子どものおもちゃが最新技術に？竹とんぼとドローンの飛行原理を比較

前回は私たちが子どもの頃に手にした竹とんぼについて解説しました。

一方で、現代の技術の結晶ともいえるドローン（マルチコプター）。

この２つの飛行体には、一見まったく違うようでいて、実は空気力学の共通原理が隠れています。

この記事では、まず竹とんぼの飛行原理を簡単に振り返り、そこからドローンの飛行メカニズムを詳しく解説します。

最後に両者を比較しながら、空を飛ぶための共通の原理を探っていきます。

竹とんぼの仕組み（復習）

竹とんぼは、軸を手のひらでこすって回転させると空気を下向きに押し出し、その反作用で上昇します。これが揚力です。竹とんぼの羽根はわずかにひねられており、このひねりによって回転運動が揚力に変換されます。

また、竹とんぼは自ら推進力を持たないため、回転と同時に空気抵抗によって減速しながら落下します。つまり、竹とんぼは一時的に浮き上がるだけの非持続飛行体です。

現代のドローンは、一般に4つのプロペラを持つ「クアッドコプター」型が主流です。各プロペラは電気モーターによって個別に制御され、飛行・旋回・ホバリング（空中停止）などが可能になります。

つまり、ドローンの飛行は空気を下向きに押し出す力（揚力）と、精密なモーター制御によって実現されているのです。

ドローンの構造についてもう少し詳しく見てみましょう。

この画像は、ドローンの構造のイメージです。

画像に描かれている主な構成要素：

メインフレーム（Chassis）： ドローンの骨組みとなる部分です。
プロペラ（Propellers）： ドローンを浮上させるための回転翼で、時計回り（Clockwire）と反時計回り（Counter Clockwise）のものがあります。
モーター（Brushless Motors）： プロペラを回転させるための部品で、4つのアームの先端に取り付けられています。
フライトコントローラー（Flight Controller）： ドローンの頭脳にあたる部分で、モーターやバッテリー、その他のセンサーを制御します。

これらの部品が、組み立て前の「分解図（exploded view）」として配置されており、それぞれの部品がどのように組み合わさっているかが視覚的に理解できるようになっています。