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航空機の基本的な挙動を解説!

飛行機の運動軸の定義

  • X軸:飛行機の前後方向 (前方向が正)
  • Y軸:飛行機の左右方向 (右方向が正)
  • Z軸:飛行機の上下方向 (下方向が正)

飛行機の運動軸は重心を通るように定義されます。

 スロットル/エレベーター/エルロン/ラダーは、ドローンを操縦する際のかじ取りに必要なスティック操作であり、それぞれ異なる動きをコントロールします。本来これらの言葉は飛行機の翼などに使用される言葉ですが、ドローンはこれらの機能をプロペラの回転速度を変えることで飛行機の挙動を模倣しています。

 なお、ドローンは主な操縦モードが2種類あり、それぞれのモードでは以下のような操作でスロットル/エレベーター/エルロン/ラダーを調整します。

プロポのモード別操作(出所:資料せりぽよさんが作成)

・スロットルとは

(出所:資料せりぽよさんが作成)

 スロットルは飛行機において、エンジンの出力を制御することで飛行速度を調整しています。

 ドローンにおいては全てのモーター回転数を調整して高度を調整する役割を担っており、スロットルを増やすと回転数が上がり上昇し、スロットルを減らすと下降するのが特徴的です。

・エレベーターとは

(出所:資料せりぽよさんが作成)

 エレベーターは飛行機の尾翼にある水平方向の可動式の翼であり、飛行機の機首を上下に調整する動きのことを言います。ドローンにおいても同様に、機体の傾きの上げ下げをするという意味合いでエレベーターという言葉は使われています。エレベーターの動作により発生する傾きのことを「ピッチ」と呼びます。

 ドローンにおいては、飛行中の前後にあるモーターの回転数を調整することで機体が前後に移動する点が特徴です。

・エルロンとは

(出所:資料をもとにせりぽよが作成)

 エルロンは飛行機の主翼端に取り付けられた可動式の翼の部分であり、ドローンにおいては左右のモーター回転数を調整することで機体を左右に傾ける動きを担当し、

 エレベーターが前後移動であるのと同様に、エルロンは左右の動きを調整する役割があります。

 左側に移動する際は右側のモーター回転数を増加させて左に傾け、右側に移動する際は左側のモーター回転数を増加させて右に傾けます。エルロンにより発生する左右の傾きのことを「ロール」と呼びます。

・ラダーとは

(出所:資料をもとにせりぽよが作成)

 ラダーは飛行機の尾翼に付けられた方向舵であり、可動式の翼のことで、飛行機もドローンもラダーを操作することで機首の方向を変えて旋回します。ドローンにおいては対角線上のモーター回転数を調整することで左右への旋回ができます。この旋回の動きのことを「ヨー」と呼びます。例えば、左旋回の時は左後方と右前方の回転数を増加させ、左前方と右後方の回転数を減少させて旋回します。

このように、ドローンはプロペラの回転数を調節して上下前後左右移動と左右回転運動をおこなっています。このため、プロペラの枚数が多いほど対応する方向に調節できるため、機体の安定性が保たれるのです。