新しい技術が世間に知られるようになると、ニュース記事や科学雑誌では、新しい技術が古い技術を追い越し、打倒するという話がよく出てきます。ドローンもそうでした。2000年代初頭、ドローンの技術はより安価で手頃なものとなり、多くの人々がヘリコプターに代わるものとしてドローン技術を研究し始めました。

ドローンは、捜索救助、野生動物の監視、インフラの点検、不動産撮影などの一部の写真撮影用途などの場面で、ヘリコプターに取って代わる可能性を秘めています。長距離を移動したり、重いものを持ち上げたりする場合には、ヘリコプターが唯一の選択肢となるでしょう。

ドローンが登場する以前は、低空での映像や写真を撮影するにはヘリコプターが主流でした。

ドローンが登場する以前は、低空飛行の映像や写真を撮影するための主要な手段であり、また、さまざまなサービスを提供するための輸送手段でもありました。

今回は、さまざまな作業や状況において、ヘリコプターに代わるドローンの可能性について考えてみたいと思います。

ドローンがヘリコプターに取って代わる可能性のすべて

ドローンの技術が企業にとって安価になるにつれ、これまでヘリコプターにしか適さなかった様々な作業が、ドローンのおかげで簡単にできるようになりました。時には新しいアプリケーションが単なる誇張表現であり、現実はドローン技術の可能性をめぐるメディアの嵐には及ばなかった。しかし、その他の点では、ドローン技術はヘリコプターよりもはるかに優れていました。例えば、捜索・救助、野生動物の監視、エネルギーネットワークなどの重要なインフラを間近で見ることなどです。

捜索・救助

捜索・救助活動

米軍は、捜索・破壊任務の大部分を無人航空機で行っています。この無人航空機（固定翼ドローン）は、広大な国立公園などで人を探すために、広大な原野をスキャンすることも可能です。

New Scientistに掲載された一例では、ブリガム・ヤング大学の科学者たちが、低速飛行に最適化された1.2mの固定翼を持つ、市販のプロペラ機を取り上げました。

彼らのミッションは、低速度飛行に最適化された1.2mの固定翼を持つ市販のプロペラ機を、自律的に飛行・探索できるようにしたことです。

彼らの使命は、捜索・救助チームにヘリコプターに代わる安価な手段を提供することであり、高地や悪天候でも使用できるようにすることでした。捜索救助活動にドローンを使用することの素晴らしい点は、捜索救助チームが操縦経験なしに広範囲を捜索できることです。コンピュータ化された地図の画面をクリックすれば、機体が自律的に動いてこれらの地域を捜索してくれます。

試験では、オペレーターは35分から150分の間、機体を使用しました。

実験では、35分から150分ほど使用し、荒野に捨てられたダミーを発見することができました。

クアッドコプター型ドローンを使用した別の例では、一般消費者向けのドローンが登山者の位置を特定したことが科学的に発表されています。

また、科学論文として発表された例では、パキスタン北東部のカラコルム山脈にある世界第12位の高峰「ブロードピーク」に登山中、パートナーとはぐれてしまった登山者を、民生用ドローンが発見しました。

この救助活動では、DJI Mavic Proドローンが使用され、ドローンの仕様に記載されている最大使用限度の5000mをはるかに超える8400mまで飛行しました。

ドローンは驚異的な高さまで上昇しただけでなく、風速は約40km/h、周囲の気温はマイナス10度でした。

被害者が発見されると、ドローンは被害者が手を振ってドローンの存在を認めるまで、ホバリングすることができました。

犠牲者は、空気が薄いために死亡率が高いデスゾーンに近い標高7600mで36時間を過ごしました。

この例は、ドローンがどのくらいの高さで飛行任務を遂行できるかを示す優れた例です。

別の研究では、露天掘りの鉱山作業の災害時にドローンを使用することを検討しました。

別の研究では、露天掘りの災害時にドローンを使用することを検討し、救助活動を迅速化するために、ドローンの飛行時間、作業負荷、飛行距離を調査・検討しました。

ヘリコプターの代わりにドローンを使用することで、人を安全に救出するために必要な作業を軽減し、より早く人を見つけることができることを示唆する証拠はたくさんあります。

野生動物の監視

野生動物の監視においても、ヘリコプターよりもドローンの方が優れています。その理由は、携帯性に優れていること、環境の特定のエリアにズームインできること、ヘリコプターに比べて騒音が少ないことなどです。

野生動物の撮影に最適なドローンについてもっと知りたい方は、野生動物に迷惑をかけずにモニタリングできる現行のベストドローンを紹介した別の記事をご覧ください。

オーストラリアの研究者が発表した研究では、マクロポドの個体数を監視するために、無人航空機と有人ヘリコプターを調べました。ヘリコプターによる調査は、カンガルーの個体数を広範囲に監視するための実績があり、信頼性と再現性の高い方法でした。しかし、長距離飛行が可能なドローンが登場し、しかも低コストであることから、この機会に試してみたいと考えたのです。

彼らは長距離固定翼ドローンを使用して、カンガルーやその他の野生生物の個体数をランドスケープ規模で調査し、現在のベストプラクティスであるヘリコプター調査の結果と比較して検証しました。

ヘリコプターの後部座席で観察者を派遣し、ドローン技術を使用した場合と比較しました。

野生動物との遭遇率は、ヘリコプター調査と比較して、ドローン技術では著しく低いことがわかりました。

この実験では、ヘリコプターでの調査に比べて、マクロポッズの密度が低く見積もられました。

彼らは、カンガルーを調査するためのカメラ技術とドローンに大幅な改善が必要であると指摘しています。

さらに最近の研究では、カンガルーを調査するためのカメラ技術とドローンを比較しています。

さらに最近の研究では、定期的に行われる大規模な動物調査のために、ドローンとヘリコプターが検討されました。再び、オーストラリアで行われました。同じような結果になり、ドローンでは必要な面積の半分しか調査できず、異なる種を区別することもできませんでした。

その結果、ドローンは必要とされる面積の半分しか調査できず、異なる種を区別することもできませんでした。

ヘリコプターがより広い範囲を移動できるようになり、人間の目がカメラや人工知能ソフトよりも多くの動物を見分けることができるようになるまで、ドローンの技術が追いつくには、あと数年かかるかもしれません。

インフラに目を向ける

ドローンの優れた点は、電力資産や橋梁などのインフラに近づき、詳細な写真撮影や3Dモデリングを行って検査することです。

ドローンは、電力資産や橋梁などのインフラに近づき、詳細な写真撮影や3Dモデリングを行って検査することができます。

ドローンは橋の真下を飛行することができ、一部のドローンはカメラを真上に向けて橋の下のすべてを詳細に撮影することができます。

風力発電所も、ヘリコプター技術や、アブザイレンやクライミングなどの検査方法に代わって、ドローンが活躍する分野です。

風力発電所

風車の点検には、通常、エンジニアが巨大な設備を内部から拡大し、潜在的な損傷や将来の運用上の問題点を調べる必要があります。ドローンを使った風力タービンの検査を行っている会社や、サーモグラフィを使って高温のモーターや摩擦箇所を検出している会社もあります。

最大の理由は、ブレードの健全性を調査することですが、これは従来の方法では非常に困難でした。冬の草刈りのブレードは長さが5200mにも及び、そこにアクセスするのはとてつもなく難しいのです。過去には、双眼鏡や望遠レンズを使って見ようとしたこともありましたが、正確性に欠け、問題を発見しても正確に記録することは困難です。

風力発電所のオペレーションとメンテナンスを最適化する会社の例として、スカイスペックスという会社があります。

SkySpecsという会社は、風力発電所のオペレーションとメンテナンスを最適化する会社の一例で、この特定の疑問に答えるために、カスタム設計されたドローンと予知保全ソフトウェアおよびアルゴリズムを開発しました。

英国の研究者たちは、これをさらに一歩進めて、オフショアのエネルギーサイトを検査するための自律型ドローンを開発しました。Edinburgh Centre for robotics（エジンバラ・センター・フォー・ロボティクス）が主導した研究では、タービンの垂直降下や、船やヘリコプターで洋上風力発電所に行くといった、危険でコストのかかる作業を人間が行う必要性をなくすことを目指しました。

農業分野でのスプレー散布

農作物への散布は、ドローン技術の非常に一般的な利用法です。ドローンは作物の真上を飛行することができるため、近隣の畑への飛散量を最小限に抑えることができます。また、自律的に動作するため、パイロットが常に注意を払わなくても作物の列を上下に移動することができます。

市場で最も人気のある2つの作物散布用ドローンは、DJI社製で、約30ac/hをカバーすることができます。

これらのドローンがカバーできる面積は以下の通りです。

• Agras>29.7エーカー
• Agras>24.7エーカー

ドローンがカバーするエーカーの量は、天候、運ぶ液体の量と密度、ドローンが複雑な地理を操縦したり、木の列などの障害物を避けたりしなければならないかどうかなど、さまざまな要因に左右されます。。

散布の効率を最大化するためには、ドローンが畑の中を最小限の距離で飛行するように、かなりの時間をかけてミッションを計画する必要があります。

ヘリコプターなどの空撮機を使った散布は、危険でコストがかかります。ドローンによる散布を自動化することで、農家は他の作業に集中できるようになるでしょう。

特定のニッチな写真撮影

ヘリコプターでも空撮はできます。ドローンは、特定のユースケースの制限がない限り、ヘリコプターからの空撮に取って代わるでしょう。

不動産の撮影

例えば、不動産の撮影では、ドローンが様々な家の角度や周辺の様子を撮影する必要があります。このような結果は、ヘリコプターでは、下降気流で木が動いたり、周辺地域に大きな動きが生じたりするため、非常に高価で不可能です。

不動産におけるドローンの利点についてもっと知りたい方は、私の別の記事をチェックしてください – ここをクリックしてください。

ドローンの技術は安価になってきており、ドローンが搭載するカメラはこれまでよりもはるかに高解像度で高性能です。

その他のニッチな写真としては、ドローンのライダを使った考古学のマッピングがあります。

考古学分野

2018年に発表された研究では、考古学的特徴や物理的特性の記録の質を高めるために、ドローンからのライダを使用することを検討しました。。

ドローンではささやかな改善が見られることがわかりましたが、ドローンが収集できる面積や地上点が大きく増えることを考えると、おそらく期待するほどの説得力はありませんでした。草木が生い茂っていると、レーザー光が大地に届かず、考古学的な特徴を記録する精度が低くなります。

ドローンを使用する主な利点は、その柔軟性、低流量の高度、小さなレーザーフットプリント、遠くまで届く視野であり、飛行機やヘリコプターからのスキャンよりも優れていることが考えられます。

しかし、適切に使用すれば、ドローンからのライダは、考古学的なリモートセンシングを大幅に改善することができます。

ドローンの利点とは裏腹に、近い将来、ドローンではできなくなることがあります。今のうちにざっと見ておきましょう。

ヘリコプターしかできないこと。

ヘリコプターにしかできないこと

ヘリコプターにしかできないことがいくつかあります。ドローンの技術では、大きな重量を運んだり、長い距離を移動したりすることはできません。

人を運ぶ

人を運ぶにはヘリコプターの方が適しています。

いくつかのスタートアップや企業が、ドローン通勤を実現しようと頑張っています。

Ehang 184パーソナル・ドローンは、スマートカーほどの大きさで、1人の人間（体重260ポンドまで）を10マイル（約23分）の飛行時間でどこにでも届けることができるとしています。これはかなりすごいことです。このドローンがよりドローンらしいのは、乗客がドローンにごく簡単な指示を与えるだけで、飛行は自分で行うという完全な自律型だからです。

ドローンの技術がより安全で、より安価になり、より長い距離を移動できるようになるまでは、人を運ぶための垂直離陸輸送手段としては、ヘリコプターが常に主流となるでしょう。

長い距離を移動する

空飛ぶ乗り物で長距離を移動したい場合、主な動力源がヘリコプターの方がはるかに優れています。

ドローンのバッテリーの容量は技術的に非常に限られており、エネルギー密度はガソリンよりもはるかに低いです。

ドローンはリモコンから約10km離れたところまでしか移動できませんが、安全に帰宅するためにはバッテリーが切れてしまう可能性が高いのです。

ドローンはリモコンから約10kmしか離れられませんが、安全に帰宅するためにはバッテリーが切れる可能性が高いです。

長距離移動をしたいのであれば、ドローンよりもヘリコプターの方がはるかに高性能であることは間違いありません。

重いものを持ち上げる

市場で最も人気があるのは、DJI Spreading wingsとDJI Agras MG-1で、それぞれ最大11kgまで運ぶことができます。しかし、現時点で市販のドローンが運べる最大の重量は18kgです。

今後、急速に改善されるでしょう。

物事はどんどん改善され、科学者やエンジニアは常に可能性の限界に挑戦しています。

科学者やエンジニアは、常に可能性の限界に挑戦しています。トップ・フライト・テクノロジー社は、ガスと電気のハイブリッド機を開発し、2時間半以上の運搬と飛行を可能にしました。それ以外にも、このスタートアップは、人間を1人または2人運ぶのに十分な100キログラムを最大3時間持ち上げることができる、100キロワットのハイブリッドドローンを静かに開発しています。

このようなドローンを開発するのは難しいことです。

ドローンが実際にどの程度の重量を持ち上げることができるのか、メーカーの発表と比較して知ることは難しいものがあります。

ドローンがどの程度の重量を持ち上げることができるのかは、メーカーの説明とは異なります。小型のドローンがどれほどの重量を持ち上げることができるのか、きっと驚かれることでしょう。

重い荷物を持ち上げるには、ドローンよりもヘリコプターの方が適しています。ドローンの方がはるかにパワーがあり、中には44,000ポンドを持ち上げることができるドローンもあります。

概要

この記事では、ドローンがヘリコプターに取って代わるかどうかについて、知っておくべきことをすべて説明しました。最終的には、ドローンのタスクに依存しますが、大きな重量、長距離、人の運搬については、ドローン技術が大幅に向上するまでは、ヘリコプターが勝利するでしょう。

インフラの点検、ニッチな写真撮影、一部の農業や野生動物の監視、捜索・救助チームの被災者発見などでは、ドローン技術はヘリコプターを凌駕することができます。

ドローンの技術が向上していくにつれ、様々な分野でドローンがヘリコプターを追い越す可能性が高くなります。

今後もドローンの技術が向上すれば、さまざまな分野でドローンがヘリコプターを追い越す可能性があります。世界中の多くの起業家やスタートアップ企業が、さまざまな問題に取り組んでいます。

固定翼機、クワッド機、垂直離着陸機など、ドローンの技術は徐々に発展し、さまざまなニッチなタスクやアプリケーションでヘリコプターに勝てるようになると確信しています。