JP3284616B2 - 飛行体の回収装置及び回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、特にランチャ、又は空中から発
進される無人の飛行体の回収装置及び回収方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】無人の飛行体を回収する場合、飛行体の
動力を停止させた後、落下傘を開傘させて降下させる。
飛行体の着地の際、逆推進ロケットを作動させて衝撃を
緩和したり、または予め機体に衝撃吸収物質を貼着して
衝撃エネルギを吸収していた。

【０００３】しかしながら、予め予定していた回収に適
する平地に着地させる場合は良いが、緊急に荒地や水上
に着地させなければならない事態がしばしば発生する。
また、風などの影響により流されて飛行体が予定外の所
に着地することもあり得る。上記緩衝装置では飛行体が
水上に着水した場合、水没する虞がある。

【０００４】そこで、飛行体が海上、湖上、又は河川な
どに着水する場合に備え、緩衝装置とは別に浮子と、こ
の浮子を膨張させる高圧ガスボンベを飛行体に搭載する
ことが行なわれる。この場合、着水と同時にボンベから
二酸化炭素、窒素ガス等の高圧ガスを浮子内に導入しこ
れにより浮力を得て飛行体の水没を阻止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の浮力付与装
置は、緩衝装置とは別に構成され、そのため構成が複雑
となると共に、大きな収容スペースを必要としまた重量
も増大する。特に、高速飛行体の場合は機体に許される
スペース及び重量は極く僅かであり、衝撃緩衝と浮力が
同時に得られる回収装置及び回収方法を実現することが
極めて困難であった。

【０００６】よって、本発明は、上記従来技術の有する
問題点を解消する、飛行体の回収装置及び回収方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の無人飛行体の回
収装置は、飛行体底部に所要長さの線状体を介して接続
され、飛行時には飛行体底部から鉛直方向に垂下される
高度検出装置と、その出力信号により作動するガス発生
器と、飛行体に配設され該ガス発生器の発生ガスにより
膨張する袋体と、該袋体内の圧力が所定圧を越えたとき
開作動して袋体内のガスを放出するリリーフ弁と、該袋
体を内包して飛行体に配設されるエアバッグと、該エア
バッグに所定の開口面積をもって穿設されるガス排出口
とからなる無人飛行体の回収装置であり、前記エアバッ
グは、無人飛行体が着地乃至は着水する際の衝撃により
収縮して衝撃を緩和し、前記袋体は、無人飛行体が着水
した際に浮子として機能するものである。

【０００８】また、本発明の無人飛行体の回収方法は、
飛行体底部に所要長さの線状体を介して接続され、飛行
時には飛行体底部から鉛直方向に垂下される高度検出装
置を用いて高度を検出し高度が所定値に達したときに信
号を出力する段階と、その出力信号によりガスを発生す
る段階と、この発生ガスを飛行体に配設される袋体内に
導入する段階と、袋体内の圧力が所定圧を越えたときに
袋体内のガスを放出する段階と、袋体を内包して飛行体
に配設されるエアバッグに放出ガスを導入する段階と、
エアバッグ内の一部のガスを放出する段階とからなる無
人飛行体の回収方法であり、前記エアバッグは、無人飛
行体が着地乃至は着水する際の衝撃により収縮して衝撃
を緩和し、前記袋体は、無人飛行体が着水した際に浮子
として機能するものである。以下、「飛行体」というと
きは、「無人飛行体」を意味する。

【０００９】ガスを発生させる方法として、高圧ガスボ
ンベによるガス供給と、液体もしくは固体燃料によるガ
ス生成が考えられる。高圧ガスボンベによるものは、収
容容積、飛行体重量とも増大することからあまり好まし
くない。また、液体燃料によるものは構造が複雑となり
また高価となる。一方、ガス発生器は固体燃料を使用し
その燃焼によりガスを生成する。このガス発生器を使用
することにより、簡便な固体燃料が利用でき、小型・軽
量かつ簡単な構造の安価なガス発生装置が実現できる。

【００１０】袋体とエアバッグにそれぞれ独立にガス発
生器を用意することも可能である。この場合、袋体はリ
リーフ弁を備える必要がなく、エアバッグも袋体に関係
なく設置することができるという利点がある。その反
面、ガス発生器の数が増え、回収装置の価格、重量、容
積等の点で問題が生じる。そこで、本発明は上記した構
成を採用するものである。

【００１１】上記のように構成された飛行体の回収装置
は、高度検出装置が所定の高度を検知するとその信号が
ガス発生器に送られ、ガス発生器はこの信号を入力して
作動しガスを生成する。このガスは飛行体に配設された
袋体内に導入され袋体は膨張する。袋体内の圧力が所定
圧を越えるとリリーフ弁が作動して袋体内のガスを放出
する。飛行体には袋体を内包してエアバッグが配設さ
れ、放出ガスはこのエアバッグ内に導入される。これに
よりエアバッグは膨張し飛行体の着地乃至は着水の際の
衝撃を緩和する。袋体は、海上などに着水した場合、浮
子として機能する。また、ガス排出口は、エアバッグ内
の一部のガスを放出して着地の際の衝撃を和らげるよう
に働く。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。

【００１３】図１は、本回収装置を備える小型無人飛行
体の概略断面図である。この回収装置は、飛行体胴部１
の下部、すなわち胴部に差渡された仕切板３と、開閉可
能な収納扉９の間に配設されている。仕切板３の中央部
にガス発生器２が固定され、このガス発生器２を内包し
て袋体６が折畳み状態で仕切板３に固定され、更にこの
袋体６を内包してエアバッグ７が仕切板３に折畳み状態
で固定されている。

【００１４】また、高度検知器１８（図３）が飛行体の
底部に備っている。高度検知器として、例えば電波高度
計、又は重錘懸架式高度計等を利用することができる。

【００１５】ガス発生器２は、円筒形ハウジング２０を
備える。このハウジング２０は、耐蝕アルミニウム合金
からなり、直径１１cm、高さ６cmの寸法を有する。ハウ
ジング２０内の中央に点火器１０が配設され、この点火
器１０を囲繞して燃焼室（図示せず）が形成され、この
燃焼室内に固体燃料、すなわちガス発生剤が充填されい
ている。また、燃焼室を囲繞してクーラント・フィルタ
室（図示せず）が形成され、その中に発生ガスの冷却・
濾過を果すステンレス製金網からなるクーラント・フィ
ルタが配設されている。更に、ハウジング２０の周壁に
はガスの噴出口４が複数個周方向に穿設されている。

【００１６】ガス発生剤として、アジ化ナトリウム系錠
剤１００gが使用されている。このアジ化ナトリウム系
錠剤は、燃焼により純粋な窒素ガスを生成する。ガス発
生剤は、約３０ミリ秒で燃焼を完了する。またガス発生
剤として他に、無煙火薬や混成系火薬を使用することが
できる。この場合、クーラント（冷却材）を多く用いる
必要がある。

【００１７】袋体６は、ポリアミド繊維布からなり、内
面を耐熱ゴムで被覆してある。袋体内部は気密状態にさ
れ、この袋体内部にガス発生器２よりガスが導入され
る。ガスが充填された袋体６は、飛行体が着水したとき
に飛行体に浮力を与え飛行体が沈まないようにする。そ
のためこの袋体は必要な浮力を得るに十分の容積を有す
る。例えば、この袋体６はその膨張時に直径１５cm、長
さ５０cmの袋となり、飛行体に約１０kgの浮力を与える
ことができる。この袋体６には、図２に示すように、リ
リーフ弁５が取付けられている。このリリーフ弁５は、
袋体内部の圧力が０．２kgf／cm2を越えると開口するよ
うになっている。

【００１８】エアバッグ７はポリアミド繊維布からな
り、前記リリーフ弁５を介して袋体６と連通し、袋体６
より放出されるガスを導入して膨張するようになってい
る。膨張時、このエアバッグ７は直径５０cm、高さ３０
cmに膨出し、飛行体が着地乃至は着水したときにガスク
ッションとして機能し、これにより飛行体の衝撃を緩和
するようになっている。このエアバッグ７の下部には、
直径８cmのガス排出口８が穿設されている。このガス排
出口８は、着地衝撃を減じるように働く。すなわち、飛
行体が着地乃至は着水する際には、エアバッグ７はほぼ
完全に膨張しているが、このガス排出口８により飛行体
の着地又は着水と同時にエアバッグは収縮を開始し、こ
れにより飛行体の着地衝撃を加速度倍数５以下に減じる
ことができる。着地時の加速度倍数が１０を越えると飛
行体の多くの部分が破壊する虞がある。また、このガス
排出口８が無いとエアバッグ７は気密状態にあり、着地
と同時に飛行体は上方に跳ね上がり、再落下時に地上に
叩き付けられ大破する虞がある。袋体６は膨張しても直
径が小さいから飛行体が跳ね上げを起こすことはない。

【００１９】図２は、本回収装置が作動し袋体及びエア
バッグが完全に膨張した状態を示す。すなわち、ガス発
生器２が作動してガスを発生し、このガスを導入して袋
体６が膨張し、更にリリーフ弁５により袋体６の放出す
るガスによりエアバッグ７が膨張した様子を示す。

【００２０】図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の飛行体の
回収方法の各段階を示す。すなわち、この段階は、 （イ）第一段階（図３（ａ）〜（ｃ））：地上からの電
波指令、又は飛行プログラムに従ってエンジンが停止さ
れ胴体上部に収納された落下傘１７が開傘された飛行体
１６が降下を開始し、その高度が地上乃至は水上１９の
約２mの位置までくると、高度検知器１８が高度を検出
し、収納扉９を開放する指令信号、及び点火器を作動さ
せる指令信号を出力する段階、 （ロ）第二段階：点火器が作動してガス発生剤が着火し
それによりガスを発生する段階、 （ハ）第三段階：この発生ガスを飛行体に配設される袋
体内に導入する段階、 （ニ）第四段階：袋体内の圧力が所定圧を越えたときに
袋体内のガスを放出する段階、 （ホ）第五段階：袋体を内包して飛行体に配設されるエ
アバッグに放出ガスを導入する段階、 （ヘ）第六段階（図３（ｄ）及び（ｅ））：飛行体が着
地乃至は着水すると同時にエアバッグ７内の一部のガス
を放出する段階、 からなる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、衝撃緩衝と浮力が同時
に得られる飛行体の回収装置及び回収方法が実現でき
る。すなわち、飛行体が着地する際にはエアバッグが衝
撃を緩和し、これにより飛行体は損傷を受けることなく
飛行体を無事に回収することができる。また、飛行体が
着水した場合にはエアバッグが衝撃を緩和すると共に、
袋体が浮袋となり、これにより飛行体が沈むことなく飛
行体を無事に回収することができる。

【００２２】本回収装置は、小型かつ軽量であり、構造
も簡単で安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回収装置を装着した飛行体の概略断面
図。

【図２】本回収装置が作動した状態を示す飛行体の概略
断面図。

【図３】本発明の飛行体の回収方法の各段階を示す概略
図。

【符号の説明】

１ 胴部 ２ ガス発生器 ３ 仕切板 ５ リリーフ弁 ６ 袋体 ７ エアバッグ ８ ガス排出口 １０ 点火器

フロントページの続き (72)発明者 横山 章 東京都品川区大井５−21−１ (56)参考文献 特開 平４−244453（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−281460（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−67296（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−20857（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭41−14152（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B64C 25/00 B64D 25/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛行体底部に所要長さの線状体を介して
   接続され、飛行時には飛行体底部から鉛直方向に垂下さ
   れる高度検出装置と、その出力信号により作動するガス
   発生器と、飛行体に配設され該ガス発生器の発生ガスに
   より膨張する袋体と、該袋体内の圧力が所定圧を越えた
   とき開作動して袋体内のガスを放出するリリーフ弁と、
   該袋体を内包して飛行体に配設されるエアバッグと、該
   エアバッグに所定の開口面積をもって穿設されるガス排
   出口とからなる無人飛行体の回収装置であり、前記エア
   バッグは、無人飛行体が着地乃至は着水する際の衝撃に
   より収縮して衝撃を緩和し、前記袋体は、無人飛行体が
   着水した際に浮子として機能するものである無人飛行体
   の回収装置。
2. 【請求項２】 飛行体底部に所要長さの線状体を介して
   接続され、飛行時には飛行体底部から鉛直方向に垂下さ
   れる高度検出装置を用いて高度を検出し高度が所定値に
   達したときに信号を出力する段階と、その出力信号によ
   りガスを発生する段階と、この発生ガスを飛行体に配設
   される袋体内に導入する段階と、袋体内の圧力が所定圧
   を越えたときに袋体内のガスを放出する段階と、袋体を
   内包して飛行体に配設されるエアバッグに放出ガスを導
   入する段階と、エアバッグ内の一部のガスを放出する段
   階とからなる無人飛行体の回収方法であり、前記エアバ
   ッグは、無人飛行体が着地乃至は着水する際の衝撃によ
   り収縮して衝撃を緩和し、前記袋体は、無人飛行体が着
   水した際に浮子として機能するものである無人飛行体の
   回収方法。