飛行船浮力シミュレーターを作ったらドローン開発が意外と安全に進んだ話

ドローンを自作したいと思っていたんですが、実際問題、室内で飛ばすのって結構難しいし危険なんですよね。そこで考えたのが飛行船。浮力がある分、姿勢制御のプログラム開発も安全でラクになるはずと思ったんです。

最初はヘリウムを使うつもりでしたが、高価だし再利用できないという難点が…。それでChatGPTと一緒に調べてみたら、ニクロム線で空気を温めて浮力を得る方法があることが分かりました。おかげで断熱材や回路設計まで一気に見えてきましたね。

本格的な実機を作る前に、まずはブラウザ上で浮力や制御のシミュレーションができるようなツールを試作してみました。まだバージョン0.1くらいの完成度で、皆さんの役に立つレベルには遠いですが、個人的にはかなり可能性を感じています。

複数ニクロム線 + 2バッテリー + 維持電力

ニクロム線で空気を加熱し、
温度が安定した後に必要な最小電力だけ使って維持します。

ニクロム線
設置数
同仕様の線を並列接続
直径 [mm]
長さ [m]
電圧 [V]
バッテリー
容量1 [mAh]
容量2 [mAh]
空間(容器)
容積 [m3]
例: 0.01 m3=10L
空気密度 [g/m3]
1.2kg/m3=1200g/m3
空気比熱 [J/(g・K)]
断熱材・外部放熱
厚さ [mm]
熱伝導率
[W/(m・K)]
外壁表面積 [m2]
外気熱伝達率
[W/(m2・K)]
外部温度 [℃]
その他
ワイヤ熱伝達率
[W/(m2・K)]
シミュ時間 [s]
ステップ [s]
初期温度 [℃]

計算結果

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