JP2009227270A

JP2009227270A - 垂直離着陸機（ｖｔｏｌ）のための発射および捕獲システム

Info

Publication number: JP2009227270A
Application number: JP2009042259A
Authority: JP
Inventors: Emray R Goossen; エムレイ・アール・グーセン; Yogendra Y Sheoran; ヨゲンドラ・ワイ・シェオラン
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2009-10-08
Also published as: EP2103518A3; US20090236470A1; EP2103518A2; US8162256B2

Abstract

【課題】垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）を発射および捕獲するためのシステムを提供する。
【解決手段】ＶＴＯＬ機１０１は、スラスタ１０４およびスラスタにより発生させられた空気流を方向付けるように構成されたダクト１０６を備え、本システム１０２は捕獲プレート１２０および延長部１２２を含む。捕獲プレートは、空気流を変更し、ダクトを捕獲プレートに引き寄せる力を発生させるように構成される。延長部は、捕獲プレートに連結され、また、少なくとも、ＶＴＯＬ機の捕獲プレートへの保持を容易にするように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）に関し、特にＶＴＯＬ機の発射および捕獲に関する。

垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）は、他の機能の中で偵察を提供するためにしばしば用いられ、従来の航空機ではアクセスできない領域へのアクセスを可能にする。特にダクトファンＶＴＯＬ機は、静止空気動力学的ホバリング性能および低速飛行に優れていることが知られている。しかし、このようなＶＴＯＬ機の、たとえば移動回収車からの自律的な発射および捕獲の達成への試みは今まで限られていた。

ＶＴＯＬ捕獲装置は、ＶＯＴＬ機の正確な垂直下降および着陸台への着陸にしばしば依存する。ＶＴＯＬ機の着陸台への正確な着陸能力は困難なことがあり、また、マージンの小さい低推力モードにおいて、機体制御システムおよび機体の制御装置権能に依存する。着陸台が移動回収車に取り付けられている状況においては、より困難となり得る。これは、たとえば、移動回収車上の正確な位置にＶＴＯＬ機を着陸させることが、捕獲が行われるときの風の条件のような環境条件とともに、移動回収車の移動範囲を制限するからである。

ＶＴＯＬ機を捕獲するのに用いられる他のシステムは、ネット捕獲システム（たとえば、ＶＴＯＬ機は、回収車上に掲げられたネット内に舞い降りる）、およびテールフックおよびウィンチシステム（たとえば、フックがＶＴＯＬ機上に取り付けられ、回収車上に取り付けられたひもを捕獲する）を含む。しかし、ＶＴＯＬ機が正確な位置に垂直に着陸するような上述の技術と同様に、このようなシステムもまた、自律的な捕獲およびＶＴＯＬ機のための正確な位置決め技術を支援しない。これらのシステムは、発射および捕獲の組み合わされた自律的な能力を提供しない。

従って、ＶＴＯＬ機の改良された捕獲システムを提供することが望まれる。また、組み合わされた発射および捕獲能力、および／または、移動回収車上でのＶＴＯＬ機の改良された捕獲および／または発射、を提供する改良されたＶＴＯＬ捕獲装置を提供することが望まれる。また、回収車上の正確なＶＴＯＬ配置に組み合わされる、ＶＴＯＬ発射および捕獲能力を提供することが望まれる。さらに、本発明の他の望ましい特徴や特質は、添付の図面およびこの本発明の背景とともに、以下の発明の詳細な説明を参照することで明らかになるであろう。

本発明の例示的な一実施形態によれば、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）を捕獲するための発射および捕獲システムであって、ＶＴＯＬ機は、スラスタおよびスラスタから生成された空気流を方向付けるように構成されたダクトを備える、発射および捕獲システムが提供される。この発射および捕獲システムは、捕獲プレートおよび延長部を有する。この延長部は、捕獲プレートに連結され、また、空気流を変更し且つダクトを捕獲プレートに引き寄せる力を発生させるように構成される。延長部は、少なくとも、捕獲プレートに対してＶＴＯＬ機の保持を容易にするように構成される。

本発明の他の例示的な一実施形態によれば、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）を捕獲するための発射および捕獲システムであって、ＶＴＯＬ機は、スラスタおよびスラスタから生成された空気流を方向付けるように構成されたダクトを備える、発射および捕獲システムが提供される。発射および捕獲システムは、捕獲プレートおよびマストを有する。捕獲プレートは、空気流を変更し、ダクトを捕獲プレートに引き寄せる力を発生させるように構成される。捕獲プレートは、開位置と閉位置との間で移動可能な複数のポートを有する。このマストは、捕獲プレートに連結される。

本発明のさらなる例示的な一実施形態によれば、システムが提供される。このシステムは、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）および捕獲プレートを有する。このＶＴＯＬ機は、スラスタおよびダクトを有する。このダクトは、スラスタから生成された空気流を方向付けるように構成される。捕獲プレートは、ＶＴＯＬ機に連結されるように構成され、また、空気流を変更してダクトを捕獲プレートに引き寄せる力を発生させるように構成される。

本発明の例示的な一実施形態による、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）および、ＶＴＯＬ機のための発射および捕獲システムの斜視図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１のＶＴＯＬ機の拡大斜視図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１の発射および捕獲システムの拡大斜視図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１のＶＴＯＬ機と発射および捕獲システムの部分側面図であり、ＶＴＯＬ機のダクトが発射および捕獲システムの捕獲プレートに隣接して配置されている位置を示しており、ＶＴＯＬ機のダクトにより方向付けられた空気流をともに示している図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１の発射および捕獲システムの捕獲プレートの部分拡大図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１のＶＴＯＬ機および、発射および捕獲システムの一部の斜視図であり、解放および発射前の、発射および捕獲システムの捕獲プレートに保持されたＶＴＯＬ機を示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、図１の発射および捕獲システムのような、回収車に取り付けられた発射および捕獲システムに進入するところを示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、図１の発射および捕獲システムのような、回収車に取り付けられた発射および捕獲システムに収容された状態を示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、図１の発射および捕獲システムのような、回収車の収容領域に取り付けられ、収容された発射および捕獲システムに積み込まれた状態を示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、図１の発射および捕獲システムのような、発射および捕獲システムを備える回収船に進入するところを示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、各ＶＴＯＬ機が、図１の発射および捕獲システムのような、回収船に取り付けられた発射および捕獲システムの入れ子式マスト上に掲げられた捕獲プレートに格納された状態をしめす図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機のようなＶＴＯＬ機の斜視図であり、図１の発射および捕獲システムのような、２つの発射および捕獲システムの２つの捕獲プレート、および回収船に取り付けることができる保管容器をともに示す図である。本発明の例示的な一実施形態による、図１に示す発射および捕獲システムのような、発射および捕獲システムを収容するのに用いることができる回収船のデッキの斜視図である。

以下の本発明の詳細な説明は本来的に単なる例示であり、本発明または本発明の応用や使用を制限することを意図するものではない。さらに、前述の本発明の背景または後述の本発明の詳細な説明に示されるいかなる理論によっても拘束されないことを意図している。たとえば、以下の説明および参照図面は、２ダクトファンホバリング航空機を参照するが、本発明は様々な１ダクト機体や２つ以上のダクトを備える機体にも適用できることを理解されたい。本明細書で議論される他の特定の構成や例示的な実施形態は、同様に様々に変更可能であり、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の例示的な実施形態によるシステム１００を示す斜視図である。システム１００はＶＴＯＬ機１０１および、発射および捕獲システム１０２を有する。発射および捕獲システム１０２は、ＶＴＯＬ機１０１を捕獲し、選択的に解放するように構成される。図１は、発射および捕獲システム１０２にきわめて近接したＶＴＯＬ機１０１を示しており、これは、たとえば、ＶＴＯＬ機１０１が捕獲のために、発射および捕獲システム１０２に進入してきたときである。ある実施形態においては、発射および捕獲システム１０２は、ＶＴＯＬ機１０１とともに製造、販売および／または配送でき、また他の実施形態においては、発射および捕獲システム１０２は、たとえば、異なるタイプのＶＴＯＬ機のために別個に製造、販売および／または配送することができることを理解されたい。

図２および３は、本発明の例示的な実施形態による、ＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の拡大斜視図である。いくつかの実施形態においては、発射および捕獲システム１０２は、異なるタイプのＶＴＯＬ機１０１を捕獲するために用いることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、複数のＶＴＯＬ機１０１をシステム１００において複数の発射および捕獲システム１０２とともに用いることができ、たとえば、各発射および捕獲システム１０２はそれぞれのＶＴＯＬ機１０１に対応する。一実施形態において、各発射および捕獲システム１０２は、対応する捕獲プレート１２０を備え、たとえば、図１１および１２に示され、以下にそれらとともに詳細に説明される。

図１および図２の拡大斜視図に示されているように、図示の実施形態のＶＴＯＬ機１０１は、エンジン１０３、スラスタ１０４、ダクト１０６、着陸ギア１０８、１つまたはそれ以上のセンサ１１０、および捕獲バー１１２を有する。隣接ポッド１１４を備えるダクト１０６は、ＶＴＯＬ機１０１のＶＴＯＬ本体から合わさり、スラスタ１０４と一緒に、少なくとも全体としてＶＴＯＬ機１０１の運動を容易にするために、空気流を生成するように構成される。特に、各ダクト１０６は、それぞれのスラスタ１０４に連結され、それぞれのスラスタ１０４から生成された空気流を方向付けるために、制御羽根１３５（好ましくは、各スラスタのための異なる制御羽根１３５）を備えるように構成される。

着陸ギア１０８がＶＴＯＬ本体に取り付けられ、ＶＴＯＬ機１０１の着陸を容易にする。１つまたはそれ以上のセンサ１１０は、好ましくはＶＴＯＬ本体に取り付けられ、目標物および／またはＶＴＯＬ機１０１の周囲の条件を検出して、その操作を容易にする。捕獲バー１１２は、ＶＴＯＬ本体に取り付けられ、連結され、または一体的に形成され、捕獲バー１１２は、発射および捕獲システム１０２と係合するように構成され、それにより、ＶＴＯＬ機１０１が活動中でないときに、ＶＴＯＬ本体を発射および捕獲システム１０２に保持することができる。図示の実施形態において、捕獲バー１１２は、ＶＴＯＬ本体から延びる。他の実施形態において、捕獲バー１１２は、ＶＴＯＬ本体内の凹部バーとして実装してもよく、たとえば、図１に示すような１つまたはそれ以上の複葉機ポッド１１４のように実装してもよく、または、他の方法でＶＴＯＬ本体に取り付け、連結され、またはＶＴＯＬ本体と一体的に形成されるように実装してもよい。

図示の実施形態において、各スラスタ１０４は、それぞれのダクト１０６内に収容されたファン１０４を有し、各ファン１０４はエンジン（図示せず）により駆動される。しかし、他の実施形態においては、これを変更してもよい。また、図示の実施形態において、ＶＴＯＬ機１０１は、２つのダクト１０６および２つのファン１０４（１つのファンが各ダクト１０６に対応する）を備える２ダクトＶＴＯＬ機である。しかし、他の実施形態では、これを変更してもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、ＶＴＯＬ機１０１は、単一のダクト１０６および単一のファン１０６または他のスラスタ１０４を含んでもよく、または他の実施形態では、ＶＴＯＬ機１０１は、２つより多くのダクト１０６および／またはファン１０４または他のスラスタ１０４を含んでもよい。他の実施形態では、様々な他の特徴を変更できる。

図１および図３の拡大斜視図に示されているように、発射および捕獲システム１０２は、捕獲プレート１２０、延長部１２２、入れ子式マスト１２４、およびサーボシステム１２６を有する。捕獲プレート１２０は、ＶＴＯＬ機１０１のダクト１０６の空気流を変更するように構成され、それにより、ダクト１０６（およびそれによりＶＴＯＬ機１０１）を捕獲プレート１２０に引き寄せる力を発生させる。特に、ダクト１０６が捕獲プレート１２０からダクトの直径の二分の一内にあるときに、捕獲プレート１２０はベルヌイ効果により、ダクト１０６を捕獲プレート１２０に引き寄せる接着性の力を発生させ、それにより空気流を妨害する。

延長部１２２（図１参照）は、ＶＴＯＬ機１０１の捕獲バー１１２と係合するように構成される。延長部１２２は、それにより、ＶＴＯＬ機１０１のＶＴＯＬ本体（およびそれによりＶＴＯＬ機１０１を全体として）を捕獲プレート１２０に保持するのを助ける。たとえば、ＶＴＯＬ機１０１がすでに捕獲プレート１２０に配置されており、スラスタ１０４（またはスラスタ１０４を制御する１つまたはそれ以上のエンジン）がオフにされたら、延長部１２２に係合する。延長部１２２を、ＶＴＯＬ機１０１を捕獲プレート１２０の所定位置に保持するために用いることができ、一方で、ＶＴＯＬ機１０１は、保管、自律的な再準備、または発射および解放のために位置決めされる。図示の実施形態において、延長部１２２は、複数の捕獲ジョー１２２（以下、単に捕獲ジョー１２２という）を有する。しかし、延長部１２２は他の実施形態において変更することができることを理解されたい。

入れ子式マスト１２４は、捕獲プレート１２０を様々な方向に移動させるように構成され、ＶＴＯＬ機１０１の捕獲、保管、発射を容易にする。たとえば、捕獲プレート１２０が回収車または船に取り付けられている実施形態において、入れ子式マスト１２４は、回収車または船により生成された空気動力学的乱流の上に捕獲プレートを持ち上げるために用いることができる。また、入れ子式マストは地上の回収車上で用いることもでき、捕獲プレート１２０が地上回収車に取り付けられたとき、荒い路面上での垂直ショック吸収を提供する。

図１に示されているように、捕獲プレート１２０は、好ましくは、捕獲プレート１０１とともに用いられる１つまたはそれ以上の特定のタイプのＶＴＯＬ機１０１の輪郭となる。たとえば、各ダクト１０６が捕獲プレート１２０の表面に隣接して捕獲プレート１２０にぴったりと納まることができるような輪郭となる。また、これは、ドッキング時にＶＴＯＬ機１０１の最終的な方向付けを支援し、捕獲バー１１２を捕獲ジョー１２２の位置に案内するように機能する。特に、これが生じたら、空気動力学サイドフォースは、ＶＴＯＬ機１０１を、所定位置に引き寄せ、捕獲ジョー１２２が活動化するまでＶＴＯＬ機１０１を保持する。しかし、他の実施形態において形状を変形してもよい。

サーボシステム１２６は、好ましい実施形態において、風の方向およびＶＴＯＬ機１０１の進入姿勢に対して（たとえば、ＶＴＯＬ機のＶＴＯＬ本体に対して）捕獲プレートを方向付けるように構成され、また、捕獲プレート１２０およびＶＴＯＬ機１０１を保管のために方向付けるように構成される。図３に示されている実施形態において、サーボシステム１２６は、昇降サーボ１２８および方位サーボ１３０を有する。一実施形態において、昇降サーボ１２８は、１つまたはそれ以上の風速センサまたはＶＴＯＬ姿勢遠隔測定装置（図示せず）からの指示を受け取り、捕獲プレート１２０をそれに従って向けるための指示を実行する。たとえば、一実施形態において、昇降サーボ１２８は、捕獲プレート１２０を、対気速度ノット毎にピッチ姿勢１度だけ傾けることができる。しかし、これは、他の実施形態においては変更することができる。また、好ましい実施形態において、方向サーボ１３０は、ＶＴＯＬ捕獲の間、方向サーボ１３０を風に向けるための方向命令を提供する風向きセンサ（図示せず）から指示を受け取る。

図４は、本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の一部の側面図であり、ＶＴＯＬ機１０１のダクト１０６が発射および捕獲システム１０２の捕獲プレート１２０に隣接して配置されている位置を示しており、また、ダクト１０６により方向付けられた空気流４０２を示している。図４に示されているように、ＶＴＯＬ機１０１のダクト１０６が捕獲プレート１２０に隣接しているとき、サイドフォースが空気流４０２を変更し、捕獲プレート１２０を取り囲む空気流４０２に擾乱４０４を発生させる（ＶＴＯＬ機が２つのダクト１０６を備える図示の実施形態においては、捕獲プレート１２０はダクト１０６の両側部に近接しているのが好ましい）。好ましい実施形態において、上述の空気動力学的サイドフォースは、このようなダクト１０６が捕獲プレート１２０からダクト１０６の直径の二分の一に等しい距離内にあるときに、または、それより捕獲プレート１２０の近くにあるときに、各ダクト１０６に対して捕獲プレート１２０から発生される。ダクト１０６が捕獲プレート１２０のこの距離内にきたとき、このサイドフォースはダクト１０６を捕獲プレートに引き寄せて保持し、それにより、ＶＴＯＬ機１０１の捕獲を容易にし、ドッキング動作を可能にする。ＶＴＯＬ機１０１のスラスタ１０４が動作している限り、サイドフォースは存在したままである。捕獲ジョー１２２は、スラスタ１０４が停止したときに、ＶＴＯＬ機１０１を所定位置に保持するのに用いられる。

図５は、本発明の例示的な一実施形態による、図３に示す捕獲プレート１２０の一部の拡大図である。図示の実施形態において、捕獲プレート１２０は複数のポート５０２を含む。このポート５０２は、上述の、捕獲プレート１２０とダクト１０６との間の空気動力学的なサイドフォースの制御および調整を支援するように構成される。特に、空気動力学的サイドフォースは、ポート５０２を開閉することで、選択的にオン・オフでき、および／または選択的に増加または減少できる。

ポート５０２が閉じているとき、ダクト１０６の周りの空気流は比較的大きく変更または擾乱され、空気流は、捕獲プレート１２０の周りで減少するまたは取り除かれる。これは、空気動力学的サイドフォースを増加させ、ＶＴＯＬ機１０１の捕獲プレート１２０への保持を支援する。逆に、ポート５０２が開いているときは、ダクト１０６の周りで大きな量の空気流が許容される。この空気流は、比較的小さな変更を生じさせ、従って、効果的に空気動力学的サイドフォースを減少または遮断させ、解放または発射のためにＶＴＯＬ機が捕獲プレート１２０から分離するのを可能にする。

図６は、本発明の例示的な一実施形態による、図１に示すＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の一部の斜視図であり、発射前に捕獲プレート１２０にＶＴＯＬ機１０１が保持されているところを示している。図６に示されているように、押し棒６０２が発射のためのＶＴＯＬ機１０１の他の解放手段を提供する。図示の実施形態において、押し棒６０２は捕獲プレート１２０上に取り付けられ、捕獲ジョー１２２が押し棒６０２上に取り付けられる。これは、他の実施形態においては変更してもよい。上で詳述してように、ＶＴＯＬ機１０１が捕獲プレート１２０に保持されているとき、捕獲ジョー１２２はＶＴＯＬ機１０１の捕獲バー１１２と係合する。ＶＴＯＬ機１０１を解放および発射したい場合（および、スラスタ１０４がそれに合わせて再度起動する）は、押し棒６０２は、ＶＴＯＬ機１０１が捕獲プレートから、少なくともダクト１０６の直径の二分の一に等しい距離だけ離れるようにする。これは、ＶＴＯＬ機１０１を捕獲プレート１２０の所定位置に維持するのに必要な力より小さくなるように、空気動力学的サイドフォースを減少させる。さらに、捕獲ジョー１２２が開かれ、それにより捕獲バー１１２が解放されＶＴＯＬ機が発射される。

図７は、本発明の例示的な一実施形態による、図２のＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の斜視図であり、捕獲プレート１２０が回収車７０２上に取り付けられており、ＶＴＯＬ機１０１が発射および捕獲システム１０２の捕獲プレート１２０に進入するところを示している。回収車７０２の後部は、入れ子式マスト１２４を取り付けるための台を形成し、また適切に方向付けられた捕獲プレート１２０およびＶＴＯＬ機を保管できるようなコンテナを形成する。方位サーボ１３０および昇降サーボ１２８は、少なくとも部分的に風速、風向き、回収車７０２の速度および向き、およびＶＴＯＬ機の飛行姿勢に基づいて捕獲プレート１２０を方向づける。入れ子式マスト１２４は、捕獲プレート１２０を、回収車７０２により発生させられる風の乱流の上に持ち上げられ、また、荒い路面の衝撃吸収を提供する。全地球測位システム（ＧＰＳ）、ラジオ周波数ビーム、他の光学手段、および／または他の技術を用いて、進入案内が補助的に提供される。図７において回収車７０２はＨＭＶＥＥのように示されているが、他の実施形態においては、多くの異なるタイプの回収車７０２のうちの任意のものを使用できることを理解されたい。

図８は、本発明の例示的な一実施形態による、図１のＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の斜視図を示しており、発射および捕獲システム１０２の捕獲プレート１２０に収容されたＶＴＯＬ機１０１を示しており、また、図７の回収車７０２上に取り付けられた捕獲プレート１２０を示している。図８に示されるように、昇降サーボ１２８は、垂直位置内でＶＴＯＬ機１０１および捕獲プレート１２０を回転させるために昇降回転８０６を提供する。方位サーボ１３０は、収容のために回収車７０２において後ろ向きにＶＴＯＬ機を回転させるための方位回転８０４を提供する。

図９は、本発明の例示的な一実施形態による、図１のＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の斜視図を示しており、ＶＴＯＬ機１０１が発射および捕獲システム１０２の捕獲プレート１２０に収容され、図７の回収車７０２の収容領域に保管されているところを示している。図９に示されているように、ＶＴＯＬ機１０１および捕獲プレート１２０は、入れ子式マスト１２４により回収車７０２の収容領域９１０内に下げられている。

好ましい実施形態において、全ての、進入、ドッキングおよび収容手順は自動化される。また、好ましい実施形態において、配備手順、発射のための方向決め手順、飛行のための解放手順もまた自動化される。特に、これらの好ましい実施形態において、ＶＴＯＬ機１０１の解放及び発射が望まれるとき、入れ子式マスト１２４は、捕獲プレート１２０およびそこに接続されているＶＴＯＬ機１０１を収容領域９１０から出して、発射位置に持ち上げる。ＶＴＯＬ機１０１が発射位置にくると、スラスタ１０４が起動され、図１の捕獲ジョー１２２が捕獲バー１１２を解放し、ＶＴＯＬ機１０１の発射および解放を容易にするために、上で詳述したように図６の押し棒６０２が捕獲プレート１２０とダクト１０６との間の分離を形成する。

図１０は、本発明の例示的な実施形態による、ＶＴＯＬ機１０１および発射および捕獲システム１０２の斜視図を示しており、ＶＴＯＬ機１０１が発射および捕獲システム１０２の捕獲プレート１２０に進入するところを示しており、また、捕獲プレート１２０が回収船１００２上に取り付けられているところを示している。図示の実施形態において、入れ子式マスト１２４および捕獲プレートは、回収船１００２のコンテナ１００４内に取り付けられている。好ましい実施形態において、コンテナ１００４は自律的な再装備沿岸コンテナ１００４を有し、以降そのように言及される。しかし、様々な他のタイプのコンテナ１００４を用いることもできる。ＶＴＯＬ機１０１は、進入およびドッキングの間、全地球測位システム（ＧＰＳ）技術、ラジオ周波数ビーム、および／または光学手段のような１つまたはそれ以上の技術により、捕獲プレート１２０の位置を追跡して移動する。なお、これらの技術は単なる例示である。この追跡システムにより、激しい海の状態における船の上下揺れ、横揺れ、縦揺れのような不都合な条件であっても、ＶＴＯＬ機１０１の船１００２上での捕獲、ドッキングおよび解放を可能にする。回収船１０２は図１０において沿岸戦闘船（ＬＣＳ）のように示されているが、他の実施形態において、異なるタイプの回収船１００２を採用することもできることを理解されたい。

図１１は、本発明の例示的な一実施形態による、図１０の回収船１００２上に取り付けられた１つまたはそれ以上の発射および捕獲システム１０２のそれぞれの捕獲プレート１２０に結合した複数のＶＴＯＬ機１０１を示している。特に、図１１において、１つのＶＴＯＬ機１０１は、回収船１００２上に取り付けられた、上昇した入れ子式マスト１２４上の捕獲プレート１２０に結合した状態で示され（たとえば、捕獲直後）、他のＶＴＯＬ機１０１は、回収船１００２の自律的再装備沿岸コンテナ１００４内の捕獲プレート１２０内に収容された状態で示されている。

図１２は、本発明の例示的な一実施形態による、複数のＶＴＯＬ機１０１の斜視図の組であり、ＶＴＯＬ機１０１は１つまたはそれ以上の発射および捕獲システム１０２のそれぞれの捕獲プレート１２０により発射および捕獲され、また、ＶＴＯＬ機１０１は、図１０の自律的再装備沿岸コンテナ１００４のような共通のコンテナに保管できるように構成される。図１２は、それぞれのＶＴＯＬ機１０１を捕獲、保持、および解放するための入れ子式マスト１２４を備える捕獲プレート１２０を示している。これは図１２において３つの位置で示され、すなわち、第１の位置１２１０（図１２Ａに示される）、第２の位置１２１２（図１２Ｂに示される）、および第３の位置１２１４（図１２Ｃに示される）で示されている。

第１の位置１２０１において、第１のＶＴＯＬ機１０１は、自律的再装備沿岸コンテナ１００４内に収容されており、第２のＶＴＯＬ機１０１は捕獲プレート１２０に進入している。第２の位置１２１２において、第１のＶＴＯＬ機１０１は、自律的再装備沿岸コンテナ１００４内に収容されたままであり、第２のＶＴＯＬ機１０１は、まさに捕獲プレート１２０に到達したところであり、捕獲プレート１２０に保持されている。捕獲の間、捕獲ジョー１２２は第２のＶＴＯＬ機１０１（図１−３とともに上述されている）の捕獲バー１１２を捕らえ、第２のＶＴＯＬ機１０１のスラスタ１０４が停止することを可能にする。スラスタ１０４（またはスラスタを制御するエンジン）が停止すると、昇降サーボ１２８は、第２のＶＴＯＬ機１０１およびそれに対応する捕獲プレート１２０を垂直位置内で回転させるために昇降回転８０６を提供する。

方位サーボ１３０は、第２のＶＴＯＬ機１０１を自律的再装備沿岸コンテナ１００４内への収容向きに回転させるために、方位回転８０４を提供する。その後、入れ子式マスト１２４は、図１２の第３の位置１２１４に示されるように、第２のＶＴＯＬ機１０１およびそれに対応する捕獲プレート１２０を収容位置に下げる。特に、図１２の第３の位置１２１４において、第１のＶＴＯＬ機１０１は、自律的再装備沿岸コンテナ１００４内に収容されたままで示されており、第２のＶＴＯＬ機１０１は、自律的再装備沿岸コンテナ１００４内の保管位置に近づいている状態で示されている。他の実施形態において、上述の特徴を変更することができることを理解されたい。たとえば、いくつかの実施形態においては、複数のＶＴＯＬ機１０１が同時に捕獲または解放されてもよい。また、同様に、任意の数のＶＴＯＬ機１０１、捕獲プレート１２０、および／または保管コンテナを含むことができることを理解されたい。

図１３は、本発明の例示的な一実施形態による、図１０および図１１の回収船１００２のデッキ１３０４の斜視図である。図１３に示されるように、渦およびデッキ１３０４の長さに沿う通風は、有意な風速および乱流１３０６を生じさせ得る。図１の発射および捕獲システム１０２の入れ子式マスト１２４（図１、３以下の図面とともに上述された）は、捕獲プレート１２０およびそこに保管されている任意のＶＴＯＬ機１０１を、乱流１３０６の外側に持ち揚げるように構成される。

従って、ＶＴＯＬ機の改良された捕獲のための、ＶＴＯＬ機およびそれに関連するシステムのための捕獲および解放装置が提供され、ＶＴＯＬ機は、ドッキング時に捕獲プレートに自ら接着する。これらは、所望の時に、自律的なドッキング、捕獲、および捕獲されたＶＴＯＬ機の再装備ステーション内での正確な位置決めのための能力を提供する。さらに、これらは、悪天候および／または他の不利な環境条件下での、ダクトファンＶＴＯＬ機および／または他のＶＴＯＬ機の、陸上移動車両または回収船からの発射および捕獲を可能にする。

好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者により、様々な変更が可能であり、また、各要素の均等物での代替が可能であることを理解されたい。さらに、特定の条件または材料へ本発明の教示を適合させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく多くの修正が可能である。従って、本発明は、本発明を実施するための最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されないことが意図されている。むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内にあるあらゆる実施形態を包含することを意図している。

Claims

垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）（１０１）を捕獲するための、発射および捕獲システム（１０２）であって、前記ＶＴＯＬ機（１０１）は、スラスタ（１０４）および前記スラスタ（１０４）から生成される空気流を方向付けるように構成されたダクト（１０６）を有し、前記発射および捕獲システム（１０２）は、
捕獲プレート（１２０）を有し、前記捕獲プレート（１２０）は、前記空気流を変更し且つ前記ダクト（１０６）を前記捕獲プレート（１２０）に引き寄せる力を発生させるように構成され、
前記発射および捕獲システム（１０２）はさらに、前記捕獲プレートに連結された延長部（１２２）を有し、前記延長部（１２２）は、少なくとも前記捕獲プレート（１２０）への前記ＶＴＯＬ機（１０１）の保持を容易にするように構成される、発射および捕獲システム。
垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）（１０１）を捕獲するための、発射および捕獲システム（１０２）であって、前記ＶＴＯＬ機（１０１）は、スラスタ（１０４）および前記スラスタ（１０４）から生成される空気流を方向付けるように構成されたダクト（１０６）を有し、前記発射および捕獲システム（１０２）は、
捕獲プレート（１２０）を有し、前記捕獲プレート（１２０）は、前記空気流を変更し且つ前記ダクト（１０６）を前記捕獲プレート（１２０）に引き寄せる力を発生させるように構成され、前記捕獲プレート（１２０）は、開位置と閉位置との間を移動可能な複数のポート（５０２）を有し、
前記発射および捕獲システム（１０２）はさらに、前記捕獲プレート（１２０）に連結されたマスト（１２４）を有する、発射および捕獲システム。
システム（１００）であって、
前記システム（１００）は、垂直離着陸機（ＶＴＯＬ）（１０１）を有し、
前記ＶＴＯＬ機（１０１）は、
スラスタ（１０４）と、
前記スラスタ（１０４）から生成される空気流を方向付けるように構成されたダクト（１０６）とを有し、
前記システム（１００）は、前記ＶＴＯＬ機（１０１）に連結されるように構成された捕獲プレート（１２０）を有し、前記捕獲プレート（１２０）は、前記空気流を変更し且つ前記ダクト（１０６）を前記捕獲プレート（１２０）に引き寄せる力を発生させる、システム。