よく見かける４枚のプロペラを持ったドローンの水平方向の推力はどうやって出すのだろうか。ド素人の私にはよくわからない。
多少傾ければ水平方向の推力は得られるだろうが、効率が悪い。スピードが出ないから軍事用には用途が限られる。
水平方向に十分なスピードが得られ、かつ垂直離着陸が可能なドローンがあってもいいと思う。しかし、オスプレイのような構造では複雑すぎる。
そこで私は考えた。
本体を翼のような断面にすることで水平飛行時の揚力を確保すればいいじゃないかと。
進行方向は４発のエンジンの出力を個別に微調整することでコントロールすればいい。
なお、当ブログでは以前にも無人戦闘機を扱った。
http://blog.goo.ne.jp/stopchina/e/ac05220316c787c29725382141b245ca?fm=entry_awp
＜２０１５年４月２５日＞
米国海軍はすべての艦船をミニ空母に変身させる
U.S. Navy May Turn Every Ship into an Aircraft Carrier
Zachary Keck April 24, 2015
http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/us-navy-may-turn-every-ship-aircraft-carrier-12722
先月、DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)は TERN(Tactically Exploited Reconnaissance Node) のフェーズ２を開始すると発表した。
その目的は、小型艦船を諜報、監視および偵察 ISR (intelligence, surveillance and reconnaissance) および戦闘の基地としてドローンを使用できるようにすることである。
DARPAの発表によると、フェーズ２では”TERN の目標は前線に展開した小型艦船が、中高度で高耐久の無人航空機 UAS(unmanned aerial systems)の移動可能な離着陸基地を提供することだ”。
”このシステムにより、長距離の諜報、監視および偵察(ISR)等の能力を、現在よりはるかに遠方で長期間にわたって展開できるようになる”。
TERNにより、米国海軍の打撃力が高まるだけでなく、地上航空基地への依存度を引き下げることで大幅なコスト削減が可能になる。
地上航空基地は敵ミサイルの攻撃に脆弱であるだけでなく、地域住民との軋轢を生じがちである。
さらに、TERNにより空母への依存度を引き下げることが可能になる。中国やイランのような敵対国で長距離精密誘導ミサイルが普及し、巨大空母が時代遅れになる中において、これは決定的に重要である。特に中国は米国空母を撃沈することを目的とした “空母キラー”と呼ばれるDF-21Dミサイルにより米国に挑戦している。
DF-21Dミサイルは射程１５００ｋｍで、１発で航行中の巨大空母を撃沈できる能力を有するとされている。空母にかかる莫大な経費を考慮すれば、DF-21Dにより米国空母は中国大陸からの射程外に追いやられることになる。
TERNにより、中国などの敵対国が米国の攻撃能力を破壊するために攻撃しなければならない目標数が大幅に増えることになり、上記問題が克服される。
F-35以降は有人航空機が完全になくなる方向でありて、すべての海軍艦船がミニ空母になるということである。
TERNで開発されるドローンがどのようなものか、具体的な情報は見当たらない。
この情報と沖縄の基地問題との関連に注目すべきだろう。
自衛隊は日本独自のドローンの開発に総力を結集すべきだ。
**疑問**
国産ステルス機F3の開発について再考を要するのか？
自衛隊は上記情報の重大性について十分に認識しているのか？
＜２０１５年４月２６日＞
DARPAが考えているのは上記私の考えと原理的には同じと見られる。
すなわち、本体を垂直に立てた姿勢で離陸し、水平飛行では翼の揚力を利用するのが基本になっているものが多い。無人機だからこそ可能なシステムだ。
それにしても、プロペラ機は偵察任務には向くだろうが、ドッグファイトはできないし、有人戦闘機の代替にはならないような気がする。
＜２０１５年５月６日＞
Watch NASA's Greased Lightning aerocopter (heliplane?) take off and fly
NASAのアエロコプターの離陸と飛行
http://www.cnet.com/news/watch-nasas-greased-lightning-aerocopter-heliplane-take-off-and-fly/#ftag=YHF65cbda0
有人機のイメージから脱し切っていない不完全で複雑な構造だ。
＜２０１５年５月８日＞
超高速ドローン発見：
見かけは何の変哲もないクアッドコプターだが、ものすごいスピードで空中を自由自在に飛び回る。私の常識は完全に破綻した。
https://vimeo.com/85038157
https://vimeo.com/88693441
ハンドルネームWarthox氏による自作で、かかった費用は＄６７０（８万円）。部品は主としてこちらで購入。
http://flyduino.net/
使用したパーツのリストは、
minicp120 x2208 2000kv 6x4.5 hqprop kiss esc 18a nanowii 4s1800 40c
何のことやらわからない。
高性能ドローンを趣味とする外人オタクなら理解できるのだろう。上記パーツ屋のウエブサイトには、これらは「おもちゃではない」と書かれている。魅力的な趣味だが、飛ばせる場所が日本では少なそう。
パーツ屋のサイトを調べていたら、少しわかってきた。
順番に行くと：
minicp120・・・・・フレーム
http://flyduino.net/Warthox-MiniCP120-Rahmen-Set-12cm-Aluarm
http://flyduino.net/Warthox-Frames_1
2208 2000kv・・・・モーター（同じものは見つからない）
http://flyduino.net/Multikopter-Brushless-Motor-Multicopter-Navigator-Series_8
6x4.5 hqprop・・・プロペラ
http://flyduino.net/HQProp-6045-6x45-CF-reinforced-Propellers-Set-2-CW-und-2-CCW
kiss esc 18a・・・・・brushless motor contoller
http://flyduino.net/KISS-ESC-2-4S-18A-v11_1
nanowii・・・・・Flight-Controller
http://flyduino.net/Multikopter-FC-Multiwii_1
4s1800 40c・・・・・バッテリー
http://flyduino.net/SLS-XTRON-1800mAh-4S1P-148V-40C-80C
＜２０１５年８月２５日＞
Sony unveils drone prototype that looks like a miniature airplane
ソニーが小型飛行機のような形状のドローン原型を公開した
By Ariha Setalvad on August 24, 2015
http://www.theverge.com/2015/8/24/9202193/sony-drone-prototype-airplane-quadcopter
垂直離着陸が可能。１０ｋｇの荷物を搭載して時速１０６マイル（約１７０ｋｍ）で２時間の飛行が可能。
プロペラの向きが離着陸時と水平飛行時で９０度変化する。原理的にはオスプレイと同じだが、翼とプロペラを分離独立させたところが優れている。
＜２０１５年９月８日＞
もう滑走路はいらない？ ふわっと垂直に飛び立てる飛行機
http://www.gizmodo.jp/2015/09/post_18176.html
これまでは、自家用飛行機を持っていたとしても、近くに飛行場がなければ乗れませんでした。滑走路がなければ飛べないからです。ですが、XTI Aircraftが開発を進めている6人乗りの小型飛行機「TriFan 600」は、ヘリコプターのように垂直に飛び立って、90秒以内に巡航高度に達することができるんです。
最大限スピードを出した飛行速度は、時速400マイル（643Km）で、一度に移動できる距離は1,200マイル（1931Km）です。ヘリコプターの速度が時速200～300Kmですから、それと比べれば、かなりの速度です。
実用化されれば輸送や医療が大きく変わりそうです。市街地でも救急用の飛行機が行き来できるかもしれませんし、タクシー代わりにもできそうです。旅行や仕事などで長距離飛行をする場合でも、目的地から空港への移動時間を節約できますし、空港がない地域への移動や輸送もできます。
これはドローンではないが、ドローンが注目されるようになってから垂直離着陸飛行機の構造について斬新なアイデアが次々に出てくるようになった。同時に垂直離着陸戦闘機F-35Bの影響も濃厚に認められる。
ドローンに限定すれば、冒頭で提案した私の方式が一番優れていると思う。エンジンの向きを飛行中に変更する必要がないからだ。ロケットのようにバランスよく垂直に飛び立てるなら、エンジンは１～４発のどれでもいい。
＜２０１６年１月４日＞
昔の有人機にこういうのがあり、DARPAのTERN で注目されている。
DARPA's New Battle Drone Makes Every Navy Ship an Aircraft Carrier
http://www.fool.com/investing/general/2016/01/03/drone-competition-takes-an-unexpected-tern.aspx?source=eogyholnk0000001&utm_source=yahoo&utm_medium=feed&utm_campaign=article
＜２０１６年４月２７日＞
Wingtra drone is helicopter-plane hybrid
ウイングトラ・ドローンはヘリコプターと飛行機のハイブリッド
Tuesday, April 26, 2016
http://www.reuters.com/video/2016/04/26/wingtra-drone-is-helicopter-plane-hybrid?videoId=368265941&videoChannel=6
私の提案と原理的には同じ。垂直に離着陸し、水平に飛行する。
翼の角度が変化しないため、構造が単純である。
軍事用にはジェットエンジンの採用が望ましい。
発音は”ウイントラ”かもしれない。ドイツ製らしい。
今後の艦載ドローンはこの形式が主流になると予想する。どのような艦艇からも離発着が可能であり、すべての艦艇が空母になる。従来の巨大空母は時代遅れになるだろう。
＜２０１６年６月２２日＞
DARPA expands TERN drone program to make long duration drones that can take off from small ships
DARPA は TERN 計画を小型艦から発出可能な長時間滞空ドローンにまで拡大した
June 21, 2016
http://nextbigfuture.com/2016/06/darpa-expands-tern-drone-program-to.html
DARPAのグラマンとの契約改定は、駆逐艦やフリゲート艦などから離発着可能な中高度、長時間滞空型ドローンの技術開発をめざすものであり、フェーズ３の段階に入ることになる。フェーズ３の設計は、垂直姿勢 tailsitting , 飛行翼 flying-wing、二重反回転機首装着プロペラ twin counter-rotating, nose-mounted propellers 式のドローンを想定している。
＜２０１６年１１月１９日＞
DARPA is building a drone to provide 'persistent' surveillance virtually anywhere in the world
Nov.19, 2016
http://www.businessinsider.com/darpa-building-drone-provide-persistent-surveillance-2016-11
多少傾ければ水平方向の推力は得られるだろうが、効率が悪い。スピードが出ないから軍事用には用途が限られる。
水平方向に十分なスピードが得られ、かつ垂直離着陸が可能なドローンがあってもいいと思う。しかし、オスプレイのような構造では複雑すぎる。
そこで私は考えた。
本体を翼のような断面にすることで水平飛行時の揚力を確保すればいいじゃないかと。
進行方向は４発のエンジンの出力を個別に微調整することでコントロールすればいい。
なお、当ブログでは以前にも無人戦闘機を扱った。
http://blog.goo.ne.jp/stopchina/e/ac05220316c787c29725382141b245ca?fm=entry_awp
＜２０１５年４月２５日＞
米国海軍はすべての艦船をミニ空母に変身させる
U.S. Navy May Turn Every Ship into an Aircraft Carrier
Zachary Keck April 24, 2015
http://nationalinterest.org/blog/the-buzz/us-navy-may-turn-every-ship-aircraft-carrier-12722
先月、DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)は TERN(Tactically Exploited Reconnaissance Node) のフェーズ２を開始すると発表した。
その目的は、小型艦船を諜報、監視および偵察 ISR (intelligence, surveillance and reconnaissance) および戦闘の基地としてドローンを使用できるようにすることである。
DARPAの発表によると、フェーズ２では”TERN の目標は前線に展開した小型艦船が、中高度で高耐久の無人航空機 UAS(unmanned aerial systems)の移動可能な離着陸基地を提供することだ”。
”このシステムにより、長距離の諜報、監視および偵察(ISR)等の能力を、現在よりはるかに遠方で長期間にわたって展開できるようになる”。
TERNにより、米国海軍の打撃力が高まるだけでなく、地上航空基地への依存度を引き下げることで大幅なコスト削減が可能になる。
地上航空基地は敵ミサイルの攻撃に脆弱であるだけでなく、地域住民との軋轢を生じがちである。
さらに、TERNにより空母への依存度を引き下げることが可能になる。中国やイランのような敵対国で長距離精密誘導ミサイルが普及し、巨大空母が時代遅れになる中において、これは決定的に重要である。特に中国は米国空母を撃沈することを目的とした “空母キラー”と呼ばれるDF-21Dミサイルにより米国に挑戦している。
DF-21Dミサイルは射程１５００ｋｍで、１発で航行中の巨大空母を撃沈できる能力を有するとされている。空母にかかる莫大な経費を考慮すれば、DF-21Dにより米国空母は中国大陸からの射程外に追いやられることになる。
TERNにより、中国などの敵対国が米国の攻撃能力を破壊するために攻撃しなければならない目標数が大幅に増えることになり、上記問題が克服される。
F-35以降は有人航空機が完全になくなる方向でありて、すべての海軍艦船がミニ空母になるということである。
この情報と沖縄の基地問題との関連に注目すべきだろう。
自衛隊は日本独自のドローンの開発に総力を結集すべきだ。
**疑問**
国産ステルス機F3の開発について再考を要するのか？
自衛隊は上記情報の重大性について十分に認識しているのか？
＜２０１５年４月２６日＞
DARPAが考えているのは上記私の考えと原理的には同じと見られる。
すなわち、本体を垂直に立てた姿勢で離陸し、水平飛行では翼の揚力を利用するのが基本になっているものが多い。無人機だからこそ可能なシステムだ。
それにしても、プロペラ機は偵察任務には向くだろうが、ドッグファイトはできないし、有人戦闘機の代替にはならないような気がする。
＜２０１５年５月６日＞
Watch NASA's Greased Lightning aerocopter (heliplane?) take off and fly
NASAのアエロコプターの離陸と飛行
http://www.cnet.com/news/watch-nasas-greased-lightning-aerocopter-heliplane-take-off-and-fly/#ftag=YHF65cbda0
有人機のイメージから脱し切っていない不完全で複雑な構造だ。
＜２０１５年５月８日＞
超高速ドローン発見：
見かけは何の変哲もないクアッドコプターだが、ものすごいスピードで空中を自由自在に飛び回る。私の常識は完全に破綻した。
https://vimeo.com/85038157
https://vimeo.com/88693441
ハンドルネームWarthox氏による自作で、かかった費用は＄６７０（８万円）。部品は主としてこちらで購入。
http://flyduino.net/
使用したパーツのリストは、
minicp120 x2208 2000kv 6x4.5 hqprop kiss esc 18a nanowii 4s1800 40c
何のことやらわからない。
高性能ドローンを趣味とする外人オタクなら理解できるのだろう。上記パーツ屋のウエブサイトには、これらは「おもちゃではない」と書かれている。魅力的な趣味だが、飛ばせる場所が日本では少なそう。
パーツ屋のサイトを調べていたら、少しわかってきた。
順番に行くと：
minicp120・・・・・フレーム
http://flyduino.net/Warthox-MiniCP120-Rahmen-Set-12cm-Aluarm
http://flyduino.net/Warthox-Frames_1
2208 2000kv・・・・モーター（同じものは見つからない）
http://flyduino.net/Multikopter-Brushless-Motor-Multicopter-Navigator-Series_8
6x4.5 hqprop・・・プロペラ
http://flyduino.net/HQProp-6045-6x45-CF-reinforced-Propellers-Set-2-CW-und-2-CCW
kiss esc 18a・・・・・brushless motor contoller
http://flyduino.net/KISS-ESC-2-4S-18A-v11_1
nanowii・・・・・Flight-Controller
http://flyduino.net/Multikopter-FC-Multiwii_1
4s1800 40c・・・・・バッテリー
http://flyduino.net/SLS-XTRON-1800mAh-4S1P-148V-40C-80C
＜２０１５年８月２５日＞
Sony unveils drone prototype that looks like a miniature airplane
ソニーが小型飛行機のような形状のドローン原型を公開した
By Ariha Setalvad on August 24, 2015
http://www.theverge.com/2015/8/24/9202193/sony-drone-prototype-airplane-quadcopter
垂直離着陸が可能。１０ｋｇの荷物を搭載して時速１０６マイル（約１７０ｋｍ）で２時間の飛行が可能。
プロペラの向きが離着陸時と水平飛行時で９０度変化する。原理的にはオスプレイと同じだが、翼とプロペラを分離独立させたところが優れている。
＜２０１５年９月８日＞
もう滑走路はいらない？ ふわっと垂直に飛び立てる飛行機
http://www.gizmodo.jp/2015/09/post_18176.html
これまでは、自家用飛行機を持っていたとしても、近くに飛行場がなければ乗れませんでした。滑走路がなければ飛べないからです。ですが、XTI Aircraftが開発を進めている6人乗りの小型飛行機「TriFan 600」は、ヘリコプターのように垂直に飛び立って、90秒以内に巡航高度に達することができるんです。
最大限スピードを出した飛行速度は、時速400マイル（643Km）で、一度に移動できる距離は1,200マイル（1931Km）です。ヘリコプターの速度が時速200～300Kmですから、それと比べれば、かなりの速度です。
実用化されれば輸送や医療が大きく変わりそうです。市街地でも救急用の飛行機が行き来できるかもしれませんし、タクシー代わりにもできそうです。旅行や仕事などで長距離飛行をする場合でも、目的地から空港への移動時間を節約できますし、空港がない地域への移動や輸送もできます。
これはドローンではないが、ドローンが注目されるようになってから垂直離着陸飛行機の構造について斬新なアイデアが次々に出てくるようになった。同時に垂直離着陸戦闘機F-35Bの影響も濃厚に認められる。
ドローンに限定すれば、冒頭で提案した私の方式が一番優れていると思う。エンジンの向きを飛行中に変更する必要がないからだ。ロケットのようにバランスよく垂直に飛び立てるなら、エンジンは１～４発のどれでもいい。
＜２０１６年１月４日＞
昔の有人機にこういうのがあり、DARPAのTERN で注目されている。
DARPA's New Battle Drone Makes Every Navy Ship an Aircraft Carrier
http://www.fool.com/investing/general/2016/01/03/drone-competition-takes-an-unexpected-tern.aspx?source=eogyholnk0000001&utm_source=yahoo&utm_medium=feed&utm_campaign=article
＜２０１６年４月２７日＞
Wingtra drone is helicopter-plane hybrid
ウイングトラ・ドローンはヘリコプターと飛行機のハイブリッド
Tuesday, April 26, 2016
http://www.reuters.com/video/2016/04/26/wingtra-drone-is-helicopter-plane-hybrid?videoId=368265941&videoChannel=6
私の提案と原理的には同じ。垂直に離着陸し、水平に飛行する。
翼の角度が変化しないため、構造が単純である。
軍事用にはジェットエンジンの採用が望ましい。
発音は”ウイントラ”かもしれない。ドイツ製らしい。
今後の艦載ドローンはこの形式が主流になると予想する。どのような艦艇からも離発着が可能であり、すべての艦艇が空母になる。従来の巨大空母は時代遅れになるだろう。
＜２０１６年６月２２日＞
DARPA expands TERN drone program to make long duration drones that can take off from small ships
DARPA は TERN 計画を小型艦から発出可能な長時間滞空ドローンにまで拡大した
June 21, 2016
http://nextbigfuture.com/2016/06/darpa-expands-tern-drone-program-to.html
DARPAのグラマンとの契約改定は、駆逐艦やフリゲート艦などから離発着可能な中高度、長時間滞空型ドローンの技術開発をめざすものであり、フェーズ３の段階に入ることになる。フェーズ３の設計は、垂直姿勢 tailsitting , 飛行翼 flying-wing、二重反回転機首装着プロペラ twin counter-rotating, nose-mounted propellers 式のドローンを想定している。
＜２０１６年１１月１９日＞
DARPA is building a drone to provide 'persistent' surveillance virtually anywhere in the world
Nov.19, 2016
http://www.businessinsider.com/darpa-building-drone-provide-persistent-surveillance-2016-11
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