JP2003523871A - 航空機 - Google Patents

航空機

Info

Publication number
JP2003523871A
JP2003523871A JP2001558324A JP2001558324A JP2003523871A JP 2003523871 A JP2003523871 A JP 2003523871A JP 2001558324 A JP2001558324 A JP 2001558324A JP 2001558324 A JP2001558324 A JP 2001558324A JP 2003523871 A JP2003523871 A JP 2003523871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aircraft
communication
wing
communication subsystem
subsystem
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001558324A
Other languages
English (en)
Inventor
マックレディ ポール
ディー ヒッブス バート
シー コックス アール
エル リソスキィ デレック
ティー ケンダル グレッグ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerovironment Inc
Original Assignee
Aerovironment Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aerovironment Inc filed Critical Aerovironment Inc
Publication of JP2003523871A publication Critical patent/JP2003523871A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
    • B64C3/42—Adjusting about chordwise axes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C15/00—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction
    • B64C15/02—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction the jets being propulsion jets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
    • B64C3/52—Warping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/10—All-wing aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plant
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
    • B64D27/353—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00—Power plant control; Arrangement thereof
    • B64D31/02—Initiating means
    • B64D31/06—Initiating means actuated automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U40/00—On-board mechanical arrangements for adjusting control surfaces or rotors; On-board mechanical arrangements for in-flight adjustment of the base configuration
    • B64U40/10—On-board mechanical arrangements for adjusting control surfaces or rotors; On-board mechanical arrangements for in-flight adjustment of the base configuration for adjusting control surfaces or rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/31—Supply or distribution of electrical power generated by photovoltaics
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0077—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements using redundant signals or controls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18504—Aircraft used as relay or high altitude atmospheric platform
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/2041—Spot beam multiple access
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/25—Fixed-wing aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/20—UAVs specially adapted for particular uses or applications for use as communications relays, e.g. high-altitude platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • B64U2101/31—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography for surveillance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20—Remote controls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10—Wings
    • B64U30/12—Variable or detachable wings, e.g. wings with adjustable sweep
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/13—Propulsion using external fans or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/32—Supply or distribution of electrical power generated by fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本明細書では、製造費が高くない、操縦できる、ほとんど常に飛んでいられる再充電可能な太陽電池で動く航空機を開示している。 【解決手段】 望ましい航空機は、機体や舵の無いスパン−ロードした空飛ぶ翼である。比較的遅い速度で飛び、翼の上面のほとんどのところに光電池を搭載する２００フィートのウィングスパンを持ち、その航空機は、その８つのプロペラのディファレンシャル推力だけを用いる。翼の５つの各セグメントは、１又はそれ以上のモータと光電池アレイを持ち、他のセグメントとは独立して揚力を発生させ、他の負荷になることを防ぐ。５つの２面光電池アレイは、全部翼に搭載され、透明な下面を持つ翼の下面から及び翼の上面への入射光電池エネルギを受け取る。翼に対する調整可能な二面角を提供することができるアクチュエータとヒンジをこの航空機は含んでいる。アクチュエータは、モータ又はコントロール表面であり得る。択一的に、アクチュエータは、翼の中にある移動可能なマスであり得る。そして、それは、翼のエアロダイナミックを変えるために翼を変形することができてよく、このようにして、ヒンジを操作してよい。翼の二面角により、この航空機は、センタードラッグの上と下の両方にモータを有し、航空機ピッチのコントロールのためにディファレンシャル推力を用いる。この航空機は、光信号を用いる衛星や無線信号を用いる地上局をリンクするために働く長期高高度プラットフォームとしての活用を含め、広範囲な適用分野がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は航空機に関する。本発明は特に独自の制御装置を有する航空機および
その関連利用方法に関する。
【０００２】
【技術背景】
航空機は、旅行、輸送、消防、偵察、戦闘など幅広い分野で利用されている。
こうした分野で定められている多くの機能を果たすよう様々な航空機が設計され
てきた。これら航空機には、気球、飛行船、従来の固定翼航空機, 全翼機やヘリ
コプターなども含まれる。
【０００３】 一部の航空機は高高度観測装置としての機能を果たすべく設計されてきた。こ
うした航空機は高高度、準衛星軌道高度で飛行し、気象パターンの観測、大気調
査、様々な対象物の監視を行うことができる。これらの素晴らしい航空機の多く
は、燃料制限のため飛行持続期間に限界がある。しかしながら、太陽エネルギー
を動力とする航空機、太陽光がある限り飛行を持続できる航空機やそれより長い
期間飛行できる航空機などが数機提案されている。
【０００４】 実際にこうした航空機が二機建造された、すなわち有名なパスファインダーと
センチュリオン航空機で、それぞれ数多くのフライト記録を残している。これら
二機の航空機の基本設計については、非常に大きなアスペクト比と比較的一定な
翼弦とエーロフォイルを備えた非後退全翼航空機に関する米国特許５，８１０，
２８４に詳述されている。これらの航空機は長期飛行能力の点でかなり注目され
ているが、可能発電電力や有効搭載量の点で制約がある。
【０００５】 パスファインダーとセンチュリオン航空機は、自立翼セグメントに設置された
ソーラーセルからの電力で駆動する一または複数基の電気モータをそれぞれ備え
、また自重を支えるのに十分な揚力をそれぞれ発生させる複数の自立式翼セクシ
ョンからなる全翼機として設計されている。重量を最小限に抑えるため、航空機
の構造は非常に弾力性があり、その左右軸方向では比較的小さなねじり荷重にし
か耐えられないよう設計されている。地上に着地している状態では航空機にはほ
とんど上反角がない。しかしながら、この弾力性のため大きなアスペクト比、一
定の翼弦、空中主翼荷重が結果的に翼端にかなりの上反角を発生させることにな
る。
【０００６】 ねじり加重を最小限に抑えるため、航空機の翼には後縁（すなわち全翼機の後
縁）の大部分に沿って昇降舵が設けられている。この航空機には方向舵や補助翼
はなく、昇降舵はエレボンしては設計されていない（すなわち、対向する翼端近
辺で互いに逆方向へ移動できない）。その代わり、異なるレベルのパワーを別々
のモータへ印加して翼幅全体に可変推力を加えて航空機を転回させる（あるいは
ヨーの制御を行う）。横揺れは、飛行中に発生する翼の上反角で受動的に制御す
る。横滑りも、翼の上反角や垂直安定板のスパン方向位置で翼面に対して垂直方
向に複数の翼セグメントから下方に延びた該垂直安定板により受動的に制御され
ている。
【０００７】 パスファインダーやセンチュリオン航空機のような準衛星軌道高度で飛行する
長期高高度観測装置の様々な用途での利用が提案されている。一例としては、超
短波通信機器を高高度観測装置に装着すれば遠隔地間通信リレーサービスを提供
できる。別の例としては、高高度観測装置で大気中の風、嵐あるいは汚染物質の
測定や研究を行うことができる。同様に、政府はこれらの航空機を用いて軍隊の
動きや麻薬生産を監視できる。他のタイプの航空機では、重く、高価で、すぐに
消費されてしまう可燃性燃料の使用量により制約を受けるためこうした任務には
適していない。概して、これらのタイプの航空機では目的地域の上空にかなりの
長期に渡って留まることができないため、こうした任務ではその利用は限られて
いる。
【０００８】 これらの制約を回避する方法の一つは、衛星を高高度観測装置として使用する
方法がある。しかしながら、衛星の打ち上げは高価で、通常固定軌道に恒久的に
留まっている。衛星の中にはその軌道を限られた範囲で変更できるものもあるが
、多大な労力と費用なくしては行えず、また一つの衛星が行える軌道変更の回数
にも燃料の制約がある。例えば、アフリカで発生し、合衆国の大西洋岸へ移動す
るハリケーンの調査研究を行いたい時、衛星でそのような嵐を追跡するよう依頼
することは実際にはできない。
【０００９】 衛星軌道は地球の大気圏外にあるため、多くの種類の測量や監視業務では衛星
の利用は適していない。すなわち、実際問題として、大気と好適に接触する必要
のある多くの機材を衛星では利用できない。対象物が衛星から非常に離れている
ため衛星から撮影した写真画像では最適ではないこともある。最後に、衛星を地
球に戻し、回収して例えば点検修理を行うことは容易には行えず、そのため通常
は非常に費用のかかる特別任務の場合にのみ利用されている。
【００１０】 長期準衛星軌道高度観測装置に広範囲の機能を達成する潜在能力があれば、よ
り大きな有効搭載量と電力需要に対処可能な観測装置を設計するのが望ましい。
こうした観測装置は、パスファインダーやセンチュリオンのような既存の機材を
変更させて作製したり、あるいは新しく高高度観測装置を設計することもできる
。
【００１１】 同様に、高高度観測装置の有効搭載量や電力容量が拡大されるのであれば、こ
の観測装置のための新たな用途を見出すのが望ましい。新しい用途により航空機
需要が増大し、生産が増大され、製造コストが下がる。当然のことながら、新た
な用途も社会に新しい利益をもたらす可能性がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
要するに、燃料の補給無しに長期間浮揚し続けることが可能な多目的航空機に
は確実な需要がある。こうした航空機は準衛星軌道高度という非常に高い高度ま
で飛行できるのが望ましい。とりわけ、こうした航空機がより大きな有効搭載量
および／または供給電力条件に適した能力を有しているのが望ましい。また、製
造や運行が安価で、汚染を引き起こさない上述のような航空機に対する要望があ
る。さらに、操縦や移動を行いながら監視、試験、測定などの機能を果たすこと
ができ、長期間に及ぶ様々な任務を行うことが可能な上記のような航空機に対す
る需要も確かである。最後に、本発明のハードウェアの可用性があれば、上述の
高高度観測器で満たすことが可能な非常に多様な通信需要も存在するという点は
注目すべきである。本発明の様々な実施例はこれらの需要の一部または全てを満
たすことができ、より一層の付随利点をもたらすものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、製作が安価でほとんど無期限に上空に滞在できる太陽エネルギーを
動力とする航空機を提供することにより上記要望を解決するものである。このよ
うに、本発明は高高度観測装置を必要とする多くの利用分野に完全に適した航空
機を提供するものである。例えば、ハリケーンを追跡するよう航空機を誘導した
り、搭載されている装置を用いてそうした嵐の発生および発達の様子を研究する
ことができる。あるいは、地上局からの電波信号を、衛星やその他の宇宙船とい
った準衛星軌道高度以上の高度に位置するものに向けた光信号へと変換するのに
利用可能な準衛星軌道プラットフォームを提供する。同様に、この航空機は多数
の地上局とリンクさせて広帯域および／または無線ネットワークを作り出すこと
ができる。しかしながら、本発明の航空機は衛星の製作費よりもはるかに安価で
、回収して同じ作業または別の作業に再利用することができる。太陽エネルギー
を用いることで、この航空機は全く汚染を引き起こさず、多くの利用分野におい
て燃焼エネルギーを動力とする航空機と取って代わる可能性を提供する。
【００１４】 本発明の航空機は、通常、第１翼部と第２翼部からなる翼と、それに取り付け
られた太陽電池アレイから構成されている。この航空機は、第１翼部に接続され
、第２翼部に対して第１翼部を旋回させるよう構成さているヒンジ機構を特徴と
するのが望ましい。各翼部は、航空機が飛行状態の時自重を支えるのに十分な揚
力を発生させるよう構成するのが望ましく、また旋回は、通常、各翼部がその自
重を支えるのに十分は揚力を発生させ続けることができる値に制限するのが望ま
しい。またこの航空機は、第１および第２翼部の上反角を飛行中に互いに交互に
なるようヒンジ機構を制御するよう構成されたヒンジアクチュエータを特徴とす
る。最後に、制御システムはヒンジアクチュエータに接続され、上反角を増加さ
せることで太陽電池セルから生成される電力が増大する期間に上反角が増大する
ようヒンジアクチュエータにヒンジを駆動させるのが望ましい。
【００１５】 この航空機は、複数の非後退翼セグメント（５個以上の翼セグメントが最も好
ましい）を複数連続接続した全翼機であるのが望ましい。さらに、前記ヒンジア
クチュエータは翼に積載されている質量部の重心を平行移動させるよう構成され
た質量部アクチュエータを備えているのが望ましく、また翼が飛行状態にある時
に質量部の重心位置によりヒンジ機構を回転できるよう翼と質量部が構成されて
いるのが望ましい。回転を起こすため、質量部の可変重心位置により翼を変形さ
せて動的空気力を発生させる。
【００１６】 前記航空機は、飛行中に上反角を生じるよう構成された左右に延在する翼と、
その翼に取り付けられた複数のモータをも特徴とする。翼の上反角は、飛行機の
飛行状態の際に少なくとも一台のモータに航空機の抵抗点よりも上の線に沿って
推力を発生させ、また少なくとも一台のモータに航空機の抵抗点よりも下の線に
沿って推力を発生させるよう構成し、これらのモータはそれぞれ下方向と上方向
の縦揺れモーメントを発生させる。前記航空機は、各モータのスロットルに接続
された制御システムも備えており、このシステムは少なくとも１つのスロットル
を制御して航空機の縦揺れを制御する。遠隔地のパイロットは、既存の通信ネッ
トワークを冗長的に組み合わせて使用することで前記航空機を遠隔制御できる。
【００１７】 本発明のその他の特徴及び利点は、例として本発明の原理を説明する添付図面
を参照することで以下の好適実施例の詳細から明白であろう。本発明の実施例を
作製及び使用できるよう以下に説明されている固有の好適実施例の詳細な説明は
、列記されている請求項を制限することを目的としているのではなく、むしろ請
求されている発明の固有例として利用するためのものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
添付図面を併用しながら読む以下の詳細な説明を参照することで、上述のよう
に要約され、以下に列挙する請求項で規定される本発明の理解をさらに深めるこ
とができる。本発明の固有の実施例を製作使用できるよう以下に詳述した特に好
適な実施態様の詳細な説明は、以下に列挙する請求項を制限するものではなく、
むしろその固有の例となることを目的とするものである。
【００１９】 ［好適航空機の説明］ 本発明によれば、本発明の航空機の好適実施例は背景の項目ですでに説明した
パスファインダーやセンチュリオン航空機とデザインが類似している。好適航空
機の実施例のデザイン及びその変形例を以下で説明するが、本発明の実施に有用
な更に詳細な説明は、当該明細書において文献として援用する米国特許５，８１
０，２８４に述べられている。しかしながら、本発明の他の実施例のデザインは
すでに説明した航空機とかなり異なる装置を組み込むことができることを理解す
べきである。
【００２０】 好適実施例は、昼夜連続飛行するためのエネルギーを蓄積する燃料電池を積載
した太陽光を動力とする全翼機である。この航空機は、各部が飛行中に自重を支
えてセグメント間荷重を最小限に抑え、これにより必要な耐荷重構造を最小限と
する、左右方向に接続された複数の翼セグメントからなる。好適実施例の変形例
の殆どは、セグメントに昇降舵が設けられているが補助翼や方向舵はなく、セグ
メント間荷重をさらに制限している。これらの特徴は好ましいが、本発明の考え
られる限り全ての実施例にそれらが必要なわけではない。
【００２１】 図１〜３において、好適実施例は全翼機１０であり、つまり胴体や尾翼はつい
ていない。その代わり、航空機は非後退翼１２からなり、翼幅に渡ってほぼ均一
なエーロフォイルと大きさを有している。各々が推力生成用プロペラ１６を一本
有する６個、８個、または１４個のモータ１４を翼幅の様々な場所に搭載するの
が好ましい。翼から下方へ２個、４個または５個の垂直安定板またはポッドを取
り付け、着陸装置をそれぞれの下端に設けるのが望ましい。
【００２２】 航空機１０の長手方向は、翼幅に沿って連続して設けられた好ましくは５個ま
たは６個のモジュラーセグメントに分割される。これらのセグメントは、中央セ
グメント２０，左中間セグメント２２，右中間セグメント２４，左翼端セグメン
ト２６，右翼端セグメント２８からなる。これらのセグメントの長さは３９フィ
ート（約１１．８９メートル）から４３フィート（約１３．１１メートル）で、
約８フィート（２．４４メートル）の翼弦長を有する。このように、航空機は全
長が約８フィート（約２．４４メートル）で、好ましくは約１００フィート（約
３０．４８メートル），１２０（約３６．５８メートル），２００（約６０．９
６メートル）または２５０フィート（約７６．２メートル）の翼幅を有する。
【００２３】 中央セグメント２０は、中間エーロフォイル部３０，各々プロペラ１６が装着
された４基のモータ１４，左垂直安定板１８ｂ、右垂直安定板１８ｃ、太陽電池
アレイ３２を有する。航空機１０の２個の中間セグメント２２，２４は、それぞ
れ２基のプロペラモータ１４と太陽電池アレイ３２を有するが、各セグメントに
はその外端部の翼端セグメントに近接してわずかに１つの垂直安定板１８ａと１
８ｄがそれぞれ装着されている。最後に、翼端セグメント２６，２８は、それぞ
れプロペラ１６が取り付けられた３基のモータ１４と一台の太陽電池アレイ３２
を備えている。
【００２４】 セグメント間の各接続点には翼１２から下方へ延びる垂直安定板１８ａ〜１８
ｄが取り付けられ、各垂直安定板には着陸装置の前輪３４と後輪３６が固定され
ている。これらの垂直安定板は、電子部品及び／または様々な荷物といった航空
機の部材を収容するポッドとして構成されている。ポッドの一つが「制御ポッド
」で、主にソフトウェアからなる自動操縦装置をはじめモータや昇降舵などを制
御する制御電子装置を収容するのに用いられる。さらに、航空機が建造された特
定の任務によっては、通信機器、試験装置、監視装置または荷物の他に全地球位
置把握システム（ＧＰＳ）をはじめとするセンサー機器がポッドに収容される。
【００２５】 第１実施例はスパンローダーとして設計されており、各セグメントは飛行中自
重を十分に支持して他のセグメントへ大きな荷重が加わるのを避けるよう設計さ
れている。これにより各セグメントにかなりの弾力性を持たせることができ、ま
たセグメント間の連結部にも若干の弾性を持たせることができる。低い剛性要件
（すなわち高い弾性）を与えることにより航空機の構造体を最小限の重量で製造
することができる。
【００２６】 好ましくは、航空機１０の好適実施例には方向舵や補助翼を設けず、これによ
り翼に一層の弾性を持たせることができる。唯一のアクティブ操縦翼面が昇降舵
３８で、翼の後縁の広い部分に沿って設置されている。典型的な形状としては、
昇降舵をタンデム状に駆動して航空機の迎え角を変更する。しかしながら、他の
実施例では、昇降舵の一部を補助翼用に構成することができる（つまり、エレボ
ンとして構成する）。
【００２７】 航空機１０は、プロペラ１６の様々なモータトルクにより発生する変動推力を
用いてヨーを制御することで進路を変更する。変動推力を発生させる他の周知の
方法または装置も利用できる。この航空機は大きな翼幅とわずかな速度によりヨ
ー変動を防いでいる。横揺れは、正の上反角を持つよう作製された翼により受動
的に制御される。翼１２の下へ延びる垂直安定板１８ａ〜１８は、航空機が旋回
中に発生する不要な横滑りやダッチロールを防ぐ働きをする。
【００２８】 図１は、中央セグメント２０，中間セグメント２２，２４が比較的水平で同一
平面上にあり、翼端セグメント２６，２８が固有の６°の上反角を有した状態で
応力のかかっていない実施例を示す。図３の斜視図は、飛行中に発生する翼セグ
メントに固有な湾曲を示す。この湾曲により中間セグメント２２，２４には約３
°の上反角が、また翼端セグメント２６，２８には約９°の上反角が発生し、こ
れにより設計に適した受動横揺れ安定性が得られ、アクティブ横揺れ制御の必要
がなくなる。これに対し図４は、翼端セグメントが重力により下方へ曲がった状
態で地上にいる様子を示す好適実施例の図である。いずれの場合も、中央セグメ
ント２０はその中心線に対して略対称になっている。
【００２９】 図５Ａにおいて、５個のセグメント２０，２２，２４，２６，２８の各々は、
その一次構造部材として機能する主桁４０を有している。この主桁は、残りのセ
グメントに対して一次構造接続を行うことでセグメント間の負荷をほぼ全て支持
している。前記従来の航空機は典型的な全翼機で、いずれも飛行中に胴体あるい
は大きな中央部分（この場合は全翼機）を支持するための重い翼桁を備えている
が、当該航空機１０はそれらとは異なる。この航空機は、胴体や尾翼のような大
きな中央構造体を備えていないため構造維持や翼の動安定を維持するための比較
的強度のある桁を要しない。
【００３０】 上述のような設計であるため、航空機の好適実施例は軽量［翼面積１平方フィ
ート（約３０．４８ｃｍ２）当たり１ポンド（約０．４５４ｋｇ）以下］で、［
低高度の場合は１３ノットから高高度の場合は１００ノットの］比較的遅い気速
で、浮揚のために太陽電池からの得る電力は比較的比較的少なくて済む。
【００３１】 図１〜３において、本発明の好適実施例は、太陽電池アレイ３２が作り出す電
力で動作する電気モータ１４で駆動されるプロペラ１６から推進力を得ている。
該航空機は十分な太陽エネルギーを発生し、連続飛行、すなわち昼夜飛行を継続
するため十分な量のエネルギーの蓄積を行うのが望ましい。環境を汚染すること
なく、また化石燃料のように推進用に蓄積された燃料の重量に妨げられることな
く上記のようにエネルギーの蓄積を行うのが望ましい。あるいは、昼間は電力の
一部または全部を化石燃料、格納されている他の燃料あるいは太陽電力のような
燃料源の組み合わせから取り出し、夜間は非再生可能燃料または部分的に再生可
能な蓄積燃料から取り出す。
【００３２】 ５個のセグメントの各々は、自重を支持するが胴体の重量を支持するわけでは
ないため、翼１２はテーパー翼端ではなくむしろ固定翼弦を用いて設計されてい
る。このデザインにより他の場合に比べ航空機１０の太陽電池アレイ３２により
多くの太陽電池素子を取り付けることができ、翼の上面４２の殆ど全部を太陽エ
ネルギーから電気への変換に使用できる。今日の技術では、太陽電池素子の一部
は変換効率が２０％を越えるものもあり、太陽電池素子の効率が向上するにつれ
所与の負荷を支持するのに必要な航空機の翼幅も減少することが考えられる。現
在のところ好適実施例に用いられている太陽電池セルは、変換効率が１４．５％
から１８．５％のセルである。
【００３３】 発電をさらに効率化するため、翼の外板の上面も下面のいずれも透明で、太陽
電池セル３２を両側に取り付けるのが望まし。こうして、翼の上面と下面に入射
した光から電気を発生させることができる。地表から反射される光から更に電力
を発生させることもできる。
【００３４】 好ましい航空機１０は、大変パワー効率が良いように設計され、各プロペラの
モータ１４の近くにマウントされた太陽電池アレイ３２を有している。その航空
機は、５つの太陽電子アレイを用いるが、５つのセグメントに各１個ずつ配置さ
れ、翼の上面４２のほとんどを太陽電池アレイが占めている。これらのアレイの
容量は、モータの瞬間動力要求量をはるかに超えており、プロペラモータ１４に
より必要とされるよりも多くの電気エネルギが、各日照期間において発電される
。
【００３５】 図５Ｂと５Ｃにおいて、夜間のように太陽光が利用できない時の電力供給のた
め航空機１０には、好ましくは水、水素、酸素などの燃料電池要素に基づく複数
の再生式燃料電池４４からなる蓄電装置が航空機に搭載されており、その蓄電装
置に余剰電気エネルギーを蓄積する。このエネルギーを用いて航空機を浮揚状態
に維持する。燃料電池に関しては、中央セグメント２０と中間セグメント２２，
２４にある桁４０の中にタンク４６を設け、そのタンク内に水素と酸素のガスを
密閉貯蔵する。三つのセグメント全てに、タンクを収容するための直径約１２イ
ンチ（約３０．４８センチ）の桁が設けられている。中間の３つのセグメントと
異なり、翼端セグメント２６，２８には再生燃料電池はなく、より小さな径の主
桁を特徴としている。しかしながら、必要に応じてこれらのセグメントも燃料電
池用ガスの貯蔵に利用することができる。例えば、燃料電池が単位当たりの水か
ら生成される酸素ガスの２倍の水素ガスを燃料電池が発生すると仮定すると、機
外セグメントを酸素ガスの貯蔵に利用し、船内セグメントを水素ガスの貯蔵に利
用することができる。
【００３６】 主桁４０の他に、この航空機１０にははセグメントとセグメントの境界部分の
桁に近接して水タンク４８と他の部品も取り付けられている。各再生燃料電池４
４は、複合燃料セル・エレクトロライザー５０、水タンク、断熱材５２，燃料電
池の貯蔵、排出を制御するためのポンプとバルブ類一組５４を要する。日中の間
は、太陽電池アレイ３２からの余剰電流を用いて水から水素ガスと酸素ガスを生
成する。これらのガスは加圧状態で生成し、主桁内の各短句に貯蔵される。夜間
は、燃料電池でガスから電力を発生させ、プロトン交換膜を用いてガスを再結合
させることができる。唯一発生する副産物である水は水タンクへ送り次のエネル
ギー貯蔵サイクルで利用するまでタンク内に貯蔵する。
【００３７】 あるいは、エネルギー効率の高い好適航空機は、燃料電池用水素のような貯蔵
燃料を積載することで長時間飛行できる。また、貯蔵燃料と太陽電池技術を組み
合わせて長時間飛行に利用できる。
【００３８】 航空機１０は、所定領域上空の高高度に滞空し続ける航空機を要する長時間任
務に適している。こうした任務としては、例えば、気象監視、可動自在・再利用
可能な通信プラットフォームの提供、監視、大気状態の試験、その他同様な活動
などが挙げられる。
【００３９】 ［航空機の特徴］ 上記任務や新規任務のいずれかを実行するため、航空機は日常太陽光に曝され
ることでできるだけ多くのパワーを取り出すことができなくてはならない。発電
量が増加すると積み荷に利用できる電力が増加するだけでなくモータの推力も増
大するため、有効搭載量も増大する。さらに、航空機は効率よく、できるだけ軽
量で飛行しなくてはならない。
【００４０】 本発明を具体化する航空機はこれらの目的を達成するため、下記の機能を一つ
または複数備えていることが望ましい。
【００４１】 ［調整可能な上反角］ 図６Ａ，６Ｂ，７において、太陽電池アレイ３２で生成される電力を著しく増
大させる航空機１０の機能の一つが調整可能な翼上反角の使用である。特に、翼
１２は、航空機の残り部分にある第２翼セクションに対して回転軸１０４を中心
に第１翼セクションを回転できる構造をしたヒンジ機構１０２を介して航空機の
残り部分に接続された第１翼セクション１００を備えるよう構成されている。図
６Ｂに示す実施例では、第１翼セクションは左中間セグメント２２と左翼端セグ
メント２６からなり、第２翼セクションは中央セグメント２０からなる。
【００４２】 好ましくは、翼１２の広がりを著しく変化させずに上反角を変更できるようヒ
ンジ機構１０２を構成するのが望ましい。前記ヒンジ機構は、第１翼セクション
１００の回転を航空機１０が飛行中に自重を十分に支持できる揚力を第１翼セク
ションが引き続き発生できる値にまで制限するのが望ましい。また、前記ヒンジ
機構は、航空機から見て太陽が水平線の近くに位置するようになった時に太陽電
池アレイ３２から発生した電気量を著しく増大させるのに十分な上反角を生じさ
せるのに十分な回転を行えるのが望ましい。
【００４３】 ヒンジ機構１０２の回転を制御するよう構成されたヒンジアクチュエータを装
備し、第２翼セクション１０６に対して第１翼セクション１００の上反角を変更
するのが望ましい。ヒンジアクチュエータは、飛行中の上反角を調整するのに十
分なトルクを送るよう構成する。航空機から見て太陽が水平線に近づいている期
間、ポッドの一つに装着されている制御システム１０８を前記ヒンジアクチュエ
ータに接続して上反角を増加させるのが望ましい。太陽に対する航空機の機首方
向にもよるが、上反角が増大すると発電量も著しく増大する。図６Ｃからも分か
るように、太陽が飛行機の一方の側へぴったりと位置を移した時は、航空機１１
４の同じ側の翼の下面にはかなりの量の光が入射するし、翼の一部は日陰になる
が航空機１１６の反対側の翼の上面にもかなりの光が照射する。
【００４４】 抵抗を減少させて飛行効率を最適にするため、制御システムは太陽が空高くあ
がっている時、すなわち夜間には上反角を減少させる。これにより、航空機は発
電と飛行効率のトレードオフを最適化できる。このため、制御システムでは太陽
電池セルで生成された電力を増大するよう上反角構成を判断する。クロック信号
を単純に読み込み、予想される夜間条件に基づき上反角を調整することでこうし
た判断を行える。制御システムは、光測定装置からの信号や太陽電池セルの中の
一つまたは複数のセルから生成される電力レベルの表示から光条件を検出できる
のがさらに望ましい。
【００４５】 図７Ａに示すように、ヒンジアクチュエータは、ヒンジ機構１０２を駆動する
よう構成されたヒンジモータ１２０を備え、これにより第１及び第２翼セグメン
トを互いに回転させるよう制御するのが望ましい。ヒンジアクチュエータは、ヒ
ンジ機構用の回転ロック１２２を備えるのが望ましく、このロックはヒンジ機構
の内部または外部に設けてヒンジ機構を制御する。回転ロックが非ロック状態の
時は、ヒンジアクチュエータは第２翼セクション１０６に対して第１翼セクショ
ン１００を回転できる。しかしながら、回転ロックがロック状態の時は、ヒンジ
機構が抑制され、第１翼セクションは第２翼セクションにたいして回転できず、
このため翼の上反角は維持される。
【００４６】 ヒンジアクチュエータは、ウォーム歯車１２６（図７Ｃの変形例を参照）に係
合しているピニオン歯車１２５を駆動するモータ１２４を具備するよう設計でき
るのが望ましい。回転ロックは、ディスク１２７とキャリパ１２８（図７Ｂと７
Ｄの変形例を参照）を有するよう設計するのが望ましい。航空機の他の実施例で
は、垂直安定板１２９の一部または全てをヒンジ上に固定し、必要であれば連動
させてヒンジに固定された両翼セグメント１３１を垂直安定板を中心として同じ
角度（あるいは、他の割合または配列となるように）回転させる。
【００４７】 航空機１０のヒンジ機構１０２は左右対称な配置が望ましい。このため、航空
機には、左右対称な第２ヒンジ機構１１２を介して航空機の残りの部分に接続さ
れる左右対称な第３翼セクション１１０を備えるのが望ましい。
【００４８】 本発明の好適実施例では、中央セグメント２０と中間セグメント２２，２４の
間にヒンジ機構１０２が設けられているが、図６Ｄに示すように中間セグメント
と翼端２６，２８の中間部分に設けてもよい。同様に、航空機に偶数個のセグメ
ントが設けられている場合は、図６Ｅに示すように単一ヒンジ機構を用いて上反
角を調整できる。
【００４９】 Ｗ字形またはＭ字形に屈曲するよう航空機を構成するといった他の構成も本発
明の範囲に含まれる。正と負の上反角を交互に備えるこうした構成により翼に加
わる荷重を減少させることができる。図６Ｆに示すように、Ｗ字形で飛行するよ
う構成された実施例には偶数個の翼セグメントが設けられている。垂直安定板が
航空機の残りの部分から下方へ延びるよう、上方へ屈曲して正の上反角１１３を
作り出すヒンジ機構の近傍に垂直安定板１１５を設けるのが望ましい。さらに、
下方へ屈曲して負の上反角を作るヒンジ１１７の近傍には垂直安定板を設けない
ほうが望ましい。本発明の範囲では、上反角を調整可能なデザインを含む他の航
空機デザインも考えられる。
【００５０】 図６Ｂと８において、好適実施例の第１変形例では、補助翼やエレボンのよう
に飛行状態においてヒンジ機構１０２を回転させるのに必要なトルクを発生でき
る操縦翼面１３０を備えるよう設計するのが望ましい。この操縦翼面は、通常操
縦飛行で使用されるものと同じ操縦翼面でも、ヒンジ駆動用に特別に構成された
操縦翼面でもよい。この場合操縦翼面から発生する付加的ねじり荷重を保持する
ための翼１２が必要となるが、ヒンジモータの重量を削減できるという利点があ
る。このシステムのもう一つの利点は、一般的な飛行コンピュータはすでにコン
ピュータで既存の操縦翼面を制御するよう構成されており、飛行コンピュータを
制御システムとして利用できる点である。
【００５１】 図９において、本発明の第２変形例におけるヒンジアクチュエータは、回転す
るよう第１翼セクション１００に支持されている質量部１４２の重心（ＣＧ）が
左右方向（すなわち翼幅方向）に平行移動するよう構成された質量部アクチュエ
ータ１４０を備えるよう設計されている。質量部の重心が左右方向に移動するこ
とで第１翼セクションの重心が変化し、これにより翼が飛行状態の時にヒンジ機
構１０２を回転駆動させる。特に、第１翼セクションの揚力点を基準としてその
重心がある位置へ移動し、第１翼セクションにトルクを発生させるよう質量部を
移動する。
【００５２】 当然のことながら、こうした状況を分析しようとする際は第１翼セクションに
加わる他の力やトルクも考慮しなくてはならない。本発明の他の変形例では、質
量部の重心を移動することでヒンジ機構を回転させるトルクを発生させるのであ
れば、回転すべき第１翼セクション以外の航空機の部分に質量部分を配置できる
。
【００５３】 図９は回転被動ねじ１４４に沿って移動する質量部１４２を示すが、質量部を
移動することが可能な他のアクチュエータも本発明の範囲に入る。さらに、質量
部を上記の目的のためだけに設計された部品としたり、構造部品や荷物の一部と
いった他の目的にかなうものとすることもできる。例えば、図１０では、タンク
や桁に貯蔵される燃料電池要素を貯蔵コンテナー間でポンプにより送出させてそ
の重心を左右方向に移動させることができる。特に、密閉桁タンク４６ａから密
閉桁タンク４６ｂへ水素、酸素及び／または水をポンプで送出することで蓄電池
部品の重心を左右方向に移動できる。当然のことながら、この変形例を機能させ
るためには、部品の重心を移動できるように蓄電池システムのポンプを適切に構
成するだけでなく貯蔵タンクや貯蔵用桁の中に設けられた仕切り板を適切に配置
する必要がある。注入動作を制御するよう制御システムを構成する場合、要素の
状態（つまり、結合して水になっているか水素ガスと酸素ガスに分離されている
か）を考慮する必要がある。さらに、燃料電池は殆どの時間放電か充電の状態に
あるため、燃料電池自体の機能をポンプ代わりに利用して質量部の位置を変える
ことができる。さらに、航空機の構造にもよるが、重力を利用して燃料電池の要
素（あるいは他の質量部）をある位置から別の位置へと送ることができる。この
ように、この変形例を利用すれば、蓄電池の制御機構を蓄電池要素の重心を移動
させるための質量部アクチュエータとして利用できる。
【００５４】 図１１と１２Ａにおいて、本発明の第３の変形例は第２変形例と類似である。
この変形例のヒンジアクチュエータでは、重心が前及び／または後ろへ移動する
よう質量部を平行移動させる。質量部は（図１２Ａに示すように）翼１２の内部
に設けることもできるし、（図１１に示すように）垂直安定板１８ａのような他
の航空機部品の内部に設けることもできる。質量部やそのアクチュエータはどの
ような形にもできるが、図１１に示す特別な質量部は２個の回転リール１４８ａ
の間を移動するケーブル１４６ａであり、図１２Ａに示す質量部はネジ１４８ｂ
に螺合するシリンダ１４６ｂである。
【００５５】 質量部の移動は、質量部の周りの翼内の局部の重心にも影響を与え、この局部
の重心をその揚力点に対して移動させることになる。重心の前後方向への移動の
影響で、重力と揚力により質量部の周りの局部にトルクが発生する。
【００５６】 この変形例では、翼１２はこのトルクに対応するのに十分な捻り弾性があり、
質量部１４６の周囲の局部１５０の構造は図１２Ａに示すように変形する。変形
の際、質量部の周囲の局部はトルク方向の翼の残りの部分を基準として上下に縦
揺れを起こす。こうした局部における抑制された縦揺れにより、操縦翼面の駆動
の場合と同様に、局部に発生した揚力が増減する。揚力の変動とは動的空気力の
ことで、この空気力によりヒンジ機構にトルクが加わる。このように、質量部と
質量部アクチュエータは、翼の形を変えることでヒンジアクチュエータとして機
能させることができる。
【００５７】 あるいは、図１２Ｂに示すように、この変形例では翼セグメント２０，２２，
２４，２６、１８は翼セグメント間の接合部に対して捻れ方向に硬直させること
ができ、こうすると翼セグメントは互いに回転することになる。この場合、左中
間セグメント２２は全体が縦揺れを起こし、ヒンジ機構を駆動するのに必要な動
的空気力を供給する。一部のデザインでは、翼セクションと翼セクション間の接
合部をある程度屈曲させて著しい動的空気力を発生させることができる。
【００５８】 要するに、ヒンジアクチュエータは、質量アクチュエータやその他のアクチュ
エータのように様々なデザインとすることができる。様々なアクチュエータ（例
えば、直線アクチュエータ、自動化アームアクチュエータ、スクリューアクチュ
エータ／ギヤアクチュエータ、プーリーアクチュエータ、油圧アクチュエータ、
ガス圧アクチュエータ、タブのような空力アクチュエータなど）が様々な用途よ
うとして知られており、本発明の範囲内においてヒンジアクチュエータとしての
これらの潜在的利用も考えられる。さらに、望ましいのであれば、これらのヒン
ジアクチュエータを組み合わせて利用することができる。例えば、翼セグメント
内の局部の縦揺れである本発明の第４変形例を翼の捻れ公差で許される範囲まで
利用し、ヒンジモータでさらにヒンジ駆動を起こすことができる。
【００５９】 さらに、上述したアクティブ上反角制御の例を一定のエーロフォイルと翼弦か
らなる複数の弾性非後退セグメントを備える航空機に利用するが、従来の航空機
やさらには複葉機も含まれる他の航空機デザインにも同様に利用できる。
【００６０】 上述の機構は、飛行中に変更可能な制御上反角にも対処する。上空での太陽の
位置に影響されやすい制御装置の制御下で、航空機は太陽センサーや時間と高度
の情報を有することで翼の上反角を調整して最大太陽エネルギー発電（つまり、
太陽電池セルを太陽の方向へ角度を変化させる）と最大翼効率（つまり、上反角
を最小限にして揚力を重力へ向ける）のトレードオフを最適化または向上させる
。このように、この機構は一日中時間ごとに翼に装着された太陽電池セルを太陽
光へ向ける制御方法を提供する。
【００６１】 ［アクティブ横揺れ制御］ 効率的パワー利用により飛行制御を高めた航空機１０は、アクティブ操縦翼面
を用いることなく（つまりアクティブ横揺れ制御のためアクティブ操縦翼面上へ
の依存を減少させて）アクティブ横揺れ制御を行うことにある。特に、アクティ
ブ横揺れ制御を用いれば、効率的回転を行うために制御された傾斜や通常飛行の
際の不要な横揺れの排除が考慮される。
【００６２】 アクティブ横揺れ制御は、上述の上反角の調整の時の機構に類似した機構を用
いて行われる。特に、上述の実施例の第３変形例は、図１２Ａまたは１２Ｂで示
したように質量部１４６ｂの重心を前および／または後ろ方向へ移動させるよう
構成された質量アクチュエータ１４８ｂからなる。弾性翼１２の一部（質量部の
周囲の局部または翼セグメント全体）は重心の移動により上及び／または下へ縦
揺れするよう構成されており、このため揚力に補助翼による変動のような変動が
発生する。特に、補助翼に似た動作は、補助翼の撓みによる翼のエーロフォイル
設計形状の著しい変化などを伴うことなく行われる。本発明のこの特徴をヒンジ
機構と組み合わせれば、アクティブ横揺れ制御と上反角の調整を行うことができ
る。
【００６３】 ［縦揺れ制御］ 本発明の好適実施例で補助翼なしで航空機を制御する場合と同じく、昇降舵を
用いずに航空機を制御することができる。航空機の抵抗点の上と下にしっかりと
エンジンが固定されていれば堅牢な航空機でも理論的には縦揺れを制御できるこ
とは周知である。しかしながら、エンジンの重量を支えその推力を航空機の残り
の部分へ送らなければならない場合、垂直構造体は揚力に何ら寄与することなく
重量が増えるだけである。従って、エンジンパイロンのような構造体はできるだ
け小型に設計されている。
【００６４】 上述の様々な実施例では、左右方向に延びる弾性翼は、通常ヒンジ機構による
付加的上反角がなくとも大きな上反角を生みだす。図１３では、本発明は、堅牢
な構造設計よりもむしろ翼の弾性により飛行中に大きな上反角を生み出すよう構
成された左右方向に延びる翼１２を有する。
【００６５】 航空機のモータ１４の各々には、モータの推力を制御するスロットルが設けら
れている。翼の上反角により、通常の飛行状態で航空機の抵抗点２０２を通る線
２００に沿って一基または複数基のモータが推力を発生し、これにより下方向の
縦揺れモーメントを発生させる。さらに、上反角により、航空機が一般的な飛行
状態にある時航空機の抵抗点を通る線２０４に沿って一基または複数基のモータ
は推力を発生し、これにより上方向の縦揺れモーメントを発生する。
【００６６】 航空機は、制御された縦揺れモーメントが航空機に加わるように各モータのス
ロットルを制御するよう構成された制御システムも備えている。特に、航空機の
抵抗点２０２より上に推力線２００を有するモータのスロットルは増加させ、他
方抵抗点より下に推力線２０４を有するモータのスロットルは減少させて、縦揺
れモーメントが必要な時は下方向の縦揺れモーメントを発生させる。推力の変動
を反転させて上方縦揺れモーメントを生成してもよい。制御システムとモータは
、必要以上のトルクを発生させずに縦揺れモーメントを与えることができる対称
配列となるよう構成する（つまり、左側と右側が同じになるように）のが望まし
い。
【００６７】 さらに、より限定されたスロットル制御を用いて若干の縦揺れ制御を行うこと
ができる。例えば、航空機の抵抗点よりも下の線にそって推力を発生させる一基
または複数基のモータに一定レベルの推力を与え、他方抵抗点よりも上の線に沿
って推力を発生させる一基または複数基のモータは上または下方向縦揺れモーメ
ントを発生させるよう制御してもよい。
【００６８】 昇降舵のような前記アクティブ操縦翼面により、部品数、価格、航空機の重量
が減少し、他方航空機の重心は好ましい影響を受ける（翼に沿って前方へ移動す
る）。可動部品の個数が減少するとシステム安定性が向上する。変動推力を用い
ることでレスポンス時間が早くなる。例えば、変動推力により昇降舵旋回時間の
影響を防ぐことができる。特にこのことは、固有の高上反角を有する航空機また
は飛行荷重により高上反角が発生する航空機に当てはまる。
【００６９】 ［操縦翼面の必要条件を有しない完全航空機制御］ 上で説明した横揺れ制御は、実は本発明の一態様に含まれる広い概念を単純化
したものである。図１４Ａに示す飛行状態の航空機を理想化することによりこの
態様のより深い概念の一部が明らかになる。
【００７０】 図１４Ａは、以下図面の参照符号で説明するもので、それぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ ３ 、Ｔ４の推力レベルを発生させる４基のエンジン２１２，２１４，２１６，２
１８を備えた弾力性のある航空機２１０を理想化したものである。航空機の抵抗
点２２０を基にした座標系では、図に示すようにｘ＝０の面上でエンジンはそれ
ぞれ抵抗点からｙ１，ｙ２，ｚ１，ｚ２の距離離れており、正のｘ方向へ推力を
発生する。翼の上反角は、重量のある堅牢な構造体よりもその殆どは弾力性によ
り発生する。エンジンの推力線は翼桁（つまり、ねじれの主軸）を真っ直ぐ通っ
ている。この航空機は中心部２２２ではかなりのねじり撓み性を有している。
【００７１】 航空機２１０の偏揺れと縦揺れは、変動推力で発生させたトルクから生じる。
特に、Ｔ２とＴ３を増加させ、同じ量Ｔ１とＴ４を減少させると、全体推力、ロ
ールトルク、ヨートルクを維持したまま機首上げピッチトルクが発生する。同様
に、Ｔ３とＴ４を増加させ、同じ量Ｔ１とＴ４を減少させると、推力、ピッチト
ルク、ロールトルクは維持したまま左方向へのヨートルク（＋ｚ）が発生する。
【００７２】 中心部２２２に捻れを加えると航空機２１０の横揺れが発生する。特に、Ｔ２ とＴ３を増加させて、同じ量Ｔ１とＴ３を減少させると、全体の推力、ピッチト
ルク、ヨートルクを維持したまま航空機の左側２２４には上方向（−ｙ）のピッ
チトルクを、一方航空機の右側２２６には下方向（＋ｙ）のピッチトルクが発生
する。航空機の右側と左側の間に発生する変動ピッチトルクのため、右側と左側
がそれぞれ上下に縦揺れを起こし、ねじれにより中心部がよじれてその変動を吸
収する。
【００７３】 左側２２４が上へ縦揺れするため、迎え角が増大し、そのため揚力の増加と上
向き推力方向の一部の影響を受ける。同様に、右側２２６は下へ縦揺れするため
、迎え角が減少し、このため揚力の低下と下向き推力方向の一部の影響を受ける
。鉛直力の変動により、右側へのロールトルク（＋ｘ）が航空機に発生する。推
力の増減を反転すれば反対方向へのロールトルクを発生させることができる。
【００７４】 航空機２１０の形状が分かれば、当業者は以下のように正味推力、ヨートルク
、ピッチトルク、中心部２２２に発生する捻りトルクを算出できる。
【００７５】
【表１】
【００７６】 これらの等式を行列式に分割すると４基のエンジンの推力レベルに関する制御
法則が全体推力、ヨートルク、ピッチトルク、（中心部）捻りトルクの関数とし
て以下のように得られる。
【００７７】
【式１】
【００７８】 航空機２１０の空気力学と中心部２２２の捻り剛性がわかれば、当業者は一定
の捻りトルクから中心部に発生するロールトルクを算出または見積もることがで
きる。撓み量と空気力学にもよるが、ロールトルクは中心部の捻りトルクとは直
線的な関連はない。しかしながら、（中心部の）捻りトルクとロールトルクとの
関連性が分れば、捻りトルクをロールトルクτ（ロールトルク）の(関数として
示す（推定する）ことができる。これを前述の制御法則に代入すると、飛行用コ
ンピュータに入力可能な、一連の推力、縦揺れ、横揺れ、偏揺れ飛行要件を満た
すのに必要な推力レベルを算出できる。
【００７９】 図１４Ｂにおいて、上述した本発明の範囲に含まれる弾力性を有する理想化さ
れた航空機を、捻り弾力性のある翼２３６にｎ基のエンジン２３２をパイロン２
３４で取り付けた弾力性のある航空機２３０としてさらに具体化することができ
る。各エンジンｉ（ｉ＝１〜n）には、翼の各部２４０に関する形状、剛性、空
気力学情報の他にパイロンマウント２３８、位置ベクトルＸｉ、推力位置ベクト
ルＥｉ、推力ベクトルＴｉの情報があり、前記各部は連続して設けられているエ
ンジンの間を延びている。
【００８０】 図１４Ａに示した理想化のための演算と同様に、（ここで、３方向において）
推力ベクトルを合計して正味推力、ヨートルク、ピッチトルク、翼の各部全体の
捻りトルクを求めてもよい。エンジン推力は必ずしもｘ方向ではないため、ｙと
ｚ方向の正味推力も考慮する。これらを行列式に分けると、各Ｔｉ、すなわちエ
ンジン推力レベルについて制御法則式を解くことができる。
【００８１】 図１４Ａに示した航空機以前のように、航空機２３０の空気力学と翼２３６の
各部の捻り剛性が分かれば、当業者は各部ｋにおける一定の捻り剛性τｋから発
生するロールトルクを算出または見積もれる。捻りトルクτｋとロールトルクと
の関連性が分かれば、捻りトルクはロールトルクτｋ（ロールトルク）の関数と
して示す（推定する）ことができる。これを前述した推力の大きさに関する制御
法則に代入すると、飛行用コンピュータに入力可能な一連の飛行要件すなわち（
上下動や横滑りの他に）推力、縦揺れ、横揺れ、偏揺れを満たすのに必要な推力
レベルを算出できる。
【００８２】 上記の制御法則は、図１４Ｃに示す制御ブロックを具体化する制御装置で実現
できる。このブロック図では横揺れ、偏揺れ、飛行方位の周知の関連性をさらに
考慮する。
【００８３】 翼変形をさらに起こさせるための稼働質量部の使用を追加して図１４Ｂで行っ
た本発明の説明をさらに行う。この手順は「調整可能な上反角」と「アクティブ
横揺れ制御」の項目ですでに説明している。図１４Ｂの航空機を分析するため、
可動質量部をさらに追加した状態において、可動質量部を収容した各翼セクショ
ン２４０は可動質量部で分割された複数の翼セクションであると考えることがで
きる。各可動質量部ｊの撓みは、質量部の移動大きさＭｊで量子化でき、各移動
Ｍｊをその結果生じる捻りトルクＴｊと関連付けることで等式を作ることができ
る。これらの式は上述の推力式と組み合わせ、エンジン推力レベルＴｉと質量運
動の大きさＭｊからなる行列式で解く。質量移動コマンドとサーボを追加するこ
の行列式は図１４Ｃで説明したのと同様の制御システム用制御法則を形成する。
【００８４】 つまり、本発明のこの態様を用いれば、一般に知られているようなアクティブ
操縦翼面の要件を用いずに完全な航空機制御を維持できる。弾性航空機は、変動
推力および／または質量部のような可変構造特性を用いることで変形させること
ができる。ここで注目すべきことは、チューブに入った液体を異なるレベルに加
圧しておこなうことができたように、調節可能な剛性でも同様の機能を果たすこ
とができるということである。
【００８５】 ［遠隔地からの無人制御］ 無人航空機内の取り付けられた制御システムの形式にもよるが、こうした航空
機は通常熟練パイロット、技術者あるいはその他の飛行管制の専門家が制御する
必要がある。通常、典型的な無線制御は視野方向４００マイル（約６４３．６ｋ
ｍ）までの操縦に限定されている。上述の航空機や全くの無人航空機を制御する
には、障害物を避けたり及び／または一般的な無線信号制御で制御を維持できる
距離よりも離れた距離から制御を行う必要がしばしばある。限られた陣容の熟練
飛行管制管で大型、高高度長期航空機を制御したいと考える民間または軍のオペ
レーターにとってこのことは大変重要である。
【００８６】 専用衛星ネットワークや他の通信機器により長距離制御の問題を一つの解決策
が得られる。しかしながら、この解決策は大変高価で、ネットワーク内のわずか
一点の障害でも影響を受ける。
【００８７】 本発明は、専用制御システムよりもはるかに安価に上記無人航空機やその他の
航空機を高い信頼性で制御する制御通信システムを提供する。実際、本発明のこ
の態様は航空機発明の関連分野とは全く異なる分野にも応用できる可能性があり
、様々な状況における通信及び／または制御に利用できる。
【００８８】 世界のほとんどの地域は、インターネット、地上線電話ネットワーク（専用線
または公衆回線）、地上無線ネットワーク、ケーブルモデムネットワーク、無線
電話ネットワーク、通信衛星ネットワーク等互いに競合補完しあう様々な通信シ
ステムで相互に結びついている。こうした通信システム自体は大変複雑で、信頼
性をシステムが耐用年数の間機能し続ける確率という意味と捉えると、これらの
システムの多くは９９．９９％のオーダーの信頼性を有するよう設計されている
。しかしながら、こうしたシステムのいずれも航空機を操縦するのに好ましい信
頼性を提供できそうもない。
【００８９】 本発明のこの態様では、部分的、実質的または（最も望ましくは）完全に冗長
通信経路（つまり飛行管制装置と航空機との間で信号の送信および／または受信
を行うための冗長通信サブシステム）を複数用いて十分な信頼性を維持する。本
発明は、各々通常複数の通信部品からなる第１主通信サブシステムと第２代替通
信サブシステムの使用を制御するコントローラーからなる。完全に冗長とするた
め、これらのサブシステムには重要なリンクを共有できない。あるいは、システ
ムを、通常よりも高い信頼性を有する重要なリンクを極めて限られた形で共有さ
せて部分的冗長とすることもできるし、あるいは航空機に利益を有する事業体の
少なくとも管理下とする。
【００９０】 外観上異なるシステムは実際のところ重要な通信リンクを共有していない点は
注意を要する。例えば、ある長距離電話ネットワークは実際は他のネットワーク
からのリース線かもしれず、このため重要なリンクを共有することになる。従っ
て、自社の通信幹線を保守するサービスプロバイダーを選択するのが最善である
。
【００９１】 一般に、サブシステムの部品には３つの等級がある、すなわち、幹線リンク（
光ファイバーネットワーク、極超短波通信ネットワーク、衛星ネットワーク、同
軸ケーブルネットワーク、銅線ネットワークなど）、航空機アクセスリンク（幹
線リンクと航空機を結ぶ無線リンクなど）、飛行管制装置リンク（地上電話線、
携帯電話接続、極超短波リンク、幹線と飛行管制装置とを結ぶ直接衛星リンクな
ど）である。
【００９２】 例えば、図１５に示すように、第１通信サブシステムはパイロットステーショ
ン４０２からインターネットゲートウェイ４０４を結ぶ電話回線４００からなり
、これによりインターネットリンク４０６を航空機１０へ送信を行う地対空電話
送信ステーション４０８に接続する。第２通信サブシステムは、独立電話会社４
１６に接続する電話切換ハブ４１４までの携帯電話リンク４１２からなり、これ
により航空機と直接交信する衛星ネットワーク４２０へ信号を送る衛星地上基局
４１８へ制御信号を送る。とりわけ、これら二つの通信サブシステム間には共通
のリンクはなく、これにより互いに完全に冗長となっているのが望ましい。
【００９３】 通信システム部品を選択する際、それらのシステム間の重複の度合いを考慮す
べきである。例えば、インターネットは、相互接続された複数のシステムの一部
を使用して無数の異なる経路を介して第１の位置から第２の位置へ情報パケット
を複数転送する分散ネットワークシステムである。このため、インターネットは
固有の冗長性を備えている。一台のコンピュータシステムの故障または地域限定
的な故障は、他の地域間の通信データの流れよりもその地域間の通信データの流
れに大きな影響を与える。ネットワーク内のあるコンピュータはいずれの通信サ
ブシステムにも重要でないかもしれない（つまり、十分な制御を行うことができ
なくなるほどサブシステムの稼働率を低下させることがない）。しかしながら、
ほとんどありえない話だがインターネットのシステムレベルで故障が発生すると
、互いに離れているように見える経路でのインターネット通信にも等しく影響を
及ぼす（一方の経路は西部側の州にあり、他方の経路は東部側の州にあるような
場合）。このように、異なるポータルサイトを通じてインターネットを利用して
いる二つの通信サブシステムは実質的には冗長であるが、完全に冗長な訳ではな
い。
【００９４】 こうした事情を考慮し、あまり重要な重複部分を有しない一通信サブシステム
以上の複数のサブシステムに単一分散ネットワークを利用する方法も本発明の範
囲に含まれる。しかしながら、通信サブシステムを完全に分離個別化する、つま
り如何なる重複部分もない完全に冗長なものとするのが最も望ましい。
【００９５】 追加通信サブシステムを積極的に維持するおよび／またはその稼働率を監視す
ることもできる。実際、制御装置は利用可能な複数の通信サブシステムの稼働率
を監視するのが望ましく、監視している各サブシステムに関する信頼性データへ
アクセスするのが望ましい。各システムの予想信頼性、サブシステムの稼働率お
よび／またはその部品の稼働率に基づき、この追加リンクを確立するかどうか、
アクティブに確立および／または監視すべき補助リンクの数を選択するのが望ま
しい。
【００９６】 通信サブシステムは、上述したような事前に選択した端末間通信経路や、利用
可能な複数の通信部品からなる非常に多くのサブシステムであってもよい。後者
の場合、各システム部品はその稼働率を監視するのが望ましく、他方、前者の場
合は、完全な端末間機能をもっと簡単に監視するだけでよいように構成する。
【００９７】 Ｎ個の通信サブシステムからなる本発明の通信システムの延滞の信頼性ＲＳは
次の式により算出できる。
【００９８】
【式２】
【００９９】 ここで、Ｒｓ１、Ｒｓ２、...ＲＳＮはＮ個の通信サブシステムのそれぞれの
システム信頼性である。これはサブシステムのいずれか１つでも機能しさえすれ
ばシステムは機能するという事実を反映している。このようなＩ個の通信部品を
有する各通信サブシステムＰの信頼性は次の式により算出できる。
【０１００】
【式３】
【０１０１】 ここで、ＲＣ１、ＲＣ２、...ＲＣＩは、Ｉ個の通信部品のそれぞれのシステ
ム信頼性である。これはいずれかの部品が故障してもシステムが故障するという
事実を反映している。
【０１０２】 制御装置は、飛行管制装置と航空機との現在の通信状態を監視するのが望まし
い。制御装置はシステム全体の信頼性の計算結果を考慮して使用すべき通信サブ
システムを選択するのが望ましい。また、制御装置は、各通信サブシステムを使
用するにかかる様々な費用を考慮し、通信システムを作動するのにかかる全体の
コストを最小化するのが望ましい。
【０１０３】 好ましいことに、この通信システムは通常主に既存の通信インフラを利用して
ほぼ地球規模で航空機と通信できるため、おそらく航空機システムの配備や配置
転換を単純化してくれる。通常、既存のシステム部品は既定の通信周波数を備え
、おおむね周知な信頼性を有し、立ち上げ及び稼働コストを削減している。部品
の優れた信頼性のお陰で航空機制御が効率化し、そのため電力要件も削減でき、
航空機の荷物用に多くのパワーを回せる。
【０１０４】 ［航空機の任務］ 上述したように、好適実施例の航空機はある種の長期任務に適している。こう
した任務には、気象監視、移動自在・再利用可能な通信プラットフォームの提供
、監視任務、大気状態の試験、その他多くの活動なども含まれる。例えば、好適
実施例は高高度気象監視に利用することができ、航空機には全く危険のない高高
度からハリケーンを追跡するようコースや飛行パターンを変更することができる
。
【０１０５】 この航空機は、多くの飛行機のオーバーホールと次のオーバーホールまでの期
間よりも長い３０００時間以上の無人連続飛行任務用に設計されている。従って
、信頼性を最優先で航空機は設計されている。この信頼性の少なくとも一部は、
冗長性、つまり、航空機に搭載した多くのバックアップ装置のお陰である。
【０１０６】 ［衛星ダウンリンク装置］ 図１６Ａにおいて、本発明の航空機１０に適した任務の一つに、衛星のような
衛星軌道高度に位置する宇宙船と地上局を結ぶ高帯域幅地上対宇宙通信システム
の設立がある。すなわち、航空機は衛星ダウンリンクシステムの一部として機能
するのに特に適しており、該システムは衛星３０２，地上局３００，その間を飛
び交う信号からなる。この種の任務は様々な通信装置の構成にも利用可能である
。
【０１０７】 通常、地上局と衛星との通信には、雲などの様々な気象現象を干渉を引き起こ
さずに通過できる超短波信号のようなある種の電波信号が使用される。これらの
信号の一部は全方向性で、また他の一部は一定のビーム幅でターゲットへと向け
られる。しかしながら、一定レベルの受信装置感度とバックグラウンドノイズの
ため、たとえ通信アンテナが比較的狭い帯域幅を備えていても特定の帯域幅を運
ぶのに必要な信号強度は地上局と衛星の距離に応じてかなり増大する。受信機感
度はアンテナの大きさに比例して増大できるが、重量が増大するという犠牲が伴
い、衛星システムの費用が嵩んでしまう。また、静止衛星とうい限られた例外も
あるが、衛星は赤道を何度も横断する地上軌跡に沿って移動し、これにより地上
局からみた距離と方向が変化し、（衛星から衛星へと周期的に切り替わるような
）指向性アンテナの大幅なポインティング調整が必要になる。衛星（衛星群の）
の地上軌跡にもよるが、地上局の多くは遠隔衛星とのダウンリンクを維持するの
にかなりのパワーを必要とする。
【０１０８】 従って、通常、信号強度は利用可能なダウンリンクや指向性地上局用帯域幅の
制限要因であり、一般に指向性アンテナはそのターゲットを追跡できなくてはな
らない。また、信号強度を増加できる範囲については、信号強度の増加により信
号からかなりの干渉を受ける地理的領域が広がるが、信号が広い帯域幅や（携帯
通信に利用されているような）全方向性の特性を有している場合には特に広がる
。つまり、通信帯域幅には、地上局から衛星までの高度、地上局と衛星との最大
地上距離（つまり、緯度と経度）、（アンテナの大きさといった）受信機感度、
ビーム幅、パワーレベルなどの制約がある。さらに、少なくとも一部の分野では
、通信帯域幅はバックグラウンドノイズレベルや他の地域信号に対する許容干渉
レベルの規制にも制限される。また、挟帯域幅地上局を用いて電力要件を緩和し
ようとする場合は、かなりの費用がかかったり、追跡要件の精度により失敗とう
別の危険性が生じる。
【０１０９】 衛星対衛星通信信号または衛星対非軌道周回宇宙船とのアップリンクは必ずし
もそうした種類の制約を受けることはない、というのはこれらの信号はレーザー
や他の光学信号のような高周波信号を用いて限られたパワーで長距離の広帯域幅
を実現できるためである。これらの信号は雲など大気現象を通過すると急激に劣
化してしまう。従って、通常こうした高周波通信信号は衛星間通信や、雲などの
大気現象を受けない地上局と衛星との通信に限られている。
【０１１０】 本発明の好適態様は、超短波信号のような地上局３００からの電波信号を衛星
あるいは他の宇宙船へ向けた光信号へ変換するため準衛星軌道プラットフォーム
３０４を提供し、地上対宇宙通信帯域幅を著しく増加させることができる。この
通信リンクはいずれか一方向でもよいが、双方向であるのが望ましい。
【０１１１】 このため、好適準衛星軌道プラットフォーム、すなわち本発明の航空機１０は
、地上局に設置され上向きアンテナを有する超短波受信機３１２との通信を行う
下向きアンテナ付き超短波トランシーバー３１０と、衛星の設置された下向きア
ンテナ付き光りトランシーバー３１６との通信のための上向きアンテナ付き光り
トランシーバー３１４を備えている。この航空機は、雲３１８などからの著しい
大気光干渉を受ける通常の高度よりも高い高度まで上昇するのが望ましく、また
地上局と航空機との信号帯域幅が最大なる十分低い高度であるのが好ましい。航
空機は、地上へ向けたアンテナのそれぞれが照準自在である複数の地上局用アン
テナを装備しているのが望ましい。
【０１１２】 航空機は高度５０，０００フィート（約１５，２４０メートル）から７０，０
００フィート（約２１，３３６メートル）で２００時間以上（より好ましくは３
００時間以上）飛行するのが最も好ましい。この航空機を用いて作った通信シス
テムは、地上から低周回軌道高度までの距離での通信（つまり、かなりの帯域幅
を使う通信）を行うことができない地上局超短波パワーレベルで機能させるのが
好ましい。
【０１１３】 好ましくは、航空機は地上に対して比較的静止した位置に滞空し、地上局が航
空機を追跡する必要を制限またはなくすのが望ましい。特に、航空機は直径７０
００フィート（約２，１３４メートル）の円の範囲内、１０００フィート（約３
０５メートル）の高度範囲内、より好ましくは直径４０００フィート（約１，２
１９．２メートル）の円の略内側または近傍で飛行するのが望ましい。さらに、
航空機は１０００フィート（約３０５メートル）の高低範囲、より好ましくは１
００フィート（約３０．４８メートル）の内側またはその近傍で飛行するのが望
ましい。
【０１１４】 光信号３０８を用いて地上局３００から衛星３０２へ電波信号３０６を中継す
る準衛星軌道プラットフォームとして機能するため、航空機は様々な利点を有し
、また多様な任務を行うことができる。例えば、高出力レベルでは干渉を引き起
こす周波数を用いれば比較的近いた距離範囲でこうした航空機を複数作動させる
ことができる、これは各航空機に割り当てられている電波信号が、周回軌道にあ
る衛星に同様の帯域幅を送るのに必要なパワーレベルよりもかなり低いパワーレ
ベルだからである。様々な信号に必要なレベルまで電力使用量を最小限に抑える
ための閉ループ信号強度制御装置を用いて電波信号をさらに増幅できる。
【０１１５】 ビーム幅が制限されている上向き地上アンテナおよび／または下向き衛星アン
テンアを使い、電力使用量をさらに小さくできる。照準可能なこれらの各アンテ
ナにより、航空機が滞空してなくてはならない空域の範囲が定められてしまう。
上向き地上アンテナと下向き衛星アンテナの両方を用いる場合、これらのアンテ
ナの照準を定めて互いに航空機がフライトパターンを維持できる空域を定めなく
てはならない。
【０１１６】 こうして定められた空域内に局を維持するため、航空機は低速飛行機であるの
が望ましい。通常、フライトパターンはアスピリン形、一般的に言えば円形で、
若干の高度差を有している。しかしながら、強風の状態では、こうした望ましい
飛行パターンでさえ、通常の風上向へジグザグに飛行する蛇行パターンから真っ
直ぐに風上方向へ飛行するパターンのように変化することを理解しておくべきで
ある。
【０１１７】 航空機は、単一地上局と静止軌道衛星（または他の対地同期衛星）のような単
一宇宙船との通信を容易にしたり、図１６Ａに示すような航空機の光通信圏内を
順次通過する一連の低軌道衛星との通信を行うこともできる。衛星の切換をする
よう設計さている航空機の場合、第１衛星３０２との通信リンクを切る前に第２
衛星３２２との通信リンクを確立するよう２台の光通信装置３１４，３２０が搭
載されているのが好ましい。
【０１１８】 図１６Ｂに示すように、任務の一変形例としては、かなり緯度の高い北緯また
は南緯の地方では通信衛星との常時直接アクセスが容易に行えないため航空機１
０を利用することができる。この航空機を適切な準衛星軌道高度に滞空させるこ
とで、航空機は８０度以上の緯度差があり、赤道近辺にある衛星３２４との通信
を確立できる。
【０１１９】 好ましいことに、この航空機は赤道上空衛星専用の周波数を再利用する指向性
信号を用いてほとんど全ての赤道上空衛星を利用できる。特に、特定の地上局で
は同じ周波数の二つの異なる信号の一方を対地同期衛星へ向け、もう一方の信号
を航空機へ向けることで二つの異なる信号の指向性送信を行うことができる。非
赤道上空衛星とは異なり、航空機は赤道を横切る必要がないため地上局では新し
い送信方向へ定期的に切り換える必要がなくなる（こうした作業は地上局が衛星
を切り換える際に発生する）。当然のことながら、二つの指向性信号は重複して
しまう（例えば、航空機が赤道ようり若干北側に位置し、地上局が赤道よりも北
側へかなり離れた位置にあるような場合は信号が重複する可能性がある）ので、
ある航空機の位置には一部の地上局は衛星へ送信しているものと同じ周波数で送
信することはできなくなる。
【０１２０】 同様に、図１６Ｃに示すように、このシステムを使って山３２５や他の障害物
を迂回することができる。この特徴を地上局と衛星とのアップリンクや同様に地
上局と地上局とのリンクアップにも利用できる。地上局も衛星も通常は大きな労
力および／または費用を伴わずに位置を変えることはできないため、これは通信
システムの特に効果的な利用例である。こうしたシステムの効果的利用の一つの
可能性としては、テレビ信号のように広く送信されている信号に対する障害物の
影響を取り除くことにある。これらテレビ信号の発信源は地上局、衛星または他
の航空機の場合がある。システムの効果的利用の他の可能性としては、同じ周波
数を使って地理的に離れた複数の地上局へ送信する周波数の再利用である。これ
は、地上から遠く離れた衛星は同じ周波数を使って二つの地上局と個別に通信を
行うには狭いビーム幅が必要となるため有利である。
【０１２１】 一機または複数機の航空機１０のための他の関連任務としては、通信システム
において離れたエンドユーザー間の通信やネットワーク間の通信をスポットビー
ムで中継して地域的ハブとして航空機を使用することである。この通信ネットワ
ークは、いずれか一方が地上を拠点として地上アンテナでアクセスしたり、ある
いは宇宙にあって光や極高周波マイクロ波リンクでアクセスできる。
【０１２２】 図１６Ｄに示すように、そのような関連任務の一つとしては通信ハブとして地
上局３２６と複数の衛星３２８との同時通信を行うものが挙げられる。この任務
では、航空機は非常に多くの光トランシーバーを搭載し、これらのトランシーバ
ーへのパワーを追加する必要がある。あるいは、図１６Ｅや１６Ｆに示すように
、１機の飛行機に対して２つのカバー領域がしめされており、いずれに対しても
網羅する。特に、一機または複数の航空機１０は全て単一の衛星３３０と通信を
行い、一または複数の地上局と通信ハブの機能を果たす単一の衛星とをリンクす
る。場合によっては、各航空機が周波数を再利用（つまり、各航空機では同じ一
組の利用可能周波数を利用できる）することになり、これにより衛星と地上との
間で利用可能な帯域幅が増加する。
【０１２３】 この例では、人口密集地域と衛星（図１６Ｅ参照）を結ぶ帯域幅または衛星と
二つの離れた地域（図１６Ｆ参照）を結ぶ帯域幅を増加させることができる。後
者の場合は、衛星と都市の間で非常に大きな量のデータがやり取りされる。この
ため、地上近辺では低周波を再利用するための複数の経路や、航空機と衛星との
通信を行うための光リンクまたは極高周波マイクロ波リンクを提供する。その結
果、衛星はハブとして機能し、一または複数の他の衛星３３４を通信を行うこと
ができ、これらの衛星も地上との通信を行うための準衛星軌道を利用することが
できる。さらに、航空機と航空機の直接通信も利用できる。これらの実施例から
も分かるように、航空機は様々な通信システムの一部の構築に貢献できる。
【０１２４】 上述の好適実施例は超短波や光信号を用いたが、このシステムは様々な信号で
作動できることが分かる。特に、大気中の水分は約１ミリメーター以下の無線波
（つまり、２０ギガヘルツ以上の高周波信号）にかなりの干渉を及ぼすが、波長
が大きくなるほど（２０ギガヘルツ以下の低周波信号）干渉の程度は減少する。
このように、１ミリメーター以上の波長の地上局対航空機信号や１ミリメーター
以下の波長の航空機対衛星電波信号を用いてシステムを運用するのが好ましい。
また、システムのうち地上局対航空機部分に使用する信号と同じ信号のように大
気障害物を通過できる信号でシステムの航空機対衛星部分を作動させる場合でも
、上記発明の航空機を信号の転送および／または増幅に利用することで電力を保
存できる。
【０１２５】 ［広帯域配信システム］ 図１７Ａにおいて、本発明の航空機に適した他の種類の任務としては、無線ロ
ーカルループ広帯域および／または他の通信ネットワークの一部として機能する
ものがある。
【０１２６】 移動用音声電話や住宅用音声電話、移動用インターネットアクセスや住宅用イ
ンターネットアクセス、広帯域データアクセスのようなそれぞれ通信要件の異な
る様々な通信形態がある。例えば、音声電話を長時間（例えば２分から３０分）
行うには比較的低レベルの帯域幅（例えば、４から６４ＫＢｐｓ）が必要で、イ
ンターネットへのアクセスを比較的限られた時間（例えば、数秒）行うにはより
大きな帯域幅（例えば、６４〜２０００ＫＢｐｓ）が必要で、ほとんど継続状態
の場合広帯域アクセスは大きな帯域幅（例えば、１Ｍビット以上）で行う。
【０１２７】 こうした通信要件を満たすため、多様なネットワーク構造が開発され、様々な
形態のネットワークを導いている。その中には、地上線電話ネットワーク、携帯
電話ネットワーク、無線ローカルループ、様々な衛星ベース成層圏ネットワーク
がある。
【０１２８】 通常、これらの技術をサポートするには異なる機器が必要である。しかしなが
ら、場合によっては、こうしたネットワークに一つ以上の機能を果たさせること
ができる。例えば、地上無線を介してＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者回線）を
使用することで広帯域技術を定位置エンドユーザーへもたらすことができる。し
かしながら、こうした種類の異なるネットワークの多くは、各ユーザーまたはセ
ルラータワーを結ぶために高価な電線設備を大規模に設置しなくてはならない。
【０１２９】 もし衛星をネットワークとして利用する場合は、決まって問題になるのは人口
密集地域のユーザーへ多重アクセスを提供するのが困難であるということである
。衛星用の厳格な重量および電力要件を満たす装置の開発は費用がかかる。さら
に、限定された周波数を再利用したり、移動通信ユーザーが移動を選択できるよ
うなあまり理想的でない地域への通信には余分な電力マージンが必要であるため
サポートが困難である。また、大気中の水分や他の障害物を貫通することができ
ないためかなりの周波数帯は利用できない。
【０１３０】 セルラーシステムやＰＣＳシステムは建物の貫通性や過剰電力の使用や著しい
周波数の再利用では地域まで到達しにくいという点では優れている。しかし、こ
れらのシステムは基地局および／または通信タワーとの間でのリンクに著しい広
帯域接続性を要求される。
【０１３１】 上記のような理由により、通信会社は既存のインフラが無い地域や所有してい
るインフラを利用できないような地域へ初めて展開するのは難しいのである。本
発明は、様々な形態でこうした問題の一つまたは複数を解決する新規なネットワ
ーク構成を提供する。
【０１３２】 図１７Ａからも分かるように、本発明の実施例は、（太陽エネルギー動力また
は従来の有人または無人）航空機または気球でもよい一または複数の高高度観測
機器を利用して固定地上位置間の多重ポイント接続性に広帯域ポイントを提供す
る利用を含む。または、近地球軌道（ＮＥＯ）衛星を利用することもできる。こ
の高高度プラットフォームは上述のように航空機１０で地面に対して一つの場所
で旋回したりその場所または近傍の場所を維持する。
【０１３３】 この航空機は、様々な地上局５００に対する広帯域通信信号およびそれらの地
上局間での信号を維持する準衛星軌道プラットフォームとして機能するが、前記
地上局は通常固定地上局で、場合によっては加入者の商業ビル５０２や住宅ビル
５０４の屋根も含まれる。これらの地上局の少なくとも一部は、通常、地域的に
固定されている一又は複数の遠隔加入局または移動通信ユーザーへデータや音声
チャンネルを配信する基地局として構成されているのが望ましい。ビルの他に、
地上基地局は、街灯５０６、標識、独立型タワー５０８やその他の建造物に内蔵
したりまたはそれらの上へ据え付けることもできる。加入者基地局（商業用と住
宅用の両方）は、その敷地内の加入者のアクセスポートに有線または無線接続に
よりネットワーク接続するのが好ましい。ＰＳＴＮ（公衆交換電話網）、ＰＬＭ
Ｎ（公衆地上移動ネットワーク）、インターネットなど他のネットワークへのリ
ンクは、個別地上局５１０，衛星ネットワーク５１２，既存の加入者基地局を介
したアクセスなどを介して行うことができ、こうしたネットワークへのアクセス
リンクは加入者基地局で利用できる。
【０１３４】 図１７Ｂに示すように、加入者の地上基地局５００は、通常、航空機との広帯
域リンクまたは無線ループリンクを維持するためのアンテナ５２０を装備されて
いる。希望すれば、太陽電池アレイ５２０を用い、電力接続部５２４から加入者
基地局へ引いている電力を最小限に抑えることができる。様々な形態の地上基地
局を、個人加入者または多数の加入者が使用できるように構成できる。移動局ま
たは地上基地局のローカルエリア内の固定局のいずれの場合でも他の加入者が利
用できるよう無線ローカルループを利用するのが望ましいが、有線ネットワーク
でも固定位置までとどくことはできる。他の遠隔加入者と通信するため、関連す
る遠隔加入者基地局の選択無線規格に適したアンテナ５２６を加入者基地局に備
えているのが望ましい。例として、遠隔加入者基地局は、加入者基地局、その関
連加入者、その加入者が入居している建物とそれなしではつながることができな
い加入者所有のコードレスホンでもよい。
【０１３５】 無線ローカルループをはじめとして様々な通信規格を用いて加入者基地局（あ
るいは他の地上基地局）と遠隔加入者局を有する加入者をリンクできる。互換性
のある無線通信規格には、ＡＭＰＳ（高機能移動電話サービス）、ＴＡＣＳ（ト
ータルアクセス通信システム）、ＮＭＴ（ノルディック移動電話システム）、Ｉ
Ｓ−９５（コード分割多重アクセスアメリカンデジタルセルラー規格）、ＩＳ−
５４／ＩＳ−１３６（米国セルラー規格、Ｄ−ＡＭＰＳとしても知られている）
、Ｂ−ＣＤＭＡ（広帯域コード分割多重アクセス）、Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域コー
ド分割多重アクセス）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動電話サービス）、他の３Ｇ
、ＰＨＳ（簡易型携帯電話システム）、ＤＥＣＴ（高度デジタルセルラー）、Ｐ
ＡＣＳ（高度パーソナル通信システム）、ＰＤＣ（パーソナルデジタルセルラー
）、ＣＤＰＤ（セルラーデジタルパケットデータ）、Ｍｏｂｉｔｅｘ（無線パケ
ットデータネットワーク用エリクソン規格）、ＲＤ−ＬＡＰ（モトローラベース
無線パケットデータネットワーク）などがある。音声電話、電子メール、インタ
ーネットアクセス、ファクシミリ、テレビ電話、テレビ会議などの様々なサービ
スを加入者へ送信できる。
【０１３６】 図１７Ｃに示すように、加入者遠隔基地５３０には、加入者遠隔基地局に関連
する地上基地局で使用されている無線規格に合ったアンテナ５３２が設けられて
いるのが望ましい。これらの加入者無線基地局と加入者の各装置は無線または有
線ネットワーク接続５３４により接続される。
【０１３７】 上記配信システムの説明からも分かるように、本発明のこの態様では大規模な
インフラの構築を行うことなく情報配信システムを提供する。その代わり、この
システムでは、加入者の場所に設置した個別加入者基地局、その他の地上局、地
上局に対してまたは地上局間に通信リンクを提供する一または複数の高高度準衛
星軌道プラットフォームを要する。
【０１３８】 本発明の固有の形態を図解および説明してきたが、本発明の思想及び範囲内に
様々な変更例が含まれるのは明白である。このように、好適実施例のみを参照し
て本発明を詳細に説明してきたが、当業者であれば本発明から外れることなく様
々な変更例を作ることはできることが分かる。従って、上記の説明は本発明を制
限するものではなく、本発明は以下の請求項を参照して定義するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ゼロ応力位置における本発明を実現する航空機の好適態様の立面
図である。
【図２】 図１に示した航空機の平面図である。
【図３】 飛行状態での荷物に特有の屈曲位置における図１の航空機の斜視
図である。
【図４】 地上に停止した状態での荷物に特有の屈曲位置における図１の航
空機の斜視図である。
【図５Ａ】 図１の航空機の翼の一部分の構造を示す切取斜視図である。
【図５Ｂ】 翼の中に再生燃料電池が組み込まれた図５Ａの翼セグメントの
切取平面図である。
【図５Ｃ】 図５Ｂの線Ｃ−Ｃから見た図５Ａの翼セグメントの側面断面図
である。
【図６Ａ】 ５個の翼セグメントを備えた図１の航空機の正面図で、航空機
が飛行中に荷物に特有の位置での航空機の様子を示す。
【図６Ｂ】 図６Ａの航空機の正面図で、回転して飛行機のそれぞれの側の
２つの翼セグメントの上反角を増大させることが可能な二台のヒンジアクチュエ
ータを搭載した様子を示す。
【図６Ｃ】 図６Ａの航空機の正面図で、回転して飛行機のそれぞれの側の
一つの翼セグメントの上反角を増大させることが可能な二台のヒンジアクチュエ
ータを搭載した様子を示す。
【図６Ｄ】 図６Ａの航空機の正面図で、５個ではなく６個の翼セグメント
を備え、回転して飛行機のそれぞれの側の３つの翼セグメントの上反角を増大さ
せることが可能な二台のヒンジアクチュエータを搭載した様子を示す。
【図６Ｅ】 図６Ｂの航空機と太陽を示す斜視図で、太陽は下方水平線上に
あり、航空機の一方の翼端からずれている様子を示す。
【図６Ｆ】 図６Ａの航空機の斜視図で、５個ではなく４個の翼セグメント
を備え、様々な垂直安定板構造を備え、回転して飛行機のそれぞれの側の３つの
翼セグメントをＷ字形にすることが可能な三台のヒンジアクチュエータを搭載し
た様子を示す。
【図７Ａ】 図６Ｂの航空機のヒンジ部分の断面図である。
【図７Ｂ】 図７Ａのヒンジ部分の第１変形例の断面図である。
【図７Ｃ】 図７Ａのヒンジ部分の第２変形例の断面図である。
【図７Ｄ】 固定位置における図７Ａのヒンジ部分の第３変形例の断面図で
あり、垂直安定板用取付部品を示す。
【図７Ｅ】 図７Ｄのヒンジの平面図である。
【図８】 図６Ｂの航空機の第１変形例における翼の一部分の切取上面図で
あり、補助翼からなるヒンジアクチュエータを示す。
【図９】 図６Ｂの航空機の第２変形例における翼の一部分の切取上面図で
あり、横方向へ移動可能な質量部からなるヒンジアクチュエータを示す。
【図１０】 図６Ｂの航空機の第２変形例における翼の一部分の切取上面図
であり、横方向への質量部の移動に用いられるタンクを示す。
【図１１】 図５Ｂの航空機の第３変形例の断面図であり、前後方向に移動
可能な質量部分からなるヒンジアクチュエータを示す。
【図１２Ａ】 図６Ｂの航空機の他の第３変形例の斜視断面図で、前後方向
に移動可能な質量部分からなるヒンジアクチュエータと、質量部部の移動により
発生する局部的翼の撓みを示す。
【図１２Ｂ】 図６Ｂの航空機のさらに他の第３変形例の斜視断面図で、前
後方向に移動可能な質量部分からなるヒンジアクチュエータと、質量部部の移動
に撓む翼セグメントを示す。
【図１３】 飛行状態における荷物に特有の位置における図１の航空機の変
形例の斜視図で、モータの一部はドラグセンターよりも上に位置し、他の一部は
ドラグセンターよりも下に位置するよう構成されている様子を示す。
【図１４Ａ】 本発明の３軸操縦装置を備えた第１の理想の可撓性航空機を
示す。
【図１４Ｂ】 本発明の３軸操縦装置を備えた第２のさらに一般的な理想の
可撓性航空機を示す。
【図１４Ｃ】 図１４Ｂの航空機を構成する制御法則を実現する制御システ
ムのブロック図である。
【図１５】 図１の航空機の航空制御通信システムの実施例を示す図である
。
【図１６Ａ】 高高度観測装置として機能し、電波信号を使用している地上
局と光信号を用いてる衛星との間で信号を転送する図１の航空機の図で、第１衛
星から第２衛星への切換通信を示す。
【図１６Ｂ】 衛星が地上局と非常に異なる高度にある場合の図１６Ａの通
信装置の図である。
【図１６Ｃ】 航空機が複数の地上局と通信を行い、一または複数の地上局
が山により衛星が遮られている場合の図１６Ａの通信装置の図である。
【図１６Ｄ】 航空機が３つの異なる地上局と同時に通信を行う場合の図１
６Ａの通信装置の図である。
【図１６Ｅ】 衛星が二機の航空機と１つの地上局と同時に通信を行う場合
の図１６Ａの通信装置の図である。
【図１６Ｆ】 それぞれが複数の地上局と通信を行う基地局として機能する
複数の航空機と一機の衛星が通信を行う場合の図１６Ａの通信装置の図である。
【図１７Ａ】 図１の航空機の図で、加入基地局と加入遠隔局を備えた広帯
域無線加入回線または他の通信システムにおける高高度、準衛星軌道高度観測装
置基地局として機能する様子を示す。
【図１７Ｂ】 図１７Ａの通信システム用加入基地局の図である。
【図１７Ｃ】 図１７Ａの通信システム用加入遠隔局の図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 アール シー コックス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 ラク レサンテ オリーブアベニュー 2501 (72)発明者 デレック エル リソスキィ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 シミ ヴァレイ コッブサークルズ 3119 (72)発明者 グレッグ ティー ケンダル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 シミ ヴァレイ アパートメントエー シェリド ライブ 3446 【要約の続き】 できてよく、このようにして、ヒンジを操作してよい。 翼の二面角により、この航空機は、センタードラッグの 上と下の両方にモータを有し、航空機ピッチのコントロ ールのためにディファレンシャル推力を用いる。この航 空機は、光信号を用いる衛星や無線信号を用いる地上局 をリンクするために働く長期高高度プラットフォームと しての活用を含め、広範囲な適用分野がある。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 航空機を制御するための地上基地局の飛行管制制御器の方法
    において、 前記地上局と前記航空機との間の複数の通信サブシステムを判別し、前記複数
    の通信サブシステムは重要な通信リンクを共有しないが、 前記複数の通信サブシステムのうち第１通信サブシステムを用いて前記地上局
    と前記航空機との通信を確立し、 前記第１通信サブシステムを前記飛行管制制御器用の通信リンクとして作動さ
    せて前記航空機を制御し、 前記第１通信サブシステムを監視してその稼働率を判断し、 前記複数の通信サブシステムのうち第２通信サブシステムを監視してその稼働
    率を判断し、 前記第１通信サブシステムの稼働率判定ステップにおいて前記第１通信サブシ
    ステムは利用できないと判断された場合は、前記第２通信サブシステムを前記飛
    行管制制御用の通信リンクとして作動させて前記航空機を制御することを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、 前記第１通信サブシステムを監視するステップにおいて該第１通信サブシステ
    ムは利用可能であると判断された状態で、前記第２通信サブシステムを用いて前
    記地上局と前記航空機の間に通信を確立するステップをさらに有することを特徴
    とする方法。
  3. 【請求項３】 航空機を制御するための地上基地局の飛行管制制御器の方法
    において、 前記地上局と前記航空機との間の複数の通信サブシステムを判別し、前記複数
    の通信サブシステムは少なくとも一部が冗長であり、 前記複数の通信サブシステムのうち第１通信サブシステムを用いて前記地上局
    と前記航空機との通信を確立し、 前記第１通信サブシステムを前記飛行管制制御器用の通信リンクとして作動さ
    せて前記航空機を制御し、 前記第１通信サブシステムを監視してその稼働率と信頼性の少なくとも一方の
    情報を求め、 前記複数の通信サブシステムのうち第２通信サブシステムを監視してその稼働
    率と信頼性の少なくとも一方に関する情報を求め、 前記第１及び第２通信サブシステムを監視するステップで求められた情報を比
    較し、 前記比較ステップにおいて、前記第１通信サブシステムが利用不可能および第
    ２通信サブシステムよりも信頼性の劣るとの判断のうち少なくとも一方であると
    分かった場合は、前記第２通信サブシステムを前記飛行管制制御器用通信リンク
    として作動させて前記航空機を制御することを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の方法であって、 前記比較ステップにおいて、前記第１通信サブシステムは利用可能であり、前
    記第２通信サブシステムよりも信頼性に勝るということが分かった状態で、前記
    第２通信サブシステムを使って前記地上局と前記航空機との通信を確立及び維持
    するステップをさらに有することを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項３記載の方法であって、 前記複数の通信サブシステムのうち第３通信サブシステムを監視してその稼働
    率と信頼性の少なくとも一方に関する情報を求め、 前記比較ステップにおいて、前記第１および第２通信サブシステムのいずれも
    が利用不可能および第３通信サブシステムよりも信頼性の劣るとの判断のうち少
    なくとも一方であると分かった場合は、前記第３通信サブシステムを前記飛行管
    制制御器用通信リンクとして作動させて前記航空機を制御するステップをさらに
    有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項３記載の方法であって、 前記複数の通信システムのうち少なくとも１つのシステムは、複数の個別シス
    テム部品から構成され、前記複数の個別システム部品のうち少なくとも１個の部
    品について、その利用率と信頼性のうち少なくとも一つに関して利用可能な情報
    を有し、 前記複数の個別システム部品のうち少なくとも１個の部品で、その利用率と信
    頼性のうち少なくとも一つに関して利用可能な情報を有している部品は、前記複
    数の通信システムの他の通信システムの一部であることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の方法であって、 前記複数の通信システム部品のうち少なくとも２つのシステム部品は、その利
    用率と信頼性のうち少なくとも一つに関して利用可能な情報を有し、 前記複数の個別システム部品のうち少なくとも２個の部品でその利用率と信頼
    性のうち少なくとも一つに関して利用可能な情報を有している部品は、前記複数
    の通信システムの他の通信システムの一部であることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項３記載の方法であって、前記第２通信サブシステムを
    作動させるステップにおいて、前記第１および第２通信サブシステムの少なくと
    も一方を使用するコストは、通信サブシステムの信頼性が劣ると判断する際の要
    因であることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項３記載の方法において、前記第１及び第２通信サブシ
    ステムは少なくとも実質的に冗長であることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法であって、前記比較ステップにおいて
    、前記第１通信サブシステムが利用可能で第２通信サブシステムよりも信頼性に
    勝ると分かった状態で、前記第２通信サブシステムを使って前記地上局と前記航
    空機との間の通信を確立及び維持するステップをさらに有することを特徴とする
    方法。
  11. 【請求項１１】 請求項３記載の方法において、前記第１及び第２通信サブ
    システムは完全に冗長であることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の方法であって、前記比較ステップにおい
    て、前記第１通信サブシステムが利用可能で第２通信サブシステムよりも信頼性
    に勝ると分かった状態で、前記第２通信サブシステムを使って前記地上局と前記
    航空機との間の通信を確立及び維持するステップをさらに有することを特徴とす
    る方法。
  13. 【請求項１３】 放送局からの信号を、少なくとも１つの障害物により該放
    送局から遮断された地域へ送信する方法において、 前記放送局からの信号を受信するのを妨げられないよう、前記放送局から遮断
    された前記地域へ信号を送信するのが妨げられないよう準衛星軌道プラットフォ
    ームを配置するステップからなり、前記準衛星軌道プラットフォームは、 前記放送局からの信号を前記準衛星軌道プラットフォームへと送信し、 前記準衛星軌道プラットフォームからの信号を前記放送局から遮断された前記
    地域へ送信することを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、前記準衛星軌道プラット
    フォームを直径４０００フィートの円と１００フィートの高度範囲で定められる
    場所に維持させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の方法において、前記放送局から送信され
    た信号のビーム幅は、前記準衛星軌道プラットフォームが維持している場所を含
    むように構成されることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１３記載の方法において、前記準衛星軌道プラット
    フォームを直径７０００フィートの円と１００フィートの高度範囲で定められる
    場所に維持させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載の方法において、前記放送局から送信され
    た信号のビーム幅は、前記準衛星軌道プラットフォームが維持している場所を含
    むように構成されることを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１３記載の方法において、前記準衛星軌道プラット
    フォームを直径４０００フィートの円と１０００フィートの高度範囲で定められ
    る場所に維持させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８記載の方法において、前記放送局から送信され
    た信号のビーム幅は、前記準衛星軌道プラットフォームが維持している場所を含
    むように構成されることを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１３記載の方法において、前記準衛星軌道プラット
    フォームを直径７０００フィートの円と１０００フィートの高度範囲で定められ
    る場所に維持させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】 請求項２０記載の方法において、前記放送局から送信され
    た信号のビーム幅は、前記準衛星軌道プラットフォームが維持している場所を含
    むように構成されることを特徴とする方法。
JP2001558324A 2000-02-14 2001-02-12 航空機 Withdrawn JP2003523871A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18216500P 2000-02-14 2000-02-14
US60/182,165 2000-02-14
US52754400A 2000-03-16 2000-03-16
US09/527,544 2000-03-16
PCT/US2001/004632 WO2001058758A2 (en) 2000-02-14 2001-02-12 Remotely piloted aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003523871A true JP2003523871A (ja) 2003-08-12

Family

ID=26877844

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001558322A Withdrawn JP2003523870A (ja) 2000-02-14 2001-02-07 航空機
JP2001558324A Withdrawn JP2003523871A (ja) 2000-02-14 2001-02-12 航空機
JP2001558323A Withdrawn JP2003522509A (ja) 2000-02-14 2001-02-14 航空機

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001558322A Withdrawn JP2003523870A (ja) 2000-02-14 2001-02-07 航空機

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001558323A Withdrawn JP2003522509A (ja) 2000-02-14 2001-02-14 航空機

Country Status (12)

Country Link
US (2) US6931247B2 (ja)
EP (2) EP1257466A2 (ja)
JP (3) JP2003523870A (ja)
KR (2) KR20020086538A (ja)
CN (2) CN1420829A (ja)
AU (3) AU2001262907A1 (ja)
BR (2) BR0108782A (ja)
CA (3) CA2400022A1 (ja)
CZ (2) CZ20023097A3 (ja)
MX (1) MXPA02007883A (ja)
RU (2) RU2002124855A (ja)
WO (3) WO2001058756A2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505437A (ja) * 2013-05-03 2016-02-25 韓国航空宇宙研究院Ｋｏｒｅａ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 太陽光推進航空機構造および太陽電池板制御方法
JP2018127034A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 Kddi株式会社 飛行システム、操縦装置及びプログラム
JP2019081540A (ja) * 2019-01-07 2019-05-30 Kddi株式会社 飛行システム、操縦装置及びプログラム
WO2020217623A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
WO2020217624A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
WO2021009947A1 (ja) * 2019-07-18 2021-01-21 Ｈａｐｓモバイル株式会社 飛行体

Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7802756B2 (en) 2000-02-14 2010-09-28 Aerovironment Inc. Aircraft control system
US7281681B2 (en) * 2000-04-03 2007-10-16 Aerovironment Inc. Hydrogen powered aircraft
EP1152614A2 (en) * 2000-05-03 2001-11-07 Hughes Electronics Corporation Digital over-the-air entertainment and information
US6990338B2 (en) * 2001-06-11 2006-01-24 The Boeing Company Mobile wireless local area network and related methods
JP3989707B2 (ja) * 2001-10-17 2007-10-10 シャープ株式会社 ロボットシステム、それに用いられる羽ばたき装置および羽ばたき飛行制御装置
FR2831264B1 (fr) * 2001-10-19 2003-12-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesure, incluant au moins un capteur, apte a fonctionner dans des conditions difficiles
US7555297B2 (en) * 2002-04-17 2009-06-30 Aerovironment Inc. High altitude platform deployment system
GB0312353D0 (en) * 2003-05-30 2003-07-02 Qinetiq Ltd Launching aerial vehicles
DE10356012A1 (de) * 2003-11-27 2005-06-30 Airbus Deutschland Gmbh Anordnung sowie Verfahren zur Erzeugung von Wasser an Bord eines Luftfahrzeuges
EP1553472A1 (en) * 2003-12-31 2005-07-13 Alcatel Remotely controlled vehicle using wireless LAN
US8014909B2 (en) * 2004-03-25 2011-09-06 Bell Helicopter Textron Inc. Control system for vehicles
US7137592B2 (en) * 2004-05-24 2006-11-21 The Boeing Company High-aspect ratio hybrid airship
US7093789B2 (en) * 2004-05-24 2006-08-22 The Boeing Company Delta-winged hybrid airship
US7302316B2 (en) * 2004-09-14 2007-11-27 Brigham Young University Programmable autopilot system for autonomous flight of unmanned aerial vehicles
US8603805B2 (en) * 2005-04-22 2013-12-10 Hyclone Laboratories, Inc. Gas spargers and related container systems
US7275973B2 (en) 2005-06-03 2007-10-02 Mattel, Inc. Toy aircraft
US7789339B2 (en) * 2005-07-07 2010-09-07 Sommer Geoffrey S Modular articulated-wing aircraft
EP1923762A4 (en) * 2005-09-05 2009-11-18 Otkrytoe Aktsionernoe Obschest METHOD AND CONTROL ASSEMBLY OF A FLYING APPARATUS
US7510142B2 (en) * 2006-02-24 2009-03-31 Stealth Robotics Aerial robot
US7631834B1 (en) 2006-02-24 2009-12-15 Stealth Robotics, Llc Aerial robot with dispensable conductive filament
US7918707B2 (en) 2006-05-03 2011-04-05 Mattel, Inc. Toy aircraft with modular power systems and wheels
US20090294573A1 (en) * 2006-05-23 2009-12-03 Wilson Samuel B Dual-Use Modular Propulsion surveillance Vehicle with Detachable Unmanned Airborne Vehicles
US7929908B2 (en) * 2006-05-24 2011-04-19 The Boeing Company Method and system for controlling a network for power beam transmission
US20090322877A1 (en) * 2006-06-07 2009-12-31 Benjamin Tigner Cellular Control of Airborne Equipment
WO2008037865A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Michel Aguilar Vehicule a decollage et atterrissage vertical sans voilure tournante
CN100382040C (zh) * 2006-10-24 2008-04-16 北京航空航天大学 一种用于微小型飞行器导航、制导与控制系统的冗余方法
FR2908107B1 (fr) * 2006-11-06 2008-12-19 Airbus France Sa Procede et dispositif pour estimer les forces s'exercant sur une surface de controle d'un aeronef.
WO2008153597A1 (en) 2006-12-06 2008-12-18 Honeywell International, Inc. Methods, apparatus and systems for enhanced synthetic vision and multi-sensor data fusion to improve operational capabilities of unmanned aerial vehicles
US20090314886A1 (en) * 2007-06-13 2009-12-24 Aurora Flight Sciences Corporation Deployment of telescoping aircraft structures by drogue parachute riser tension
US8128031B2 (en) * 2007-06-13 2012-03-06 Aurora Flight Sciences Corporation Spar for sailwings
US8720822B2 (en) * 2007-06-13 2014-05-13 Aurora Flight Sciences Corporation Wing load alleviation structure
US8348198B2 (en) * 2007-06-13 2013-01-08 Aurora Flight Sciences Corporation Sail wing with high span efficiency and controlled pitching moment
US8002216B2 (en) * 2007-06-15 2011-08-23 Darwin Kent Decker Solar powered wing vehicle using flywheels for energy storage
US8061646B2 (en) * 2007-09-14 2011-11-22 Aurora Flight Sciences Corporation Wing tip docking system for aircraft
US20100213309A1 (en) * 2007-09-14 2010-08-26 Robert Parks Non-planar adaptive wing solar aircraft
US7885717B2 (en) * 2008-03-31 2011-02-08 Sikorsky Aircraft Corporation Fast control law optimization
US20090280367A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Clearedge Power, Inc. Extraction of Energy From Used Cooking Oil
FR2931456B1 (fr) * 2008-05-26 2010-06-11 Snecma Aeronef a alimentation en energie hybride.
US20100021778A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Lynntech, Inc. Fuel cell emergency power system
CN101532841B (zh) * 2008-12-30 2010-09-08 华中科技大学 基于地标捕获跟踪的飞行器导航定位方法
US8690096B2 (en) * 2009-06-04 2014-04-08 Alberto Alvarez-Calderon F. Aircraft with dual flight regimes
CA2776485A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Aerovironment Air vehicle flight mechanism and control method
US8352099B1 (en) * 2009-07-09 2013-01-08 The Boeing Company Varying engine thrust for directional control of an aircraft experiencing engine thrust asymmetry
US8923189B2 (en) * 2009-08-06 2014-12-30 Truepath Technologies, Llc System and methods for scalable processing of received radio frequency beamform signal
FR2952771B1 (fr) * 2009-11-13 2011-12-02 Thales Sa Systeme de telecommunications comprenant un noeud de communication aeroporte, noeud de communication aeroporte et noeud radio tactique
WO2011146021A1 (en) 2010-05-18 2011-11-24 Pipistrel Podjetje Za Alternativno Letalstvo D.O.O. Self-powered yaw control and anti-spin device for fixed wing aircraft
US8629788B1 (en) * 2010-08-10 2014-01-14 Rockwell Collins, Inc. Sensing, display, and dissemination of detected turbulence
US9218004B2 (en) 2011-03-31 2015-12-22 The Boeing Company Flight path control system for aircraft
US9376655B2 (en) 2011-09-29 2016-06-28 Life Technologies Corporation Filter systems for separating microcarriers from cell culture solutions
BR112014007807B1 (pt) 2011-09-30 2020-11-17 Life Technologies Corporation recipiente com pulverizador de película
CN103249151B (zh) * 2012-02-08 2016-04-27 深圳信息职业技术学院 一种haps通信信道分配方法、装置及系统
CN102602527B (zh) * 2012-03-18 2014-06-18 西北工业大学 一种临近空间无人飞行器
US8448898B1 (en) * 2012-04-30 2013-05-28 Sunlight Photonics Inc. Autonomous solar aircraft
GB2504132A (en) * 2012-07-20 2014-01-22 Andrew Charles Elson A solar powered UAV launched from a high altitude balloon
US20170137138A9 (en) * 2012-08-29 2017-05-18 John William Hunter Solar relay aircraft powered by ground based solar concentrator mirrors in dual use with power towers
WO2014036328A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 John William Hunter Solar relay aircraft powered by ground based solar concentrator mirrors in dual use with power towers
DE102012025026A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Astrium Gmbh Hilfsvorrichtung für hochfliegendes Flugzeug
US8849571B1 (en) * 2012-12-26 2014-09-30 Google Inc. Methods and systems for determining fleet trajectories with phase-skipping to satisfy a sequence of coverage requirements
US9195938B1 (en) 2012-12-27 2015-11-24 Google Inc. Methods and systems for determining when to launch vehicles into a fleet of autonomous vehicles
FR3001075B1 (fr) * 2013-01-15 2016-07-01 Airbus Operations Sas Systeme d'enregistrement de vol dans un aeronef integrant la fonction de gestion audio
US8781727B1 (en) * 2013-01-15 2014-07-15 Google Inc. Methods and systems for performing flocking while executing a long-range fleet plan
US9290269B2 (en) 2013-03-15 2016-03-22 CyPhy Works, Inc. Spooler for unmanned aerial vehicle system
US10040561B2 (en) * 2013-04-04 2018-08-07 Sunlight Photonics Inc. Airborne kinetic energy conversion system
CN103287569B (zh) * 2013-05-15 2015-04-22 西北工业大学 非跑道场地起降和可悬停的升推式大尺度太阳能无人机
FR3006989B1 (fr) * 2013-06-12 2015-07-17 Sagem Defense Securite Systeme de commande de vol electrique pour aeronef
US9957037B2 (en) 2013-07-10 2018-05-01 X Development Llc High altitude aircraft with integrated solar cells, and associated systems and methods
CN103587687A (zh) * 2013-08-14 2014-02-19 西北工业大学 一种π型全翼式太阳能无人机
JP6525337B2 (ja) 2013-10-31 2019-06-05 エアロバイロメント, インコーポレイテッドAerovironment, Inc. 遠隔検知した標的地帯の画像を表示する双方向兵器照準システム
CN103600846B (zh) * 2013-12-04 2016-07-13 新誉集团有限公司 太阳能飞机用最大功率跟踪电池阵机构及跟踪方法
CN103847964B (zh) * 2014-03-20 2016-01-20 西北工业大学 一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器
US10807728B2 (en) * 2014-05-20 2020-10-20 The Boeing Company Solar powered airplane
EP2957978B1 (en) 2014-06-20 2018-09-26 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Method and system for supporting maneuvers of an all-wing carrier aircraft by its parasite flying units
EP2957977B1 (en) 2014-06-20 2018-01-31 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Method and system for compensation of an asymmetric configuration of an all-wing carrier for flying units
EP2957976B1 (en) 2014-06-20 2018-01-31 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Method and system for compensation of an asymmetric configuration of an all-wing carrier for flying units
EP2957979B1 (en) 2014-06-20 2018-09-26 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. Method and system for supporting maneuvers of an all-wing carrier aircraft by its parasite flying units
US9079690B1 (en) 2014-06-26 2015-07-14 Advanced Scientifics, Inc. Freezer bag, storage system, and method of freezing
US9481450B2 (en) * 2014-07-01 2016-11-01 The Boeing Company Active strut apparatus for use with aircraft and related methods
WO2016009824A1 (ja) 2014-07-17 2016-01-21 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 電動化航空機並びに電動化航空機における電動モータの出力及び数を決定する方法
EP3006334B1 (en) 2014-10-06 2018-07-18 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. A system and a method for connecting an all-wing carrier with parasite flying units
EP3015941A1 (en) 2014-10-27 2016-05-04 Patents Factory Ltd. Sp. z o.o. A system for controlling carrier with parasite flying units and a method for controlling a carrier with parasite flying units
CN104554706B (zh) * 2014-11-24 2017-02-08 北京航空航天大学 一种大展弦比飞翼布局太阳能飞机的新操控方式
US9604715B2 (en) * 2015-02-24 2017-03-28 Karem Aircraft, Inc. Solar powered aircraft with a variable geometry wing and telecommunications networks utilizing such aircraft
US10005541B2 (en) 2015-02-24 2018-06-26 Karem Aircraft, Inc. Methods for providing a durable solar powered aircraft with a variable geometry wing
GB2536014A (en) * 2015-03-03 2016-09-07 Stratospheric Platforms Ltd High altitude aircraft wing geometry
CN104811234A (zh) * 2015-03-27 2015-07-29 联想(北京)有限公司 一种无线信号转发、接收方法及电子设备
US10308346B2 (en) 2015-04-21 2019-06-04 Aurora Flight Sciences Corporation Solar-powered aircraft
CN105752317A (zh) * 2015-07-03 2016-07-13 苏州峰通光电有限公司 一种太阳能飞行器及其控制器的控制方法
KR101599423B1 (ko) * 2015-10-16 2016-03-15 배종외 드론 충전 플렛폼 시스템
CN105460201A (zh) * 2015-11-13 2016-04-06 中国人民解放军国防科学技术大学 一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘
CN105501432A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 无锡觅睿恪科技有限公司 太阳能一体式无人机机翼
US10103812B2 (en) * 2016-01-27 2018-10-16 The Boeing Company Satellite communication system
US10457391B2 (en) 2016-03-15 2019-10-29 Selex Galileo Inc. Method and system for a small unmanned aerial system for delivering electronic warfare and cyber effects
KR20190040136A (ko) * 2016-05-18 2019-04-17 에이캐럿큐브드 바이 에어버스 엘엘씨 승객 또는 화물 수송용 자율 조종 항공기
US10196143B2 (en) * 2016-06-02 2019-02-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration System and method for modular unmanned aerial system
CN106081062B (zh) * 2016-07-02 2018-01-19 朱幕松 太阳能无人机
DE102016212150A1 (de) * 2016-07-04 2018-01-04 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren zum Betrieb eines zumindest zeitweise unbemannten Luft- oder Raumfahrzeugs sowie ein derartiges Luft- oder Raumfahrzeug
US10511091B2 (en) * 2016-07-15 2019-12-17 Qualcomm Incorporated Dynamic beam steering for unmanned aerial vehicles
GB201615399D0 (en) * 2016-09-09 2016-10-26 Univ Brunel Blade or wing
CN106656298B (zh) * 2016-11-16 2020-12-25 航天恒星科技有限公司 一种通信链路规划方法及系统
GB2556092B (en) * 2016-11-18 2019-03-06 Ge Aviat Systems Ltd Electrical power system for aircraft using fuel cells and an energy storage device
CN110177864B (zh) 2016-12-01 2022-11-08 生命科技股份有限公司 微载体过滤袋总成和使用方法
US10189565B2 (en) * 2016-12-02 2019-01-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Modular unmanned aerial system with multi-mode propulsion
US10707961B2 (en) * 2017-01-30 2020-07-07 Space Systems/Loral, Llc Adaptive communication system
US10928837B2 (en) * 2017-04-13 2021-02-23 Facebook, Inc. Banked yet straight flight
FR3065567B1 (fr) * 2017-04-24 2021-04-16 Airbus Operations Sas Procede de transmission de parametres de vol d'un aeronef meneur vers un aeronef intrus
US11635772B2 (en) * 2017-06-01 2023-04-25 Romaeris Corporation Unmanned aerial vehicle with synchronized sensor network
JP6653684B2 (ja) * 2017-07-14 2020-02-26 ソフトバンク株式会社 無線中継装置、遠隔制御装置及び通信システム
US20210171185A1 (en) 2018-01-18 2021-06-10 Fleck Future Concepts Gmbh Space-efficiently Stowable, Automatably Deployable, Condensable Airplane Wing
FR3077269A1 (fr) * 2018-02-01 2019-08-02 Airbus Operations Ensemble pour aeronef comprenant une structure primaire de mat d'accrochage fixee a un caisson de voilure a l'aide d'une liaison boulonnee
JP6643409B2 (ja) * 2018-06-22 2020-02-12 Ｈａｐｓモバイル株式会社 無線通信サービスを提供する飛行体の編隊飛行及び通信エリア等制御
IT201800007202A1 (it) * 2018-07-13 2020-01-13 Velivolo senza pilota, metodo di controllo, piattaforma associata e turbina ad alta quota
JP6804494B2 (ja) * 2018-07-24 2020-12-23 Ｈａｐｓモバイル株式会社 飛行体
JP2020037362A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 俊一郎 玉田 飛行機
JP6654676B1 (ja) 2018-09-21 2020-02-26 Ｈａｐｓモバイル株式会社 システム、制御装置及びモジュール
CN109698721B (zh) * 2018-11-07 2020-05-15 长沙天仪空间科技研究院有限公司 一种卫星激光通信系统
GB2582963A (en) * 2019-04-11 2020-10-14 Bae Systems Plc Method of flying an aircraft
AU2020313562A1 (en) 2019-04-25 2021-11-11 Aerovironment, Inc. Ground support equipment for a high altitude long endurance aircraft
CN110244752B (zh) * 2019-06-24 2022-03-11 中国人民解放军国防科技大学 一种高超声速飞行器专家智能控制方法及飞行器
US11711137B2 (en) * 2019-12-27 2023-07-25 Hughes Network Systems Llc Satellite beam determination
CN111452971A (zh) * 2020-05-07 2020-07-28 临海市启致灯具有限公司 一种用于更换灯泡的无人机
US20230331408A1 (en) * 2020-05-19 2023-10-19 Aigen, Inc. Weather-resistant unmanned aerial vehicles, and associated systems and methods
CN111959746B (zh) * 2020-08-31 2022-10-11 哈尔滨工业大学 一种平行连杆式变形翼骨架
GB2604138A (en) * 2021-02-25 2022-08-31 Airbus Operations Ltd Aircraft wing with fuel tank and fuel cell
WO2023022680A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Kalyon Gunes Teknolojileri Uretim Anonim Sirketi An unmanned air vehicle
US20240109657A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Wing Aviation Llc Uav with distributed propulsion and blown control surfaces
US11891164B1 (en) * 2022-09-30 2024-02-06 Wing Aviation Llc UAV with distributed propulsion for short takeoffs and landings

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1288384A (en) 1917-09-04 1918-12-17 Henry L Coakley Aeroplane.
US1815341A (en) * 1928-04-18 1931-07-21 Zaharoff Basil Aeroplane machine
US2626348A (en) * 1945-08-08 1953-01-20 Westinghouse Electric Corp Airborne radio relay and broadcast system
US2496087A (en) 1944-09-23 1950-01-31 Fleming Jacob Waggoner Partee Aerial train
US3161373A (en) 1949-01-24 1964-12-15 Vogt Richard Automatic alignment mechanism for composite aircraft
US2969933A (en) 1951-10-02 1961-01-31 Vogt Richard Linking airplanes and wings of airplanes
US3165280A (en) * 1962-08-27 1965-01-12 Lee Shao-Tang Amphibious convertijet aircraft
BE652447A (ja) * 1963-08-29
DE1215222B (de) * 1964-03-18 1966-04-28 Schmidt Dipl Ing Karl Heinz Funkfernsteuerung fuer Fahrzeuge
FR1446609A (fr) * 1965-09-07 1966-07-22 Ryan Aeronautical Co Dispositif de commande du roulis d'un avion à aile souple
US3839860A (en) * 1972-07-21 1974-10-08 United Aircraft Corp Automatic engine pressure ratio equalization system
US3937424A (en) 1973-11-16 1976-02-10 Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gmbh Electrically powered aircraft
US3972490A (en) * 1975-03-07 1976-08-03 Mcdonnell Douglas Corporation Trifan powered VSTOL aircraft
US4354646A (en) * 1978-09-20 1982-10-19 Rockwell International Corporation Variable dihedral angle tail unit for supersonic aircraft
US4566657A (en) * 1979-05-21 1986-01-28 Grow Harlow B Span loaded flying wing control
GB2082995B (en) * 1980-08-27 1984-02-08 Mcnulty John Anthony Airborne relay station
US4375697A (en) * 1980-09-04 1983-03-01 Hughes Aircraft Company Satellite arrangement providing effective use of the geostationary orbit
US4415133A (en) 1981-05-15 1983-11-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solar powered aircraft
US4781341A (en) * 1981-10-02 1988-11-01 Kasper Witold A Flying wing aircraft
US4492353A (en) * 1982-09-30 1985-01-08 Phillips Bryan D Aircraft capable of vertical short takeoff and landing
JPS59501742A (ja) * 1982-09-30 1984-10-18 ジヨ−ンズ，アンドリユ−　ウイルフリツド 自由飛行構造体
US4568043A (en) * 1983-10-21 1986-02-04 Schmittle Hugh J Ultra-light aircraft with freely rotating rigid wing
US4697761A (en) 1985-09-16 1987-10-06 Long David E High altitude reconnaissance platform
US4768738A (en) 1986-10-08 1988-09-06 Friedrich Weinert Flexible solar skin in combination with an airplane
US5356094A (en) 1987-03-04 1994-10-18 Rick Sylvain Scorpion wing
US5099245A (en) * 1987-10-23 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Vehicle location system accuracy enhancement for airborne vehicles
FR2622754B1 (fr) * 1987-10-29 1990-01-12 Alcatel Espace Systeme de transmission radiofrequence-optique, notamment dans le domaine des telecommunications spatiales
US4907764A (en) 1988-06-08 1990-03-13 Long David E Infrared radiation powered lightweight aircraft
DE3917970A1 (de) * 1988-06-17 1989-12-21 Gen Electric An der tragflaeche befestigtes, mantelloses geblaesetriebwerk
US4958289A (en) * 1988-12-14 1990-09-18 General Electric Company Aircraft propeller speed control
US5106035A (en) 1989-12-29 1992-04-21 Aurora Flight Sciences Corporation Aircraft propulsion system using air liquefaction and storage
US5078338A (en) * 1990-01-19 1992-01-07 Neill Terrence O Means for maintaining a desired relationship between roll and yaw stability in a swept-wing aircraft by varying dihedral as a function of lift coefficient
JPH04325395A (ja) * 1991-04-24 1992-11-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 航空機
US5131605A (en) * 1991-06-12 1992-07-21 Grumman Aerospace Corporation Four engine VTOL aircraft
US5379969A (en) 1992-01-30 1995-01-10 The Boeing Company Hydraulic actuator with mechanical lock and installation
US5710652A (en) * 1992-08-27 1998-01-20 Trex Communications Laser communication transceiver and system
JPH0820510B2 (ja) * 1993-01-19 1996-03-04 株式会社エイ・ティ・アール光電波通信研究所 光通信機光学系のアライメント調整システム
DE4308758A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-22 Peter Erb Steuerhilfe für Hängegleiter und Ultraleichtflugzeuge (Trikes)
ATE185659T1 (de) * 1993-07-30 1999-10-15 Int Multi Media Corp Sub-orbital mit grösserer höhe kommunikationsanordnung
US5374010A (en) * 1993-09-23 1994-12-20 E.G.R. Company Deflected slipstream vertical lift airplane structure
WO1995012237A1 (en) * 1993-10-28 1995-05-04 Skysat Communications Network Corporation Long-duration, remotely powered aircraft system
US5544847A (en) 1993-11-10 1996-08-13 The Boeing Company Leading edge slat/wing combination
US5678783A (en) 1994-05-05 1997-10-21 Wong; Alfred Y. System and method for remediation of selected atmospheric conditions and system for high altitude telecommunications
FR2721458B1 (fr) * 1994-06-15 1996-09-13 Aerospatiale Système d'observation par aéronef télépilote.
US5518205A (en) 1994-09-06 1996-05-21 Rockwell International Corporation High altitude, long duration surveillance system
US5810284A (en) 1995-03-15 1998-09-22 Hibbs; Bart D. Aircraft
US5531402A (en) * 1995-03-23 1996-07-02 Dahl; Robert M. Wireless flight control system
US5652750A (en) * 1995-08-28 1997-07-29 Ericsson Inc. Optical satellite feeder links
US5991345A (en) * 1995-09-22 1999-11-23 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for diversity enhancement using pseudo-multipath signals
AU5423096A (en) * 1996-03-15 1997-10-01 Alfred Y. Wong High-altitude lighter-than-air stationary platforms including ion engines
US5918176A (en) * 1996-05-23 1999-06-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for controlling link quality in a wireless communication system
DE29616989U1 (de) * 1996-07-26 1996-12-05 Wolf Georg Solarantrieb für Fluggeräte, insbesondere Flugdrachen
US5808472A (en) * 1996-09-17 1998-09-15 Hughes Electronics Corporation Apparatus and methods for positioning optical fibers and other resilient members
WO1998035506A2 (en) * 1997-02-10 1998-08-13 Stanford Telecommunications, Inc. A very high data rate communications gateway for ground-space-ground communications
US5842666A (en) * 1997-02-21 1998-12-01 Northrop Grumman Coporation Laminar supersonic transport aircraft
WO1999013598A1 (en) * 1997-09-08 1999-03-18 Angel Technologies Corporation Wireless communication using atmospheric platform
US6061562A (en) * 1997-10-30 2000-05-09 Raytheon Company Wireless communication using an airborne switching node
US6070833A (en) 1998-04-09 2000-06-06 Hughes Electronics Corporation Methods for reducing solar array power variations while managing the system influences of operating with off-pointed solar wings
JPH11348894A (ja) * 1998-06-09 1999-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 全翼航空機
US6076766A (en) 1998-07-01 2000-06-20 Mcdonnell Douglas Corp. Folding wing for an aircraft
US6126111A (en) * 1998-07-08 2000-10-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Emergency flight control system using one engine and fuel transfer
US6643509B1 (en) * 1999-03-17 2003-11-04 Robert Palmer Crow Civil aviation communication system
US6364251B1 (en) 2000-05-19 2002-04-02 James H. Yim Airwing structure
AT410548B (de) 2000-12-14 2003-05-26 Intumex Brandschutzprodukte Ag Intumeszierende zweikomponenten-polyurthananstriche
US7077643B2 (en) 2001-11-07 2006-07-18 Battelle Memorial Institute Microcombustors, microreformers, and methods for combusting and for reforming fluids

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016505437A (ja) * 2013-05-03 2016-02-25 韓国航空宇宙研究院Ｋｏｒｅａ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ 太陽光推進航空機構造および太陽電池板制御方法
JP2018127034A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 Kddi株式会社 飛行システム、操縦装置及びプログラム
JP2019081540A (ja) * 2019-01-07 2019-05-30 Kddi株式会社 飛行システム、操縦装置及びプログラム
WO2020217623A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
WO2020217624A1 (ja) * 2019-04-24 2020-10-29 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
JP2020179734A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
JP2020179735A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
JP7177747B2 (ja) 2019-04-24 2022-11-24 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
JP7177746B2 (ja) 2019-04-24 2022-11-24 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、システム、プログラム、及び制御方法
WO2021009947A1 (ja) * 2019-07-18 2021-01-21 Ｈａｐｓモバイル株式会社 飛行体
JP2021017102A (ja) * 2019-07-18 2021-02-15 Ｈａｐｓモバイル株式会社 飛行体
JP7134927B2 (ja) 2019-07-18 2022-09-12 Ｈａｐｓモバイル株式会社 飛行体

Also Published As

Publication number Publication date
BR0108782A (pt) 2003-07-01
JP2003523870A (ja) 2003-08-12
EP1257465A2 (en) 2002-11-20
CA2400022A1 (en) 2001-08-16
AU2001262907A1 (en) 2001-08-20
JP2003522509A (ja) 2003-07-22
CA2400041A1 (en) 2001-08-16
AU2001260982A1 (en) 2001-08-20
KR20020086532A (ko) 2002-11-18
US7198225B2 (en) 2007-04-03
WO2001058758A3 (en) 2002-05-02
WO2001058757A2 (en) 2001-08-16
AU2001260981A1 (en) 2001-08-20
CZ20023094A3 (cs) 2003-03-12
US20050118952A1 (en) 2005-06-02
US20030141409A1 (en) 2003-07-31
CZ20023097A3 (cs) 2003-03-12
CA2400048A1 (en) 2001-08-16
WO2001058756A3 (en) 2002-01-03
RU2002124855A (ru) 2004-02-10
EP1257466A2 (en) 2002-11-20
KR20020086538A (ko) 2002-11-18
WO2001058757A3 (en) 2002-05-02
WO2001058756A2 (en) 2001-08-16
WO2001058758A2 (en) 2001-08-16
CN1420829A (zh) 2003-05-28
WO2001058756A9 (en) 2002-10-31
BR0108781A (pt) 2002-11-19
CN1420828A (zh) 2003-05-28
US6931247B2 (en) 2005-08-16
RU2002124856A (ru) 2004-02-10
MXPA02007883A (es) 2004-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6931247B2 (en) Aircraft control method
KR100878646B1 (ko) 통신 시스템
US8180341B2 (en) High altitude platform deployment system
US7997532B2 (en) Airborne power station
US20120091267A1 (en) adaptive tail assembly for solar aircraft
JP2003531543A (ja) 能動アンテナ通信システム
CN107567415A (zh) 高空飞行器机翼几何形状
Ilcev Stratospheric communication platforms as an alternative for space program
EP1364872A2 (en) Aircraft
Lisoski et al. Aircraft control system
Ilcev et al. Development of stratospheric communication platforms (SCP) for rural applications
Ilcev Global Stratospheric Platform Systems (GSPS)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513