JP2016217279A - 宇宙推進及び滞宙（成層圏上等の滞空）システム等 - Google Patents

Abstract

【課題】専ら、（宇宙空間にて）使い捨てで高価なロケット燃料等を要さず、且つ又、太陽帆船等よりも数段、推進効率のよい特殊宇宙船類などを普く実現化させる。【解決手段】別段、大気圏内に於いて、揚力上の発生要因となる、翼形の上下にかかる気圧の圧力（外圧）差を応用（転用）して、専ら、大気圏外の宇宙では、当該機体（中空体）の上下又は左右の両端云々にかかる圧力（弾力）差を利用しつつ、尚のこと、反推進力（反作用力）が掛かることなく、宇宙推進させればよく、特段、その一つの有効策としては、工夫次第で、当該宇宙船類の丈夫な壁面（内壁）の一方のみに加力し得るガウス加速器（加速銃）等の定理・原理などを応用すればよい・・・・云々。【選択図】図１

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）等の製法（技法）分野に準じる。

特になし。

特になし。

専ら、既存の宇宙機類の主なる推進方法（運動方程式上の反作用力を利用したものなど）に頼らない推進原理を用いて、尚のこと、ロケット燃料等の推進剤を用いない前述の推進技法を（宇宙空間にて）循環的にも重複使用することにより、恰も、光速に近づく程の推力を発揮する推進装置をもった独特的な新宇宙機類（有人宇宙船等含む）などを実現化させる。

概して、図１等の通り、別段、大気圏内に於いて、揚力上の発生要因となる、翼形の上下にかかる気圧の圧力（外圧）差を応用（転用）して、専ら、大気圏外の宇宙では、当該機体（中空体）の上下又は左右の両端云々にかかる圧力（弾力）差を利用しつつ、尚のこと、反推進力（反作用力）が掛かることなく、宇宙推進させればよく、なお具体的に言えば、概ね、各請求項通りの各種方法 （２段・連弾衝突方式や、ある回転軸の前進方向へのずれを応用させるという特異な偏心モーメント等を利用したものなど）で実施すればよい・・・・云々。

尚、従来通りの運動量保存法則とは、ある系に外部から、力が加わらないかぎり、その系の運動量の総和は不変であると言われるものの、別段、外部からの力が働かない問題の例としては、物体の衝突問題があり、その二体の衝突問題は、エネルギー保存の法則と運動量保存の法則を考えることで解くことができる。
然し乍ら、専ら、完全弾性衝突のときのみ物体の運動エネルギーは保存されることなどから、本宇宙推進装置（推進モジュール）類の機構の場合、（完全）非弾性衝突による為、観照上、運動エネルギーが保存されるものではない。
尚且つ、本体 自体、 たとえ （内部空間に質点をもつという）特異な閉鎖系であろうとも、さしたる衝突時の振動の際の熱エネルギーを外部に放出し得ることなどから、専ら、エネルギーの総量は変化しないという孤立系でない為、熱力学上のエネルギー保存則の対象とはならず、更に、さしたる完全非弾性衝突の時ですら、運動量保存法則が成り立つ為、概ね、 別紙の通り、 本推力上の方程式（図２等参照）を採用する。

さして、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。

本宇宙推進システム機器類の主要な部位などを示す概略（断面）図。 本宇宙推進力の根拠となる基本的な運動方程式等を示す参考（英数）図。 本宇宙推進機器類の（地上での）実験データ表や同推進体の推移を示す参考図。 本宇宙推進システム稼働時の完全非弾性衝突用のオートキャップ式の当該機構などを示す参考図。 本宇宙推進モジュール体（発射装置２基の場合の平板形と４基以上の円錐形）の概略的な使途図。＊図１等の補正図（詳細図）及び図6以降は、追って、手続補正にて表示する。

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。

Claims (14)

1. 概ね、図１等の様に、以下通りの完全非弾性衝突時の衝撃に耐え得る振動回避用の制振装置類を介して、分離上の（特殊）宇宙船類の操縦室等とつながった推進モジュール構造体（先の宇宙船体の形状が、図９の様にオリオンタイプなら、円錐形、スペースシャトルタイプなら、平板形）の片端の局部辺りに、特段、（宇宙航路上の目的地までの移動距離などに合わせ、 所定の射出球の打ち出しの強度等を適度に測りつつ） 複数（偶数）基をもつ電子制御による同時発射方式の各発射装置からの鉄球類の各々の単発的な打ち出しや（回転式・リボルバー式等の）連続的なクイック連射の際、同モジュール体内のもう一方の片端部にかかる同球の受け止め用のそれ相応の電磁力等を利用しつつ、同体の両端への２段階による連続衝突（２段又は連弾衝突）方式による圧力（内圧）差を応用した宇宙推進システム及び当該機器類からの発射力の度合いや請求項３等の関係機器類を多角的に制御した（宇宙上の一点に留まることができる）滞宙システム並びに関連機器類一式。
2. 前項に於いて、（宇宙船類の推進モジュール体としての）本体前面部あたりと鉄球類との間で起こす完全非弾性衝突に要した（強力）電磁石類の代わりに、別途、同球の通り道沿い付近に備えた高速度感知センサー等をもって、さしたる球体が、本体前面部と衝突する手前で、所定の定位置を通過した同球を感知しては、即座に、特異な防弾チョッキ風に 機体前方の壁面を貫通させることなく、隣接の自動開閉式の蓋類を閉めつつ、球体を塞いだり、或いは、予め、本体前面（内面）の中央部あたりに設置した、鉄球類との衝突時にかかる（若干、粘性等のある）対象物体が、順次、同射出球からの衝撃を受けて、（先頭部の手前の衝撃吸収材を介し）本体前面部を前方へ押す際、局部的にも要所要所に（ 必要最低限の弾性等をもたせて）突き出た所定の突起物を引っ込みさせると同時に、さほど（特種キャップ・タイプの開閉式蓋類と連結棒等でつながった）同突起物が引っ込み次第、直ちに、それ相応の機械仕掛け（或いは、反射スイッチなどの起動センサー等）をもって、 尚のこと、さしたる球体との衝突時にかかる機体振動防止用の衝撃吸収材の効能によって、同球自体、後方に跳ね返らない内に、自動開閉式の（多層式等の）オートキャップ類の（分厚い）各ブレード羽根などを 同球との狭間で余計な空白を空けることなく、できる限り、球体と密着させつつ、 閉じるようにして、同球体を塞ぎつつ、さしたる完全非弾性衝突を起こさせ、順次、その衝突後には、両サイドの各スライドレール上 等の可動式（電磁石等付き）ヘッド類でもって、極力、後進力が掛かることなく（できる限り、スローテンポで）、当該発射装置（球体打ち出し機器類） の同球の挿入口まで返還（循環）させては、当初からの手順（自動制御のシーケンス）を繰り返させるという、別段、（電磁石用の消費電力を一切、要さない）特異なオートキャップ（自動シャッター）方式を組み入れた本宇宙推進システム及び前述の推進系装置を取り入れながら、本機自体、宇宙上の一点・定点に留まらせるという滞宙システム）並びに関連機器類一式。
3. 請求項１等の左右対称の各発射装置類に於いて、とりわけ、片一方等のみ、さしたる発射力に、強弱の度合い云々をつけながら、偏向的に稼働させたり、或いは、本体前方部あたりに起こす衝突角度を図 の通り、適度に変えながら、角運動量の適度な変化率をつけたり、もしくは、既存のリアクションホイール等々と効率よく併用させた特殊構造からなる本宇宙推進上の方向変換システム及び関連（調整）機器類一式。
4. 請求項１等の所定の鉄球打出し機器類の発射方法つき、別途、当の球体（伝導体）を電磁誘導（ローレンツ力）により、加速して打ち出すレールガン（電磁投射）方式や、さしたる射出球体（磁性体）を電磁石類のコイルを使って、発射・加速させるコイルガン方式に（付加的に）改めたり、或いは、渦巻き状のレール上に、鉄球類を載せた状態で、同レールの円心から外れた位置を中心として回転させつつ、同球が外側へ行くに連れて徐々に加速していく原理を応用した（マスドライバーの）一種、ハンマー投げの様なスリンガトロンという発射法を利用したり、もしくは、 別段、ガイドウエイ（カーブ部では、ガイド レール状等の片線のみ）と呼ばれる通り道をもつリニアモーターカー方式を採用（ 又は、前述のものなどとの兼用）したり、剰え、それ等の独特的な方式による宇宙推進機器の稼働時にかかる後進力回避用として、補足的にも、偏心モーメントなどを利用し、適時、ある回転装置の半周直後に、同装置の稼働を一時停止させ、回転軸の前進方向へのずれを応用しながら、さしたる後進力を削減させるという本推進力・前進増強システム及び関連機器類一式。
5. 請求項４等の当該射出物類の（高速通路用の）所定の（スライド）チューブ・レール類の２本列（より偶数列）を両側（両端）から、局部的に湾曲させた特種形状の本推進機器類（図 等参照）に於いて、予め、推進（前進）方向とは垂直・鉛直方向に置いた、（両サイド辺りに設置の）ピストン等の（強力）押出し機類の代わりに、別段、（中小型のマスドライバー等に準じた）ライトガスガン・（スプリング式等の）空気銃式等々の（同時連射可能な）各発射装置類を並列的に左右対称にも２本列（より、主に偶数列以上）備え置き、順次、同発射装置類から、恰も大砲の砲弾（砲丸）のごとき（質量大の）鉄球類を（各打出し機の作用力に相対する反作用力を打ち消し合うように）両端の左右云々か ら、 向かいの頑丈な壁面 （適度の衝撃吸収材等で覆われながらも、ある種、弾性云々のある局面）に貫通しない程度の流体速度で、それぞれ、内部（中心部）に打ち込むように打ち出しては、（別途、両レール上等とも、ガウス加速器の一部に見立てた、直近の数段的な数個乃至数十個の他の鉄球類等に当てることなく）一旦、湾曲上の耐久性等のよい軟体製等の（スーパー）チューブ管類を通りながらも、必要なら、所定のカーブ部通過後も、鉄球の速度を極力、軽減させることなく、ほぼ発射時の速さと同等程度のスピードを保てるよう、別段、鉄球との接触面となる当該曲がり管の壁面（内壁）・側面を格段、ボールベアリング・潤滑油の類いで満たし、或いは、滑らかな特種コーテイング等で施し、反発係数1.0の壁とほぼ同じような 内壁を作り上げ、いみじくも、同壁の効用により、本体（曲がり管類）の斜め方向にかかる後進力を相可能な限り、抑制しつつ、相可能なら、別状の弾力性等のある湾曲面辺りを通過することにより、鉄球の速度を尚速め、追って、その（斜め４５度の方向に力がかかる）９０度の曲がり先から、一気に延びた直線状等の同上管類（加速管）の先端部と接した本体の先頭部辺りの内壁に、高速移動中の同射出物が衝突する際、後々、何回も跳ね返らないよう、本体の適当な先部に（強力）電磁石類を付設して、同上鉄物との間で完全非弾性衝突を起こさせるか、或いは、関係機器に付属の高速度センサーの感知により、同射出物が、本体の先端部の手前付近を通過した際、直近の当該レール類沿いに付設した、自動式 の（防弾チョッキ風の同射出物を抑制的にも緩やかに受け止める多層・多重構造の特種クッション等の緩衝材・衝撃吸収材などを辺りに配した）特殊鍋蓋型シャッター類で、鉄球類を塞いでは、直ちに、同物をその部位に留め置き、尚且つ、前もって、当該鉄物が、両レールの湾曲面に当たる際にかかる（斜め方向の）後進力よりも、（図６記載中の各々の力の比率で）自ずと優る同射出物の本体の片側（電磁石類と隣接し、該当壁を押す断面積を拡げてた圧力・押力強化用円形板類を配した片端の先端部）への（垂直上に当たる）作用力（質量と速度の積たる運動量及びその力積）の方が、尚更、本体の静止上等の慣性力よりも勝るように設定した両物体の完全非弾性衝突後、尚も、本宇宙機体の推進力（加速力） を（段階的にも延々と）持続させるべく、前者の電磁石版の場合には、一旦、通電を断ち切った直後に、同射出物（衝突物の片方）を切り離し、片や、後者の自動蓋式の場合には、さしたるシャッター類を開かせては、順次、両方とも、別の（クイック式等の）還元用（チューブ状等の）スライド・レール類に沿って、（電磁石等付）誘導機器類を電動にて、本体に後進力が掛からない程度の力で、同射出物の元の位置の（一種、リボルバー風の回転式弾倉庫・特種シリンダー付等の）発射装置（兼回収装置）の傍の飛玉の挿入口の方まで低速度で移動させるようにし、さほど、宇宙推進用の各種発射装置類からの鉄球等の打ち出しの連続稼動（素早い連射）をなお効果的にも相可能にするという、特段、本宇宙機（ 特種宇宙船及び人工衛星等）の 中空体の両端云々にかかる圧力（内力）差などを応用した宇宙推進システム及び関連機器類一式。
6. 前項等に於ける、当の発射装置（図９の様に、格段、複数口をもつものなど含む）から打ち出される射出球が、所定のチューブレール類の曲がり先（カーブ部）を超えれば、自ずと進行方向が決められるが故、もともと、同レール類を本体先頭部（尖部）まで延ばす必要がなく、まして、鉄球が、常時、同レール類に接していれば、それなりに、摩擦力（後進力）が生じてしまう為、別段、図８等の通り、概ね、中央部あたりのチューブレール類を部分的に削除し、且つ又、無重力上の本推進機器内（の所定の部位）を真空にすることにより、いみじくも、空気抵抗がなく、無重力の状態を作り上げ、以て、そうすれば、射出球の進行方向を変えても、それほど、同球のスピードが落ちないことな どから、殊の外、射出球が、湾曲状のレールを通り過ぎても 、同球の運動量が、それ相応に減少しないどころか、逆に、行き着く先の手前から、強烈に引き寄せられる本体先頭部あたりの強力電磁石（或いは超伝導磁石）の強かなる磁力により、射出された鉄球類と同上磁石類との完全非弾性衝突の直前に、自ずと同球自体、（ガウス加速器風に）加速されることなどから、予め、本体の静止上等の慣性力 and/or同球自ら、湾曲状のレール上を即時通過する際にかかる若干の後進力よりも大きくなるよう、設定した同移動質量体（質量大の鉄球）の運動量が増し、その分、本体を前方（推進方向）へ強く押す力（推進力）が尚増すが故、本に、同球自体、それ相当、前方へ引き込まれる為、尚更、前進方向へ押す力を増加させることができ、要するに、さほど、本体内部で起こす作用力であっても、本体と流体（鉄球）を無接点・非接触上の別個（別々の質点）にすれば、本体外部からの外力にほぼ等しい効果が与えられることなどから、本宇宙推進を相可能にした 宇宙推進システム及び関連機器類一式。
7. 請求項６等に於ける宇宙推進機器類にて、別段、図１０の様に、さしたるチューブレール類を左右対称云々にも並列状等に、複数列（４列以上の偶数個）連ね、いみじくも、それ等に伴い、本体先頭部の複数個の鉄球類が当たる場所（完全非弾性衝突が起こる磁場）に作用する力が働く面積を拡大させ、尚も、進行方向の前方へ押す力（動圧否、静圧的な圧力）を強化させた複合段（々）式の宇宙推進力（前進力）増強システム及び関連機器類一式。
8. 前項等の宇宙推進体に付属した所定の各種押出し機類又は、各方式の発射装置類から打ち出される射出物・流体の側面辺りに、一種、中小型のリニアモーター（カー）用の（Ｎ極とＳ極を交合に配置した）超電導磁石類或いは、それ等に準じる強力電磁石類を同体形（中小サイズ）に合う様に付帯させ、適時、その電磁石等付同流体物の左右云々の２本列（以上）の（ガイドウェイに相当する）ガイドレール・（一直線式又は一部湾曲式の）チューブ式サイドレール等側にも、一時的に、強力電磁石となる推進コイルなどを付設して、とりわけ、当該チューブ・レール類を一部湾曲状にする場合には、専ら、同射出物が、当該（チューブ）レール類のカーブ・コーナーを曲がる際にかかる後進力を極力、抑制 すべく、さしたる通路用管類の曲がり箇所の（円周が長い）外回りの壁面（内壁）には、当該コイル等を配せず、同管の（円周が短い）内回りの内壁の軌道上のみに、同コイル等を配しては、ちょうど、既定の（超伝導）電磁石等付射出物が曲がる時に、さほど、一方の方向（内側）だけから、偏向的に、それ相応の磁力（吸引力等）をかけつつ、同射出物が、その磁界・磁力に引き寄せられるようにし、剰え、同管の曲がり先から延びた直線状等の（線形加速器級に準じるべく、両端云々の軌道上等に推進コイルなどを配した）加速管類を通り超えては、その行き着く先の本体先端部の尚頑丈な壁面に付した強力電磁石類の一方の磁極面と予め、関連上の電磁石類（超電導磁石等含む）を付帯させている同射出 物の 前頭部（前面の磁極面と引き合うＮかＳの一極の方面）を完全非弾性衝突を起こさせることなどにより、特段、本推進力の発生要因と為し、尚も、別枠の還元用（スライド）レール等を介して、幾度となく、該当項の初動からの（自動）操作を繰り返しながら、予め、各々の強力電磁石類（超電導磁石等含む）による吸引力と反発力を利用して、本推進力を発生させた上で、後々、加速力を増させつつ、それ相当の衝突力を増強させることにより、当該機体の推進力を増力（倍増）させるという本宇宙推進上等の増力（磁力）システム及び関連機器類一式。
9. 前項等の当該射出システム機器類に加え、（不必要なら、一部の関係装置類を除外しつつ）、先ず、さしたる発射装置類の近辺に、別段、円形の加速管類（リニアモーターカーのガイドウェイを円形状等に改めた、強力電磁石等付の２列以上の特殊ガイドレール類含む）を（何層或いは何段にも）配し、順次、所定の射出物が、勿論、本体への後進力など掛かることなく、そのサイクル状の円周を何回も循環して回ることにより、自ずと加速力（本推進上の要因たる衝突力）をつけつつ、後々、同射出物自体、ある一定水準（本推進上の有効力のある算定基準）以上のスピード（マックス）に達した段階で、関連機器に付属の速度センサー等の作動により、即、直線状の加速管類へと通じる、同射出物の形状（サイズ）に合った自動蓋類を開かせては、その直線（延長）線上の通路（加速管類）を同移動物が瞬時に通りながら、その行き着く先の本体の前身部との完全非弾性 衝突が起こる際に生じる、それ相当の衝突力を本推進力に（何倍にも）転じさせるという宇宙推進上の増力（倍増）システム及び関連機器類（必要なら、請求項１等で示唆した＜完全非弾性衝突＞による方法を別枠の円形加速器等をもって、抑止的に用いるという後進力抑制装置類等含む）一式。
10. 請求項９等の各種発射装置（射出物の打出し機器類）の代わりに、別段、本推進機器用ピッチングマシン風の（軟式且つ硬式球体等の）投球装置類や、ある渦巻き状のレールの中心部に物体を置き、レール全体を適切な周期で振動させながら、丸で、ハンマー投げの様に、加速のついた同物体を放り投げるスリンガトロンという原理を応用した関連機器類等々を本体の所定の位置に効果的に配し、且つ又、必要なら、さしたるスリンガトロン等をもって、該当物が発射する際、当の付属体にかかる後進力を極力、抑止すべく、適切な後進力抑制装置類（後進力抑制用に、効果的にも所定の部位に、完全非弾性衝突を起こさせるものなど）を別枠云々で配しつつ、適度に対応し、尚も（追加事項として）それ等 の関係機器類（前項等の対象機器類を含めたもの）の複数基などを連ねたものの複合多重構造からなる本推進上の増力システム機器類及び関連機器類一式。
11. 請求項９等の本推進機器類上で生成（派生）されたリニアモーターなどを別途、発電機として、射出物等の運動エネルギーから、電気エネルギーに変換しつつ、当該宇宙船類の諸々の電力利用に役立てた本機上の発電システム及び関連機器類（回生ブレーキ等含む）一式。
12. 請求項１等の宇宙推進システムに於ける関係機器類を取り入れた、地上での誘導システム及び関連機器類一式。
13. 専ら、（カウンター質量等を要さない）低軌道等用の宇宙エレベーターやスカイフック等の建造及び当該建造物の保持等々に、概ね、図１７の様に、それ等の各種宇宙構造物と複合的にも合体化させた特殊（多重）構造からなる請求項１等の本宇宙推進システム機器類及び関連機器類一式。
14. 請求項１等の宇宙推進機器類の稼働時にかかる発射装置（鉄球打出し機）の単数回あたり、或いは複数回あたりの打ち出し力の強度や方向変換の際の衝突角度等々を勘案しつつ、各々の計算によって導き出される任意の惑星等の目的地までの操作上の自動運転（ナビ・通信）システム及び関係制御機器類一式。