


小型無人航空機、小型無人航空機(SUAV)、またはドローン[ 1 ]は、人が持ち運びできるほど小さい無人航空機です。最小の無人航空機はマイクロ航空機と呼ばれます。
小型無人航空機(UAV)には、歩兵が携行できるマイクロ航空機(MAV)から、歩兵携行式防空システムのように携行・発射できる携帯型UAVまで、様々な種類があります。この用語は通常、軍事目的で使用されるものに適用されます。軍用小型UAVは、中長距離任務に使用される大型無人監視偵察航空機に比べて、一般的に短距離での 情報収集、監視、目標捕捉、偵察(ISTAR)に使用されます。
SUAVは各国の規制当局によってさまざまな定義が与えられており、多くの場合、サイズの精度は含まれておらず、重量測定仕様も異なっている。これらの定義は、カナダの2kg未満から米国の25kg 未満まで様々である。[ 2 ] EUのSESARの2020年航空交通管理規則の見通しでも25kg未満が提案されているが、[ 3 ]英国のCAAは20kg未満としている。[ 4 ]
小型無人航空機(UAV)の分野では活発な動きが見られ、多くのシステムが取得され、戦闘で使用されている。

1999年、米陸軍は「市街地における軍事作戦」の試験用にエアロバイロメント社の小型無人航空機ポインターを4機購入し、その有用性に感銘を受けた。ポインターは大きすぎて兵士が持ち運ぶには不便で、通常はハンヴィーなどの車両で運搬されるため、陸軍はエアロバイロメント社に小型版の開発を依頼した。エアロバイロメント社は、半分のサイズの制御システムと、ポインターの小型版であるRQ-11レイブン(空中給油機レイブンとは無関係)を開発した。
レイブンは 充電式バッテリーで90分間飛行可能。他の標準的な戦闘装備とともに兵士1名が携行できる。2001年から2002年のアフガニスタン作戦後、米特殊作戦軍は80機のレイブンを発注したが、これは当時までに販売されたポインターの総数を上回る数だった。米陸軍も、イラク占領後に米軍に対する反乱軍の攻撃が続いたことを受け、2003年夏後半に最大105機のレイブンを発注した。それ以来、RQ-11BレイブンBは、米特殊作戦軍、米陸軍、米海兵隊、およびいくつかの国の公式標準小型無人航空機システム(SUAS)となっている。2008年初頭の時点で、8000機以上のレイブン機体が世界中の顧客に出荷されている。レイブンはアフガニスタン、イラク、およびその他の非公開の場所で戦闘に投入されている。
こうした成功に後押しされ、エアロバイロメント社は、航続距離と積載量を向上させた新型のポインター「ピューマ」の開発にも取り組んでいる。さらに、小型の殺傷能力を持つ無人航空機の開発も最終段階に入っていることを明らかにした。

Bayraktar Bayraktar Mini UAVは、手投げ式で持ち運び可能な無人航空機システムであり、厳しい地理的および気象条件下での運用を想定して設計されています。

Interspect UAS B 3.1は、3D写真測量用のリモートセンシングプラットフォームです。Interspect UAS B 1.1オクトコプターは2011年4月10日に初飛行しました。プロトタイプにはDSLRカメラが1台搭載されており、機能は限られていました。第3バージョンは3kg の積載量で12分間飛行できます。Interspect UAS B 3.1には、湿度計やその他の計測機器を備えた取り外し可能な3D写真測量カメラが搭載されています。オクトコプターの直径は1165mmです 。

Aeryon Scoutは、最小限の訓練を受けたユーザーによる空中偵察用に設計された、持ち運び可能なクワッドコプター型 UAVです。重量はわずか1.3kgで、オンボードインテリジェンス、完全デジタル通信、マップベースのタッチスクリーン制御を備えており、初心者でも数分の訓練で操作できます。このマップベースの制御により、視界外や夜間でも容易に制御でき、このシステムのユニークな特徴となっています。独自のモジュール設計により、さまざまな種類のペイロードを素早く接続でき、アームと脚は工具不要で現場で交換可能です。これにより、ユーザーは損傷を簡単に修理し、迅速に運用を再開できます。Scoutは プロペラ先端から先端まで約0.8mで、4つのブラシレスDCモーターで動作するため、非常に静かです。飛行時間は約20 分です。風速50km/hまでの風でも飛行可能で 、産業用温度範囲で全天候型運用向けに設計されています。ペイロード容量は約250 グラムです。軍事用と民間用の両方を想定して設計されており、特に軍民両用規格への準拠を重視しています。
Aeryon SkyRangerはAeryon Scoutの機能をベースに開発された、持ち運び可能なクワッドコプターUAVで、最小限の訓練を受けたユーザーによる空中偵察用に設計されています。重量はAeryon Scoutより約1kg重い2.5kg で、マップベースの制御インターフェースを共有しています。SkyRangerはより長時間の飛行が可能で、デュアルEO/IRペイロードで最大50分間飛行できます。SkyRangerは高ビットレートのIPベースのネットワークを備え、マルチキャスト機能により5km以上離れた場所からHDビデオをストリーミングできます。この機体は全天候型で、工業用温度範囲に対応し、最高速度は65km /hです。最大90km/hの突風にも耐えることができます。Aeryon SkyRangerは折りたたみ式設計で、迅速な展開が可能です。
アルバトロスは軍用ドローンRQ-7シャドウに少し似ているが、2,000米ドル以下で購入できる。いくつかのオプションが用意されている。2018年、ボーイング傘下のインシツ社とクイーンズランド州政府との提携調印式でアルバトロスUAVが披露された。以来、オーストラリアで広く使用されている。
Skate SUASは、戦術ユーザー(軍隊、警察など)向けに設計された携帯型無人システムですが、携帯性と制約のある環境からの運用が重要な他の用途にも役立ちます。重量2.2ポンド(1kg )の機体に、カスタム設計の携帯型地上管制ステーション(GCS)が付属しています。ペイロードはユーザーが交換可能で、様々なEO、IR、および/またはサーマルイメージャーを搭載できます。飛行時間は約1時間です。
Skate SUASは、2013年3月にアフガニスタンの陸軍および空軍部隊に配備された。
中国のCATIC社は、航続時間1時間、ペイロード6.5kg(14ポンド)の携帯型手投げ式無人航空機「ASN-15」を開発した。最高速度は時速80~90kmで、高度50~500mを飛行可能。CCDカメラを搭載し、画像データをデータリンク経由で地上局にリアルタイムで送信する。ASN-15ドローンは、中国人民解放軍陸軍によって情報収集・監視・偵察(ISR)任務に配備されている。
欧州のEADS社は、トラッカーと呼ばれる小型無人航空機を開発している。この機体は、幅広の翼、ペイロードなどを搭載するためのツインブーム、牽引プロペラと牽引プロペラを備えた中央ポッドなどを備えている。重量は7.5キログラム(17ポンド)、翼幅は1.4メートル(4フィート7インチ)、飛行時間は1時間である。
2003年春、イスラエルのエルビット社は、電動式の携帯型無人航空機(UAV)であるスカイラークとシーガルの2機種を発表した。これらのUAVはどちらも、発射重量が約5.5キログラム(12ポンド)、速度が時速35~70 キロメートル(20~40ノット)で、カラー昼光イメージャーまたは赤外線イメージャーを搭載できる。スカイラークIは従来型の構成で、胴体の下にポッドが付いた、子供用の大きなゴム飛行機によく似ている。航続時間は1.5時間である。
シーガルは、翼端フィンと推進式プロペラを備えたブーメラン型の全翼機という、従来とは全く異なる形状をしている。サイズ、性能、積載量などの詳細はスカイラークと似ているが、航続時間は6時間に延長されている。

ドイツのメーカーEMTは、ドイツ軍向けに小型無人航空機「アラジン」を開発した。航続距離は15km以上 、飛行時間は30~60 分である。
IAI Malatは、 BirdEyeという名称の小型UAVシリーズも発表しており、5キログラム(11ポンド)のBirdEye 500と500グラム(1.1ポンド)のBirdEye 100が含まれる。情報筋によると、MalatのマイクロUAVであるMosquitoも言及されているが、これはBirdEye 100と同じものかもしれない。Malatは、BirdEye 500を軍事用と民間用の両方で宣伝しており、民間用としては都市警備、犯罪対策、交通監視などが挙げられる。
米軍はイラクで、ロッキード・マーティン社のデザートホークという小型無人航空機も使用している。重量は3.2キログラム(7.1ポンド)、翼幅は1.32メートル(52インチ)、全長は86.4センチメートル(34.0インチ)である。主に発泡プラスチックでできており、ナーフのおもちゃを思わせる。動力源は電動モーターで駆動する推進式プロペラで、非常に静音性に優れている。バンジーコードで発射され、小型CCDカメラを3台搭載し、航続時間は約1時間。飛行はほぼ自律制御で行われ、「パイロット」はノートパソコンで状況を把握する。
デザートホークは、ロッキード・マーティンのスカンクワークスが、2002年冬の終わりに締結された緊急対応契約に基づき、空軍のFPASS(部隊防護空中監視システム)プログラム向けに設計し、初夏には最初のシステムが納入された。マイクロスターMAVのために開発された技術と設計研究を最大限に活用したため、迅速に設計することができた。
しかし、2007年に米空軍FPASS事務所はすべてのUAVシステムをRQ-11レイブンBに切り替えた。 [ 5 ]デザートホークは最近のオランダ陸軍ミニUAVプログラムの最終候補に残ったが、最終的にはRQ-11BレイブンBに敗れた。[ 6 ]デザートホークを現在も使用している唯一の軍隊は英国陸軍である。[ 7 ]

ハネウェルRQ-16 T-Hawk(「タランチュラホーク」、スズメバチの一種に由来)は、ダクトファン式のVTOL(垂直離着陸)小型無人航空機である。ハネウェル社が開発したこの機体は、バックパックに背負って運用でき、一人での操作が可能である。
SIRIUS UASは、翼幅2メートルの完全自律型の小型飛行機です。[ 8 ]このUAVと画像後処理ソフトウェアを組み合わせることで、簡単に航空写真を取得し、画像データからオルソフォトや3次元標高モデルを計算できます。航空写真の撮影エリアを選択すると、飛行計画が自動的に立てられます。飛行計画は、飛行前と飛行中に変更できます。UAVは手で発射されるため、カタパルトや発射装置は必要ありません。飛行中は、航空写真が自動的に記録されます。緊急時には、オートパイロットがサポートするアシスト飛行モードを使用して、飛行中に手動制御が可能です。このモードでは、非常に狭いエリアにも着陸できます。自律着陸も可能です。
米国海軍研究所(NRL)は、エアロバイロメント社のレイブンとほぼ同じサイズの携帯型無人航空機(UAV)「RQ-14 ドラゴンアイ」(BAIエアロシステムズ社のドラゴンとは無関係)を開発した。ドラゴンアイは尾翼のない長方形の翼と2つのプロペラを備えた設計で、バックパックに収まるように設計されており、重量は2.25キログラム(5.0ポンド)、翼幅は1.14メートル(3フィート9インチ)である。手投げまたはバンジースリングショットで発射でき、GPS- INSベースのウェイポイント航法システムを搭載している。
特徴の一つとして、オペレーターはラップトップコンピュータに接続された「ビデオゴーグル」を通してドラゴンアイの運用状況を監視する。制御システムの重量は約5.4キログラム(12ポンド)である。ドラゴンアイの航続時間は1時間である。ドラゴンアイの製造契約は2003年にエアロバイロメント社に発注され、海兵隊がドラゴンアイの製造契約の残りの期間をRQ-11BレイブンBに切り替えるまでに、1000機以上が製造された。
NRLは他にも少なくとも2種類の小型無人航空機(UAV)を開発している。スワローはドラゴンアイよりも従来型の機体構成で、エアロバイロメント・ポインターにほぼ匹敵し、長いグライダー翼と尾部にプロペラを備えている。詳細は不明だが、基地警備用の対狙撃センサー開発に関するNRLの実験で使用されている。
重量26キログラム(57ポンド)のFinder(Flight Inserted Detector Expandable for Reconnaissance :偵察用飛行搭載型拡張式検出器)は、小型イメージャーや、放射性・化学・生物学的汚染物質を検査するための大気サンプリングセンサーを搭載でき、その他のセンサー搭載も検討されている。Finderのその他の詳細は不明である。
Finderは、プレデターUAVのペイロードとして評価されており、レイセオン社のサイレントアイズのように、各翼の下に1機ずつ搭載して寄生型UAVとして運用される。プレデターにFinderを搭載した初期飛行試験は、2002年の夏に実施された。
イスラエルのラファエル社は、対戦車ミサイルのように筒から発射される携帯型無人航空機「スカイライト」を開発し、約1時間の飛行時間を実現した。車両搭載型または兵士による肩撃ち式で発射できる。スカイライトBは最新バージョンで、レール発射式である。2008年10月、ラファエル社はスカイライトBが高度70,000フィート(21,000メートル)に到達したと発表した。[ 9 ]
スカイライトは、全長110センチメートル(3フィート7インチ)の筒状の機体にガラス製のセンサーノーズ、電動モーターで駆動する推進式プロペラ、翼幅150センチメートル(4フィート11インチ)の展開式直線翼、十字型の展開式尾翼を備えており、レイセオン社のサイレントアイズと概ね類似している。打ち上げ重量は6キログラム(13ポンド)である。当初は「スカイラーク」という名称だったが、ラファエル社はエルビット社のスカイラークとの混同を避けるため、名称を変更することにした。
ロシアのイジェフスクにあるA-Level Aerosystems社が開発したZALA 421-08は、重量1.7kg 、翼幅わずか 0.8mのフライングウィング型無人航空機(UAV)です。搭載されているのは、カラーの前方監視カメラと側方監視カメラです。プラグイン式のカメラモジュールは、赤外線カメラに簡単に交換できます。航続距離は15km 、最大飛行時間は90 分です。ZALA 421-08は電動モーターで駆動します。このUAVは手で発射し、30×100mの地面にパラシュートで着陸します。小型であるため、都市部や混雑した空域での使用に最適です。ロシアのすべての電力省で使用されているZALA 421-08は、テロリストや密輸業者を捕らえる際に非常に有用な監視ツールであることが証明されています。
ZALA 421-12は、ロシアのイジェフスクにあるA-Level Aerosystems社が連邦保安庁向けに特別に設計した全翼型無人航空機(UAV)です。重量は約4kg 、翼幅は1.6mです 。このUAVは、最大1kgのEO機器を搭載 でき、ジャイロ安定化下方監視ビデオカメラ、10メガピクセル写真カメラ、または赤外線カメラなどが含まれます。UAVは、機首の小型プロペラを駆動する電動モーターで駆動し、充電式バッテリーにより40kmの航続距離で1時間の連続飛行が可能です 。離着陸は全自動で行われます。用途範囲は非常に広く、緊急事態や自然災害の監視、燃料・エネルギー複合施設の遠隔監視、陸上および海上国境のパトロール、産業および環境監視、セキュリティ上重要な施設の保護などが含まれます。

2012 年に設立された英国のUAS サービスプロバイダーである ShadowView は、Shadow Ranger および Eco Ranger と呼ばれる全く新しい携帯型 UAV のシリーズを設計および製造しました。これらの小型 UAV は、ペイロード重量に応じて手またはレールから発射できます。システムは、自動離着陸オプションを備えた完全自律飛行が可能です。Shadow Ranger とやや大きい Eco Ranger の両方には、電気モーター、ジャイロ安定化昼間およびサーマル ビデオ カメラ (格納式ジンバル オプション付き)、ケブラーおよび複合材構造、60 ~ 120 分の航続時間 (オプションのガス動力エンジンにより、Eco Ranger でより長い航続時間が利用可能) があります。2014 年に、Ranger システムは、南アフリカ、マラウイ、ナミビア、オーストラリア、タイ、インド、ヨーロッパで、さまざまな人道支援、密猟対策、精密農業、セキュリティ オペレーションに展開されます。

Avian UASは、リアルタイム監視、偵察、航空地図作成、航空写真撮影など、搭載ペイロードに応じてさまざまな種類のミッションに合わせてカスタマイズされた完全な無人航空機システムです。Avian UAVの翼幅は1.6m、最大離陸重量は3.45kgです 。Avian UASは、台湾とタイの災害監視で非常に成功を収めています。Avian UASは非常にユーザーフレンドリーで、最小限のトレーニングでオペレーターが操作できるように設計されています。完全自律モードで操作することも、ゲームパッドを使用してAvian UAVの進行方向を制御するだけで操作することもできます。[ 13 ]
翼幅1.4mの高翼電動機であるVoyagerは、最大総重量3.5kgの従来型推進式機体で、 重心位置の範囲が広く、様々なペイロード構成に対応できます。翼幅1.2mのフライングウィング機であるMantaは、垂直方向のNVIR(暗視赤外線)イメージングに使用されます。

2010年、同社は、極めてシンプルなミッションセレクターと単一の離陸ボタンだけで、様々な事前プログラムされたミッションを飛行できる革新的な無人航空機(UAV)を発表しました。このUAVは自動離陸とパラシュート着陸機能を備えており、作業負荷の軽減と、日常的な民間写真測量作業における大きな危険要因とされる設定ミスの削減を実現します。ミッションは離陸位置を基準に定義されるため、地上局やノートパソコンは不要です。パラシュート、頑丈な機体、 総重量5kg未満、最大 積載量1kgという仕様にもかかわらず、このUAVは1時間のミッション(積載量を減らしれば2時間)を飛行できます。

米陸軍は、砲や無誘導ロケットランチャーポッドから発射される弾薬として配備できるMAVの開発に関心を持っている。マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、砲から発射されるUAVのプロトタイプを開発した。このUAVは、 AeroVironment Waspとは関係のないWide Area Surveillance Projectile(WASP )と名付けられ、 127ミリメートル(5.0インチ)の艦砲から発射される。[ 14 ]

MITの研究グループは、標準的な照明弾を改造して外部ケースとして使用した。発射後、砲弾は回転しないように6枚のフィンを展開した。砲弾が射程距離の20キロメートル(12マイル)に達すると、尾部からパラシュートが展開してドローンを回収した。パラシュートによってドローンの速度が落ち、その後、飛行形態に展開した。WASPは、折りたたみ式のV字尾翼、前方に折りたたみ式の2枚羽根プロペラ、そして2枚の直線状の折りたたみ式翼を備えていた。翼は6つのセクションに折りたたまれ、展開すると全長94.5センチメートル(3.10フィート)になった。展開すると、右翼は左翼よりも胴体の高い位置にあり、これはパッケージング方式によるものだった。
WASPドローンは、動力飛行10分と滑空5分を含む、合計15分の飛行時間を有していた。機体下部に小型カメラを搭載し、撮影した画像と自身のGPS座標を、発射元の軍艦または砲台に送信した。少なくとも2機のWASP試作機が製造され、試験が行われた。当初の発表後、この計画は完全に沈黙したが、実現の可能性は依然として残っている。
陸軍は、ヘリコプターに搭載された70ミリ(2.8インチ)無誘導ロケットポッドから発射でき、より大型の無人航空機にも搭載可能な無人航空機の開発にも取り組んでいた。この翼搭載型無人航空機は全長1.8メートル(5.9フィート)で、固体ロケットブースターで発射管から射出された。その後、翼、尾翼、プロペラを展開し、時速185キロメートル(100ノット)の速度で最大2時間、電力で巡航飛行した。小型の昼光カメラまたは赤外線カメラを搭載することができた。
翼搭載型無人航空機の詳細は不明だが、レイセオン社のサイレントアイズ無人航空機にいくらか似ていた可能性がある。サイレントアイズは、丸みを帯びたキャップが付いたシンプルな金属製の円筒形で、機体中央に取り付けられた直線状の折りたたみ式翼には顕著な上反角があり、折りたたみ式の逆V字型尾翼を備えていた。この無人航空機は全長46センチメートル(18インチ) 、直径7センチメートル(2.8インチ)未満だった。
レイセオン社は、サイレントアイズを「寄生型」無人航空機(UAV)と呼んだ。これは、プレデターのような大型UAV 、滑空式子弾投下装置、または巡航ミサイルから投下されるためである。サイレントアイズの基本バージョンは純粋な滑空機だが、滑空比が11:1であるため、プレデターの通常の運用高度から投下された場合、30分間空中にとどまることができる。これは、SARによって発見された標的が有効な標的であることを確認するために近接調査したり、攻撃後の標的の損傷評価に使用されたりする。
小型無人航空機はジンバルを搭載できる赤外線カメラまたはカラーテレビカメラを搭載し、映像を圧縮してUHF通信リンクを介して見通し線の範囲内で送信する。ジャマーや小型弾頭を搭載することも可能。複数のサイレントアイが同時に配備されるため、通信の混乱を最小限に抑えるために、それぞれに異なるコードまたは「電話番号」を割り当てることができる。
レイセオンは、約5,000ドルから10,000ドルの価格を目標としていた。同社は、マイクロジェットエンジンを搭載したSilentEyesの動力付きバージョンや、UAVの「延長」バージョンを検討していた。SilentEyesは中止された。[ 15 ]
イタリアのガリレオ・アビオニカ社は現在、ファルコなどの無人航空機に搭載する「寄生型」無人航空機、通称「小型空中発射ペイロード(MALP)」の開発に取り組んでいる。MALPは、大型の十字型尾翼、小型の十字型ノーズフィン、そして機体後部に格納され、無人航空機が放出されるとまっすぐに展開する「スイッチブレード」型の翼を備えている。危険な標的を調査するための画像センサーやその他のセンサーを搭載することを目的としている。
小型無人航空機(UAV)に実用的な用途があるという考えは、1990年代初頭に浮上した。1992年、DARPAは「未来の技術主導型軍事作戦革命」と題したワークショップを開催した。ワークショップのテーマの一つが「移動式マイクロロボット」だった。非常に小型の「マイクロドローン」を使用するというアイデアが議論され、当初は懐疑的な見方もあったものの、次第に勢いを増していった。
RAND研究所は1994年にマイクロドローンの概念に関する論文を発表し、広く流通した(参考文献12)。DARPAは1995年と1996年にこの概念に関する一連の「論文研究」とワークショップを実施し、マサチューセッツ工科大学(MIT)のリンカーン研究所とワシントンD.C.の米国海軍研究所(NRL)による初期の工学研究につながった。
これらの研究により、このコンセプトが実現可能であることが実証されました。1997年、DARPAは「マイクロ航空機(MAV)」を開発するための複数年にわたる3,500万米ドルの開発プログラムを開始しました。MAVプロジェクトの目標は、最大寸法が15センチメートル(5.9インチ)以下で、昼夜兼用イメージャーを搭載し、約2時間の航続時間を持ち、非常に低コストのマイクロドローンを開発することでした。分隊レベルの戦闘環境で使用できるよう、高度な自律性で運用されます。ホバリングと垂直飛行が可能なMAVは、市街戦や対テロ作戦のために建物を偵察するために使用されます。MAVはパイロットのサバイバルキットに含めることができます。撃墜されたパイロットは、MAVを使用して敵の捜索隊を追跡したり、捜索救助部隊への空中無線中継として使用したりできます。MAVは、小型で持ち運び可能なUAVの一種で、そのサイズにより低高度の近接支援作戦で使用できます。[ 16 ]
このDARPAによる第1段階の研究は2001年に終了し、その後、運用仕様に近いMAVの開発を目指して特定のベンダーに焦点を当てた第2段階の研究が行われた。これらのDARPAの取り組みの一環として、様々なMAVが開発された。
DARPAの取り組みでは、飛行プロトタイプの開発と並行して、サブシステムの設計も検討された。実用的なMAV(小型無人航空機)には、軽量で高効率なエンジンと、高エネルギー密度の電源が必要となる。要件を満たす電気モーターは入手可能になりつつあったが、電源の確保はより困難だった。リチウムイオン電池は性能が限界に達していた。新型の小型燃料電池は開発中だったが、実用化には数年かかると予想されていた。
推進力と動力源の両方において特に興味深い選択肢の一つは、1990年代にMITのアル・エプスタインが開発したボタンサイズのシリコン製マイクロタービン(「ジェット」)エンジンだった。シリコンは実際にはそのようなスケールでは優れた構造材料であったが、動作温度の上昇を考えると炭化ケイ素の使用が必須だっただろう。
量産型装置は、直径約2センチメートルの遠心式エンジンで、天然ガスを燃焼させ、圧縮用のタービンディスク1枚と排気用のディスク1枚を備えていた。この設計は従来のターボジェットエンジンとは異なり、片側に吸気口、もう片側に排気口のある、小さな平たい円筒形の箱に似ていた。推力重量比は約100と予想され、これは「マクロスケール」エンジンと比べると驚異的な数値だが、技術を小型化すれば当然の結果だった。回転数は約120万rpmと高回転が見込まれ、ベアリングの選定が難題となった。約1ミリ秒で回転数を上げることができたため、燃料を節約し、スロットル制御を行うためにパルス運転方式が想定されていた。長年の開発期間を経ても、この規模で実用的なガスタービンが実現することはなかった。
その他の課題としては、MAVは模型飛行機のように飛ばすことはできず、乱気流や突風に耐えられる制御システムが必要となること、そして航法、通信、センサーシステムを小型化し、それらが互いに干渉しないようにすることなどが挙げられた。DARPAはペイロードを15 グラム以下にすることを規定した。
MAVの仕様が極端だったのと同様に、スタンフォード大学のイラン・クルー率いるチームは、マイクロ回路製造技術を用いて、幅1センチメートルの4ローターのメシコプターという、さらに極端な設計に取り組んでいた。この研究はNASAの資金援助を受けて行われた。このような小型航空機の設計は、このようなスケールでは空気が非常に粘性の高い媒体になる、つまり空気力学的に言えばメシコプターのレイノルズ数が低いという事実によって制約されていた。メシコプターの基本的な空気力学は、コンピュータシミュレーションのサイクルと、それに続くモデル部品のテストによって定義された。この研究により、従来のヘリコプターのローターよりも普通の扇風機の羽根によく似たメシコプターのローター設計が生まれた。プロペラ設計では望ましい効率が得られず、メシコプターは自身のエネルギー源の重量を持ち上げることができなかった。
DARPAのMAV開発計画は2000年に終了したが、その結果はやや否定的だった。15 センチメートルのUAVは、少なくとも短期的には、実用的どころか実用性すら欠くほど小さすぎることが明らかになったのだ。しかし、サイズは非現実的だったものの、より大型の機体が必要になったとしても、基本的なコンセプトは妥当であるように思われた。
DARPAは2002年春に、SLADFの後継機として、より大型のダクトファン機の開発を米陸軍と共同で開始し、「有機航空機(OAV)」プログラムに取り組んだ。マイクロクラフトを買収したアライド・エアロスペースは、SLADFをスケールアップしたデモを行い、ハネウェルはiSTARと名付けた独自のダクトファン機で試験を行った。しかし、どちらの機体も特に有望とは見なされず、プログラムは途中で中止された。
2004年にOAV-2として復活し、DARPAは、重量51キログラム(112ポンド)、ペイロード10キログラム、航続距離10キロメートル(6.2マイル)、最高速度92km /h(50ノット)、風速37km/h(20ノット)でのホバリング能力、2時間の航続時間、 3,350メートル(10,990フィート)のディーゼルエンジン駆動ダクテッドファン垂直離着陸UAVを仕様として定めた。
OAVはハンヴィーに搭載され、2名の兵士が乗って5分以内に飛行させる予定だった。センサーシステムは、非視線兵器を支援するために10メートル(33フィート)以内の標的データを提供できる。このUAVは自律飛行能力を持ち、全天候型障害物回避システムを使用して障害物の多い地形を操縦できる。DARPAは着陸地点に着陸して観測を行う能力も求めていた。その他の可能性としては、通信中継、SIGINT、対抗措置、あるいは武装攻撃へのUAVの使用も考えられる。陸軍はこのプログラムに関心を示していたが、現在の状況は不明である。再び消滅した可能性もあり、もしそうであれば、再び姿を現すかもしれない。
AeroVironment は Black Widow の後継機としてWaspとHornetも開発しました。Wasp は全翼機で、翼はわずかに後退角のついた長方形です。プロペラ駆動で、プロペラは前方にあります。Wasp の Black Widow に対する主な改良点は、リチウムイオン電池と翼の構造が一体化されているため、MAV のサイズに対して最大の電池容量を実現できることです。Wasp の翼幅は33 センチメートル (13インチ)、重量は210 グラム (7.4 オンス)です。Black Widow と同様に、Wasp も無線操縦です。
2003年の春、エアロバイロメント社はホーネットの初飛行を実施した。ホーネットはワスプに似ているが、翼幅が38センチメートル(15インチ)とやや大きい直線状の長方形の翼を持ち、さらに重要な点として燃料電池で駆動する。燃料電池は翼の上部に組み込まれており、周囲の空気中の酸素と、MAV内部で水素化物と水を反応させて生成された水素を結合させる。
燃料電池システムは、同重量のバッテリーの3倍の持続時間を提供すると予想されているが、初期の飛行は燃料電池の乾燥傾向によって制限されていた。DARPAは実際にはバッテリー駆動のWaspに興味を持っているが、米国の国防機関の他の関係者、特にNRLは燃料電池に非常に興味を持っているため、DARPAはリスク分散を図っている。最終的に、AeroVironmentのエンジニアは、MAVに自動操縦装置とカラービデオカメラを搭載したいと考えている。
フランスも同様の取り組みを行っており、フランス国防調達庁(フランス語略称DGA )は飛行実証機「ミラドール」の開発を支援した。これは全長25センチメートル(9.8インチ)の固定翼プロペラ機で、小型燃料電池を搭載し、約20分間の飛行が可能だった。フランス国防航空宇宙研究機関ONERAがブリュッセル王立軍事アカデミーと協力して開発したもので、主に小型センサー技術の試験機として使用される予定だった。
ドイツ国防装備庁(DGA)は、実用化される小型無人航空機(MAV )を全長約40センチメートル、重量1.5キログラム未満、航続時間15分以上、最高高度100メートル、運用半径1キロメートルと想定している。現時点では、この構想はあくまで実験段階にあるようだ。
鳥サイズ、あるいは昆虫サイズの小型無人航空機(MAV)という構想は消え去ったわけではなく、未来の世代のためのプロジェクトと見なされている。MAVは愛好家やアマチュアのコミュニティを惹きつけ、毎年競技会が開催されている。これらの自作MAVは、洗練さよりも創意工夫が際立つが、将来的に普及する可能性のあるアイデアとして期待されている。
2005年の研究では、 NPSの地面効果を利用したモデル[ 18 ]、デルフト工科大学とワーヘニンゲン大学のDelFlyなどが含まれていました。また、ジョージア工科大学の非営利研究所のロバート・C・ミケルソンが先駆的に開発したEntomopterのような羽ばたき翼MAVを駆動するために、往復運動する化学筋肉を使用することも検討されています。
この記事には、グレッグ・ゲーベル氏によるウェブ記事「無人航空機」から引用された内容が含まれています。この記事はパブリックドメインに属しています。