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公式

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結果

推力重量比(TWR)
3.69 : 1
総推力 ÷ 全備重量
総推力(全モーター合計) 2,400 g
全備重量 650 g

推力重量比(TWR)とは?

推力重量比(TWR:Thrust-to-Weight Ratio)とは、ドローンやRC機が生み出す推力(持ち上げる力)が、機体重量に対してどれだけあるかを示す数値です。マルチコプターの機体製作(ビルド)において最も重要な指標のひとつで、そもそもホバリングできるかどうか、操作のレスポンスがどれだけシャープか、激しいフライトやペイロード搭載にどれだけ余力があるかを左右します。TWRが1:1の場合、モーターは機体をやっと空中に保持できる程度。これを下回ると、機体は地面から浮き上がることすらできません。

4つの上向き推力矢印が下向きの重量矢印と釣り合っているクアッドコプター
推力重量比は、全モーターの上向きの総推力をドローンの重量と比較します。

このツールの使い方

各モーターがフルスロットルで発生する静止推力(モーターメーカーのデータシート記載の値、単位はグラム)、機体のモーター数、そして全備重量(AUW:All-Up Weight)を入力します。AUWとは、フレーム・バッテリー・カメラ・プロペラを含む「飛行可能な状態の総重量」(単位はグラム)のことです。本ツールは、推力にモーター数を掛けて総推力を求め、それを全備重量で割ってTWRを算出します。

計算式の解説

TWR =(1モーターあたりの推力 × モーター数)÷ 全備重量。推力と重量は必ず同じ単位(ここではグラム)で揃える必要があり、結果は無次元の比率になります。

$$\text{TWR} = \frac{\text{Thrust/Motor (g)} \times \text{Motor Count}}{\text{AUW (g)}}$$

たとえば600gのモーターを4基搭載したクアッドコプターなら、総推力は2,400g。機体重量が650gの場合、TWRは \(2{,}400 \div 650 \approx 3.7:1\) となります。

モーター1基あたりの推力×モーター数を全備重量で割る計算式の図
TWRは総推力(モーター1基あたりの推力×モーター数)を全備重量で割った値です。

計算例

5インチのFPVフリースタイル機を組んだと仮定しましょう。4基のモーターがそれぞれ1,200gの推力を出し、全備重量は650gとします。総推力は \(1{,}200 \times 4 = 4{,}800\,\text{g}\)。TWR = \(4{,}800 \div 650 \approx 7.4:1\) となり、極めてパワフルでフリースタイルにぴったりの仕上がりです。

よくある質問(FAQ)

どれくらいのTWRが必要? 安定して操縦しやすい飛行には最低でも2:1、スポーティなフリースタイルには3〜4:1、ハイパフォーマンスなレースや本格フリースタイルには6:1以上を目安にしましょう。シネマティック撮影や重量物運搬用の機体では2〜3:1程度がよく使われます。

モーターの推力はどこで調べる? メーカーは、各モーター+プロペラ+電圧の組み合わせごとに推力テーブルを公開しています。実際に使うプロペラとバッテリーのセル数(電圧)に対応した最大推力の数値を使いましょう。

バッテリーを変えるとTWRは変わる? 変わります。バッテリーが重くなれば重量が増えてTWRは下がりますが、その分電圧が上がって推力が増す場合もあります。パーツを交換したら必ず再計算してください。

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