CN111263723A - 飞行体 - Google Patents

Abstract

飞行体具备机体、降落时能够调整降落速度的伞衣、一端部连接于伞衣的制动绳、设置于机体并且制动绳的另一端部能够缠绕的缠绕装置(20)、检测与外部的对象物之间的距离的传感器部(5)、基于传感器部(5)的检测结果控制缠绕装置(20)的动作的控制部(6)。缠绕装置(20)包括作为驱动源的气体发生器(21)，控制部(6)在由传感器部(5)检测的距离为既定值以下的情况下，使气体发生器(21)工作，由此使缠绕装置(20)动作，使得制动绳的另一端部被缠绕。

Description

飞行体

技术领域

本发明涉及例如以无人机等为代表的那样的飞行体，特别地，涉及具备能够在降落时调整降落速度的滑翔伞的飞行体。

背景技术

以往，已知各种飞行体。飞行体不限于客机、直升飞机那样的有人飞机，也包括无人飞机。特别是，近年来，随着自主控制技术及飞行控制技术的发展，例如无人机那样的无人飞机的产业上的利用正在加速。

无人机例如具备多个旋转翼，通过使这些多个旋转翼同时平衡较好地旋转来飞行。此时，上升及下降通过使多个旋转翼的转速一起增减来进行，前进及后退通过使多个旋转翼的每一个的转速个别地增减而使机体倾斜来进行。可以预料这样的无人飞机的利用今后将在世界范围内扩大。

然而，无人飞机的降落事故的风险被视为危险，妨碍无人飞机的普及。为了降低这样的降落事故的风险，作为安全装置的无人飞机用降落伞装置被产品化。这样的无人飞机用降落伞装置在无人飞机的降落时，借助展开的降落伞使无人飞机的速度减速，由此降低着陆时的冲击。

另一方面，已知如下无人马达滑翔机（パラプレーン）：其在通常飞行时，借助展开的伞衣(形成滑翔伞的翼形的部分)得到升力，由此其能够飞行。例如日本特开平11-59595号公报(专利文献1)公开了无人马达滑翔机，前述无人马达滑翔机具备使螺旋桨旋转的推进单元、包括上述伞衣的滑翔伞、将机体下降操纵的触发电路，通过将该推进单元及触发电路从地上、海上等远程操纵，能够进行安全的无人飞行。

该专利文献1所公开的无人马达滑翔机中，构成为，通过作为触发电路的驱动源的马达的拉入动作，与伞衣连接的左右一对制动绳(控制线)被拉拽，由此能够使下降速度减速来安全地着陆。

专利文献1 : 日本特开平11-59595号公报。

然而，在飞行中的机体产生某种问题或产生电波障碍的紧急情况时等需要使飞行体立刻减速的情况下，上述专利文献1所公开的那样的触发电路的驱动源是马达，所以应变性的方面未必称得上足够。因此，作为拉入制动绳的拉入机构的驱动源，有需要应变性更高的致动器的状况。特别地，产业用的大型飞行体中，随着机体的大型化而滑翔伞的大小及重量都增大，所以不仅需要应变性还需要具备更强力的致动器的制动绳的拉入机构。

进而，上述紧急情况时等中，也设想操作者的飞行体的方向控制困难的情况，该情况下，希望即将着陆前或即将与障碍物接触前等飞行体的飞行速度自动地减速。

发明内容

因此，本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的为，提供即将着陆前或即将与障碍物接触前等能够将预先展开的滑翔伞的制动绳自动地瞬间地拉入、由此能够使飞行体的速度充分地减速的飞行体。

基于本发明的飞行体具备机体、推进机构、伞衣、制动绳、缠绕装置、传感器部、控制部。上述推进机构使上述机体推进，设置于上述机体。上述伞衣通过内含空气而形成翼形，降落时能够调整降落速度。上述制动绳一端部与上述伞衣连接，上述缠绕装置设置于上述机体，能够缠绕上述制动绳的另一端部。上述传感器部检测与外部的对象物之间的距离，上述控制部基于上述传感器部的检测结果控制上述缠绕装置的动作。上述缠绕装置包括作为驱动源的气体发生器，上述控制部在由上述传感器部检测的距离为既定值以下的情况下，通过使上述气体发生器工作来以缠绕上述制动绳的上述另一端部的方式使上述缠绕装置。

这里，上述伞衣及制动绳一般是构成滑翔伞的部件，但若为能够通过在展开状态下产生升力或浮力来使飞行体减速的部件，则包括伞衣及制动绳的部件不限于滑翔伞。滑翔伞具有大致长宽比为1以上的翼形状，与飞行体经由连结部件(一般地称作绳或者线)相连。该连结部件包括上述被称作制动绳的掌舵用的绳，该制动绳与翼的左右端相连。通过将该制动绳拉拽，能够使施加于翼截面的各种应力变化，结果，能够进行滑空、转弯及急剧的减速。因此，滑翔伞能够进行降落伞不能进行的滑空、转弯及急剧的减速。作为具有相同的结构的，也存在罗加洛式、三角形式的滑翔伞。此外，为了利用冲压空气保持翼形状，滑翔伞以具有进气口(后述的空气进入口)的为主流，但也存在没有该进气口的。为了进行稳定的飞行，更优选为使用带进气口的滑翔伞。另外，从实现轻量化的观点考虑，优选为使用单面式的滑翔伞(即没有进气口的)。进而，也可以使用通过另外设置螺旋桨等推进装置而能够强制地得到推进力来飞行的类型的滑翔伞。

基于上述本发明的飞行体中，优选的是，上述缠绕装置也可以包括通过向缠绕方向旋转来缠绕上述制动绳的缠绕轴、能够通过向既定方向旋转来使上述缠绕轴向上述缠绕方向旋转的旋转部件、能够向上述旋转部件侧移动的移动部件，该情况下，在上述旋转部件设置有多个第1齿，并且在上述移动部件设置有能够与上述多个第1齿啮合的多个第2齿。该情况中，优选的是，承受由上述气体发生器产生的气体的压力，上述移动部件向上述旋转部件侧移动，由此上述多个第2齿与上述多个第1齿啮合，由此上述旋转部件向上述既定方向旋转。

基于上述本发明的飞行体中，优选的是，上述缠绕装置也可以包括通过向缠绕方向旋转来缠绕上述制动绳的缠绕轴、能够通过向既定方向旋转来使上述缠绕轴向上述缠绕方向旋转的旋转部件、能够向上述旋转部件侧移动并且能够通过上述既定方向旋转来使上述旋转部件向上述既定方向旋转的环状部件、向上述环状部件传递动力的动力传递部，此外，上述动力传递部也可以具有管状部件、能够移动地容纳于上述管状部件的动力传递元件、能够推压上述动力传递元件的活塞，该情况下，在上述旋转部件设置有多个第1齿，并且在上述旋转部件设置有能够与上述多个第1齿啮合的多个第2齿、能够与上述动力传递元件卡合的多个第3齿。该情况中，优选的是，承受由上述气体发生器产生的气体的压力，通过上述活塞将上述动力传递元件推压来使其移动从而承受被上述动力传递元件传递的动力而上述环状部件向上述旋转部件侧移动，由此，上述动力传递元件与上述多个第3齿卡合并且上述多个第2齿与上述多个第1齿啮合，由此上述旋转部件向上述既定方向旋转。

基于上述本发明的飞行体中，优选的是，上述气体发生器通过火药或推进药的燃烧产生气体。

基于上述本发明的飞行体也可以设置于上述机体并且具备能够操作上述制动绳的操作机构，该情况下，上述操作机构也可以能够将上述制动绳的上述另一端部缠绕及放出，并且包括作为驱动源的驱动部。此外，该情况中，上述缠绕装置被包含于上述操作机构。该情况下，上述控制部优选为基于上述传感器部的检测结果控制上述操作机构的动作，此外，优选的是，上述控制部在由上述传感器部检测的距离大于上述既定值的情况下，通过控制上述驱动部来控制上述操作机构的动作。

基于上述本发明的飞行体中，优选的是，上述传感器部包括加速度传感器、回转仪传感器、气压传感器、GNSS装置、激光传感器、超声波传感器、红外线传感器、毫米波雷达、亚毫米波雷达、速度传感器及风向检查传感器中的至少一个以上。

发明效果

根据本发明，能够设置成，能够在即将着陆前或即将与障碍物接触前等将预先展开的滑翔伞的制动绳自动地瞬间地拉入，由此能够使飞行体的速度充分地减速的飞行体。

附图说明

图1是表示实施方式的飞行体的滑翔伞展开后的状态的示意主视图。

图2是表示实施方式的飞行体的功能框的结构的图。

图3是表示图1所示的滑翔伞的左右一对操作机构的示意图。

图4是沿图3所示的A-A线的示意剖视图，(A)是表示缠绕装置的初始状态的图，(B)是表示缠绕装置的动作后的状态的图。

图5是表示实施方式的飞行体的紧急情况时的控制的流程的流程图。

图6是变形例的飞行体的缠绕装置的示意剖视图，(A)是表示缠绕装置的初始状态的图，(B)是表示缠绕装置的动作中的状态的图，(C)是表示缠绕装置的动作后的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。以下所示的实施方式例示将本发明应用于作为飞行体的无人飞机即无人机的情况。

图1是表示实施方式的飞行体的滑翔伞展开后的状态的示意主视图。如图1所示，飞行体30具备机体31、设置于机体31并且使该机体31推进的一个以上的推进机构(例如螺旋桨等)32、设置于机体31的下部的多个脚部33、设置于机体31的作为安全装置的滑翔伞装置100。滑翔伞装置100主要具有滑翔伞1和操作机构10，滑翔伞1主要包括伞衣2和制动绳4。

图2是表示本实施方式的飞行体的功能框的结构的图。如图2所示，滑翔伞装置100除了上述滑翔伞1及操作机构10还具有传感器部5、控制部6及电池7，构成为能够搭载于飞行体30。这里，传感器部5、控制部6及电池7可以与滑翔伞装置100一体化，也可以除了滑翔伞装置100的主体部另外地设置于机体31。

这里，滑翔伞1的伞衣2及制动绳4通常时(滑翔伞1的展开前)在被设置于机体31的圆筒状的筒部40(参照图1)内折叠而收纳，紧急情况时，通过接收从飞行体30的控制机构(未图示)等输出的异常信号的射出装置(未图示)等的启动，从筒部40内向外部射出后展开，由此呈图1所示的展开状态。

参照图1，滑翔伞1包括通过内含空气而整体成为翼形的伞衣2、从该伞衣2向下方延伸而连结于飞行体30的多个悬挂索3、上述左右一对制动绳4。

展开状态中，伞衣2在从前方观察滑翔伞1的情况下在飞行体30的上方沿左右方向形成扩展成大致圆弧状的形状。此外，悬挂索3以各四根左右对称的方式从伞衣2向飞行体30延伸地设置。

左右一对制动绳4进行飞行体30的操纵。左右一对制动绳4分别一端部与伞衣2连接，另一端部与后述的左右一对操作机构10的绕线轮14(参照图2及图3)连接。更详细地说，左右一对制动绳4分别一端部各四根地对称地从途中分岔，该分岔的部分的末端分别与伞衣2的后端边缘部分连接，并且未分岔的另一端部的末端与操作机构10的绕线轮14连接。另外，左右一对制动绳4的各自的一端部并非一定需要分岔，也可以不分岔地直接与伞衣2连接。

这里，构成为，紧急情况时滑翔伞1处于展开的状态的飞行体30中，通过左右一对制动绳4的操作使伞衣2变形，由此改变承受的风压阻力，由此进行转弯、上升或下降的操纵。例如，使飞行体30右转弯的情况下，能够通过拉右侧的制动绳4来使伞衣2的右侧部的阻力增大从而使伞衣2的右侧部分的速度减速来进行方向转换。此外，使飞行体30着陆的情况下，能够通过拉左右一对制动绳4来使伞衣2整体的阻力增大，由此使下降速度减速来进行着陆。另外，拉制动绳4的操作是指借助操作机构10的绕线轮14缠绕制动绳4的操作。

图3是表示图1所示的滑翔伞的左右一对操作机构的示意图。如图3所示，左右一对操作机构10的每一个具备支承台11、作为驱动部的伺服马达12、绕线轮轴13、绕线轮14、作为缠绕装置的制动绳缠绕装置20。左右一对操作机构10与左右一对制动绳4对应地设置。

支承台11在飞行体30的筒部40内固定于机体31的上部。伺服马达12固定于支承台11的一端侧的侧部，具有与绕线轮轴13的一端部一体化的输出轴。绕线轮轴13的另一端部与后述的制动绳缠绕装置20的缠绕轴22结合来一体化。绕线轮14以绕线轮轴13为中心被能够旋转地支承。借助这些结构，左右一对操作机构10的每一个能够借助伺服马达12适当地进行将制动绳4缠绕于绕线轮14的操作、及从绕线轮14放出制动绳4的操作。

图4是沿图3所示的A-A线的示意剖视图，图4(A)是表示缠绕装置的初始状态的图，图4(B)是表示缠绕装置的动作后的状态的图。如图4(A)及图4(B)所示，制动绳缠绕装置20具备经由绕线轮轴13与绕线轮14连接的缠绕轴22、具有作为多个第1齿的多个旋转齿23a的旋转部件23、具有作为多个第2齿的多个移动齿24a的移动部件24、能够借助通过工作产生的气压使移动部件24沿筒部件26的内壁移动的作为驱动源的气体发生器21。制动绳缠绕装置20设置于支承台11的另一端侧的侧部。

旋转部件23设置于箱状的罩25内并且固定于缠绕轴22的末端部，在缠绕轴22绕轴旋转的情况向相同的方向旋转。即，旋转部件23向图4(A)所示的圆弧状的箭头方向旋转的情况下，缠绕轴22及绕线轮轴13向缠绕方向旋转。

移动部件24能够滑动地插入一端部闭塞并且另一端部与罩25的内部连通的筒部件26内。在筒部件26的内部，在与移动部件24相向的位置设置有气体发生器21，在移动部件24和气体发生器21之间形成有空间27。构成为向该空间27供给在气体发生器21产生的气体。

移动部件24利用气体的压力向旋转部件23侧移动，由此，多个移动齿24a与多个旋转齿23a啮合。由此，旋转部件23向图4(A)所示的圆弧状的箭头方向旋转。因此，制动绳缠绕装置20中，通过气体发生器21的工作，缠绕轴22及绕线轮轴13向缠绕方向旋转，制动绳4被缠绕于绕线轮14。

这里，气体发生器21是小型轻量的，具有填充有气体发生剂的杯体、用于使气体发生剂发火的点火器、保持点火器的保持件。该气体发生器21例如由所谓的MGG(微型气体发生器)构成，但只要能够产生气体则可以是任意的。另外，气体发生剂为，通过借助由点火器工作产生的热颗粒发火来燃烧，由此产生气体的药剂(火药或推进药)。

一般地，气体发生器大致分为非火药式的和火药式的。非火药式的的主流在与封入有二氧化碳、氮气等气体的气体瓶将针等锋利部件和压缩的弹簧预先连结，利用弹簧具有的弹簧力弹飞锋利部件，使其与固封着瓶的封板碰撞来放出气体。此时，为了解放弹簧的压缩力，通常使用伺服马达等驱动源。另一方面，火药式的可以由点火器单体构成，也可以如上所述地使点火器和气体发生剂组合。此外，也可以使用借助火药的力使小型的气体瓶的封板开裂来将内部的气体向外部排出的混合型、储存型的气体发生器。该情况下，作为气体瓶内的加压气体，能够使用氩、氦、氮、二氧化碳等不可燃性的气体或者它们的混合物。此外，也可以是，为了在放出加压气体时切实地使移动部件24移动，使气体发生器具备由气体发生组合物、铝热剂组合物等构成的发热体。进而，也可以是，在气体发生器根据需要设置有过滤器或/及调整气体流量的节流孔等。

作为气体发生剂，优选为使用非叠氮化物系气体发生剂，一般形成气体发生剂作为包括燃料、氧化剂、添加剂的成形体。作为燃料，例如利用三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮二酰胺衍生物、肼衍生物等或它们的组合。具体地，适当地利用例如硝基胍、硝酸胍、氰胍、5-氨基四唑等。此外，作为氧化剂，例如利用盐基性硝酸铜等盐基性硝酸盐、过氯酸铵、过氯酸钾等过氯酸盐、或包括从碱金属、碱土金属、过渡金属、氨选择的阳离子的硝酸盐等。作为硝酸盐，例如适当地利用硝酸钠、硝酸钾等。此外，作为添加剂，列举粘合剂、渣形成剂、燃烧调整剂等。作为粘合剂，例如能够适当地利用羧甲基纤维素的金属盐、硬脂酸盐等有机粘合剂、或合成水滑石、酸性粘土等无机粘合剂。作为渣形成剂，能够适当地利用氮化硅、二氧化硅、酸性粘土等。此外，作为燃烧调整剂，能够适当地利用金属氧化物、硅铁、活性炭、石墨等。此外，也可以使用以硝基纤维素为主成分的单基火药、双基火药、三基火药。

此外，气体发生剂的成形体的形状中有颗粒状、丸状、圆柱状等粒状的、片状的等各种各样的形状的。此外，作为圆柱状的，也利用在成形体内部具有贯通孔的有孔状(例如单孔筒形状或多孔筒形状等)的。此外，优选地，除了气体发生剂的形状以外，也考虑气体发生剂的线燃烧速度、压力指数等地适当选择成形体的尺寸及填充量。

参照图2，传感器部5构成为，检测飞行体30和外部的对象物(障碍物或者着陆点)之间的距离，将检测的距离信息即距离检测信号向控制部6输出。此外，传感器部5也可以构成为检测飞行体30的高度，将检测的高度信息即高度检测信号向控制部6输出。另外，作为传感器部5，优选地包括加速度传感器、回转仪传感器、气压传感器、GNSS(GlobalNavigation Satellite System：全球导航卫星系统)装置、激光传感器、超声波传感器、红外线传感器、毫米波雷达、亚毫米波雷达、速度传感器及风向检查传感器中的至少一个以上。

控制部6根据需要发送工作信号来分别控制左右一对操作机构10，例如构成为输出使左右一对操作机构10的各自的伺服马达12工作或停止的信号或向左右一对制动绳缠绕装置20的各自的气体发生器21输出启动信号。此外，控制部6构成为，从传感器部5实时接收距离检测信号，根据接收的距离检测信号进行是否使左右一对制动绳缠绕装置20工作的判断。

图5是表示实施方式的飞行体的紧急情况时的控制的流程的流程图。接着，参照图5，对飞行中飞行体30陷于紧急事态的情况(即紧急情况时)的飞行体30的控制处理进行说明。

首先，飞行中飞行体30陷于紧急事态的情况下，飞行体30的控制机构向滑翔伞装置100的射出装置(未图示)发送异常信号。接收到该异常信号的滑翔伞装置100的射出装置将滑翔伞1从飞行体30的筒部40内射出，展开成图1所示的状态 (步骤S1)。

接着，飞行体30逐渐降下其高度而进入着陆姿势，但滑翔伞1的展开后，控制部6从传感器部5接收距离检测信号 (步骤S2)，基于该距离检测信号判定与外部的对象物(障碍物或者着陆点)之间的距离是否为既定值以下 (步骤S3)。

在借助控制部6判定成与外部的对象物之间的距离为既定值以下的情况(步骤S3：是)下，控制部6发送工作信号，使左右一对制动绳缠绕装置20同时工作 (步骤S4)。由此，进行左右一对制动绳4的缠绕。

另一方面，借助控制部6判定成与外部的对象物之间的距离大于既定值的情况(步骤S3：否)下，返回步骤S2，继续从传感器部5接收距离检测信号，向步骤S3的处理转移。另外，在借助控制部6判定成与外部的对象物之间的距离为既定值以下的期间，控制部6通过控制左右一对操作机构10的每一个来适当进行使用伺服马达12的制动绳4的缠绕操作及放出操作。

如上所述地构成的飞行体30中，飞行中的紧急情况时滑翔伞1展开，由此使降落速度减速并且进行以下的控制。即，借助控制部6使左右一对操作机构10的各自的伺服马达12工作或停止，由此调整左右一对制动绳4的缠绕量，由此能够控制飞行体30的飞行方向。进而，例如，即将着陆前高度下降至既定值的情况下，或与着陆点以外的障碍物之间的距离接近至既定距离的情况下，控制部6控制成将来自电池7的电源向左右的制动绳缠绕装置20的气体发生器21供给，由此使气体发生器21工作。

此时，在气体发生器21中，通过气体发生剂的燃烧瞬间产生大量的气体，由于其气压，气体发生器21的杯体断裂，高压力的气体被向筒部件26内的空间27供给。由此，移动部件24瞬间向图4(A)的涂白的箭头方向移动，移动部件24的移动齿24a与旋转部件23的旋转齿23a啮合，使旋转部件23旋转，由此使缠绕轴22及绕线轮轴13旋转。如图4(B)所示，最终移动部件24移动至最大限度位置，此后维持该状态。

借助这样的左右一对制动绳缠绕装置20的动作，左右一对制动绳4借助左右一对操作机构10的各自的绕线轮14瞬间缠绕至最大限度。因此，飞行体30例如即将着陆前能够将左右一对制动绳4瞬间拉至最大限度由此使下降速度充分减速，能够通过维持该左右一对制动绳4被缠绕至最大限度的状态来软着陆。或者，飞行体30在即将向外部的障碍物的碰撞前，通过进行相同的动作，能够使与该外部的障碍物碰撞时的冲击缓和。另外，作为制动绳缠绕装置20的驱动源，利用气体发生器21，所以能够在飞行体30的总重量不会大幅增加的情况下得到上述效果。

这里，作为左右一对制动绳缠绕装置20的飞行体30的降落速度的减速的程度，优选的是，例如若将开始拉制动绳4时的飞行体30的减速度设为1[G]，将至气体发生器21工作而拉完制动绳4的时间设为0.1[s]，则飞行体30的总重量为1000[kg]的情况下，使其减速成例如1.3[m/s]以下。

另外，关于应当开始基于左右一对制动绳缠绕装置20的飞行体30的降落速度的减速的上述飞行体30和外部的对象物之间的距离(阈值)，根据传感器部5所包括的传感器种类而其最佳值不同，但例如利用超声波传感器的情况下，能够将其设为6[m]以内的既定的值，利用其他种类的传感器的情况下，优选为设为20[m]以内的既定的值。

图6是变形例的飞行体的缠绕装置的示意剖视图，图6(A)是表示缠绕装置的初始状态的图，图6(B)是表示缠绕装置的动作中的状态的图，图6(C)是表示缠绕装置的动作后的状态的图。上述实施方式中，作为缠绕装置，例示了使用在图4中所示的结构的制动绳缠绕装置20的情况，但也可以取而代之，使用图6中所示的结构的制动绳缠绕装置50。以下，对该制动绳缠绕装置50进行说明。

如图6所示，制动绳缠绕装置50具备作为环状部件的环形齿轮51、紧急情况时向环形齿轮51传递动力的动力传递部60(动力传递机构)。动力传递部60具有多个球状部件61、管状部件62、气体发生器63(与上述气体发生器21相同的)、活塞64、壳70，前述多个球状部件61构成为，能够与设置于环形齿轮51的作为多个第3齿的多个外齿51a卡合，作为动力传递元件，前述管状部件62容纳该多个球状部件61，前述气体发生器63配置于该管状部件62的端部，作为驱动源，前述活塞64承受从该气体发生器63产生的气体，推压多个球状部件61，前述壳70在内部形成多个球状部件61的通路71。

壳70设置于支承台11(参照图3)的上述另一端侧的侧部。管状部件62构成为弯曲状，使得不与支承台11及滑翔伞1的制动绳4(参照图3等)接触。缠绕轴80能够追随绕线轮轴13(参照图3)地旋转，在该缠绕轴80，行星齿轮81(旋转部件)被配置于同心轴上地连接。作为形成于行星齿轮81的外周的多个第1齿的多个外齿81a构成为，能够与形成于环形齿轮51的内周的作为多个第2齿的多个内齿51b啮合。

另外，如图6(A)所示，初始状态(动作前)中，在行星齿轮81的多个外齿81a与环形齿轮51的多个内齿51b之间设置有间隔，缠绕轴80及行星齿轮81在不与环形齿轮51干涉的情况下构成为能够旋转的状态。即，初始状态中，制动绳缠绕装置50不动作，绕线轮轴13旋转自如，为能够进行制动绳4的送出的状态。

此外，环形齿轮51的多个外齿51a之间，形成有仅能够与位于最末端侧的位置的最初的球状部件61卡合的谷、能够与第二个以后的球状部件61两个两个地卡合的多个谷。

此外，在管状部件62内填充有多个球状部件61，初始状态中，借助环形齿轮51的多个外齿51a卡止成不移动。在壳70的内侧，沿着侧壁以多个球状部件61能够沿环形齿轮51的外周移动的方式形成有通路71。

另一方面，在容纳于管状部件62内的多个球状部件61的最末尾侧配置有活塞64(参照图6(B))。在管状部件62的终端部，如上所述地配置有气体发生器63。

在设置有这样的结构的制动绳缠绕装置50的飞行体中，即将着陆前或即将向外部的对象物碰撞前，气体发生器63工作，高压气体被从该气体发生器63向管状部件62内喷出。通过该高压气体的喷出，活塞64与管状部件62的内表面密接而在防止高压气体的泄漏的同时在管状部件62内滑动。通过该活塞64的滑动，排列成一列的多个球状部件61被推压，这些多个球状部件61在管状部件62内移动。

参照图6(A)，被从管状部件62推出的最初的球状部件61与环形齿轮51的外齿51a卡合并且推压环形齿轮51。由此，环形齿轮51向行星齿轮81侧移动。结果，环形齿轮51的多个内齿51b和行星齿轮81的多个外齿81a在既定位置啮合，通过环形齿轮51的旋转，行星齿轮81旋转。由此，缠绕轴80及绕线轮轴13开始向缠绕方向旋转。

接着，如图6(B)所示，借助被从气体发生器63供给的高压气体，多个球状部件61被顺次从管状部件62放出，被放出的多个球状部件61的每一个与环形齿轮51的多个外齿51a中的对应的卡合而使环形齿轮51旋转后，从环形齿轮51离脱而沿通路71移动。

并且，如图6(C)所示，在多个球状部件61互相推从而最初的球状部件61到达通路71的终端部71a的时刻，这些多个球状部件61停止其移动。另外，此后维持该状态。

设置这样的结构的制动绳缠绕装置50的情况下，也能够得到与设为上述实施方式的制动绳缠绕装置20的情况相同的效果。

另外，上述多个球状部件只不过是动力传递元件的一结构例，如果能够向环形齿轮传递动力，则可以由任意部件构成。例如，也可以借鉴具有与环形齿轮的各外齿的形状及位置配合的部分的可挠性的树脂制或橡胶制的长条部件构成动力传递元件。在这样地构成的情况下，在制动绳缠绕装置的动作时，能够使环形齿轮旋转，并且能够使环形齿轮向行星齿轮移动。

此外，上述实施方式及变形例中，例示了将制动绳缠绕装置与左右一对制动绳对应地设置两个的情况来进行说明，但也可以构成为使用一个制动绳缠绕装置来缠绕左右一对制动绳。

若将以上说明的实施方式及其变形例的公开内容的特征结构分项总结，则如下所述。

(1)本发明的滑翔伞的减速装置设置于飞行体，用于调整前述飞行体的降落速度，其特征在于，具备滑翔伞、制动绳、制动绳缠绕装置、传感器部、控制部，前述滑翔伞具有通过内含空气而整体形成翼形的伞衣，前述制动绳的一端部分岔地设置于前述伞衣的后端边缘部分，或从一端部直接相连，前述制动绳缠绕装置具有作为驱动源的气体发生器，将前述制动绳的另一端部缠绕，前述传感器部检测前述飞行体与障碍物的距离、前述飞行体的速度、前述飞行体的周围的风向，前述控制部基于前述传感器部检测的信息基控制前述气体发生器的工作，在由前述传感器部检测的前述距离为既定距离以下的情况下，前述控制部使前述气体发生器工作，进行借助前述制动绳缠绕装置缠绕前述制动绳进而使前述滑翔伞的下降速度减速的控制。制动绳缠绕装置可以是一个也可以是两个。鉴于高精度的控制性、轻量性、经济性适当选择。此外，制动绳可以分别分岔成用于操舵的控制用和用于即将着陆前时或即将与障碍物接触前时等紧急减速的缠绕装置用，也可以按照用途在另外的系统设置多根。

(2)上述(1)的滑翔伞的减速装置中，前述制动绳缠绕装置优选地具备缠绕轴、旋转部件、移动部件，前述缠绕轴能够通过向既定方向旋转来缠绕前述制动绳，前述旋转部件设置多个旋转齿，能够通过向前述既定方向旋转来使前述缠绕轴向前述既定方向旋转，前述移动部件设置多个移动齿，通过利用在前述气体发生器产生的气体的压力向前述旋转部件侧移动，由此前述移动齿与前述旋转齿啮合而使前述旋转部件向前述既定方向旋转。

(3)作为另外的观点，也可以是，上述(1)的滑翔伞的减速装置中，前述制动绳缠绕装置具备缠绕轴、旋转部件、环状的环形齿轮、动力传递机构，前述缠绕轴能够通过向既定方向旋转来缠绕前述制动绳，前述旋转部件设置多个旋转齿，能够通过向前述既定方向旋转来使前述缠绕轴向前述既定方向旋转，前述环状的环形齿轮具备设置于外周侧的外齿和能够与前述旋转部件的前述旋转齿卡合地设置于内周侧的内齿，前述动力传递机构向前述环形齿轮传递动力，前述动力传递机构具备构成为能够与前述环形齿轮的外齿卡合的动力传递部件、容纳前述动力传递部件的管、承受从配置于前述管的端部的前述气体发生器产生的气体来推压前述动力传递部件的活塞、在内部具有前述动力传递部件的通路的壳。

(4)上述(1)至(3)的滑翔伞的减速装置中，前述气体发生器优选为通过火药或推进药的燃烧产生气体。

(5)上述(1)至(4)的滑翔伞的减速装置中，传感器部优选为包括加速度传感器、回转仪传感器、气压传感器、GNSS装置(GPS装置)、激光传感器、超声波传感器、红外线传感器、毫米波雷达、亚毫米波雷达、速度传感器、及风向检查传感器中的至少一个以上。

(6)本发明的飞行体具备机体、设置于前述机体的上述(1)至(5)的滑翔伞的减速装置、与前述机体结合来使前述机体推进的一个或多个推进机构。

另外，上述的滑翔伞的中，也存在设置为与上述相同的结构的罗加洛式的滑翔伞。此外，为了利用冲压空气来保持翼形状，滑翔伞以存在进气口的为主流，但也存在没有进气口的。为了进行稳定的飞行，更优选为带进气口的滑翔伞。进而，也可以是安装螺旋桨等推进装置而能够强制性地得到推进力地飞行的滑翔伞。

根据本发明的滑翔伞的减速装置，在飞行中的飞行体呈紧急状态的情况下，能够使制动绳缠绕装置工作，将制动绳瞬间缠绕，使得降落速度为最小限度。由此，应用本发明的滑翔伞的减速装置的飞行体例如在即将着陆前时，能够使下降速度充分减速，所以能够软着陆，在即将与障碍物碰撞前，能够进一步使降落速度下降，所以能够将碰撞的冲击更加缓和。此外，作为制动绳缠绕装置的驱动源利用气体发生器，所以能够将上述效果以比较轻量的状态实现。即，根据本发明的滑翔伞的减速装置，即使应用于产业用的大型飞行体也能够充分地实现上述各效果。此外，应用本发明的滑翔伞的减速装置的飞行体能够实现本发明的滑翔伞的减速装置的效果。

这次公开的上述实施方式及其变形例在所有的方面都是例示而并非限制性的。本发明的技术的范围由权利要求书划定，此外，包括与权利要求书的记载等同含义及范围内的全部改变。

附图标记说明

1 滑翔伞、2 伞衣、3 悬挂索、4 制动绳、5 传感器部、6 控制部、7 电池、10 操作机构、11 支承台、12 伺服马达、13 绕线轮轴、14 绕线轮、20 制动绳缠绕装置、21 气体发生器、22 缠绕轴、23 旋转部件、23a 旋转齿、24 移动部件、24a 移动齿、25 罩、26 筒部件、27 空间、30 飞行体、31 机体、33 脚部、40 筒部、50 制动绳缠绕装置、51 环形齿轮、51a 外齿、51b 内齿、60 动力传递部、61 球状部件、62 管状部件、63 气体发生器、64 活塞、70 壳、71通路、71a 终端部、80 缠绕轴、81 行星齿轮、81a 外齿、100 滑翔伞装置。

Claims (6)

1.一种飞行体，其特征在于，

具备机体、推进机构、伞衣、制动绳、缠绕装置、传感器部、控制部，

前述推进机构设置于前述机体，并且使前述机体推进，

前述伞衣通过内含空气而形成翼形，在降落时能够调整降落速度，

前述制动绳的一端部与前述伞衣连接，

前述缠绕装置设置于前述机体，并且能够缠绕前述制动绳的另一端部，

前述传感器部检测与外部的对象物之间的距离，

前述控制部基于前述传感器部的检测结果控制前述缠绕装置的动作，

前述缠绕装置包括作为驱动源的气体发生器，

前述控制部在由前述传感器部检测的距离为既定值以下的情况下，通过使前述气体发生器工作来使前述缠绕装置动作，使得缠绕前述制动绳的前述另一端部。

2.如权利要求1所述的飞行体，其特征在于，

前述缠绕装置包括缠绕轴、旋转部件、移动部件，

前述缠绕轴能够通过向缠绕方向旋转来将前述制动绳缠绕，

前述旋转部件通过向既定方向旋转来使前述缠绕轴向前述缠绕方向旋转，

前述移动部件能够向前述旋转部件侧移动，

在前述旋转部件设置多个第1齿，

在前述移动部件设置能够与前述多个第1齿啮合的多个第2齿，

前述移动部件承受由前述气体发生器产生的气体的压力而向前述旋转部件侧移动，由此，前述多个第2齿与前述多个第1齿啮合，由此前述旋转部件向前述既定方向旋转。

3.如权利要求1所述的飞行体，其特征在于，

前述缠绕装置包括缠绕轴、旋转部件、环状部件、动力传递部，

前述缠绕轴通过向缠绕方向旋转来将前述制动绳缠绕，

前述旋转部件能够通过向既定方向旋转来使前述缠绕轴向前述缠绕方向旋转，

前述环状部件能够向前述旋转部件侧移动，并且能够通过向既定方向旋转来使前述旋转部件向前述既定方向旋转，

前述动力传递部将动力向前述环状部件传递，

前述动力传递部具有管状部件、能够移动地容纳于前述管状部件的动力传递元件、能够推压前述动力传递元件的活塞，

在前述旋转部件设置多个第1齿，

在前述旋转部件设置能够与前述多个第1齿啮合的多个第2齿、能够与前述动力传递元件卡合的多个第3齿，

前述活塞承受由前述气体发生器产生的气体的压力而将前述动力传递元件推压来使其移动，由此，前述环状部件承受被前述动力传递元件传递的动力向前述旋转部件侧移动，由此，前述动力传递元件与前述多个第3齿卡合并且前述多个第2齿与前述多个第1齿啮合，由此前述旋转部件向前述既定方向旋转。

4.如权利要求1至3中任一项所述的飞行体，其特征在于，

前述气体发生器借助火药或推进药的燃烧产生气体。

5.如权利要求1至4中任一项所述的飞行体，其特征在于，

具备设置于前述机体并且能够操作前述制动绳的操作机构，

前述操作机构能够将前述制动绳的前述另一端部缠绕及放出，并且包括作为驱动源的驱动部，

前述操作机构包括前述缠绕装置，

前述控制部基于前述传感器部的检测结果控制前述操作机构的动作，

前述控制部在由前述传感器部检测的距离大于前述既定值的情况下，通过控制前述驱动部来控制前述操作机构的动作。

6.如权利要求1至5中任一项所述的飞行体，其特征在于，

前述传感器部包括加速度传感器、回转仪传感器、气压传感器、GNSS装置、激光传感器、超声波传感器、红外线传感器、毫米波雷达、亚毫米波雷达、速度传感器及风向检查传感器中的至少一个以上。

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