雨風には注意!【バッテリーの発火・ボルテックスリング】

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今年も梅雨の季節がやってきましたが、ドローンにとっては最悪の季節ですね。

梅雨になると雨の日や風の強い日が増えて、予定していたフライトを変更しなければいけません。

風の強い(5m/s以上)日は、国土交通省の定めた飛行マニュアルに飛行させてはいけないと記載されていますし、雨の日に飛行できなくもないですが(雨の日に飛行している動画などあり)、ドローンの故障に繋がるので私は飛ばしたくないですね。

梅雨とはなんぞや?

少し梅雨についてのうんちくを語りますので興味のない方はスルーして下さい(笑)

梅雨とは日本だけでなく、朝鮮半島南部・中国南部の沿海部・台湾・東アジアの広範囲で起こる気象現象で、5月から7月にかけて来る曇りや雨の多い期間のことです。

梅雨入りの定義とは

梅雨入り

梅雨入りの定義とは暫定的な決め方ですが、以下のような定義で定めていると言われています。

  • 晴天が2日以上続いた後で
  • 梅雨前線の影響で前日と本日が雨で
  • さらにその後1週間の天気予報が5日以上、雨または曇り

このような天気図がみられた場合は「梅雨入りしたとみられます」と発表されます。

 

ここで重要なのが「梅雨前線の影響で」という言葉で、梅雨前線の影響でないものは梅雨とは言いません。

また「梅雨」という言葉は季節を表す言葉なので地域によってだいたいの時期も決まっています。

沖縄は4月下旬~5月中旬、関東・近畿地方は5月下旬~6月中旬、東北地方は6月初旬~6月下旬くらいです。

梅雨明けの定義とは

梅雨明けの定義も暫定的ですが以下のように定めていると言われています。

  • 雨が2日以上続いていたあと
  • 梅雨前線が北上して前日と本日が晴れで
  • さらに週間天気予報で5日以上が晴れ(または一部曇り)

このような天気図で「梅雨明けしたとみられる」と発表されます。

 

梅雨明けの時期はだいたい沖縄では6月中旬~7月上旬、関東地方や近畿地方では7月中旬~8月初旬、東北地方は7月中旬~8月上旬くらいです。

ただ梅雨明けの判断は梅雨入りの判断より難しく、天気予報が外れて雨が降ったりして、気づいたら梅雨明けの発表をせずに秋になっていたという年も実際にあります。

梅雨入り梅雨明けの判断は難しい

クレーム

実は梅雨入りや梅雨明けの判断は非常に難しく、梅雨に入ってない・明けてないなどクレームが殺到したため、「梅雨に入りました」や「梅雨が明けました」と宣言していなかった年があります。

 

しかし気象庁に発表してほしいと要望が多かったため現在では「梅雨入りしたとみられます」や「梅雨明けしたとみられます」など曖昧な表現で発表されています。

人ってわがままですね・・・(笑)

さらに判断は本当に難しいようで、夏が終わり9月になってから梅雨入りと梅雨明けのの訂正を行い確定値を決めるそうです。

 

以上が梅雨に関してのうんちくですが思ったより長くなってしまいましたね(;^_^A

下記からはちゃんとドローンの事を記載しておりますので見ていって下さい。

梅雨の時期など急な雨でドローンが濡れてしまった場合

ドローン傘

基本的にドローンは防水ではないので濡れてしまったら故障してしまいます。

しかしドローン本体より濡れたら危ないのが「バッテリー」です。

 

ドローンで使用されている【リポバッテリー】

ドローンのバッテリーとして使用されている「リポバッテリー」

何故ドローンにリポバッテリーが使用されているかは知っていますか?

ドローンに使用される理由や仕組み、特徴をご紹介いたします

 

まずドローンにバッテリーに乾電池が使用されない理由、それはとても簡単な理由です。

それは「重い!!」

乾電池は金属の缶でできていて重量が重くなります。

乾電池

それに対しリポバッテリーはラミネートフィルムが使用されています。

中身はどちらも液体ですが金属を使用していない分、乾電池に比べ軽量にすることができます。

 

ちなみに「リポ」という名称で勘違いしている方多いような気がします。

リポバッテリーの正式名称は「ラミネート型リチウムイオンバッテリー」といい、リポという略称で中身は全部ポリマーだと思われますが、基本は液体電解液を使用しています。

ドローンに関してはポリマーか液体電解液かはどちらの情報もありますが、中身を実際に見たことがないのでわかりませんが、どちらにしても性能に大きな差が出ることはないでしょう。

リチウムイオンバッテリーの特徴

リチウムイオンバッテリー

上記画像がラミネート型リチウムイオンバッテリーの構造ですが、見た目はシンプルですが「エネルギー密度が高い」「電圧が1セル当たり3.7Vと高い」「自己放電が少ない」「電解液が可燃物である」などの特徴があります。

電極間の短絡が発火の原因になるため取り扱いには注意が必要で、外部からの衝撃、過充電には気を付けましょう。

 

また劣化が進むとガスの発生によりバッテリーが膨らみます。

身近でよくあるのがスマホのバッテリーの劣化で、ガスの発生で膨らみ液晶画面などを圧迫して液晶画面が映らなくなるという事です。

スマホは絶えずバッテリーを使用していますが、ドローンに関してはバッテリーの劣化を防ぐには、保管時のバッテリー残量を60%程度にしましょう。

最近のドローンには自動的に放電し適正な容量を保持してくれる「インテリジェントバッテリー」となっているものが多いです。

 

他には温度により電圧が変わってきます。

適正温度は25℃~30℃と言われており、温度が下がるほど電圧が低下します。

10℃くらいからその変化が表れ、0℃を下回るとバッテリーの性能は大きく低下します。

バッテリーが温度が下がってしまった場合は人肌で温めたり、バッテリーを温める専用のヒーターが販売されているのでそちらを使用しましょう。

 

逆に温度が上がるとバッテリーの劣化が早まり膨張し、そのまま放置しておくと発火の危険性が高まりますので、熱い所にだけは放置しないようにしましょう。

リチウムイオンバッテリーのその他注意点

先ほど述べたようにリチウムイオンバッテリーは劣化が進むとガスが発生します。

その為火気は厳禁、水分の多い場所も厳禁で、ドローンの飛行中に雨が降りバッテリーが濡れてしまった場合は破棄をおすすめします。

 

破棄の方法ですがそのまま捨ててしまうと、バッテリーは「産業廃棄物」になりますので「産廃法」に違反してしまいます。

処理方法は各自治体により異なりますので、自治体に確認し処理してください。

 

海外でドローン飛行など飛行機に持ち込む際は、専用のケースあるいは保護袋に入れしっかりと管理してください。

飛行機への持ち込みは手荷物としてはOK(航空会社により個数制限があります)ですが、預け荷物としてはNGです。

ドローンが雨で濡れてしまったら【結論】

ドローンの飛行中に急に雨が降ってきたら、雨や風の影響で墜落する可能性がありますので、即安全な場所に着陸させましょう。

そしてすぐにバッテリーを取り外し濡れない場所に保管しましょう。

 

バッテリーを外す理由としてまず1つに「漏電を防ぐため」

電気が流れていなかったらドローン本体が漏電して壊れるという事はありませんからね。

 

次に「バッテリーの発火を防ぐため」

リポバッテリーは濡れると発火する可能性があります。

濡れてしまっていたら勿体ないですが破棄することが一番好ましいです。

 

ですが破棄するまで発火するかもしれない危ない物を放置できないですよね。

よく「塩水に付ける」という方法があるのですがガスが発生したり、塩分濃度を間違えると危険なのでおすすめはしません。

私がおすすめするのは水分のないサラサラな土に埋めておくことです。

消火器での消化と同じ原理ですので効果抜群です。

まとめ

ドローンにとっては雨はホント大敵なので、早く梅雨が明けてほしいですね。

ですが残念なことに梅雨が明けた9月・10月の方が、梅雨の時期に比べて1.3倍の雨量があり雨の日が多いのです。

 

一部完全防水のドローンもありますが、DJIのドローンなどは防水ではないんですよね。

飛行自体は雨をものともせず力強く飛んでくれますが、いつ故障して墜落するかもしれない恐怖があるので飛ばせません。

雨は降ってくれないと色々な面で支障がでますが、せめてフライトの日だけは晴れてほしいですね。

 

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操作不能?風のせい?「ボルテックスリング」?

ドローンを飛行させていると急に操作不能に陥ったことはありませんか?

通信が切れてしまったり、ドローン本体・プロポの故障なども考えられますが、風が強くてパワーが足りず操作不能という事もあります。

それ以外にも「ボルテックスリング」という可能性もあります。

このボルテックスリングも風による影響なのですが自然の風とは違うのです。

今回はそのボルテックスリングとはなんぞやと、ご説明していきますね。

ダウンウォッシュ

まずは「ダウンウォッシュ」という言葉、こちらを知っておいてください。

ドローンやヘリコプターなどの回転するプロペラの下では、非常に強い下降流が発生しておりこれを「ダウンウォッシュ」と言います。

ヘリコプターの真下に行くことはそうそうありませんが、容易に強い風が吹きつけてくると想像できますよね?

その状況がヘリコプターに比べれば小さいですがドローンでも起きています。

ダウンウォッシュの影響でボルテックスリング

まずダウンウォッシュによりプロペラの下に下向きの風が吹いています。

その風がなんらかの理由によりプロペラの回転面の上方に回り込み渦状になることを「ボルテックスリング」と呼びます。

下の画像を見てもらうとイメージがしやすいと思います。

ボルテックスリング状態

 

ボルテックスリングになると揚力が極めて減少する「ボルテックスリング・ステート」もしくは「セットリング・ウィズ・パワー」という状態に陥る可能性があります。

この状態になるとローターのパワーを増してもボルテックス(渦)の動きを増大させるだけで、揚力を増やすことができません。

このままだとドローンが墜落してしまいます。

 

ですがご安心ください。ボルテックスリング・ステートに陥っても抜け出す方法はあります

それはローターのパワーは出来るだけ上げず「上昇」ではなく「前進」に舵を入れて自身のダウンウォッシュから脱出してください。

落ちる落ちると思って上昇しがちですが、前進することが正解なのです。

下降時は速度に注意

下降時は速度を上げすぎるとドローンから発せられるダウンウォッシュで、ボルテックスリングに陥る可能性が高まります。

最近のドローンにはボルテックスリングに陥らないように、最大降下速度が設定されているものもありますが、設定されていないものは速度に気を付けて下降をしましょう。

さらにジグザグに下降することで、機体から発せられるダウンウォッシュから抜け出しながら下降できます。

ヘリコプターもよくみるとジグザグではないですが、前進しながら下降していきます。

これもボルテックスリングを避けるためです。

ですが高度が低い時や(30メートル以下位)有風時(風によりダウンウォッシュが押し流される為)は無理にジグザグに降りなくても大丈夫です。

着陸直前は地面効果が起きる

地面効果

ボルテックスリングとは違いますが、ダウンウォッシュ繋がりで「地面効果」というものもあります。

「地面効果」とはドローンが地面にある程度近づいた位置では、プロペラが起こした下降気流(ダウンウォッシュ)が地面に行く手を遮られるため、停滞気流が下からプロペラを支えるように働き揚力が増すことです。

その為地面効果を得ている際に下に段差がある場所に行くと、急に地面効果がなくなり揚力を失い危険ですので気をつけて下さいね。

まとめ

最近のドローンにはボルテックスリングに陥らないようになど、安全の為に様々な機能が施されています。

しかし安全の為の機能はドローンの故障などにより、100%正常に機能するわけではありません。

機能しない場合に備えてしっかりとドローンについて理解し、練習も怠らないようにしましょう。

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