Hexadrone、過酷な環境向けUAV「Tundra-M」の量産を加速

フランスのサン＝ジュスト＝マルモンに拠点を置く無人航空機（UAV）メーカーHexadrone SASは、軍事、産業、消防、農業などの過酷な環境で機能する、使いやすく頑丈な新型UAVの開発と量産を目指していました。その答えとして、産業デザイナーのラファエル・シェーズ氏が考案し、過酷な環境での使用を想定した新型UAV「Tundra-M」が、2年の歳月をかけて開発されたと、HexadroneのCEOアレクサンドル・ラベス氏は語ります。

モジュール式設計で迅速なカスタマイズを実現

Tundra-Mは、非常用パラシュートを内蔵した中央の正方形のシャーシ（フレーム）と、モーターとプロペラ、さらに小型のアクセサリーロッドや延長部を支持する4本の伸長アームで構成されています。アームと延長部はクイックコネクト機構を備え、顧客が異なる装備や機能を持つアームやアクセサリーを迅速に交換できるようになっています。中央フレームの後部にある着陸脚構造が着陸時の荷重を支えます。

SLS造形による機能プロトタイプで開発を短縮

量産に入る前に、試作とテストが必要でした。Hexadroneは、イタリア・モデナのCRP Technologyと協力し、選択的レーザー焼結（SLS）技術を用いて機能プロトタイプを製作することで、設計イテレーションを加速し、軽量な炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を射出成形で製造する計画を前倒ししました。

UAVの4本のアームとプロペラには、CRP Technologyの「Windform XT 2.0」カーボンファイバー充填ポリアミドが使用されました。これは従来のWindform XTよりも引張強度と引張弾性率が高く、破断伸びが46%向上した新バージョンです。

Tundra-Mのボディ/シャーシコンポーネントと着脱式の蓋には、CRPの「Windform SP」カーボンファイバー強化ポリアミドが採用されました。XT 2.0と同様に、SPはXTよりも衝撃強度と破断伸びが大きく、衝撃、振動、変形への耐性が向上し、耐熱性が高く、吸湿性が低いため、バッテリー、冷却システム、電子機器を保護するのに役立ちます。

造形プロセスの熱管理で精度を確保

造形中、CRPは積層造形プロセスの熱影響を監視し、層厚のわずかな「増加」が完成部品の組み立て精度を損なわないようにしました。3Dプリントされた材料は、圧縮、引張、振動力を含む計算上の飛行応力に耐えられることが確認されました。

飛行試験と着陸試験でプロトタイプの運用性が確認され、各部品の組み立て/分解試験が製造向け設計（DFM）に役立ちました。ラベス氏は「Windformのレーザー焼結技術により、射出成形よりも低コストかつ迅速に主要コンポーネントを試作でき、射出成形プラスチックとほぼ同等の機械的特性を持つ飛行可能なプロトタイプを得ることができました」と述べています。

Tundra-Mは、ドイツ・エッセンのRed Dot GmbHが主催する2018年レッド・ドット・アワードで、優れた製品デザインとして受賞しています。

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