JP2021133835A - 飛行体 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行体の姿勢変化の影響によらず、燃料を安定して供給することが可能な電源装置を有する飛行体を提供すること。【解決手段】発電部と、発電部の燃料を貯留する貯留部と発電部を収容する収容部とを含む中空の長尺形状を有するハウジングと、飛行体の機体の外部にハウジングを連結する連結部とを備え、飛行体の電力負荷に電力を供給する電源装置は、貯留部の内部に配置され、燃料を吸入する複数の吸入部と、貯留部の前後方向にわたって配置された複数の吸入部と接続し、当該複数の吸入部の動きに応じて変形する中空の接続部と、を備える。接続部は、複数の吸入部で吸入された燃料を発電部に供給する。【選択図】図３

Description

本発明は、電気推進式の飛行体に関する。

モータ等の電動の駆動源を備えた電気推進式の飛行体が提案されている。例えば、特許文献１には、バッテリの電力により駆動されるモータを有する電気推進式のヘリコプタが開示されている。

米国特許第９２４８９０８号明細書

特許文献１のように、バッテリ等の電源装置を飛行体の機体内に配設する構成では、その配設スペースを確保するために、キャビンスペース等、機体内の他のスペースの設計自由度が低下する。

機体内のスペースを確保するため、飛行体の機体の外部に燃料タンクや電源装置を収容する長尺形状のハウジングに設けた場合、飛行体の姿勢変化の影響により燃料タンクから燃料を吸入しにくくなる場合が生じ、電源装置に燃料を安定して供給することができない場合が生じ得る。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、飛行体の姿勢変化の影響によらず、燃料を安定して供給することが可能な電源装置を有する飛行体を提供することにある。

本発明の一態様に係る飛行体によれば、発電手段と、前記発電手段の燃料を貯留する貯留部と前記発電手段を収容する収容部とを含む中空の長尺形状を有するハウジングとを備え、電力負荷に電力を供給する電源装置を有する飛行体であって、前記電源装置は、
前記貯留部の内部に配置され、前記燃料を吸入する複数の吸入手段と、
前記貯留部の前後方向にわたって配置された前記複数の吸入手段と接続し、当該複数の吸入手段の動きに応じて変形する中空の接続手段と、を備え、
前記接続手段は、前記複数の吸入手段で吸入された前記燃料を前記発電手段に向けて供給する。

本発明によれば、燃料を安定して供給することが可能な電源装置を有する飛行体を提供することができる。また、エア噛みの発生を防止することができる。

本発明の実施形態に係る電源装置を有する飛行体の模式図。 図１の電源装置の内部構造を説明する図。 第１実施形態の燃料吸入装置の構成を示す図。 図２の隔壁の構造を例示する図。 燃料吸入装置が燃料タンク内に配置された状態を示す図。 第３実施形態の燃料吸入装置の構成を示す図。 第３実施形態の燃料吸入装置の構成を示す図。

図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置１を備えた飛行体１００の模式図である。図中、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは飛行体１００の前後方向、幅方向（左右方向）、上下方向を示す。本実施形態の飛行体１００は、モータ１０５、１０６を駆動源とした電気推進式の飛行体であり、特にヘリコプタである。

飛行体１００は、機体１０１と、機体１０１の上部に設けられたメインロータ１０２と、機体１０１の後部に設けられたテールロータ１０３と、スキッド１０４とを含む。モータ１０５はメインロータ１０２を回転させる駆動源であり、モータ１０６はテールロータ１０３を回転させる駆動源である。モータ１０５、１０６は、電源装置１から供給される電力によって、制御装置１０７によって駆動が制御される。

電源装置１は、飛行体１００の主電源として機能し、モータ１０５、１０６の駆動電力の他、飛行体１００の各電気負荷に電力を供給する。

電源装置１は、その外壁を形成するハウジング２と、ハウジング２と機体１０１とを連結する複数の連結部３とを備える。ハウジング２は、機体１０１の外部に配置され、本実施形態の場合、連結部３を介してＹ方向中央部において機体１０１の底壁に吊り下げられて支持されている。ハウジング２を機体１０１の外部に配置することで、電源装置１が機体１０１の内部空間を専有することを回避することができ、キャビンの拡大や他の構成部品のレイアウト性の向上、或いは、電源装置１のメンテナンス性の向上に寄与する。

次に、電源装置１について、図２を参照しながら説明する。図２は電源装置１の断面図を示している。電源装置１は、その外壁を形成する中空のハウジング２と、ハウジング２と機体１０１とを連結する複数の連結部３とを備える。

ハウジング２は、Ｘ方向に長い外形（即ち、Ｘ方向に細長いポット型の外形）を有している。そのため、本実施形態で規定されるＸ方向は、換言すると、ハウジング２の長手方向と言うことができる。機体１０１の外部に配置されるハウジング２がこのような外形を有することにより、飛行体１００の前進飛行中の空気抵抗を低減することができる。本実施形態のハウジング２は、その胴体部分が略円柱形状を有しているため、横風の影響をより小さくすることができる。また、ハウジング２の先端部は、前側に向かって縮径するテーパ形状を有する。本実施形態では、ハウジング２の先端部が半球形状に構成されているが、三角錐形状であってもよい。このように先端部をテーパ形状に構成することにより、飛行体１００の前進飛行中の空気抵抗をさらに低減することができる。

連結部３は、飛行体１００の前後方向に離間してハウジング２に複数設けられ、ハウジング２と機体１０１とを連結する。本実施形態のハウジング２は、後述する収容部２１に１つ、燃料タンク２２に１つの計２つの連結部３を備え、機体１０１から離間して複数（例えば、２つ）の連結部３によって連結されている。連結部３は、電源装置１（ハウジング２）と機体１０１とを着脱自在に連結するものであり、その構造としては、ボルトとネジ穴による締結構造であってもよいし、フックと穴による係合構造であってもよい。電源装置１（ハウジング２）が機体１０１に対して着脱自在であることにより、電源装置１の交換の容易性や、メンテナンス性を向上させることができる。

［ハウジングの内部構造］
次に、ハウジング２の内部構造について説明する。本実施形態のハウジングは、発電ユニットを収容する収容部２１と、発電ユニットの燃料を貯留する貯留部としての燃料タンク２２とを含む。燃料タンク２２に貯留される燃料としては、例えば、メタノールやガソリン等が用いられうる。収容部２１および燃料タンク２２は、飛行体１００の前後方向（長尺方向：Ｘ方向）に沿って配列されるとともに、連結部によって分離可能に接続されている。本実施形態では、燃料タンク２２が飛行体１００の前方側に、収容部２１が飛行体１００の後方側になるように配置される。

収容部２１に収容された発電ユニットは、発電機４とガスタービンエンジン５とを備える。発電機４は、ガスタービンエンジン５の出力により発電する。本実施形態の場合、発電機４およびガスタービンエンジン５は共通の回転軸６上に設けられ、ガスタービンエンジン５が回転軸６を回転駆動することで、発電機４が発電することができる。このような構成により、発電機４およびガスタービンエンジン５をスペース的に無駄なく配置し、コンパクト化を図ることができる。

ガスタービンエンジン５は、インペラ５１とデフューザ５２とを含む圧縮機を備える。インペラ５１は回転軸６に取り付けられており、空気取入口７から取り入れられた空気が、インペラ５１の回転によりデフューザ５２を介して圧縮されながら圧縮室５３に送出される。圧縮室５３内に保持された圧縮空気は、燃焼室５４の周壁に設けられた開口部５４ａやその他の開口部から燃焼室５４内に取り込まれる。燃焼室５４には、燃料噴射ノズル５５が設けられており、燃料ポンプ８（供給部）により配管２８を介して燃料タンク２２から取り込まれた燃料が、燃料噴射ノズル５５により燃焼室５４内に噴射（供給）される。始動時には、不図示の点火装置により燃焼室５４内の混合気が点火され、その後、燃焼室５４内で混合気の燃焼が継続的に発生する。

燃焼室５４内で高温高圧となった燃焼ガスは、タービンノズル５６から筒状の排気管５７へ噴出され、回転軸６に取り付けられたタービン５８を回転させるとともに、電源装置１の後部に設けられた排気口９から後方へ排出される。回転軸６には、インペラ５１と、タービン５８と、後述する発電機４のロータ４１（永久磁石等）とが設けられており、タービン５８の回転により、インペラ５１およびロータ４１を一体的に回転させることができる。なお、本実施形態の場合、ガスタービンエンジン５は、専ら発電機４の駆動を目的としたものであり、排気流を飛行体１００の推進力に積極的に利用することは想定されていないが、補助的な推進力として利用する態様であってもよい。

発電機４は、回転軸６に取り付けられた永久磁石等のロータ４１と、ロータ４１の周囲に配設されたコイル等のステータ４２とを含む。ガスタービンエンジン５により回転軸６が回転し、それに伴って、回転軸６に取り付けられたロータ４１が回転することにより、ステータ４２で発電することができる。また、ステータ４２の周囲には、ステータ４２を冷却するためのフィン４３が、回転軸６の周方向に複数設けられている。複数のフィン４３は、空気取入口７から取り入れられた空気が導風される空間に配置されており、当該空気が複数のフィン４３間を通ることにより、複数のフィン４３が冷却され、それに伴ってステータ４２を冷却することができる。

制御ユニット１０は、発電機４の発電を制御する回路、および、ガスタービンエンジン５の駆動を制御する回路を含む。制御ユニット１０の起動時の電源として、バッテリ等の補助電源が設けられてもよく、補助電源は、ハウジング２内に設けられてもよいし、機体１０１内に設けられてもよい。発電機４で発電された電力は、不図示のケーブルを介して機体１０１の電力負荷（モータ１０５、１０６等）に供給される。ケーブルは、連結部３の内部を通る構成であってもよい。また、電源装置１の制御ユニット１０は、機体１０１の制御装置１０７と通信可能であってもよく、制御装置１０７の指令に応じて発電制御を行うように構成されてもよい。

上述したように電源装置１を機体１０１の外部に配置することにより、飛行体１００の機体１０１の設計自由度を向上させることができる。例えば、機体１０１内のキャビンスペースをより広く確保し、乗員の快適性を向上させることができる。また、電源装置１の稼働による騒音や振動が、電源装置１を機体１０１内に設けた場合よりも低減され、静粛性を向上させることができる。また、電源装置１を機体１０１内に設けた場合よりも、電源装置１の内部にアクセスしやすく、そのメンテナンスも容易化し、設備負担を軽減することができる。機体１０１とは別に電源装置１の単独での開発が可能であり、量産前の各種認定試験や型式認定も容易になり、早期の量産化が可能になる。さらに、電源装置１は、飛行体１００の前後方向に長い形状、即ち、正面投影面積が小さい低空気抵抗形状を有しているため、電源装置１を機体１０１の外部に配置した構成であっても、飛行体１００の燃費性能を大きく低下させることはない。電源装置１のガスタービンエンジン５は、飛行体１００の推進力発生を目的としていないため、連結部３の剛性は低くてもよく、その構造は比較的簡素なもので足りる。

[燃料吸入装置３００の構成]
次に、燃料吸入装置３００について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２に示すように燃料タンク２２内には燃料吸入装置３００が前後方向（長尺方向：Ｘ方向）に沿って配置されている。

燃料吸入装置３００は、燃料タンク２２（貯留部）の内部に配置され、燃料を吸入する吸入ユニット３１０と、燃料タンク２２（貯留部）の前後方向（長尺方向）にわたって配置された複数の吸入ユニット３１０と接続し、複数の吸入ユニット３１０の動きに応じて変形することが可能な中空の接続部３２０（管状接続部）と、を備える。複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料は燃料ポンプ８の吸引力により接続部３２０内に吸引され、接続部３２０は、複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に向けて供給する（以下、「燃料を発電機４に供給する」とも記載する）。

（接続部３２０の構成）
ここで、接続部３２０は、複数の吸入ユニット３１０により吸入された燃料を燃料ポンプ８に向けて流すことが可能な中空の管状部材として構成される。接続部３２０は、飛行体１００の姿勢変化により複数の吸入ユニット３１０が自重により動くと吸入ユニット３１０の動きに応じて変形が可能な弾性特性を有する。吸入ユニット３１０が自重により燃料が溜まっている方向に向かって動くと、接続部３２０は弾性特性（弾性変形）により吸入ユニットの動きに追従して動く。接続部３２０の弾性特性（弾性変形）により、吸入ユニット３１０は、飛行体１００の飛行姿勢に応じて、燃料タンク２２内において燃料が溜まっている方向（鉛直下向きの方向）に向きを変えることができる。

図２及び図３に示すように、接続部３２０は、弾性特性の異なる部材として、吸入ユニット３１０と接続する中空の可撓性部材３３０と、可撓性部材３３０と接続する中空の関節部材３４０とを有しており、可撓性部材３３０及び関節部材３４０を介して、吸入ユニット３１０により吸入された燃料を発電機４に燃料を供給する。

図３に示すように、可撓性部材３３０の端部の内径部は、継手部３１１の外径部に挿入（嵌合）された状態で、止め輪などの係合部材３５０の押圧力によりに継手部３１１と係合する。可撓性部材３３０の他端部の外径部は、関節部材３４０の内径部に挿入（嵌合）された状態で、止め輪などの係合部材３６０の押圧力によりに関節部材３４０と係合する。

係合部材３５０の押圧力によりに、吸入ユニット３１０の継手部３１１及び接続部３２０（可撓性部材３３０）は、Ｘ方向の相対的な移動が抑制された係合状態になる。また、係合部材３６０の押圧力によりに、可撓性部材３３０及び関節部材３４０は、Ｘ方向の相対的な移動が抑制された係合状態になる。

可撓性部材３３０及び関節部材３４０は弾性変形の特性（例えば、弾性係数）が異なる部材である。例えば、可撓性部材３３０の弾性係数Ｅ１に比べて大きい弾性係数Ｅ２の部材により関節部材３４０を構成することが可能である。弾性係数の大小関係はこの逆の関係であってもよい。異なる弾性特性を有する複数の部材、例えば、可撓性部材３３０及び関節部材３４０を組み合わせ、直列的に接続することにより、弾性変形の自由度を高めることができ、飛行体１００の姿勢変化に基づいて生じる吸入ユニット３１０の動きに対応した追従性を高めることが可能になる。

燃料吸入装置３００は、配管２８を介して燃料ポンプ８（供給部）と接続しており、燃料吸入装置３００からの燃料は配管２８、燃料ポンプ８（供給部）を介して発電機４に供給される。すなわち、接続部３２０は、複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給する。

尚、接続部３２０の構成は、図２及び図３に示すような構成に限定されるものではなく、吸入ユニット３１０が自重により動くと接続部３２０の弾性特性（弾性変形）により吸入ユニットの動きに追従して動くことが可能であればよい。可撓性部材３３０及び関節部材３４０のうち、いずれか一方の部材により、接続部３２０を構成してもよい。

例えば、接続部３２０は、複数の吸入ユニット３１０と接続する中空の関節部材３４０を有し、関節部材３４０を介して、複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給するようにしてもよい。あるいは、接続部３２０は、複数の吸入ユニット３１０と接続する中空の可撓性部材３３０を有し、関節部材３４０を介して、複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給するようにしてもよい。

また、図２及び図３に示した、燃料吸入装置３００の構成では、２つの吸入ユニット３１０の間で、一つの関節部材３４０の両端部に二つの可撓性部材３３０を接続する例を示したが、本発明の実施形態に係る燃料吸入装置３００の構成は、この例に限定されるものではない。例えば、２つの吸入ユニット３１０の間で、一つの可撓性部材３３０の両端部に二つの関節部材３４０を接続して構成することも可能である。また、可撓性部材３３０及び関節部材３４０の数を更に増やしてもよい。

（吸入ユニット３１０の構成）
複数の吸入ユニット３１０は、それぞれ、接続部３２０と接続する継手部３１１と、継手部３１１の内部に形成された中空の流路３１２に燃料を吸入する吸入口３１３と、吸入口３１３を開閉する開閉弁３１４と、を有する。流路３１２と吸入口３１３とは、開閉弁３１４の内部空間を介して連通している。開閉弁３１４は、吸入口３１３を封止する球状部材３１５（例えば、金属球）と、球状部材３１５を付勢する弾性部材３１６（例えば、バネ）とを有する。

球状部材３１５と接触する吸入口３１３の開口上端部３１３Ａには、球状部材３１５により封止（シール）された状態で空気が流路３１２に流入するのを防止するため、球状部材３１５の表面形状に合わせたテーパ面（不図示）が形成されている。燃料ポンプ８の吸引により、吸入ユニット３１０の流路３１２内の吸引圧が球状部材３１５の自重及び弾性部材３１６の付勢力より大きくなると、球状部材３１５がＺ方向（鉛直上方）に上昇し、開閉弁３１４は開状態となる。開閉弁３１４が開状態になると、複数の吸入ユニット３１０は、それぞれ、吸入口３１３から燃料を流路３１２に吸入し、吸入した燃料は、燃料ポンプ８の吸引により流路３１２から接続部３２０に流入し、接続部３２０は複数の吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給する。

燃料ポンプ８の吸引停止により、吸入ユニット３１０の流路３１２内の吸引圧が球状部材３１５の自重及び弾性部材３１６の付勢力以下になると、球状部材３１５はＺ方向（鉛直下方）に降下する。弾性部材３１６の付勢力により、球状部材３１５が吸入口３１３の開口上端部３１３Ａと接触（密着）し、開閉弁３１４は閉状態となる。

これにより、燃料を吸引しない状態では、開閉弁３１４を閉状態とすることで空気の流入（混入）を防ぎ、燃料ポンプ８の運転時における吸引圧の低下や、燃料供給量が低下する現象（エア噛み）を防止することができる。

（隔壁４００の構成）
次に、燃料タンク２２が備える隔壁４００について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４のＳＴ４１は、隔壁４００が設けられていない燃料タンク２２の断面（例えば、図２の断面ＡＡ）の概略的な形状を示す図であり、燃料吸入装置３００は省略している。図４のＳＴ４２は燃料タンク２２内に隔壁４００が設けられた燃料タンク２２の概略的な断面形状を示す図であり、図２のＢＢ断面を模式的に示す図である。また、図４のＳＴ４３は、隔壁４００と吸入ユニット３１０との位置関係を模式的に示す図であり、図２のＢＢ断面を矢印ＣＣ方向から見た図である。

図４のＳＴ４１に示すように、燃料タンク２２の下部には凹部状に形成された下部燃料貯留部４０５が形成されている。凹部状の下部燃料貯留部４０５を形成することにより、下部燃料貯留部４０５には燃料が溜まりやすくなる。燃料タンク２２（貯留部）は燃料タンク２２の内部を前後方向に区画する隔壁４００を備えている。隔壁４００には、接続部３２０（可撓性部材３３０、関節部材３４０）が貫通する貫通穴４１０と、隔壁４００で区画された領域間で下部燃料貯留部４０５に溜まった燃料が流れるように連通した連通孔４２０と、が形成されている。ＳＴ４２の例では、貫通穴４１０は一つであるが、複数の燃料吸入装置３００を燃料タンク２２内に並列的に設ける場合は、燃料吸入装置３００の配置数に応じて貫通穴４１０を複数設ければよい。ＳＴ４３に示すように、吸入ユニット３１０は下部燃料貯留部４０５に溜まった燃料を吸引し、吸入ユニット３１０に接続した接続部３２０は、吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給する。

図５は燃料吸入装置３００が燃料タンク２２内に配置された状態を示す図である。図５に示すように、燃料タンク２２（貯留部）は燃料タンク２２の内部を前後方向（Ｘ方向）に区画する複数の隔壁４００を備えており、複数の吸入ユニット３１０のぞれぞれは隔壁で区画された領域に少なくとも一つ配置される。飛行体１００の姿勢に応じて、燃料５００は、連通孔４２０を介して領域間（例えば、領域ＲＭ１と領域ＲＭ２との間、または領域ＲＭ２と領域ＲＭ３との間）を流れることが可能であり、隔壁４００で区画された領域内に溜まった燃料５００は、各領域内に配置された吸入ユニット３１０により吸入される。吸入ユニット３１０に接続した接続部３２０は、吸入ユニット３１０で吸入された燃料を発電機４に供給する。

図５に示すような隔壁４００を燃料タンク２２内に設けることにより、隔壁４００により区画された領域内に燃料を集めやすくすることができる。領域内に設けられた燃料吸入装置（吸入ユニット３１０及び接続部３２）で燃料を吸引し、吸入された燃料を発電機４に供給することにより、燃料の供給安定性を高めることができ、また、エア噛みの発生を防止することができる。

[第２実施形態]
上記の第１実施形態では、燃料吸入装置３００を燃料タンク２２の前後方向（長尺方向：Ｘ方向）に沿って配置する構成例を示したが、燃料吸入装置３００の吸入ユニット３１０を燃料タンク２２の周方向に沿って配置してもよい。

図６は第２実施形態の燃料吸入装置３００の構成例を示す図である。図６のＳＴ６１は、燃料タンク２２のＸＹ平面をＺ方向から見た状態を示す図であり、図６のＳＴ６２は、燃料タンク２２のＹＺ平面をＳＴ６１の矢印ＤＤから見た状態を示す図である。

第２実施形態の燃料吸入装置３００の吸入ユニット３１０は、燃料タンク２２（貯留部）の前後方向（長尺方向：Ｘ方向）に対して交差（略直交）する方向（周方向：Ｙ方向）に複数配置されている。中央部に設けられた吸入ユニット３１０の継手部３１１は、ＸＹ平面内の平面視で略十字形状を有しており、前後方向に延びる接続部３２０と、円周方向に延びる接続部３２１、３２２とを接続する中空の流路を有する。接続部３２１、３２２を介して、周方向（Ｙ方向）に設けられた吸入ユニット３１７、３１８が接続する。

吸入ユニット３１７、３１８は、図３で説明した吸入ユニット３１０と同様の構造を有しており、吸入ユニット３１７、３１８で吸入された燃料は接続部３２１、３２２を介して吸入ユニット３１０の流路３１２（図３）に流入する。そして、吸入ユニット３１０の流路３１２から接続部３２０に流入し、接続部３２０は複数の吸入ユニット３１０、３１７、３１８で吸入された燃料を発電機４に供給する。

燃料タンク２２（貯留部）の前後方向（Ｘ方向）及び周方向（Ｙ方向）に複数の吸入ユニット３１０を設けることにより、燃料タンク２２内の、より広い範囲に設けられた燃料吸入装置（吸入ユニット３１０及び接続部３２）で燃料を吸引し、吸入された燃料を発電機４に供給することにより、燃料の供給安定性を高めることができ、また、エア噛みの発生を防止することができる。

[第３実施形態]
図７は第３実施形態の燃料吸入装置３００の構成を示す図である。燃料吸入装置３００は複数の吸入ユニット３００の継手部３１１と接続部３２０の内径部との間に設けられた回動支持部を備えている。

図７に示すように、吸入ユニット３１０の継手部３１１は回動支持部として軸受け７００により支持されている。継手部３１１の外径部３１１Ａは軸受け７００の内輪７１０により支持され、軸受け７００の外輪７２０は接続部３２０（可撓性部材３３０）の内径部３３０Ａにより支持されている。

複数の吸入ユニット３１０のそれぞれについて、継手部３１１の外径部３１１Ａと接続部３２０（可撓性部材３３０）の内径部３３０Ａとの間に軸受け７００を装着した状態で、止め輪などの係合部材７５０の押圧力によりに、吸入ユニット３１０の継手部３１１、軸受け７００及び接続部３２０（可撓性部材３３０）は、Ｘ方向の相対的な移動が抑制された係合状態になる。

接続部３２０の構成として、図７では可撓性部材３３０の例を示しているが、可撓性部材３３０に限られず、関節部材３４０の内径部で軸受け７００の外輪を支持するようにすることも可能である。軸受け７００の種類は特に限定するものではなく、種々の軸受けを用いることが可能である。例えば、針状ころ軸受を用いることにより、燃料吸入装置３００の小型化、軽量化が可能になる。また、第３実施形態の燃料吸入装置３００の構成を第２実施形態で説明した燃料吸入装置に適用することも可能である。

回動支持部（軸受け７００）は、ハウジング２（燃料タンク２２）の前後方向に沿った軸回りに、複数の吸入ユニット３１０の回動を支持する。継手部３１１と接続部３２０（図７の例では、可撓性部材３３０）との間で軸受け７００を設け、吸入ユニット３１０を支持することにより、吸入ユニット３１０は、飛行体１００の姿勢変化に応じて、ハウジング２（燃料タンク２２）の前後方向に沿った軸回りに回転することが可能になる。複数の吸入ユニット３１０による燃料吸入方向の自由度を増やすことができ、これにより、燃料の供給安定性を高めることができ、エア噛みの発生を防止することができる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、飛行体としてヘリコプタを例示したが、このような回転式航空機以外にも、固定翼航空機や飛行船といった航空機の他、飛行型パーソナルモビリティ、宇宙船或いはスペースシャトル等にも本発明は適用可能である。固定翼航空機としては、グライダに代表される滑空機や、プロペラ機に代表される飛行機を挙げることができる。電気推進式ではない飛行体にも本発明は適用可能である。

電源装置の連結部位は、機体の底面の他、機体の翼部上面、機体の翼部底面を挙げることができる。電源装置が供給する電力は、モータ等の駆動源を構成する電力負荷に供給される電力であってもよいし、駆動源以外の電力負荷に供給される電力であってもよいし、双方に供給される電力であってもよい。

電源装置は、一つの飛行体に複数設けられてもよい。複数設ける場合、飛行体の幅方向に並設してもよいし、飛行体の前後方向に一列に配置してもよい。

上記実施形態では、ハウジング２が円筒形状の例を挙げたが、角筒形状等、他の筒形状であってもよい。また、ハウジング２が円筒形状の部分と角筒形状の部分とを含んでいてもよい。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は、少なくとも以下の電源装置を有する飛行体を開示する。

構成１．上記実施形態の電源装置(例えば１)を有する飛行体（例えば１００）は、発電手段（例えば４）と、前記発電手段の燃料を貯留する貯留部（例えば２２）と前記発電手段を収容する収容部（例えば２１）とを含む中空の長尺形状を有するハウジング（例えば２）とを備え、電力負荷に電力を供給する電源装置（１）を有する飛行体（１００）であって、前記電源装置（１）は、
前記貯留部（２２）の内部に配置され、前記燃料を吸入する複数の吸入手段（例えば３１０）と、
前記貯留部（２２）の前後方向にわたって配置された前記複数の吸入手段（３１０）と接続し、当該複数の吸入手段（３１０）の動きに応じて変形する中空の接続手段（例えば３２０）と、を備え、
前記接続手段（３２０）は、前記複数の吸入手段（３１０）で吸入された前記燃料を前記発電手段（４）に向けて供給する。

構成１の電源装置を有する飛行体によれば、燃料を安定して供給することが可能な電源装置を有する飛行体を提供することができるとともに、燃料ポンプの運転時における吸引圧の低下や、燃料供給量が低下するエア噛みを防止することができる。

構成２．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記接続手段（３２０）は、
前記複数の吸入手段と接続する中空の関節部材（例えば３３０）を有し、
前記関節部材（３３０）を介して、前記複数の吸入手段（３１０）で吸入された前記燃料を前記発電手段（４）に向けて供給する。

構成２の電源装置を有する飛行体によれば、中空の関節部材の弾性特性（弾性変形）により、吸入ユニットは、飛行体の飛行姿勢に応じて、燃料タンク（貯留部）内において燃料が溜まっている方向（鉛直下向きの方向）に向きを変えることが可能になる。これにより、燃料を安定して供給することが可能になるとともに、燃料ポンプの運転時における吸引圧の低下や、燃料供給量が低下するエア噛みを防止することができる。

構成３．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記接続手段（３２０）は、弾性特性の異なる部材として、
前記複数の吸入手段（３１０）と接続する中空の可撓性部材（３３０）と、
前記可撓性部材と接続する中空の関節部材（３４０）と、を有し、
前記可撓性部材（３３０）及び前記関節部材（３４０）を介して、前記複数の吸入手段（３１０）で吸入された前記燃料を前記発電手段（４）に向けて供給する。

構成３の電源装置を有する飛行体によれば、異なる弾性特性を有する複数の部材（可撓性部材及び関節部材）を組み合わせることにより、弾性変形の自由度を高めることができ、飛行体の姿勢変化に基づいて生じる吸入ユニットの動きに対応した追従性を高めることが可能になる。これにより、燃料を安定して供給することが可能になるとともに、燃料ポンプの運転時における吸引圧の低下や、燃料供給量が低下するエア噛みを防止することができる。

構成４．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記複数の吸入手段（３１０）は、それぞれ、
前記接続手段（３２０）と接続する継手部（例えば３１１）と、
前記継手部（３１１）の内部に形成された中空の流路（例えば３１２）に前記燃料を吸入する吸入口（例えば３１３）と、
前記吸入口（３１３）を開閉する開閉弁（例えば３１４）と、を有する。

構成４の電源装置を有する飛行体によれば、燃料を吸引しない状態では、開閉弁を閉状態とすることで空気の流入（混入）を防ぎ、燃料ポンプの運転時における吸引圧の低下や、燃料供給量が低下するエア噛み防止効果を、より一層高めることができる。

構成５．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記貯留部（２２）は当該貯留部の内部を前後方向に区画する隔壁（例えば４００）を更に備え、
前記複数の吸入手段（３１０）のぞれぞれは前記隔壁（４００）で区画された領域に配置される。

構成５の電源装置を有する飛行体によれば、隔壁により区画された領域内に燃料を集めやすくすることができる。吸入ユニットで燃料を吸引し、吸入された燃料を接続部により発電機に向けて供給することにより、燃料の供給安定性を高めることができ、また、エア噛みの発生を防止することができる。

構成６．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記隔壁（４００）には、前記区画された領域間で前記燃料が連通可能な連通孔（例えば４２０）が形成されている。

構成６の電源装置を有する飛行体によれば、飛行体の姿勢変化により、燃料が連通孔を介して領域間で流れるようにすることができ、隔壁により区画された領域内に燃料を集めやすくすることができる。領域内に集めた燃料を吸入ユニットで燃料を吸引し、吸入された燃料を接続部により発電機に向けて供給することにより、燃料の供給安定性を高めることができ、また、エア噛みの発生を防止することができる。

構成７．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記電源装置（１）は、前記貯留部（２２）の前後方向に対して交差する方向に配置された複数の吸入手段（３１０）を更に備える。

構成７の電源装置を有する飛行体によれば、燃料タンク（貯留部）内の、より広い範囲に設けられた吸入ユニットで燃料を吸引し、吸入された燃料を接続部により発電機に向けて供給することにより、燃料の供給安定性を高めることができ、また、エア噛みの発生を防止することができる。

構成８．上記実施形態の電源装置を有する飛行体では、前記電源装置（１）は、前記複数の吸入手段（３１０）の継手部（３１１）と前記接続手段（３２０）の内径部との間に設けられた回動支持手段（例えば７００）を更に有し、
前記回動支持手段（７００）は、前記ハウジング（２）の前後方向に沿った軸回りに、前記複数の吸入手段（３１０）の回動を支持する。

構成８の電源装置を有する飛行体によれば、吸入ユニットは、飛行体の姿勢変化に応じて、ハウジング（燃料タンク）の前後方向に沿った軸回りに回転することが可能になる。複数の吸入ユニットによる燃料吸入方向の自由度を増やすことができ、これにより、燃料の供給安定性を高めることができ、エア噛みの発生を防止することができる。

１：電源装置、２：ハウジング、４：発電機、２２：燃料タンク(貯留部)、
３００：燃料吸入装置、３１０：吸入ユニット、３１１：継手部、
３１２：流路、３１３：吸入口、３１４：開閉弁、３２０：接続部、
３３０：可撓性部材、３４０：関節部材、４００：隔壁、４２０：連通孔、
７００：回動支持部（軸受け）

Claims (8)

1. 発電手段と、前記発電手段の燃料を貯留する貯留部と前記発電手段を収容する収容部とを含む中空の長尺形状を有するハウジングとを備え、電力負荷に電力を供給する電源装置を有する飛行体であって、前記電源装置は、
   前記貯留部の内部に配置され、前記燃料を吸入する複数の吸入手段と、
   前記貯留部の前後方向にわたって配置された前記複数の吸入手段と接続し、当該複数の吸入手段の動きに応じて変形する中空の接続手段と、を備え、
   前記接続手段は、前記複数の吸入手段で吸入された前記燃料を前記発電手段に向けて供給することを特徴とする飛行体。
2. 前記接続手段は、
   前記複数の吸入手段と接続する中空の関節部材を有し、
   前記関節部材を介して、前記複数の吸入手段で吸入された前記燃料を前記発電手段に向けて供給することを特徴とする請求項１に記載の飛行体。
3. 前記接続手段は、弾性特性の異なる部材として、
   前記複数の吸入手段と接続する中空の可撓性部材と、
   前記可撓性部材と接続する中空の関節部材と、を有し、
   前記可撓性部材及び前記関節部材を介して、前記複数の吸入手段で吸入された前記燃料を前記発電手段に向けて供給することを特徴とする請求項１に記載の飛行体。
4. 前記複数の吸入手段は、それぞれ、
   前記接続手段と接続する継手部と、
   前記継手部の内部に形成された中空の流路に前記燃料を吸入する吸入口と、
   前記吸入口を開閉する開閉弁と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の飛行体。
5. 前記貯留部は当該貯留部の内部を前後方向に区画する隔壁を更に備え、
   前記複数の吸入手段のぞれぞれは前記隔壁で区画された領域に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の飛行体。
6. 前記隔壁には、前記区画された領域間で前記燃料が連通可能な連通孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の飛行体。
7. 前記電源装置は、前記貯留部の前後方向に対して交差する方向に配置された複数の吸入手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の飛行体。
8. 前記電源装置は、前記複数の吸入手段の継手部と前記接続手段の内径部との間に設けられた回動支持手段を更に有し、
   前記回動支持手段は、前記ハウジングの前後方向に沿った軸回りに、前記複数の吸入手段の回動を支持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の飛行体。

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