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マルチコプターは電動モーターで駆動するものがほとんどですが、ガソリンエンジンで飛ばすのは難しいのでしょうか? 大型マルチコプター、例えば、製造会社が破綻した『空中バイク』も、大阪万博のためデモ飛行した『空飛ぶクルマ』も電動式です。 被災地へ物資を運んだり、敵の戦車に爆弾を落とす等の用途には、ロータリーエンジン式の方が航続距離が長く、重量物を運べると思うのですが・・・。 初歩的な質問ですみませんが、無知な私にわかりやすくご教示願います。 PIAT |
- マルチコプター形式の産業用ドローンは、ガソリンエンジンで発電し電動モーターでローターを駆動するハイブリッド式が一般的です。空飛ぶバイクもそうでしたね。
ヴァンケルロータリーエンジンを使用するものもすでにあります。
質問意図を確認したいのですが、「ガソリンエンジンで飛ばす」というのは上記のような駆動形式でいいんでしょうか?
「ロータリーエンジン」というのは回転式空冷エンジンではなくヴァンケルロータリーエンジンでいいでしょうか?
超音速
- 超音速 様 早速の回答ありがとうございます。
有人マルチコプターについて調べていたところ、IHIがロータリーエンジンと電動モーターの組み合わせで駆動する大型ドローンを開発したという記事を見て、『エンジンだけで駆動できないのかな?』と考えたのが質問のきっかけです。
やはり、各ローターにエンジンを配置するより、エンジンで発電する方が優れているのでしょうか?
なお、ロータリーエンジンとは、マツダ車のようなヴァンケルロータリーエンジンの意味で使いました。
PIAT
- マルチコプターは多数の固定ピッチローター(回転面も固定)を制御の容易な電動機に直結することで回転翼毎のピッチ制御のための等雑な機構をを省略したものだと理解しています(反トルク機構も省略できる)
大型化した場合の利害得失は別として燃焼機関直では制御困難ではないでしょうか
現状充電池より発電機のほうが出力、航続時間で有利というのはその通りかと思います
(固定ピッチ二重反転式のGEN-H4は出力調整で上昇下降、ローター面の傾斜で前後左右、上下ローターの差動で方向の操縦をしていました)
失礼しました
月次
- 近年ボーイングがオスプレイを2機つなげたようなQTRという形態を構想したことがあります。
過去にはカーチスX-19という実験機もありました。
なのでエンジン駆動でもクワッドローターまでなら制御可能です。
1.で述べたハイブリッド式(シリーズハイブリッド)は既にご存知とのことで失礼いたしました。
つまり、ハイブリッドでも発電機・電池・モーターで重量が増えるのではないかとの疑問ですね。
例えばドローンの離昇出力が10馬力、巡航出力は6馬力必要だとします。
ハイブリッド式の場合は合計10馬力のモーターと7馬力のエンジンを搭載し、出力差は電池からの放電で補います。離昇出力を出すのは短時間なので電池容量はそれに対応する分でOKです。
余分の1馬力で巡航中に充電します。
つまりエンジンが7割に軽量化できるし、終始一定回転で回すので燃費もよくなります。
なお電動モーターの場合は小型多数を並べたほうが大型一基よりも出力重量比がよいので、マルチコプター形式が有利となります。
月次さんが述べられた制御面での利点もあります。
一昔前のヘリドローンは通常のヘリを縮小したエンジン駆動のものが主流でした。
エンジン駆動でも当然ギアボックスやシャフトの重量と摩擦損失が発生します。
近年は電池・モーターが発達してきたため、ハイブリッド式の利点がエンジン駆動を上回ったということです。
超音速
- もちろんこれはドローンに限った話で、大型化するほどエンジン駆動のメリットのほうが逆転します。
なので、現状では有人航空機にハイブリッド式は実用化されていません。
したがって最近さかんに発表されているハイブリッド又は電動の有人航空機は、電池・モーターのさらなる発達が大前提でのものです。
超音速
- 今のところ唯一の実用ティルトローター機のV-22オスプレイは左右ローターを機械的に結合して回転数を同一にしていると思っていました。
クァッドローター機は制御をピッチ制御に依らず各ローター毎の回転数制御のみで行っていた(構想含む)のでしょうか。
月次