JP2022543709A - デュアルレール貨物システムを備えた水陸両用エアクッションビークル - Google Patents

Abstract

水陸両用エアクッションビークルは、水上および平滑な陸上を走行するように構成されたエアクッション支持船体；船体によって支持されたデッキ；および船体貨物デッキに沿って後端部から長手方向に配置されたトラックを有するデュアルレール貨物システムを含む。トラックは、（１）パレット化された貨物をトラックに沿ってガイド付きでスライド移動させるためのガイドレールやローラ、（２）搬送中のパレットを所定の位置にロックするためのロックを有する。トラックは、ビークルがその上を前進しているときに、ロックが解除され、パレット化された貨物が後端部から下の地面に滑り落ちる荷下ろし作業のために後端部に構成されている。トラックは、単線仕様の１トラック、または２トラック仕様の一対のトラックのうちの１つであってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、貨物の運搬・配送に使用される水陸両用ビークルの分野に関するものである。

船体、デッキ、垂直揚力と水平推力を提供する推進システム、およびデッキ上のデュアルレール貨物システムを有するエアクッションビークル（ＡＣＶ）であって、ビークルの船首と船尾のいずれか／両方でパレット状貨物および／またはコンテナ状貨物を受け取りおよび搬出できるように構成および動作する。デュアルレール貨物システムは、専用のＡＣＶに一体化される場合もあれば、他の用途を持つＡＣＶにアドオンとして配備される場合もある。一例として、テクストロン システムズ コーポレーションが販売する７４小トン搭載可能なＡＣＶ、いわゆる海陸間コネクタ（Ｓｈｉｐ－ｔｏ－Ｓｈｏｒｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ、ＳＳＣ）にアドオンとしてデュアルレール貨物システムを搭載することが考えられる。このようなアドオン使用は、水陸両用上陸時に浜辺の後方支援として物資の迅速な積み増しを必要とする任務をサポートすることができる。本明細書の記述は、ＳＳＣに特化したものではなく、ＡＣＶ上のデュアルレール貨物システムの展開は、ＳＳＣまたは例えば上陸用舟艇エアクッション（Ｌａｎｄｉｎｇ Ｃｒａｆｔ Ａｉｒ Ｃｕｓｈｉｏｎ、ＬＣＡＣ）のような他の船に適用することができる。

一実施形態では、ＡＣＶは、全長約１００フィート（クッション上）、ビーム約４４フィート（クッション上）、水面上高さ約２２フィートを有す。この機体は、Ｃ１３０型軍用輸送機で使用されるものと類似するデュアルレール貨物システムを含む、大きなオープンカーゴデッキが特徴である。また、デッキの両側には、推進機と昇降機が設置されている。一実施形態では、船体または浮力ボックスの深さは約５フィート、クッションの高さは５フィートである。

一実施形態では、推進力は２つのダクトプロペラと遠心ファンによる揚力である。推進力と揚力は２基のガスタービンで賄われ、それぞれがコンバイニングドライブラインを介してリフトファンインペラとプロペラアセンブリを駆動する。可変ピッチプロペラ、プロペラ後部のラダー、ファンのスラストポートにより、機体の速度と方向性を制御することができる。

機体の寸法は、米海軍（ＵＳＮ）の強襲揚陸艦のウェルデッキの互換性を可能にする可能性があるが、ガスタービンの出力は最大４０小トンのかなりの積載量を可能にする。

機体制御システムは、指令された操縦を達成するために、プロペラピッチ、ラダー位置、スラスターを自動的に調整する統合飛行制御装置（ＩＦＣ）を備えたフライ・バイ・ワイヤが好ましい。ＩＦＣは、有人および無人どちらの制御も可能にすることができる。

船首ランプは、車輪付きおよび有軌道車両が転がりながら乗り降りすることを可能にし、デュアルレールシステムは、パレット化された貨物は船が進行中の船尾ランプを横切って搬出される事を可能にする。

標準化された貨物パレットの迅速な搬出と、ガスタービンを動力源とする、ウェルデッキと互換性のあるＡＣＶの多用途の水陸両用機能との組み合わせにより、有利な機能と柔軟性を提供する。

ＡＣＶの技術は、従来の上陸用舟艇ではアクセスできない遠隔地や未整備の海岸線での迅速な貨物輸送を可能にする。３０トンを超える強力な積載量のＡＣＶプラットフォームを使用し、深海、浅瀬、岩礁を横断することができ、世界の７０％以上の浜辺に乗り入れることが可能である。

遠隔地の浜辺に到着すると、デュアルレールシステムにより、クレーンやフォークリフトなどの荷役支援機器を必要とせず、迅速に貨物を搬出することができる。パレットを降ろすには、船体はクッション上に留まり浜辺を前進し、パレットに積まれた貨物は解放され、ＡＣＶのスカートシステムを越えて延びた船尾ランプを伝って船尾から転がり落ちていく。

前述および他の目的、特徴、および利点は、本発明の特定の実施形態の以下の説明から明らかであり、添付の図面に示されているように、同様の参照文字は、異なる図全体にわたって同じ部分を指す。

図１は、水陸両用エアクッションビークル（ＡＣＶ）のイメージ図である。 図２は、ＡＣＶの簡略化した平面図である。 図３は、ＡＣＶの簡略化した立面図である。 図４は、ＡＣＶのより詳細な平面図である。 図５は、ＡＣＶのより詳細な立面図である。 図６は、２本の平行トラックを使用したデュアルレールシステムの代替案を示す平面図である。 図７は、船尾ランプの代替案の領域の部分立面図である。 図８は、デュアルレールシステムのトラックを横断する断面図である。 図９は、デッキストラッピングを示すデッキの一部の平面図である。 図１０は、デッキストラッピングを示すデッキの一部の断面図である。 図１１は、船尾ランプの代替配置を示す立面図である。

図１は、水陸両用エアクッションビークル（ＡＣＶ）１０を示す図である。以下にさらに説明するような他の特徴の中には、中央に位置し、デッキ上で前方－後方に延びるデュアルレール貨物システム１２を含む。使用時には、デュアルレール貨物システム１２は、ＡＣＶ１０が水からアクセス可能な浜辺または同様の着陸場所にフェリー貨物１４をパレット化するために使用される。本明細書でさらに説明するように、ＡＣＶ１０が着陸場所上を前進する間に、デュアルレール貨物システム１２に沿って後端までスライドさせられ、貨物１４を後端部から落とすことによって、パレット化貨物１４を非常に迅速に荷降ろしすることができる。すべての貨物１４が投下されると、ＡＣＶ１２は迅速に水上へ戻ることができる。この操作を多数回行うことで、着地点に大量の材料を搬入することができる。

図２および図３は、ＡＣＶ１０の特徴をさらに詳細に示したものである。これは、運転動力を提供する一対のガスタービン２０を含み、特に、それぞれが運転中に推力を提供するそれぞれのプロペラ２２を駆動する。片側あたり１台のガスタービン２０を使用することで、例えば、コンバイニングギアボックスやオーバーランニングクラッチの必要性を回避し、簡素化された駆動系を提供することができる。制御装置２４は、好ましくは、いわゆる「フライ・バイ・ワイヤ制御」を採用し、ＡＣＶ１０の有人および無人の両方の動作を可能にし得る。デュアルレール貨物システム１２は、１つ以上のデュアルレールトラックと、Ｃ１３０貨物処理システムで使用されるようなＨＣＵ－６／Ｅ標準化パレットなどの標準化パレットの使用に基づく自動貨物配送システムである。これは、ロールオン／ロールオフ（Ｒｏ－Ｒｏ）積載またはクレーン積載のいずれか／両方に使用可能、または例えば人員モジュールを運ぶために使用可能なオープンデッキ空間２６を含むことができる。船体２８は、好ましくは、連続した横隔壁およびカーテンプレートを有しない簡略化された構造設計を有する。船首ランプ３０はＲｏ－Ｒｏの積み下ろしをサポートすることができ、船尾ランプ３２は切り詰めスカートのデザインと共に、本明細書に記載されているようなパレット化された貨物の降下をサポートすることができる。

前述のように、ＡＣＶ１０は、好ましくは完全に水陸両用であり、一実施形態ではそれぞれ最大３０トンおよび３５ノットほどであってよい、所望の有効荷重量および走行速度の物流支援を提供できるサイズおよび構造である。有人・無人のどちらでも運用できるように設計されている。敵地へ貨物を投下するシナリオを含む特定の軍事用途では、１～２分という短い間隔ですべての貨物１４を高速で降ろすことが可能であることが望まれる。

ＡＣＶ１０と共に使用されるパレットは、金属製のサンドイッチタイプの構造を有し、ローラタイプのコンベア上で貨物をパレット化して搬送するために使用される公知の種類のものであってよい。航空機と同様に、デュアルレールシステム１２は、このようなローラタイプのコンベアだけでなく、パレットをガイドし、積み下ろしのために、パレットが前方と後方にのみ移動するように拘束する拘束レールを含む。パレットは、走行中の拘束のためにパレットをデュアルレールシステムにロックするためのロック機構と、各パレットに貨物を固定するためのタイダウンリングが使用されている。標準的なパレットは、長さ８８インチ、幅１０８インチ、厚さ２と１／４インチの寸法で、最大積載量は１０，０００ポンドである。

図４および図５は、第１のＡＣＶの実施形態１０－１の追加的な詳細を示している。具体的には、この実施形態は、パレット４０が図示のように横方向（レールを横切って延びる長辺）に向いた単線デュアルレールシステムを採用するものである。

図６は、パレット４０を、その幅狭寸法がそれぞれのトラックを横切るように回転させた２つの平行トラックを採用した代替実施形態１０－２のデュアルレールシステム部分のみを示す図である。この実施形態では、図示のように、最大１０個のパレット４０を収容することができる。この配置は、トラックにおける全方向ローラの必要性を回避し得る。この例では、各トラックは、２つのパレット４０（各トラックから１つ）が荷降ろし中に同時に落とされるように、船尾ランプ３２から延びている。代替的な配置は、船尾ランプ３２が搬出用の１つのトラックのみを有し、各トラック１２から単一の搬出トラック上にパレット４０を移動させるためにファネリングまたはスイッチング配置が使用される場合がある。

図７は、一実施形態における船尾ランプ３２の領域の追加的な詳細を示す。この場合、船尾ランプ３２はアドオンであってもよく、保持ケーブル５０は、船尾端を支持し、取付点でのレバー式積載を制限するために使用される。これは、固定ランプ、すなわち、ＡＣＶ１０の後端部に固定的に取り付けられるか、さもなければ剛性的に部分的に取り付けられるランプの一例である。代替の実施形態では、船尾ランプは、格納式、すなわち、貨物配送のために積極的に使用されていないときに格納位置から拡張位置まで移動可能であってよい。

図８は、トラック６０を横断する断面図であり、レール６２、ローラ６４、およびパレット４０を図示している。また、デッキ面６６と、その下にある垂直支持リブ６８も示されている。

図９および図１０は、細長いローラ部材７０をデッキに固定するために採用され得るデッキストラッピングの詳細を示している。図示のように、部材７０は、部材７０の幅方向にまたがり、デッキにボルト止めされた一組のストラップ７２によって縛られるか、またはストラップ止めされる。

図１１は、代替の後端配置の詳細を示す。この設計では、図示のようにアクチュエータ８０とリンク８２を使用して、船尾ランプ３２を使用してクッションを押し下げるのを助ける。

以下は、ＡＣＶ１０が一荷の貨物を配送する場合の運用シナリオ例である：
１．クラフトに燃料を供給
２．ウェルデッキまたは遠征用トランスファードック(ＥＳＤ)での貨物積み込み
３．機体を起動し、クッションに乗る
４．ウェルデッキを出る
５．船からサーフゾーンへの移動
６．サーフゾーンを通過して浜辺へ
７．船尾ランプを下げる
８．パレットロックの解除
９．高速積み下ろしを開始（例：４５～６０秒で４０トン搬出）
１０．ランプを上げ、クッションに乗る
１１．浜辺からサーフゾーンを越えて移動
１２．船に戻る
１３．ウェルデッキへの再突入
１４．クッションを外し、機械を停止させる。

以下、少なくともいくつかの実施形態において開示されるＡＣＶの重要な特徴を箇条書きで説明する：
１）軍用水陸両用兵站支援艇
２）３０－４０トンの貨物積載量
３）ＬＰＤ－１７、ＬＳＤ４１、ＬＳＤ４９クラス、ＬＨＡ、ＥＳＤなどのウェルデッキ船に配備可能。
４）貨物の種類：車輪付きおよび有軌道車両、コンテナ貨物、パレット貨物、ブレークバルク貨物。
５）カーゴデッキを走り抜ける
６）クレーンによる積み下ろしの為にカーゴデッキを開く
７）Ｃ－１３０型パレット用デュアルレール貨物システム
８）ＡＣＶ船型
ａ）一実施形態では、１１０’ｘ４５’、高さ２２’
ｂ）代替長さ１１０、１００、９０、および８０フィート；ビーム３６、４０、４４、および４８フィート；積載重量２５、３５、４５、および５５小トン
９）有人、遠隔操作、または完全な自律走行能力
１０）推進力・揚力
ａ）原動機：舶用ガスタービン
ｂ）トランスミッション：機械式（ギアトレインなど）
ｃ）推進機：ダクト付き空気プロペラ
ｄ）揚力ファン：渦巻き型遠心ファン
１１）想定される代替軍事任務（必要に応じて用途特化のデッキモジュールを使用）。
ａ）機雷戦－対抗措置
ｂ）諜報、偵察、監視
ｃ）移動式ミサイル防衛
ｄ）移動式無人航空機基地
ｅ）シールチームの配備と回収
ｆ）陸軍海岸揚陸軍需支援
ｇ）移動式給油プラットフォーム
ｈ）有人・無人・自律型ビークルの母艦
１２）想定される非軍事的任務
ａ）石油産業支援
ｂ）沿岸湿地帯における油流出制御と回収
ｉ）湿地帯にある廃坑の閉鎖と撤去
ｉｉ）湿地帯での掘削作業の支援
ｉｉｉ）湿地帯での坑井再作業の支援
ｂ）遠隔地／険しい場所での作業
ｉ）貨物輸送
ｉｉ）郵便物の配達
ｉｉｉ）人員輸送
ｉｖ）捜索・救助
ｖ）砕氷

本発明の様々な実施形態を特に示し、説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、そこに形態および詳細における様々な変更がなされ得ることは、当業者によって理解されるであろう。

Claims (12)

1. 水陸両用エアクッションビークルであって、
   水上および平地での走行が可能なエアクッション船体；
   前記船体に支持されたデッキ；および、
   後端部から前記デッキに沿って延びる縦方向に配置されたトラックを有するデュアルレール貨物システムであって、前記トラックは、（１）前記トラックに沿った、パレット化された貨物のガイド付きスライド移動を提供するガイドレールとローラ、および、（２）輸送中にパレットを所定の位置に固定するためのロック、を有し、前記トラックは、ビークルが前進しているときに、前記ロックが解除され、前記パレット化された貨物が前記後端部から下の地面に滑り落ちる荷降ろし作業用に前記後端部に構成されている、
   水陸両用エアクッションビークル。
2. 前記後端部のトラックは、前記デッキと水平であってもよい延長された船尾ランプを含み、荷降ろし作業において前記パレット化された貨物が延長された前記船尾ランプから滑り落ちることを可能にするように構成されている、請求項１記載の水陸両用エアクッションビークル。
3. 前記船尾ランプの、前記エアクッションビークルの前記後端部への取り付け位置でのレバー式積載を制限するために、前記船尾ランプは、前記後端部を支持する保持ケーブルによって一部が固定されたアドオンである、請求項２に記載の水陸両用エアクッションビークル。
4. １つ以上の水平推力用のプロペラと揚力用の遠心ファン；および、
   水平推力と揚力のために前記プロペラと揚力ファンを駆動する１つ以上のガスタービン、
   をさらに備える、請求項１に記載の水陸両用エアクッションビークル。
5. （１）前記プロペラは可変ピッチプロペラであり、（２）前記ファンはスラストポートを備え、前記ビークルはさらに前記プロペラの後方にラダーを備え、すべてはビークルの速度および方向の制御に用いられる、請求項４に記載の水陸両用エアクッションビークル。
6. 前記エアクッションビークルの全体寸法が、対応する海軍艦艇のウェルデッキ互換性を提供する、請求項４に記載の水陸両用エアクッションビークル。
7. 前記ビークルの操縦を制御するフライ・バイ・ワイヤ制御システムを有する、請求項１記載の水陸両用エアクッションビークル。
8. 前記フライ・バイ・ワイヤ制御システムは、前記エアクッションビークルの無人運転を提供する、請求項７に記載の水陸両用エアクッションビークル。
9. 車輪付きおよび有軌道車両が前記エアクッションビークルにロールオンおよびロールオフできるように構成された船首ランプをさらに含む、請求項１に記載の水陸両用エアクッションビークル。
10. 前記トラックは、前記デュアルレール貨物システムの一対の平行なトラックのうちの１つであり、前記トラックは、それぞれのガイドレール、ローラおよびロックを備え、前記後端部での荷降ろし作業のために用いられる、請求項１に記載の水陸両用エアクッションビークル。
11. 両トラックは、前記後端部から延び、荷下ろし作業中にそれぞれのパレット化された貨物を搬出することができる、請求項１０に記載の水陸両用エアクッションビークル。
12. 前記後端部が単一の搬出トラックを備え、前記デュアルレール貨物システムが、荷降ろし作業中に２組のトラックから単一の搬出トラック上にパレットを移動するように構成されたファネリングまたはスイッチング配置を備える、請求項１０に記載の水陸両用エアクッションビークル。
    

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