JP2014080938A - 宇宙推進及び滞宙（成層圏上等の滞空）システム - Google Patents

Abstract

【課題】専ら、（使い捨てで高価な）ロケット燃料を要さず、太陽帆船等よりも数段、推進効率のよい特殊宇宙船類及びその機種の（持続・永続的な気流循環式）動力部等を複合的にも応用した（宇宙エレベーター等の）宇宙構造物云々を普く実現化させる。
【解決手段】両端云々にかかる風圧・圧力差を応用した、ダクテッドファン類の風力などで移動し得る各推進体（形状が違う二体）を準備し、順次、その両体自体、（機体内部の中空部辺りにかかる揚力等を応用して）作用反作用で打ち消し合うことなく、尚のこと、片方の一体から吹き出した推進剤（タダ同然の空気ガス）をもう一方の受容体で、余すところなく受け止め（吸込み）つつ、合体的にも（最）接近させながら、適程に平行移動させる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、概して、宇宙関連機器類の推進技術云々に関するものである。

前述の宇宙航空機体（宇宙航空部品）の製法（技法）分野に準じる。

尚、本推進剤を見当している主要な（圧縮）空気類の準用に関しては、無論、既存のロケット燃料の威力よりも劣る推力云々故、従前より、既定の様々な宇宙推進システムにかけて、ほとんど皆無ながら、とりわけ、当該船体（結合体）自体、その空気力（同体の静止上の慣性力よりも大きい風力）を持続的にも大いに利用する（ダクテッド）ファン類等の推進力を応用した技法云々を相可能な限り、採用する。

注：（請求項２等の閉じた系に関し）従前より、「外力が加わらない限り、質点は、その運動（静止）状態を維持し、運動量は保存される」という運動の第一法則・運動量保存則等に則って、観照上、当の物体（質点）を動かすには、ぜがひでも、さしたる外力（推力）とならん、推進剤（空気ガス等）を外部（宇宙船外）の方へ噴出させなければならない・・などという既成概念的な考え方のもと、目下、以下の通りの（準）閉鎖系の中空式物体内に於いて、当の推進剤を外部に放出しない内圧（風圧）差云々を応用した推進システムなど、ほとんど無いのが実状であるが、先の国際調査機関の見解により指摘された、ほんの数件の類似システムをこの手続補正にて、以下の先行技術文献の項目に補足的に記載するものの、如何せん、それ等の特異な方法をもってしても、勿論、主要な向心力に相対して、遠心力等がかかってしまい、それほど、実用性のある推進効果が生じるものではないと言っても過言ではない・・・云々。

特表２００８ー５０４４８０等。

上記の特許文献の著作者（発明者）自身による（稀なる）著作物類。

専ら、（使い捨てで高価な）ロケット燃料を要さず、太陽帆船等よりも数段、推進効率のよい（剰え、繰り返し使え、尚安価な推進剤を利用した）宇宙船類及びその（気流循環式）動力部等を複合的にも応用した（低軌道上等の宇宙エレベーター等々の）宇宙構造物云々を普く実現化させる。

先ず、本推進剤用の主なる（圧縮）空気類を外部（宇宙船外）の方へ噴出させる、通気孔等付の中空式物体にして、概ね、図１〜５に相対しては、図６〜１０等の様に、形状云々の違うものを２体系（A体系とB体系）、準備し、順次、一方の A体系のものに関しては、少なくとも、湾曲状の（エア）チューブ壁面にかかる、気流上の反作用力（反推進力）が分散される所以から、所定のファン類のブレードから吹き出される空気力（推進力）が尚勝り、或いは、風上に向かって進むことができるというヨットの推進原理を応用して、概ね、図２０等の様に、空気管内の所定の位置の適所（要所）に、ちょうど、セイル・ボード風の弓なり状等の間仕切り（金属）板類を挟ませ、尚且つ、（B体系の各位置に配した）複数の吸込ファン類の各個の吸引力の強弱云々を効果的に付加することなどにより、それ相応の気圧差上の揚力（増力）云々を生じさせては、当該船体にかかる後進方向側の反推進力が少なからず、削減（相殺）されることなどから、当該船体自体、（無論、動力部を稼働させれば）少なからず、推進方向へ移動し、且つ又、もう一方の B体系のものについては、特段、対をなす各ファン類（符号C3とC4及びC5とC6）同士が、ちょうど、同出力にて、力のつり合いを保ち続けつつ、メイン（中央部付近）のダクテッドファン類の推進力が効果的に作用する所以から、さほど、推進可能な両体（A体とB体）を（同速度にて）適度に連動させつつ、必要なら、宇宙飛行上の位置センサー等を調整しながら、（最）接近させれば、B体の射出部から吹き出される（圧縮）空気ガスの受け皿として、A体系の受容体自体、さしたる気体を受け止めながら、気流循環させつつ、尚のこと、A体とB体等が、いみじくも作用反作用云々で打ち消し合うことなく、両体とも移動し得るようになり、以て、なお端的に言えば、本推進体同士を同期（同調）的にも（準）結合化させながら、（各ファン類の風量等の調整機器類や機体付属の姿勢制御装置等を駆使しつつ、必要に応じて、空気を吸込む吸引口付き等の回収エアタンク類等を補完的にも併設して付け足しながら）適程に平行移動させればよい・・・云々。

尚、A体等の動力上の形態云々を補足して言えば、一種、スラストリバーサ（逆推力装置）風の機器類の性能のごとく、さほど、後進力（反推進力）がかかり、当該機種自ら、それ相応に減速したとしても、少なからず、前進し得る為、上述の通り、さしたるA体等（及びそれ等の合体物）とも、宇宙航行に於いては、なお有効的に推進可能である。

更に注釈して言えば、閉じた系に関し、肝要的にも、本宇宙推進システムに於ける力学上の注目物体を本船体（金属体）と気体（空気）の合体物（図１１の様な一物体）とみなして、所定の推進ファン等にかかる空気力等を内力とした場合、その内力の性質（作用反作用の関係）上、とりわけ、同上ファンと空気間で働く内力の合力が０とならなければならない。

しかしながら、一応、そう断定してしまえば、実質的にも、ファン稼働による気体の流れ（空気の圧力）が、尚も、その物質（空気粒子）ある限り、船内のエアタンクや空気配管等へと通じる空気の通り道のあらゆる内面に作用し得る（し続ける）にも関わらず、さして、内力自体、０、即ち、消えてなくなる力と断固、既定している以上、当の物質（空気粒子）自ら、あろうことか、幽霊化しつつ、何ら、（他の）あらゆる面に、作用を及ぼし得ない・・・などという不条理（不合理）な結果と相成ってしまうとも考えられる。

従ってそれ故、たとえ、さしたる（圧縮）空気が、さほど、閉鎖系の物体の内部（閉曲面に囲まれた中空部）にあろうとも、船体（固体）と気体は、もともと、別個（別状）の物体の為、その一方の物体（物質）による空気力を内力とせず、運動方程式（第一法則）上等の外力とみなすべきである。

要するに、本宇宙推進システムの場合、当該物体（宇宙船体）を動かす推進剤（圧縮空気）が、たとえ、船内にあろうとも、それは、注目・着目すべき同上物体（金属体）から見れば、外力に相当し、その結果、運動方程式により、同体にかかる静止上の慣性力よりも大きい力（風力）を与えれば、無論、同物体自ら、適度に移動しなければならず、ましてや、所定の宇宙船内を非圧縮性の水などでなく、圧縮性のある（付属の空気圧縮機により、気圧を変えられる）空気類で賄う限り、殊の外、パスカルの原理等々に悪影響しないことなどを念のため、補足的に追記しておく・・・云々。

さほど、従来のような高価なロケット燃料などを要さないことなどから、当該宇宙船類などを尚も安価で製造及び実施し得るようになり、しかも、ただ同然の推進剤を繰り返し使用すれば、加速度的にも高速（果ては光速）で増えていく為、よもや、燃料を補充することなく、（数光年先の）恒星間移動をも容易く相可能となると言っても過言ではない（かもしれない）・・・等々。

A体系に属する特種（宇宙）船類の正面図（概略図）。 A体系に属する特種（宇宙）船類の背面図（概略図）。 A体系に属する特種（宇宙）船類の右側面図（概略図）。 A体系に属する特種（宇宙）船類の平面図（概略図）。 A体系に属する特種（宇宙）船類の底面図（概略図）。 B体系に属する特種（宇宙）船類の正面図（概略図）。 B体系に属する特種（宇宙）船類の背面図（概略図）。 B体系に属する特種（宇宙）船類の右側面図（概略図）。 B体系に属する特種（宇宙）船類の平面図（概略図）。 A体系とB体系を（最）接近させた複合構造からなる統合型宇宙船の簡略（平面）図。 関連上の閉鎖系（閉曲面）の宇宙船体の概略図。 A体系に属する特種偏向板等付（宇宙）船類の平面図（概略図）。 B体系に属する特殊回転体付（宇宙）船類の平面図（概略図）。 A体系（図１２参照）とB体系（図１３参照）を（最）接近させた複合構造からなる統合型宇宙船の簡略（平面）図。 図１４の（気体漏れ防止装置類付）統合型宇宙船の簡略（平面）図。 図１４の統合型宇宙船の簡略（変形）図。 （推力偏向ノズル類付等の）統合（複合）型宇宙船の簡略（平面）図。 （硬式飛行船類の気嚢等を含めた）複合多重・多段式本宇宙船類（或いは成層圏飛行船）の概略図。 （気流循環式浮上システムを搭載した）複合型宇宙船類（或いは成層圏飛行船）付の新軌道エレベーターの簡略（部分）図。＊追って、図２０等々を提示する。

追って、手続補正にて表記する。

追って、手続補正にて表記する。

追って、手続補正にて表記する。

A 操縦室等のモジュール類（居住スペース等含む）。
B 推進ファン等の動力源・モーター類。
C1 推進用ダクテッドファン類（右回転）。
C2 推進用ダクテッドファン類（左回転）。
（C1とC2は、右と左回りの逆回転方式）
D 太陽光発電パネル類
E（外部のB体系から吹き付けられる気体の）吸込口（吸収率のよい吸引ファン等付）。
F（A体内のファンから吹き付けられる気体の）吐出口。
G（外部のB体系から吹き付けられる気体の受け皿となる）受容体。
H 湾曲状等の空気配管（硬式）エアチューブ類。
ーーー以上、A体系。
I 推進ファン等の動力源・モーター類。
J1 推進用ダクテッドファン類（右回転）。
J2 推進用ダクテッドファン類（左回転）。
（J1とJ2は、右と左回りの逆回転方式）
J3（ダクテッド）ファン類或いは空気圧縮機器（の吸込口）。
J4（ダクテッド）ファン類或いは空気圧縮機器（の吸込口）。
J5（ダクテッド）ファン類或いは空気圧縮機器（の吸込口）。
J6（ダクテッド）ファン類或いは空気圧縮機器（の吸込口）。
K（外部のA体系から吹き付けられる気体の受け皿となる）受容体。
L 通気孔付エアタンク類（加圧室）。
M（外部のA体系から吹き付けられる気体の）吸込口（吸収率のよい吸引ファン等付）。
ーーー以上、B体系。
N 推力偏向板類。
O 特殊回転体（羽根板類）。
P（気体漏れ防止用の）トーラス型エアチューブ（エアバッグ）類。
Q エアタンク類。
R（ダクテッド）吸引ファン類。
S エアコンプレッサー類（或いはダクテッドファン類）。
T 推力偏向ノズル類。
U ヘリウムガス等入りの気嚢。
V 特殊回転体。
＊尚、各図中の（青色）矢印表示は、気体の風向き等を表す。

Claims (8)

1. 先ず、図１〜５の様な各概略図の通り、一方の（宇宙）船体内に固定させた各推進用ダクテッドファン類（符号C1とC2は、左回りと右回りの逆回転）の１〜２基（又は３〜４基以上）を稼働させれば、いみじくも向かいの湾曲状の空気管類・エアチューブ類の壁面（斜面）にそって、同上ファン等からの空気力・風力（反推進力）などが斜め方向上等に分散（分解）されては、同ファン類のブレードにかかる力（推進力）が多少たりとも勝るようになり、或いは、風上に向かって進むことができるというヨットの推進原理を応用して、概ね、図２０等の様に、空気管内の所定の位置の適所（要所）に、ちょうど、セイル・ボード風の弓なり状等の間仕切り（金属）板類を挟ませ、且つ又、（以下のB体系の各位置に配した）複数の吸込ファン類の各個の吸引力の強弱云々を効果的に付加することなどにより、それ相応の気圧差上の揚力（増力）云々を生じさせては、当該船体にかかる後進方向側の反推進力が少なからず、削減（相殺）されることなどから、運動方程式上、（指定の）本進行方向に移動し得るようにしたA体系（当該図中の１〜２口、或いは、３〜４口以上の各末端と先端の開口部が空いた開放系）の中空式船体と別途、図６〜９の様な、もう一方の特種形状の船体内に於いて、中央部の推進ファン類が吹き出す風向きとは、垂直方向に風力を起こす、四方（四隅）の各ファン類（符号C3とC4及びC5とC6）同士が、それぞれ、対を為しながら、同出力にて、力のつり合いを保ち続ければ、特段、中央部の主要なダクテッドファン類の推進力が（別途、図１６等の通り、予め、同ファン前にも設置した追補のエアタンク付エアコンプレッサー等から供給される充分な空気力を生かしつつ）なお効果的にも優れるように作用するB体系（当該図中の３口、或いは、４口以上、各端等の開口部が空いた開放系）の中空式船体などを準備し、順次、さほど、推進可能な両体（A体とB体）を各物体の静止上の慣性力よりも大きい（推進ファン類の）出力をもって、必要なら、各体内に付属の的確な速度センサーや位置センサー等を調整しながら、同速度にて連動させつつ、概して、図１０の通り、合体的に（最）接近させ、追々、B体系の射出部から吹き出される（圧縮）空気ガスの受け皿として、隣接したA体系の受容体自ら、吹き出し中の空気ガスを必要なら、同受容体の周囲に、別枠・分離上等の吸引口付トーラス・ドーナツ型エアチューブ・エアバッグ（図１５のP参照）類等を覆って、余すところ、気体漏れを生じさせることなく受け止めつつ、尚のこと、持続的にも自動移動可能なA体とB体等が、作用反作用で打ち消し合うことなく、ちょうど、両体（各中空体）を通して気流循環させながら、適程に平行移動させるようにした複式（多重）構造からなる、連係的な特殊宇宙船類及び関連機器類一式。
2. 請求項１のA体とB体（外部の方へ、推進剤・空気等を吹き出す開放系にして、各体自体、分離状態にあるもの）を程よく合体化・一体化（コンパクト化）させ、所定の反進行方向に強く吹き出すメインファン類（中央部付近）と、それとは垂直方向に風力を起こす、対となった両サイドの（吸引）ファン類などを統合体内に保持したまま、同体を密閉化させ、当の推進剤（空気）が、一旦、各サイドファンの隣接上の空間部から、メインファン前方の空間部（エアタンク室含む）へ移行する際には、ちょうど、反推進方向に力を加えることなく、自動的に気体（準自然風）を循環させるようにした上で、必要なら、メインファン類への送風用の推進剤・空気等を送り込む（溜め込む）気圧室（加圧室）及びその三角（対角）線上の他の各室（図１１の二重丸部）の要所要所にて、気圧等の度合いが変えられる気圧調整装置や（エアタンク等付）空気圧縮機器類、それに、冷却用等の熱交換器類などを搭載し、適時、（圧力センサー等含む）付属装置で、さしたる気圧等々を部分的にも各（与圧）室ごとに制御することにより、所定請求項１のA体とB体（外部の方へ、推進剤・空気等を吹き出す開放系にして、各体自体、分離状態にあるもの）を程よく合体化・一体化（コンパクト化）させ、所定の反進行方向に強く吹き出すメインファン類（中央部付近）と、それとは垂直方向に風力を起こす、対となった両サイドの（吸引）ファン類などを統合体内に保持したまま、同体を密閉化させ、当の推進剤（空気）が、一旦、各サイドファンの隣接上の空間部から、メインファン前方の空間部（エアタンク室含む）へ移行する際には、ちょうど、反推進方向に力を加えることなく、自動的に気体（準自然風）を循環させるようにした上で、必要なら、メインファン類への送風用の推進剤・空気等を送り込む（溜め込む）気圧室（加圧室）及びその三角（対角）線上の他の各室（図１１の二重丸部）の要所要所にて、気圧等の度合いが変えられる気圧調整装置や（エアタンク等付）空気圧縮機器類、それに、冷却用等の熱交換器類などを搭載し、適時、（圧力センサー等含む）付属装置で、さしたる気圧等々を部分的にも各（加圧）室ごとに制御することにより、所定の高気圧部から低気圧部への気体の流れをなおスムーズにした、単式構造からなる（統合型）特殊宇宙船類（図１１参照）及び関連機器類一式。
3. 請求項１等のA体の吐出口（両端の通気孔）あたりに、別途、図１２の通り、適切な偏向板（或いは偏向ノズル）類を付け足し、追々、当該ファン類から繰り出される、それ相当の（圧縮）空気を同体外の後方（反進行方向）へ押し出すことなどにより、A体自体の推進力を増強させ、且つ又、さほど、A体の両吐出口より、押し出された空気を別段、図１３の様に、B体内の所定の位置にて、極力、一点上に重心軸を置いた特種回転体の羽根・ブレード類で余す所なく受け止めては、（局部的に、B体と固定していない分離上等の）同回転体を（必要なら、補助的に電動機等による自動式で）自ずと回転し続けることにより、所謂、角運動量保存則（角運動量と歳差運動の角運動量の合成）が成立することを利用して、B体にかかる反推進力を削減（相殺）させ、尚且つ、同回転体自ら、連係上のユー字形のエアチューブ管類を通して、当該ファン類の前方部へ、途切れることなく十二分に空気供給し続けるエアポンプの役目・機能も果たし得ることなどから、予め、偏向板類によって、推進力を補強したA体とそれ相応に、推進力を増強させたB体が、いみじくも隣り合わせに（風量等を調整しつつ）平行移動し得る限り、さほど、推進力の向上をほぼ容易にした本推進増強（倍増）システム及び関連機器類一式。
4. 請求項１等の２口或いは３〜４口（以上）の推進ファン及び付随の各（吸引）ファン類の各基につき、別途、チップタービン・ファン或いは、単動翼列多段チップタービン駆動ファン類に改め、適時、各ファン類と空気配管でつながれたコアエンジン（主にエアソースエンジン１基）で、同ファン（複数基）の駆動空気をなべて生成させるという、極力、機体総重量を抑制した（重複）構造からなる本推進力（増強）システム及び関連機器類一式。
5. 請求項１等の特殊宇宙船類に於いて、所定の２口（或いは３〜４口以上）の噴出口をもつ各々のチューブ類に通じた各ファン類を任意の一方のみ、適度に稼働させたり、両方の内、片方を強く（或いは弱く）稼働させて、なお偏向的に進行方向を変えたり、別途、推進ファン等の排気口辺りに、概ね 図１７の通り、各メインファン類の２基（或いは４基以上）の作用力（合力）を偏向させる、推力偏向可変ノズル類（同図のT）を付したり、或いは、自動回転装置・リアクションホイール等々を適所に付設（付加）して、適時、それ等の操縦機器類を用いながら、全方位・全角度対応の進路変更などを容易にした方向変換（転換）システム及び関連機器類一式。
6. 前項等の各宇宙推進システム及び推力偏向システムを（補助的にも）用いた人工衛星等及び関連機器類（姿勢制御装置等含む）一式。
7. 請求項１等の宇宙推進システム及びその補助的な推力偏向システムなどを搭載した本船体（単体）もしくは、所定の噴出口が２口から４口以上の複数口をもつ当該船体（一体）を尚も、何体も連ね、複合的に構築した複合船体を（自由落下即ち、見かけ上の無重力下にある）静止軌道上、或いは、それより低軌道上等に滞空、否、滞宙的に配置する一方、とりわけ、以下の長大且つ強靭な紐類自体、自重によって切れないよう、炭素繊維等の複合材などを用いた螺旋状等の特種テザー（各素材の紐類の破断長を限度とした長さのものの末端を連ねた所々のつなぎ目には、多重の強力布類で覆たり、強度の粘着・接着性等のあるものなどで繋ぎ合わされたもの）を採用し、任意のカプセル式等の特種ゴンドラ類をもって、随時、地上からの宇宙旅行客や貨物（ペイロード）などをけん引させるという、自動操縦装置による定点飛行可能な本宇宙滞空（滞宙）システムを備えた宇宙（軌道）エレベーターに加え、別段、これを宇宙の入り口付近の成層圏上（高度約25km以上）に定点飛行させる場合には、特段、当該推力偏向システムを準用した姿勢制御装置類等を駆使しつつ、概ね、図１８通り、本体（母体）の要所（随所）に、（特種硬式飛行船類の気嚢式等の）ヘリウムガス気球類などを加えたり、或いは、さしたる気流循環式の浮上システム（特段、主要なダクテッドファン類で、より多くの反動質量をもった推進剤・圧縮空気類を高圧的に進行方向側へ噴射させると同時に、その反作用力を極力、抑える反推進力抑制用の各ファン類を適度に稼働させ、尚且つ、有り余る（余剰の）空気類を所定の排出口より当該機外へ噴出させるという３段階式の推力増強システム）を図１９等の様に応用しては、それ相当、浮力を増すように施したり、更に、付随的にも、複数基の宇宙エレベーターにかけて、とりわけ、本塔の垂直線上と両端辺りにかかる斜め上等に作用力を強く及ぼしながら、特殊なロープウエイ方式等にて、各々の任意の２点間等を自動的に渡れるようにしたスペースブリッジ（スペース＜ケーブル＞レール）・システム且つ（地球上の全天周囲に取り巻く）オービタルリング等・システム及び関連機器類一式。
8. 前項等の３段式推力システムを（部分的にも）採用した特種宇宙船類及び同上システム（の一部）を応用した推進装置類や姿勢制御装置類を含む人工衛星等並びに関連機器類一式。