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2020/05/21

皆様、こんにちは。

「ドローン」と「赤外線カメラ」による建物調査を行っているセラフ榎本です。

今回はドローンを飛行させる翼、プロペラについて紹介させていただきます。

プロペラの種類

ドローンを含む航空機に使われるプロペラは「固定ピッチプロペラ」とに大別することができます。

ピッチ:スリップがない場合にプロペラが一回転する間に進む距離。プロペラの回転面に対する角度によって決定される。

 

可変ピッチプロペラ

可変ピッチプロペラは名前の通りピッチを変化させることができるプロペラです。ピッチを変更することで、モータの回転数を変化させなくても推力を変化させることができます。回転数を瞬間的に変化させることのできないエンジンを動力として使う有人・無人ヘリコプターには可変ピッチプロペラが主に使われています。一部の産業用ドローンを除いて、ドローンにはあまり採用されていません。

 

固定ピッチプロペラ

固定ピッチプロペラはピッチを変化させられないので、推力を変化させるにはモータの回転数を変化させる必要があります。しかし固定ピッチは機構が単純なので信頼性が高いというメリットがあります。ドローンは普通、回転数を瞬時に変化させられるブラシレスDCモーターを使用するため固定ピッチプロペラを採用しています。以降は固定ピッチプロペラを単にプロペラとして解説していきます。

 

 

プロペラの仕様

プロペラの仕様を決定する要素は直径とピッチ、羽の枚数です。直径はプロペラの回転直径の長さを指しています。直径とピッチの単位はインチで表し、直径9インチでピッチが4.5インチのプロペラであれば9045や9×4.5と表記されます。

1インチ(inch)は25.4mmです

直径

プロペラの直径はドローンの機体のサイズによって、隣り合うプロペラが衝突しないよう選択します。自作用に販売されているクアッドコプターのメインフレームには寸法が記載されているので、使用できるプロペラの直径を計算して求めます。

 

ピッチ

ピッチが大きいほどプロペラが1回転する間に生み出す推力が大きくなりますが、その分モータにそれを回すパワー(トルク)が求められます。逆にピッチの小さなプロペラを使う場合は回転数の多いモータを使用します。

一般に機体重量が200g程度の小型レース用ドローンの場合ピッチは直径に比して大きく、カメラなどを搭載し重量が1kgを超えるようなドローンの場合ピッチは直径に比して小さいという傾向があります。例としては

レース用:ピッチ=直径×0.8程度

空撮用:ピッチ=直径×0.5程度

といった具合です。

 

プロペラの配置

マルチロータ型のドローンはロータの反転トルクを打ち消すために回転方向の異なるプロペラを交互に配置しています。このためマルチコプターには時計回り(CW)と反時計回り(CCW)の2種類のプロペラが存在します。

CW(clockwise:時計回り)、CCW(counterclockwise:反時計回り)

反転トルク:モータがプロペラを回したとき、反作用により機体が逆回転方向に受ける力のこと

 

私たちセラフ榎本は状況や環境に合わせて建物診断を行っております。

「ドローン」と「赤外線カメラ」による建物診断について気になることがございましたらお気軽にお問い合わせください。

 

営業企画部

 

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