DE112010005912T5

DE112010005912T5 - Stratosphärenaufenthaltseinrichtung

Info

Publication number: DE112010005912T5
Application number: DE112010005912T
Authority: DE
Inventors: Ryoji Sakai; Takahira Aoki; Yasuyuki Miyazaki; Yoshiko Yoneyama
Original assignee: Sakase Adtech Co Ltd
Current assignee: Sakase Adtech Co Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2013-07-11
Also published as: US20130264413A1; US9193432B2; WO2012042600A1; JP5298243B2; JPWO2012042600A1

Abstract

Es ist eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung vorgesehen, die es Menschen ermöglicht, sich in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern aufzuhalten. Die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung weist eine Struktur zum Aufenthalt 10 mit einer Kabine, in der eine Umgebung, die es Menschen ermöglicht, sich darin aufzuhalten, beibehalten wird, und mit einem Widerstand gegen einen Druck in einer Umgebung bei einer höchsten Höhenlage, auf der die Aufenthaltsstruktur fliegend gehalten wird, Luftschiffe 20, die angepasst sind, um in der Lage zu sein, durch eine statische Auftriebskraft in den Himmel aufzusteigen, und die die Aufenthaltsstruktur 10 anheben, um sie fliegend in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern zu halten, und erste Anlegekabel 50 und ein zweites Anlegekabel 80 auf, wobei jedes davon ein erstes Ende, das an der Aufenthaltsstruktur 10 fixiert ist, und ein zweites Ende aufweist, das auf dem Boden fixiert ist, um die Aufenthaltsstruktur 10 zu vertäuen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung, die es Menschen ermöglicht, sich in der Stratosphäre in dem Höhenbereich von 15 bis 25 Kilometern aufzuhalten.
STAND DER TECHNIK
Zuletzt gab es Studien und Entwicklungen von Systemen, die ein Luftschiff verwenden, das fliegend in der Stratosphäre in dem Höhenbereich von 15 bis 25 Kilometern gehalten wird, in dem Wetterbedingungen relativ stabil sind, zum Zwecke der Kommunikation, Übertragung bzw. Ausstrahlung und Erdbeobachtung (Patentdokumente 1 und 2).
Obwohl Flugzeuge entwickelt wurden, die in der Lage sind, in der Stratosphäre zu fliegen, waren Technologien nicht bekannt, die es Menschen ermöglichen, für einen langen Zeitraum in der Stratosphäre zu bleiben bzw. sich dort aufzuhalten.
STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift JP 2000-95196 A
Patentdokument 2: japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift JP 2001-199397 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung vorzusehen, die es Menschen ermöglicht, sich in der Stratosphäre in dem Höhenbereich von 15 bis 25 Kilometern aufzuhalten.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Um die vorangehende Aufgabe zu erreichen, setzt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel ein.
Eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf:
eine Struktur bzw. einen Aufbau zum Aufenthalt mit einer Kabine, in der eine Umgebung, in der Menschen sich aufhalten können, beibehalten bzw. aufrechterhalten wird, und mit einem Widerstand gegen einen Druck in einer Umgebung bei einer höchsten Altitude bzw. Höhelage, an der die Struktur zum Aufenthalt fliegend gehalten wird;
einen fliegenden Körper, der angepasst ist, um in der Lage zu sein, durch einen Auftrieb bzw. statischen Auftrieb in den Himmel aufzusteigen, und die Struktur zum Aufenthalt anzuheben, um die Struktur zum Aufenthalt fliegend in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern zu halten; und
ein Anlege- bzw. Vertäuungsbauteil, das ein erstes Ende, das an der Struktur zum Aufenthalt oder dem fliegenden Körper fixiert ist, und ein zweites Ende aufweist, das auf der Erde fixiert ist, um die Struktur zum Aufenthalt anzulegen bzw. zu vertäuen.
Es soll verstanden werden, dass der Ausdruck „ein erstes Ende, das mit der Struktur zum Aufenthalt oder dem fliegenden Körper fixiert ist” bedeutet, dass das erste Ende des Anlegebauteils an der Struktur zum Aufenthalt oder dem fliegenden Körper oder alternativ an einem Teil fixiert sein kann, das die Struktur zum Aufenthalt und den fliegenden Körper verbindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Struktur bzw. der Aufbau zum Aufenthalt fliegend in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern durch den fliegenden Körper gehalten und durch das Anlegebauteil vertäut bzw. festgemacht. Dies ermöglicht es Menschen, sich in der Kabine der Aufenthaltsstruktur aufzuhalten, in der eine Umgebung, in der Menschen sich aufhalten können, beibehalten wird. Es ist ausreichend für die Struktur zum Aufenthalt, angepasst zu sein, um bei einer gewünschten Altitude bzw. Höhelage in dem Bereich von 15 bis 25 Kilometern zu fliegen und um einen Widerstand gegen einen Druck in der Umgebung bei der höchsten Höhenlage zu haben, auf der die Aufenthaltsstruktur bzw. die Struktur zum Aufenthalt fliegend gehalten wird.
Es ist wünschenswert, dass der fliegende Körper angepasst ist, um in der Lage zu sein, sich in einer vertikalen und einer horizontalen Richtung zu bewegen, und dass es eine Vielzahl von fliegenden Körpern gibt, die die Struktur zum Aufenthalt in verschiedene Richtungen ziehen, um die Position und Inklination bzw. Neigung der Struktur zum Aufenthalt zu steuern.
Ein Steuern der Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur durch eine Vielzahl von fliegenden Körpern ermöglicht es, einen komfortablen Zustand in der Kabine beizubehalten.
Es ist wünschenswert, dass wenigstens eines von einem ersten Anlegekabel mit einem Ende, das an einem Kabel befestigt ist, das den fliegenden Körper und die Struktur zum Aufenthalt verbindet, und einem zweiten Anlegekabel mit einem Ende, das an der Struktur zum Aufenthalt befestigt ist, als das Anlegebauteil verwendet wird.
Es ist wünschenswert, dass die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung ferner eine Gondel aufweist, die eine Kabine aufweist, in der eine Umgebung, in der Menschen sich aufhalten können, beibehalten wird, die einen Widerstand gegen Druck in einer Umgebung bei einer Höhenlage aufweist, auf der die Struktur zum Aufenthalt fliegend gehalten wird, und die sich auf dem zweiten Anlegekabel zwischen der Erde und der Struktur zum Aufenthalt bewegen kann.
Mit dieser Konfiguration können sich Menschen zwischen der Erde und der Struktur zum Aufenthalt unter Verwendung der Gondel bewegen, wobei die Struktur zum Aufenthalt in der Stratosphäre fliegend bleibt. Deshalb können die Kosten eines Transportierens von Menschen zu der Stratosphäre und zur Erde zurück verringert werden.
Es ist wünschenswert, dass die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung ferner einen fliegenden Körper zum Antreiben der Gondel aufweist, der angepasst ist, um in der Lage zu sein, durch einen Auftrieb in den Himmel aufzusteigen und die Gondel anzuheben, um sie zu der Aufenthaltsstruktur zu bewegen.
Es ist wünschenswert, dass das zweite Ende des Anlegebauteils auf dem Boden fixiert ist.
Dies ermöglicht es der Aufenthaltsstruktur, an einer nahezu konstanten Position fliegend gehalten zu werden.
Es ist wünschenswert, dass das zweite Ende des Anlegebauteils an einem Schiff auf dem Meer befestigt ist.
Mit diesem Merkmal kann die Aufenthaltsstruktur in der Stratosphäre bewegt werden und die Position und Inklination der Struktur zum Aufenthalt bzw. der Aufenthaltsstruktur kann durch ein Bewegen des Schiffs gesteuert werden.
Es ist wünschenswert, dass ein Lift erzeugendes Teil, das ein Anheben bzw. einen Lift erzeugt, an wenigstens einem von der Aufenthaltsstruktur und dem fliegenden Körper vorgesehen ist.
Mit diesem Merkmal kann nicht lediglich der Auftrieb des fliegenden Körpers, sondern außerdem der Lift bzw. das Anheben, das durch das Lift erzeugende Teil erzeugt wird, als eine Kraft zum Anheben der Aufenthaltsstruktur verwendet werden. Dies kann zu einer Verringerung in der Anzahl und Größe der fliegenden Körper führen. Ferner können die Größe der Aufenthaltsstruktur, das Maximalgewicht der Menschen und des Gepäcks auf der Aufenthaltsstruktur und die Höhenlage, auf der die Aufenthaltsstruktur fliegend gehalten wird, leichter erhöht werden.
VORTEILHAFTER EFFEKT DER ERFINDUNG
Wie vorangehend beschrieben ist, ermöglicht es die vorliegende Erfindung Menschen, sich in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern aufzuhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht einer Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die schräg von oben zu sehen ist.
2 ist eine Ansicht der Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die von oben gesehen wird.
3 stellt eine Art eines Bewegens einer Gondel in der Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
4 ist ein Diagramm, das einen inneren Aufbau der Struktur zum Aufenthalt gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist eine Ansicht einer Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die schräg von oberhalb gesehen wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines fliegenden Körpers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines fliegenden Körpers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines fliegenden Körpers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 stellt den Betrieb eines Lift bzw. Auftrieb erzeugenden Teils in dem fliegenden Körper gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die Dimensionen, Materialien, Formen, relative Anordnungen und andere Merkmale der Komponenten, die in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben werden, sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ausschließlich auf diese zu beschränken, außer es ist ausdrücklich genannt.
(Erste Ausführungsform)
<Gesamtkonstruktion einer Stratosphärenaufenthaltseinrichtung>
Die Gesamtkonstruktion einer Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben werden.
Es ist bekannt, dass Wetterbedingungen in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern relativ konstant sind. Eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform ist eine Einrichtung, die es Menschen ermöglicht, in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern zu bleiben, in dem Wetterbedingungen relativ stabil sind. Die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 weist eine Struktur zum Aufenthalt (oder eine Wohnkonstruktion) 10 und eine Vielzahl von Luftschiffen 20 auf, welche fliegende Körper sind, die verwendet werden, um die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend in der Stratosphäre zu halten. Die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 weist ferner erste Anlegekabel 50 und ein zweites Anlegekabel 80 als Anlege- bzw. Vertäuungsbauteile auf, die verwendet werden, um die Aufenthaltsstruktur 10 zu vertäuen. In dieser Ausführungsform wird ein Fall beispielhaft beschrieben werden, in dem die Höhenlage der höchsten Position, an der die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend gehalten wird, 25 Kilometer beträgt.
<Aufenthaltsstruktur>
Die Aufenthaltsstruktur bzw. Struktur zum Aufenthalt 10 hat in ihrem Inneren eine Kabine 12, in der eine Umgebung, die es Menschen ermöglicht, sich in ihr aufzuhalten, beibehalten bzw. aufrechterhalten wird (siehe 4). Die Aufenthaltsstruktur 10 ist mit einer Ausrüstung versehen, die die Temperatur, Feuchtigkeit und Druck steuert, um solch eine Umgebung (oder Komfortumgebung) in der Kabine 12 beizubehalten, die hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit und Druck für Menschen geeignet ist, sich darin aufzuhalten. Die Aufenthaltsstruktur 10 hat eine Gegenmaßnahme gegen kosmische und ultraviolette Strahlen, um Menschen, die sich in der Kabine 12 aufhalten, daran zu hindern, unter kosmischen und ultravioletten Strahlenbedingungen in der Stratosphärenumgebung in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern (Höhe H in 1) schädlich beeinflusst zu werden. Die Aufenthaltsstruktur 10 hat einen Widerstand gegen einen Druck wenigstens in der Umgebung bei einer Höhenlage von 25 Kilometern, so dass sie in der Stratosphärenumgebung in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern haltbar ist. In Fällen, in denen die Höhenlage der höchsten Position, an der die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend gehalten wird, nicht 25 Kilometer sondern niedriger als 25 Kilometer ist, zum Beispiel in Fällen, in denen die Höhenlage der höchsten Position 20 Kilometer ist, ist es ausreichend, dass die Aufenthaltsstruktur 10 einen Widerstand gegen Druck zumindest in der Umgebung bei einer Höhenlage von 20 Kilometern hat. Dies trifft ebenfalls auf die Gegenmaßnahme für kosmische und ultraviolette Strahlen zu.
Bekannte Technologien, die sich auf den Rumpf von Flugzeugen beziehen, die bei einer Höhenlage von 25 Kilometern fliegen können, können auf die Aufenthaltsstruktur 10 mit einer Kabine 12 angewendet werden, in der eine Umgebung, die es Menschen ermöglicht, sich darin aufzuhalten, beibehalten wird, und die einen Druckwiderstand in der Umgebung bei einer Höhenlage von 25 Kilometern aufweist. Eine wünschenswerte Größe der Aufenthaltsstruktur 10 ist so groß wie der Rumpf eines überdimensionalen bzw. sehr goßen Flugzeugs (mit einem Durchmesser von ungefähr sechs Metern, einer Länge von ungefähr 60 Metern und zum Beispiel einem dreistöckigen Aufbau). Die Aufenthaltsstruktur gemäß der Ausführungsform hat eine Vielzahl von Fenstern 11, die auf der Oberseite vorgesehen sind, um es Menschen, die sich darin aufhalten, zu ermöglichen, einen Blick auf den Himmel zu haben.
<Fliegender Körper (Luftschiff)>
In dieser Ausführungsform werden vier Luftschiffe 20 verwendet, um die Aufenthaltsstruktur 10 durch Kabel 40 anzuheben, wodurch die Aufenthaltsstruktur 10 in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern fliegend gehalten wird. Die Luftschiffe 20 können bekannte Luftschiffe sein, die entworfen sind, um in der Lage zu sein, in der Stratosphäre zu fliegen. Das Luftschiff 20 ist angepasst, um in der Lage zu sein, sich in vertikaler und horizontaler Richtung zu bewegen. Das Luftschiff 20 muss nicht mit Einrichtungen in sich versehen sein, die es einem Menschen ermöglichen, sich darin aufzuhalten, solange sein Flug gesteuert werden kann. Das Luftschiff 20 gemäß der Ausführungsform hat eine Solarzelle 21, die in dem oberen Abschnitt vorgesehen ist, so dass sie die gesamte Energie oder einen Teil zum Antreiben des Luftschiffs 20 liefern kann. Das Gas, das verwendet wird, um den Lift bzw. den Hub (oder Auftrieb) des Luftschiffs 20 vorzusehen, kann Wasserstoff oder Heliumgas sein. Die Verwendung von Wasserstoffgas bzw. Wasserstoff ist aus dem Kostengesichtspunkt wünschenswert.
Die Luftschiffe 20 werden nicht lediglich dazu verwendet, die Aufenthaltsstruktur 10 von dem Boden in die Stratosphäre und von der Stratosphäre zu dem Boden zu bringen, sondern außerdem dazu, die Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur 10 zu steuern. In dieser Ausführungsform sind Enden der Kabel 40 an die Struktur zum Aufenthalt 10 an vier Positionen, einschließlich zwei vorderen Positionen und zwei hinteren Positionen, fixiert und die anderen Enden (oder zweite Enden) der Kabel 40 sind jeweils an den Luftschiffen bzw. Zeppelinen 20 fixiert, so dass die Aufenthaltsstruktur bzw. Struktur zum Aufenthalt 10 in vier Richtungen gezogen wird. Diese Konfiguration ermöglicht eine Steuerung der Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur 10 durch ein Steuern der Position von vier Luftschiffen 20 (siehe 2).
In dieser Ausführungsform ist die Aufenthaltsstruktur 10 angepasst, um aus vier Richtungen gezogen zu werden. Um die Position und Inklination bzw. Neigung der Aufenthaltsstruktur 10 zu steuern, ist es wünschenswert, dass die Aufenthaltsstruktur 10 von wenigstens drei Richtungen aus gezogen wird. Die Aufenthaltsstruktur 10 kann aus vier oder mehreren Richtungen gezogen werden. Während in dieser Ausführungsform ein fliegender Körper (d. h. Luftschiff 20) verwendet wird, um die Aufenthaltsstruktur 10 in jede Richtung zu ziehen, können zwei oder mehrere fliegende Körper (Luftschiffe 20) verwendet werden, um die Aufenthaltsstruktur 10 in jede Richtung zu ziehen. In dem letzteren Fall können Kabel, die von einem Kabel abzweigen, das an der Aufenthaltsstruktur fixiert ist, verwendet werden und jedes der Abzweigungskabel kann an einem fliegenden Körper (Luftschiff bzw. Zeppelin 20) fixiert werden.
Der Flug von jedem von der Vielzahl von fliegenden Körpern (Luftschiffe 20) kann durch Kommunikation oder andere Mittel von der Aufenthaltsstruktur 10 oder vom Boden aus gesteuert werden.
<Anlegebauteil>
Die ersten Anlegekabel 50 und das zweite Anlegekabel 80 werden als Anlege- bzw. Vertäuungsbauteile zum Vertäuen der Aufenthaltsstruktur 10 in der Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 gemäß der Ausführungsform verwendet.
Ein Ende von jedem ersten Anlegekabel 50 ist an einem Kabel 40 fixiert, das das Luftschiff 20 und die Aufenthaltsstruktur 10 verbindet, und das andere Ende (oder zweite Ende) ist an einer Gründung 30 fixiert, die auf dem Boden vorgesehen ist. Es gibt vier Kabel 40, und ein erstes Anlegekabel 50 ist für jedes der vier Kabel 40 vorgesehen. Die Gründungen 30 sind mit einem Abstand (W in 1) zwischen benachbarten Gründungen 30 von 5 bis 30 Kilometern angeordnet. Ein Ende des zweiten Anlegekabels 80 ist an der Aufenthaltsstruktur 10 fixiert und das andere Ende (oder das zweite Ende) ist an einer Gründung 70 fixiert, die auf dem Boden vorgesehen ist.
Wie vorangehend beschrieben ist, ist die Aufenthaltsstruktur bzw. -konstruktion 10 durch die vier ersten Anlegekabel 50 und ein zweites Anlegekabel 80 vertäut. Diese Anordnung kann die Aufenthaltsstruktur 10 bei einer annähernd konstanten Position fliegend halten.
<Mittel zum Transportieren von Menschen>
Es ist möglich, Menschen von dem Boden zu der Stratosphäre oder von der Stratosphäre zu dem Boden zu transportieren durch ein Ziehen der Aufenthaltsstruktur 10 mit diesen an Bord durch die vier Luftschiffe 20. Jedoch, in dem Fall, in dem die Aufenthaltsstruktur 10 so groß wie der Rumpf eines überdimensionalen bzw. sehr goßen Flugzeugs ist, ist es sehr kostenintensiv, die Aufenthaltsstruktur 10 selbst häufig durch die Luftschiffe 20 zu bewegen.
In dieser Ausführungsform ist eine Gondel 60 vorgesehen, die sich auf dem zweiten Anlegekabel 80 zwischen dem Boden und der Aufenthaltsstruktur 10 bewegen kann. Wie bei der Aufenthaltsstruktur 10 hat die Gondel 60 eine Kabine 61, in der eine Umgebung, die es Menschen ermöglicht, sich darin aufzuhalten, beibehalten wird und die einen Widerstand gegen einen Druck in der Umgebung bei wenigstens einer Höhenlage von 25 Kilometern aufweist. In Fällen, in denen die Höhenlage der höchsten Position, an der die Aufenthaltsstruktur fliegend gehalten wird nicht 25 Kilometer, sondern weniger als 25 Kilometer ist, ist es ausreichend, dass die Gondel 60 einen Widerstand gegen einen Druck zumindest in der Umgebung bei einer Altitude bzw. Höhenlage aufweist, bei der die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend gehalten wird. Dies trifft ebenfalls auf die Gegenmaßnahme für kosmische und ultraviolette Strahlen zu.
Der Transport von Leuten unter Verwendung der Gondel 60 ermöglicht es, sie zu der Aufenthaltsstruktur 10 in der Stratosphäre und von der Aufenthaltsstruktur 10 zu dem Boden zu transportieren, während die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend in der Stratosphäre verbleibt, was zu einer Kostenreduktion führt. Als Einrichtung zum Bewegen der Gondel 60 auf dem zweiten Anlegekabel 80 können bekannte Technologien geeignet eingesetzt werden. Hier wird ein exemplarischer Fall, in dem kleine Luftschiffe bzw. Zeppeline als fliegende Körper zum Antreiben der Gondel verwendet werden, mit Bezug auf 3 beschrieben werden.
In dem exemplarischen Fall, der in 3 gezeigt ist, wird die Gondel 60 durch drei kleine Luftschiffe 90 auf-/abbewegt, die mit der Gondel 60 durch entsprechende Kabel 62 verbunden sind. Die Gondel 60 ist kleiner und leichter im Gewicht als verglichen mit der Aufenthaltsstruktur 10 und sie kann durch die kleinen Luftschiffe 90 auf-/abbewegt werden.
Wenn sich Menschen von der Gondel 60 zu der Kabine 12 der Aufenthaltsstruktur 10 oder von der Kabine 12 der Aufenthaltsstruktur 10 zu der Gondel 60 bewegen, ist es notwendig, dass sie nicht der Atmosphäre in der Stratosphäre ausgesetzt werden. Zu diesem Zweck hat die Aufenthaltsstruktur 10 einen Druckanpassungsraum, der benachbart zu bzw. neben der Kabine 12 vorgesehen ist.
Im Folgenden wird der Druckanpassungsraum mit Bezug auf 4 beschrieben werden. 4 zeigt die Innenstruktur der Aufenthaltsstruktur bzw. -konstruktion 10. Der Druckanpassungs- bzw. -einstellungsraum 13 hat eine erste öffenbare/schließbare Tür 14, die zu der Außenseite der Aufenthaltsstruktur 10 führt, und eine zweite öffenbare/schließbare Tür 15, die zu der Kabine 12 führt. Wenn sowohl die erste öffenbare/schließbare Tür 14 und die zweite öffenbare/schließbare Tür 15 geschlossen sind, ist der Druckanpassungsraum 13 ein geschlossener Raum und der Druckanpassungsraum 13 ist in solch einer Weise angepasst, dass der Druck in diesem einstellbar ist. Wenn die Gondel 60 in die Aufenthaltsstruktur 10 gebracht ist, wird die Gondel 60 in den Druckanpassungsraum 13 gebracht, mit lediglich der ersten öffenbaren/schließbaren Tür 14 auf der Außenseite geöffnet. Danach wird die erste öffenbare/schließbare Tür 14 auf der Außenseite geschlossen und der Druck in dem Druckanpassungsraum 13, der dann ein geschlossener Raum ist, wird auf einen Druck eingestellt bzw. angepasst, unter dem Menschen sich aufhalten können (ungefähr 1 atm). Danach wird die zweite öffenbare/schließbare Tür 15 auf der Seite der Kabine 12 geöffnet, was es Menschen ermöglicht, sich von der Gondel 60 zu der Kabine 12 zu bewegen. Wenn die Gondel 60 von der Aufenthaltsstruktur zu dem Boden bewegt wird, ist die zweite öffenbare/schließbare Tür 15 auf der Seite der Kabine 12 geschlossen und dann wird die erste öffenbare/schließbare Tür 14 auf der äußeren Seite geöffnet.
Alternativ kann die Gondel 60 und die Aufenthaltsstruktur 10 direkt verbunden (oder angedockt) werden, wobei deren Innenseiten von der Außenatmosphäre luftdicht isoliert sind, um es Menschen zu ermöglichen, sich zwischen der Gondel 60 und der Aufenthaltsstruktur 10 zu bewegen.
<Vorteile dieser Ausführungsform>
Die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht es Menschen, sich in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern aufzuhalten. Ein Steuern der Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur 10 durch eine Vielzahl von fliegenden Körpern (Luftschiffen 20) kann eine komfortable Umgebung zum Aufenthalt bieten.
In dieser Ausführungsform ist die Aufenthaltsstruktur 10 mit Fenstern 11 an ihrer Oberseite versehen, und Menschen, die sich in der Aufenthaltsstruktur 10 aufhalten, können von der Stratosphäre aus einen Blick auf den Himmel haben, da deren Blick auf den Himmel nicht durch die Luftschiffe 20 behindert ist, wie aus 2 ersichtlich ist. Ein Vorsehen weiterer Fenster auf den Seiten und dem Boden der Aufenthaltsstruktur 10 wird es Menschen ermöglichen, einen Blick auf die Oberfläche der Erde zu haben.
Indem es Menschen ermöglicht ist, für einen langen Zeitraum zu verweilen, kann die Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform für den Zweck der Erdbeobachtung, astronomischen Observation und für verschiedene Experimente, wie auch Besichtigungen und Unterkunft, verwendet werden. Es kann ebenfalls als eine Basis verwendet werden, von der bemannte und unbemannte Flugzeuge abheben und darauf landen.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Stratosphärenaufenthaltseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 5 beschrieben werden. Während in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform die zweiten Enden der Anlegekabel auf dem Boden fixiert sind, sind in dieser Ausführungsform die zweiten Enden der Anlegekabel auf Schiffen auf dem Meer fixiert. Die anderen Merkmale sind die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform und die gleichen Komponenten werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben werden.
In der Stratosphärenaufenthaltseinrichtung 100a gemäß dieser Ausführungsform sind die zweiten Enden der ersten Anlegekabel 50 auf Schiffen 35 auf dem Meer fixiert und das zweite Ende des zweiten Anlegekabels 80 ist ebenfalls auf einem Schiff 75 auf dem Meer fixiert. Die anderen Anordnungen sind die gleichen wie jene in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
Mit dem vorangehenden Merkmal kann in dieser Ausführungsform die Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur 10 durch ein Bewegen der Schiffe 35, 75 in Zusammenarbeit mit den vier Luftschiffen 20 gesteuert werden. Außerdem kann die Aufenthaltsstruktur 10 in der Stratosphäre durch ein Bewegen der Schiffe 35, 75 in Zusammenarbeit mit den vier Luftschiffen 20 bewegt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Ein fliegender Körper gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 6 beschrieben werden. Während in der vorangehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der fliegende Körper (Luftschiff bzw. Zeppelin) lediglich durch die statische Auftriebskraft aufsteigt, ist in dieser Ausführungsform der fliegende Körper mit Auftrieb erzeugenden Teilen versehen. Die Merkmale anders als der fliegende Körper sind die gleichen wie jene in der ersten und der zweiten Ausführungsform und werden nicht weiter beschrieben werden.
Das Luftschiff 20a als ein fliegender Körper gemäß dieser Ausführungsform ist mit Flügeln 22 als Auftrieb erzeugende Teile bzw. Lift erzeugende Teile versehen. In dieser Ausführungsform sind die Flügel 22 symmetrisch an jeder von zwei Positionen der Vorderseite und der Rückseite vorgesehen, um eine Gesamtheit von vier Flügeln 22 auszumachen. Die Konstruktion des Luftschiffs 20a ist die gleiche wie jene des Luftschiffs 20 in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform mit Ausnahme des Vorsehens der vier Flügel 22 und die gleichen Teile bzw. Abschnitte werden nicht weiter beschrieben werden.
In dieser Ausführungsform sind die Flügel 22 Ultraleichtflügel, wie zum Beispiel aufblasbare Flügel. Sie können während einer Steuerung in der Richtung geschwungen werden, die durch Pfeile R in 6 dargestellt ist. Wenn die Flügel 22 in solch einer Weise geschwenkt werden, um direkt der Windrichtung zugewandt zu sein, können sie einen Lift bzw. Auftrieb erzeugen.
Wie vorangehend beschrieben ist, kann das Luftschiff 20a als ein fliegender Körper gemäß dieser Ausführungsform als eine Auftriebskraft einen Auftrieb verwenden, der durch die Flügel 22 erzeugt wird, zusätzlich zu der statischen Auftriebskraft. Dies kann die Kraft zum Anheben der vorangehend genannten Aufenthaltsstruktur 10 durch die Luftschiffe 20a erhöhen. Folglich kann die Anzahl der Luftschiffe 20a und/oder die Größe der Luftschiffe 20a verringert werden. Des Weiteren kann die Größe der Aufenthaltsstruktur 10, das maximale Gewicht der Menschen und Gepäck auf der Aufenthaltsstruktur 10 und die Höhenlage, auf der die Aufenthaltsstruktur 10 fliegend gehalten wird, leichter erhöht werden. Die Positionen, an denen die Flügel 22 vorgesehen sind, und die Anzahl der Flügel 22 sind nicht auf die vorangehend beschriebenen begrenzt.
(Vierte Ausführungsform)
Ein fliegender Körper gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 7 beschrieben werden. Während in der vorangehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der fliegende Körper (Luftschiff bzw. Zeppelin) lediglich durch die statische Auftriebskraft aufsteigt, ist in dieser Ausführungsform der fliegende Körper mit Auftrieb erzeugenden Teilen versehen. Die Merkmale verschieden zu dem fliegenden Körper sind die gleichen wie jene in der ersten und zweiten Ausführungsform und werden nicht weiter beschrieben werden.
Das Luftschiff 20b als ein fliegender Körper gemäß dieser Ausführungsform ist mit Hauptflügeln 23 und Querrudern 24 als auftriebs- bzw. lifterzeugende Teile versehen. In dem Luftschiff 20b gemäß dieser Ausführungsform sind die Hauptflügel 23 symmetrisch an einer Mittelposition hinsichtlich der Vorwärts-Rückwärts-Richtung vorgesehen und die Querruder 24 sind symmetrisch an einer vorderen Position vorgesehen. Die Konstruktion des Luftschiffs 20b ist die gleiche wie jene des Luftschiffs 20 in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform mit Ausnahme des Vorsehens der Hauptflügel 23 und Querruder 24, und die gleichen Teile werden nicht weiter beschrieben werden. Die Flügel 23 und die Querruder 24 sind Ultraleichtflügel, wie zum Beispiel aufblasbare Flügel. Die Hauptflügel 23 sind mit Propellern 23b ausgerüstet, die Luft zu dem Körper 23a der Hauptflügel 23 blasen.
Das Luftschiff 20b gemäß dieser Ausführungsform mit der vorangehend beschriebenen Konstruktion kann einen Auftrieb durch die Hauptflügel 23 und die Querruder 24 unter Verwendung von natürlichem Wind erzeugen und zusätzlich kann es durch ein Blasen von Luft zu den Hauptflügeln 23 durch die Drehung der Propeller 23b zwangsweise einen Auftrieb erzeugen.
Wie vorangehend beschrieben ist, kann diese Ausführungsform außerdem die vorteilhaften Effekte gleichermaßen wie die vorangehend beschriebene dritte Ausführungsform erreichen. In dem Fall dieser Ausführungsform kann ein Auftrieb lediglich durch Blasen von Luft zu den Hauptflügeln 23 durch die Drehung der Propeller 23b erzeugt werden ohne ein Verwenden von natürlichem Wind. Die Querruder 24 können außerdem mit Propellern ausgerüstet sein.
(Fünfte Ausführungsform)
Ein fliegender Körper gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben werden. Während in der vorangehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der fliegende Körper (Luftschiff bzw. Zeppelin) lediglich durch die statische Auftriebskraft aufsteigt, ist in dieser Ausführungsform der fliegende Körper mit auftriebserzeugenden Teilen versehen. Die Merkmale verschieden zu dem fliegenden Körper sind die gleichen wie jene in der ersten und der zweiten Ausführungsform und werden nicht weiter beschrieben.
Das Luftschiff 20c als ein fliegender Körper gemäß dieser Ausführungsform ist mit Mantelpropellern 25 als Auftrieb erzeugende Teile versehen. In dieser Ausführungsform sind die Mantelpropeller 25 symmetrisch an jeder von drei Positionen der Vorderseite, der Rückseite und der Mitte vorgesehen, um eine Gesamtheit von sechs Mantelpropellern auszumachen. Die Konstruktion des Luftschiffs 20c ist die gleiche wie jene des Luftschiffs 20 in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform mit Ausnahme des Vorsehens der sechs Mantelpropeller 25 und die gleichen Teile werden nicht weiter beschrieben.
Der Mantelpropeller 25 hat einen zylindrischen Teil 25a, einen Propeller 25b, der in dem zylindrischen Teil 25a vorgesehen ist, und ein Stützteil 25c, das den zylindrischen Teil 25a stützt. Der zylindrische Teil 25a wird durch das Stützteil 25c in solch einer Weise gestützt, dass es in der Richtung geschwenkt werden kann, die durch Pfeile S in 8 dargestellt ist, relativ zu dem Stützteil 25c und die Orientierung des zylindrischen Teils 25a kann gesteuert werden. 9 stellt dar, wie die Orientierung des zylindrischen Teils 25a geändert wird.
Das Luftschiff 20c gemäß dieser Ausführungsform mit der vorangehend beschriebenen Konstruktion kann eine Luftströmung durch die zylindrischen Teile 25a durch die Drehung der Propeller 25b erzeugen. Daher kann das Luftschiff 20c einen Auftrieb durch die Mantelpropeller 25 zusätzlich zu der statischen Auftriebskraft als eine Kraft zum Aufsteigen erzeugen.
Wie vorangehend beschrieben ist, kann diese Ausführungsform ebenfalls die vorteilhaften Effekte gleich jenen der vorangehend beschriebenen dritten Ausführungsform erreichen. In dieser Ausführungsform kann die Richtung der Hubkraft bzw. Auftriebskraft, die durch jeden der Mantelpropeller 25 erzeugt wird, durch ein Steuern des Schwenkens des zylindrischen Teils 25a reguliert werden. Dies ermöglicht eine Steuerung der Inklination des Luftschiffs 20c. Die Positionen, an denen die Mantelpropeller 25 vorgesehen sind, und die Anzahl der Mantelpropeller 25 sind nicht auf jene beschränkt, die vorangehend beschrieben sind.
(Andere)
Während in den Ausführungsformen, die in dem Vorangehenden beschrieben sind, die fliegenden Körper, die verwendet sind, um die Aufenthaltsstruktur 10 anzuheben, und die fliegenden Körper, die verwendet sind, um die Gondel 60 auf und ab zu bewegen, Luftschiffe bzw. Zeppeline sind, können Ballone als die fliegenden Körper alternativ verwendet werden. Wenn Ballone verwendet werden, um die Aufenthaltsstruktur 10 anzuheben, können sie mit verschiedenen auftriebserzeugenden Teilen versehen werden, wie in der dritten, vierten und fünften Ausführungsform beschrieben ist. Die fliegenden Körper, die verwendet sind, um die Gondel 60 auf und ab zu bewegen, können ebenfalls mit Auftrieb erzeugenden Teilen versehen werden.
Es gibt keine Beschränkung der Anzahl von fliegenden Körpern (Luftschiffe 20 und/oder Ballone), solange sie einen Auftrieb erzeugen können, der erforderlich ist, um die Aufenthaltsstruktur 10 auf einer gewünschten Höhenlage zu halten, und die Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur 10 steuern können. Die Struktur zum Aufenthalt 10 kann nicht lediglich durch Luftschiffe 20 oder nicht lediglich durch Ballone angehoben werden, sondern außerdem durch Luftschiffe 20 und Ballone.
Ein fliegender Körper kann mit verschiedenen Arten von Auftrieb erzeugenden Teilen versehen werden, die in der dritten bis fünften Ausführungsform beschrieben sind. Zum Beispiel kann ein Luftschiff mit Flügeln 22, die in der dritten Ausführungsform beschrieben sind, und Mantelpropellern 25 versehen sein, die in der fünften Ausführungsform beschrieben sind. Auf diese Weise können die Auftriebs erzeugenden Teile, die in diesen Ausführungsformen beschrieben sind, in geeigneten Kombinationen nach Bedarf eingesetzt werden.
Während in der dritten bis fünften Ausführungsform die auftriebserzeugenden Teile an den Luftschiffen vorgesehen sind, die als fliegende Körper dienen, können die auftriebserzeugenden Teile an der Aufenthaltsstruktur 10 vorgesehen sein, die in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben ist. Die auftriebserzeugenden Teile können lediglich an den fliegenden Körpern oder lediglich an der Aufenthaltsstruktur 10 vorgesehen sein. Alternativ können die auftriebserzeugenden Teile an sowohl den fliegenden Körpern als auch der Aufenthaltsstruktur 10 vorgesehen sein. Jedoch, in dem Fall der auftriebserzeugenden Teile, die in der dritten Ausführungsform beschrieben sind, ist es notwendig, dass die Flügel 22 dem Wind direkt zugewandt sind, um einen Auftrieb zu erzeugen, und deshalb ist es außerdem notwendig, die Orientierung der Aufenthaltsstruktur 10 zu ändern. Dies ist nicht erwünscht, weil ein komplexes System zum Ändern der Orientierung der Aufenthaltsstruktur 10 notwendig ist. Ferner, da die auftriebserzeugenden Teile Lärm erzeugen können, ist es wünschenswert, dass sie aus Sicht des Komforts für Menschen, die sich in der Aufenthaltsstruktur 10 aufhalten, lediglich an den fliegenden Körpern vorgesehen sind. Ferner, von einem Wartungsgesichtspunkt aus, ist es wünschenswert, dass die Teile, die eine statische Auftriebskraft oder einen Auftrieb erzeugen, an einem von diesen vorgesehen sind, und es ist wünschenswert, dass die auftriebserzeugenden Teile lediglich an den fliegenden Körpern vorgesehen sind.
Bezugszeichenliste

10: Aufenthaltsstruktur
11: Fenster
12: Kabine
13: Druckanpassungsraum
14: erste öffenbare/schließbare Tür
15: zweite öffenbare/schließbare Tür
20, 20a, 20b, 20c: Luftschiff
21: Solarzelle
22: Flügel
23: Hauptflügel
23a: Körper des Hauptflügels
23b: Propeller
24: Querruder
25: Mantelpropeller
25a: zylindrischer Teil
25b: Propeller
25c: Stützteil
30: Gründung
35: Schiff
40: Kabel
50: Anlegekabel
60: Gondel
61: Kabine
62: Kabel
70: Gründung
75: Schiff
80: Anlegekabel
90: kleines Luftschiff
100, 100a: Stratosphärenaufenthaltseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000-95196 A [0004]
JP 2001-199397 A [0004]

Claims

Stratosphärenaufenthaltseinrichtung, die Folgendes aufweist: eine Aufenthaltsstruktur mit einer Kabine, in der eine Umgebung, in der sich Menschen aufhalten können, beibehalten wird und die einen Druckwiderstand in einer Umgebung auf einer höchsten Höhenlage aufweist, auf der die Aufenthaltsstruktur fliegend gehalten wird; einen fliegenden Körper, der angepasst ist, um in der Lage zu sein, durch eine statische Auftriebskraft in den Himmel aufzusteigen, und der die Aufenthaltsstruktur anhebt, um die Aufenthaltsstruktur fliegend in der Stratosphäre in dem Höhenlagenbereich von 15 bis 25 Kilometern zu halten; und ein Anlegebauteil, das ein erstes Ende, welches an der Aufenthaltsstruktur oder dem fliegenden Körper fixiert ist, und ein zweites Ende aufweist, das auf der Erde fixiert ist, um die Aufenthaltsstruktur zu vertäuen.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der fliegende Körper angepasst ist, um in der Lage zu sein, sich in vertikale und horizontale Richtungen zu bewegen, und wobei es eine Vielzahl der fliegenden Körper gibt, die die Aufenthaltsstruktur in verschiedene Richtungen ziehen, um die Position und Inklination der Aufenthaltsstruktur zu steuern.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anlegebauteil wenigstens eines von einem ersten Anlegekabel mit einem Ende, das an einem Kabel fixiert ist, das den fliegenden Körper und die Aufenthaltsstruktur verbindet, und einem zweiten Anlegekabel mit einem Ende aufweist, das an der Aufenthaltsstruktur fixiert ist.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach Anspruch 3, ferner mit einer Gondel, die eine Kabine aufweist, in der eine Umgebung, in der sich Menschen aufhalten können, beibehalten wird, die einen Druckwiderstand in einer Umgebung bei einer Höhenlage aufweist, auf der die Aufenthaltsstruktur fliegend gehalten wird, und die sich auf dem zweiten Anlegekabel zwischen der Erde und der Aufenthaltsstruktur bewegen kann.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach Anspruch 4, ferner mit einem fliegenden Körper zum Antreiben der Gondel, der angepasst ist, um in der Lage zu sein, durch eine statische Auftriebskraft in den Himmel aufzusteigen, und der die Gondel anhebt, um sie zu der Aufenthaltsstruktur zu bewegen.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Ende des Anlegebauteils auf dem Boden fixiert ist.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Ende des Anlegebauteils an einem Schiff auf dem Meer fixiert ist.
Stratosphärenaufenthaltseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Auftrieb erzeugendes Teil, das einen Auftrieb erzeugt, an wenigstens einem von der Aufenthaltsstruktur und dem fliegenden Körper vorgesehen ist.