JP2009196486A - 無人ヘリコプタ - Google Patents
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Abstract
【課題】薬剤を限定された領域内に正しく散布することが可能な無人ヘリコプタを提供する。
【解決手段】機体2の下方かつ左右両側方に左側ノズル24と右側ノズル25とを備える。これらのノズル24,25を、平面視において、機体2の側方であって、メインロータ4の回転中心Cを通り機体の左右方向に延在する仮想線Lよりメインロータ4の回転方向下流側の領域SL,SRにそれぞれ位置付けた。
【選択図】 図6
【解決手段】機体2の下方かつ左右両側方に左側ノズル24と右側ノズル25とを備える。これらのノズル24,25を、平面視において、機体2の側方であって、メインロータ4の回転中心Cを通り機体の左右方向に延在する仮想線Lよりメインロータ4の回転方向下流側の領域SL,SRにそれぞれ位置付けた。
【選択図】 図6
Description
本発明は、農薬などの薬剤を空中散布するために使用する無人ヘリコプタに関するものである。
従来のこの種の無人ヘリコプタとしては、たとえば特許文献1に記載されているものがある。この特許文献1に開示された無人ヘリコプタは、薬液を薬液タンクからポンプによって複数の薬液散布部に供給する構造の薬液散布装置を備えている。前記薬液タンクは、機体の両側部に搭載されている。前記薬液散布部は、薬液散布用のノズルによって構成されており、機体の一側方と他側方とにそれぞれ3個ずつ設けられている。
これらのノズルの支持は、機体から両側方に延びる左右一対のブームと、これらのブームのそれぞれの中間部から下方に延びる3本(合計6本)の支持部材とによって行っている。前記両ブームは、機体の下部であって、機体を側方から見た状態でメインロータの回転中心より機体前側に配設されている。前記3本の支持部材は、互いに所定の間隔をおいて離間するように設けられている。
前記各ノズルは、各支持部材の下端部に薬液の噴射方向が下方を指向するように取付けられている。これらの合計6個のノズルは、メインロータの回転により発生する下降気流(ダウンウォッシュ)を受けるような位置に位置付けられている。
特開2006−1484号公報
特許文献1に開示されている従来の無人ヘリコプタにおいては、たとえば田畑に農薬を散布するために使用する場合、農薬の散布される範囲が不必要に広くなるおそれがあった。このように農薬の散布範囲が不必要に広くなるのは、機体から左右方向に大きく離間した位置にもノズルがあり、この機体外側のノズルから散布された農薬が後述する空気の渦によって巻き上げられるようになることが主な原因であると考えられる。
前記空気の渦は、メインロータの先端部の近傍で発生する。回転するメインロータの先端部近傍には、メインロータ先端部の上側と下側とに生じる圧力差(上側は負圧になり、下側は正圧になる)の影響により、メインロータ先端部の下から上に向かうような空気流からなる空気の渦が発生する。この空気の渦は、メインロータによる下降気流の影響を受けてメインロータより低く、かつ機体が前進することによりあたかも機体に引きずられて機体の後方に延びるように形成される。この結果、機体の後方で下から上に巻き上がるような気流が生じるようになり、前記機体外側に位置するノズルから噴射された農薬が前記気流(空気の渦)に乗るようにして機体の後方で巻き上げられて広い範囲に飛散するから、上述したように農薬の散布範囲が不必要に拡大してしまう{図8(A),(B)参照}。
このように農薬の散布範囲が不必要に広くなると、農薬を散布する田畑に隣接する他の田畑にも不必要に農薬が散布されてしまう。なお、このような不具合を解消するためには、ノズルから噴射された農薬からなる粒子の粒径を大きくすることによって、気流に乗り難くなることからこの粒子をノズルの下方に落下させることができる。しかし、このように農薬の粒子の粒径が大きいと、農薬を農作物に均等に付着させることができなくなって薬剤の効果が低減するおそれがある。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、薬剤を限定された領域内に正しく散布することが可能な無人ヘリコプタを提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る無人ヘリコプタは、機体の下方における左右両側方であってメインロータの回転により発生した下降気流を受ける位置にそれぞれ薬剤散布部を備えた無人ヘリコプタにおいて、機体左側の薬剤散布部と機体右側の薬剤散布部とを、平面視において、機体の側方であって、メインロータの回転中心を通り機体の左右方向に延在する仮想線よりメインロータの回転方向下流側の領域にそれぞれ位置付けたものである。
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明において、機体左側の薬剤散布部と機体右側の薬剤散布部とを、平面視において、前記メインロータの回転半径の1/2となる領域の内側に配置したものである。
請求項3に記載した発明は、請求項1に記載した発明において、機体の下方であって左右方向の中央部に他の薬剤散布部を設けたものである。
請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した発明において、前記各薬剤散布部に薬剤を供給する薬剤供給装置に、薬剤タンクと、この薬剤タンクと各薬剤散布部との間に設けられた切換弁とを備えさせ、前記切換弁に、前記左右両側の薬剤散布部のみに薬剤が供給される第1の切換位置と、機体の左右方向の中央部に位置する薬剤散布部のみに薬剤が供給される第2の切換位置と、全ての薬剤散布部に薬剤が供給される第3の切換位置とのうち、少なくとも前記第1および第2の切換位置を設けたものである。
請求項5に記載した発明は、請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載した発明において、薬剤散布部を薬液散布用ノズルによって構成したものである。
請求項6に記載した発明は、請求項3に記載した発明において、薬剤散布部を薬液散布用ノズルによって構成し、機体の左右方向の中央部に位置する薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角を、左右両側の薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角より小さくなるように形成したものである。
請求項6に記載した発明は、請求項3に記載した発明において、薬剤散布部を薬液散布用ノズルによって構成し、機体の左右方向の中央部に位置する薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角を、左右両側の薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角より小さくなるように形成したものである。
本発明によれば、薬剤散布部は、メインロータの回転により発生する下降気流を受ける領域のうち、機体の両側方で下向きの風速が相対的に高くなる位置に位置付けられる。この薬剤散布部の位置は、薬剤散布部の位置を変えて実際に散布する試験を繰り返し行った結果、特定できた位置である。
請求項1に記載したような機体の左右で前後にずれた位置に下向きの風速が相対的に高くなる場所ができる理由は、回転するメインロータによって回転方向の下流側へ押された空気(下降気流の一部)が機体の側部近傍に集められるようになるからであると考えられる。
このように下向きの風速が相対的に高くなる位置に薬剤散布部が設けられているために、薬剤を下降気流によって機体の下方へ速く流すようにして散布することができる。したがって、機体の左右両側に位置する薬剤散布部を使用して薬剤を機体下方の限定された領域内に正しく散布することが可能な無人ヘリコプタを提供することができる。
請求項2記載の発明によれば、メインロータ先端部の下から上に向かうような空気流からなる空気の渦の影響を受け難くなる位置に薬剤散布部を位置付けることがでできる。このため、この発明によれば、薬剤が機体下方の限定された領域の外に散布されることを防ぐことができる。
請求項3記載の発明によれば、他の薬剤散布部は、機体の真下に薬剤を散布することができるから、他の薬剤散布部からも薬剤を散布することによって、薬剤が不必要に広範囲に拡がることを防ぎながら、薬剤の散布量を増大させることができる。
請求項4記載の発明によれば、切換弁により使用するノズルを切換えることによって、薬剤が散布される幅、散布量などを変更することができる。たとえば、左右両側の薬剤散布部のみから薬剤を散布することによって、田畑の中央部などにおいて能率よく薬剤を散布することができる。
中央部に位置する薬剤散布部のみを使用することにより、散布幅が相対的に狭くなるから、隣接する田畑に薬剤を不必要に飛散させることなく隣接する田畑との境界部分のみに薬剤を散布することができる。また、中央部に位置する薬剤散布部のみを使用する場合は、薬剤の散布が必要な樹木のみに薬剤を散布することもできる。
加えて、中央部の薬剤散布部と、左右両側の薬剤散布部との両方を使用することによって、薬剤が散布される領域を限定しながら薬剤の散布量を増大させることができる。
加えて、中央部の薬剤散布部と、左右両側の薬剤散布部との両方を使用することによって、薬剤が散布される領域を限定しながら薬剤の散布量を増大させることができる。
請求項5記載の発明によれば、前記ノズルは薬液が噴射される方向を容易に設定することができるものであるから、薬液が散布される領域を容易に限定することができる。
請求項6記載の発明によれば、各薬液散布ノズルの使用目的に適した噴霧角度で薬剤を散布することができる。すなわち、中央部に位置する薬液散布ノズルを使用するときは、薬液の散布幅を相対的に狭く、かつ左右両側に位置する薬液散布用ノズルを使用するときは、薬液の散布される幅を相対的に広くすることができる。
図1〜図5において、無人ヘリコプタ1は、機体2内に搭載されたエンジン3によってメインロータ4とテールロータ5とを回転させて飛行し、操縦者が地上で無線操縦装置(図示せず)を操作することによって操縦することができるものである。前記メインロータ4は、エンジン3の駆動により上方から見て時計方向に回転する。
前記機体2は、前記エンジン3を搭載した機体フレーム(図示せず)と、この機体フレームやエンジン3等の周囲を覆うカバー6とによって構成されている。なお、図示してはいないが、この無人ヘリコプタ1の受信機や飛行制御装置などの電子部品は機体2内に収納されている。
前記機体フレームの下部には、図1に示すように、前後一対の支持脚11,11と、左右一対のペイロードバー12とが取付けられているとともに、農薬などの薬液を散布するための薬液散布装置13が搭載されている。
前記機体フレームの下部には、図1に示すように、前後一対の支持脚11,11と、左右一対のペイロードバー12とが取付けられているとともに、農薬などの薬液を散布するための薬液散布装置13が搭載されている。
前記支持脚11は、図3に示すように、下方に向かうにしたがって漸次機体2の幅方向の外側に拡がるように形成されている。この支持脚11の下端部には左右一対のスキッド11aが設けられている。
前記ペイロードバー12は、後述する薬液タンク14を支持するためのもので、断面円形のパイプによって形成されている。
前記ペイロードバー12は、後述する薬液タンク14を支持するためのもので、断面円形のパイプによって形成されている。
前記薬液散布装置13は、図5に示すように、左右一対の薬液タンク14,14と、これらの薬液タンク14,14どうしを接続する連通パイプ15に第1のストレーナ16を介して接続された第1の薬液ポンプ17と、前記連通パイプ15に第2のストレーナ18を介して接続された第2の薬液ポンプ19と、これらの第1、第2の薬液ポンプ17,19の吐出口どうしを接続する吐出通路20にノズル選択バルブ21を介して接続された第1の薬液通路22および第2の薬液通路23と、前記第1の薬液通路22に接続された機体左側に位置するノズル24(以下、単に左側ノズルという)および機体右側に位置するノズル25(以下、単に右側ノズルという)と、前記第2の薬液通路23に接続された左右方向の中央に位置するノズル(以下、単に中央ノズルという)と、これらのノズル24〜26を支持するための前側ブーム27(図2〜図4参照)および後側ブーム28(図2〜図4参照)と、前記吐出通路20内から余剰の薬液を一方の薬液タンク14に戻すためのレギュレータ29(図5参照)および薬液戻し用パイプ30などによって構成されている。
前記レギュレータ29は、前記第1、第2の薬液通路22,23内の圧力が予め定めた圧力より高くなったときに薬液が吐出通路20から薬液戻し用パイプ30に流出するように構成されている。
前記薬液タンク14は、図1〜図4に示すように、パイプによって形成されたタンクフレーム14aの機体外側に取付けられており、このタンクフレーム14aの機体内側に設けられた係合片31(図3参照)と、薬液タンク14の底に下方へ突設された薬液供給用の接続部材(図示せず)などによって機体フレーム側に着脱可能に取付けられている。
前記係合片31は、前記ペイロードバー12(図1参照)に上方から係合している。前記接続部材は、後述する薬液散布装置用フレーム32(図4参照)に支持された筒状の薬液導入部材33(図2および図3参照)に上方から着脱可能に嵌合している。この実施例においては、これらの薬液タンク14,14によって本発明でいう薬剤タンクが構成されている。
薬液散布装置用フレーム32は、図3および図4に示すように、機体2の左右方向に延びる左右方向延在部34と、この左右方向延在部34の上端部に溶接された左右一対の支持用ブラケット35,35とからなり、不図示の取付部材を介して機体フレームに着脱自在に取付けられている。
前記薬液導入部材33は、薬液散布装置用フレーム32における機体の左右方向の両端部に図示していないブラケットを介して支持されている。
薬液散布装置用フレーム32の下部には、図2〜図4に示すように、後述する第1、第2の薬液ポンプ17,19を収容するための収納ボックス36が取付けられている。
前記薬液導入部材33は、薬液散布装置用フレーム32における機体の左右方向の両端部に図示していないブラケットを介して支持されている。
薬液散布装置用フレーム32の下部には、図2〜図4に示すように、後述する第1、第2の薬液ポンプ17,19を収容するための収納ボックス36が取付けられている。
前記第1、第2のストレーナ16,18は、図2および図3に示すように、前記収納ボックス36の下方に位置付けられており、前記薬液散布装置用フレーム32にブラケット(図示せず)によって取付けられている。
前記第1、第2の薬液ポンプ17,19は、図示してはいないが、モータを動力源としてピストンが往復動することにより薬液を前記連通パイプ15から吸い込み、吐出通路20に吐出する構造のものである。これらの第1、第2の薬液ポンプ17,19は、前記収納ボックス36の内部に収容されており、薬液散布装置用フレーム32に支持されている。
前記ノズル選択バルブ21は、図2〜図4に示すように、前記収納ボックス36より機体2の前方であって機体左側に偏る位置に位置付けられており、前記薬液散布装置用フレーム32にブラケット(図示せず)によって支持されている。
前記ノズル選択バルブ21は、図2〜図4に示すように、前記収納ボックス36より機体2の前方であって機体左側に偏る位置に位置付けられており、前記薬液散布装置用フレーム32にブラケット(図示せず)によって支持されている。
この実施例によるノズル選択バルブ21は、後述する三つの切換位置を有する三方弁で、弁体駆動用のサーボモータ21aを備えている。このノズル選択バルブ21は、地上の操縦者が無線操縦装置を操作することによって、サーボモータ21aによる駆動によって切換位置を変えることができるように構成されている。
このノズル選択バルブ21の切換位置は、前記第1の薬液通路22のみに薬液が供給される第1の切換位置と、前記第2の薬液通路23のみに薬液が供給される第2の切換位置と、両方の薬液通路22,23に薬液が供給される第3の切換位置とが設けられている。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第1の切換位置に切り換えられることによって、左側ノズル24と右側ノズル25との両方から薬液が散布される。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第2の切換位置に切り換えられることによって、中央ノズル26のみから薬液が散布される。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第3の切換位置に切り換えられることによって、全てのノズル24〜26から薬液が散布される。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第1の切換位置に切り換えられることによって、左側ノズル24と右側ノズル25との両方から薬液が散布される。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第2の切換位置に切り換えられることによって、中央ノズル26のみから薬液が散布される。
ノズル選択バルブ21の切換位置が第3の切換位置に切り換えられることによって、全てのノズル24〜26から薬液が散布される。
前記左側ノズル24、右側ノズル25および中央ノズル26は、機体2の前後方向から見て薬液を所定の噴射角で下方に向けて噴射する構造のものが用いられている。左側ノズル24と右側ノズル25とは、同一のものである。左側ノズル24と右側ノズル25とが薬液を噴射するときの左右方向の噴霧角α(図3参照)は、約110°に設定されている。中央ノズル26が薬液を噴射するときの左右方向の噴霧角βは、約80°に設定されている。
すなわち、中央ノズル26の左右方向の噴霧角βは、左側ノズル24および右側ノズル25の左右方向の噴霧角αより小さくなるように設定されている。なお、これら三つのノズル24〜26は、図2に示すように、薬液が前後方向へは拡がることがないか、拡がったとしても噴霧角が可及的小さくなるように形成されている。これらの左側ノズル24、右側ノズル25および中央ノズル26によって、本発明でいう薬剤散布部が構成されている。
左側ノズル24は、図3および図4に示すように、前記支持用ブラケット35,35の前端部に取付けられて機体2から左方に突出する前側ブーム27の先端部(機体左側の端部)に、下方へ延びる支持部材37を介して支持されている。同様に右側ノズル25は、右側ノズル25は、図2〜図4に示すように、前記支持用ブラケット35,35の後端部に取付けられて機体2から右方に突出する後側ブーム28の先端部(機体右側の端部)に、下方へ延びる支持部材43を介して支持されている。この左側ノズル24と右側ノズル25とは、図3に示すように、従来の無人ヘリコプタに設けられていたノズルNより機体2に近接する位置に位置付けられている。
前記左側ノズル24を支持する前記前側ブーム27の中間部には、機体2を運搬したり部屋内に収納するときに、前側ブーム27の機体左側の半部27aを後方に向けて折り曲げることができるように、ジョイント38が設けられている。前側ブーム27は、図3に示すように、このジョイント38より機体内側において略水平に延びるように前記フレーム32に支持されている。また、前側ブーム27における前記機体左側の半部27aは、機体2の左方に向かうにしたがって漸次高くなるように傾斜している。
前記支持部材37の内部には、左側ノズル24に薬液を供給するための薬液通路(図示せず)が形成されている。この薬液通路には、前記第1の薬液通路22の一部を構成する左側薬液パイプ41が接続されている。この左側薬液パイプ41は、可撓性を有する耐圧ホースなどからなり、前記ノズル選択バルブ21から前記前側ブーム27に沿って支持部材37まで延在するように形成され、前側ブーム27に支持されている。
この前側ブーム27における機体2の左右方向の中央部には、中央ノズル用の支持部材42が取付けられている。この支持部材42の内部にも薬液通路(図示せず)が形成されている。この薬液通路は、前記第2の薬液通路23を構成する薬液パイプ23a(図3および図4参照)を介して前記ノズル選択バルブ21に接続されている。前記中央ノズル26は、前記支持部材42の下端部に取付けられており、図2および図4に示すように、左側ノズル24と機体2の前後方向の同じ位置に位置付けられている。この実施例においては、中央ノズル26は、左側ノズル24および後述する右側ノズル25より僅かに低い位置に位置付けられている。これら3個のノズル24〜26の上下方向の位置は、図2および図3に示すように、機体2の下端より下方であって、前記スキッド11aの下端より上方に位置付けられている。
前記右側ノズル25は、上述した支持部材43の下端部に取付けられており、図2および図3に示すように、前記左側ノズル24と同じ高さに位置付けられている。前記後側ブーム28の中間部には、前側ブーム27と同様にジョイント38が設けられている。
後側ブーム28は、図3に示すように、前記ジョイント38より機体内側において略水平に延びるように前記フレーム32に支持されている。また、後側ブーム28における前記ジョイント38より機体右側に位置する半部28aは、機体2の右方に向かうにしたがって漸次高くなるように傾斜している。
右側ノズル用の支持部材43は、前記左側ノズル用の支持部材37と同一のものである。この支持部材43の内部に形成されている薬液通路(図示せず)には、前記左側薬液パイプ41と協働して前記第1の薬液通路22を構成する右側薬液パイプ44が接続されている。この右側薬液パイプ44は、可撓性を有する耐圧ホースなどからなり、ノズル選択バルブ21から前記後側ブーム28に沿って支持部材まで延在するように形成され、後側ブーム28に支持されている。
前記左側ノズル24と右側ノズル25とは、メインロータ4の回転により発生した下降気流を受ける位置であって、図4に示すように、平面視において、メインロータ4の回転中心Cを中心点として点対称となる位置に配設されている。
詳述すると、前記左側ノズル24は、前記回転中心Cより機体左側であって機体前側に配設され、右側ノズル25は、回転中心Cより機体右側であって機体後側に配設されている。
詳述すると、前記左側ノズル24は、前記回転中心Cより機体左側であって機体前側に配設され、右側ノズル25は、回転中心Cより機体右側であって機体後側に配設されている。
この実施例によるメインロータ4の回転方向は、図4および図6中に矢印Rで示すように、平面視において時計方向であるから、左側ノズル24は、図6に示すように、平面視において、機体2の左方であって、メインロータ4の回転中心Cを通り機体2の左右方向に延在する仮想線Lよりメインロータ4の回転方向下流側(この実施例では機体前側)の領域SLに位置付けられている。一方、右側ノズル25は、平面視において、機体の右方であって、前記仮想線Lよりメインロータ4の回転方向下流側(この実施例では機体後側)の領域SRに位置付けられている。この実施例による左側ノズル24と右側ノズル25とは、図6に示す平面視において、メインロータ4の2枚のブレード45,45が機体2の左右方向を指向する位置からメインロータ4が約15°〜20°回転したときにブレード45,45と上下方向に重なる位置に設けられている。
両ノズル24,25をメインロータ4の回転中心Cを中心点として点対称となる位置に配設した理由は、機体2を前進させるときと後退させるときとで下降気流の発生する状況が前記回転中心Cを中心点として点対称になるからである。
左側ノズル24と右側ノズル25との前記回転中心Cからの長さは、この実施例においては、メインロータ4の回転半径rの1/2より僅かに短くなるような長さに設定されている。図6においては、メインロータ4が回転する領域を示す仮想円を二点鎖線R1で示し、メインロータ4の回転半径の1/2となる領域を示す仮想円を二点鎖線R2で示す。左側ノズル24と右側ノズル25とは、前記仮想円R2の内側近傍に位置付けられている。
左側ノズル24と右側ノズル25との前記回転中心Cからの長さは、この実施例においては、メインロータ4の回転半径rの1/2より僅かに短くなるような長さに設定されている。図6においては、メインロータ4が回転する領域を示す仮想円を二点鎖線R1で示し、メインロータ4の回転半径の1/2となる領域を示す仮想円を二点鎖線R2で示す。左側ノズル24と右側ノズル25とは、前記仮想円R2の内側近傍に位置付けられている。
このような位置に左側ノズル24と右側ノズル25とを配設することにより、メインロータ4の回転により発生する下降気流の下向きの風速が相対的に高くなる位置に両ノズル24,25を位置付けることができる。これらの左側ノズル24と右側ノズル25の位置は、ノズルの位置を変えて薬液を実際に空中散布する試験を繰り返し行った結果、特定できた位置である。
上述したように機体2の左右で前後にずれた位置に下向きの風速が相対的に高くなる場所ができる理由は、回転するメインロータ4によって回転方向の下流側へ押された空気(下降気流の一部)が機体2の側部近傍に集められるようになるからであると考えられる。すなわち、このように機体2の側部近傍に集められた空気は相対的に速く下降するから、上述したように下向きの風速が均等ではなくなると考えられる。
このように下向きの風速が相対的に高くなる位置に左側ノズル24と右側ノズル25とが設けられているために、左側ノズル24および右側ノズル25から薬液を下降気流によって機体2の下方へ速く流し、適正な領域内で分散するように散布することができる。この実施例による無人ヘリコプタを実際に飛行させて左側ノズル24と右側ノズル25とから薬液を散布したところ、図7(A),(B)に示すように、薬液を適切な範囲で分散するように散布することができた。図7から判るように、両ノズル24,25から噴射された薬液は、機体2の後方で舞い上がることはなく、機体2の下方の限定された領域内に正しく散布されている。
この実施例による無人ヘリコプタ1においては、左側ノズル24と右側ノズル25とが平面視において、メインロータ4の回転半径の1/2となる領域の内側に設けられているから、メインロータ先端部の下から上に向かうような空気流からなる空気の渦の影響を受け難くなる位置に両ノズル24,25を位置付けることがでできる。このため、この実施例によれば、薬液が機体下方の限定された領域の外に散布されることを防ぐことができる。
この実施例による無人ヘリコプタ1においては、上述したように、左側ノズル24と右側ノズル25とから散布された薬液が機体2の後方で上に舞い上がるようなことがない。このため、従来の無人ヘリコプタで問題になっていた薬液の機体後部への付着を解消することができる。薬液が機体の後部に付着する理由は、上述したように機体の後方で舞い上がった薬液がテールロータの回転によって機体に向けて流されることが原因であると考えられる。この実施例による無人ヘリコプタ1は、このように機体2の後部に薬液が付着し難いから、機体2が汚れ難くなり、機体2の清掃が容易になる。
この実施例による無人ヘリコプタ1においては、農薬散布に使用するノズルをノズル選択バルブ21により切換えることによって、薬液が散布される幅、散布量などを変更することができる。たとえば、ノズル選択バルブ21の切換位置を第1の切換位置に切り換えることによって、左側ノズル24と右側ノズル25のみから薬液を散布することができ、田畑の中央部などにおいて薬液を広い範囲に散布することができる。この結果、広い散布領域に薬液を能率よく散布することができる。
ノズル選択バルブ21の切換位置を第2の切換位置に切り換えることによって、中央ノズル26のみから薬液を散布することができ、薬液の散布幅が相対的に狭くなるから、隣接する田畑に薬液を不必要に飛散させることなく隣接する田畑との境界部分のみに薬液を散布することができる。このように中央ノズル26のみを使用する場合は、薬液の散布が必要な樹木のみに薬液を散布することもできる。
ノズル選択バルブ21の切換位置を第3の切換位置に切り換えることによって、全てのノズル24〜26から薬液を散布することができ、薬液が散布される領域を限定しながら(薬液が不必要に広範囲に拡がることを防ぎながら)薬液の散布量を増大させることができる。この実施例による無人ヘリコプタ1によれば、このようにノズル選択バルブ21の切換操作によって薬液の散布量を増大させることができるから、散布量を増大させるに当たってノズルを散布量が相対的に多くなるものと交換する場合に較べて、ノズル交換作業と散布量の調整作業とが不要になり、薬液散布の作業効率を向上させることができる。
ノズル選択バルブ21の第1〜第3の切換位置の変更は、操縦者が無線操縦装置を操作することによって、飛行中であっても容易に行うことができる。
ノズル選択バルブ21の第1〜第3の切換位置の変更は、操縦者が無線操縦装置を操作することによって、飛行中であっても容易に行うことができる。
この実施例による無人ヘリコプタ1は、薬液を散布するためにノズル24〜26を使用している。これらのノズル24〜26は、薬液の噴射方向が予め決められているから、この無人ヘリコプタ1においては、薬液が散布される領域を容易に限定することができる。なお、薬剤を散布するための薬剤散布部としては、この実施例で示したようなノズル24〜26に限定されることはなく、たとえば遠心力で薬剤を飛散させる構造のものを用いることができる。また、薬剤も薬液に限定されることはなく、粉状や粒状の薬剤を使用することができる。このような薬剤を使用する場合は、専用の薬剤散布装置を使用し、薬剤散布部の位置を上記実施例で示した位置とする。
上述した実施例による無人ヘリコプタ1においては、中央ノズル26の左右方向の噴霧角が左側ノズル24および右側ノズル25の左右方向の噴霧角より小さくなるように構成されている。このため、この無人ヘリコプタ1によれば、各ノズル24〜26の使用目的に適した噴霧角度で薬剤を散布することができる。すなわち、中央ノズル26を使用するときは、薬液の散布幅を相対的に狭く、かつ左右両側のノズル24,25を使用するときは、薬液の散布される幅を相対的に広くすることができる。
なお、上述した実施例においては、ノズル選択バルブ21として第1〜第3の切換位置を選択可能な電動式三方弁を用いる例を示したが、ノズル選択バルブ21の構成は適宜変更することができる。また、ノズル選択バルブ21の切換位置は、二つの切換位置のみとすることができる。すなわち、左側ノズル24および右側ノズル25から薬液が散布される第1の切換位置と、中央ノズル26のみから薬液が散布される第2の切換位置とを有するノズル選択バルブを使用することができる。
上述した実施例においては、メインロータが平面視において時計方向に回転する無人ヘリコプタについて説明したが、メインロータの回転方向は平面視において反時計方向でもよい。この場合は、左側ノズル24はメインロータ4の回転中心Cより機体左側であって機体後側に配置し、右側ノズル25はメインロータ4の回転中心Cより機体右側であって機体前側に配置する。
1…無人ヘリコプタ、2…機体、3…エンジン、4…メインロータ、13…薬液散布装置、14…薬液タンク、17…第1の薬液ポンプ、19…第2の薬液ポンプ、21…ノズル選択用バルブ、24…左側ノズル、25…右側ノズル、26…中央ノズル、27…前側ブーム、28…後側ブーム。
Claims (6)
- 機体の下方における左右両側方であってメインロータの回転により発生した下降気流を受ける位置にそれぞれ薬剤散布部を備えた無人ヘリコプタにおいて、
機体左側の薬剤散布部と機体右側の薬剤散布部とは、平面視において、機体の側方であって、メインロータの回転中心を通り機体の左右方向に延在する仮想線よりメインロータの回転方向下流側の領域にそれぞれ位置付けられていることを特徴とする無人ヘリコプタ。 - 請求項1記載の無人ヘリコプタにおいて、機体左側の薬剤散布部と機体右側の薬剤散布部とは、平面視において、前記メインロータの回転半径の1/2となる領域の内側に配置されていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
- 請求項1記載の無人ヘリコプタにおいて、機体の下方であって左右方向の中央部に他の薬剤散布部が設けられていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
- 請求項3記載の無人ヘリコプタにおいて、前記各薬剤散布部に薬剤を供給する薬剤供給装置は、薬剤タンクと、この薬剤タンクと各薬剤散布部との間に設けられた切換弁とを備え、
前記切換弁は、前記左右両側の薬剤散布部のみに薬剤が供給される第1の切換位置と、機体の左右方向の中央部に位置する薬剤散布部のみに薬剤が供給される第2の切換位置と、全ての薬剤散布部に薬剤が供給される第3の切換位置とのうち、少なくとも前記第1および第2の切換位置を有するものであることを特徴とする無人ヘリコプタ。 - 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の無人ヘリコプタにおいて、薬剤散布部は薬液散布用ノズルによって構成されていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
- 請求項3記載の無人ヘリコプタにおいて、薬剤散布部は薬液散布用ノズルによって構成され、
機体の左右方向の中央部に位置する薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角は、左右両側の薬液散布用ノズルの左右方向の噴霧角より小さくなるように形成されていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
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