JP2002308186A - 飛行船降下方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全かつ迅速に搭載されている各種機材や上
記観測・調査等の記録データの回収が可能な飛行船降下
方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 回収信号を受信すると、飛行船Ａの外膜
が焼き切られ（Ｓ１）、破断された飛行船Ａが降下す
る。そして、降下が第１の高度に達した時、パイロット
シュート１８が開傘する（Ｓ２）とともに、開傘したパ
イロットシュート１８に作用する空気抵抗でドラグシュ
ート１７が引出されて開傘した後、パイロットシュート
１８が切離される（Ｓ３）。そして、第２の高度まで降
下した時、メインパラシュート１６が引っ張り出されて
開傘した後、ドラグシュート１７が切離される（Ｓ
４）。着地あるいは着水後、メインパラシュート１６は
飛行船Ａから切離され、飛行船Ａに搭載されていた各種
機材や観測・調査等の記録データは回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、高度１５ｋｍ以上
の成層圏に滞留している飛行船などにおいて、船体外皮
膜や搭載機材、調査データ等の確実な回収を目的とする
降下方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高度１５ｋｍ以上の成層圏で静止衛星の
ように電波中継による情報通信や放送分野のみならず、
レーダ等の電磁波による広範囲の地表や気象観測を実施
したり、高層の大気成分分析等の調査を実施したり、場
合によっては監視などの任務を遂行する目的のために、
任意の地点に移動し、且つ、その地点で長時間滞留する
ことが可能な成層圏飛行船が提案されている。そして、
かかる成層圏飛行船は、上述のような種々の目的に比較
的安価に利用できる手段として注目されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大気密
度が地上付近に比べ約１／１４〜１／１５に希薄化する
成層圏で用いられる成層圏飛行船にあっては、その浮力
を発生させる浮揚気体の容積を地上のそれに比べ、成層
圏においては１４〜１５倍と大幅に変化させる必要があ
り、逆に、降下する時には浮揚気体を一部放出すると同
時に大気中の空気を加圧して船体内に送り込む必要があ
る。この場合、船体形状を元のままにして浮力を減じて
降下させると、降下するときの速度を大きくできないこ
とから予期しない突風や横風、あるいは推進機や浮力制
御装置の故障が生じたときなどには、例えば飛行危険空
域への侵入などの不測の事態が起こり得る。とりわけ、
非常時での降下には対処できない。しかるに、非常時で
あっても、飛行船に搭載されている各種機材や上記観測
・調査等の記録データの回収が困難になるほどの降下速
度で地上に降下させては初期の目的が達成されない。

【０００４】本発明の目的は、非常時であっても、安全
かつ迅速に飛行船に搭載されている各種機材や上記観測
・調査等の記録データの回収が可能な飛行船降下方法及
びその装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る飛行船降下方法は、飛行船
体の船尾外膜、又は船尾外膜を含む複数個所の外膜を、
例えば火薬の燃焼で焼き切ることにより破断して浮揚気
体を大気中に排出し、第１の高度まで降下したときにド
ラグシュートを開傘するか、又はドラグシュートの開傘
を確実にするためにパイロットシュートの開傘とともに
ドラグシュートを引出して開傘するかして、第２の高度
まで降下したときにメインパラシュートを開傘するよう
にしたものであり、ドラグシュートを用いてジェット気
流域を高速で降下して当該気流の影響を極力抑える一
方、ジェット気流域に影響されない域ではメインパラシ
ュートで降下することで各域での降下速度を適切にして
安全かつ迅速に飛行船に搭載されている各種機材や上記
観測・調査等の記録データを回収することができる。ま
た、このようにすると、回収地点の精度も向上する。

【０００６】また、本発明の請求項２に係る飛行船降下
方法は、ドラグシュート又は当該ドラグシュートととも
にパイロットシュートが切離される時に、同時にメイン
パラシュートを開傘させるための第２パイロットシュー
トが開傘するようにしたもので、メインパラシュートを
ドラグシュートなどとは独立して開傘させることができ
るために、運用面での自由度が増す利点がある。

【０００７】また、本発明の請求項３に係る飛行船降下
方法は、パイロットシュート又はドラグシュートの先端
にバルーンを取付け、このバルーンによってこれらシュ
ートの開傘を容易にしたもので、浮力を受けたバルーン
によってパイロットシュートやドラグシュートは破断さ
れた船体より常に上方に位置するところで開傘する態様
となるために、破断された船体との干渉を回避すること
が確実になる。

【０００８】また、本発明の請求項４に係る飛行船降下
装置は、回収信号を受けて飛行船の外膜を破断する膜破
断装置と、第１の高度まで降下したときに検出される高
度検出信号に基づきドラグシュートを開傘すべく、例え
ば火薬やガス圧で射出し、第２の高度まで降下したとき
に検出される高度検出信号に基づきメインパラシュート
を開傘するパラシュート開傘装置とを備えるものであ
り、本装置は飛行船船体の最後尾に配設されることが好
ましい。膜破断装置は、火薬の燃焼によって外膜を焼き
切るようにしたデトネーションコード方式のものが好適
である。また、安全かつ迅速に飛行船に搭載されている
各種機材や上記観測・調査等の記録データを回収するた
めに、パラシュート開傘装置は、高度に応じて選定され
たパラシュートを開傘するようにしている。

【０００９】また、本発明の請求項５に係る飛行船降下
装置では、パラシュート開傘装置は、ドラグシュート
を、最初に射出されたパイロットシュートの開傘により
引出して開傘するようにしたもので、最初に小型のパイ
ロットシュートを開傘してから当該パイロットシュート
に作用する空気抵抗で中型のドラグシュートを引出すよ
うにしたもので、ドラグシュートを確実に開傘できる利
点がある。

【００１０】また、本発明の請求項６に係る飛行船降下
装置では、パラシュート開傘装置は、ドラグシュート又
は当該ドラグシュートとともにパイロットシュートが切
離される時に、同時に第２パイロットシュートを開傘し
てメインパラシュートを開傘するもので、メインパラシ
ュートはドラグシュートとは独立して開傘されるように
したものである。尚、第２パイロットシュートの射出
は、上記同様に火薬やガス圧を用いてなされる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の飛行船降下方法に係る実
施の形態を図面を参照して説明する。まず、第１の実施
の形態に係る降下方法を図１〜６を参照して説明する。
本実施の形態の降下方法を実現する装置１の構成は、図
１に示すように、ＣＰＵなどで構成されるコントロール
ボックス２と、このコントロールボックス２からの各種
コマンドを受ける膜破断装置３及びパラシュート開傘装
置４と、コントロールボックス２に飛行船Ａの回収信号
を供給する受信装置５及び高度を計測して計測信号を供
給する圧力高度計６とからなり、コントロールボックス
２、膜破断装置３及びパラシュート開傘装置４には、電
源装置７が接続されている。

【００１２】上記膜破断装置３は、火薬の燃焼によって
飛行船Ａの外膜を焼き切るデトネーションコード方式で
構成されるもので、図２（Ａ）に示すように、飛行船Ａ
の船尾外膜を含む、本実施の形態では、３個所の位置ａ
_１〜ａ_３に、同図（Ｂ）に示すような態様で配設され
る。尚、図２（Ｂ）は、同図（Ａ）の位置ａ_１の拡大詳
細図である。位置ａ_１に配設される本膜破断装置３につ
いて説明すれば、リレーボックス（図示せず）に接続さ
れるデトネータ（点火玉）８ａ，８ｂを外膜の適宜位置
に配し、各デトネータ８ａ，８ｂにそれぞれ接続される
デトネーションコード９ａ，９ｂをこの交角が略直角に
なるように、且つ、デトネーションコード９ａ，９ｂが
外膜に密着するように低温テープ１０で取付ける。この
とき、低温テープ１０が外膜から剥がれ落ちないように
適宜にクランプテープ１１で補強しておく。尚、上述の
ように交角を略直角にすると、外膜の破断が効果的に行
える。本膜破断装置３では、コントロールボックス２か
らの破断指令に基づき、リレーボックスが作動してデト
ネータ８ａ，８ｂに電圧が印加されると、火薬の燃焼が
デトネーションコード９ａ，９ｂに導火されて外膜が焼
き切られる。

【００１３】上記パラシュート開傘装置４は、図３に示
すように、飛行船Ａの船尾円周上の補強パッチ１２から
放射状にロープ１３を取付け、その先端を束ねてスチー
ルリング１４を介して取付けられるものである。その構
成は、図４に示されているように、細長な円筒状の収納
ケース１５に、飛行船Ａの船尾に近い方からメインパラ
シュート１６、ドラグシュート１７、パイロットシュー
ト１８の順に折畳まれて収納されている。そして、メイ
ンパラシュート１６の吊下索（図示せず）は，収納ケー
ス１５の基部１５ａに切離機構１９ａを介して取付けら
れる一方、メインパラシュート１６の傘体頂部（図示せ
ず）は、切離機構１９ｂ及びメインパラシュート引出装
置２０を介してドラグシュート１７の吊下索（図示せ
ず）に取付けられ、更に、ドラグシュート１７の傘体頂
部（図示せず）は、切離機構１９ｃ（図６（Ａ）参照）
を介してパイロットシュート１８に取付けられる。

【００１４】ここで、切離機構１９ａ等は、点火薬の爆
発圧によってカッターが飛び出して索を切断するように
したものである。また、メインパラシュート引出装置２
０は、点火薬２０ａなどが装填された円筒部材２０ｂを
収納ケース１５内のストッパ１５ｂで係止させ、点火薬
２０ａなどの爆発圧でストッパ１５ｂを吹き飛ばして円
筒部材２０ｂを収納ケース１５外に放出させることによ
り、メインパラシュート１６を引っ張り出すようにした
ものである。また、パイロットケース２１は、その巻胴
２１ａにパイロットシュート１８を糸巻き状に巻回して
収納する一方、巻胴２１ａの内部に装填された発火薬２
１ｂや推進薬２１ｃの爆発圧によって、パイロットシュ
ート１８の射出の際に、当該パイロットシュート１８と
ともに、収納ケース１５外に放出されるようになってい
る。

【００１５】本装置１を用いた降下方法を図５，６を参
照して説明する。本装置１が回収信号を受信すると、コ
ントロールボックス２からの破断指令で膜破断装置３が
動作し、飛行船Ａの外膜が焼き切られ（ステップＳ
１）、破断された飛行船Ａが降下する。そして、降下が
第１の高度に達した時、これを計測した圧力高度計６か
らの計測信号がコントロールボックス２に供給される
と、コントロールボックス２は、パラシュート開傘装置
４のパイロットケース２１に装填された発火薬２１ｂや
推進薬２１ｃの爆破を指令し、これにより、パイロット
ケース２１ごと収納ケース１５外に射出されたパイロッ
トシュート１８が開傘する（ステップＳ２）とともに、
開傘したパイロットシュート１８に作用する空気抵抗で
ドラグシュート１７が引出されて開傘する（図６
（Ａ））。しかる後、コントロールボックス２からの切
断指令で切離機構１９ｃが動作してパイロットシュート
１８を切離す（ステップＳ３）。そして、第２の高度ま
で降下した時、これを計測した圧力高度計６からの計測
信号がコントロールボックス２に供給され、コントロー
ルボックス２は、メインパラシュート引出装置２０の円
筒部材２０ｂに装填された点火薬２０ａなどの爆破を指
令し、これにより、メインパラシュート１６が引っ張り
出されて開傘する（図６（Ｂ））。しかる後、コントロ
ールボックス２からの切断指令で切離機構１９ｂが動作
してドラグシュート１７を切離す（ステップＳ４）。着
地あるいは着水後、メインパラシュート１６は、コント
ロールボックス２からの切断指令で切離機構１９ａが動
作して飛行船Ａから切離される。このようにして飛行船
Ａに搭載されていた各種機材や観測・調査等の記録デー
タは回収される。

【００１６】次に、第２の実施の形態に係る降下方法を
図７を参照して説明する。尚、図７中、図５〜６の構成
部材と同一の部材には同一番号を付す。本降下方法が上
述した第１の実施の形態に係る降下方法と異なるところ
は、パイロットシュート１８やドラグシュート１７が切
離されない点にある。したがって、本降下方法を実現す
る装置は、上述した装置１とほぼ同一構成とすることが
できるので、その説明は割愛する。但し、本装置では、
上記切離機構１９ａ等が不要となるためにパラシュート
開傘装置４の構成が簡素になり、また、コントロールボ
ックス２からの破断指令を要しないために降下アルゴリ
ズムも簡素化される。

【００１７】図７において、回収信号の受信に基づき、
飛行船Ａの外膜が焼き切られ（ステップＳ１）、破断さ
れた飛行船Ａが降下する。そして、降下が第１の高度に
達した時、パイロットシュート１８が開傘する（ステッ
プＳ２）とともに、開傘したパイロットシュート１８に
作用する空気抵抗でドラグシュート１７が引出されて開
傘する。ドラグシュート１７が開傘されても、パイロッ
トシュート１８は切離されず（ステップＳ３）、第２の
高度まで降下した時、メインパラシュート１６が引っ張
り出されて開傘する。但し、メインパラシュート１６が
開傘されてもドラグシュート１７は切離されず（ステッ
プＳ４）、着地あるいは着水後、メインパラシュート１
６（パイロットシュート１８及びドラグシュート１７と
共に）は、飛行船Ａから切離される。このようにして飛
行船Ａに搭載されていた各種機材や観測・調査等の記録
データは回収される。

【００１８】次に、第３の実施の形態に係る降下方法を
図８を参照して説明する。尚、図８中、図５〜７の構成
部材と同一の部材には同一番号を付す。本降下方法が上
述した第１の実施の形態に係る降下方法と異なるところ
は、メインパラシュート１６をドラグシュート１７など
とは独立して開傘させるようにするために、第２パイロ
ットシュート２２が開傘してからメインパラシュート１
６が開傘するようにした点であり、したがって、本装置
では、特に図示して説明しないが、パイロットシュート
１８で引出されて開傘するドラグシュート１７の組と、
第２パイロットシュート２２で引出されて開傘するメイ
ンパラシュート１６の組とが独立して並列に収納ケース
１５内に収納される態様が採られる。これにより、低い
高度でメインパラシュートのみを使用した降下が可能に
なる。

【００１９】図８において、回収信号の受信に基づき、
飛行船Ａの外膜が焼き切られ（ステップＳ１）、破断さ
れた飛行船Ａが降下する。そして、降下が第１の高度に
達した時、パイロットシュート１８が開傘する（ステッ
プＳ２）とともに、開傘したパイロットシュート１８に
作用する空気抵抗でドラグシュート１７が引出されて開
傘する（ステップＳ３）。第２の高度まで降下した時、
切離機構が動作してドラグシュート１７を切離すと同時
に、第２パイロットケースに装填された発火薬等の爆破
で、第２パイロットケースごと収納ケース１５外に射出
された第２パイロットシュート２２が開傘する（ステッ
プＳ４）。すると、開傘した第２パイロットシュート２
２に作用する空気抵抗でメインパラシュート１６が引出
されて開傘する（ステップＳ５）。着地あるいは着水
後、メインパラシュート１６（第２パイロットシュート
２２と共に）は、飛行船Ａから切離される。このように
して飛行船Ａに搭載されていた各種機材や観測・調査等
の記録データは回収される。

【００２０】次に、第４の実施の形態に係る降下方法を
図９を参照して説明する。尚、図９中、図５〜８の構成
部材と同一の部材には同一番号を付す。本降下方法が上
述した第３の実施の形態に係る降下方法と異なるところ
は、パイロットシュート１８の傘体先端にバルーン２３
を取付け（図３参照）、降下の際に、かかるバルーン２
３に加わる所定高度での空気抵抗によりパイロットシュ
ート１８を引出して開傘するようにした点であり、この
バルーン２３は、図３の想像線で示すように、収納ケー
ス１５の外に取付けられ、当該バルーン２３の吊下索２
３ａが、収納ケース１５に収納されたパイロットシュー
ト１８の傘体先端に取付けられる。したがって、本方法
を実現する装置は、上述した第３の実施の形態に係る装
置とは、パイロットシュート１８を収納するパイロット
ケース２１を要しない点が異なるだけで、ほぼ同一構成
とすることができる。

【００２１】図９において、飛行船Ａが第１の高度に在
る時、回収信号の受信に基づき飛行船Ａの外膜を焼き切
り、破断された飛行船Ａを降下させると（ステップＳ
１）、バルーン２３に作用する上記所定高度での空気抵
抗でパイロットシュート１８が引出されて開傘する（ス
テップＳ２）。パイロットシュート１８が開傘すると、
これによりドラグシュート１７が引出されて開傘する
（ステップＳ３）。第２の高度まで降下した時、切離機
構が動作してドラグシュート１７を切離すと同時に、第
２パイロットシュート２２が開傘する（ステップＳ４）
とともに、開傘した第２パイロットシュート２２に作用
する空気抵抗でメインパラシュート１６が引出されて開
傘する（ステップＳ５）。着地あるいは着水後、メイン
パラシュート１６（第２パイロットシュート２２と共
に）は、飛行船Ａから切離される。このようにして飛行
船Ａに搭載されていた各種機材や観測・調査等の記録デ
ータは回収される。

【００２２】

【発明の効果】本発明の飛行船降下方法及び降下装置で
は、ドラッグシュートで地上近くまで降下し、地上近く
になって着地のためのメインパラシュートが開くように
構成したので、地上近くまで比較的短時間に降下して飛
行船が気流に流される距離が短くなり捜索範囲を狭くで
きて飛行船の回収が容易になるとともに、ドラッグシュ
ートによりその降下速度を抑えることで、メインパラシ
ュートが開傘したときに搭載機材に与えるし衝撃を緩和
することができるので、迅速かつ安全に飛行船に搭載さ
れている機材や調査・観測等のデータを回収することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る飛行船降下装置の
構成図である。

【図２】 本装置の膜破断装置による外膜破断の説明図
である。

【図３】 本装置のパラシュート開傘装置の、飛行船へ
の取付図である。

【図４】 本装置のパラシュート開傘装置の構成を示す
断面詳細図である。

【図５】 第１の実施の形態に係る降下方法の説明図で
ある。

【図６】 図４の装置の動作説明図である。

【図７】 第２の実施の形態に係る降下方法の説明図で
ある。

【図８】 第３の実施の形態に係る降下方法の説明図で
ある。

【図９】 第４の実施の形態に係る降下方法の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 本飛行船降下装置 ３ 膜破断装置 ４ パラシュート開傘装置 １６ メインパラシュート １７ ドラグシュート １８ パイロットパラシュート ２２ 第２パイロットシュート ２３ バルーン Ａ 飛行船

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 博之 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 佐野 政明 千葉県習志野市津田沼２−１−15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛行船体の船尾外膜又は該船尾外膜を含
   む複数個所の外膜を破断して浮揚気体を大気中に排出
   し、第１の高度まで降下したときにドラグシュートを開
   傘するか、又はパイロットシュートの開傘とともにドラ
   グシュートを引出して開傘するかし、第２の高度まで降
   下したときにメインパラシュートを開傘することを特徴
   とする飛行船降下方法。
2. 【請求項２】 前記ドラグシュート又は該ドラグシュー
   トとともに前記パイロットシュートが切離される時に、
   同時に前記メインパラシュートを開傘させるための第２
   パイロットシュートが開傘することを特徴とする請求項
   １に記載の飛行船降下方法。
3. 【請求項３】 前記パイロットシュート又はドラグシュ
   ートの先端にバルーンを取付け、該バルーンによって前
   記パイロットシュート又はドラグシュートの開傘を容易
   にした請求項１又は２に記載の飛行船降下方法。
4. 【請求項４】 回収信号を受けて飛行船の外膜を破断す
   る膜破断装置と、 第１の高度まで降下したときに検出される高度検出信号
   に基づきドラグシュートを開傘し、第２の高度まで降下
   したときに検出される高度検出信号に基づきメインパラ
   シュートを開傘するパラシュート開傘装置と、を備えて
   なること特徴とする飛行船降下装置。
5. 【請求項５】 前記パラシュート開傘装置は、前記ドラ
   グシュートをパイロットシュートの開傘により引出して
   開傘することを特徴とする請求項４に記載の飛行船降下
   装置。
6. 【請求項６】 前記パラシュート開傘装置は、前記ドラ
   グシュート又は該ドラグシュートとともに前記パイロッ
   トシュートが切離される時に、同時に第２パイロットシ
   ュートを開傘して前記メインパラシュートを開傘するこ
   と特徴とする請求項４又は５に記載の飛行船降下装置。