JP2000016394A - 空中浮遊体の高度制御装置 - Google Patents
空中浮遊体の高度制御装置Info
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- JP2000016394A JP2000016394A JP10181293A JP18129398A JP2000016394A JP 2000016394 A JP2000016394 A JP 2000016394A JP 10181293 A JP10181293 A JP 10181293A JP 18129398 A JP18129398 A JP 18129398A JP 2000016394 A JP2000016394 A JP 2000016394A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスを封入する浮遊体のガスの量を制御し
て、長期間、定高度を維持する空中浮遊体の高度制御装
置を提供する。 【解決手段】 空気より軽いガスを充填した空中浮遊体
１において、浮遊体内のガスを液化する圧縮機１１と、
液化したガスを蓄える容器１３と、この容器１３と浮遊
体１を結ぶ配管に設けられた流量調節弁１４と、を備え
る。
て、長期間、定高度を維持する空中浮遊体の高度制御装
置を提供する。 【解決手段】 空気より軽いガスを充填した空中浮遊体
１において、浮遊体内のガスを液化する圧縮機１１と、
液化したガスを蓄える容器１３と、この容器１３と浮遊
体１を結ぶ配管に設けられた流量調節弁１４と、を備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛行船等の空中浮
遊体の高度制御装置に関する。
遊体の高度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】飛行船の船体内部は、ヘリウムを封入す
るガス嚢（エンベロープ）と、空気を取り入れる空気房
（バロネット）からなっている。飛行船が上昇して高空
に上がって行くと、温度は下がり気圧は低くなる。気圧
がどんどん低くなると、ガス嚢に封入されたヘリウムよ
り圧力が低くなる。このようになるとヘリウムは膨張を
始め、ガス嚢に大きな圧力がかかってくる。飛行船の船
体の容積は一定なので、ヘリウムが膨張して体積が増え
た分、何かを減らさなければ船体が破損してしまうし、
浮力も一定に保つことができない。そこで空気房の空気
を放出する。逆に降下する場合、温度が上がり、気圧が
上昇し、ヘリウムは縮小するため、空気房に空気を送り
込む。このように空気房の空気量を調節することで船体
の容積を一定として同じ浮力を保っている。
るガス嚢（エンベロープ）と、空気を取り入れる空気房
（バロネット）からなっている。飛行船が上昇して高空
に上がって行くと、温度は下がり気圧は低くなる。気圧
がどんどん低くなると、ガス嚢に封入されたヘリウムよ
り圧力が低くなる。このようになるとヘリウムは膨張を
始め、ガス嚢に大きな圧力がかかってくる。飛行船の船
体の容積は一定なので、ヘリウムが膨張して体積が増え
た分、何かを減らさなければ船体が破損してしまうし、
浮力も一定に保つことができない。そこで空気房の空気
を放出する。逆に降下する場合、温度が上がり、気圧が
上昇し、ヘリウムは縮小するため、空気房に空気を送り
込む。このように空気房の空気量を調節することで船体
の容積を一定として同じ浮力を保っている。
【０００３】近年、飛行船を高高度、例えば１００００
ｍ程度の成層圏に位置させて、観測などを行わせる計画
が進められている。この場合、一定の高度に飛行船を保
持する必要があり、定高度制御が必要になる。
ｍ程度の成層圏に位置させて、観測などを行わせる計画
が進められている。この場合、一定の高度に飛行船を保
持する必要があり、定高度制御が必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし飛行船を、この
ような成層圏に長期間、定高度を維持するには、空気房
の空気量の調節では、対応できない場合が存在する。
ような成層圏に長期間、定高度を維持するには、空気房
の空気量の調節では、対応できない場合が存在する。
【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、ガスを封入する浮遊体のガスの量を制御して、
長期間、定高度を維持する空中浮遊体の高度制御装置を
提供することを目的する。
もので、ガスを封入する浮遊体のガスの量を制御して、
長期間、定高度を維持する空中浮遊体の高度制御装置を
提供することを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明では、空気より軽いガスを充填した空中
浮遊体において、浮遊体内のガスを液化する圧縮機と、
液化したガスを蓄える容器と、この容器と浮遊体を結ぶ
配管に設けられた流量調節弁と、を備える。
請求項１の発明では、空気より軽いガスを充填した空中
浮遊体において、浮遊体内のガスを液化する圧縮機と、
液化したガスを蓄える容器と、この容器と浮遊体を結ぶ
配管に設けられた流量調節弁と、を備える。
【０００７】大気の温度が上昇したり、気圧が低下する
と浮遊体内の空気より軽いガス（通常ヘリウムガスが用
いられる）が膨張し、浮力が増大して浮遊体は上昇す
る。このとき圧縮機を稼働し、浮力が増加しなくなるま
でガスを抜き出して液化する。また、大気の温度が低下
したり、気圧が増加すると浮遊体内のガスが収縮し、浮
力が減少して浮遊体は降下する。このとき流量調節弁を
操作し、液化ガスを蒸発させて浮遊体に注入することに
より、ガスの体積を増大させ浮力の減少をくい止めるこ
とができる。これにより高度を一定に保つことができ
る。
と浮遊体内の空気より軽いガス（通常ヘリウムガスが用
いられる）が膨張し、浮力が増大して浮遊体は上昇す
る。このとき圧縮機を稼働し、浮力が増加しなくなるま
でガスを抜き出して液化する。また、大気の温度が低下
したり、気圧が増加すると浮遊体内のガスが収縮し、浮
力が減少して浮遊体は降下する。このとき流量調節弁を
操作し、液化ガスを蒸発させて浮遊体に注入することに
より、ガスの体積を増大させ浮力の減少をくい止めるこ
とができる。これにより高度を一定に保つことができ
る。
【０００８】請求項２の発明では、前記圧縮機は電動モ
ータで駆動され、このモータは前記浮遊体に取り付けら
れた太陽電池で駆動される。
ータで駆動され、このモータは前記浮遊体に取り付けら
れた太陽電池で駆動される。
【０００９】高高度では太陽の照射を十分に受けること
ができるので、太陽電池による電動モータの駆動を長期
間行うことができる。
ができるので、太陽電池による電動モータの駆動を長期
間行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は実施形態の飛行船（空中浮遊
体）の外観を示す図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図
であり、本発明の装置を示す。図２の表示は本発明の装
置が船外にあるように示しているが、これらの装置は船
内または船表面に設けられている。図１において、飛行
船は、ヘリウムガスを充填する船体１と、この船体１の
下部に取り付けられたゴンドラ２と、船尾に設けられた
垂直安定板３と水平安定板４と、垂直安定板３の後部に
取り付けられた方向舵５と、水平安定板４の後部に取り
付けられた昇降舵６と、ゴンドラ２の両側に取り付けら
れた推進用ダクテッドファン７とを備えている。垂直安
定板３と水平安定板４は固定ワイヤ８で結ばれている。
参照して説明する。図１は実施形態の飛行船（空中浮遊
体）の外観を示す図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図
であり、本発明の装置を示す。図２の表示は本発明の装
置が船外にあるように示しているが、これらの装置は船
内または船表面に設けられている。図１において、飛行
船は、ヘリウムガスを充填する船体１と、この船体１の
下部に取り付けられたゴンドラ２と、船尾に設けられた
垂直安定板３と水平安定板４と、垂直安定板３の後部に
取り付けられた方向舵５と、水平安定板４の後部に取り
付けられた昇降舵６と、ゴンドラ２の両側に取り付けら
れた推進用ダクテッドファン７とを備えている。垂直安
定板３と水平安定板４は固定ワイヤ８で結ばれている。
【００１１】図２は本発明の構成を示し、１１は船体１
に充填されたヘリウムガスを吸い出し、圧縮して液化す
る圧縮機であり、電動モータ１２により駆動される。１
３は高圧容器で液化したヘリウムを貯蔵する。この高圧
容器１には流量調節弁１４が設けられ、この流量調節弁
１４は船体１に接続されている。流量調節弁１４を開放
することにより液化したヘリウムを気化し、船体１内に
供給する。船体１の表面には太陽電池１５が取り付けら
れており、この太陽電池１５の電力により圧縮機１１は
駆動される。なお太陽電池１５を除く各機器１１〜１６
はゴンドラ２内に設けられている。
に充填されたヘリウムガスを吸い出し、圧縮して液化す
る圧縮機であり、電動モータ１２により駆動される。１
３は高圧容器で液化したヘリウムを貯蔵する。この高圧
容器１には流量調節弁１４が設けられ、この流量調節弁
１４は船体１に接続されている。流量調節弁１４を開放
することにより液化したヘリウムを気化し、船体１内に
供給する。船体１の表面には太陽電池１５が取り付けら
れており、この太陽電池１５の電力により圧縮機１１は
駆動される。なお太陽電池１５を除く各機器１１〜１６
はゴンドラ２内に設けられている。
【００１２】船体１の内部には圧力計１７と温度計１８
が設けられ、船体１の外部にも同様に圧力計１９と温度
計２０が設けられ、これらの計測データは制御装置１６
に送られる。制御装置１６はこれらの計測データにより
モータ１２への通電、流量調節弁１４の開度制御を行
う。
が設けられ、船体１の外部にも同様に圧力計１９と温度
計２０が設けられ、これらの計測データは制御装置１６
に送られる。制御装置１６はこれらの計測データにより
モータ１２への通電、流量調節弁１４の開度制御を行
う。
【００１３】次に動作について説明する。飛行船は１０
０００ｍ程度の高高度にあり、この高度を保持する動作
について説明する。気温が上昇した場合や気圧が低下し
た場合は、船体１のガスは膨張するので、これにより船
体１も膨張し、浮力が大きくなり船体１は上昇する。制
御装置１６は温度計１８，２０、および圧力計１７，１
９の計測値からこの状態を認識すると、モータ１２を駆
動して圧縮機１１を稼働し、船体１内のヘリウムを吸い
出し、液化して高圧容器１３に格納する。また、気温の
降下や気圧の上昇が発生すると、船体１のガスは収縮す
るので、浮力が少なくなり船体１は降下する。この場
合、制御装置１６は流量調節弁１４を徐々に開き、高圧
容器１３の液化ガスを気化し、船体１の体積収縮を防止
する。これにより所定の高度を維持することができる。
０００ｍ程度の高高度にあり、この高度を保持する動作
について説明する。気温が上昇した場合や気圧が低下し
た場合は、船体１のガスは膨張するので、これにより船
体１も膨張し、浮力が大きくなり船体１は上昇する。制
御装置１６は温度計１８，２０、および圧力計１７，１
９の計測値からこの状態を認識すると、モータ１２を駆
動して圧縮機１１を稼働し、船体１内のヘリウムを吸い
出し、液化して高圧容器１３に格納する。また、気温の
降下や気圧の上昇が発生すると、船体１のガスは収縮す
るので、浮力が少なくなり船体１は降下する。この場
合、制御装置１６は流量調節弁１４を徐々に開き、高圧
容器１３の液化ガスを気化し、船体１の体積収縮を防止
する。これにより所定の高度を維持することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、船体内に充填されたガスを液化し、これを気化する
装置を備え、船体が上昇するときは船体のガスを液化し
て浮力を減少して上昇を防止し、降下するときは液化し
たガスを気化して浮力を増加し、所定の高度を維持する
ことができる。
は、船体内に充填されたガスを液化し、これを気化する
装置を備え、船体が上昇するときは船体のガスを液化し
て浮力を減少して上昇を防止し、降下するときは液化し
たガスを気化して浮力を増加し、所定の高度を維持する
ことができる。
【図１】本発明の装置を搭載する飛行船を示す。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図で、本発明の装置を示す図
である。
である。
１ 船体 ２ ゴンドラ ３ 垂直安定板 ４ 水平安定板 ５ 方向舵 ６ 昇降舵 ７ ダクテッドファン ８ 固定ワイヤ １１ 圧縮機 １２ モータ １３ 高圧容器 １４ 流量調節弁 １５ 太陽電池 １６ 制御装置 １７、１９ 圧力計 １８、２０ 温度計
Claims (2)
- 【請求項１】 空気より軽いガスを充填した空中浮遊体
において、浮遊体内のガスを液化する圧縮機と、液化し
たガスを蓄える容器と、この容器と浮遊体を結ぶ配管に
設けられた流量調節弁と、を備えたことを特徴とする空
中浮遊体の高度制御装置。 - 【請求項２】 前記圧縮機は電動モータで駆動され、こ
のモータは前記浮遊体に取り付けられた太陽電池で駆動
されることを特徴とする請求項１記載の空中浮遊体の高
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181293A JP2000016394A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 空中浮遊体の高度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181293A JP2000016394A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 空中浮遊体の高度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000016394A true JP2000016394A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16098157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10181293A Pending JP2000016394A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 空中浮遊体の高度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000016394A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002255096A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 飛行体 |
| FR2846937A1 (fr) * | 2002-11-13 | 2004-05-14 | Michel Teychenne | Dispositif de maintien de la pression, pour le deplacement d'un ballon gonfle a l'helium |
| FR2846938A1 (fr) | 2002-11-13 | 2004-05-14 | Ballon Photo | Procede et dispositif permettant de maintenir le pression statique gazeuse a l'interieur d'un aerostat |
| US7248467B2 (en) | 2004-11-05 | 2007-07-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Apparatus for a shock absorber that allows a disk drive to move with respect to the chassis of a computer system |
| JP2009509803A (ja) * | 2005-09-29 | 2009-03-12 | ニュー クリエイト リミテッド | 空中にオブジェを自由立ち支持するための方法および装置 |
| US7559132B2 (en) | 2004-11-05 | 2009-07-14 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for manufacturing a shock absorber that allows a disk drive to move with respect to the chassis of a computer system |
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| RU2644813C1 (ru) * | 2016-12-23 | 2018-02-14 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Дирижабль |
| CN113250948A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-13 | 北京临近空间飞艇技术开发有限公司 | 一种平流层飞艇氦气压缩机性能指标地面评估系统及方法 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10181293A patent/JP2000016394A/ja active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |