WO2024116874A1 - 飛行体及び飛行体用ガード - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/10—Rotorcrafts
- B64U10/13—Flying platforms
-
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- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
- B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
- B64U30/299—Rotor guards
Definitions
- One aspect of the present invention relates to an aircraft such as a drone and a guard for the aircraft.
- Patent Document 1 describes an aircraft with rotors (propellers) attached to multiple radially arranged arms. This aircraft is equipped with a guard frame that connects the multiple arms to prevent contact between the rotors (propellers) and obstacles.
- the flying object described in Patent Document 1 is designed to protect the aircraft by colliding with obstacles such as walls using the guard frame.
- obstacles such as walls using the guard frame.
- the guard frame cannot adequately protect the aircraft.
- one aspect of the present invention aims to provide an aircraft and an aircraft guard that can improve the protective performance of the aircraft while suppressing a decrease in flight efficiency and suppressing an increase in noise.
- An aircraft is an aircraft capable of flight, comprising an airframe having a propeller, a number of shafts (long, thin, linear members) connected to the airframe, a guard frame connected to the number of shafts and positioned outside the airframe in a plan view of the aircraft, and a net positioned around at least a portion of the airframe, the net being made of knotless mesh that does not have any knots.
- the guard frame is disposed on the outside of the aircraft in a plan view, so that the aircraft collides with obstacles such as walls at the guard frame. This can prevent damage to the aircraft.
- a net is disposed on at least a part of the periphery of the aircraft, so that if an obstacle comes flying from the direction in which the net is disposed, or if the aircraft flies toward an obstacle in the direction in which the net is disposed, it can prevent the obstacle from colliding with the aircraft. This can prevent the aircraft from falling due to the obstacle colliding with the aircraft.
- the fluid resistance (air resistance) of the fluid (gas) passing through the net increases, and flight stability may decrease due to a decrease in propeller lift.
- the knotted parts of the net threads become locally thick. For this reason, a normal net is prone to have large fluid resistance, and is prone to disturbing the flow of air passing through it and generating noise.
- the net of this flying object is made of knotless mesh that does not have knots, which helps prevent the decrease in flight efficiency that comes with increased fluid resistance and also prevents an increase in noise.
- the net may be a mesh fabric made of woven netting threads.
- the net is made of woven netting threads, which gives the net an appropriate degree of flexibility. This improves the ease of handling of the net.
- the netting thread may be made of multiple child threads twisted together.
- the netting thread is made of multiple child threads twisted together, which can increase the strength of the net.
- the net may be a mesh fabric made of multiple threads welded together.
- the net is a mesh fabric made of multiple threads welded together, which makes it easy to produce a knotless mesh fabric.
- the net may be attached to at least one of the airframe, the plurality of shafts, and the guard frame.
- the net can be properly attached to the flying object by attaching the net to at least one of the airframe, the plurality of shafts, and the guard frame.
- the net may be arranged to cover above the propeller.
- the net by arranging the net to cover above the propeller, it is possible to prevent obstacles flying from above the propeller and obstacles sucked in by the rotation of the propeller from colliding with the propeller.
- the flying object takes off or when the flying object ascends, it is possible to prevent obstacles above the propeller from colliding with the propeller.
- by bouncing these obstacles off the net it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the propeller. As a result, it is possible to fly the flying object stably.
- the net may be arranged to cover the upper part of the aircraft.
- the net by arranging the net to cover the upper part of the aircraft, it is possible to prevent obstacles flying in from above the aircraft and obstacles sucked in by the rotation of the propeller from colliding with the aircraft.
- by bouncing these obstacles off the net it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the aircraft. As a result, the flying object can fly stably.
- the net may be arranged to cover the area below the propeller.
- the net by arranging the net to cover the area below the propeller, it is possible to prevent obstacles flying in from below the propeller from colliding with the propeller.
- the flying object lands or when the flying object descends, it is possible to prevent obstacles below the propeller from colliding with the propeller.
- by bouncing these obstacles off the net it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the propeller. As a result, the flying object can fly stably.
- the net may be arranged to cover the underside of the aircraft.
- this flying object by arranging the net to cover the underside of the aircraft, it is possible to prevent obstacles flying in from below the aircraft from colliding with the aircraft.
- the flying object lands or when the flying object descends, it is possible to prevent obstacles below the aircraft from colliding with the aircraft.
- by bouncing these obstacles off the net it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the aircraft. As a result, the flying object can be flown stably.
- the aircraft may have a central portion and an arm portion extending from the central portion to which a propeller is attached, and the net may be arranged so as not to cover the area below the central portion.
- the net since the net is arranged so as not to cover the area below the central portion, it is possible to prevent the visibility below the central portion from being blocked by the net. This makes it possible to ensure the visibility below the central portion.
- the net may extend from above the guard frame, around the side of the guard frame, and reach below the guard frame.
- the net extends from above the guard frame, around the side of the guard frame, and reaches below the guard frame, so that the net can extend from above the guard frame to below the guard frame without interfering with the propeller. This can increase the protection performance of the aircraft in a wider range of directions while suppressing a decrease in the flight performance of the aircraft.
- the guard frame may be arranged only above the center of gravity of the flying body in the vertical direction of the flying body.
- the lift of the propeller causes the flying body to rotate in a direction tilting forward relative to the obstacle.
- the guard frame since the guard frame is arranged only above the center of gravity of the flying body in the vertical direction of the flying body, the flying body tries to rotate in a direction tilting backward relative to the obstacle due to the propulsion force of the flying body. Since these rotations are in opposite directions, they act to cancel each other out.
- the rotation upon collision with the obstacle can be kept small, so that a fall upon collision can be further prevented.
- the guard frame is arranged only above the center of gravity of the flying body in the vertical direction of the flying body, the guard frame can be prevented from blocking the surrounding field of view. This ensures the surrounding field of view.
- the guard frame can be made lighter than if it were positioned lower in the vertical direction of the aircraft than the center of gravity of the aircraft, allowing for longer flight times.
- the guard frame may be disposed above the propeller in the vertical direction of the flying object.
- the guard frame by disposing the guard frame above the propeller in the vertical direction of the flying object, it becomes easier to dispose the guard frame only above the center of gravity of the flying object in the vertical direction.
- the net may be stretched over the guard frame.
- this flying object by stretching the net over the guard frame, it is possible to prevent obstacles flying in from above the flying object and obstacles sucked in by the rotation of the propeller from colliding with the aircraft. It is also possible to prevent obstacles above the flying object from colliding with the aircraft when the flying object ascends. Moreover, by bouncing these obstacles off the net, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the flying object. As a result, the flying object can fly stably.
- the net may be arranged only above the aircraft in the vertical direction of the flying object.
- this flying object by arranging the net only above the aircraft in the vertical direction of the flying object, it is possible to prevent the net from blocking the view below the aircraft. This makes it possible to ensure the visibility of the surroundings.
- the flying object may be configured to propel itself by tilting forward at an inclination angle
- the guard frame may be disposed only vertically above the position of the center of gravity of the flying object when the flying object is tilted at the inclination angle.
- the guard frame when the flying object is configured to propel itself by tilting forward at an inclination angle, the guard frame may be disposed only vertically above the position of the center of gravity of the flying object when the flying object is tilted at the inclination angle, thereby further ensuring visibility of the surroundings while further preventing the flying object from falling upon impact.
- the guard frame may be positioned only vertically above the position of the center of gravity of the flying object when the flying object is tilted 3°. Flying objects often propel themselves while leaning forward in the direction of flight, and the angle of forward tilt of the flying object at this time is often within 3°. For this reason, by positioning the guard frame only vertically above the position of the center of gravity of the flying object when the flying object is tilted 3°, it is possible to further prevent the flying object from falling during a collision while further ensuring visibility of the surroundings.
- the guard frame may have a first guard frame and a second guard frame arranged lower than the first guard frame in the vertical direction of the flying object, and the second guard frame may be arranged inside the first guard frame in a plan view of the flying object.
- the guard frame has a first guard frame and a second guard frame arranged above and below, thereby increasing the rigidity of the guard frame and the multiple shafts.
- the second guard frame arranged lower than the first guard frame in the vertical direction of the flying object is arranged inside the first guard frame in a plan view of the flying object, so that when the flying object collides with an obstacle, the second guard frame can be prevented from colliding with the obstacle before the first guard frame. This makes it possible to prevent the second guard frame from hindering the rotation of the flying object during a collision, which would cause the attitude of the flying object to become unstable.
- An aircraft guard according to one aspect of the present invention is an aircraft guard that is attached to an aircraft having a propeller, and includes a number of shafts connected to the aircraft, a guard frame connected to the number of shafts, and a net attached to at least a portion of the number of shafts and the guard frame, the net being made of knotless mesh that does not have knots.
- a net is attached to at least a portion of the multiple shafts and guard frame, so that in an aircraft with this aircraft guard attached to it, the net is placed around at least a portion of the aircraft. Therefore, if an obstacle comes flying in from the direction in which the net is placed, or if the aircraft flies toward an obstacle in the direction in which the net is placed, it is possible to prevent the obstacle from colliding with the aircraft. This makes it possible to prevent the aircraft from falling due to an obstacle colliding with the aircraft. Moreover, because the net of this aircraft guard is made of knotless mesh that does not have knots, it is possible to prevent a decrease in flight efficiency that comes with an increase in fluid resistance, and also to prevent an increase in noise.
- the guard frame may be arranged only above the aircraft body tips of the shafts in the vertical direction of the aircraft guard.
- the aircraft will try to rotate in a direction tilting forward relative to the obstacle due to the lift of the propeller.
- the guard frame since the guard frame is arranged only above the aircraft body tips of the shafts in the vertical direction of the aircraft guard, the aircraft will try to rotate in a direction tilting backward relative to the obstacle due to the aircraft's propulsion force. Since these rotations are in opposite directions, they act to cancel each other out.
- the rotation upon collision with the obstacle can be kept small, so that a fall upon collision can be further prevented.
- the guard frame is arranged only above the aircraft body tips of the shafts in the vertical direction of the aircraft guard, the surrounding visibility of the aircraft to which the aircraft guard is attached can be prevented from being blocked by the guard frame. As a result, the surrounding visibility can be ensured.
- the guard frame may have a first guard frame and a second guard frame arranged below the first guard frame, and the second guard frame may be arranged inside the first guard frame in a plan view of the aircraft guard.
- the guard frame has a first guard frame and a second guard frame arranged above and below, thereby increasing the rigidity of the aircraft guard.
- the second guard frame arranged below the first guard frame is arranged inside the first guard frame in a plan view of the aircraft guard, so that when the aircraft to which the aircraft guard is attached collides with an obstacle, the second guard frame can be prevented from colliding with the obstacle before the first guard frame. This makes it possible to prevent the second guard frame from hindering the rotation of the aircraft during a collision, which would cause the attitude of the aircraft to become unstable.
- FIG. 1 is a perspective view of an aircraft according to a first embodiment.
- FIG. 2 is a front view of the aircraft according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a plan view of the aircraft according to the first embodiment.
- FIG. 2 is an enlarged view of a portion of an example of a net.
- FIG. 13 is an enlarged view of a portion of another example of the net.
- FIG. 11 is a front view showing an example of a state in which the flying object has collided with an obstacle.
- FIG. 2 is a front view showing a state in which the flying object is flying with a forward tilt.
- FIG. 2 is a front view showing a state in which a flying object flying with a forward inclination collides with an obstacle.
- FIG. 11 is a perspective view of an aircraft according to a second embodiment.
- FIG. 11 is a front view of the aircraft according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a plan view of an aircraft according to a second embodiment.
- FIG. 11 is a perspective view of an aircraft according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a front view of an aircraft according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a plan view of an aircraft according to a third embodiment.
- FIG. 13 is a perspective view of an aircraft according to a fourth embodiment.
- FIG. 13 is a front view of the aircraft according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a plan view of the aircraft according to the fourth embodiment.
- FIG. 13 is a front view of the aircraft according to the fifth embodiment.
- FIG. 1 is a perspective view of the flying body 1 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a front view of the flying body 1 according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a plan view of the flying body 1 according to the first embodiment.
- the flying body 1 according to the first embodiment is a flying body capable of flying, for example, a drone.
- the flying body 1 according to the first embodiment includes an aircraft body 2 and an aircraft guard 3.
- the vertical direction D1 of the flying body 1 is the vertical direction of the flying body 1 placed on a horizontal surface, or the vertical direction of the flying body 1 during hovering.
- the vertical direction of the aircraft body 2 and the aircraft guard 3 is the same as the vertical direction D1 of the flying body 1.
- the upper side in the vertical direction D1 of the flying body 1 is the upper side in FIG. 2.
- a line extending through the center of the flying body 1 in the vertical direction D1 of the flying body 1 is called a reference line L.
- the aircraft 2 is the part that forms the main body of the flying object 1.
- the aircraft 2 has a central section 4, multiple arm sections 5, and multiple propellers 6.
- the aircraft 2 also includes, for example, a transceiver (not shown) that transmits and receives wireless signals to and from an external device, a control device (not shown) for flying the flying object 1, a motor (not shown) for rotating the propellers 6, and a battery (not shown) for supplying power to the control device and the motor, etc.
- the central section 4 is a section located in the center of the aircraft 1.
- the central section 4 is equipped with, for example, a transmitter/receiver, a control device, a battery, etc.
- An observation device 7 such as a camera for observing the surroundings of the aircraft 1 is removably attached to the central section 4.
- the observation device 7 is, for example, a separate member from the aircraft 1, and is removably attached to the bottom surface of the central section 4. Note that the observation device 7 is not removably attached to the central section 4, but may be an internal part of the aircraft 1 mounted on the bottom of the central section 4.
- the multiple arm portions 5 extend in different directions from the central portion 4.
- the multiple arm portions 5 are arranged, for example, at equal angles around the reference line L.
- Each of the multiple arm portions 5 is equipped with, for example, a motor.
- the number of arm portions 5 is not particularly limited, but in this embodiment, as an example, there are four arm portions 5.
- the multiple propellers 6 rotate to make the flying object 1 fly.
- Each of the multiple propellers 6 is rotatably attached to each of the multiple arm units 5. In other words, one propeller 6 is attached to one arm unit 5.
- the multiple propellers 6 are arranged on the same circumference centered on the reference line L. Each of the multiple propellers 6 is rotated, for example, by a motor mounted on each of the multiple propellers 6.
- the aircraft guard 3 protects the aircraft 2.
- the aircraft guard 3 is intended to prevent the aircraft 2, and in particular the propeller 6, from colliding with an obstacle such as a wall when the aircraft 1 collides with the obstacle.
- the aircraft guard 3 comprises multiple shafts 8, a guard frame 9, and a net 20.
- Each of the multiple shafts 8 is a portion that supports the guard frame 9 relative to the aircraft body 2.
- Each of the multiple shafts 8 is connected to the aircraft body 2 and the guard frame 9.
- Each of the multiple shafts 8 is, for example, detachably connected to the aircraft body 2.
- the detachable connection of each of the multiple shafts 8 to the aircraft body 2 can be achieved, for example, by screwing, fitting, engaging, etc.
- Each of the multiple shafts 8 may be non-detachably connected to the aircraft body 2.
- Each of the multiple shafts 8 is, for example, non-detachably connected to the guard frame 9.
- the non-detachable connection of each of the multiple shafts 8 to the guard frame 9 can be achieved, for example, by integral molding, adhesion, etc.
- the guard frame 9 may be detachably connected to each of the multiple shafts 8.
- Each of the multiple shafts 8 is connected to one of the multiple arm sections 5 in the aircraft body 2. More specifically, two or more shafts 8 are connected to each of the multiple arm sections 5.
- the number of shafts 8 connected to one arm section 5 is not particularly limited, but in this embodiment, as an example, there are two shafts.
- Each of the multiple shafts 8, in a planar view of the flying body 1, extends in a direction away from the center of the airframe 2, from its tip on the fuselage 2 side to its tip on the guard frame 9 side.
- each of the multiple shafts 8 does not have a portion that does not extend in a direction away from the center of the airframe 2 in a planar view of the flying body 1, and does not have a portion that extends only in the vertical direction D1 of the flying body 1.
- a planar view of the flying body 1 refers to a view from a direction along the reference line L, that is, a direction along the vertical direction D1 of the flying body 1.
- a planar view of the flying body guard 3 is the same as a planar view of the flying body 1.
- the center of the airframe 2 is the center of the flying body 1, and is on the reference line L.
- Each of the multiple shafts 8 is formed as a single line from its tip on the aircraft body 2 side to its tip on the guard frame 9 side. In other words, each of the multiple shafts 8 extends from its tip on the aircraft body 2 side to its tip on the guard frame 9 side without branching into multiple shafts.
- each of the multiple shafts 8 is formed by bending. Specifically, each of the multiple shafts 8 has a horizontal portion 8a and an inclined portion 8b.
- the horizontal portion 8a is a portion that is connected to the arm portion 5 of the aircraft 2.
- the horizontal portion 8a is disposed below the propeller 6 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- the horizontal portion 8a extends from the arm portion 5 toward the lateral direction of the aircraft 1 so as to move away from the center of the aircraft 2.
- the lateral direction of the aircraft 1 is a direction perpendicular to the reference line L.
- the inclined portion 8b is a portion that is connected to the guard frame 9.
- the inclined portion 8b is bent and connected to the horizontal portion 8a, and disposed to the side of the propeller 6.
- the inclined portion 8b extends from the tip of the horizontal portion 8a in a direction inclined with respect to the reference line L so as to move away from the center of the aircraft 2.
- the inclined portion 8b extends from the tip on the horizontal portion 8a side to the tip on the guard frame 9 side while being inclined in the lateral direction of the aircraft 1 and in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- each of the multiple shafts 8 has a curved shape that follows the propeller 6.
- each of the multiple shafts 8 may have any curved shape as long as it does not come into contact with the aircraft body 2.
- the guard frame 9 is a part that protects the aircraft body 2. In other words, when the aircraft 1 collides with an obstacle, the guard frame 9 prevents the aircraft body 2 from colliding with the obstacle by colliding with the obstacle before the aircraft body 2. In order to protect the aircraft body 2, the guard frame 9 is disposed outside the aircraft body 2 when the aircraft body 1 is viewed from above.
- the guard frame 9 is formed in a ring shape that surrounds the airframe 2 in a plan view of the flying object 1.
- the multiple propellers 6 are arranged on the same circumference centered on the reference line L, so the guard frame 9 is formed in a perfect ring shape.
- the guard frame 9 may be formed in an elliptical ring shape that follows the multiple propellers 6.
- the guard frame 9 is positioned only above the center of gravity G of the aircraft 1 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- the guard frame 9 is supported by the multiple shafts 8 so that it is positioned only above the center of gravity G of the aircraft 1 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- the guard frame 9 is also positioned only above the tips of the multiple shafts 8 on the fuselage 2 side in the vertical direction of the aircraft guard 3.
- the guard frame 9 may be positioned above the multiple propellers 6 in the vertical direction D1 of the aircraft 1, or may be positioned only above the multiple propellers 6 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- the center of gravity G of the aircraft 1 is the center of gravity of the aircraft 1 including the airframe 2 and the aircraft guard 3.
- the center of gravity G of the aircraft 1 is the center of gravity of the aircraft 1 excluding the observation equipment 7.
- the center of gravity G of the aircraft 1 is the center of gravity of the aircraft 1 including the observation equipment 7.
- the net 20 is disposed around at least a portion of the periphery of the aircraft 2 to protect the aircraft 2 from obstacles. In other words, the net 20 prevents obstacles from passing through and from colliding with the aircraft 2.
- Figure 4 is an enlarged view of a portion of the net 20.
- the net 20 is made of knotless mesh that does not have any knots. Knots are knots.
- a normal net is made by knotting (tying) the net threads (yarns), and the knots of the net threads become locally thicker. For this reason, normal nets tend to have high fluid resistance and tend to disrupt the flow of air passing through them, generating noise. Therefore, the net 20 of the flying object 1 of this embodiment is made of such knotless mesh that does not have any knots.
- the net 20 may be made of any netting as long as it does not have knots.
- the net 20 may be a netting made of knitted netting threads 21.
- a netting made of knitted netting threads 21 is called a "knitted knotless netting".
- the netting threads 21 are also simply called "threads”.
- FIG. 4 is an enlarged view of a part of an example of the net 20.
- the netting threads 21 may be made of a plurality of twisted child threads 22.
- a Russell netting and a knotless netting can be used as such a net 20.
- the net 20 may be a netting made of a plurality of netting threads 21 welded together.
- FIG. 5 is an enlarged view of a part of another example of the net 20.
- a netting made of a plurality of netting threads 21 welded together is called a "welded knotless netting".
- the number of twists of the net thread 21 (the number of child threads 22 twisted together) is not particularly limited, but for example, it is preferable that it be 2-ply (the number of child threads 22 is 2) or more, and more preferably 3-ply or more. Also, the number of twists of the net thread 21 is preferably 10-ply or less, more preferably 6-ply or less, and even more preferably 4-ply or less. By keeping the number of twists of the net thread 21 within this range, the strength of the net 20 can be ensured and the weight of the net 20 can be reduced.
- the mesh shape of the net 20 can be, for example, diamond or square. By having the mesh shape of the net 20 be diamond or square, the net 20 can be easily manufactured and the opening ratio of the net 20 can be increased to reduce fluid resistance.
- the mesh width w of the net 20 is not particularly limited, but is preferably 5 mm or more, more preferably 8 mm or more, and even more preferably 10 mm or more.
- the mesh width w of the net 20 is preferably 100 mm or less, more preferably 50 mm or less, and even more preferably 20 mm or less.
- the mesh width w of the net 20 is the center-to-center distance between adjacent nodes.
- the specific gravity of the net 20 is not particularly limited, but is preferably 0.80 or more, more preferably 0.90 or more, and even more preferably 0.95 or more.
- the specific gravity of the net 20 is preferably 2.5 or less, more preferably 2.0 or less, and even more preferably 1.5 or less.
- the fineness (denier) of the net 20 is not particularly limited, but is preferably 20D or more, more preferably 50D or more, and even more preferably 100D or more.
- the fineness of the net 20 is preferably 3000D or less, more preferably 1000D or less, and even more preferably 500D or less.
- the thread diameter D of the net thread 21 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and even more preferably 1.0 mm or more.
- the thread diameter D of the net thread 21 is preferably 10 mm or less, more preferably 8.0 mm or less, and even more preferably 5.0 mm or less.
- the porosity of the net 20 is not particularly limited, but is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 70% or more, and particularly preferably 80% or more.
- the porosity of the net 20 is preferably 99.9% or less, more preferably 99.5% or less, and even more preferably 98% or less.
- the porosity of the net 20 is the ratio of the space (mesh) to the entire net 20 when viewed from the front of the net 20 (the line of sight (paper surface) direction of Figures 4 and 5).
- the porosity of the net 20 can be calculated, for example, from the area ratio calculated from the mesh shape, mesh width w, and thread diameter D of the net thread 21 based on two-dimensional information when viewed from the front of the net 20 (the line of sight (paper surface) direction of Figures 4 and 5).
- the opening rate of the net 20 can be increased to reduce the fluid resistance, and obstacles can be prevented from passing through the net 20.
- the yarn type (material) of the net thread 21 (child thread 22) can be, for example, a resin material yarn such as vinylon, nylon, polyester, polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, or polyarylene, or a yarn made by mixing yarns of these resin materials.
- a resin material yarn such as vinylon, nylon, polyester, polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, or polyarylene, or a yarn made by mixing yarns of these resin materials.
- the yarn type of the net thread 21 can be, for example, a commercially available yarn such as Cremona (registered trademark) (vinylon fiber manufactured by Kuraray Co., Ltd.), Tetron (registered trademark) (polyester fiber manufactured by Toray Industries, Inc.), Izanas (registered trademark) (polyethylene fiber manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Dyneema (registered trademark) (ultra-high molecular weight polyethylene fiber manufactured by Toyobo Co., Ltd.), SPECTRA (registered trademark) (ultra-high molecular weight polyethylene fiber manufactured by Honeywell International Inc.), or Vectran (registered trademark) (polyarylene fiber manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
- the yarn type of the net thread 21 (child thread 22) is a resin material, which can give the net 20 appropriate elasticity and can bounce off obstacles that collide with the net 20 with appropriate elasticity.
- the net 20 can be subjected to various treatments.
- the treatments that can be performed on the net 20 include a treatment to reduce surface roughness, a treatment to increase weather resistance, a treatment to increase antifouling properties, and a heat treatment.
- a treatment to reduce surface roughness By performing a treatment to reduce surface roughness, the fluid resistance (air resistance) of the fluid (air) passing through the net 20 can be reduced, and the noise generated when the fluid passes through the net 20 can be reduced.
- Examples of the treatment to reduce surface roughness, the treatment to increase weather resistance, and the treatment to increase antifouling properties include a treatment to coat the surface with silicone resin.
- the heat treatment include a heat treatment for twisting multiple child threads 22 together, and a heat treatment for connecting multiple net threads 21.
- the multiple child threads 22 are heated in a twisted state, thereby melting the surfaces of each of the multiple child threads 22 and fusing the child threads 22 together.
- the multiple net threads 21 are heated while crossed, so that the surface of each of the multiple net threads 21 melts and the multiple net threads 21 are fused together.
- the net 20 thus configured is attached to at least one of the airframe 2, the shafts 8, and the guard frame 9.
- the net 20 may be attached detachably or non-detachably to at least one of the airframe 2, the shafts 8, and the guard frame 9.
- the net 20 can be attached, for example, by hooking using a removable fastening member such as a one-touch runner or a daruma-shaped hook, or by bonding using an adhesive.
- a removable fastening member such as a one-touch runner or a daruma-shaped hook
- the net 20 can be detachably attached to at least one of the airframe 2, the shafts 8, and the guard frame 9.
- bonding using an adhesive the net 20 can be attached non-detachably to at least one of the airframe 2, the shafts 8, and the guard frame 9.
- the net 20 is attached to the guard frame 9 and stretched across the guard frame 9.
- the net 20 is stretched across the guard frame 9 with a tension that does not allow it to sag and come into contact with the propellers 6, and does not cause the guard frame 9 to bend.
- the net 20 is positioned only above the aircraft 2 in the vertical direction D1.
- the net 20 is also positioned so as to cover above the propellers 6 and above the aircraft 2.
- the guard frame 9 is disposed on the outside of the fuselage 2 in a plan view of the flying object 1, so that the flying object 1 collides with an obstacle such as a wall at the guard frame 9.
- the net 20 is disposed on at least a part of the periphery of the fuselage 2, so that when an obstacle comes flying from the direction in which the net 20 is disposed, or when the flying object 1 flies toward an obstacle in the direction in which the net 20 is disposed, it is possible to prevent the obstacle from colliding with the fuselage 2 and causing the flying object 1 to fall.
- the fluid resistance (air resistance) of the fluid (gas) passing through the net 20 increases, and flight stability may decrease due to a decrease in propeller lift.
- the knotted parts of the net threads become locally thick. For this reason, normal nets tend to have high fluid resistance, which can disrupt the flow of air passing through and generate noise.
- the net 20 of this flying object 1 is made of knotless mesh that does not have knots, so it can prevent the decrease in flight efficiency that comes with increased fluid resistance and also prevent the increase in noise.
- the net 20 is a knotless knitted net made of knitted netting threads 21, which gives the net 20 an appropriate degree of flexibility. This improves the ease of handling of the net 20.
- the netting thread 21 is made of multiple twisted threads 22, which increases the strength of the net 20.
- the net 20 is a welded knotless net made by welding multiple netting threads 21 together, so knotless netting can be easily produced.
- the net 20 is attached to at least one of the airframe 2, the multiple shafts 8, and the guard frame 9, so that the net 20 can be properly attached to the flying object 1.
- the net 20 is arranged to cover above the propeller 6, thereby making it possible to prevent obstacles flying in from above the propeller 6 and obstacles sucked in by the rotation of the propeller 6 from colliding with the propeller 6. Also, when the flying object 1 takes off or when the flying object 1 ascends, it is possible to prevent obstacles above the propeller 6 from colliding with the propeller 6. Moreover, by bouncing these obstacles off the net 20, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the propeller 6. As a result, the flying object 1 can fly stably.
- the net 20 is arranged to cover the upper part of the aircraft body 2, which makes it possible to prevent obstacles flying in from above the aircraft body 2 and obstacles sucked in by the rotation of the propeller 6 from colliding with the aircraft body 2. Also, when the flying object 1 ascends, it is possible to prevent obstacles above the aircraft body 2 from colliding with the aircraft body 2. Moreover, by bouncing these obstacles off the net 20, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the aircraft body 2. As a result, the flying object 1 can fly stably.
- FIG. 6 is a front view showing an example of a state in which the flying body 1 collides with an obstacle W.
- the flying body 1 collides with an obstacle W such as a wall at the guard frame 9
- the flying body 1 collides with the obstacle W such as a wall at the guard frame 9.
- the flying body 1 tries to rotate in a direction D2 tilting forward with respect to the obstacle W due to the lift force of the propeller 6.
- the guard frame 9 is only positioned above the center of gravity position G of the flying body 1 in the vertical direction D1 of the flying body 1, the flying body 1 tries to rotate in a direction D3 tilting backward with respect to the obstacle W due to the propulsion force of the flying body 1.
- the guard frame 9 is only positioned above the center of gravity G of the flying object 1 in the vertical direction, it is possible to prevent the guard frame 9 from blocking the surrounding visibility (the visibility of the observation equipment 7). This makes it possible to ensure the surrounding visibility (the visibility of the observation equipment 7).
- the guard frame 9 can be made lighter than when the guard frame is also positioned below the center of gravity G of the flying object 1 in the vertical direction D1, thereby making it possible to extend the flight time.
- the guard frame 9 by arranging the guard frame 9 above the propeller 6 in the vertical direction D1 of the flying object 1, or by arranging the guard frame 9 only above the propeller 6 in the vertical direction D1 of the flying object 1, it becomes easier to arrange the guard frame 9 only above the center of gravity G of the flying object 1 in the vertical direction D1 of the flying object 1. Furthermore, it is possible to further prevent the flying object 1 from falling during a collision while further ensuring visibility of the surroundings (visibility of the observation equipment 7).
- this flying body 1 by stretching the net 20 to the guard frame 9, it is possible to prevent obstacles flying in from above the flying body 1 and obstacles sucked in by the rotation of the propeller 6 from colliding with the aircraft 2. Also, when the flying body 1 ascends, it is possible to prevent obstacles above the flying body 1 from colliding with the aircraft 2. Moreover, by bouncing these obstacles off the net, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the flying body 1. As a result, it is possible to fly the flying body 1 stably.
- the net 20 is arranged only above the aircraft 2 in the vertical direction D1 of the flying object 1, which prevents the visibility below the aircraft 2 (the visibility of the observation equipment 7) from being blocked by the net 20. This makes it possible to ensure the visibility of the surroundings (the visibility of the observation equipment 7).
- FIG. 7 is a front view showing the flying body 1 in flight tilted forward.
- the flying body 1 is often configured to propel itself by tilting forward at a predetermined tilt angle ⁇ . Therefore, in a flying body 1 configured to propel itself by tilting forward at a tilt angle ⁇ , the guard frame 9 may be positioned only above the vertical direction D4 of the center of gravity G of the flying body 1 when the flying body 1 is tilted at the tilt angle ⁇ , from the viewpoint of preventing the flying body 1 from falling in the event of a collision while ensuring visibility of the surroundings.
- the flying object 1 regardless of whether the flying object 1 is configured to propel itself while leaning forward at an inclination angle ⁇ , the flying object 1 often propels itself while leaning forward in the direction of flight, and the inclination angle ⁇ in this case is generally within 3°, 10°, or 25°.
- the guard frame 9 may be positioned only above the vertical direction D4 position of the center of gravity G of the flying object 1 when the flying object 1 is inclined by 3°, 10°, or 25°.
- FIG. 8 is a front view showing the state in which the flying body 1, which is propelled while tilting forward at a tilt angle ⁇ , collides with an obstacle W.
- the lift from the propeller 6 causes the flying body 1 to rotate in a direction D2 in which it tilts forward relative to the obstacle W.
- This direction D2 is the same direction as the forward tilt of the flying body 1, and is a direction that increases the forward tilt of the flying body 1.
- the guard frame 9 is only positioned above the vertical direction D4 of the center of gravity G of the flying body 1 when the flying body 1 is tilted at the tilt angle ⁇ , the flying body 1, which was propelled while tilting forward at a tilt angle ⁇ , tries to rotate in a direction D3 in which it tilts backward relative to the obstacle W due to the propulsion force of the flying body 1.
- These rotations are in opposite directions to each other, so they act to cancel each other out.
- the rotation in direction D3 caused by the propulsive force of the flying object 1 is a rotation in the opposite direction to the forward tilt of the flying object 1, so it acts to return the forward-tilted flying object 1 to a horizontal state, that is, to return the up-down direction D1 of the forward-tilted flying object 1 to a vertical direction D4.
- This makes it possible to keep the rotation small when the flying object collides with an obstacle W, thereby preventing the flying object from falling upon collision.
- the guard frame 9 is positioned only above the position of the center of gravity G of the aircraft 1 in the vertical direction D4 when the aircraft 1 is tilted at the tilt angle ⁇ , the guard frame 9 can be prevented from blocking the surrounding field of view (field of view of the observation equipment 7) even when the aircraft 1 is propelled forward at the tilt angle ⁇ . This ensures the surrounding field of view (field of view of the observation equipment 7) when the aircraft 1 is propelled forward at the tilt angle ⁇ .
- guard frame 9 is positioned only above the center of gravity G of the aircraft 1 in the vertical direction D4 when the aircraft 1 is tilted by 3°, 10°, or 25°, thereby further preventing the aircraft from falling during a collision while still ensuring visibility of the surroundings.
- guard frame 9 is formed in a ring shape that surrounds the aircraft 2 when the aircraft 1 is viewed from above, it is possible to prevent the aircraft 2 from colliding with the obstacle W, regardless of the orientation of the aircraft 1 when the aircraft 1 collides with the obstacle W.
- the guard frame 9 is formed in a circular ring shape, the impact load that occurs when the aircraft 1 collides with an obstacle W can be dispersed throughout the entire guard frame 9. This makes it possible to prevent damage to the guard frame 9 and reduce the impact load input from the aircraft guard 3 to the aircraft 2.
- the guard frame 9 is formed in a perfect circular ring shape, the direction in which the flying body 1 bounces off the obstacle W when it collides with the obstacle W can be controlled. For example, if the flying body 1 collides with the obstacle W in a direction perpendicular to the obstacle W, the flying body 1 can be made to bounce off in a direction perpendicular to the obstacle W. In addition, if the flying body 1 collides with the obstacle W in a direction inclined at a predetermined angle, the flying body 1 can be made to bounce off the obstacle W in a direction inclined at a predetermined angle on the opposite side to the collision direction.
- each of the multiple shafts 8 extends in a direction away from the center of the aircraft 2 from the tip on the aircraft body 2 side to the tip on the guard frame 9 side in a plan view of the aircraft 1. This makes it possible to promote elastic deformation of each of the multiple shafts 8 upon collision, compared to when each of the multiple shafts 8 has a portion that does not extend in a direction away from the center of the aircraft 2 in a plan view of the aircraft 1 and a portion that extends only in the vertical direction D1 of the aircraft 1. This allows much of the collision energy to be consumed by the elastic deformation of each of the multiple shafts 8, making it possible to mitigate the impact upon collision. As a result, the collision load input to the aircraft 2 can be reduced, and the rebound speed from the obstacle W upon collision can be reduced.
- each of the multiple shafts 8 is formed as a single line from its tip on the aircraft body 2 side to its tip on the guard frame 9 side, the elastic deformation of each of the multiple shafts 8 during a collision can be promoted compared to when each of the multiple shafts is branched into multiple shafts. This allows most of the collision energy to be consumed by the elastic deformation of each of the multiple shafts 8, making it possible to mitigate the impact during a collision. As a result, the collision load input to the aircraft body 2 can be reduced, and the rebound speed from the obstacle W during a collision can be reduced.
- each of the multiple shafts 8 is bent, it is possible to easily position each of the multiple shafts 8 in a position that does not come into contact with the airframe 2, particularly the propeller 6, while promoting elastic deformation of each of the multiple shafts 8 during a collision.
- each of the multiple shafts 8 can be made shorter and lighter.
- the flying object guard 3 is easily elastically deformed. On the other hand, if the flying object guard 3 deforms excessively, there is a possibility that the aircraft 2 will collide with the obstacle W when it collides with it.
- the flexural modulus of the aircraft guard 3 may be 2.0 GPa or more.
- the flexural modulus of the material of the aircraft guard 3 is preferably 5.0 GPa or more, and more preferably 8.0 GPa or more.
- the flexural modulus of the aircraft guard 3 may be 250.0 GPa or less.
- the flexural modulus of the aircraft guard 3 is preferably 60.0 GPa or less, and more preferably 20.0 GPa or less.
- the flexural modulus of the aircraft guard 3 may be in the range of 2.0 GPa or more and 250.0 GPa or less.
- the flexural modulus of the aircraft guard 3 is preferably in the range of 5.0 GPa to 60.0 GPa, and more preferably in the range of 8.0 GPa to 20.0 GPa.
- This flexural modulus is the flexural modulus specified in ISO 178.
- the bending strength of the aircraft guard 3 may be 50.0 MPa or more.
- the bending strength of the aircraft guard 3 is preferably 100.0 MPa or more, and more preferably 250.0 MPa or more.
- the bending strength of the aircraft guard 3 is not particularly limited, but is preferably, for example, 30.0 GPa or less. This bending strength is the bending strength specified in ISO178.
- At least one of the flexural modulus and flexural strength may be obtained by the shape or structure of the aircraft guard 3, or by the physical properties of the material of the aircraft guard 3.
- the material of the aircraft guard 3 may be, for example, one or more of thermoplastic resins such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, ABS resin, polyvinyl chloride resin, methyl methacrylate resin, nylon resin, fluororesin, polycarbonate resin, polyester resin, polyether ether ketone resin, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, etc., or a thermoplastic resin composition containing these thermoplastic resins and additives such as a thermoplastic elastomer such as an olefin-based elastomer, a styrene-based elastomer, a polyester-based elastomer, a silicone-based elastomer, an acrylate-based e
- thermoplastic resins such as polyethylene resin, polypropylene resin
- the aircraft guard 3 may be made of metal materials such as pure titanium, titanium alloys, steel, aluminum alloys, magnesium alloys, maraging steel, stainless steel, soft iron, and other steels. These metal materials can be molded into specific shapes, and may also have a hollow structure or honeycomb structure to provide light weight and high strength.
- the guard frame 9 is made of the above-mentioned resin material.
- the multiple shafts 8 may also be made of the above-mentioned resin material.
- the multiple shafts 8 may have a higher bending modulus than the guard frame 9.
- the multiple shafts 8 may have a higher bending strength than the guard frame 9, in which case the above-mentioned metal material may also be used.
- the aircraft guard 3 may be reinforced by providing diagonal braces.
- the diagonal braces are reinforcing parts that increase the rigidity of the guard frame 9.
- the diagonal braces are composed of multiple bars (linear or plate-shaped elongated members) whose ends are connected to the aircraft guard 3 (for example, at least one of the multiple shafts 8 and the guard frame 9).
- Examples of diagonal braces include cross braces and geodesic structures.
- the cross brace has at least two bars (linear or plate-shaped elongated members) and an intersection between them. At the intersection, the bars may not be connected to each other, or may be connected to each other.
- the bars When the bars are connected to each other at the intersection, they may be connected to each other so that they can rotate freely with a pin shaft or the like, or they may be connected to each other with a hub structure. When the intersection is not connected or when it is connected to each other so that they can rotate freely with a pin shaft or the like, both ends of each bar can be connected to the aircraft guard 3 for use. When the intersection is a hub structure, one end of each bar can be connected to the hub, and the other end can be connected to the aircraft guard 3 for use. When viewed from the front of the aircraft 1 (when viewed from the front of the aircraft guard 3), the cross braces may be formed so that each bar is straight or arc-shaped. In the case of an arc-shaped bar, the elastic deformation of each bar during a collision is promoted, while the impact load input to each bar can be distributed throughout each bar.
- the braces can be made of at least three braces connected in a triangle (a so-called geodesic structure), with each vertex of the outer periphery connected to the aircraft guard 3.
- the triangle can be a one-sided or two or more polyhedron, and a hemispherical (dome-shaped) structure can be used if the polyhedron has three or more sides.
- Each of the braces that make up the braces is connected to the aircraft guard 3, preferably to the guard frame 9.
- Each of the braces is, for example, detachably connected to the aircraft guard 3.
- the detachable connection of each of the braces to the aircraft guard 3 can be achieved, for example, by screwing, fitting, engaging, etc. with the guard frame 9 or shaft 8.
- each of the braces may be non-detachably connected to the aircraft guard 3.
- the non-detachable connection of each of the braces to the aircraft guard 3 can be achieved, for example, by integral molding, adhesive, etc. with the guard frame 9 or shaft 8.
- the braces that make up the braces can be made of the same material as that used for the aircraft guard 3.
- braces is preferable because it also helps to prevent interference between the net 20 and the propeller 6.
- interference between the net 20 and the propeller 6 can be further prevented.
- the flying object according to the second embodiment will be described with reference to Figures 9 to 11.
- the flying object according to the second embodiment is basically the same as the flying object 1 according to the first embodiment, and differs from the flying object 1 according to the first embodiment only in the flying object guard. Therefore, only the differences from the flying object 1 according to the first embodiment will be described below, and descriptions of the same matters as the flying object 1 according to the first embodiment will be omitted.
- FIG. 9 is a perspective view of the aircraft 1A according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a front view of the aircraft 1A according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a plan view of the aircraft 1A according to the second embodiment.
- the aircraft 1A according to the second embodiment comprises an aircraft body 2, an aircraft guard 3A, and a net 20.
- the aircraft guard 3A is basically the same as the aircraft guard 3 of the first embodiment, and differs from the aircraft guard 3 of the first embodiment only in the shape of the multiple shafts.
- the aircraft guard 3A includes multiple shafts 8A, a guard frame 9, and a net 20.
- Each of the multiple shafts 8A extends in a direction away from the center of the aircraft 2 from its tip on the aircraft body 2 side to its tip on the guard frame 9 side in a plan view of the aircraft 1A (plan view of the aircraft guard 3A).
- each of the multiple shafts 8A does not have a portion that does not extend in a direction away from the center of the aircraft body 2 in a plan view of the aircraft 1A, and does not have a portion that extends only in the up-down direction D1 of the aircraft 1A.
- Each of the multiple shafts 8A is formed as a single line from the tip on the aircraft body 2 side to the tip on the guard frame 9 side, similar to each of the multiple shafts 8 in the first embodiment. In other words, each of the multiple shafts 8A extends from the tip on the aircraft body 2 side to the tip on the guard frame 9 side without branching into multiple shafts.
- Each of the multiple shafts 8A is formed in an arc shape. Specifically, each of the multiple shafts 8A extends in an arc shape without having a bent portion like each of the multiple shafts 8 in the first embodiment.
- the arc shape of each of the multiple shafts 8A is not particularly limited, but for example, it can be a shape that extends continuously along the propeller 6, heading upward in the vertical direction D1 of the aircraft 1A, and away from the center of the fuselage 2 in a planar view of the aircraft 1A.
- the net 20 is attached to the guard frame 9 and stretched across the guard frame 9.
- the net 20 is stretched across the guard frame 9 with a tension such that it does not sag and come into contact with the propellers 6, and such that the guard frame 9 does not bend.
- the net 20 is positioned only above the aircraft 2 in the vertical direction D1.
- the net 20 is also positioned so as to cover above the propellers 6 and above the aircraft 2.
- each of the multiple shafts 8A is formed in an arc shape, which promotes elastic deformation of each of the multiple shafts 8A during a collision, while dispersing the impact load input to each of the multiple shafts 8A throughout each of the multiple shafts 8A. This makes it possible to mitigate the impact during a collision and reduce the impact load input from the aircraft guard 3A to the aircraft 2.
- the flying object according to the third embodiment will be described with reference to Figures 12 to 14.
- the flying object according to the third embodiment is basically the same as the flying object 1 according to the first embodiment, and differs from the flying object 1 according to the first embodiment only in the flying object guard. Therefore, only the differences from the flying object 1 according to the first embodiment will be described below, and descriptions of the same matters as those of the flying object 1 according to the first embodiment will be omitted.
- FIG. 12 is a perspective view of an aircraft 1B according to the third embodiment.
- FIG. 13 is a front view of the aircraft 1B according to the third embodiment.
- FIG. 14 is a plan view of the aircraft 1B according to the third embodiment.
- the aircraft 1B according to the third embodiment comprises an aircraft body 2 and an aircraft guard 3B.
- the aircraft guard 3B is basically the same as the aircraft guard 3 of the first embodiment, and differs from the aircraft guard 3 of the first embodiment only in the number and arrangement of the guard frames.
- the aircraft guard 3B includes multiple shafts 8, guard frames 9B, and a net 20.
- the guard frame 9B has a first guard frame 9B1 and a second guard frame 9B2.
- the second guard frame 9B2 is positioned lower than the first guard frame 9B1 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- the first guard frame 9B1 is connected to the tips (upper ends) of the multiple shafts 8
- the second guard frame 9B2 is connected to the multiple shafts 8 at a position lower than the first guard frame 9B1 in the vertical direction D1 of the aircraft 1.
- Both the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 are positioned outside the fuselage 2 in a plan view of the aircraft 1B (plan view of the aircraft guard 3B).
- the second guard frame 9B2 is positioned inside the first guard frame 9B1 in a plan view of the aircraft 1B.
- both the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 are formed in a ring shape surrounding the fuselage 2 in a plan view of the aircraft 1B, similar to the guard frame 9 in the first embodiment, but the second guard frame 9B2 has a smaller diameter than the first guard frame 9B1.
- the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 are both positioned only above the center of gravity G of the aircraft 1B in the vertical direction D1, just like the guard frame 9 in the first embodiment.
- the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 are both positioned only above the airframe 2-side tips of the multiple shafts 8 in the vertical direction of the aircraft guard 3B, just like the guard frame 9 in the first embodiment.
- both the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 may be positioned only above the vertical direction D4 of the position of the center of gravity G of the aircraft 1B when the aircraft 1B is tilted at a tilt angle ⁇ , similar to the guard frame 9 of the first embodiment. Furthermore, in the case of an aircraft 1B that propels itself while tilting forward, regardless of whether the aircraft 1B is configured to fly while tilting forward at a tilt angle ⁇ , both the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 may be positioned only above the vertical direction D4 of the position of the center of gravity G of the aircraft 1B when the aircraft 1B is tilted 3°, 10°, or 25°.
- the net 20 is attached to the first guard frame 9B1 and stretched across the first guard frame 9B1.
- the net 20 is stretched across the first guard frame 9B1 with a tension such that it does not sag and come into contact with the propellers 6, and such that the first guard frame 9B1 does not bend.
- the net 20 is positioned only above the aircraft 2 in the vertical direction D1.
- the net 20 is also positioned so as to cover above the propellers 6 and above the aircraft 2.
- the guard frame 9B has a first guard frame 9B1 and a second guard frame 9B2 arranged above and below, thereby increasing the rigidity of the aircraft guard 3B. Furthermore, the second guard frame 9B2, which is arranged lower in the vertical direction D1 of the aircraft 1B than the first guard frame 9B1, is arranged inside the first guard frame 9B1 in a plan view of the aircraft 1B, which makes it possible to prevent the second guard frame 9B2 from colliding with the obstacle W before the first guard frame 9B1 when the aircraft 1B collides with the obstacle W. This makes it possible to prevent the attitude of the aircraft 1B from becoming unstable due to the second guard frame 9B2 hindering the rotation of the aircraft 1B during a collision.
- the flying object according to the fourth embodiment will be described with reference to Figures 15 to 17.
- the flying object according to the fourth embodiment is basically the same as the flying object 1 according to the first embodiment, and differs from the flying object 1 according to the first embodiment only in the flying object guard. More specifically, the flying object according to the fourth embodiment is the flying object 1 according to the first embodiment, with the multiple shafts replaced with the multiple shafts 8A of the second embodiment, and the guard frame replaced with the guard frame 9B of the third embodiment. For this reason, only the points that differ from the above embodiments will be described below, and a description of the points that are the same as the above embodiments will be omitted.
- FIG. 15 is a perspective view of an aircraft 1C according to the fourth embodiment.
- FIG. 16 is a front view of the aircraft 1C according to the fourth embodiment.
- FIG. 17 is a plan view of the aircraft 1C according to the fourth embodiment. As shown in FIGS. 15 to 17, the aircraft 1C according to the fourth embodiment comprises an aircraft body 2 and an aircraft guard 3C.
- the aircraft guard 3C is basically the same as the aircraft guard 3 of the first embodiment, and differs from the aircraft guard 3 of the first embodiment only in the shape of the multiple shafts and the number and arrangement of the guard frames.
- the aircraft guard 3C includes multiple shafts 8C, a guard frame 9C, and a net 20.
- Each of the multiple shafts 8C is similar to each of the multiple shafts 8A in the second embodiment.
- each of the multiple shafts 8C is formed in a single line extending in a direction away from the center of the aircraft 2 from its tip on the aircraft body 2 side to its tip on the guard frame 9C side.
- Each of the multiple shafts 8C is formed in an arc shape.
- the guard frame 9C is similar to the guard frame 9B of the third embodiment. That is, the guard frame 9C has a first guard frame 9C1 similar to the first guard frame 9B1 of the third embodiment, and a second guard frame 9C2 similar to the second guard frame 9B2 of the third embodiment.
- the arrangement, shape, etc. of the first guard frame 9C1 and the second guard frame 9C2 are similar to the first guard frame 9B1 and the second guard frame 9B2 of the third embodiment.
- the net 20 is attached to the first guard frame 9C1 and stretched across the first guard frame 9C1.
- the net 20 is stretched across the first guard frame 9C1 with a tension such that it does not sag and come into contact with the multiple propellers 6, and such that the first guard frame 9C1 does not bend.
- the net 20 is positioned only above the aircraft 2 in the vertical direction D1.
- the net 20 is also positioned so as to cover above the multiple propellers 6 and above the aircraft 2.
- the flying object according to the fifth embodiment will be described with reference to Fig. 18.
- the flying object according to the fifth embodiment is basically the same as the flying object 1 according to the first embodiment, and differs from the flying object 1 according to the first embodiment only in that the net runs from above the guard frame around the side of the guard frame to below the guard frame. Therefore, only the differences from the flying object 1 according to the first embodiment will be described below, and the same matters as those of the flying object 1 according to the first embodiment will be omitted.
- Fig. 18 is a front view of an aircraft 1D according to the fifth embodiment.
- the aircraft 1D according to the fifth embodiment includes an airframe 2 and an aircraft guard 3, and the aircraft guard 3 includes a plurality of shafts 8, a guard frame 9, and a net 20.
- the net 20 runs from above the guard frame 9, around the side of the guard frame 9, and reaches below the guard frame 9.
- the net 20 is placed over the aircraft guard 3 from above.
- the net 20 is attached to the airframe 2 and at least one of the multiple shafts 8.
- the net 20 is placed over the aircraft guard 3 from above and attached to the airframe 2 and at least one of the multiple shafts 8 so that, for example, the net 20 is tensioned to such an extent that it does not come into contact with the multiple propellers 6 due to sagging from the inside of the guard frame 9, and the guard frame 9 does not bend.
- the net 20 is positioned so as to cover above the multiple propellers 6, above the airframe 2, the side of the airframe 2, and below the multiple propellers 6.
- the net 20 extends from above the guard frame 9, around the side of the guard frame 9, and to below the guard frame 9, so that the net 20 can extend from above the guard frame 9 to below the guard frame 9 without interfering with the propeller 6. This makes it possible to improve the protective performance of the aircraft 2 in a wider range of directions while preventing a decrease in the flight performance of the aircraft 1.
- the net 20 is arranged to cover the area below the propeller 6, which makes it possible to prevent obstacles flying in from below the propeller 6 from colliding with the propeller 6. Also, when the flying object 1 lands or when the flying object 1 descends, it is possible to prevent obstacles below the propeller 6 from colliding with the propeller 6. Moreover, by bouncing these obstacles off the net 20, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the propeller 6. As a result, the flying object 1 can fly stably.
- the net 20 may be positioned so as to cover the underside of the aircraft body 2, or may be positioned so as not to cover the underside of the central portion 4 of the aircraft body 2.
- the net 20 By arranging the net 20 so as to cover the underside of the aircraft 2, it is possible to prevent obstacles flying in from below the aircraft 2 from colliding with the aircraft 2. In addition, when the aircraft 1 lands or when the flying aircraft 1 descends, it is possible to prevent obstacles below the aircraft 2 from colliding with the aircraft 2. In addition, by bouncing these obstacles off the net 20, it is possible to remove these obstacles from the vicinity of the aircraft 2. As a result, it is possible to fly the aircraft 1 stably.
- this aspect of the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified or applied to other things without changing the gist of the claims.
- the guard frame does not have to be formed in a ring shape as long as it is positioned outside the aircraft when viewed from above.
- the guard frame may also be formed in a ring shape other than a perfect circle or ellipse, and may be formed in a ring shape other than a ring, for example a polygonal ring such as a square.
- the guard frame may also be divided into multiple pieces.
- the multiple pieces of the guard frame may be in contact with each other or may be spaced apart from each other.
- guard frames are only positioned above the center of gravity of the aircraft in the vertical direction, there is no particular limit to the number of guard frames.
- the aircraft may have three or more guard frames.
- each of the multiple shafts may be connected to a portion other than the arms.
- One aspect of the present invention can be used as an aircraft and a guard for the aircraft.
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Abstract
飛行可能な飛行体は、プロペラを有する機体と、機体に接続された複数のシャフトと、複数のシャフトに接続されて飛行体の平面視において機体の外側に配置されるガードフレームと、機体の周囲の少なくとも一部に配置されたネットと、を備え、ネットは、結節部を有しない無結節網地からなる。プロペラを有する機体に取り付けられる飛行体用ガードは、機体に接続される複数のシャフトと、複数のシャフトに接続されたガードフレームと、複数のシャフト及びガードフレームの少なくとも一部に取り付けられたネットを、を備え、ネットは、結節部を有しない無結節網地からなる。
Description
本発明の一側面は、ドローン等の飛行体及び飛行体用ガードに関する。
特許文献1には、放射状に配設された複数のアームにロータ(プロペラ)が配設された飛行体が記載されている。この飛行体は、ロータ(プロペラ)と障害物との接触を防止するために、複数のアームを連結するガードフレームを備えている。
ところで、特許文献1に記載された飛行体は、ガードフレームにおいて壁等の障害物に衝突することで、機体を保護するものとしている。しかしながら、飛行体に向って障害物が飛来してくる場合、プロペラの回転により障害物が吸い込まれてくる場合、ガードフレームが配置されていない方向に飛行体が飛行していく場合等がある。このような場合、ガードフレームで機体を十分に保護することができない。
ここで、機体の保護性能を高めるために、飛行体の周りにネットを配置することが考えられる。しかしながら、通常のネットは、網糸を結節する(結ぶ)ことで作製され、網糸の結節部(結び目)において局部的に太くなる。このため、通常のネットは、流体抵抗が大きくなりやすく、通過する空気の流れを乱して騒音を発生しやすい。
そこで、本発明の一側面は、機体の保護性能を高めつつ、飛行効率の低減を抑制するとともに騒音の増大を抑制することができる飛行体及び飛行体用ガードを提供することを課題とする。
[1] 本発明の一側面に係る飛行体は、飛行可能な飛行体であって、プロペラを有する機体と、機体に接続された複数のシャフト(細長い線状の部材)と、複数のシャフトに接続されて飛行体の平面視において機体の外側に配置されるガードフレームと、機体の周囲の少なくとも一部に配置されたネットと、を備え、ネットは、結節部(結び目)を有しない無結節網地からなる。
この飛行体では、ガードフレームが飛行体の平面視において機体の外側に配置されるため、飛行体は、ガードフレームにおいて壁等の障害物に衝突する。これにより、機体が損傷することを抑制することができる。そして、この飛行体では、機体の周囲の少なくとも一部にネットが配置されるため、ネットが配置される方向から障害物が飛来してきた場合、又はネットが配置される方向の障害物に向って飛行体が飛行していった場合に、当該障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。これにより、障害物が機体に衝突することによる飛行体の落下を抑制することができる。ここで、機体の周囲の少なくとも一部にネットが配置されると、ネットを通過する流体(気体)の流体抵抗(空気抵抗)が増大してプロペラ揚力の減少による飛行安定性が低下する可能性がある。また、通常のネットは、網糸を結節することで作製されるため、網糸の結節部では局部的に太くなる。このため、通常のネットは、流体抵抗が大きくなりやすく、通過する空気の流れを乱して騒音を発生しやすい。これに対し、この飛行体のネットは、結節部を有しない無結節網地からなるため、流体抵抗の増大に伴う飛行効率の低下を抑制することができるともに、騒音の増大を抑制することができる。
[2] [1]に記載の飛行体において、ネットは、網糸が編まれてなる網地であってもよい。この飛行体では、ネットが、網糸が編まれてなる網地であることで、ネットに適度なしなやかさを付与することができる。これにより、ネットの取り扱い性を高めることができる。
[3] [2]に記載の飛行体において、網糸は、複数の子糸が撚られてなってもよい。この飛行体では、網糸が、複数の子糸が撚られてなるものであることで、ネットの強度を高めることができる。
[4] [1]に記載の飛行体において、ネットは、複数の網糸が互いに溶着されてなる網地であってもよい。この飛行体では、ネットが、複数の網糸が互いに溶着されてなる網地であることで、容易に無結節網地を作製することができる。
[5] [1]~[4]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、機体、複数のシャフト、及びガードフレームの少なくとも一つに取り付けられてもよい。この飛行体では、ネットが、機体、複数のシャフト、及びガードフレームの少なくとも一つに取り付けられることで、ネットを適切に飛行体に取り付けることができる。
[6] [1]~[5]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、プロペラの上方を覆うように配置されていてもよい。この飛行体では、ネットがプロペラの上方を覆うように配置されていることで、プロペラの上方から飛来してくる障害物、及びプロペラの回転により吸い込まれてくる障害物が、プロペラに衝突するのを抑制することができる。また、飛行体が離陸する際や、飛行している飛行体が上昇する際に、プロペラの上方にある障害物がプロペラに衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物をプロペラの近傍から排除することができる。その結果、飛行体を安定して飛行させることができる。
[7] [1]~[6]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、機体の上方を覆うように配置されていてもよい。この飛行体では、ネットが機体の上方を覆うように配置されていることで、機体の上方から飛来してくる障害物、及びプロペラの回転により吸い込まれてくる障害物が、機体に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体が上昇する際に、機体の上方にある障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物を機体の近傍から排除することができる。その結果、飛行体を安定して飛行させることができる。
[8] [1]~[7]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、プロペラの下方を覆うように配置されていてもよい。この飛行体では、ネットがプロペラの下方を覆うように配置されていることで、プロペラの下方から飛来してくる障害物がプロペラに衝突するのを抑制することができる。また、飛行体が着陸する際や、飛行している飛行体が下降する際に、プロペラの下方ある障害物がプロペラに衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物をプロペラの近傍から排除することができる。その結果、飛行体を安定して飛行させることができる。
[9] [1]~[8]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、機体の下方を覆うように配置されていてもよい。この飛行体では、ネットが機体の下方を覆うように配置されていることで、機体の下方から飛来してくる障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体が着陸する際や、飛行している飛行体が下降する際に、機体の下方ある障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物を機体の近傍から排除することができる。その結果、飛行体を安定して飛行させることができる。
[10] [1]~[8]の何れか一つに記載の飛行体において、機体は、中央部と、中央部から延びてプロペラが取り付けられるアーム部と、を有し、ネットは、中央部の下方を覆わないように配置されていてもよい。この飛行体では、ネットが中央部の下方を覆わないように配置されていていることで、中央部の下方の視界がネットにより遮られるのを抑制することができる。これにより、中央部の下方の視界を確保することができる。
[11] [1]~[10]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、ガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っていてもよい。この飛行体では、ネットがガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っていることで、ネットを、プロペラに干渉しないように、ガードフレームの上方からガードフレームの下方まで至らせることができる。これにより、飛行体の飛行性能が低下するのを抑制しつつ、より広範囲の方向に対する機体の保護性能を高めることができる。
[11] [1]~[10]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、ガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っていてもよい。この飛行体では、ネットがガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っていることで、ネットを、プロペラに干渉しないように、ガードフレームの上方からガードフレームの下方まで至らせることができる。これにより、飛行体の飛行性能が低下するのを抑制しつつ、より広範囲の方向に対する機体の保護性能を高めることができる。
[12] [1]~[11]の何れか一つに記載の飛行体において、ガードフレームは、飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されてもよい。この飛行体では、ガードフレームにおいて壁等の障害物に衝突すると、プロペラによる揚力により、障害物に対して前傾する方向に回転しようとする。一方、ガードフレームが飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されるため、飛行体は、飛行体の推進力により、障害物に対して後傾する方向に回転しようとする。これらの回転は、互いに反対方向の回転であるため、互いに相殺するように作用する。これにより、ネットによる障害物の機体への衝突の抑制に加えて、障害物に衝突した際の回転を小さく抑えることができるため、衝突時の落下を更に抑制することができる。しかも、ガードフレームが飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されるため、周囲の視界がガードフレームにより遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界を確保することができる。また、ガードフレームが飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における下方にも配置されている場合に比べてガードフレームの軽量化を図ることができるため、飛行時間を長くすることができる。
[13] [12]に記載の飛行体において、ガードフレームは、プロペラよりも飛行体の上下方向における上方に配置されてもよい。この飛行体では、ガードフレームがプロペラよりも飛行体の上下方向における上方に配置されることで、ガードフレームを、飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置させやすくなる。また、周囲の視界を更に確保しつつ衝突時の落下を更に抑制することができる。
[14] [12]又は[13]に記載の飛行体において、ネットは、ガードフレームに張られていてもよい。この飛行体では、ネットがガードフレームに張られていることで、飛行体の上方から飛来してくる障害物、及びプロペラの回転により吸い込まれてくる障害物が、機体に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体が上昇する際に、飛行体の上方にある障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物を飛行体の近傍から排除することができる。その結果、飛行体を安定して飛行させることができる。
[15] [12]~[14]の何れか一つに記載の飛行体において、ネットは、機体よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されていてもよい。この飛行体では、ネットが機体よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されていることで、機体の下方の視界がネットにより遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界を確保することができる。
[16] [12]~[15]に記載の飛行体において、飛行体は、傾斜角度で前傾して推進するように構成されており、ガードフレームは、飛行体が傾斜角度に傾斜した際の飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置されてもよい。この飛行体では、傾斜角度で前傾して推進するように構成されている場合に、ガードフレームが、飛行体が傾斜角度に傾斜した際の飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置されることで、周囲の視界を更に確保しつつ衝突時の落下を更に抑制することができる。
[17] [12]~[16]の何れか一つに記載の飛行体において、ガードフレームは、飛行体が3°傾斜した際の飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置されてもよい。飛行体は、飛行方向に前傾しながら推進することが多く、このときの飛行体の前傾の角度は3°以内となることが多い。このため、ガードフレームが、飛行体が3°傾斜した際の飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置されることで、周囲の視界を更に確保しつつ衝突時の落下を更に抑制することができる。
[18] [1]~[17]の何れか一つに記載の飛行体において、ガードフレームは、第一ガードフレームと、第一ガードフレームよりも飛行体の上下方向における下方に配置される第二ガードフレームと、を有し、第二ガードフレームは、飛行体の平面視において第一ガードフレームの内側に配置されてもよい。この飛行体では、ガードフレームが上下に配置される第一ガードフレーム及び第二ガードフレームを有することで、ガードフレーム及び複数のシャフトの剛性を高めることができる。しかも、第一ガードフレームよりも飛行体の上下方向における下方に配置される第二ガードフレームが、飛行体の平面視において第一ガードフレームの内側に配置されることで、飛行体が障害物に衝突した際に、第一ガードフレームよりも先に第二ガードフレームが障害物に衝突するのを抑制することができる。これにより、衝突時の飛行体の回転が第二ガードフレームにより阻害されることにより飛行体の姿勢が不安定になることを抑制することができる。
[19] 本発明の一側面に係る飛行体用ガードは、プロペラを有する機体に取り付けられる飛行体用ガードであって、機体に接続される複数のシャフトと、複数のシャフトに接続されたガードフレームと、複数のシャフト及びガードフレームの少なくとも一部に取り付けられたネットを、を備え、ネットは、結節部を有しない無結節網地からなる。
この飛行体用ガードでは、複数のシャフト及びガードフレームの少なくとも一部にネットが取り付けられているため、この飛行体用ガードが機体に取り付けられた飛行体では、機体の周囲の少なくとも一部にネットが配置される。このため、ネットが配置される方向から障害物が飛来してきた場合、又はネットが配置される方向の障害物に向って飛行体が飛行していった場合に、当該障害物が機体に衝突するのを抑制することができる。これにより、障害物が機体に衝突することによる飛行体の落下を抑制することができる。しかも、この飛行体用ガードのネットは、結節部を有しない無結節網地からなるため、流体抵抗の増大に伴う飛行効率の低下を抑制することができるともに、騒音の増大を抑制することができる。
[20] [19]に記載の飛行体用ガードにおいて、ガードフレームは、複数のシャフトの機体側の先端よりも飛行体用ガードの上下方向における上方にのみ配置されてもよい。この飛行体用ガードが取り付けられた飛行体では、ガードフレームにおいて壁等の障害物に衝突すると、プロペラによる揚力により、障害物に対して前傾する方向に回転しようとする。一方、ガードフレームが複数のシャフトの機体側の先端よりも飛行体用ガードの上下方向における上方にのみ配置されるため、飛行体は、飛行体の推進力により、障害物に対して後傾する方向に回転しようとする。これらの回転は、互いに反対方向の回転であるため、互いに相殺するように作用する。これにより、ネットによる障害物の機体への衝突の抑制に加えて、障害物に衝突した際の回転を小さく抑えることができるため、衝突時の落下を更に抑制することができる。しかも、ガードフレームが複数のシャフトの機体側の先端よりも飛行体用ガードの上下方向における上方にのみ配置されるため、飛行体用ガードが取り付けられた飛行体において、周囲の視界がガードフレームにより遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界を確保することができる。
[21] [19]又は[20]に記載の飛行体用ガードにおいて、ガードフレームは、第一ガードフレームと、第一ガードフレームよりも下方に配置される第二ガードフレームと、を有し、第二ガードフレームは、飛行体用ガードの平面視において、第一ガードフレームの内側に配置されてもよい。この飛行体用ガードでは、ガードフレームが上下に配置される第一ガードフレーム及び第二ガードフレームを有することで、飛行体用ガードの剛性を高めることができる。しかも、第一ガードフレームよりも下方に配置される第二ガードフレームが、飛行体用ガードの平面視において第一ガードフレームの内側に配置されることで、飛行体用ガードが取り付けられた飛行体が障害物に衝突した際に、第一ガードフレームよりも先に第二ガードフレームが障害物に衝突するのを抑制することができる。これにより、衝突時の飛行体の回転が第二ガードフレームにより阻害されることにより飛行体の姿勢が不安定になることを抑制することができる。
本発明の一側面によれば、機体の保護性能を高めつつ、飛行効率の低減を抑制するとともに騒音の増大を抑制することができる。
以下、本発明の一側面の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第一実施形態]
図1~図3を参照して、第一実施形態に係る飛行体について説明する。図1は、第一実施形態に係る飛行体1の斜視図である。図2は、第一実施形態に係る飛行体1の正面図である。図3は、第一実施形態に係る飛行体1の平面図である。図1~図3に示すように、第一実施形態に係る飛行体1は、飛行可能な飛行体であり、例えば、ドローンである。第一実施形態に係る飛行体1は、機体2と、飛行体用ガード3と、を備える。なお、飛行体1の上下方向D1は、水平面に載置された飛行体1の上下方向、又は、ホバリング中の飛行体1の上下方向である。機体2及び飛行体用ガード3の上下方向は、飛行体1の上下方向D1と同じである。飛行体1の上下方向D1における上方は、図2における上方である。飛行体1の中心を通って飛行体1の上下方向D1に延びる線を、基準線Lという。
図1~図3を参照して、第一実施形態に係る飛行体について説明する。図1は、第一実施形態に係る飛行体1の斜視図である。図2は、第一実施形態に係る飛行体1の正面図である。図3は、第一実施形態に係る飛行体1の平面図である。図1~図3に示すように、第一実施形態に係る飛行体1は、飛行可能な飛行体であり、例えば、ドローンである。第一実施形態に係る飛行体1は、機体2と、飛行体用ガード3と、を備える。なお、飛行体1の上下方向D1は、水平面に載置された飛行体1の上下方向、又は、ホバリング中の飛行体1の上下方向である。機体2及び飛行体用ガード3の上下方向は、飛行体1の上下方向D1と同じである。飛行体1の上下方向D1における上方は、図2における上方である。飛行体1の中心を通って飛行体1の上下方向D1に延びる線を、基準線Lという。
機体2は、飛行体1の本体を成す部分である。機体2は、中央部4と、複数のアーム部5と、複数のプロペラ6と、を有する。機体2は、その他にも、例えば、外部装置との間で無線信号を送受信する送受信装置(不図示)、飛行体1を飛行させるための制御装置(不図示)、プロペラ6を回転させるためのモータ(不図示)、制御装置及びモータ等に電源供給するための電池(不図示)等を備える。
中央部4は、飛行体1の中央部に位置する部分である。中央部4には、例えば、送受信装置、制御装置、電池等が搭載されている。中央部4には、例えば、飛行体1の周囲を観測するためのカメラ等の観測機器7が着脱可能に取り付けられる。観測機器7は、例えば、飛行体1とは別部材であり、中央部4の底面に着脱可能に取り付けられる。なお、観測機器7は、中央部4に着脱可能に取り付けられるものではなく、中央部4の底部に搭載される飛行体1の内蔵部品であってもよい。
複数のアーム部5は、中央部4から互いに異なる方向に延びている。複数のアーム部5は、例えば、基準線L周りに等角度で配置されている。複数のアーム部5のそれぞれには、例えば、モータが搭載されている。アーム部5の本数は、特に限定されないが、本実施形態では、一例として4本である。
複数のプロペラ6は、回転することにより飛行体1を飛行させる。複数のプロペラ6のそれぞれは、回転可能に複数のアーム部5のそれぞれに取り付けられている。つまり、一つのアーム部5に一つのプロペラ6が取り付けられている。複数のプロペラ6は、基準線Lを中心とした同一円周上に配置されている。複数のプロペラ6のそれぞれは、例えば、複数のプロペラ6のそれぞれに搭載されたモータにより回転駆動される。
飛行体用ガード3は、機体2を保護するものである。つまり、飛行体用ガード3は、飛行体1が壁等の障害物に衝突した際に、機体2、特にプロペラ6が障害物に衝突するのを防止するためのものである。飛行体用ガード3は、複数のシャフト8と、ガードフレーム9と、ネット20と、を備える。
複数のシャフト8のそれぞれは、機体2に対してガードフレーム9を支持する部分である。複数のシャフト8のそれぞれは、機体2とガードフレーム9とに接続されている。複数のシャフト8のそれぞれは、例えば、機体2に対して着脱可能に接続されている。機体2に対する複数のシャフト8のそれぞれの着脱可能な接続は、例えば、螺合、嵌合、係合等により行うことができる。なお、複数のシャフト8のそれぞれは、機体2に対して着脱不能に接続されていてもよい。複数のシャフト8のそれぞれは、例えば、ガードフレーム9に対して着脱不能に接続されている。ガードフレーム9に対する複数のシャフト8のそれぞれの着脱不能な接続は、例えば、一体成形、接着等により行うことができる。なお、ガードフレーム9は、複数のシャフト8のそれぞれに対して着脱可能に接続されていてもよい。
複数のシャフト8のそれぞれは、機体2における、複数のアーム部5の何れかに接続されている。より具体的には、複数のアーム部5のそれぞれに、二本以上のシャフト8が接続されている。一つのアーム部5に接続されているシャフト8の数は、特に限定されないが、本実施形態では、一例として二本である。
複数のシャフト8のそれぞれは、飛行体1の平面視において、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、機体2の中心から離れる方向に延びている。つまり、複数のシャフト8のそれぞれは、飛行体1の平面視において機体2の中心から離れる方向に延びていない部分及び飛行体1の上下方向D1にのみ延びている部位を有さない。飛行体1の平面視とは、基準線Lに沿う方向、つまり、飛行体1の上下方向D1に沿う方向から見ることをいう。飛行体用ガード3の平面視は、飛行体1の平面視と同じである。機体2の中心は、飛行体1の中心であり、基準線L上にある。
複数のシャフト8のそれぞれは、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、一本の線状に形成されている。つまり、複数のシャフト8のそれぞれは、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、複数に分岐せずに延びている。
複数のシャフト8のそれぞれは、屈曲して形成されている、具体的には、複数のシャフト8のそれぞれは、水平部8aと、傾斜部8bと、を有する。水平部8aは、機体2のアーム部5に接続される部分である。水平部8aは、飛行体1の上下方向D1におけるプロペラ6の下方に配置されている。水平部8aは、機体2の中心から離れるように、アーム部5から飛行体1の横方向に向けて延びている。飛行体1の横方向とは、基準線Lと直交する方向である。傾斜部8bは、ガードフレーム9に接続される部分である。傾斜部8bは、水平部8aに対して屈曲して接続されて、プロペラ6の側方に配置されている。そして、傾斜部8bは、水平部8aの先端から、機体2の中心から離れるように、基準線Lに対して傾斜した方向に延びている。つまり、傾斜部8bは、水平部8a側の先端からガードフレーム9側の先端まで、飛行体1の横方向かつ飛行体1の上下方向D1に傾斜しながら延びている。これにより、複数のシャフト8のそれぞれは、プロペラ6に沿う屈曲形状となっている。但し、複数のシャフト8のそれぞれは、機体2に接触しなければ、どのような屈曲形成であってもよい。
ガードフレーム9は、機体2を保護する部分である。つまり、ガードフレーム9は、飛行体1が障害物に衝突した際に、機体2より先に障害物に衝突することで、機体2が障害物に衝突するのを防止する部分である。ガードフレーム9は、機体2を保護するために、飛行体1の平面視において機体2の外側に配置される。
ガードフレーム9は、飛行体1の平面視において機体2を包囲する環状に形成されている。本実施形態では、複数のプロペラ6が基準線Lを中心とした同一円周上に配置されていることから、ガードフレーム9は、真円の円環状に形成されている。但し、複数のプロペラ6が楕円状に配置されている場合、機体2が何れかの方向に長く延びている場合等は、ガードフレーム9は、複数のプロペラ6に沿った楕円の円環状に形成されていてもよい。
ガードフレーム9は、飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されている。つまり、ガードフレーム9は、飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されるように、複数のシャフト8により支持されている。また、ガードフレーム9は、複数のシャフト8の機体2側の先端よりも飛行体用ガード3の上下方向における上方にのみ配置される。なお、ガードフレーム9は、複数のプロペラ6よりも飛行体1の上下方向D1における上方に配置されてもよく、複数のプロペラ6よりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されてもよい。
飛行体1の重心位置Gは、機体2及び飛行体用ガード3を備える飛行体1の重心位置である。例えば、観測機器7が飛行体1とは別部材であり、別部材である飛行体1が機体2に着脱可能に取り付けられる場合は、飛行体1の重心位置Gは、観測機器7を除いた飛行体1の重心位置となる。また、観測機器7が飛行体1の内蔵部品で、観測機器7が予め機体2に搭載されている場合は、飛行体1の重心位置Gは、観測機器7を含んだ飛行体1の重心位置となる。
ネット20は、障害物から機体2を保護するために、機体2の周囲の少なくとも一部に配置されている。つまり、ネット20は、障害物が通過するのを抑制して、障害物が機体2に衝突するのを抑制する。
図4は、ネット20の一部を拡大した図である。図4に示すように、ネット20は、結節部を有しない無結節網地からなっている。結節部は、結び目である。ここで、通常のネットは、網糸(糸)を結節する(結ぶ)ことで作製され、網糸の結節部において局部的に太くなる。このため、通常のネットは、流体抵抗が大きくなりやすく、通過する空気の流れを乱して騒音を発生しやすい。そこで、本実施形態の飛行体1のネット20は、このような結節部を有しない無結節網地からなるものとしている。
ネット20(無結節網地)は、結節部を有しなければ如何なる網地からなっていてもよい。例えば、図4に示すように、ネット20は、網糸21が編まれてなる網地であってもよい。網糸21が編まれてなる網地を「編み無結節網地」という。網糸21は、単に「糸」ともいう。図4は、ネット20の一例の一部を拡大した図である。ネット20が編み無結節網地である場合、網糸21は、複数の子糸22が撚られてなるものであってもよい。このようなネット20としては、例えば、ラッセル網、及び無結節網を用いることができる。また、図5に示すように、ネット20は、複数の網糸21が互いに溶着されてなる網地であってもよい。図5は、ネット20の他の一例の一部を拡大した図である。複数の網糸21が互いに溶着されてなる網地を「溶着無結節網地」という。
網糸21の撚り数(撚り合わせる子糸22の数)は、特に限定されないが、例えば、2子撚り(子糸22の数が2本)以上とすることが好ましく、3子撚り以上とすることがより好ましい。また、網糸21の撚り数は、10子撚り以下とすることが好ましく、6子撚り以下とすることがより好ましく、4子撚り以下とすることがさらに好ましい。網糸21の撚り数が当該範囲であることで、ネット20の強度を確保することができるとともに、ネット20の軽量化を図ることができる。
ネット20の目合形状は、例えば、菱目又は角目とすることができる。ネット20の目合形状が菱目又は角目であることで、ネット20を容易に作製することができるとともに、ネット20の開口率を高めて流体抵抗を低減することができる。
ネット20の目合幅wは、特に限定されないが、例えば、5mm以上とすることが好ましく、8mm以上とすることがより好ましく、10mm以上とすることがさらに好ましい。また、ネット20の目合幅wは、100mm以下とすることが好ましく、50mm以下とすることがより好ましく、20mm以下とすることがさらに好ましい。ネット20の目合幅wは、隣り合う結節部の中心間距離である。ネット20の目合幅wが当該範囲であることで、ネット20の開口率を高めて流体抵抗を低減することができるとともに、障害物がネット20を通過するのを抑制することができる。
ネット20の比重は、特に限定されないが、例えば、0.80以上であることが好ましく、0.90以上であることがより好ましく、0.95以上であることがさらに好ましい。また、ネット20の比重は、2.5以下であることが好ましく、2.0以下であることがより好ましく、1.5以下であることがさらに好ましい。ネット20の比重が当該範囲であることで、ネット20の強度を確保することができるとともに、ネット20の軽量化を図ることができる。
ネット20の繊度(デニール)は、特に限定されないが、例えば、20D以上であることが好ましく、50D以上であることがより好ましく、100D以上であることがさらに好ましい。また、ネット20の繊度は、3000D以下であることが好ましく、1000D以下であることがより好ましく、500D以下であることがさらに好ましい。ネット20の繊度が当該範囲であることで、ネット20の強度を確保することができるとともに、ネット20の軽量化を図ることができる。
網糸21の糸径Dは、特に限定されないが、例えば、0.1mm以上であることが好ましく、0.5mm以上であることがより好ましく、1.0mm以上であることがさらに好ましい。また、網糸21の糸径Dは、10mm以下であることが好ましく、8.0mm以下であることがより好ましく、5.0mm以下であることがさらに好ましい。網糸21の糸径Dが当該範囲であることで、ネット20の強度を確保することができるとともに、ネット20の軽量化を図ることができる。
ネット20の空隙率は、特に限定されないが、例えば、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、80%以上であることが特に好ましい。また、ネット20の空隙率は、99.9%以下であることが好ましく、99.5%以下であることがより好ましく、98%以下であることがさらに好ましい。ネット20の空隙率は、ネット20の正面視(図4及び図5の視線(紙面)方向)における、ネット20全体に占める空間(網目)の割合である。ネット20の空間率は、例えば、ネット20の正面視(図4及び図5の視線(紙面)方向)における2次元情報に基づき、目合形状、目合幅w、網糸21の糸径Dにより算出される面積比から求めることができる。ネット20の空隙率が当該範囲であることで、ネット20の開口率を高めて流体抵抗を低減することができるとともに、障害物がネット20を通過するのを抑制することができる。
網糸21(子糸22)の糸種(材料)としては、例えば、ビニロン、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、又はポリアリーレンなどの樹脂素材の糸、又はこれらの樹脂素材の糸を混燃りした糸などとすることができる。また、網糸21(子糸22)の糸種としては、例えば、クレモナ(登録商標)(株式会社クラレ製のビニロン繊維)、テトロン(登録商標)(東レ株式会社製のポリエステル繊維)、イザナス(登録商標)(東洋紡株式会社製のポリエチレン繊維)、ダイニーマ(登録商標)(東洋紡株式製の超高分子量ポリエチレン繊維)、SPECTRA(登録商標)(ハネウェル インターナショナル インコ―ボレーテッド製の超高分子量ポリエチレン繊維)、ベクトラン(登録商標)(株式会社クラレ製のポリアリーレン繊維)等の市販の糸を用いることができる。網糸21(子糸22)の糸種が樹脂素材であることで、ネット20に適度な弾性を与えることができるとともに、ネット20に衝突した障害物を適度な弾力で跳ね返すことができる。
ネット20には、各種の処理を施すことができる。ネット20に施す処理としては、例えば、表面粗さを小さくする処理、耐候性を高める処理、防汚性を高める処理、熱処理等を行うことができる。表面粗さを小さくする処理を行うことで、ネット20を通過する流体(空気)の流体抵抗(空気抵抗)を小さくすることができるともに、流体がネット20を通過する際に発生する騒音を低減することができる。表面粗さを小さくする処理、耐候性を高める処理、防汚性を高める処理としては、例えば、シリコーン樹脂で表面をコーティングする処理等が挙げられる。熱処理としては、例えば、複数の子糸22を撚り合わせるための熱処理、複数の網糸21を連結するための熱処理等が挙げられる。複数の子糸22を撚り合わせるための熱処理では、例えば、複数の子糸22を撚り合わせた状態で加熱することで、複数の子糸22のそれぞれの表面を溶融して子糸22同士を融着させる。複数の網糸21を連結するための熱処理では、例えば、複数の網糸21を交差させた状態で加熱することで、複数の網糸21のそれぞれの表面を溶融して複数の網糸21を融着させる。
このように構成されるネット20は、機体2、複数のシャフト8、及びガードフレーム9の少なくとも一つに取り付けられる。ネット20は、機体2、複数のシャフト8、及びガードフレーム9の少なくとも一つに対して、着脱可能に取り付けられてもよく、着脱不能に取り付けてられてもよい。ネット20の取り付けは、例えば、ワンタッチランナー、ダルマ型フック等の着脱可能な係止部材を用いた引っ掛け、又は接着剤を用いた接着等により行うことができる。ワンタッチランナー、ダルマ型フック等の着脱可能な係止部材を用いた引っ掛けでは、ネット20を、機体2、複数のシャフト8、及びガードフレーム9の少なくとも一つに対して着脱可能に取り付けることができる。接着剤を用いた接着では、ネット20を、機体2、複数のシャフト8、及びガードフレーム9の少なくとも一つに対して着脱不能に取り付けることができる。
本実施形態では、ネット20は、ガードフレーム9に取り付けられて、ガードフレーム9に張られている。ネット20は、例えば、垂れ下がりにより複数のプロペラ6に接触しない程度、かつ、ガードフレーム9が撓まない程度の張力で、ガードフレーム9に張られている。これにより、ネット20は、機体2の上下方向D1における上方にのみ配置されている。また、ネット20は、複数のプロペラ6の上方、及び機体2の上方を覆うように配置されている。
このように、本実施形態に係る飛行体1では、ガードフレーム9が飛行体1の平面視において機体2の外側に配置されるため、飛行体1は、ガードフレーム9において壁等の障害物に衝突する。これにより、機体2が損傷することを抑制することができる。そして、この飛行体1では、機体2の周囲の少なくとも一部にネット20が配置されるため、ネット20が配置される方向から障害物が飛来してきた場合、又はネット20が配置される方向の障害物に向って飛行体1が飛行していった場合に、当該障害物が機体2に衝突するのを抑制することができる。これにより、障害物が機体2に衝突することによる飛行体1の落下を抑制することができる。ここで、機体2の周囲の少なくとも一部にネット20が配置されると、ネット20を通過する流体(気体)の流体抵抗(空気抵抗)が増大してプロペラ揚力の減少による飛行安定性が低下する可能性がある。また、通常のネットは、網糸を結節することで作製されるため、網糸の結節部では局部的に太くなる。このため、通常のネットは、流体抵抗が大きくなりやすく、通過する空気の流れを乱して騒音を発生しやすい。これに対し、この飛行体1のネット20は、結節部を有しない無結節網地からなるため、流体抵抗の増大に伴う飛行効率の低下を抑制することができるともに、騒音の増大を抑制することができる。
また、この飛行体1では、ネット20が、網糸21が編まれてなる編み無結節網地であることで、ネット20に適度なしなやかさを付与することができる。これにより、ネット20の取り扱い性を高めることができる。
また、この飛行体では、網糸21が、複数の子糸22が撚られてなるものであることで、ネット20の強度を高めることができる。
また、この飛行体1では、ネット20が、複数の網糸21が互いに溶着されてなる溶着無結節網地であることで、容易に無結節網地を作製することができる。
また、この飛行体1では、ネット20が、機体2、複数のシャフト8、及びガードフレーム9の少なくとも一つに取り付けられることで、ネット20を適切に飛行体1に取り付けることができる。
また、この飛行体1では、ネット20がプロペラ6の上方を覆うように配置されていることで、プロペラ6の上方から飛来してくる障害物、及びプロペラ6の回転により吸い込まれてくる障害物が、プロペラ6に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体1が離陸する際や、飛行している飛行体1が上昇する際に、プロペラ6の上方にある障害物がプロペラ6に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネット20で跳ね返すことで、これらの障害物をプロペラ6の近傍から排除することができる。その結果、飛行体1を安定して飛行させることができる。
また、この飛行体1では、ネット20が機体2の上方を覆うように配置されていることで、機体2の上方から飛来してくる障害物、及びプロペラ6の回転により吸い込まれてくる障害物が、機体2に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体1が上昇する際に、機体2の上方にある障害物が機体2に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネット20で跳ね返すことで、これらの障害物を機体2の近傍から排除することができる。その結果、飛行体1を安定して飛行させることができる。
図6は、飛行体1が障害物Wに衝突した状態の例を示す正面図である。図6に示すように、飛行体1がガードフレーム9において壁等の障害物Wに衝突すると、飛行体1は、ガードフレーム9において壁等の障害物Wに衝突する。このとき、飛行体1は、プロペラ6による揚力により、障害物Wに対して前傾する方向D2に回転しようとする。一方、ガードフレーム9が飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されるため、飛行体1は、飛行体1の推進力により、障害物Wに対して後傾する方向D3に回転しようとする。これらの回転は、互いに反対方向の回転であるため、互いに相殺するように作用する。これにより、ネット20による障害物Wの機体2への衝突の抑制に加えて、障害物Wに衝突した際の回転を小さく抑えることができるため、衝突時の落下を更に抑制することができる。
しかも、ガードフレーム9が飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向における上方にのみ配置されるため、周囲の視界(観測機器7の視界)がガードフレーム9により遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界(観測機器7の視界)を確保することができる。また、ガードフレームが飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向D1における下方にも配置されている場合に比べてガードフレーム9の軽量化を図ることもできるため、飛行時間を長くすることができる。
また、ガードフレーム9がプロペラ6よりも飛行体1の上下方向D1における上方に配置されることで、又は、ガードフレーム9がプロペラ6よりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されることで、ガードフレーム9を、飛行体1の重心位置Gよりも飛行体1の上下方向D1における上にのみ配置させやすくなる。また、周囲の視界(観測機器7の視界)を更に確保しつつ衝突時の落下を更に抑制することができる。
また、この飛行体1では、ネット20がガードフレーム9に張られていることで、飛行体1の上方から飛来してくる障害物、及びプロペラ6の回転により吸い込まれてくる障害物が、機体2に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体1が上昇する際に、飛行体1の上方にある障害物が機体2に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネットで跳ね返すことで、これらの障害物を飛行体1の近傍から排除することができる。その結果、飛行体1を安定して飛行させることができる。
また、この飛行体1では、ネット20が機体2よりも飛行体1の上下方向D1における上方にのみ配置されていることで、機体2の下方の視界(観測機器7の視界)がネット20により遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界(観測機器7の視界)を確保することができる。
図7は、飛行体1が前傾して飛行している状態を示す正面図である。図7に示すように、飛行体1は、所定の傾斜角度θで前傾して推進するように構成されていることが多い。そこで、傾斜角度θで前傾して推進するように構成されている飛行体1においては、周囲の視界を確保しつつ衝突時の落下を抑制する観点から、ガードフレーム9は、飛行体1が傾斜角度θに傾斜した際の飛行体1の重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されてもよい。
また、飛行体1が傾斜角度θで前傾して推進するように構成されているか否かに関わらず、飛行体1は、飛行方向に前傾しながら推進することが多く、このときの傾斜角度θは、一般的に、3°以内、10°以内、又は25°以内である。このため、前傾しながら推進する飛行体1の場合は、周囲の視界を確保しつつ衝突時の落下を抑制する観点から、ガードフレーム9は、飛行体1が、3°、10°、又は25°傾斜した際の飛行体1の重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されてもよい。
図8は、傾斜角度θで前傾して推進している飛行体1が障害物Wに衝突した状態を示す正面図である。図8に示すように、前傾して推進している飛行体1が障害物Wに衝突すると、飛行体1は、プロペラ6による揚力により、障害物Wに対して前傾する方向D2に回転しようとする。この方向D2は、飛行体1の前傾と同じ方向であり、飛行体1の前傾を増大する方向である。一方、ガードフレーム9が、飛行体1が傾斜角度θに傾斜した際の飛行体1の重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されるため、傾斜角度θで前傾して推進していた飛行体1は、飛行体1の推進力により、障害物Wに対して後傾する方向D3に回転しようとする。これらの回転は、互いに反対方向の回転であるため、互いに相殺するように作用する。しかも、飛行体1の推進力による方向D3の回転は、飛行体1の前傾とは反対方向の回転であるため、前傾している飛行体1を水平状態に戻すように、つまり、前傾している飛行体1の上下方向D1を鉛直方向D4に戻すように作用する。これにより、障害物Wに衝突した際の回転を小さく抑えることができるため、衝突時の落下を抑制することができる。
しかも、ガードフレーム9が、飛行体1が傾斜角度θに傾斜した際の飛行体1の重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されるため、飛行体1が傾斜角度θで前傾して推進している場合も、周囲の視界(観測機器7の視界)がガードフレーム9により遮られるのを抑制することができる。これにより、飛行体1が傾斜角度θで前傾して推進している場合の周囲の視界(観測機器7の視界)を確保することができる。
また、ガードフレーム9が、飛行体1が、3°、10°、又は25°傾斜した際の飛行体1の重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されることで、周囲の視界を更に確保しつつ衝突時の落下を更に抑制することができる。
また、ガードフレーム9が飛行体1の平面視において機体2を包囲する環状に形成されていることで、飛行体1が障害物Wに衝突した際の飛行体1の向きに関わらず、機体2が障害物Wに衝突するのを抑制することができる。
また、ガードフレーム9が円環状に形成されていることで、飛行体1が障害物Wに衝突した際に生じる衝撃荷重を、ガードフレーム9の全体に分散させることができる。これにより、ガードフレーム9の破損を抑制することができるともに、飛行体用ガード3から機体2に入力される衝撃荷重を小さくすることができる。
また、ガードフレーム9が真円の円環状に形成されていることで、飛行体1が障害物Wに衝突した際の、障害物Wからの跳ね返り方向をコントロールすることができる。例えば、飛行体1が障害物Wに対して垂直な方向から衝突した場合、障害物Wに対して垂直な方向に飛行体1を跳ね返らすことができる。また、飛行体1が障害物Wに対して所定角度傾斜した方向から衝突して場合、障害物Wに対して衝突方向とは反対側に所定角度傾斜した方向に飛行体1を跳ね返らすことができる。
また、複数のシャフト8のそれぞれが、飛行体1の平面視において機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで機体2の中心から離れる方向に延びている。このため、複数のシャフト8のそれぞれが、飛行体1の平面視において機体2の中心から離れる方向に延びていない部分及び飛行体1の上下方向D1にのみ延びている部位を有する場合に比べて、衝突時の複数のシャフト8のそれぞれの弾性変形を促進することができる。これにより、衝突エネルギーの多くを複数のシャフト8のそれぞれの弾性変形により消費することができるため、衝突時の衝撃を緩和することができる。その結果、機体2に入力される衝突荷重を小さくすることができるとともに、衝突時の障害物Wからの跳ね返り速度を低下させることができる。
また、複数のシャフト8のそれぞれが、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで一本の線状に形成されていることで、複数のシャフトのそれぞれが複数に分岐している場合に比べて、衝突時の複数のシャフト8のそれぞれの弾性変形を促進することができる。これにより、衝突エネルギーの多くを複数のシャフト8のそれぞれの弾性変形により消費することができるため、衝突時の衝撃を緩和することができる。その結果、機体2に入力される衝突荷重を小さくすることができるとともに、衝突時の障害物Wからの跳ね返り速度を低下させることができる。
また、複数のシャフト8のそれぞれが屈曲して形成されていることで、衝突時の複数のシャフト8のそれぞれの弾性変形を促進しつつ、複数のシャフト8のそれぞれを機体2、特にプロペラ6に当接しない位置に容易に配置することができる。
また、複数のシャフト8のそれぞれが複数のアーム部5の何れかに接続されていることで、複数のシャフト8のそれぞれを短くして軽量化することができる。
また、複数のアーム部5のそれぞれに二本以上のシャフト8が接続されていることで、シャフトの本数を増やすことができる。これにより、衝突時に一本のアーム部に入力される衝撃荷重を小さくすることができるため、全体としての剛性を高めることができる。
ところで、飛行体1は、障害物Wに衝突する際は、飛行体用ガード3において障害物Wに衝突する。このため、飛行体用ガード3の衝撃吸収能力が高いほど、衝突時の衝撃を緩和することができ、機体2に入力される衝突荷重を小さくすることができるとともに、衝突時の障害物Wからの跳ね返り速度を低下させることができる。このため、飛行体用ガード3は、衝撃吸収性が高くなる観点から、弾性変形しやすい方が好ましい。一方、飛行体用ガード3が過変形すると、障害物Wに衝突した際に機体2が障害物Wに衝突する可能性がある。
そこで、飛行体用ガード3の衝撃吸収性を高める観点から、飛行体用ガード3の曲げ弾性率は、2.0GPa以上であってもよい。この場合、飛行体用ガード3の素材の曲げ弾性率は、5.0GPa以上であることが好ましく、8.0GPa以上であることがより好ましい。また、飛行体用ガード3の過変形により機体2が障害物Wに衝突するのを抑制する観点から、飛行体用ガード3の曲げ弾性率は、250.0GPa以下であってもよい。この場合、飛行体用ガード3の曲げ弾性率は、60.0GPa以下であることが好ましく、20.0GPa以下であることがより好ましい。また、飛行体用ガード3の衝撃吸収性を高めつつ、飛行体用ガード3の過変形により機体2が障害物Wに衝突するのを抑制する観点から、飛行体用ガード3の曲げ弾性率は、2.0GPa以上250.0GPa以下の範囲であってもよい。この場合、飛行体用ガード3の曲げ弾性率は、5.0GPa以上60.0GPa以下の範囲であることが好ましく、8.0GPa以上20.0GPa以下の範囲であることがより好ましい。この曲げ弾性率は、ISO178に規定される曲げ弾性率である。
また、飛行体用ガード3の衝撃吸収性を高めつつ、飛行体用ガード3の過変形により機体2が障害物Wに衝突するのを抑制する観点から、飛行体用ガード3の曲げ強度は、50.0MPa以上であってもよい。この場合、飛行体用ガード3の曲げ強度は、100.0MPa以上であることが好ましく、250.0MPa以上であることがより好ましい。一方、飛行体用ガード3の曲げ強度は、特に限定されないが、例えば、30.0GPa以下であることが好ましい。この曲げ強度は、ISO178に規定される曲げ強度である。
このような曲げ弾性率及び曲げ強度の少なくとも一方は、飛行体用ガード3の形状又は構造等により得てもよく、飛行体用ガード3の素材の物性により得てもよい。このような曲げ弾性率及び曲げ強度の少なくとも一方を得るために、飛行体用ガード3の素材として、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂の1又は2以上や、これらの熱可塑性樹脂と、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、シリコーン系エラストマー、アクリレート系エラストマー、ウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーなどの添加剤と、を含む熱可塑性樹脂組成物や、これらの熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂と、を含む硬化性樹脂組成物や、それらを繊維材料で強化した繊維強化材料、といった樹脂材料を用いてもよい。該繊維材料としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の1又は2以上を用いることができる。これら樹脂材料を素材として特定の形状に成形して用いることができる。
また、飛行体用ガード3の素材として、上記樹脂材料だけでなく、例えば、純チタン、チタン合金、鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金や、マレージング鋼、ステンレス鋼及び軟鉄等の鋼といった金属材料を用いてもよい。これら金属材料を素材として特定の形状に成形して用いることができるが、更に、軽量且つ高強度を持たせるため、中空構造やハニカム構造等を有していてもよい。
飛行体用ガード3の衝撃吸収性を高める観点から、ガードフレーム9は、上記の樹脂材料を素材として用いることが好ましい。同様の観点から、複数のシャフト8は、上記の樹脂材料を素材として用いることもできる。但し、過変形を抑制する観点から、複数のシャフト8は、ガードフレーム9よりも高い曲げ弾性率を有してもよい。また、過変形を抑制する観点から、複数のシャフト8は、ガードフレーム9よりも高い曲げ強度を有してもよく、その場合には、上記の金属材料を用いることもできる。
図示しないが、飛行体用ガード3には筋交を設けて補強してもよい。筋交は、ガードフレーム9の剛性を高める補強部である。筋交は、先端が飛行体用ガード3(例えば、複数のシャフト8及びガードフレーム9の少なくとも一つ)に接続された複数の筋(線状ないしプレート状の細長い部材)を含んで構成される。筋交としては、例えば、交差ブレース、ジオデシック構造物が挙げられる。交差ブレースは、少なくとも2本の筋(線状ないしプレート状の細長い部材)と、その交差部を有する。該交差部では、それぞれの筋同士を連結しなくてもよいし、それぞれの筋同士を連結してもよい。該交差部でそれぞれの筋同士を連結する場合、ピン軸等で回動自在に連結してもよいし、ハブ構造で連結してもよい。交差部を連結しない場合やピン軸等で回動自在に連結する場合、それぞれの筋の両端を飛行体用ガード3に接続して使用することができる。また、交差部をハブ構造とする場合、それぞれの筋の一端をハブに連結し、他端を飛行体用ガード3に接続して使用することができる。交差ブレースは、飛行体1の正面視(飛行体用ガード3の正面視)において、それぞれの筋が直線状に形成されても、弧状に形成されていてもよい。弧状の場合、衝突時の複数の筋のそれぞれの弾性変形を促進しつつ、複数の筋のそれぞれに入力される衝撃荷重を複数の筋のそれぞれの全体に分散させることができる。
また、筋交として、少なくとも3本の筋を三角形に繋ぎ合わせた構造(いわゆるジオデシック構造物)とし、外周部の各頂点を飛行体用ガード3に接続して使用することもできる。三角形は1面または2以上の多面体としてもよく、さらに、3面以上の多面体であれば半球状(ドーム状)の構造とすることもできる。
筋交を構成するそれぞれの筋は、飛行体用ガード3、好ましくはガードフレーム9に接続されている。複数の筋のそれぞれは、例えば、飛行体用ガード3に対して着脱可能に接続されている。飛行体用ガード3に対する複数の筋のそれぞれの着脱可能な接続は、例えば、ガードフレーム9ないしシャフト8に対して螺合、嵌合、係合等により行うことができる。なお、複数の筋のそれぞれは、飛行体用ガード3に対して着脱不能に接続されていてもよい。飛行体用ガード3に対する複数の筋のそれぞれの着脱不能な接続は、例えば、ガードフレーム9ないしシャフト8に対して一体成形、接着等により行うことができる。筋交を構成するそれぞれの筋は、飛行体用ガード3に用いられた上記素材と同様のものを用いることができる。
このような筋交が設けられることで、ネット20とプロペラ6との干渉を抑制することもできるため好ましい。特に、このような筋交がガードフレーム9に接続されていることで、ネット20とプロペラ6との干渉を更に抑制することができる。
[第二実施形態]
図9~図11を参照して、第二実施形態に係る飛行体について説明する。第二実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図9~図11を参照して、第二実施形態に係る飛行体について説明する。第二実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図9は、第二実施形態に係る飛行体1Aの斜視図である。図10は、第二実施形態に係る飛行体1Aの正面図である。図11は、第二実施形態に係る飛行体1Aの平面図である。図9~図11に示すように、第二実施形態に係る飛行体1Aは、機体2と、飛行体用ガード3Aと、ネット20と、を備える。
飛行体用ガード3Aは、基本的に第一実施形態の飛行体用ガード3と同様であり、複数のシャフトの形状のみ第一実施形態の飛行体用ガード3と相違する。飛行体用ガード3Aは、複数のシャフト8Aと、ガードフレーム9と、ネット20と、を備える。
複数のシャフト8Aのそれぞれは、第一実施形態の複数のシャフト8のそれぞれと同様に、飛行体1Aの平面視(飛行体用ガード3Aの平面視)において、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、機体2の中心から離れる方向に延びている。つまり、複数のシャフト8Aのそれぞれは、飛行体1Aの平面視において機体2の中心から離れる方向に延びていない部分及び飛行体1Aの上下方向D1にのみ延びている部位を有さない。
複数のシャフト8Aのそれぞれは、第一実施形態の複数のシャフト8のそれぞれと同様に、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、一本の線状に形成されている。つまり、複数のシャフト8Aのそれぞれは、機体2側の先端からガードフレーム9側の先端まで、複数に分岐せずに延びている。
複数のシャフト8Aのそれぞれは、弧状に形成されている。具体的には、複数のシャフト8Aのそれぞれは、第一実施形態の複数のシャフト8のそれぞれのような屈曲部分を有さずに、弧状に延びている。複数のシャフト8Aのそれぞれの弧形状としては、特に限定されないが、例えば、プロペラ6に沿うように、連続的に、飛行体1Aの上下方向D1における上方に向かいながら、飛行体1Aの平面視において機体2の中心から離れる方向に延びる形状とすることができる。
ネット20は、ガードフレーム9に取り付けられて、ガードフレーム9に張られている。ネット20は、例えば、垂れ下がりにより複数のプロペラ6に接触しない程度、かつ、ガードフレーム9が撓まない程度の張力で、ガードフレーム9に張られている。これにより、ネット20は、機体2の上下方向D1における上方にのみ配置されている。また、ネット20は、複数のプロペラ6の上方、及び機体2の上方を覆うように、配置されている。
このように、本実施形態では、複数のシャフト8Aのそれぞれが弧状に形成されていることで、衝突時の複数のシャフト8Aのそれぞれの弾性変形を促進しつつ、複数のシャフト8Aのそれぞれに入力される衝撃荷重を複数のシャフト8Aのそれぞれの全体に分散させることができる。これにより、衝突時の衝撃を緩和することができるとともに、飛行体用ガード3Aから機体2に入力される衝撃荷重を小さくすることができる。
[第三実施形態]
図12~図14を参照して、第三実施形態に係る飛行体について説明する。第三実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図12~図14を参照して、第三実施形態に係る飛行体について説明する。第三実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図12は、第三実施形態に係る飛行体1Bの斜視図である。図13は、第三実施形態に係る飛行体1Bの正面図である。図14は、第三実施形態に係る飛行体1Bの平面図である。図12~図14に示すように、第三実施形態に係る飛行体1Bは、機体2と、飛行体用ガード3Bと、を備える。
飛行体用ガード3Bは、基本的に第一実施形態の飛行体用ガード3と同様であり、ガードフレームの数及び配置のみ第一実施形態の飛行体用ガード3と相違する。飛行体用ガード3Bは、複数のシャフト8と、ガードフレーム9Bと、ネット20と、を備える。
ガードフレーム9Bは、第一ガードフレーム9B1と、第二ガードフレーム9B2と、を有する。第二ガードフレーム9B2は、第一ガードフレーム9B1よりも飛行体1の上下方向D1における下方に配置される。つまり、第一ガードフレーム9B1は、複数のシャフト8の先端(上端)に接続されており、第二ガードフレーム9B2は、第一ガードフレーム9B1よりも飛行体1の上下方向D1における下方となる位置で複数のシャフト8に接続されている。
第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、飛行体1Bの平面視(飛行体用ガード3Bの平面視)において機体2の外側に配置される。そして、第二ガードフレーム9B2は、飛行体1Bの平面視において第一ガードフレーム9B1の内側に配置される。つまり、第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、第一実施形態のガードフレーム9と同様に、飛行体1Bの平面視において機体2を包囲する環状に形成されているが、第二ガードフレーム9B2は、第一ガードフレーム9B1よりも小径となっている。
そして、第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、第一実施形態のガードフレーム9と同様に、飛行体1Bの重心位置Gよりも飛行体1Bの上下方向D1における上方にのみ配置される。また、第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、第一実施形態のガードフレーム9と同様に、複数のシャフト8の機体2側の先端よりも飛行体用ガード3Bの上下方向における上方にのみ配置される。
傾斜角度θで前傾して推進するように構成されている飛行体1Bにおいては、第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、第一実施形態のガードフレーム9と同様に、飛行体1Bが傾斜角度θに傾斜した際の飛行体1Bの重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されてもよい。また、飛行体1Bが傾斜角度θで前傾して飛行するように構成されているか否かに関わらず、前傾しながら推進する飛行体1Bの場合は、第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2の双方は、飛行体1Bが、3°、10°、又は25°傾斜した際の飛行体1Bの重心位置Gよりも鉛直方向D4における上方にのみ配置されてもよい。
ネット20は、第一ガードフレーム9B1に取り付けられて、第一ガードフレーム9B1に張られている。ネット20は、例えば、垂れ下がりにより複数のプロペラ6に接触しない程度、かつ、第一ガードフレーム9B1が撓まない程度の張力で、第一ガードフレーム9B1に張られている。これにより、ネット20は、機体2の上下方向D1における上方にのみ配置されている。また、ネット20は、複数のプロペラ6の上方、及び機体2の上方を覆うように、配置されている。
このように、本実施形態では、ガードフレーム9Bが上下に配置される第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2を有することで、飛行体用ガード3Bの剛性を高めることができる。しかも、第一ガードフレーム9B1よりも飛行体1Bの上下方向D1における下方に配置される第二ガードフレーム9B2が、飛行体1Bの平面視において第一ガードフレーム9B1の内側に配置されることで、飛行体1Bが障害物Wに衝突した際に、第一ガードフレーム9B1よりも先に第二ガードフレーム9B2が障害物Wに衝突するのを抑制することができる。これにより、衝突時の飛行体1Bの回転が第二ガードフレーム9B2により阻害されることにより飛行体1Bの姿勢が不安定になることを抑制することができる。
[第四実施形態]
図15~図17を参照して、第四実施形態に係る飛行体について説明する。第四実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。より具体的には、第四実施形態に係る飛行体は、第一実施形態に係る飛行体1において、複数のシャフトを第二実施形態の複数のシャフト8Aに置き換え、ガードフレームを第三実施形態のガードフレーム9Bに置き換えたものである。このため、以下では、上記実施形態と相違する事項のみを説明し、上記実施形態と同様の事項の説明を省略する。
図15~図17を参照して、第四実施形態に係る飛行体について説明する。第四実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、飛行体用ガードのみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。より具体的には、第四実施形態に係る飛行体は、第一実施形態に係る飛行体1において、複数のシャフトを第二実施形態の複数のシャフト8Aに置き換え、ガードフレームを第三実施形態のガードフレーム9Bに置き換えたものである。このため、以下では、上記実施形態と相違する事項のみを説明し、上記実施形態と同様の事項の説明を省略する。
図15は、第四実施形態に係る飛行体1Cの斜視図である。図16は、第四実施形態に係る飛行体1Cの正面図である。図17は、第四実施形態に係る飛行体1Cの平面図である。図15~図17に示すように、第四実施形態に係る飛行体1Cは、機体2と、飛行体用ガード3Cと、を備える。
飛行体用ガード3Cは、基本的に第一実施形態の飛行体用ガード3と同様であり、複数のシャフトの形状とガードフレームの数及び配置とのみ、第一実施形態の飛行体用ガード3と相違する。飛行体用ガード3Cは、複数のシャフト8Cと、ガードフレーム9Cと、ネット20と、を備える。
複数のシャフト8Cのそれぞれは、第二実施形態の複数のシャフト8Aのそれぞれと同様である。つまり、複数のシャフト8Cのそれぞれは、機体2側の先端からガードフレーム9C側の先端まで、機体2の中心から離れる方向に延びて、一本の線状に形成されている。そして、複数のシャフト8Cのそれぞれは、弧状に形成されている。
ガードフレーム9Cは、第三実施形態のガードフレーム9Bと同様である。つまり、ガードフレーム9Cは、第三実施形態の第一ガードフレーム9B1と同様の第一ガードフレーム9C1と、第三実施形態の第二ガードフレーム9B2と同様の第二ガードフレーム9C2と、を有する。第一ガードフレーム9C1及び第二ガードフレーム9C2の配置、形状等は、第三実施形態の第一ガードフレーム9B1及び第二ガードフレーム9B2と同様である。
ネット20は、第一ガードフレーム9C1に取り付けられて、第一ガードフレーム9C1に張られている。ネット20は、例えば、垂れ下がりにより複数のプロペラ6に接触しない程度、かつ、第一ガードフレーム9C1が撓まない程度の張力で、第一ガードフレーム9C1に張られている。これにより、ネット20は、機体2の上下方向D1における上方にのみ配置されている。また、ネット20は、複数のプロペラ6の上方、及び機体2の上方を覆うように、配置されている。
[第五実施形態]
図18を参照して、第五実施形態に係る飛行体について説明する。第五実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、ネットがガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っている点のみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図18を参照して、第五実施形態に係る飛行体について説明する。第五実施形態に係る飛行体は、基本的に第一実施形態に係る飛行体1と同様であり、ネットがガードフレームの上方からガードフレームの側方を回り込んでガードフレームの下方まで至っている点のみ第一実施形態に係る飛行体1と相違する。このため、以下では、第一実施形態に係る飛行体1と相違する事項のみを説明し、第一実施形態に係る飛行体1と同様の事項の説明を省略する。
図18は、第五実施形態に係る飛行体1Dの正面図である。図18に示すように、第五実施形態に係る飛行体1Dは、機体2と、飛行体用ガード3と、を備え、飛行体用ガード3は、複数のシャフト8と、ガードフレーム9と、ネット20と、を備える。
ネット20は、ガードフレーム9の上方からガードフレーム9の側方を回り込んでガードフレーム9の下方まで至っている。ネット20は、飛行体用ガード3に上方から被せられている。ネット20は、機体2及び複数のシャフト8の少なくとも一つに取り付けられる。ネット20は、例えば、ガードフレーム9の内側からの垂れ下がりにより複数のプロペラ6に接触しない程度、かつ、ガードフレーム9が撓まない程度の張力となるように、飛行体用ガード3に上方から被せられて、機体2及び複数のシャフト8の少なくとも一つに取り付けられる。これにより、ネット20は、複数のプロペラ6の上方、機体2の上方、機体2の側方、及び複数のプロペラ6の下方を覆うように、配置されている。
このように、本実施形態では、ネット20がガードフレーム9の上方からガードフレーム9の側方を回り込んでガードフレーム9の下方まで至っていることで、ネット20を、プロペラ6に干渉しないように、ガードフレーム9の上方からガードフレーム9の下方まで至らせることができる。これにより、飛行体1の飛行性能が低下するのを抑制しつつ、より広範囲の方向に対する機体2の保護性能を高めることができる。
また、この飛行体1では、ネット20がプロペラ6の下方を覆うように配置されていることで、プロペラ6の下方から飛来してくる障害物がプロペラ6に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体1が着陸する際や、飛行している飛行体1が下降する際に、プロペラ6の下方ある障害物がプロペラ6に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネット20で跳ね返すことで、これらの障害物をプロペラ6の近傍から排除することができる。その結果、飛行体1を安定して飛行させることができる。
ここで、ネット20は、機体2の下方を覆うように配置されてもよく、機体2の中央部4の下方を覆わないように配置されてもよい。
ネット20が機体2の下方を覆うように配置されていることで、機体2の下方から飛来してくる障害物が機体2に衝突するのを抑制することができる。また、飛行体1が着陸する際や、飛行している飛行体1が下降する際に、機体2の下方ある障害物が機体2に衝突するのを抑制することができる。また、これらの障害物をネット20で跳ね返すことで、これらの障害物を機体2の近傍から排除することができる。その結果、飛行体1を安定して飛行させることができる。
一方、ネット20が機体2の中央部4の下方を覆わないように配置されていることで、中央部4の下方の視界(観測機器7の視界)がネット20により遮られるのを抑制することができる。これにより、周囲の視界(観測機器7の視界)を確保することができる。
以上、本発明の一側面の実施形態について説明したが、本発明の一側面は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
例えば、ガードフレームは、飛行体の平面視において飛行体の外側に配置されていれば、環状に形成されていなくてもい。また、ガードフレームは、真円及び楕円以外の円環状に形成されていてもよく、円環状以外の環状、例えば正方形等の多角形の環状に形成されていてもよい。
また、ガードフレームは、複数に分割されていてもよい。この場合、ガードフレームの複数に分割された分割体は、互いに接触していてもよく、互いに離間していてもよい。
また、ガードフレームが、飛行体の重心位置よりも飛行体の上下方向における上方にのみ配置されていれば、ガードフレームの数は特に限定されない。例えば、ガードフレームを3本以上備えるものであってもよい。
また、機体は、中央部から複数のアーム部が延びた形状であるものとして説明したが、このようなアーム部を有しないものであってもよい。また、複数のシャフトのそれぞれは、アーム部以外の部分に接続されていてもよい。
本発明の一側面は、飛行体及び飛行体用ガードとして利用可能である。
1…飛行体、1A…飛行体、1B…飛行体、1C…飛行体、1D…飛行体、2…機体、3…飛行体用ガード、3A…飛行体用ガード、3B…飛行体用ガード、3C…飛行体用ガード、4…中央部、5…アーム部、6…プロペラ、7…観測機器、8…シャフト、8a…水平部、8b…傾斜部、8A…シャフト、8C…シャフト、9…ガードフレーム、9B…ガードフレーム、9B1…第一ガードフレーム、9B2…第二ガードフレーム、9C…ガードフレーム、9C1…第一ガードフレーム、9C2…第二ガードフレーム、20…ネット、21…網糸、22…子糸、D1…上下方向、D4…鉛直方向、G…重心位置、W…障害物、θ…傾斜角度、D…糸径、w…目合幅。
Claims (21)
- 飛行可能な飛行体であって、
プロペラを有する機体と、
前記機体に接続された複数のシャフトと、
前記複数のシャフトに接続されて前記飛行体の平面視において前記機体の外側に配置されるガードフレームと、
前記機体の周囲の少なくとも一部に配置されたネットと、を備え、
前記ネットは、結節部を有しない無結節網地からなる、
飛行体。 - 前記ネットは、網糸が編まれてなる網地である、
請求項1に記載の飛行体。 - 前記網糸は、複数の子糸が撚られてなる、
請求項2に記載の飛行体。 - 前記ネットは、複数の網糸が互いに溶着されてなる網地である、
請求項1に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記機体、前記複数のシャフト、及び前記ガードフレームの少なくとも一つに取り付けられる、
請求項1~4の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記プロペラの上方を覆うように配置されている、
請求項1~5の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記機体の上方を覆うように配置されている、
請求項1~6の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記プロペラの下方を覆うように配置されている、
請求項1~7の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記機体の下方を覆うように配置されている、
請求項1~8の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記機体は、中央部と、前記中央部から延びて前記プロペラが取り付けられるアーム部と、を有し、
前記ネットは、前記中央部の下方を覆わないように配置されている、
請求項1~8の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記ガードフレームの上方から前記ガードフレームの側方を回り込んで前記ガードフレームの下方まで至っている、
請求項1~10の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ガードフレームは、前記飛行体の重心位置よりも前記飛行体の上下方向における上方にのみ配置される、
請求項1~11の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ガードフレームは、前記プロペラよりも前記飛行体の上下方向における上方に配置される、
請求項12に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記ガードフレームに張られている、
請求項12又は13に記載の飛行体。 - 前記ネットは、前記機体よりも前記飛行体の上下方向における上方にのみ配置されている、
請求項12~13の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記飛行体は、傾斜角度で前傾して推進するように構成されており、
前記ガードフレームは、前記飛行体が前記傾斜角度に傾斜した際の前記飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置される、
請求項12~15の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ガードフレームは、前記飛行体が3°傾斜した際の前記飛行体の重心位置よりも鉛直方向における上方にのみ配置される、
請求項12~16の何れか一項に記載の飛行体。 - 前記ガードフレームは、
第一ガードフレームと、
前記第一ガードフレームよりも前記飛行体の上下方向における下方に配置される第二ガードフレームと、を有し、
前記第二ガードフレームは、前記飛行体の平面視において前記第一ガードフレームの内側に配置される、
請求項1~17の何れか一項に記載の飛行体。 - プロペラを有する機体に取り付けられる飛行体用ガードであって、
前記機体に接続される複数のシャフトと、
前記複数のシャフトに接続されたガードフレームと、
前記複数のシャフト及び前記ガードフレームの少なくとも一部に取り付けられたネットを、を備え、
前記ネットは、結節部を有しない無結節網地からなる、
飛行体用ガード。 - 前記ガードフレームは、前記複数のシャフトの前記機体側の先端よりも前記飛行体用ガードの上下方向における上方にのみ配置される、
請求項19に記載の飛行体用ガード。 - 前記ガードフレームは、
第一ガードフレームと、
前記第一ガードフレームよりも前記飛行体の上下方向における下方に配置される第二ガードフレームと、を有し、
前記第二ガードフレームは、前記飛行体用ガードの平面視において、前記第一ガードフレームの内側に配置される、
請求項19又は20に記載の飛行体用ガード。
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2023
- 2023-11-16 WO PCT/JP2023/041301 patent/WO2024116874A1/ja unknown
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