ドローンは、一般的に回転翼を利用して飛行します。
扇風機のように、プロペラを回転させながら、重力よりも大きな揚力を生みだしているのです。
これは、ヘリコプターが飛ぶ仕組みと同じですが、それでは、同じように回転翼をもつ扇風機がドローンのように飛べないのはなぜでしょうか？
以下にドローンが飛ぶ仕組みをもとにみていきましょう。
ドローンの飛ぶ仕組み
まず、回転翼のプロペラが扇風機のように回転し始めると、空気を下に押し流し始めます。
扇風機は、回転する面が真正面を向いているために、正面に向けて風がふきますが、ドローンの場合は、回転翼が真下を向いているために下向きに強い風が起こるのです。
これによってドローンを上向きに押し上げる力「揚力」が生まれます。
揚力が生まれる仕組み
ドローンの回転翼が下向きに空気を押すのに対して、空気は回転翼を押し上げ始めます。
これは、プロペラの周りに空気の流れが起きているからです。
一つ一つのプロペラが斜めになっていることで、翼の上側の方が空気の流れが速くなり（圧力が低い）、翼の上下で圧力の差が生まれます。
圧力が違う場合、高い方（翼の下側）から低い方（上側）へ空気は吸い上げられるため、そこで揚力がうまれるのです。
また、翼の形をよく見ると、風に切り込む前側よりも後ろ側が細くなっていることが分かります。
これによって翼の前方で上下に分かれた空気が後方で再び一緒になり、後方に続く翼にぶつかりを繰り返しながら、空気が循環していくのです。
ドローンの動き方の仕組み
回転翼によって生まれたドローンを押し上げる揚力が、ドローンを下に引っ張る重力と等しくなれば、ドローンはホバリングし始めます。
ホバリングとは、ヘリコプターなどが、空中で浮いたまま停止している状態のこと。
翼の回転速度が上がり、発生する揚力が重力よりも大きくなると、ドローンは上昇し始めます。
そして、翼の回転速度が下がり、発生する揚力が重力よりも小さくなると、ドローンは下降し始めるのです。
ちなみに、この翼の回転面を、ドローンが前進したい方向に傾けることでドローンは方向転換ができます。
扇風機が飛べない理由
では、なぜ同じようなプロペラをもった扇風機が飛べないのでしょうか？
なぜなら、ドローンは、扇風機とは違いプロペラの角度や長さ、枚数や面積などを、空気抵抗や動力源とのバランスを考えて緻密にデザインされているからです。