JP2020515452A - 自律航空機位置表示システム - Google Patents

Abstract

非常用位置表示装置の実施形態が記載されている。一実施形態では、非常用装置は、固定部分および分離部分を含み、固定部分は、分離部分を受容するような大きさに設定されかつ形成され、分離部分は水で浮揚し、遭難信号を発信することができる信号装置を含む。【選択図】 図５

Description

本開示は、一般に、水中または荒野における人命救助または輸送手段（例えば航空機）等の位置選定といった、非常事態の際の人命救助のための装置および方法に関する。

人、飛行機、ボート、および必要な回収とみなされる可能性のあるものについての、見失い、消失した、さもなければ未詳の場所の位置特定および信号伝達に現在使用される方法は、それらが消失したこと報告し、それらの位置を提供するためのコスパスサーサット（「ＣＳ」）衛星システムと通信する電子信号装置に主に依存している。これは非常に有用でかつ効果的な方法である一方で、それはある場合によっては解決されることができるいくつかの弱点を有する。ＣＳに依存している電子装置の主要な欠点は、メッセージを受信して中継するために、電子デバイスを必要とすることである。電子信号がすばやく送受信される一方で、電子メッセージが送信される時間と、それに関することを実行可能な誰かにメッセージが届くときとの間に、冗長な遅延が存在する可能性がある。捜索救助において、時間は命である。多くの状況において、遭難している人を視界にとらえることができるが、遠方または周囲騒音のために聴取距離外にあり、ＣＳまたは９１１システムに接続しておらず、そのため、問題に気づいていない人が近傍に存在し得る。

近傍の人々に問題があるということを知らせる本課題に対する解決策は、視覚信号である。視覚信号は、瞬間的であるといった利点を有し、多くの状況において、信号を受信する人は救援を提供する位置に恐らく存在し、それによって、潜在的には、応答時間を劇的に減らすことになる。例えば、視覚信号は、被害者が空気ガスより軽いガスで満たされたバルーンを上昇させることによって始動して、ＳＯＳといった必要とされる救援を表すマーキングを有している。バルーンは、例えばＣＳによって、バルーンが救援を必要とする人の頭上の空中にあるので、電子的に問題を警告された救助隊も支援する。

この性質のバルーンの適用例は、遭難したボートである。通常、ボートがラジオを有している場合、それらは遭難信号を発信して、それから注意を引くために照明弾を発射しようとする。照明弾が打ち上げられるときに、バルーンは打ち上げられ得る。バルーンは空中に留まるため、照明弾が注意を引きながら、バルーンは場所を指定する。バルーンは、それを見ている誰もが、問題が存在し、応答の要求を知ることになるのを確実にして、数日間空中に留まり得る。娯楽用のボート乗り、特にラジオまたは照明弾を備えていない小型ボートは、このタイプのバルーンを使用することができる集団である。多くの場合、湖または沿岸水域のような娯楽用の船遊び区域において、近傍に多くのボートが存在し得るので、ＳＯＳバルーンを提示することによって、あらゆるボート乗りは、バルーンを提示しているボートは問題を有するということを見える所で知ることになる。

米国特許第７８８６６８２号明細書 米国特許第４８７２４１４号明細書 米国特許第５００５５１３号明細書 米国特許第５５８２１２７号明細書 米国特許第６３５９５６８号明細書 米国特許第８６８７３７５号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０７５４４５号明細書

多数の特許が存在し、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５は、テザーによって被害者に取り付けられるバルーンを空中に上昇させ、そのためバルーンは救助隊によって確かめられることが可能なことを示すかまたは記載している。すべてに目標を実現する異なる方法があり、すべてにそれぞれの弱点がある。

航空機の実施例において、電子信号通信の別の欠点は、航空機が水中に墜落するときに、それが沈むということである。この状況では、ＣＳを使用する航空機用救命無線機（「ＥＬＴ」）装置が始動し得る場合であっても、送信される電波は水により減衰し、ＣＳシステムと通信しないために、基本的に航空機は消失する。最近の注目を集めている水中に消失した航空機の例は、マレーシアのＭＨ３７０便およびエジプト航空の８０４便である。いずれの場合においても、捜索は開始されたが、それらの位置は不明であった。ＭＨ３７０便の場合では、航空機はいまだに発見されておらず、後に２年６ヶ月で２億万ドルの捜索費用が発生し、探索は終了した。８０４便の場合では、飛行機は捜索して数週間後に位置が突き止められ、最終的にフライトレコーダデータを備えたブラックボックスが回収された。ここでの課題は、ＥＬＴが墜落する航空機にあり、したがって、水面下でそれらがＣＳシステムで受信されることが可能な信号を送信しなかったことである。解決策は、飛行機が水中に墜落するときに飛行機から分離するＥＬＴを提供することであり、水面にＥＬＴが浮かび、その信号を水面からＣＳシステムに送信する。続いて、衝突をすぐに通知しようとし、特定されたその位置によって、救助隊が墜落現場に直接行くことができる。生存者がいる場合、これは極めて重要になり、繰り返しになるが時間は命である。この性質の装置は、大きさが小さく、重量が軽く、かつ比較的廉価であり得る。

外部実装型ＥＬＴの別の利点は、飛行機が地面に墜落するときに、飛行機内に実装したＥＬＴと外部に実装したアンテナとの間の同軸ケーブルが損傷を受ける可能性があり、その際に墜落によって信号が使用不能になることである。内部実装型ＥＬＴは、墜落の結果として火災によって破壊され、さらに信号を使用不能にする可能性もある。

特許文献６および特許文献７は、外部実装型ＥＬＴの特許を開示するが、多くの可動部品を有する非常に複雑な実装システムを必要とする。

本開示の実施形態では、テザー、上昇手段、および昇降可能なビーコンを収容するケースを備える非常用位置表示装置が提供される。いくつかの実施形態では、テザーは、位置が突き止められることが望ましい対象物または人に直接取り付けられ得る。他の状況において、テザーは、引っ掛け鉤のような加重手段に取り付けられ得る。本開示のいくつかの態様では、昇降可能なビーコンは、膨張式ビーコンのような軽量な膨張装置を含み得て、上昇手段は、ガスを供給してビーコンを膨らませるガス供給源を含み得る。選択的に、いくつかの実施形態は、航空機用救命無線機、または、人もしくは対象物の位置を突き止めようとしている捜索隊によって受信され得る信号を発信する他の類似の装置を含み得る。いくつかの実施形態では、航空機用救命無線機または類似の装置を加重手段に取り付け得て、他の実施形態では、航空機用救命無線機をテザーに連結し得る。説明の目的上、テザーの対向する末端部が航空機に取り付けられ得て；本明細書で記載される概念および装置は、船、ボート、救命筏、または人のような航空機とは異なるものに対しても適用し得る。

本開示の他の態様では、水よりも軽くまたは空気よりも軽いガスは、非常用位置表示装置が、沈没した位置、もしくは墜落現場、または他の遭難場所より展開されることを必要とするときに昇降可能なビーコンを膨らませるために、ガス容器のようなガス供給源に貯蔵されている。本発明のいくつかの態様では、昇降可能なビーコンは、例えば、よく認識された遭難記号である文字「ＳＯＳ」のようなビーコンの外面上のマーキングをさらに特徴とし得る。他の態様では、昇降可能なビーコンは、暗闇もしくは薄暗い状況で認識できるビーコン、および／もしくはマーキングと連結した、またはその範囲内に位置する光源のような照射手段を含み得る。

他の用途では、信号装置は、水中へ墜落する場合、それが航空機から分離して、水面に浮かび、飛行機が墜落したことを直ちに知らせようとするコスパスサーサットシステムに信号を送信するといった方法で、それ自体の実体として設計され、航空機に取り付けられることができる。例えば、信号装置は、そのＧＰＳ座標を与え得ることで、その結果、捜索救助が、墜落現場に直接送信され、墜落を乗り切ったいかなる生存者も救出する可能性を大いに増大させることができる。

一実施形態では、限定することを意図するものではないが、分離する浮揚部は、航空機に実装される基部に保持され得て、分離部分（「フット」と呼ばれる）は、基部（「シュー」と呼ばれる）に、電磁石および永久磁石によって磁気的に保持される。電磁石は、航空機電気システムによって電力が供給され、分離部分の鉄を含む金属要素を基部に取り付けるのに十分に強力であり、そのため、分離部分は飛行中に外れない。墜落すると直ぐに、航空機が沈没するので、墜落時にまたは直後に、いくつかの箇所で、電気系統が故障して、電磁石への通電が断たれることになる。続いて、分離部分は、非常に弱い永久磁石により所定位置でただ単に保持されているだけである。分離部分が着水時にＧ力のため基部から未だ離れていない場合、発泡スチロールまたは水よりも軽い他の材料のような浮揚構成要素は、一旦浸水すると、永久磁石の力を圧倒する浮揚性を有し、それによって分離部分を基部から切り離して、分離部分から遭難信号を始動させ、続いて水面に浮く。基部は、航空機の下部ドラッグ位置に、例えば航空機で最後部の末端部における尾部の下に実装され得る。

非常用位置表示装置の実施形態からなるケーシングの最上部立面図である。 図１Ａに示されるケーシングの側立面図である。 図１Ａに示される装置の最上部立面図の切取図である。 図２に示される装置の概略図であり、装置は地面に展開し、テザーが加重手段、この場合、バルーンが漂流しないようにする引っ掛け鉤に連結されている。 本開示の実施形態からなる概略図であり、航空機に連結された装置が水中で展開している。 図４に示される装置の一部であるスプール装置であり、沈んだ航空機に取り付けられるテザーから巻き戻す装置である。さらには、スプール装置は水面に残るバルーンに取り付けられ、信号装置用のプラットフォームとなる。 航空機が水中に墜落するとすぐに、航空機を離脱して水面に浮き、かつ電子信号をコスパスサーサットシステムに送信するように設計されている開示された装置の側面図である。 開示された装置のバラスト式キールバージョンの側面図である。

図１〜６を参照すると、図１〜６にて図示したように装置１の要素は、装置の他の要素または装置が展開された周囲環境を表す要素に対して縮尺して必ずしも描かれているというわけではないことは、当業者には理解されるであろう。例えば、図３は、昇降可能なビーコン４０のようにおおよそ同一寸法であるように見える引っ掛け鉤を備える加重手段を図示している。しかしながら、例えば、昇降可能なビーコン４０は、加重手段１０よりはるかに大きいものであり得る。図面はただ説明の便宜上のためのものであり、装置１２のいずれの要素も、特定の大きさまたは形状に限定することを意図していない。

さらに、特に図４に関しては、表面１５は、装置２００が展開された周囲環境、例えば海面のような、特に物体と大気との間の境界面の要素として一般的に記載され得て；また、図４に図示する海底１７は、装置２００が展開され得るある周囲の背景を提供することを意図しており、海に水没した対象物１３の背景において装置２００の展開を制限することは決して意図していない。装置２００は、図４に示される構成要素を収容し得る。図２における装置１は、地面に衝突した航空機によって作動するように設計された装置を実装する方法の代表例である。装置１の信号モードにおける衝突後の図は図３に示される。水中に墜落する航空機の、図４における信号モードで示される装置２００の構成要素からなる実装は、動作原理が同一である一方で、構成要素および動作が全く異なるように、おおいに異なる。

ここで、装置１の構造は、図１〜３を参照して、より詳しく記載されている。図１Ａは、非常用位置表示装置用の二つ折りケーシング５の最上部分４を図示し、一方で、図１Ｂは、ヒンジ６によって一緒に連結されるケーシング５の底部分３および最上部分４を示し、ケーシング５がシェル方式で開くことを可能にするケーシング５の側面を図示する。図２において最もよく示されるように、図２は最上部分４が取り除かれた状態で、ケーシング５の底部分３を示し、底部分３および最上部分またはケーシング５の底部分３は、解放可能なファスナ８によってまとめられる。

非常用位置表示装置１内部に、加重手段１０が含まれ、例えば、図示した実施形態において、それは１つまたは複数のヒンジ１６によって軸１４に連結された複数の爪１２、および、各爪１２と軸１４もしくはヒンジ１６との間に延在するバネ板または他のタイプのバネ１８を備える引っ掛け鉤であり得る。一般的に、加重手段１０は、通常の条件下で重力によって上昇に抵抗することになるいかなる対象物も含み；それは、機能的要素（引っ掛け鉤または他のアンカー装置のような）であり得て、または、それは、自重もしくは機能的および非機能的要素の任意の組み合わせであり得る。選択的に解放可能なバンド２０は、複数の爪１２および軸１４を囲み、理想的には、ばね１８に張力が存在するような位置に複数の爪１２および複数の板ばね１８を保持している。選択的に解放可能なバンド２０は、電磁リレー２２に連結され、リレー２２を適切なときに起動し得て、バンド２０を解放し、それによって、実施例の図３にてよりよく分かるように、ばね１８の張力が軸１４から放射状に外側方向に複数の爪の末端部１２ａを広げることを可能にする。

図２および３に図示した実施形態に示される引っ掛け鉤のような、加重手段１０は、軸１４に実装され、または軸１４と一体的に形成されるアイレットのような、連結具２４をさらに含み得る。連結具２４を、軸１４にテザー３０の第１の端部３０ａを連結するために利用し得る。テザー３０は、例えばスプールの周囲に巻かれるコイルのように（図２によって図示されるように）、ケーシング５の中に格納され、またはケーシング５の中に比較的長い長さを持つテザー３０を格納するための他のいかなる適当な手段も格納され得る。テザー３０の第２の端部３０ｂは、例えば図２、３および４に図示した収縮したビーコンのように昇降可能なビーコン４０に連結され得る。また、例えば、圧縮ガスを収容しているガス容器４４のような、ビーコンを上昇させるための上昇手段は、ケーシング５の中に位置付けられ得て、水、大気圧、または、人または対象物が水没し得るこのような他のいかなる物体よりも小さな密度であることが好ましい。

本開示の異なる実施形態では、容器４４に収容された圧縮ガスは、それが機能すると予想される媒体の意図された必要性を満たすように選択されることになる。例えば、大気中に上昇する必要のあるバルーンは、ヘリウムのような空気ガスよりも軽いガスを選択することができ；水面１５に到達することを必要とするバルーンに対しては、表面１５の上の大気中にビーコン４０を上昇させる必要がないので、（例えば）より低価格の不活性気体を選択することができ；単にビーコンを表面１５に配置するだけで、ビーコンが視覚的に検出されることを可能にする。所与の物体にビーコン４０を上昇させるのに適し、本発明の範囲内で成立する他のガスも使用し得る。

図１〜３では、ガス容器４４は開口部４５を含み、そこに昇降可能なビーコン４０の開口部４２を実装し得て、ガス容器４４を、例えば、バルブ、または、ニードル、スパイク、もしくは、容器４４の開口部４５を封止し得るシールに穴をあけるための、鋭利な端部を備える他の構造体のような開口手段４１によって開くときに、昇降可能なビーコン４０をガス容器４４によって流体連通状態にする。

非常用位置表示装置１のいくつかの実施形態では、加重手段１０に実装され得るハウジング３５が存在し、さらに以下で説明するように、例えば、複数の時限式の段階にて非常用位置表示装置１を展開するための１つまたは複数のタイマーおよび１つまたは複数のアクチュエータを含む。加重手段１０を（図４に示すように）航空機１３に接続している第２のテザー２６が選択的に存在し得るか、または、加重手段１０が完全に航空機１３と物理的に分離し得る。選択的に、ハウジング３５は、航空機用救命無線機３７（図１に示されない）および航空機用救命無線機３７から信号３４を送信するためのアンテナ３３も含み得る。一般に、航空機用救命無線機３７は、少なくとも１種類の信号装置であり、それはＣＳシステムと通信が可能であり得る。航空機用救命無線機３７は、同様に、他の種類の無線通信、光信号（例えばストロボ）、発光（例えば呈色またはダイマーカの放出）による以外の可視信号、または可聴式位置表示機を含む他の種類の信号通信機能を含み得る。航空機用救命無線機３７は、航空機用救命無線機３７のＧＰＳ座標を確認する装置を含み得る。

加重装置１０に実装される航空機用救命無線機３７を提供することで、装置１が展開されるとき、地面に墜落して潜在的に燃え得る航空機のような、場所が突き止められることが望まれる対象物に隣接してまたは内部に含むよりはむしろ、近接して航空機用救命無線機３７を位置付け得る航空機用救命無線機３７を提供することになり、これは、さもなければ航空機に影響を与える火災によって生じる損傷から航空機用救命無線機を有利に保護し得る。

装置１の展開段階の実施例では、航空機が地面に墜落し、ハウジング３５に収容され、軸１４に取り付けられた機器を展開している。

［航空機の墜落例−地面への墜落］
航空機が地上に衝突するとき、衝撃センサが図２に示すものと類似のカプセルの放出を直ちに有効にさせて、位置表示バルーンの放出を遅延させる第１の時間遅延（ＴＤ１）を始動させる。

例えば自動車のエアバッグに使用されるそれらと類似の衝撃センサは、カプセル放出機構を直ちに有効にして、カプセルを航空機から放出する。時間遅延ＴＤ１が設定されることで、カプセルが地上に着地する十分な時間を与え、いかなる潜在的な火災も収まることを可能にする。バルーンは、ＴＤ１後にカプセルから放出される。これは、バルーンがあまりにも飛行機に近い場合、バルーンが燃えるのを回避する。時間遅延ＴＤ１は、最高１時間であり得る。

ＴＤ１が終了するか、または時間切れになるとき、カプセルを開くことができる。これは、第２の時間遅延ＴＤ２を始動させる。

第２の時間遅延ＴＤ２によって、バルーンが始動する前に、カプセルが完全に開く十分な時間を与えて、バルーンがカプセルの開口装置にひっかかるのを回避する。

ＴＤ２が時間切れになるとき、バルーン機構を有効にして、第３の時間遅延であるＴＤ３を始動させ、その後ＥＬＴを有効にする。第３の時間遅延ＴＤ３によって、バルーンが膨張する十分な時間を与えて、それがＥＬＴを始動させる前に、その領域をクリアにする。

ＴＤ３が時間切れになるとき、ＥＬＴを始動して、有効にする。ＥＬＴが地面に残る場合、例えば、引っ掛け鉤の軸に結びつけられる場合、ＴＤ３が不必要であり得ることに注意されたい。引っ掛け鉤の目的は、バルーンが風によって引きずられる場合、地上で突起物をつかまえることであるのと同様に、地面への加重が、バルーンにバラストを与えている揚力の加重を確実に超えるようにすることである。

［航空機の墜落例−水上への墜落］
装置２００の展開段階の実施例では、航空機が水中に墜落するとき、ハウジング２００に収容した機器を展開している。

１．航空機が水面に衝突して、衝撃と同時に水トリガーＴＤ１（水トリガー）によって航空機から分離する。

第１の時間遅延は、飛行機がなお墜落モードである一方でそれを始動させる場合、飛行機が安定する十分な時間を与えることである。

２．第１のＴＤが時間切れになり、水面に留まることを目的とするすべてのものを収容するカプセルを放出する機構を始動させて、ＴＤ２を始動させる。

カプセルはテザー５１を介して航空機に結びつけられて留まり、テザーは飛行機とほぼ同じ長さであり、もし沈没した飛行機の残骸に巻き込まれたとしても、いかなる切断または摩耗に十分に耐える強度をもつことを想定している。カプセル自体は、浮くように設計されなければならず、これは、使用の前に損傷や振動から構成要素を安全に保つ発泡スチロールパッキング材を使用することにより実現されることができる。カプセルを浮かせるための理由は、一旦、それが飛行機から放出され、利用者が、開放される前に、それを離れて浮かせて、残骸から分かれることを望むからである。

３．第２のＴＤが時間切れになり、カプセルが開きＴＤ３を始動させることができる。

ＴＤ３の目的は、カプセルが完全に開き、発泡スチロールが離れて浮くことを可能にすることであり、残りのカプセルがすぐに沈み始めるので、これは比較的短い時間、即ち３０秒であり、そのため、バルーンが可能な限り早く膨張し始めることが重要である。

４．第３のＴＤが時間切れになり、シリンダを始動させて、ビーコンであるバルーンを充填して、ＴＤ４を始動させる。

相当に十分な大きさおよびスプールを支持するのに十分に強い材料であるビーコン／バルーンの場合は、テザー３０は巻いて進められる。テザーは、バルーンを飛行機に取り付けるのを保つのに十分な強さを必要とし、それが数キロメートルの長さの可能性があるならば、それは実質的であり得るが、実際には、人が予想し得るよりもテザー上のひずみはより少ないであろう。主応力点は、テザーがバルーンに取り付けられる場所、またはそれがスプール５３と接触する場所にあり、一次応力は、波の作用および風から生じ、そのため、バルーンは、風にさらすのを減らすために外形を小さくし、それを空中から見てより分かるように直径を大きくすることが望まれる。長いテザーは、それに大きなたるみを有し、より長いテザーほど、より大きなたるみになり、たるみは、テザーがスプール５３に取り付けられる位置でいかなる急に動くタイプの応力も減少させ、かつほぼ除去してしまう緩衝器として作用する。スプール５３自体は、飛行機が沈むために、それに張力がかかるような軽いバネを有して、テザー上に軽い張力が存在し、飛行機が停止状態に入ると、波の作用がテザーを引き抜き続けるので、バネによってビーコンが余計に漂流されないようにしており、そのため、たるみを巻き取ることを必要とする。

５．第４のＴＤが時間切れになり、ＥＬＴを有効にする。

ＴＤ４はバルーン／ビーコンが完全に膨張して安定する十分な時間を与えることを必要としているが、二、三分で十分であり、それからＥＬＴを有効にする。これは、飛行機が水中に入った正確な座標に関する捜索救助の警報を直ちにするので、この装置の最も重要な機能であり、救助隊をその場所に直接送ることができる。生存者がいる場合、この重要性は劇的に高められるであろう。

図４に示される構成要素を収容するエンクロージャ２００内に、図４Ａにおける前方切取図および側面図に示されるスプール装置５３および本明細書で記載されるスプール装置５３が存在する。

［バルーン４０に取り付けたスプール装置５３の説明］
沈んだ飛行機１３と水面１５を浮遊しているバルーン４０との間のテザー３０は、スプール装置５３に取り付けられている。スプール装置は、バルーン４０に取り付けられるフレーム６０からなる。バルーン４０は、水１５の上に小塊のような状態を維持するように設計されており、そのため、風に対する最小の抵抗力は存在するが、スプール装置５３およびその構成要素を支持するのに十分な浮力を有する。フレーム６０は、２本のスピンドル６１（上部スピンドル）および６２（下部スピンドル）を支持する。スピンドル６１は、テザー３０を巻き付ける巻胴６３を支持する。スピンドル６２は、テンション装置（図示せず）を収容するガイド６４を支持しており、その目的は、風および波の作用によるバルーンの移動を確実に最小限にすることである。バルーンは、緩衝器として作用するテザー３０にたるみを生じさせている飛行機の直上に存在しない（それが完全に延ばされない限り）ので、波または風の作用に起因するテザー３０におよぼす急激な動作による作用はないと考えられる。

［信号装置の代替手段］
［離脱する浮遊位置表示機］
大型および小型航空機の両方に関する航空便業界の課題は、飛行機が水上に墜落して水没するとき、電波は空気を通じて伝わるように水を通じて伝わらないので、それらのＥＬＴ装置が動作しないことであり、したがって、一旦飛行機が沈むと、位置表示信号が送信されることはない。この懸念は、航空便業界に必ずしも限定されるというわけではないが、図の目的上、概念はこの状況において説明されることになる。

１つの解決策は、航空機に実装される浮遊位置表示機のＥＬＴを衝突時に離脱させることである。このような位置表示組立体７０の図は、図５に記載される。典型的な実施形態において、離脱する浮遊位置表示機は、水との衝突時に飛行機と分離するように設計されており、水面に浮遊して、飛行機の識別コードおよびＧＰＳ座標を提供するＣＳシステムに信号を送信する。このように、飛行機の位置は、衝突後に早急に探索救助の知るところとなり得る。

位置表示組立体７０は２つの部分を有しており：それらは一般に着脱可能なまたは分離部分および固定部分と呼ばれ得るが、それらを、便宜のために「シュー」７２および「フット」７４とここでは呼ぶこととする。「シュー」７２は、「フット」７４を受容するような大きさに設定され形成される。従来のシューおよびフットと同様に、「フット」７４は、「シュー」７２によって、または、その中で確実に保持され得るが、「フット」７４を、「シュー」７２から取り外すこともあり得る。図５にて図示したように、「シュー」７２は、「フット」７４を受容するような大きさに設定され形成された容器のように、形成され得る。典型的な実施形態では、「シュー」７２は、「シュー」７２が、風、圧力、乱気流、衝撃、または他の妨害によって航空機８２から取り除かれないように、極めて確実に、または、恒久的に飛行機８２に固定される。「シュー」７２は、航空機８２に「シュー」７２を固定するのを補助する多くの締結構造（例えば、クランプ、ネジ孔、ブレース、フック、ワイヤ、ラッチ、ピン）のうち１つを含み得る。図５に示す実施形態では、「フット」７４は、「シュー」７２にぴったりと嵌まる（受容される）。後述するように、「フット」７４は、大部分が予測可能な条件下で「シュー」７２と物理的に接触して留まることになり、気圧変化または乱気流のような通常の航空機の動作条件により「シュー」７２と分離することはない。しかしながら、特定の条件下で、「フット」７４は「シュー」７２と分離して、これと離れて動作する。

通常の運行条件下では、「フット」７４は、物理的摩擦、または「シュー」７２と「フット」７４との間のベアリング、および重力を含む力の組み合わせにより「シュー」７２と物理的に接触して留まる。さらに、位置表示組立体７０は、通常の運行条件下で「シュー」７２と「フット」７４との間に物理的接触を保持するさらなる装置を含むものとして示される。図５では、「シュー」７２は、電磁石７６および永久磁石７８を含む。「フット」７４は、一般に永久磁石７８に常に引きつけられて、電磁石７６を有効にするときに電磁石７６に引きつけられる強磁性体８０からなる要素を含む。変形例では、強磁性体８０は、永久磁石７８を引きつけるように配列される磁極によりそれ自体磁化するが、電磁石７６の極性に基づいて電磁石７６により引きつけられるか、または反発され得る。図５では板として描かれるが、強磁性体８０からなる要素は、あらゆる形状を有し得る。電磁石７６のための電力は、航空機８２の電力供給源から届き得る。一般的に、「シュー」７２の電磁石７８および「フット」７４の強磁性体８０は、「フット」７４を「シュー」７２で受容するときには互いに近接するように配置されるので、電磁石７６の起動によって、強磁性体８０からなる大きな引力が生じる。例えば、図５に示されるように、電磁石７６が「シュー」７２のおおよそ中心に配置されている場合、強磁性体８０からなる要素は、「フット」７４のおおよそ中心に配置され得る。同様に、「シュー」の永久磁石７８は、「フット」７４を「シュー」７２に受容するときに強磁性体８０からなる要素を引きつけるように配置され得る。通常の運行条件の飛行においては、電磁石７６は有効にされ、それにより、「シュー」７２に確実に「フット」７４を保持するように力を与える。このようにして、電磁石７６は、飛行機８２が運行中で、かつ電流が利用できるとき、位置表示組立体７０の「フット」７４を「シュー」７２に固定して、それによって飛行機８２に固定するのを補助する。飛行機８２が動かず、電流を発生しないときには、「フット」７４は、永久磁石７８によって「シュー」７２の所定位置に保たれ得て、永久磁石７８は電磁石７６の磁力よりも小さな磁力を有し得る。上記のように、「フット」７４は、信号装置８４および電池８６を含む。電池８６は信号装置８４に電力を供給して、送信される遭難信号を始めとする、信号８８を発信する。例えば、信号は、ＣＳシステムと通信が可能なアンテナ９０によって発信される無線信号であり得る。信号は、別のタイプの無線型システムとの通信が可能な無線周波数信号、もしくは光またはストロボ（図示せず）によって発せられる可視光信号、または音声発生装置（図示せず）によって発せられる音声信号、ダイマーカ（図示せず）のような物理信号システム、もしくはこれらの組み合わせでもあり得る。「フット」は、電池８６に電気的に連結されて、充電するように構成される充電器９２を含み得る。加えて、ＥＬＴ信号装置８４と電源８６との間に配置されるスイッチ８５（図５参照）が存在し得て、そのため、それらの接続を断ち得る。そのうえ、送信機１０５の形態の監視装置（図５参照）は、スイッチ８５と信号装置８４との間に配置され得る。送信機は、ＥＬＴが機能モードであるか否かに関わらず、航空機８２のコックピット計器盤に位置する受信機１０５（図示せず）に信号を送信して、パイロットに警告するように動作できる。送信機は、電源８４によって電力を供給される。

電力は、嵌合する電気接触子９４および９６を経由して、航空機８２の電気系統から、充電器９２に供給され得る。「フット」７４が「シュー」７２に受容されるとき、接触子９４および９６は嵌合する（それによって電気的接触および回路を確立する）。充電器９２は、太陽電池（図示せず）のような、他の電源からも電力を取り出し得る。「フット」７４は、磁場の強度に応答する磁気またはホール効果センサのような、１つまたは複数のセンサ（図示せず）も含み得て、このため、「シュー」７２からの「フット」７４の分離は、結果として、検出される永久磁石７８または電磁石７６の磁力の低減または不在をもたらす。このような検出を、信号８８を送信する信号装置８４を始動させることで、使用し得る。言い換えると、信号装置８４は、「シュー」７２からの「フット」７４の分離の検出に応答して、遭難信号８８を送信するように構成され得る。

装置は、墜落状態における衝撃時のＧ力が、「フット」７４を「シュー」７２、したがって飛行機８２から分離するのに（多くの場合）十分な力でなければならないように設計される。分離を引き起こすであろう衝撃の程度は、一方の位置表示組立体７０から別の位置表示組立体へと同一であり得るか；または、異なる組立体は、異なる程度の衝撃に応答し得る。水上に軟着陸した場合、衝撃は「フット」７４を「シュー」７２から分離するには不十分であり、したがって、「フット」７４を飛行機８２から分離するには不十分であり、「シュー」７２を、（限定的ではないが）指令された放出または「フット」７４の浮力のような、他の方法で「フット」７４から分離し得る。「フット」は、水よりも高密度の構成要素を含み得て、「フット」７８は、浮揚力（または水の浮力）が強磁性体８０に対して永久磁石７８の磁気強度を超えるように、全体として設計され得て、したがって、「フット」７４は信号装置８４を始動させる「シュー」７２から分離して信号８８を送信する。「フット」７４は、全体として、水に浮揚可能にする浮揚性（密度および／または体積の観点から）を有し、すなわち、それは水に浮こうとする。すでに記載された装置による様々な特徴は、位置表示組立体７０を伴って含まれ得る；例えば、テザーまたはアンカーもしくは加重手段は、図５に描写されないが、いくつかの実施形態は、このような特徴を含み得る。

図５に示すように、「フット」７４上の離隔部９８は、「フット」７４が「シュー」７２にある空隙を構築するのに役立ち、水が「シュー」７２中にホール１００を通して浸水して、浸水による圧力によって、磁力が破られるのを容易にする空間を考慮に入れている。位置表示組立体７０が飛行中であるとき、ホール１００は空隙と周囲空気との間の圧力を等しくもし得る。図５には示されていないが、「フット」７４は、浸水または均圧を可能にする類似の開口部または他の特徴を含み得る。

離脱する浮遊位置表示機または「フット」７４は、炭素繊維で覆っている成形発泡スチロールであり得て、航空機上の都合が良いいかなる箇所にも実装され得る。固定された「シュー」は、類似の耐久性のある構造物ででき得るが、より頑強な材料ででき得て、浮揚可能である必要はない。図５に示される装置は、図示のためにあって、必ずしも一定の比率であるというわけではない。さらに、図５に示される横断面図は、位置表示組立体７０が三次元でどのように見え得るかを伝えることを意図してはいない。位置表示組立体７０は、箱型、円筒型、くさび型、錐体型、ドーム型、または他のいかなる形状といった、あらゆる形状もあり得る。これら構成のいずれにおいても、「シュー」７２は、「フット」７４を受容するような大きさに設定されて形成され得る。

加えて、フット７４は、バラスト式キール１１０（図６参照）を含み得て、それは、理想的にはキール１１０においてフット７４の基部に対して遠位に配置される突出構造体および分銅１１２を備えており、そのため、フット７４がシュー７２から分離されるときに、分銅１１２はフット７４を回転させて、キール１１０がフット７４を浮かせるように、フット７４を安定させるので、フット７４が実質的に直立した姿勢を維持し、続いて、段階的に地面に沈下するか、または沈没する。選択的に、キール１１０は、フット７４をより安定させるために、凹部または他の空気力学的な面を含み得る。

位置表示組立体７０のさまざまな実施形態は、１つまたは複数の利点を実現し得て、そのいつかはすでに示唆されている。「シュー」および「フット」の組み合わせは、実質的にいかなる航空機にも適し得て、いかなる箇所でも実装され得る。異なる航空機は、異なる実装部位をサポートし得て、位置表示組立体７０を、いかなる特定の航空機または実装箇所に対しても選択しまたはカスタマイズすることができる。位置表示組立体７０は、「フット」を指令によって「シュー」から分離させるか、もしくは人の介入なしに（例えば、ハイジャック犯のような悪意のある行為者が、緊急信号の伝達を停止させるのを防止する）自動的に分離するか、または両方を組み合わせるように構成され得る。さらに、上記にある概念のさまざまな実施形態は、船による搬送といった、空路（飛行機、ジェット、ヘリコプター、バルーンなど）での搬送以外の状況に適用させることができる。

本発明の好ましい実施形態が、本明細書に図と共に記載されているが、こうした実施形態はあくまで例として与えられたものであることは当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明から逸脱することなく多くの変形、変更、および代替が直ちに想到されるであろう。本明細書に記載された本発明の実施形態に対するさまざまな変形例は、本発明を実施する際に用いられ得る点を理解すべきである。以下の特許請求の範囲は発明の範囲を規定することを目的としたものであり、特許請求の範囲に含まれる方法および構造ならびにそれらの均等物をこれによって網羅することを目的としたものである。

Claims (8)

1. 固定部分および分離部分を備える装置であり、
   前記固定部分は、前記分離部分を受容するような大きさの設定と形成がなされ、かつ電磁石を備えており；
   前記分離部分は、水に浮揚可能であり：
   信号装置と；
   電源と；
   前記分離部分が前記固定部分に受容されるとき、前記電磁石に近接するように配置される強磁性体の要素とを備える装置であって；
   前記信号装置は電波によって遭難信号を発信するように構成される装置。
2. 前記信号装置は、遭難信号をコスパスサーサット（ＣＳ）衛星システムに発信するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記固定部分は、前記分離部分を受容する容器としての大きさに設定されて形成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記固定部分は、前記分離部分が前記固定部分に受容されるとき、強磁性体の前記要素に近接するように配置される永久磁石をさらに備える、請求項１に記載の装置。
5. 前記電源は電池であり、
   前記分離部分が前記電池に電気的に連結されて、前記電池を充電するように構成される充電器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記固定部分は、電気接触子の第１の組を含み；
   前記分離部分は、前記分離部分が前記固定部分に受容されるとき、電気接触子の前記第１の組と電気的接触をする電気接触子の第２の組を含み；
   前記充電器は、接触子の前記第１および第２の組によって電源から電力を受け取る、請求項５に記載の装置。
7. 前記固定部分から前記分離部分の分離を検出するように構成される第１のセンサをさらに備える前記分離部分であって；
   前記信号装置は、前記分離の検出に応答して前記遭難信号を発信するように構成される、請求項１に記載の装置。
8. 前記分離部分は、下部に配置されるバラスト式キールをさらに備え、流動媒体に配置されるとき、実質的に直立した方向に前記分離部分を保持するように調整される、請求項１に記載の装置。