シュラウドによるドローン用プロペラの推力・空力騒音特性に関する研究

　

　近年，ドローン技術の発達により，その様々な産業分野への応用が期待されています．中でも，マルチロータ型ドローンと呼ばれるタイプの機種は，垂直離着陸能力や高い機動性を活かして宅配分野での活用が検討されています．しかし，運搬物授受に伴うドローンの運用では，機体が住宅近傍を飛行するため，騒音問題の顕在化が懸念されています．さらに，重量物である荷物の運搬には，より高出力，高効率な動力源が求められます．

　そこで，本研究では，プロペラを覆うシュラウドと呼ばれる装置に注目し，その形状がプロペラの発生する推力や騒音の特性に与える影響について調査しています．下にシュラウドの断面図を示します．シュラウドは，プロペラの先端で発生する渦を抑制し，入口曲面上部で負圧が発生することで推力を増加させます．またディフューザ部分で圧力回復を促し，プロペラの効率を上昇させます．

　シュラウドを付加したドローン用プロペラに風洞で横風を与え，発生する推力や抗力，騒音を計測しています．また，流体解析ソフト「ANSYS Fluent」を用いて，より詳細なプロペラ周りの流れの構造や，推力，騒音の発生メカニズムについて調査しています．