JP2005520733A - 定置の軌道上を走行するための航空機訓練及び娯楽装置 - Google Patents

Abstract

定置の軌道に沿って走行するための航空機訓練又は娯楽装置は、軌道支持体において地上に支持された運転レールに沿って強制的に案内される航空機を有しており、該航空機は、パイロットによって様々な速度で運転される。航空機軌道は、余暇的使用に関連しているが、個人的な交通の使用に関連していることもできる。

Description

本発明は、定置の軌道に沿って走行するための航空機訓練又は娯楽装置から成る装置に関する。軌道において、航空機は、軌道支持体に地面の上方で支持された駆動レールに沿って強制的に案内され、様々な速度でパイロットによって駆動される。

航空機軌道は余暇的使用に関連しているが、個人的な輸送の使用に関連することもできる。

発明の概要
一座席又は多座席の航空機は、レール上で、レールの下方で、又はレール上及びレールの下方において同時に駆動されることができる。予定された最大速度は１６５ｋｍ／ｈ（１０２．５ｍｐｈ）であるが、２００ｋｍ／ｈも考えられる。多くの人々は運転免許を所有するが、僅かな人のみが個人的なパイロット免許を所有する。航空機軌道は、純粋な飛行感覚を知る又は自分自身で航空機を飛行させる機会を人々に提供する。パイロットは航空機軌道において０〜１６５ｋｍ／ｈの個々の速度で運転することができるので、２機以上の航空機を巻き込む後端部衝突を回避するブロック及び制御システムが装着されている。有利には、閉鎖されたコースが運転される。しかしながら、シャトルコース（航空機は同じ経路を戻る）も可能である。

したがって、本発明の課題は、定置の軌道上を走行するための航空機訓練及び娯楽装置を提供することである。

本物の飛行感覚を再現するために、１つのタイプの航空機、有利には、オリジナルのエンジンと、コックピットと、キャビンインテリアとを備えた４シータ単発機が選択される。胴体及び翼のために、人の手によって凹まされることができない又はステーションにおいて航空機に接近する経験不足な人々によって引っかかれることができない材料を使用すると有利である。同時に、元来の航空機の外観が保たれねばならない。

胴体は３箇所で下方又は上方へ支持されている。これらの支持部は全ての負荷を航空機から別個の走行体へ伝達する。この走行体は、ジェットコースタのための車両の構造と同様に機能するように設計されている。

走行体は、剛性の軸と、接続部と、連結された又は旋回可能な軸とを有する。この連結された軸は、ランプと、長手方向勾配を備えた湾曲と、横方向勾配を備えた湾曲とが、圧搾又は締付けなしにパスされることができるように設計されている。航空機の機体は、２箇所で剛性の軸に支持されており、一旦は旋回軸のゾーン内に支持されている。≧５００ｍｍの直径を備えた走行車輪と、≧４００ｍｍの直径を備えた案内車輪と、≧３００ｍｍの直径を備えた対向車輪とが剛性の軸及び連結された軸のそれぞれに取り付けられている。案内車輪は、レールに対して垂直な全ての正の垂直な負荷を排出する。走行車輪は、レールに対して平行な水平な負荷を排出する。対向車輪は、レールに対して垂直な負の負荷を排出する。その結果、航空機の脱線は不可能である。

車輪は有利にはポリウレタンから成る。全ての３つのタイプの車輪の領域において滑走体が用いられている。これらの滑走体は、車輪の過剰な摩耗又は損失の場合における脱線を防止し、航空機がレール上で滑動し続けることを可能にする。全ての３つのタイプの車輪の前部及び後部には金属薄板が配置されており、これらの金属薄板は、レールから障害物を動かす又はどかし、航空機がこのような障害物上を走行しこれらの障害物を車輪とレールとの間に締め付けることを回避する。

ジェットコースタにおけるロッカのように配置された二重車輪の代わりに、軸の外側にはそれぞれ１つの走行する案内車輪及び対向車輪のみが設けられている。なぜならば、半径が大きく、車輪の側方へのスリップが下位の役割を果たし、狭まる軌道ゲージが案内車輪のために無視できるようになるからである。

さらに、以下の構造的部材が走行体に組み込まれねばならない：
制動システム（例えば永久磁石）、垂直方向制動フィン、及びステーション内及び側線又はパーキングレールにおいて航空機を搬送するための別の垂直方向フィンである。後者の機能は、制動フィンによっても引き受けられる。垂直方向フィンは航空機と同じ長さであり、これにより、航空機がステーションにおいて又はパーキングレール又は側線において衝突した場合に航空機への損傷を回避するために前部及び後部に緩衝器が配置されることができる。トーイングアイ及び切換えフラッグも設けられている。

翼の輪郭はニュートラルであるか、１６５ｋｍ／ｈにおいて、走行体を備えない航空機の重量と積載重量との合計に基づき１×ｇの最大持上げ量を有する。ある程度の持上げは望ましいと考えられる。なぜならば、持上げ量は走行体の車輪とレールとの間の摩擦を減じるからである。しかしながら、対向車輪は動作中にランアップを行う。レールの下方に吊された航空機の翼全長は小さく、これにより、フレーム支持体は広すぎることはない。航空機のエンジン出力は、走行体の重量と、車輪の間の摩擦力と、約８００ｋｇの走行体の重量とを考慮しなければならない。摩擦損失は約２ｃｍ／ｍであり、旋回軸は±６゜である。荷物室が機内に設けられており、約５０ｋｇの荷物を保持する。

乗員はシートベルトによって緊定され、ドアは、不意に開放されることができないように運転中はロックされる。したがって、ドアロックはパイロットによってのみ操作され、ドアは出発前にロックされ、ステーションにおいてのみ外部から手動解錠されることによって、又は緊急時に（航空機は静止している）無線によって解錠することによって解錠される。

航空機において利用可能なラウドスピーカによって、管制塔から各航空機との無線接触、及び各航空機から管制塔への無線接触が行われる。航空機の火災の危険性はできる限り低く維持される。喫煙は禁じられているが、消火器がパイロットの手の届く範囲に配置されている。少なくとも地上からレールの最高地点までの長さを有する縄ばしごが、各ドアの領域に配置されている。点火を遮断すること及び／又は燃料の供給を中断すること等によって、緊急の場合に管制塔から無線によって航空機を停止させることができる。燃料タンクの内容量が一日分として十分であるならば、機械設備の運転にとって有利である。安全上の理由から、航空機のエンジンはドアが閉鎖された後に初めて始動されることができ、ステーション及びパーキングレールの領域全体においては始動されることができない。

航空機に関する近似のデータの幾つかを以下に示す：
走行体にかかる、航空機の最大重量＋積載重量、すなわち燃料、４人、及び５０ｋｇの荷物＝６００ｋｇ
翼全長＝９ｍ；懸吊された航空機＝７ｍ
長さ＝６ｍ
最大速度ｖ＝１６５ｋｍ／ｈ
垂直方向の正の２ｇ、負の１ｇ（衝撃及び振動要因は付加的にφ＝１．２）
横方向：±１ｇ（シャーシ上で局所的に１．６ｇ）、
既に含まれているので衝撃及び振動要因φ＝１．０）
長さ方向：１．５ｇ（ブレーキにより生じる）。

航空機の機体は３箇所、すなわち前方プラス旋回軸における１つの支持部と、後方プラス剛性軸における２つの支持部において支持されている。軸の間に結合部は存在しないか、又は軸の間に１つのみの結合部が存在する。

以下の３つのシステムの区別がなされる：
システム１：レールの上方で運転される航空機
システム２：レールの下方で運転される航空機
システム３：レールの上方及び下方で運転される航空機。

レールシステムに関して、レールのために鋼構造レールのみが考えられる。以下のレールシステムが選択肢に含まれるであろう：
（１）オープントラスチューブシステム
（２）溶接された固体壁部構造体
（３）圧延区分（成形体）
（４）ワイヤで支持されたスチールケーブル構造体。

レールシステム（４）は、航空機の高い速度と、振動動作と、湾曲部を通過する場合に課せられる問題とにより排除される。

航空機は、走行車輪と、案内車輪と、対向車輪とによって区分（又は成形体）を包囲しているので、円形のチューブが適している。

レールシステム１（レール上の航空機）及びレールシステム２（レールの下方の航空機）を用いる場合、３弦又は４弦トラスチューブシステムが、レールシステム（１）のために考えられることができる（＝オープントラスチューブシステム）。このレールシステムは、高いねじり剛性と、振動に対する低い感受率とを有する。４弦トラスチューブシステムは、レールシステム３（レールの上方及び下方における航空機）のために考えられることができる。

レールシステム２（溶接された固体壁部構造体）は、ねじり剛性を得るために、閉鎖された断面積を含んでいるべきである。

レールシステム３（圧延された区分）は、溶接された、間隔を置いて位置する２つのレールチューブを備えた圧延された区分から成ることができるか（ねじりの観点から柔軟である）、又は締め付けられた２つの個々の溶接された区分を有しており、これにより、シャーシの３つの車輪は、圧延された区分のフランジの上部／側部上を転動する。低い変形及び支持体上の運転時の優れた動的動作のために、静的な理由から貫通延長トラスが推奨される。レールの固有の重量と航空機の重量成分の半分とから生じる変形は、予備曲げによって補償されるべきであり、レールの自己の負荷と１つの航空機とから生じる変形は、ｆ＝Ｉ／１０００（Ｌ＝支持体の幅）の静荷重下で超過すべきではない。

Ｉ≧３０ｍの支持体幅がレールを用いて達成される。レールの下縁部は、レールシステム１との場合少なくとも地上６ｍに配置されており、レールシステム２及び３の場合は少なくとも地上８．５ｍに配置されている。これは、航空機軌道の下方の交通移動のために十分な、レール軌道の下方の空いている空間プロフィルを保証する。局所的に及び視覚的理由から、レールはさらに地上から著しく高くてもよい。しかしながら、これは、支持体の構造に影響する。

レールは垂直平面において湾曲されていてよい（山と谷において）。レールは水平方向に湾曲されていて良く（長手方向勾配及び横方向勾配なしの湾曲）、この場合、レールは湾曲したレールである。レールは、たわんでいてよく（湾曲部へつながる斜面）、湾曲部における横方向又は長手方向勾配を有していて良く、この場合、レールは空間的に湾曲されたレールである。空間的に湾曲されたレールは、コストの理由から回避されるべきである。谷における２ｇを超過しないために及び山における＞０ｇを維持するために垂直方向半径はＲｖ≧２２０ｍである。

航空機がｖ ｍａｘで運転されることができるゾーン内での水平方向半径Ｒｈ≧４００ｍに関連して、最大交差勾配β＝１８゜における交差加速は、正当な範囲内に維持される：
ｖ ｍｉｎ．＝０ｍ／ｓにおいてａ＝−０．３１ｇ
ｖ ｍａｘ．＝４５．８３ｍ／ｓにおいてａ＝＋０．２０ｇ
ｖ ｍｅａｎ＝３５．７ｍ／ｓにおいてａ＝０ｇ。

水平方向湾曲部につながる斜面は、立体放物線を備えて構成されていなければならない。

使用されるレールのタイプが、静的システムの調査に基づき選択されると、レールの製造のための公差が決定される。

レールは、レールに作用する以下の影響を考慮して寸法設定されねばならない：
（Ａ）固有の負荷
（Ｂ）全ての動的な影響を備えた１つの航空機からの積載重量
（Ｃ）許容できる静的応力を備えた動的影響を備えない、相前後した３つの航空機からの積載重量
（Ｄ）ｖ＝２０ｍ／ｓの運転中の風は、ビューフォート風力階級によれば風力８に相当する
（Ｅ）局所的条件による嵐、大気圧
（Ｆ）局所的条件による地震
（Ｇ）据付温度及び局所的条件に基づくＤ温度
（Ｈ）雪荷重及び氷着。これらの負荷は、局所的に生じる場合にのみ含まれねばならない。これらの負荷は、積載重量に重ねられてはならならい。なぜならば、雪及び
航空機軌道の下方の交通移動のために十分な。局所的に及び視覚的理由から、レールはさらに地上から高くてもよい。しかしながら、これは、支持体の構造に影響する。

レールは垂直平面において湾曲されていて良い（山と谷において）。レールは水平方向に湾曲されていて良く（長手方向勾配及び横方向勾配なしの湾曲）、この場合、レールは湾曲したレールである。レールは、たわんでいてよく（湾曲部へつながる斜面）、湾曲部における横方向又は長手方向勾配を有していて良く、この場合、レールは空間的に湾曲されたレールである。空間的に湾曲されたレールは、コストの理由から回避されるべきである。谷における２ｇを超過しないために及び山における＞０ｇを維持するために垂直方向半径はＲｖ≧２２０ｍである。

航空機がｖ ｍａｘで運転されることができるゾーン内での水平方向半径Ｒｈ≧４００ｍに関連して、最大交差勾配β＝１８Ｑにおける交差加速は、正当な範囲内に維持される：
ｖ ｍｉｎ．＝０ｍ／ｓにおいてａ＝−０．３１ｇ
ｖ ｍａｘ．＝４５．８３ｍ／ｓにおいてａ＝＋０．２０ｇ
ｖ ｍｅａｎ＝３５．７ｍ／ｓにおいてａ＝０ｇ。

レールシステム１（レールの上方で駆動される航空機）のために、円形チューブ又は圧延された区分から形成された個々の支持体が提案される。レールシステム２（レールの下方の航空機）及びレールシステム３（レールの上方及び下方の航空機）のために、円形チューブ又は圧延された区分から形成されたフレーム支持体が提案される。レールから支持体まで延びた一側性カンチレバーが考えられるが、静的に言うと望ましくない。なぜならば、レールは、特にその場合著しく捻られるからである。全ての支持体は、特に前もってコンクリートによって収容されたアンカによって土台に支持されるべきであり、これにより、支持体の沈下があるとすればこの沈下は修正されることができ、なぜならば、このことが据付をより単純にするからである。

支持体及びレールは、レールシステムのために特定された負荷ケースのための作動強度を考慮して寸法設定されねばならない。

車両が地面上で運転されることができる領域に支持体が配置されているならば、支持体は、衝突（衝撃）負荷に対して保護されねばならないか、支持体の強度を実演する数学的プルーフが装備されねばならない。衝突に対する保護は、以下のような構造的な手段によっても実現することができる：
（１）上方へ延びたコンクリート土台
（２）ガードレールの形式の包囲体又はその他の保護手段。

積載荷重の場合における水平方向での支持体のヘッドの変形は、ｗ≦ｈ／６００；ｈ＝支持体の高さに達するべきである。

レール対レール、支持体対レール、及び支持体対支持体の結合は、構造現場において溶接された結合部は欠点を有するのでねじ締結部として設計されている。

支持体が接地されねばならないか又は支持体に避雷針が装備されていなければならなかどうかが局所的に調査されなければならない。

航空機がカバーの下に駐車され保守されねばならず、また、航空機軌道への訪問者が少ない場合には航空機が軌道から外されて駐車されねばならないが、繁忙な時間に軌道へ再び戻されなければならないことを鑑みると、少なくとも１つのレールスイッチ（スライドプラットフォーム）が要求される。取り付けられた航空機は、直線的なレール区分においてエンジンによって主軌道から側方へ駆動される。次いで、第２の直線的なレール区分は、操作が短時間だけしか妨害されないように即座に軌道を閉鎖する。航空機を備えたレールスイッチプラットフォームは、ヘッド端部において多数の側線又はパーキングレールを通過して駆動され、次いで航空機は、モータ力によっていずれかのレール側線へ押し出される。個々の航空機へのアクセスがよりフレキシブルであるように複数の側線又はパーキング軌道が利用可能であるべきである。

航空機は同様に逆の順序で作動させられる。レールスイッチによって主レールに形成されたギャップは、レール区分が確実な形式で再びギャップを閉鎖した後に初めて再び運転が開始されることができるように取り付けられねばならない。

本発明の航空機軌道の場合、円形の経路から、別個の目的地につながる軌道の分岐部へ運転することも可能であり、この場合、制御システムによって制御されるレールスイッチも装備される。

航空機軌道は、ｖ＝０ｍ／ｓ（静止）からｖ ｍａｘ．＝４５．８ｍ／ｓ（最大運転速度）までの種々異なる速度で運転するパイロットによって個々に使用されるので、ブレーキを提供する必要がある。各航空機には、走行車輪に少なくとも１つのパーキングブレーキが装着されているべきであり、このパーキングブレーキは、以下のことを回避するためにパイロット（及び／又はオペレータ）によって作動させられることができる：
（１）クリアな軌道における前方へのローリング
（２）クリアな軌道における後方へのローリング
（３）クリアな軌道において航空機が風によって押されること。

点火が管制塔によって無線を介して遮断又はキャンセルされかつ燃料の供給が中断されたならば、ロールアウト距離が長すぎるならばいわゆるロッキング又はパーキングブレーキが航空機を適度に減速させる。軌道の自由距離はブロックに分割されており、各ブロックは、始点と終点とに安全ブレーキを有している。これらのブレーキは極めて長くなる。なぜならば、極端な場合、航空機はｖ ｍａｘ．＝４５．８ｍ／ｓから停止させられねばならないからである。シートベルトを締結した乗員が０．７ｇの減速に耐えることが期待されることができるかどうか試験によって調査する必要がある。あらゆる場合に、このような緊急の場合に点火がスイッチオフされかつ燃料の供給が中断されることを保証する必要がある。

制動距離は：

になる。

考えられる緊急ブレーキは以下のように実現される：
垂直方向に移動可能な永久磁石が、航空機の走行体に装着されており、制動は、レールにおいて１５３ｍの長さの垂直方向フィン（定置に装着されている）によって行われる。通常動作においては制動は生じることができないように、永久磁石は上部において走行体に配置されている。緊急な制動の場合にのみ永久磁石は垂直方向フィンの範囲へ押し下げられる。この操作又はプロセスは“フェールセーフ式”でなければならない。

システムは、定置の永久磁石と、移動可能な垂直方向フィンとを用いても機能する。

別の考えられる緊急ブレーキは、４つの走行車輪に装着された複数のブレーキを有することができ、この場合、パイロットによるブロックの最初と最後におけるトリガは、“フェイルセイフ”システムから独立して保証されねばならない。

操作的に言えば、航空機軌道の各ブロックには一度に１つの航空機のみが存在してよい。例外は救助の場合であり、その場合、第２の航空機（救助車両）が牽引のためにそのブロックに進入することが許される。これは、各航空機が、例えばＧＰＳ及び／又は近接スイッチ及び／又はビーム及び反射器を使用するスペーシング制御によって、個々に監視されねばならないことを意味する。

航空機がブロック内へ進入したい場合、個々のブロックが航空機によって占められているかどうか、ブロック全長の最初において質問が行われる。ブロックが占められているならば、進入した航空機は自動的に減速（制動）されて停止させられる。ブロックが空いているならば、航空機はブロックに進入し、このブロックが占められていることを報告する。航空機がブロックから退出すると、航空機は、後方のブロックが空いていることを報告する。ブロックシステムは“フェールセーフ”システムでなければならない。

ステーション、レールスイッチ、及びそれぞれの場合の１つの航空機のための側線軌道において、待機又は保持フィールドが利用可能である。（側線又はパーキングレールにおける）待機又は保持フィールドは、個々にブロックのように実現されており、レールスイッチのロッキングのように、制御システムに含まれている。

救助及び保守車両が制御システムに組み込まれていなければならない。

航空機の燃料タンクの充填レベルも、運転の妨害が空の燃料タンクによって生ぜしめられないように、制御されるべきである。

各航空機との双方向無線通信が、管制塔からと、管制塔に対して利用可能である。

ブロックにおける始動時間により不要な運転停止が回避されるように、被駆動速度を制御し、速度が極めて遅いならばより高速で運転するようにパイロットに要求する必要がある。速度はステーションの前において監視される。パイロットの速度が速すぎるならば、両立可能な制動動作が自動的に開始される。

ブロックシステムの冗長のために、各航空機には近接測定のシステム（ビーム及び反射器）が装備されており、このシステムは、制動経路の距離に接近すると、航空機においてイグニションをスイッチオフし、燃料の供給を中断し、制動動作を引き起こす。このような場合は、機能するブロックシステムでは生じることはできない。しかしながら、このことは故障安全性を高める。

１つ又は２つ以上の救助車両も、制御システムによって制御及び監視される。

ブロックシステムは、２つ以上の航空機が互いに追突するのを防止する。

全ての乗員はシートベルトを締める。ドアが意図的に又は意図せずに開放されることができないようにドアは運転中はロックされている。この手段のために以下の可能性が利用可能である：
（ａ）パイロットによってのみ操作されるロック
（ｂ）始動前にロックし、ステーションにおいてのみ手動解錠によって外側から又は緊急の場合に無線によって解錠することによって解錠する（航空機は静止している）。

少なくとも１つの消火器がそれぞれの航空機に搭載されている；さらに管制塔と通信するための双方向無線システムと、ラウドスピーカとが航空機に搭載されていなければならない。

縄ばしごが航空機のそれぞれのドアの領域に固定された形式で配置されており、縄ばしごの長さは、少なくとも地上からレール軌道の最大高さに相当する。乗員が航空機の領域にいる場合（乗降のために及び救助作業の間に）、プロペラは作動すること又は始動することが不可能でなければならない。

軌道上で故障した航空機は、軌道の前方から接近する救助車両によってのみ牽引されることができる。

乗員が曝露される垂直方向応力は、最長の時間において１ｇである。谷を通過する場合、短時間に２ｇが生じる場合がある。応力は、山を通過する場合には０ｇに近くなる場合がある。１．２ｇが短時間の間カーブにおいて生じる場合がある。

直線的な軌道区分に沿ったローリングにより及びカーブを通過する場合、数学的に言えば±０．３ｇが生じる。しかしながら、約±１ｇまでの側方加速が、案内車輪の遊び及び摩耗により及び横からの突風の結果、予想されなければならない。

ここで、パイロットの駆動動作により加速及び減速が生じる。これらの加速及び減速は、エンジンのパワーと最大制動モーメントとによって制限される。ブロックシステムにおける緊急制動の場合、０．７ｇが生じ、これは、乗員を前方へシートベルトに押し付ける又は投げ出す。

航空機は、エンジンを始動し、航空機を加速し、制動し、エンジンを停止させることによってパイロットによって運転される。１６５ｋｍ／ｈの最大速度はパイロットによって超えられることができない。

全ての安全性に関連した制動操作（ブロックシステムにおける緊急制動及びステーションに到着する前の減速）は、制御された自動的な形式で行われる。

上記理由から、パイロットは運転免許を所有すれば十分であると考えられる。パイロットの予想される指導のためのガイドラインは、よく見えるように、ステーション及び航空機内に、必要であれば複数の言語で書かれたものを貼り出されなければならない。絵文字も役立つであろう。

乗員を乗せた運転は、操作員によって、軌道がチェックされた後に初めて開始されてよい（救助車両及びメンテナンス車両を用いた試験運転）：
（ａ）毎朝
（ｂ）例えばメンテナンス及び保守、修理又は特別な天候条件のために、軌道が閉鎖された後。

チェックは、所要の自由空間又はクリアランスプロフィルをも含まなければならず、特に、すなわち木の枝が再び成長し、風によって自由空間又はクリアランス内へ移動させられているかもしれない。レールには常に異物があってはならず、これらの異物は、積雪、新鮮な霜及び氷着を含んでよく、これは、試験運転中に排除されなければならず、必要であれば制動フィンからも排除されなければならない。なぜならば、さもなければ制動安全性がもはや保証されないからである。

航空機において及びブロックブレーキにおいて試験運転中に制動試験が行われなければならない。

日誌は、以下のスケジュールに基づき人員が行う必要のある全てのさらなる試験及びチェックを列挙しなければならない。

（１）毎日
（２）毎週
（３）毎月
（４）毎年
（５）特別な運転条件の後に。

航空機軌道は、夜間及び視界不良時にも操作されることができる。なぜならば、操作順序は、完全に自動的に確定されており、パイロットの部分へのあらゆる個々の干渉に優先するからである。しかしながら、視界（人工照明を用いてもよい）は、最長制動距離よりも長いことが望ましい。

航空機には、最長制動距離よりも長い距離を照明するライトと、フルフライトライティングとが装備されているべきである。

風がビューフォート風力階級に従って速度８（＝２０ｍ／ｓ）に達した場合運転は停止されなければならない。

運転は雨天でも継続してよい。豪雨のために視界が所要の値よりも狭くなったら運転は停止されるべきである。

ステーションはカバーされており、少なくとも６つの航空機が相前後して並ぶための空間を有する。出口は、航空機がその間に洗浄されることができかつ簡単なメンテナンス及び保守作業を行うことができるように、入口から離れた領域内に配置されているべきである。

航空機から降ろすための又は航空機に乗せるために必要な時間が自動時間よりも長いならば、レールスイッチを備えた２つの平行なレールがステーションに提供されることができ、これは、航空機から降ろす又は航空機に乗せるために利用可能な時間を倍増させるであろう。

航空機から降りる又は航空機に搭乗する人々又は乗員は、フェンス又はガードレールによって航空機から保護されている。ステーションに到着する前に航空機の制動で始まり、搬送ユニットによる待機フィールドを横切るさらなる搬送の間、ドアがロックされた航空機の始動まで、プロペラを作動させること及びプロペラを始動させることが可能でなければならない。

始動する航空機の領域内には人々は入れない。ステーションに到着する前の制動は、監視されなければならない。パイロットが、速度が速すぎると感じるならば、自動制動が開始される。次いで待機フィールドが続き、各フィールドは１つの航空機のためのものであり、搬送ユニットを備える。航空機の前方に配置された待機フィールドが占められていないならば、航空機は、乗員が下りる出口まで運転し続け、そこで停止させられる。待機フィールドが占められているならば航空機が停止される。滑らかな操作のために、ブロック制動の後に、軌道上の航空機と同じ数の待機フィールドが配置されているべきである。さもなければ、航空機は、操作妨害の存在においてブロックブレーキにおいても停止させられなければならない。３つ以上のステーションが存在するならば、ステーションの前方及びステーションにおける待機フィールドの数は対応して分割されることができる。航空機を側線又はパーキングレールに運転するために使用されるレールスイッチは、ステーションの前方のブロックブレーキとステーションとの間に配置された待機フィールドと対応するべきである。

パーキングレール又は側線の領域はカバーされており、航空機が燃料補給される領域は、特別に安全確保及び保護されており、消火器及び／又はスプリンクラシステムが装備されている。

ステーションの領域内では禁煙であり、パイロット及び乗員のための案内サイン又は絵文字が、見えるように、必要であれば複数の言語で書かれたものが貼られていなければならない。

少なくとも夜間運転の間人工照明が利用可能であり、運転全体を維持するための緊急電源が提供されている。障害者のためのアクセス斜面も設けられている。

待機フィールドと、ステーションと、パーキングレール又は側線に、ブレーキを備えた搬送ユニットが設けられている。これは、伝動装置と、ブレーキを備えた反転可能な電気モータとを備えた空気タイヤであってよい。空気タイヤは、航空機の走行体の剣と係合されている。

軌道上で妨害が生じ、航空機が停止した場合、乗員は、管制塔によって無線によって、航空機に搭載されたラウドスピーカを介して話しかけられる。妨害が分かっていて短時間のものであれば、乗員はシートベルトを締めたまま着席し、妨害が排除されると後で運転し続ける。妨害が短時間のものでなければ、乗員を退避させるために以下の可能性が利用可能である：
（ａ）迅速退避操作
航空機におけるブレーキがセットされ、プロペラが停止させられ、ドアが解錠された後、航空機に固定されて配置された縄ばしごが投げ出され、乗員はパイロットの監督下で地上へ降りることができる。航空機に障害者が搭乗している場合、人員搬送装置が利用可能であり、この人員搬送装置はロープにおいて地上へ降ろされることができる。

（ｂ）より長時間の退避操作
少なくとも１つの特別な救助及びメンテナンス車両、例えば前後に運転することができるガソリン又はディーゼル操作式車両が構成され、この車両を用いて、レール及び、軌道支持体の上部領域を検査することができる。この車両は、６人、すなわち退避させられた４人の乗員と２人のオペレータのための場所を有するべきである。

航空機が軌道上で故障し、この航空機の前方の軌道が空いているならば、救助車両はステーションから後方へ作動不能な航空機まで走行することができる。次いで、救助車両は、作動不能な航空機を綱で引っ張り、ステーションまで牽引する。航空機がもはや全く移動することができないならば、乗員は、２人のオペレータの監督に基づき救助車両に乗り換え、ステーションへ搬送される。少なくとも１つの救助車両が、それぞれのステーションのために利用可能であるべきである。

メンテナンス及び保守インターバルは、（発生される）日誌に明記されており、付着されなければならない。

救助及びメンテナンス又は保守のために、レールシステムの全ての経路は、地上車両によって地上で辿られることができ、これにより、迅速退避の場合にも乗員は地上へ降ろされることができる。携帯無線が航空機に搭載されており、パイロットは、縄ばしごを用いて航空機から離れる場合にこの携帯無線を携帯しなければならず、これにより、パイロット及び／又は管制塔は、地上にいる乗員と接触することができる。

大きな見えやすい数字が、軌道支持体に、２つの側において、レールの方向に取り付けられているので、地上にいる乗員は彼らの精確な位置を報告することができる。

航空機軌道は、支持体上に建設されているので、地上にはほとんどスペースを必要としない。航空機にはガソリンエンジンが装備されており、航空機は、小さなスポーツ航空機が通常生じる程度の騒音しか生じない。しかしながら、航空機は地上の近くで運転されるので、ステーションを含む航空機軌道は、未開発領域においてのみ建設されることができる。乗員が待機しているステーションの領域において、航空機のエンジンは作動していないので、騒音は、実際にはステーションに到着する前に制動によって及びステーションにおいて操作を開始することによってのみ生ぜしめられる。航空機軌道に乗りたい乗員は、このような騒音を予想するであろう。

燃料補給領域及び、例えばオイル交換のためのメンテナンス及び保守領域は、異物が地面（地下水）に染み込むことができないように構成されている。

航空機が洗浄される領域では、ガソリン及びオイル分離装置が装着されなければならない。排気ガスによる空気汚染は、小さな繁忙な郡の空港で見られるような汚染にほぼ匹敵することができる。しかしながら、このような排気ガスは、未開発の地面に直接放出される。

航空機軌道は支持体上の高所に建築されているので、鳥以外の動物は、レールに到達してレールにおいて危険に曝されるおそれはない。しかしながら、鳥は、接近する航空機によって生ぜしめられる騒音によって飛び立つと考えられる。しかしながら、地上の動物は騒音によって驚いて逃走する。

航空機軌道の１時間毎のキャパシティは３つの要因に依存する：
（１）航空機ごとの座席の数
（２）始動順序
（３）利用可能な座席の利用の程度

ΔＴ＝始動周波数（秒）
α＝キャパシティ利用ファクタ（％）
ｎ＝航空機ごとの座席の数
４シータ航空機の場合ｎ＝４
ΔＴ＝１００秒
α＝７５％、平均して４つの座席のうちの３つが占められている

１日ごとに１３時間として：
Ｃｄａｙ＝１０８×１３＝１４０４人／日
一年ごとに３６５日では：
Ｃｙｅａｒ＝１４０４×３６５＝５２１４６０人／年
乗り込み時間が１００秒で、ステーションにおいてスイッチを備えた２つのレールの場合、航空機は５０秒ごとに出発することができる。

Ｃｄａｙ＝２１６×１３＝２８０８人／日
Ｃｙｅａｒ＝２８０８×３６５＝１０２４９２０人／年
最大ブロック長さ：
Ｖｍａｘ＝１６５ｋｍ／ｈ＝４５．８３ｍ／ｓ
スイッチオフが生じる場合があるので最も低速の航空機がブロック長さを決定する。

始動時間が１００秒とすると：
１００×２２．９２＝２２９２ｍ
ブロックブレーキにおける制動距離＝−１５３ｍ
応答時間２秒＝−９２ｍ
予備 −４７ｍ
Δｌ１００＝２０００ｍ
始動時間が５０秒とすると：
５０×２２．９２＝１１４６ｍ
ブロックブレーキにおける制動距離＝−１５３ｍ
応答時間２秒＝−９２ｍ
予備 −５１ｍ
Δｌ５０＝８５０ｍ
定置のブロックが装着されていないならば、また、定置のブロックが例えばレーダ、ＧＰＳ、ビーム反射器を備えた航空機における近似システムによって冗長的に固定されることができるならば、速度ｖ ｍａｘで走行する高速の航空機は、多くの秒の後に、

により、前を走行する航空機に追いつくことになり、制動距離が１５３ｍの場合、
ｖ ｍｉｎ×（Ｔ＋始動時間）＝ｖ ｍａｘ×Ｔ＋１５３
始動時間＝１００秒：

始動時間＝５０秒：

航空機の数：ｚ
軌道の全長Ｌ（ｍ）
始動順序ΔＴ（秒）

ステーションの数ｙ：
５つの付加的な航空機がステーションごとに計算され、乗降しており、バッファ航空機としての２．２の付加的な平面、及び１つは修理及び保守されている。これは、ステーションの到達し始動する前の制動をカバーする。

始動時間１００秒：
Ｌ＝４０ｋｍ、２ステーション

始動時間５０秒：
Ｌ＝４０ｋｍ、２ステーション

システム１（レール上の航空機）は、最も低いコストを備えた鋼構造体（レール及び軌道支持体）であり、おそらく第１の航空機軌道のために使用されるべきである。

ブレーキを備えた定置のブロックシステムは、航空機軌道のコスト及び操作に著しい影響を与える。監視及び制御システムを備えたシステム（“フェールセーフ”）は、２つの航空機が互いに接近した場合に２つの航空機が決して衝突しないように安全に検出し、安全に自動的に制動を引き起こすかどうかを明らかにすることが絶対に必要である。自動車産業は、近接検出及び自動制動を備えた交通案内システムに取り組んでいる。このようなシステム（遠隔測定）が、本願の場合においても用いられるべきである。

航空機の速度はパイロットによって個々に決定されることができるので、最大速度以外の速度は、（停止までの）操作と、使用される航空機の数とに対して極めて関係する。上記の考えは下記の仮定に基づく。

運転中、より高い値は、“ｖ ｍｉｎ”及び“ｖ ｍｅａｎ”のために達成可能であり、例えば“ｖ ｍｉｎ”が達成された場合、アナウンスがパイロットに対して行われる：「もっと速く運転してください」。

それぞれの想定された場所について、地域の許認可当局と建築許可を交渉する必要があり、許可プロセスに参加した全ての参加者から許可が得られなければならない。さらに、所有地の上方の走行のための権利が明らかにされなければならない。以下の情報は所在地に関して知られる又は得られなければならない。
−風荷重
−地震荷重
−雪荷重、着氷
−Δ−温度
−地面条件。

本プロジェクトは新規タイプの軌道を含むので、走行体を含む航空機の少なくとも１つのモデルが作成され、運転条件、緊急走行条件等の下で試験されねばならない。

例えばブレーキ、近接システム等の全ての安全構成部材が、全ての種々異なる天候及び適用条件（満員の航空機、空の航空機、電力故障、緊急停止等）の下で試験されねばならない。救助運転は、できるだけ現実の状況に近い条件の下で試験されねばならない。

航空機軌道は、一年を通じて運転上安全な形式で建設及び運転されることができる。

図面の簡単な説明
本発明のその他の目的及び特徴は、添付の図面に関連して考慮された以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、図面は発明の制限の定義としてではなく例としてのみ設計されていることが理解されるべきである。

図面において、同じ参照符号は複数の図を通じて同じエレメントを表している。

図１は、レールの上方及び下方に航空機を備えた本発明によるシステムの正面図を示している。

図２は、その側面図を示している。

図３は、レール上方の航空機を示す本発明による択一的な実施形態の正面図を示している。

図４は、図３に示した実施形態の側面図を示している。

図５は、軌道アセンブリ及びステーションの全体の側面図を示している。

ここで図面を詳細に参照すると、特に図１〜図５は航空機１を備えた本発明による航空機軌道を示している。レール２は、地上少なくとも数メートルに配置された適切なフレーム構造体３によって支持されており、数キロメートルの距離に亘って水平なレール軌道として延びている。航空機１は、複数の乗員を収容し、レール２上を案内される。

航空機１は、少なくとも一人の乗員が自分自身によりレール軌道２上で航空機を運転することを可能にする制御装置１５を有している。

航空機１は、レール上で航空機１を案内するために下側又は上側に結合トラック４を有している。レール２を支持するフレーム構造体３は、図１及び図２に示されたように航空機１がレール２から懸吊されて及び／又はレール２上に載置されて案内されることができるように設計されている。

フレーム構造体３は、レールに載った航空機１のためのほぼ垂直方向のフレーム支持体５によって形成されており、レール２は支持体５の上側に固定されている。

航空機１がレール２から懸吊されて案内されるならば、フレーム構造体は、ほぼ垂直方向のフレーム支持体５と、支持体５に載置されたクロスビーム６とによって形成されている。各クロスビーム６は、２つのフレーム支持体５によって支持されており、フレーム支持体５の間の間隔は、航空機１の翼幅１２の幅よりも大きい。

レール２は、管状の格子構造体に固定されており、この格子構造体自体は、フレーム支持体５上に又はクロスビーム６の上側に固定されている。

航空機１は、有利には、独自装置を備えた４シータの単発機航空機である。

下側又は上側において航空機１に固定された結合トラック４は、剛性軸７と、結合部分及び旋回軸８とを有している。航空機１は、レール２において車輪９，１０，１１において案内される。特に、航空機１は、結合トラック４の軸７，８の端部に取り付けられた走行車輪９と、案内車輪１０と、対向車輪１１とを有している。

滑走体１６が車輪９，１０，１１の近傍に配置されており、このような滑走体は、車輪の損失又は摩耗の場合にレール２上を滑走し、このようにして脱線を防止する。金属シート１７が、車輪を保護するために車輪９，１０，１１の前方及び／又は背後に配置されている。

航空機１の翼１２の輪郭は、航空機の持上げが生じないように又は極めて僅かな持上げのみが生じるように設計されている。

航空機１のドア１３は、航空機１が移動している間は開放することができない。航空機１は、緊急時には管制ステーション１８から無線信号によって停止させられることができる。航空機１は、３０ｋｍ／ｈを超える速度で運転されることができる。有利には、航空機１は、少なくとも２００ｋｍ／ｈの最高速度で運転されることができる。

レール軌道に沿ったフレーム支持体５の互いの間の間隔は、少なくとも３０ｍであり、レール２は、地上６ｍの最小高さを有する。

航空機１は、管制ステーション１８から適切な位置検出システム１９（例えばＧＰＳ）によって監視されることができ、必要であれば、制動又は加速されることができる。軌道は、区分ブロック２０に分割されており、この区分ブロックにおいて１つの航空機のみが移動してよく、これにより、航空機１が区分ブロック２０に進入する前に、区分ブロック２０が運転するために空いているかどうかに関して管制ステーション１８に問い合わせられる自動無線問合せが行われ、必要であれば、航空機１は管制ステーション１８によって制動される。航空機１と管制ステーション１８との間には双方向無線通信２１が存在する。

航空機１には、航空機１の間の距離を決定するために及び航空機１の制動及び／又は停止を引き起こすために、近接測定２２のためのシステムが装備されている。

航空機に搭乗しかつ航空機から降りるための少なくとも１つの屋根付きのステーション２３が設けられており、この場合、複数の航空機１がステーション２３において相前後して並ぶことができる。

メンテナンス作業のために及び軌道上で作動する航空機１の数を変更するために側線２４が設けられており、この場合、側線は適切に取り付けられたスイッチ２５によって達成されることができる。

したがって、本発明の幾つかの実施形態しか示されかつ説明されていないが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく実施形態に多くの変更及び修正が加えられることは明らかである。

レールの上方及び下方の航空機を備えた本発明によるシステムの正面図を示している。

本発明によるシステムの側面図を示している。

レール上方の航空機を示す本発明による択一的な実施形態の正面図を示している。

図３に示した実施形態の側面図を示している。

軌道アセンブリ及びステーションの全体の側面図を示している。

符号の説明

１ 航空機、 ２ レール、 ３ フレーム構造体、 ４ 接続軌道若しくは結合トラック、 ５ フレーム支持体、 ６ クロスビーム、 ７，８ 軸、 ９ 走行車輪、 １０ 案内車輪、 １１ 対向車輪、 １２ 翼幅、 １３ ドア、 １５ 制御装置、 １６ 滑走体、 １７ 金属シート、 １８ 管制ステーション、 １９ 位置検出システム、 ２０ 区分ブロック、 ２１ 双方向無線通信、 ２２ 近似測定、 ２３ ステーション、 ２４ 側線、 ２５ スイッチ

Claims (25)

1. 航空機軌道において、
   地上少なくとも数メートルに配置されたフレーム構造体によって支持された複数のレールが設けられており、該レールが、数キロメートルの距離に亘って水平なレール軌道として延びており、
   レール上を案内され
   少なくとも１つの車両が設けられていることを特徴とする、航空機軌道。
2. 前記車両が、少なくとも一人の乗員が自分自身で軌道上で車両を駆動することを可能にする制御装置を含んでいる、請求項１記載のレール軌道。
3. 前記車両が、レール上で車両を案内するために、車両の下側又は上側に結合トラックを有している、請求項１記載の航空機軌道。
4. レールを支持するフレーム構造体が、車両がレールから懸吊されて又はレール上に載置されて案内されるように設計されている、請求項１記載の航空機軌道。
5. フレーム構造体が、ほぼ垂直なフレーム支持体によって形成されており、レールが前記支持体の上側に取り付けられている、請求項１記載の航空機軌道。
6. フレーム構造体が、ほぼ垂直なフレーム支持体と、該フレーム支持体に載置されたクロスビームとによって形成されており、各クロスビームが２つのフレーム支持体によって支持されており、フレーム支持体の間の間隔が、車両の翼幅の幅よりも大きい、請求項１記載の航空機軌道。
7. レールが、管状の格子構造体に取り付けられており、前記格子構造体が、フレーム支持体に又はクロスビームの上側に取り付けられている、請求項６記載の航空機軌道。
8. 車両が、独自装置を備えた４シータ単発機航空機を含む、請求項１記載の航空機軌道。
9. 前記結合トラックが、剛性軸と、結合部分と、旋回軸とを含む、請求項３記載のレール支持された車両を備えた航空機軌道。
10. 車両がレール上で車輪において案内されている、請求項１記載の航空機軌道。
11. 車両がレール上で、結合トラックの軸の端部に取り付けられた、走行車輪と、案内車輪と、対向車輪とにおいて案内されている、請求項９記載の航空機軌道。
12. 車輪の近傍に配置された滑走体が設けられており、このような滑走体が、車輪の損失又は摩耗の場合にレール上を滑走し、脱線を防止するようになっている、請求項９記載の航空機軌道。
13. 車輪を保護するために、車輪の前方又は後方に配置された金属板が設けられている、請求項９記載の航空機軌道。
14. 車両が翼を有しており、翼の輪郭が、車両の持上げを防止する又は最小化するように設計されている、請求項１記載の航空機軌道。
15. 車両が移動している間は車両のドアが開放されることができない、請求項１記載の航空機軌道。
16. 緊急の場合には車両が管制ステーションからの無線信号によって停止させられる、請求項１記載の航空機軌道。
17. 車両が３０ｋｍ／ｈを超える速度で運転されることができる、請求項１記載の航空機軌道。
18. 車両が、少なくとも２００ｋｍ／ｈの最高速度で運転されることができる、請求項１記載の航空機軌道。
19. レール軌道に沿ったフレーム支持体の互いの間の間隔が少なくとも３０ｍであり、レールが、地上６ｍの最小高さを有している、請求項５記載の航空機軌道。
20. 車両が管制ステーションから位置検出システムによって監視され、制動又は加速される、請求項１記載の航空機軌道。
21. 軌道が区分ブロックに分割されており、該区分ブロックにおいて１つの車両のみが移動してよく、車両が区分ブロックに進入する前に、該区分ブロックが運転のために空いているかどうかに関して自動無線問合せが管制ステーションに対して行われ、車両が管制ステーションによって制動される、請求項２０記載の航空機軌道。
22. 車両と管制ステーションとの間に双方向無線通信が存在する、請求項２０記載の航空機軌道。
23. 車両に、車両と別の車両との間の距離を決定しかつ車両の制動及び停止を引き起こすための近接測定のためのシステムが装備されている、請求項１記載の航空機軌道。
24. 車両に乗るための及び車両から降りるための、屋根によって覆われた、少なくとも１つのステーションが設けられており、複数の車両が前記ステーションにおいて相前後して並ぶことができる、請求項１記載の航空機軌道。
25. メンテナンス作業のための及び軌道上で作動する車両の数を変更するための側線が設けられており、該側線が取り付けられたスイッチによって到達される、請求項１記載の航空機軌道。

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