失速！墜落！ ドローンの機体にかかる力とは？
ドローン教授っす。今日から以前のレッスンに加えて、無人航空従事者試験に向けて地道にやっていきましょう。
私の目標、ドローン検定３級ですね！！
その通り！。だから全く派手なものではない。いってみれば今までにもまして地味じゃ
地味でもなんでも、はやく１級まで合格して自慢したいのでガマンします！！
（モチベーションそれ？）とにかく、今日はドローンの機体にかかる力を勉強しよう！
lesson13 失速！墜落！ ドローンの機体にかかる力とは？
ドローンの機体にかかる力
機体にかかる４つの力
ドローンの機体には４つの力がかかっておる。①前進しようとする『推力』 ②それを妨げようとする『抗力』 ③機体を持ち上げようとする『揚力』 ④地球からひっぱられる『重力』じゃ
プロペラ飛行機の場合、プロペラを回転させることで推力を発生させ、加速します。加速すると、機体などに抗力『空気抵抗』が生まれます。
機体がある程度の速度に達すると、揚力が生まれ、その揚力が地球の重力を上回ると機体は上昇します。
エンジンが生み出す力である推力を『スラスト』とも呼ぶんじゃ。
飛行機が着陸した時に、スラストリバーサーさせることで、大きな抗力を発生させ、着陸滑走路を短くしています。
スラストリバーサーとは『逆噴射』ですね！！
失速
揚力は、翼のピッチ（角度） によって変化します。
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amatatu-i.hateblo.jp角度を大きくつけると、上と下で風の速度が変わり、揚力が発生しますが、ある一定の角度を超えると空気の流れが表面を追従出来なくなり、揚力が発生しなくなります。この状態は『失速』であり、その一定の角度を『臨界迎え角』と言います。
失速は、『ストール』とも呼ぶぞい
必ず機種ごとに失速速度というものが設定されています。ヘリコプターの場合は、ブレードのコレクティブピッチ（ローターの回転数を変えずに、ブレードのピッチ（角度）を変化させる舵）を上げすぎた場合に失速します。
ブレードストール
飛行機の場合は、進行速度が低下すると失速じゃが、マルチコプターの場合は、進行速度が速くなりすぎると失速するのじゃ
マルチコプターの場合、速度を上げると、ブレードにあたる風が大きくなり逆に失速の原因となります。この現象をブレードストールといいます。
セットリングウィズパワー
ドローンを含む回転翼機は、ブレードの回転によって、空気を下に強い勢いの気流を作ります。この強い下降気流をダウンウオッシュと呼びます。
回転翼機を下降させようとすると地面からの跳ね返りの下から風が当たります。この下からくる上向きの風がブレードの下向きの風に変えられる為、渦状の風が発生します。これを『ボルテックスリング』と言います。
その自分が作り出した下降気流に巻き込まれてしまい、揚力を失ってしまう現象を、セットリングウィズパワーと言います。
降下中に機体が揺れだした時は、このセットリングウィズパワーの前兆と言われますので、すみやかに対応が必要です。
この状態になってしまった場合、風上への前進加速が有効ですが、制御不能になる事が多いでしょう。
地面効果
ドローンが地面近くを飛行すると、そのダウンウォッシュにより機体と地面の間の空気が圧縮される事で、揚力が増す現象が起こります。この現象を地面効果と呼びます。
この効果が発生すると、着陸しにくくなる場合があります。
部品にかかる力
空中を飛ぶ飛行機、ヘリコプター、ドローンには４つの力がかかる事を学びましたが、当然内部の部品にも力がかかります。その部品にかかる内部の力を『応力』と言います。
飛行に影響のないように部品を組み合わせ（設計）する事を、『フェイルセーフ構造』と呼びます。
代表的なフェイルセーフ構造
レダンダント構造
ダブル構造
バックアップ構造
ロードドロップ構造
ドローンも保障付きでレンタル可能です↓
まとめ
機体にかかかる力を理解しておけば、失速や墜落はさけられるのじゃ
専用語が多すぎて、私のモチベーションがスラストリバーサーです
早くもストールかの～
参考：ドローン検定協会公式ＢＯＯＫ ドローンの教科書
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復習問題
ドローンの教科書 標準テキスト 無人航空従事者試験３、４級問題より
問１ 固定翼機が失速した場合にとるべき最も適切な操作を選びなさい
① 機首を下げて上昇をはかる
② エルロンを操作して旋回する
③ 機首を下げる
④ スラストリサーバーを作動させる
リンク
Ａ：③
