近年急速にその需要が高まっているドローンについて、その仕組みを簡単に述べたいと思います。
ドローンは何で浮くのか?
ドローンは一般的にプロペラを使用して浮きます。飛行機は翼を使って浮きます。そこには揚力という力が加わり浮くのですが、実際は非常に複雑な原理がかかわっています。
プロペラや翼の上下に空気の循環が生じ上面の空気の速度が下面の速度に比べて速くなり(クッタ・ジューコフスキーの定理)、プロペラや翼の上下に気圧の差が生じることにより、流速が速いほうが気圧が低くなり、プロペラや翼は上方に吸い上げられる(ベルヌーイの定理)ということです。
この詳細については、「飛行機がなぜ飛ぶか」分からないって本当?に細かく説明があり、ある程度理解するのにとても参考になると思います。
ドローンはどのようにして動くのか?
ドローンは一般的に4個から8個のプロペラを使用します。直観的に理解できるかもしれませんが、プロペラの回転方向が全て同じだと機体はプロペラの回転方向と反対向きに回転してしまいます。
そこで隣り合うプロペラの回転の向きを反対にすることにより、機体が回転しないようにしています。
各プロペラの揚力が同じ場合、まっすぐ上に上がります。揚力の合計と重力が釣り合ったときホバリングの状態になります。
前方に進めたいときは、後方のプロペラの回転数を前方のプロペラより速くすることにより相対的に揚力を大きくさせることにより前方に進めることができます。後方、右方向、左方向も同じ原理で操作することになります。