無人航空機のモデル変遷
ヤマハ発動機株式会社

ソリューション事業本部

ロボティクス事業部

ＵＭＳ統括部国内営業グループ

19 8 0 年（昭和5 5 年）頃、農林省の外郭団体でありとしては、テールローターが不要なので、前後がる（一社）農林水産航空協会では農薬散布方法のコンパクトにできたが、ピッチ（前後）、ロール（左改善を目的として、RCASS（ Remote Control Splay右）、ヨー（方位）コントロールが一軸に集中するSystem）の委託研究を行っていました。研究者たため、ローターヘッド回りの機構が複雑になるとい

ちは、農薬散布に使う二重反転ローター式の無人ヘうデメリットが目立ちました。 R C A S Sの評価は、リコプターを開発していましたが、エンジンの製作総重量が1 0 0 k gを超え、構造が複雑で、操縦安定が進まず、プロジェクトを促進するために、ヤマハ性も十分でなく、コストも相当高くなるというもの発動機へエンジンの提供を打診してきました。ヤマであり、実用化には至らず、19 8 7 年11月に（一社）

ハ発動機にとっては、新事業につながる可能性も農林水産航空協会により試作機（写真１）が公表さあったことから、機体全体の製作を受託、これが世れ、19 8 8 年３月、この委託研究は終了しました。

界初の本格的な産業用無人ヘリコプターを開発する

R C A S Sの研究開発と平行し、1 9 8 5 年から模型ことになったきっかけです。

ヘリ業界大手のヒロボー（株）との協力体制のもと

1 9 8 3 年（昭和5 8 年）
、二重反転ローター式を踏テールロータ付き無人ヘリの開発プロジェクトもス襲し、その他のところは全点新設計として新たにプタートしていました。このプロジェクトによりロジェクトをスタートさせました。

1 9 8 7 年に完成したヤマハ産業用無人ヘリコプター

エンジンはスノーモービル用の水冷・２サイクル・第１号モデル「 R - 5 0（ L 0 9 ）」は、その年の1 1月

単気筒・292cc・28psを搭載し、制御系はVG（Verticalに茨城県で開催された（社）農林水産航空協会主G y r o s c o p e）
、D G（D i r e c t i o n a l G y r o s c o p e）、

催の「産業用無人ヘリコプター展示デモフライト」

高さセンサ（光または超音波）によって姿勢や高度に参加し、関係者が見守る中で初めて薬剤散布飛行を制御する方式で開発を進めました。全体のまとまを披露しました。産業用無人ヘリコプターは、現在

写真１．
RCASS

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各国で研究・開発が進められていますが、ペイロー「 Y S C（ Y a m a h a S a f e t y C o n t r o l）」を開発・

ド（有効積載量）2 0 k gを有する本格的な薬剤散布採用して、1 9 8 9 年、1 9 9 0 年と、無人ヘリコプター用無人ヘリコプターとしては、ヤマハ発動機が完成による防除の実証展示を各地で行い「 R - 5 0 」のP Rさせたエアロロボット・ヤマハ「 R - 5 0 」が世界最に努めました。一方、機体の性能面では、まだまだ初のものとなりました。

課題が残されていました。

1 2月より市販に向けて限定 2 0 台のモニター販売

1 9 9 0 年４月、モニターを通じて得られた問題点を開始、実際にモニターとして使用することにより、を解決し、各部の信頼性を向上させた「R - 5 0（L12 ）」第１号モデルについて改善を必要とする点が次第にを本格発売（写真３）。また、機体操縦の難しさを明らかになってきました。また、操縦技術・安全運解消するため、レーザーセンサーを用いて地表との航の指導や、整備を行う体制づくりが必要であるこ

距離を計測させることにより高さ制御を実現した高とも痛感させられました。そこで、1 9 8 8 年６月、度制御装置「 YOSS（Yamaha Operator Support

産業用無人ヘリコプターの普及ならびに販売・整備

S y s t e m）」を開発。19 9 2 年このY O S Sは地表の凹を行う販売会社としてスカイテック株式会社（現在凸を敏感に感知するという弱点等があり市場から姿のヤマハスカイテック株式会社）を設立しこれらのを消すことになりました。

体制づくりを強化していくことになりました。

しかし改良を重ね、カーナビ用に開発された光この1 9 8 8 年1 0月には、「 R - 5 0（ L 0 9 ）」を限定ファイバージャイロを用いて操縦者のレベルに合わ

販売（写真２）、初心者でも薬剤散布をしやすくす

せて操作の意志を読み取るモデルフォローイング制るため、ワイヤーで地上と連結して操縦を支援する

御 を 採 用 し た 姿 勢 制 御 装 置「YACS（Yamaha

写真２.R50（L09）

写真３.R50（L12）

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農薬時代

第200号 （2019）

Attitude Control System）」を完成させ、19 9 5 年

ヤマハ初の水平対向エンジンを搭載し、また散布に市場導入。このY A C Sを搭載したR - 5 0は軽量、による薬剤の侵入を防ぐために全ての電装品への防コンパクトでありながら地上散布機に比べて圧倒的滴構造化、さらにコントロール電装系には、合計な散布効率の高さを武器に累計1,0 0 0 台近い普及

1 0 個のC P Uを配して常に各部の正常な作動を監視台数に達し、産業用無人ヘリコプターユーザーを一し、万が一の故障発生の際にも異常部位を使わずに気に拡大した画期的なモデルとなりました。

制御するなどの安全機能を採用しました。

R - 5 0の販売・普及促進と同時に、R - 5 0に寄せら最後に、今後への発展性を持たせることに留意。

れた要望をもとにニューモデルの開発を進め1 9 9 7

農業分野で最高の性能を示すだけでなく、今後予想年には新たに開発したY A C Sを標準装備し、取扱される新たな用途への対応を考慮。すなわち、カメい性を格段に向上させた理想の産業用無人ヘリコプ

ラ装置などのアプリケーションを容易に取付けできター「 R M A X（ L15 ）」を発売（写真４）。

るマウント部、電装部分のモジュール化、および予開発に際しては、次の３点を重点課題としてとり備通信ポートなどです。新用途開発にともない自動あげて各部の仕様を作りこみました。まず、散布効飛行などの高度な制御が必要となり、それに対応す率の徹底的な追及。産業用無人ヘリコプターの最大るプラットホームとしての性能を持たせることを念の売りは、散布効率です。具体的にはペイロードを頭に置いていました。

実質２倍とし、散布幅を1. 5 倍に広げ、さらにカセッ

ヤマハ無人ヘリの歴史の中で継続して研究・開発

ト式タンク、セルスターター、発電機の搭載など散を続けてきた制御技術。中でもボタンひとつで自動

布効率・取扱いの容易さを向上させました。

的に離陸し、決められた飛行コースを、決められた

写真４.RMAX（L15）

写真５.自動飛行型RMAX

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速度で飛行し離陸地点に自動的に戻り着陸する。こ布作業を実現すること、また“安心と安全”をキーのような自動飛行を行なう無人ヘリを開発することワードに開発を行ないました。送信機の操作スが開発当初からの目的でした。1 9 9 7 年４月、姿勢ティックを中立位置に戻せば機体速度にブレーキが制御装置Y A C Sの進化と、近年の高精度G P Sの出加わり、ホバリング状態となる機能を追加、また送現により実現に向けた開発が始まりました。

信機のスティックを一定位置で保持すると速度が一ベースの機体は、自律制御開発を視野に入れて開定になる機能を開発。

発されたタイプ。この無人ヘリには、R M A Xに標

このモデルが産業用無人ヘリコプターの汎用性を準装備されたYA C S に用いられる姿勢センサーにさらに広げ、日本の農業がかかえる農業生産者の高加え、方位センサー、G P Sセンサーを搭載すること

齢化と後継者不足、農村構造の多様化や混住化にで位置、速度などを検出し、また必要な精度を確保

よる航空防除の補完、農産物の低コスト化など、様々するためキネマティック方式のディファレンシャルな問題の解決に寄与できることを期待しています。

G P Sを採用し様々な研究機関との協力体制のもと、

2 013 年11月、高出力・操作性・安全性向上の新

自動飛行可能な産業用無人ヘリコプターの開発・検世代機「F A Z E R」を発売（写真７）。燃料噴射（F I）

証を続けその有用性を確信。

方式を採用し、始動性の向上と低燃費を実現しつつ

2 0 0 0 年、建設省土木研究所（当時）より無人ヘ

環境にも配慮した無人ヘリコプター専用の水冷４サ

リコプターによる北海道有珠山の災害観測の依頼をイクル390ccエンジンを搭載。新制御システム（YAC

受けて、実用化開発が一気に加速。短期間で、災SⅡ）の採用、速度維持飛行（オートクルーズ）機

害観測という使命を完遂するための様々な課題解決能を搭載し初心者から上級者まで狙い通りの散布がや専用システムの開発・評価を行い、４月には、世可能となりました。シンプルでわかりやすいワーニ

界初ともいえる可視外で、飛行プログラムに基づいングランプ表示の採用などにより、安全かつオペた自動飛行を可能にした「自動飛行型無人ヘリコプレーターに優しいモデルを目指しました。

ター」が災害観測・調査を成功させ、その観測デー
タがマスコミを通じてニュースに取り上げられるなど大きな成果が得られました（写真５）。
2 0 0 3 年３月、R M A X（ L1 5 ）の各部をさらに熟成させ、新たに進化したY A C Sに高精度G P Sを用いて自動飛行型R M A Xで培ったノウハウを融合させた「 Y A C S - G」を搭載した農業用無人ヘリコプター「 R M A X T y p e I I G」を発売（写真６）。
オペレータの操縦疲労の低減と、正確で均質な散写真７.FAZER

写真6.RMAX TypeIIG

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農薬時代

第200号 （2019）

図1

2 0 1 6 年1 0月、航空機製造事業法（ 2 0 1 4 年４月改正）の無人ヘリの総重量の規制が1 0 0 k g未満から15 0 k g未満へと緩和され、さらにペイロードアップした最新モデル「 F A Z E R R」を発売（写真８）。
2 0 1 8 年モデルには散布スイッチのオンオフで一定間隔のターンができるターンアシスト機能を標準装備し、操縦簡素化と散布精度のさらなる向上が可能になりました（図２）。

写真８．
FAZERR

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図２

2 0 1 8 年６月、二重反転ローターを採用しダウンウォッシュによる優れた散布品質と、軽量カーボン製ボディにより、１回のフライトで１ヘクタールの連続散布を実現する産業用マルチローター（通称ドローン）「 Y M R - 0 8 」を発表（写真９）。
「 Y M R - 0 8 」は、１フライトあたり１ヘクタールの連続散布を1 5 分で完了することをコンセプトに開発。散布品質はもとより、操作性や作業性、そし

写真９．
YMR-08て安全性を実現するためバッテリーおよびモーターも専用開発し、農業の現場のプロユースにも耐える性能を実現しています。

写真10．
YMR-08での薬剤散布

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農薬時代

第200号 （2019）農業分野での利用状況機として普及が進み2 0 1 8 年シーズンには登録台数

19 8 9 年シーズンより実用が始まった無人ヘリは、110 0 台余り、資格保有者 3 8 0 0 人余りとなっていま

それまでの航空防除の主流であった有人機の散布す。

から代替するかたちで普及が進み、2 0 0 3 年には無作物別では、水稲用が約９割ですが使用場面は人ヘリによる散布面積が有人機の散布面積を逆転

殺虫殺菌剤散布だけでなく播種、除草剤、追肥にもし、現在は述べ散布面積約1 0 0 万h a、登録台数約広がっています。水稲以外の他作物では麦、大豆の2 8 0 0 機、資格保有者約１万人にまで普及していま農薬散布に利用されています。今後はドローンの登す（図４, ５）。

場で注目を浴びている航空防除において無人航空

また2 0 1 6 年頃より市場に現れたマルチローター機に使用できる農薬種類が増えれば果樹や野菜の（ドローン）は無人ヘリでは対応しにくい狭小圃場散布にも広がっていくものと期待されます（図６）。

や飛び地、動力噴霧器や乗用管理機に代わる防除（ヤマハ発動機ＨＰより抜粋、加筆）

図３─32─

図４

図５図６─33─

農薬時代

第200号 （2019）