2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Variable Pitch Wing Attached Multicopter as Vertical Take-off and landing aircraft
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17K06952
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| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
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Principal Investigator |
葉山 清輝 熊本高等専門学校, 拠点化プロジェクト系地域協働プロジェクトグループ, 教授 (00238148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入江 博樹 熊本高等専門学校, 拠点化プロジェクト系グローバルリーダーシップ育成グループ, 教授 (70249887)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 垂直離着陸機 / 主翼付きマルチコプター / カイト翼 / ティルトローター / ドローン / 空中風力発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
可変ピッチの主翼を有するマルチコプターについて，機体の安定性、飛行性能、電力消費量についての検証はできており有用性は認められている．しかし空撮用の市販のクワッドコプターは構成部品の高性能化に合わせ機体の軽量化や最適化により省電力性能が年々向上しており，本研究の試作機で市販機の飛行時間を超えるのは難しくなってきた．
本年度は機体の構成を見直し，知見の豊富なクワッドコプターをベースに可変ピッチ翼を付加した機体の製作を行った．ローターと翼との干渉が少ないように前後で非対称なローター配置を持つクワッドコプターを製作しその飛行性能を確かめ，ローターの回転方向と姿勢制御方法の見直などを行い，これをベースに可変ピッチの主翼を取付け，クワッドコプターの姿勢変化に合わせた主翼の取付角の自動調整を行った．屋外での飛行試験を行い，クワッドコプターとしての離着陸と安定なホバリングが可能で，滑らかに水平飛行遷移ができ低消費電力で飛行できることを確かめた．
一昨年度考案したカイト翼付きティルトローターVTOLについて更に開発を進めた．昨年度得られた飛行の不安定性（ダッチロール）の要因を解決し，更に屋外での飛行試験を重ねて連続的で安定な飛行遷移と完全な水平飛行が出来るようになったので．ローターの傾きを変えながら飛行ログをとり，飛行姿勢の安定性や消費電力等の解析をおこなうことができた．ホバリングに較べて水平飛行時は６９％程度の電力でき飛行できることが確認できた．得られた成果は国内外の学会発表および論文としてまとめた．
そのほか，昨年度より開発を行っている空中風力発電用の自立離着陸が可能な可変翼カイトについても改良を進めて研究成果を報告した．
テールローターをティルトさせる垂直離着陸機についても改良を重ね，カナード翼によりピッチの安定性を強化することで，滑らかな飛行遷移ができることが見いだされた．
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| Remarks |
Best Poster Award, K.Hayama, T.Kudou, K.Koshi, H.Irie, “Trial Production of Kite Wing attached Tricopter with Tilt Front Rotors”, The 7th IIAE ICISIP 2019.
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