無人航空機・ドローンの機体の種類とその特徴

日本海事協会が行っている無人航空機操縦士試験(ドローン免許の試験)では、実地試験という無人航空機の操縦スキルを見る試験があります。
実地試験は機体の種類によって試験が分かれており、「回転翼航空機(マルチローター)」「回転翼航空機(ヘリコプター)」「飛行機」に分けて試験を行っています。(機体の性能・飛行の特性などを踏まえ、試験で合格した範囲のみでの特定飛行が認められています。)
そこで今回は3種類の無人航空機がどのような特徴を持っているのかについてお話ししたいと思います。

無人航空機の種類

無人航空機の機体は大きく分けて下記の3種類に分類されます。

  • ・回転翼航空機(マルチローター)
  • ・回転翼航空機(ヘリコプター)
  • ・飛行機

回転翼航空機と飛行機では大きく特徴が異なりますので、まずは回転翼航空機からその特徴について説明します。

回転翼航空機の特徴

回転翼航空機は「マルチローター」と「ヘリコプター」タイプがあり、どちらも垂直に行う離着陸や、空中でのホバリングが可能です。
エネルギーを多く消費するため、「飛行機」よりもバッテリーの減りが早く、さらに風の影響を受けやすいという特徴もあります。

マルチローター(ドローン)の特徴

ドローン 回転翼航空機 マルチローター
マルチローター(ドローン)

無人航空機は機体を飛行させるために回転翼(ローター)を備えていますが、マルチローターとはこのローターを複数機体に備えた航空機のことを言い、マルチコプターとも言います。
「ドローン」と聞いて最も多くの人が思い浮かべる形がマルチローターかと思います。一般的にドローンと言えばマルチローターのことを指すと考えてよいでしょう。
機体の周りに設置されたローターを高速回転させることで、機体を上昇・下降・前後左右移動・ホバリング(空中で停止すること)・水平回転させることができます。

ローターの数によってさらに種類がわかれています。

  • ・ローターが3つの場合:トライコプター
  • ・ローターが4つの場合:クアッドコプター
  • ・ローターが6つの場合:ヘキサコプター
  • ・ローターが8つの場合:オクトコプター

ローターの数が増えるに従い機体は大きくなり、飛行も安定し、故障しづらくなりますが、機体が大きいぶん持ち運ぶのに不便だったり、構造が複雑です。

▶参考「無人航空機の飛行の安全に関する教則(第3版)」(出典:国土交通省ウェブサイト)

当校ロイヤルドローンスクールでも講義に使用している機体はマルチローター(ローターが4つのためクアッドコプター)です。

回転翼航空機(ヘリコプター)の特徴

回転翼航空機 ヘリコプター 無人航空機

続いて回転翼航空機(ヘリコプター)についてです。
マルチローターがローターを複数備えているのに対し、ヘリコプターは1組のローターを回転させ飛行する航空機です。シングルローターとも言います。
機体を上昇させるためのパワーを1組のローターで発生させる必要があるため、マルチローターと比較してローターの直径が大きく、効率よくパワーを得ることができます。
回転翼航空機の一種のため、垂直離着陸、ホバリング、低速飛行が可能です。

農薬散布用として利用されることが多いため、「農薬散布用ヘリコプター」と言われることが多いです。

飛行機の特徴

次に飛行機に関してです。回転翼航空機(マルチローター・ヘリコプター)とは異なり、飛行機は垂直離着陸やホバリングといった回転翼航空機ではできる動作をすることができません。
しかし飛行速度は速く、少ないエネルギーで飛行することができるため長時間・長距離の運転が可能といった特徴があります。ただし、飛行速度は速いものの、安全に飛行できる最低速度というものが決まっており最低速度を下回るスピードでの飛行ができません。

では次に、上記で述べた種類の機体それぞれの、最大離陸重量25kg以上の機体についても簡単にお話したいと思います。

最大離陸重量25kg以上の特徴

最大離陸重量とは、各機体に定められている「機体自体の重量+ものを載せることのできる重量」のことを言います。
最大離陸重量が25kg以上の大型機は25kg未満の小型機と特徴も異なり、気を付けるべき点が増えてきます。

回転翼航空機(マルチローター)

最大離陸重量25kg以上のマルチローターには以下のような特徴があげられます。

  • ○上昇・下降・加速減などに要する時間と距離が長い
  • ○離着陸やホバリング時に必要となるスペースの範囲が広いため、高度な操縦スキルが必要
  • ○飛行時に機体から発せられる音が大きい

機体が大きい分、慣性力といった力など小型機にはなかった力が働くこともあるため、それらを見越して安全に操縦できる技術が必要となってきます。

回転翼航空機(ヘリコプター)

最大離陸重量が25kg以上の回転翼航空機(ヘリコプター)は25kg未満の機体よりも、操縦した際に機体の挙動反応が遅い傾向があるため、早めの操縦が必要となります。
さらに、マルチローター同様に小型機体よりもエンジンの騒音やローターが回るときの音なども大きいといった特徴があります。

飛行機

最大離陸重量が25kg以上の飛行機は、25kg未満の機体と比較して

  • ○翼の面積が大きいため、ものを積む重量が大きい
  • ○長距離・長時間飛行が可能になる
  • ○風の影響を受けにくい

といったメリットがあります。
ただし、機体が大きい分、事故が発生したときの影響も大きく、運航者には高い安全意識とスキルが求められます。

最後に

以上がドローンを含め各無人航空機の機体の特徴でした。
国土交通省の出す「無人航空機の飛行の安全に関する教則(第3版)」(出典:国土交通省ウェブサイト)を参考にしていますので、ご興味のある方はご確認ください。

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