低温・着氷｜寒さで電池が弱り、プロペラに氷が付く時、ドローンはどうなるんか

寒さの影響は二つに分かれる。一つは電池じゃ。リチウムイオン電池は冷えると中の化学反応が鈍うなり、大きな電流を出すと電圧が急に下がる。満充電でも飛べる時間が短くなり、最悪は空中で電圧が足りんようになる。もう一つが着氷。0℃前後から氷点下の霧や雲、小雨の中では、冷えすぎた水滴（過冷却水滴）がプロペラや機体にぶつかった瞬間に凍る。プロペラの形が崩れると、揚力が落ちて振動が増え、短い時間で飛べんようになるんよ。

対策は、電池を温めて使う、氷を付けん・付いたら逃げる、そして寒さに合わせた運用の三本立てじゃ。電池を自分で温める機能（セルフヒーティング）を持つ機体や、プロペラや機体を温めて氷を防ぐ研究・製品も出てきとる。じゃが、着氷への一番確かな対策は、今も着氷の条件で飛ばんことなんよ。

寒さと着氷は、冬の山や海、寒い地方の設備で避けられん。山の尾根や寒冷地に立つ風力発電の風車は、ブレードの着氷そのものが点検の対象にもなる。寒冷地や高緯度の雪原を走るパイプラインは、長い距離を冬にも巡視せんといけん。どちらも、人が登ったり歩いたりする負担が冬に一番大きい現場なんよ。

• 機体の動作温度の下限を確かめる：機体と電池の仕様の下限を確かめ、風で体感温度が下がる高所では余裕を持つ。
• 電池を温めてから飛ぶ：保温ケースで運び、離陸前に電池温度を確かめる。離陸後はしばらくホバリングして、電圧が安定するのを見てから点検に入る。
• 着氷の条件を避ける：氷点下の霧・雲・小雨・みぞれの中には入らん。山の上は地上より気温が低く、雲がかかりやすいことを前提にする。
• 雪の上の飛び方：真っ白な雪面では下向きセンサーが頼りにならんことがある。GNSSでの位置保持を基本にし、十分な高さを保つ。
• 結露させん出し入れ：寒い屋外から暖かい車内や建屋へ戻る時は、ケースに入れたまま温度になじませる。
• 日の短さを計算に入れる：冬は明るい時間が短い。日本では夜間の飛行は承認が要るけぇ、日没までに終わる計画にする。

寒さそのものを定めた航空法の決まりはないが、冬は夜間飛行（日本では承認が要る）や目視外飛行になりやすい条件がそろう。雪や霧で機体が見えんようになれば、目視の前提が崩れる。風車の点検では、ブレードから落ちる氷の塊が地上の人に当たる危険もあるけぇ、離着陸場所と作業者の立ち位置を、落氷の範囲の外に決めるんよ。

関連：強風・乱流、高所、水面・水中・湿気、各国の規制。

• 着氷の中を飛び続けること：防氷の機体は出てきとるが、小型ドローンで着氷条件の中を安心して長く飛べる段階にはまだない。
• 極寒での長距離巡視：電池の性能が落ちるうえ、雪原では降りて待つ場所もない。寒冷地のパイプライン巡視は、まだ有人機や地上の巡回に頼る部分が大きい。
• 着氷の局所予報：山の尾根や風車のまわりだけにかかる雲や霧を、飛ぶ前に正確に読む方法は、まだ十分ではない。
• 冬の自動運用の基地：雪に埋もれず、凍らず、電池を温めて待てるドローン基地は、寒冷地ではまだ試行の段階が多い。

寒冷地の風車やパイプラインのそばには、雪に負けん基地があり、温めた電池でドローンが待機しとる。着氷の危険は現場の気象センサーと予報から自動で判断され、危ない時間は飛ばず、晴れ間を逃さず飛ぶ。冬に人が凍えながら塔に登ったり雪原を歩いたりする仕事は、ずっと減っとる——それが編集部の見立てじゃ。