JP3554253B2

JP3554253B2 - 飛行船打上方法およびシステム

Info

Publication number: JP3554253B2
Application number: JP2000172884A
Authority: JP
Inventors: 克治海法; 一樹小林; 潤一杉本
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: JP2001347995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的大型の無人の飛行船を地上等の打上点から打上げる（上昇させる）飛行船打上に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、比較的大型の無人の飛行船では、制御の困難性等から、打上げのための複雑な機構を設備することができない。従って、打上点側に打上げのための複雑な機構を設備することが必要になる。
【０００３】
従来、飛行船打上技術としては、例えば、飛行船に多数個のバラストを離脱可能に搭載し、飛行船の浮力を自重，バラストの和よりも僅かに大きな状態として、飛行船に打上点から引張される上昇用ロープを連結して飛行船の急速な上昇を抑制しながらバラストを順次離脱させて、飛行船を急激な姿勢変化が起こらないようにゆっくりと上昇させるようにしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の飛行船打上技術では、バラストの搭載で飛行船の全体重量が大きくなるため、飛行船がますます大型化するという問題点がある。また、上昇用ロープの引張やバラストの離脱を確実に実行するためには、打上操作に多数の要員を配置して複雑な打上げ操作を行わなければならないという問題点があり、更に無人の飛行船では自動でバラストを離脱するのが難しい。
【０００５】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、少ない要員の簡単な打上げ操作により安定した打上姿勢で飛行船を打上げることのできる飛行船打上方法と、この飛行船打上方法を実施するに好適な飛行船打上システムとを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため、本発明に係る飛行船打上方法は、次のような手段を採用する。
【０００７】
即ち、請求項１に記載のように、飛行船の下部に浮力体を外部から接触させて飛行船に浮力を増加させた状態で飛行船，浮力体を一定の高度まで上昇させた後、飛行船，浮力体の連結を解除して飛行船のみを上昇させる。
【０００８】
この手段によると、飛行船が浮力体により増加された浮力によりそのままの姿勢でゆっくりと上昇し、一定の高度で浮力体により増加された浮力が減少されて飛行船の本来の浮力のみで上昇する。従って、浮力体を操作して飛行船の浮力を増減するだけであるため、少ない要員の簡単な打上げ操作により安定した打上姿勢で飛行船を打上げることができる。
【０００９】削除
【００１０】削除
【００１１】
また、請求項２に記載のように、請求項１の飛行船打上方法において、格納庫に格納されている飛行船に浮力体を連結し、飛行船，浮力体の上昇を阻止したまま飛行船を格納庫から打上点まで移動させ、打上点で飛行船，浮力体を上昇させることを特徴とする。
【００１２】
この手段では、風等の影響を受けない格納庫で飛行船に浮力体を連結し、飛行船を上昇を抑制した状態で打上点まで移動する。
【００１３】
また、請求項３に記載のように、請求項１〜３のいずれかの飛行船打上方法において、飛行船，浮力体を一定の高度まで上昇させた後、その高度で飛行船，浮力体の連結の解除を留保するとともに飛行船の上昇を一時的に停止させることを特徴とする。
【００１４】
この手段では、一定の高度で風等の自然条件が整うのを待ってから、飛行船を本格的に上昇させる。
【００１５】
また、請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかの飛行船打上方法において、浮力体を圧力変形可能な構造として飛行船の下部を接触させ、地上側に対する緩衝材として機能させることを特徴とする。
【００１６】
この手段では、浮力体が飛行船の地上側に対する緩衝材として機能される。
【００１７】
さらに、前述の課題を解決するため、本発明に係る飛行船打上システムは、次のような手段を採用する。
【００１８】
即ち、請求項５に記載のように、飛行船に外部から接触されて飛行船の浮力を増加する浮力体と、浮力体に連結した操作用ロープと、一端が地上側に連結され他端が飛行船に連結されて長さ分の高度まで飛行船の上昇を許容する上昇用ロープとからなる。
【００１９】
この手段では、操作用ロープを捕まえたままで上昇用ロープを延ばせば操作用ロープの限度の高度で飛行船は浮力体から離れ、単独で上昇してゆく。
【００２０】
また、請求項６に記載のように、請求項６の飛行船打上システムにおいて、浮力体は圧力変形可能な構造で飛行船の下部付近に連結されるものであることを特徴とする。
【００２１】
この手段では、浮力体が緩衝材として機能する。
【００２２】
また、請求項８に記載のように、請求項６または７の飛行船打上システムにおいて、飛行船，浮力体を支えて走行する移動体を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この手段では、浮力体が連結された飛行船が移動体により走行移動される。
【００２４】
また、請求項８の飛行船打上システムにおいて、上昇用ロープの一端が移動体（地上側）に連結されていることを特徴とする。
【００２５】
この手段では、上昇した飛行船が浮力体から離された後も、飛行船のみを移動体に引き留めておくことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項９に記載のように、請求項７または８の飛行船打上システムにおいて、移動体に飛行船を下方と側方とから支えるサポート体を搭載したことを特徴とする。
【００２７】
この手段では、走行移動中の飛行船の姿勢が風等に抗してサポート体によって維持される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る飛行船打上方法およびシステム実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１，図２は、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（１）を示すものである。
【００３０】
まず、本発明に係る飛行船打上システムの実施の形態の構成を説明する。
【００３１】
この実施の形態で打上対象となる飛行船１は、成層圏まで上昇して停留するのに必要な制御が地上から行われる無人のものからなるもので、大きさが長さ２００ｍ程度，最大直径５０ｍ程度の大型である。
【００３２】
この実施の形態では、格納庫２に格納されている飛行船１を打上点まで移動させ、打上点で飛行船１を打上げるものを示してある。
【００３３】
この実施の形態は、浮力体３，上昇用ロープ４，操作用ロープ５，移動体６の各部で構成されている。
【００３４】
浮力体３は、図２に詳細に示されるように、柔軟な材質で紡錘形に形成され紡錘形の飛行船１の胴部の下側面に対応した湾曲形に圧力変形して当接され飛行船１の左右側にそれぞれ１個づつ配備可能な１対で構成される気球部３ａと、左右側の気球部３ａを飛行船１の下側を通して連結する連結ロープ３ｂとからなる。気球部３ａには、浮力を得るためのヘリウムガス等が充填される。連結ロープ３ｂは、浮力体３の長さ方向に複数本配置され、それぞれ移動体６に着脱可能に連結されている。なお、この浮力体３は、飛行船１の長さ方向に間隔を介して２箇所配備される。
【００３５】
上昇用ロープ４は、図２に示すように、一端が移動体６に連結され、他端が飛行船１の下部にカプラ等で着脱可能に連結されている。この上昇用ロープ４は、２５ｍ程度以上の全長が確保され捲回されて移動体６に搭載されている。
【００３６】
操作用ロープ５は、図２に示すように、一端が浮力体３の気球部３ａに連結され、他端がフリーになっている。この操作用ロープ５は、上昇用ロープ４よりも少し長い全長を有し捲回されて移動体６に搭載されている。
【００３７】
移動体６は、自走または牽引により走行する台車形からなるもので、平坦な台部６ａに車輪６ｂを支持してなる。台部６ａは、上面に飛行船１を着脱可能に連結するフック６ｃを備えて車高を異ならせた２台が用意されている。
【００３８】
次に、本発明に係る飛行船打上システムの実施の形態の操作，動作の説明に基づいて、本発明に係る飛行船打上方法の実施の形態を説明する。
【００３９】
この実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、浮力体３，上昇用ロープ４，操作用ロープ５を備えた移動体６を走行移動させて、飛行船１の下方に侵入配置する。そして、飛行船１を移動体６のフック６ｃと上昇用ロープ４の他端とに連結する。なお、この作業については、格納庫２の内部で行われるため、風等の影響を避けて迅速，安全に行うことができる。
【００４０】
この結果、飛行船１は、移動体６に浮力体３を介して下支えされて水平姿勢が維持され、墜落の危険性が回避されるとともに移動体６からの離脱上昇が阻止される。即ち、前述の飛行船１の浮遊姿勢が安定した姿勢に変換される。
【００４１】
なお、飛行船１の降下回収の際に、飛行船１の下方に予め移動体６等を配置しておくことも可能である。
【００４２】
続いて、移動体６を走行させて、飛行船１を格納庫２から打上点に移動させる。
【００４３】
この移動では、前述のように飛行船１が安定した姿勢に保持されているため、風等の影響で飛行船１が傾倒したりすることがない。また、飛行船１の下方側に位置した圧力変形可能な浮力体３が地上や移動体６に対する緩衝材として機能して、飛行船１へ無用の荷重等が掛かるのを防止する。
【００４４】
続いて、図１（Ｂ）に示すように、打上点において、飛行船１と移動体６のフック６ｃとの連結と、浮力体３と移動体６との連結とを解除する。
【００４５】
この結果、飛行船１に浮力体３に貼りついた状態で両者は一体的に上昇する。このとき、垂下がる操作用ロープ５を地上に待機したり移動体６に搭乗している要員が捕まえたままで、上昇用ロープを延ばせば操作用ロープの限度の高度で飛行船１は浮力体から離れ、単独で上昇してゆく。飛行船１は、急激な姿勢変化が起こらずにゆっくりと上昇する。
【００４６】
飛行船１の上昇は、上昇用ロープ４が一杯に引き出されたことによって停止することになる。なお、移動体６がかなり大型にならざるを得ないため、飛行船１，浮力体３の浮力で移動体６が持上がるようなことはない。従って、上昇した飛行船１の姿勢が不安定になることはない。そして、風等の自然環境が整うのを待って、飛行船１と上昇用ロープ４との連結を解除すると、飛行船１が本来の浮力のみで確実に上昇する（図１（Ｃ）参照）。このとき、飛行船１に推進力が加えられる。
【００４７】
なお、風等の自然環境が整うのを待っている際には、安全性が確保された高度が確保されているため、少しの突風で飛行船１が墜落するようなことはない。また、風等の自然環境が整っている場合には、飛行船１を停止させることなく連続的に上昇させることも可能である。
【００４８】
この実施の形態によると、飛行船１，浮力体３の連結，連結の解除により飛行船１の浮力を増減するだけであるため、少ない要員による簡単な打上操作で飛行船を打上げることができる
【００４９】
図３，図４は、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（２）を示すものである。
【００５０】
この実施の形態では、前述の実施の形態（１）の前方側の移動体６に備えられる浮力体３，操作用ロープ５を省略し上昇用ロープ４を残して、移動体６に飛行船１を下方と側方とから支えるサポート体７を搭載している。
【００５１】
サポート体７は、図４に示されるように、移動体６の側部に立設された保護壁６ｄによって型崩れを防止された発泡材等のクッション材からなる。
【００５２】
この実施の形態によると、実質的に前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、サポート体７によって移動等の際の飛行船１の安定した姿勢の維持性能が高くなる。
【００５３】
図５は、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（３）を示すものである。
【００５４】
この実施の形態では、前述の実施の形態（１）の打上点において、飛行船１の先頭部を係留用ロープ８で係留タワー９に係留している。
【００５５】
この実施の形態によると、実質的に前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、上昇の途中で風等の自然環境が整うのを待っている間に、風の向きも対応して飛行船１を旋回移動させ、風抵抗を減衰して安定した係留姿勢をとることができるようになる。
【００５６】
なお、この実施の形態では、移動体６に係留タワー９を中心とする周方向への走行も可能な車輪６ｂを備えておくことが必要になる。
【００５７】
図６は、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（４）を示すものである。
【００５８】
この実施の形態では、前述の実施の形態（３）の移動体６を打上点で重錘１０に交換している。
【００５９】
この実施の形態によると、実質的に前述の実施の形態（３）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、かなり大型にならざるを得ない移動体６に複雑な走行構造を構成することなく飛行船を円滑に旋回させることができるようになる。
【００６０】
図７は、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（５）を示すものである。
【００６１】
この実施の形態では、前述の実施の形態（３），（４）の係留タワー９を移動体６に搭載している。
【００６２】
この実施の形態によると、実質的に前述の実施の形態（３），（４）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、格納庫２の内部等の打上点以外で飛行船１の係留作業を行うことができる。
【００６３】
以上、図示した実施の形態の外に、前述の実施の形態（２）について前述の実施の形態（３）〜（５）を適用することも可能である。
【００６４】
さらに、飛行船１を浮力が気圧によって自動的にまたは自然に調整されるものとして、自重よりも浮力が僅かに小さい状態または自重と浮力とが同じ状態の飛行船１を自重よりも浮力が僅かに大きくなる状態になる高度まで浮力体３と連結して上昇させるようにすることも可能である。この実施の形態によると、浮力体３が連結されて上昇する際の飛行船１の浮力を低く抑えて急速上昇を防止することができる。
【００６５】
さらに、浮力体３を硬質の材質で形成したり球形に形成したりすることも可能である。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る飛行船打上方法およびシステムは、浮力体を操作して飛行船の浮力を増減するだけで、飛行船が浮力体により増加された浮力によりそのままの姿勢でゆっくりと上昇し、一定の高度で飛行船は本来の浮力のみで上昇するため、少ない要員の簡単な打上げ操作により安定した打上姿勢で飛行船を打上げることができる効果がある。
【００６７】削除
【００６８】
さらに、請求項２，７として、風等の影響を受けない格納庫で飛行船に浮力体を連結し、飛行船を上昇を抑制した状態で打上点まで移動することができるため、風等の影響を避けて迅速，安全に飛行船，浮力体を連結することができる効果がある。
【００６９】
さらに、請求項５として、一定の高度で風等の自然条件が整うのを待ってから、飛行船を本格的に上昇させることができるため、飛行船を確実に打上げることができる効果がある。
【００７０】
さらに、請求項４，６として、浮力体が地上側に対する緩衝機能を奏するため、飛行船に無用の荷重等が掛かるのを防止することができる効果がある。
【００７１】
さらに、請求項８として、上昇した飛行船が浮力体から離された後も飛行船のみを移動タイに引き留めておくことができるので、天候に応じてに対処させることができる。
【００７２】
さらに、請求項９として、走行移動中の飛行船姿勢が風等に抗してサポート体によって維持されるため、飛行船の安定した姿勢の維持性能が高くなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（１）を示す打上工程の側面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）の順に工程順が示されている。
【図２】図１の要部の縦断面図である。
【図３】本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（２）を示す打上工程の側面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）の順に工程順が示されている。
【図４】図３の要部の縦断面図である。
【図５】本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（３）を示す打上の一工程の側面図である。
【図６】本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（４）を示す打上の一工程の側面図である。
【図７】本発明に係る飛行船打上方法およびシステムの実施の形態（５）を示す打上の一工程の側面図である。
【符号の説明】
１飛行船
２格納庫
３浮力体
４上昇用ロープ
５操作用ロープ
６移動体
７サポート体

Claims

飛行船の下部に浮力体を外部から接触させて飛行船に浮力を増加させた状態で飛行船，浮力体を一定の高度まで上昇させた後、飛行船，浮力体の連結を解除して飛行船のみを上昇させる飛行船打上方法。
請求項１の飛行船打上方法において、格納庫に格納されている飛行船に浮力体を連結し、飛行船，浮力体の上昇を阻止したまま飛行船を格納庫から打上点まで移動させ、打上点で飛行船，浮力体を上昇させることを特徴とする飛行船打上方法。
請求項１又は２の飛行船打上方法において、飛行船，浮力体を前記高度まで上昇させた後、その高度での飛行船，浮力体の連結の解除を留保するとともに飛行船の上昇を一時的に停止させることを特徴とする飛行船打上方法。
請求項１〜３において、浮力体を圧力変形可能な構造として飛行船の下部に接触し地上側に対する緩衝材として機能させることを特徴とする飛行船打上方法。
飛行船の下部に着脱可能に連結されて飛行船の浮力を増加する浮力体と、浮力体に連結した操作用ロープと、一端が地上側に連結され他端が飛行船に連結されて長さ分の高度まで飛行船の上昇を許容する上昇用ロープとからなる飛行船打上システム。
請求項５の飛行船打上システムにおいて、浮力体は圧力変形可能な構造で飛行船の下部に接触されるものであることを特徴とする飛行船打上システム。
請求項５または６の飛行船打上システムにおいて、飛行船，浮力体を支えて走行する移動体を備えたことを特徴とする飛行船打上システム。
請求項７の飛行船打上システムにおいて、上昇用ロープの一端が移動体に連結されていることを特徴とする飛行船打上システム。
請求項７または８の飛行船打上システムにおいて、移動体に飛行船を下方と側方とから支えるサポート体を搭載したことを特徴とする飛行船打上システム。