昆虫類
陸生昆虫模型。

エントモプターは、昆虫の羽ばたきによる空気力学を利用して飛行する航空機です。この語は、entomo（昆虫学で使われる「昆虫」の意味）とpteron （翼の意味）に由来しています。エントモプターは、羽ばたきによって飛行することを目的としたあらゆる装置を指す広義の用語であるオルニソプターの一種です。

陸生昆虫

陸上エントモプターは、ロバート・C・マイケルソンとジョージア工科大学研究所（GTRI）、ケンブリッジ大学、ETSラボなどの設計チームによって開発された、マルチモード（飛行/這い回り）の昆虫型ロボットです。 [1]

地上設置型昆虫型ロボットの翼幅は15～18cmです。RCMの前後に配置された一対の翼は、バランスの取れた共振羽ばたきを実現し、揚力と推力を生み出すだけでなく、機体の完全な制御も可能にします。翼の羽ばたきは35Hzの一定速度で発生します。この生物に着想を得た航空ロボットは、そのサイズから超小型航空機（MAV）に分類されます。ミッションペイロードは約10グラムで、最大離陸重量（GTOW）は50グラムです。用途は、屋内での秘密偵察や、人がアクセスできない狭い空間での作戦です。

火星昆虫

火星を飛行する昆虫の可視化（NASA）

火星の大気圏での飛行は困難です。従来の固定翼機を搭載した火星探査機は、希薄な火星の大気圏に留まるだけでも時速250マイル（約400キロメートル）以上の速度で飛行しなければなりません。そのため、岩石の多い地表への着陸はほぼ不可能となり、サンプルの検査・採取は不可能になります。また、高速飛行のため、特定のエリアに長時間滞在することは困難です。さらに、薄い大気圏での旋回には大きな旋回半径が必要となるため、この欠点はさらに深刻化します。一方、昆虫探査機は、翼を高速で羽ばたかせることで（「前縁渦」現象による部分もある）、異常に高い揚力を得ることができ、機体を地面に対してゆっくりと移動させることができます。[2] [3]

オハイオ航空宇宙研究所[4]のアンソニー・コロッザ率いる昆虫探知機チームは、NASA先端概念研究所（NIAC）から資金提供を受け、将来の火星ロボットミッションに使える昆虫探知機のコンセプトを研究した[2] 。 彼らは、火星での飛行のレイノルズ数は、地球の高度10万フィート（30km）以上で見られるレイノルズ数と同等であると指摘している。現在、この高度で規則的に飛行するものはない。しかし、地球の大気圏で動作する小型昆虫探知機のレイノルズ数領域は、希薄な火星の大気圏で動作する大型バージョン（翼幅1メートル）と同等である。さらに、火星の表面重力は地球の37%しかないため、昆虫探知機ベースの火星探知機は、火星ではサイズが大きくなっても、重量が比例して減るという恩恵を受けるだろう。[3] [2] エントモプターをベースにしたマーズフライヤーは、火星の上空をゆっくりと飛行するだけでなく、着陸、サンプル採取、充電、通信を行った後、離陸して調査ミッションを継続できるマルチモードビークルとして機能することが期待されています。[5]さらに、燃料補給、データのダウンロード、サンプルの転送のために発射地点に戻ることも可能です。

最近では、火星での昆虫のような飛行の概念の研究を継続するために、NIACの新しいプロジェクト「Marsbee」が授与されました。[6]

資金と国際的な認知

エントモプタープロジェクトは、 1996年初頭にジョージア工科大学から内部研究開発（IRAD）資金提供を受け、その後、国防高等研究計画局DARPA、空軍研究所（AFRL）、NASA先端概念研究所から資金提供を受けた。[2]エントモプターに関連した活動により、マイケルソンは、国際審査員により「世界の教育機関による最優秀マルチメディアプロジェクト」に贈られる科学文化普及のための2001年ピレリ賞を受賞した。また、1000件を超える国際的な応募の中から最優秀と判断された作品に贈られる第1回トップピレリ賞（賞金25,000ユーロ）も受賞した。

参照

参考文献

  1. ^ マイケルソン、RC、「昆虫ロボット、バイオミメティックロボットのための神経技術」、ISBN 0-262-01193-X、MITプレス、2002年9月、pp. 481-509、（章の著者）。
  2. ^ abcd Anthony Colozza, Planetary Exploration Using Biomimetics – An Entomopter for Flight on Mars、フェーズI（要約）、NASA Institute for Advanced Concepts、2000年。参照：フェーズI研究、フェーズII研究。2018年4月4日閲覧。
  3. ^ ab Michelson, RC, Naqvi, MA,地球外飛行（昆虫探査機ベースの火星探査機）、フォン・カルマン流体力学研究所RTO/AVT講演シリーズ「低レイノルズ数航空機の空気力学と新興UAV技術への応用」、ベルギー・ブリュッセル、2003年11月24～28日
  4. ^ Space Daily、「自然の飛行システムが火星探査の鍵となる可能性」、2001年12月3日（2011年5月5日アクセス）
  5. ^ Colozza, A., Michelson, RC, et al. ,バイオミメティクスを用いた惑星探査 - 火星飛行用昆虫探査機、フェーズII最終報告書、NASA先端概念研究所プロジェクトNAS5-98051、2002年10月。要約
  6. ^ Chang-kwon Kang、「Marsbee - 強化された火星探査のための羽ばたき翼飛行機の群れ」、 NASA Innovative Advanced Concepts、2018年3月30日。2018年4月4日閲覧。

選択されたレポートと出版物

  1. マイケルソン, RC,小型飛行プラットフォームへの斬新なアプローチ、機械学会論文集、第218巻パートG：航空宇宙工学ジャーナル、2004年特別号論文、363～373頁
  2. Michelson, RC, Naqvi, MA,生物学に着想を得た昆虫の飛行を超えて、 フォン・カルマン流体力学研究所RTO/AVT 低レイノルズ数航空機の空気力学に関する講演シリーズ（新興 UAV 技術への応用を含む）、ベルギー、ブリュッセル、2003 年 11 月 24 ～ 28 日
  3. Colozza, A., Michelson, RC, et al. ,バイオミメティクスを用いた惑星探査 - 火星飛行用昆虫探査機、フェーズII最終報告書、NASA先端概念研究所プロジェクトNAS5-98051、2002年10月
  4. マイケルソン、RC、生物学的にインスピレーションを得た航空機ロボットのスケーリング、類似性手法に関する第 5 回国際ワークショップ、統計研究所、ドイツ空軍研究所、シュトゥットガルト大学、2002 年 11 月 4 ～ 5 日、71 ～ 78 ページ
  5. マイケルソン、RC、バイオミメティックロボットのためのニューロテクノロジー、ISBN 0-262-01193-X、MITプレス、2002年9月、pp. 481-509、（章の著者）。
  • エントモプター公式ウェブサイト - マイケルソン教授が地球情報収集および惑星探査用途のために考案・開発した、生物学に着想を得た航空ロボット。(2008年8月26日閲覧)
  • ロバート・C・マイケルソンのオンライン略歴 - マイケルソンの関連研究である「エントモプター」や航空ロボット全般への外部リンクが多数掲載されています。(2008年8月26日閲覧)
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