JP3952126B2 - 飛行船の発進方法及び飛行船発進装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行船の発進方法及び飛行船発進装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に飛行船は、大きな滑走路や飛行場を必要とせず、騒音の発生が比較的少なく、低速飛行が可能であることから、比較的低高度（高度数ｋｍ以下）での広告宣伝、イベント中継、輸送や観光用等に使用されている。
【０００３】
このような飛行船は、流線型の船体内にヘリウムガス等の浮揚気体を収容するに十分なスペースを確保することから、それ自体が大きく、屋外に係留すると風の影響を直接受けるので、その係留には風の影響を考慮しなければならない。特に側方からの風、いわゆる横風抗力は大きく、飛行船の動きを完全に拘束した状態で係留することは困難である。
【０００４】
そこで、従来の飛行船の係留方法は、図８に概略を示すように飛行船１０１の船首部を地上に立設されたマスト１０５に旋回自在に係留し、船体中心付近に設けられたゴンドラ１０２の下部に取り付けられた車輪１０３によって地上に支持せしめ、係留状態では側方の風抗力が作用しないように、風に自由に吹き流されて風見の如くマスト１０５の回りを旋回するように係留されている。離陸は、船首部の係留を解除して飛行船１０１に搭載された推進機の推力と浮揚気体の浮力によって浮上する。
【０００５】
また、このマスト１０５に飛行船１０１を係留する係留方法によると、マスト１０５を中心に飛行船１０１全体が旋回するので広大な係留用地が必要になる。この対策として、図９に示すように飛行船１０１全体を水平姿勢で大型台車１０６上に多数のロープ１０７で拘束し、離陸時には各ロープ１０７を同時に操作して離脱させる水平離脱方法がある。
【０００６】
このような比較的低高度で使用される飛行船１０１は、大きな船体内にヘリウムガス等の浮揚気体を収容するのに十分なスペースがあり、重く出力の大きな推進機を搭載することが可能であり、一般の航空機のように水平に離陸発進する運航形態が通常採用されている。
【０００７】
一方、成層圏等の高々度（例えば高度１７ｋｍ以上）に定点滞空して静止衛星のように電波中継による情報通信、放送、写真やレーダ等の電磁波による地表や気象観測を広範囲に実施したり、高層大気中の成分分析等の調査、また高空を任意の地点に移動かつ長時間の滞空可能なことから広範囲な測量、観測、調査、監視及び偵察等の大規模な任務を比較的安価に達成できる成層圏飛行船が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、大気密度が海面付近に比べ約１４〜１５分の１に希薄化する成層圏等の高々度へ上昇する飛行船にあっては、浮力を発生させる浮揚気体の容積を地上に比べ、成層圏において１４〜１５倍と大幅に変化させる必要があることから、船体の大きさが巨大化される。このため特に飛行船の製造或いは運航上の利便性から船体構造や装備品の軽量化が要求され、極力船体規模を抑制する必要がある。
【０００９】
この結果、成層圏用の飛行船は小型軽量化された推進機による小推進力と浮上に必要な最小限の浮力による操縦が余儀なくされ、操縦能力が抑制される結果、飛行船が突風や横風を受けた際に操縦安定性に影響を及ぼし、特に地上付近で突風や横風等により流されて円滑な上昇飛行が妨げられれることが懸念される。
【００１０】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、小推進力であっても操縦安定性を確保して円滑な上昇飛行が得られる飛行船の発進方法及び飛行船発進装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の飛行船の発進方法の発明は、水平姿勢の飛行船の船首部及び船尾部を各々固定する船首部支持手段と船尾部支持手段とによって上記飛行船を水平姿勢に保持する飛行船発進装置と、上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する上記船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構とを備え、上記船首部支持手段及び船尾部支持手段によって各々船首部及び船尾部を固定して飛行船を水平姿勢に保持した状態から、上記船首部支持手段による船首部の固定を解除して上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動させ、該垂直姿勢における飛行船の船尾部の上記船尾部支持手段による固定を解除して上記飛行船を垂直姿勢で上昇せしめることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備等の作業が可能になり、その作業性に優れ、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で飛行船を上昇させることによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が確保できて操縦の安定性が得られる。この結果、地上付近で横風等の影響が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができて円滑な飛行船の発進がもたらされる。
【００１３】
請求項２に記載の飛行船発進装置の発明は、水平姿勢における飛行船の船首部を固定する船首部支持手段を有する前方支持装置と、上記水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する船尾部支持手段を有すると共に、上記前方支持装置と協働して上記飛行船を水平姿勢に保持する後方支持装置とを備え、該後方支持装置は、上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構を有し、上記船首部支持手段による船首部の固定解除によって、上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動せしめ、かつ船尾部支持手段による上記船尾部の固定解除によって上記飛行船を上昇せしめることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能になり作業性に優れると共に、船首部支持手段による固定を解除することによって、飛行船自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船を垂直姿勢に移動させることが可能であり、飛行船発進装置の構成の複雑化を招くことなく飛行船を垂直姿勢に移行でき、請求項１の飛行船の発進方法を容易に実施することができる。
【００１６】
また、水平垂直変更機構によって飛行船の姿勢変化に連動して船尾部支持手段を回動することによって飛行船に負担を掛けることなく水平姿勢から垂直姿勢に円滑に移行することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２の飛行船発進装置において、上記後方支持装置は、船尾部支持手段による船尾部の固定解除による飛行船の浮揚気体による上昇開始速度を制御する上昇加速度補助装置を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明によると、上昇加速度補助装置によって飛行船の上昇開始速度を制御することによって飛行船に急激な衝撃が作用することなく円滑に上昇を開始することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３の飛行船発進装置において、上記上昇速度補助装置は、ロープ巻き取りローラと、該ロープ巻き取りローラに固定端が固定され、かつ自由端が船尾部に配設されたロープ挿通金具に挿通して折り返されて上記固定端と共に上記ロープ巻き取りローラに繰り出し可能に巻き取られるロープとを有する離脱機構部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明によると、ロープ巻き取りローラに巻き取られたロープの繰り出し速度によって飛行船の上昇開始速度が制御され、ロープの二重に巻き取られた部分がロープ巻き取りローラから繰り出されると、船尾部に設けられたロープ挿通金具からロープが擦り抜け始め、飛行船の自由上昇が開始せしめられ、円滑な飛行船の発進が得られる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４の飛行船発進装置において、上記離脱機構部は、上記ロープ巻き取りローラの固定及び回転を許容するクラッチと、上記ロープ巻き取りローラの回転速度を制御するブレーキとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明によると、クラッチによるロープ巻き取りローラの回転を許容することによって飛行船の上昇が開始せしめられ、ブレーキによりローラ巻き取りローラの回転速度を制御することによって上昇開始速度を制御することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項の飛行船発進装置において、上記船首部支持手段及び船尾部支持手段は、上記水平姿勢を保持した飛行船を、該飛行船の中心軸線回りに回転自在に支持することを特徴とする。この請求項６の発明によると、水平姿勢を保持しつつ飛行船を所望回転角回転させることによって地上における飛行船の整備等の作業が容易に行える。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれか１項の飛行船発進装置において、上記前方支持装置及び後方支持装置は、各々互いに連結支持台及び連結器を介して連結された走行台車を備えたことを特徴とする。請求項７の発明によると、前方支持装置及び後方支持装置が互いに連結された走行台車を備えることから、飛行船を係留した状態で容易に移動することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の実施の形態を図１乃至図７によって説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の概要を示す説明図である。図中符号１０は飛行船であって、２０は飛行船１０の発進装置である。
【００２７】
飛行船１０は、フープ応力を減らすために円筒形断面を有し側面視略楕円形で前後方向に長い流線型に形成されている。
【００２８】
飛行船発進装置２０は、連接支持台２１及び連結器２２等によって連接されて水平姿勢の飛行船１０の船首部１１を保持する前方支持装置３０と、船尾部１２を保持する後方支持装置４０とを備えている。
【００２９】
前方支持装置３０は、図２に概要を模式的に示すように移動台車３１を有し、移動台車３１上に円筒状の支持部材３２が立設されている。支持部材３２の上端に上下機構３３を介して上下移動自在に回転機構３４が設けられ、回転機構３４によって船首部１１を保持する船首部支持手段３５が設けられている。
【００３０】
上下機構３３は、ベアリング３３ｂを介して支持部材３２に回動自在に支持されると共に、ロック装置（図示せず）によって支持部材３２に固定される支軸３３ａを有し、支軸３３ａに支持されたラック３３ｃをピニオン３３ｄにより駆動することによって回転機構３４を上下移動するように構成されている。
【００３１】
回転機構３４は、上下機構３３によって上下移動自在に支持された水平方向に延在する円筒状のハウジング３４ａを有し、ハウジング３４ａにベアリング３４ｂによって回転軸３４ｃが回転自在に支持されている。この回転軸３４ｃはロック装置（図示せず）のロックを解除することによって付勢手段、例えばコイルスプリング３４ｄの付勢力によって船首部１１から離反する方向に移動せしめられる。
【００３２】
回転軸３４ｃの船首部１１側に船首部支持手段３５が配設されている。船首部支持手段３５は、回転軸３４ｃに設けられた円板状のキャップ３５ａと、弾性を有する環状のクッションパッド３５ｂと、複数の保持ロープ３５ｃとによって構成され、図２に示すようにキャップ３５ａにクッションパッド３５ｂを介在して船首部１１を当接して回転軸３４ｃの回転軸心と飛行船１０の中心軸線とが同軸心となるように位置決めし、キャップ３５ａに設けられた係止フック３５ｅと船首部１１に取り付けられた係止フック１１ｅとの間を保持ロープ３５ｃによって繋止することによってキャップ３５ａに船首部１１が固定される。
【００３３】
更に、図３に示すように移動台車３１上には、姿勢変更ロープ３７を巻き取り及び繰り出す姿勢変更ロープ調整装置３６が設けられ、船首部１１には姿勢変更ロープ３７の先端を係止するためのロープ係止部１１ｆが設けられている。
【００３４】
一方、後方支持装置４０は、図４に概要を模式的に示すように移動台車４１を有し、移動台車４１上に、水平方向でかつ移動台車４１の車幅方向に延在する回動軸心４２ａを中心に回動自在に円筒状の支持部材４２が支持され、支持部材４２は水平垂直変更機構４３によって支軸部材４２が垂直に起立する水平位置と水平に横臥する垂直位置に回動せしめられる。
【００３５】
この水平垂直変更機構４３は、支持部材４２に設けられた回動軸心４２ａを中心とする円弧状の円弧軌道ギヤ４３ａと、円弧軌道ギヤ４３ａに噛合する駆動ギヤ４３ｂを有し、電動モータ（図示せず）による駆動ギヤ４３ｂの回転駆動によって、円弧軌道ギヤ４３ａを介して支持部材４２が回動せしめられ、かつブレーキ（図示せず）によって駆動ギヤ４３ｂを停止保持することによって支持部材４２が該位置に停止して保持される。
【００３６】
支持部材４２の上端に上下機構４４を介して上下移動自在に回転機構４５が設けられ、回転機構４５によって船尾部１２を保持する船尾部支持手段４６が設けられ、更に船尾部支持手段４６に上昇加速補助装置４７が形成されている。
【００３７】
上下機構４４は、ベアリング４４ｂを介して支持部材４２に回動自在に支持されると共に、ロック装置（図示せず）によって支持部材４２に固定される支軸４４ａを有し、支軸４４ａに支持されたラック４４ｃをピニオン４４ｄにより駆動することによって回転機構４５を上下移動するように構成されている。
【００３８】
回転機構４５は、上下機構４４によって上下移動自在に支持された水平方向に延在する円筒状のハウジング４５ａを有し、ハウジング４５ａにベアリング４５ｂによって回転軸４５ｃが回転自在に支持されている。この回転軸４５ｃはロック装置（図示せず）を解除することによって付勢手段、例えばコイルスプリング４５ｄの付勢力によって船尾部１２から離反する方向に移動せしめられる。
【００３９】
回転軸４５ｃの船尾部１２側に船尾部支持手段４６が配設されている。船尾部支持手段４６は、回転軸４５ｃに設けられた円板状のキャップ４６ａと、弾性を有する環状のクッションパッド４６ｂと、複数の保持ロープ４６ｃとによって構成され、図４に示すようにキャップ４６ａにクッションパッド４６ｂを介在して船尾部１２を当接して回転軸４５ｃの回転軸心と飛行船１０の中心軸線とが同軸心となるように位置決めし、キャップ４６ａに設けられた係止フック４６ｅと船尾部１２に取り付けられた係止フック１２ｅとの間を保持ロープ４６ｃによって繋止することによってキャップ４６ａに船首部１２が固定される。
【００４０】
次に図５乃至図７によって上昇加速補助装置４７について説明する。上昇加速補助装置４７は、図５に示すように回転軸４５ｃの船尾部支持手段４６と反対側の端部に設けられた離脱機構部４８を有し、離脱機構部４８は、図６に概略を示すように、回転軸４８ａにフライホイール４８ｂと、フライホイール４８ｂに結合されたロープ巻き取りローラ４８ｃと、ロープ巻き取りローラ４８ｃを固定すると共にその回転を許容するクラッチ４８ｄと、ロープ巻きローラ４８ｃの回転速度を制御するブレーキ４８ｅとを有している。
【００４１】
ロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られるロープ４９は、図７に示すようにその固定端４９ａがロープ巻き取りローラ４８ｃに固定されて回転軸４５ｃの軸心に沿って穿設されたロープ貫通孔４８ｇを挿通して船尾部１２に取り付けられたロープ挿通金具１２ｇの挿通孔を挿通して折り返され、ロープ貫通孔４８ｇを再び貫通して、その自由端４９ｂが固定端４９ａと共にロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られ、かつ繰り出すように構成されている。なお、この上昇加速補助装置４７の作用については、後述する飛行船発進装置２０の作動説明と共に説明する。
【００４２】
次に、このように構成された飛行船発進装置２０の作用及び飛行船発進装置２０を用いた飛行船１０の発進方法について説明する。
【００４３】
先ず、地上における発進装置２０による飛行船１０の係留状態について説明する。
【００４４】
係留状態における飛行船１０は、図１に示すように船首部１１が前方支持装置３０の船首部支持手段３５によって、船尾部１２が後方支持装置４０の船尾部支持手段４６によって各々支持されると共に、船首部１１及び船尾部１２の各近傍がロープ５１によって連結支持台２１に緊結することによって、水平姿勢で係留される。
【００４５】
前方支持装置３０による船首部１１の支持は、図２に示すように上下機構３３によって飛行船１０の大きさ等に応じて高さ調整された回転機構３４の回転軸３４ｃを、ハウジング３４ａから船首部１１側に突出させてロック装置によって固定し、回転軸３４ｃに配設された船首部支持手段３５のキャップ３５ａに環状のクッションパッド３５ｂを介在させて船首部１１を当接させて飛行船１０の中心軸線と回転軸３４ｃの回転軸心が同軸心となるように位置決めする。この位置決めされた状態で、キャップ３５ａに設けられた各係止フック３５ｅと船首部１１に設けられた対応する各係止フック１１ｅとの間を保持ロープ３５ｃによって繋止することのよって、船首部１１が前方支持装置３０に支持される。
【００４６】
一方、後方支持装置４０による船尾部１２の支持は、図４に示すように移動台車４１上に支持部材４２を垂直に起立した状態に水平垂直変更機構４３によって停止保持すると共に、上下機構４４によって高さ調整し、かつ回転機構４５の回転軸４５ｃを、ハウジング４５ａから船尾部１２側に突出させてロック装置によって固定し、回転軸４５ｃに配設された船尾部支持手段４６のキャップ４６ａに環状のクッションパッド４６ｂを介在させて船尾部１２を当接させて飛行船１０の中心軸線と回転軸４５ｃの回転軸心が同軸心となるように位置決めする。この位置決めされた状態で、キャップ４６ａに設けられた各係止フック４６ｅと船尾部１２に設けられた対応する各係止フック１２ｅとの間を保持ロープ４６ｃによって繋止することのよって、船尾部１２を船尾部支持手段４６に支持させる。
【００４７】
更に、上昇加速補助装置４７のロープ巻きローラ４８ｃにロープ４９の固定端４９ａを固定し、かつ自由端４９ｂを回転軸４５ｃのロープ貫通孔４８ｇを挿通して船尾部１２に取り付けられたロープ挿通金具１２ｇを挿通して折り返して再びロープ貫通孔４８ｇを貫通させて、自由端４９ｂを固定端４９ａと共にロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られる。
【００４８】
このように水平姿勢で船首部１１が前方支持装置３０に、船尾部１２が後方支持装置４０に支持され、かつ船首部１１及び船尾部１２の各近傍がロープ５１によって連結支持台２１に緊結されて水平姿勢で搭載された飛行船１０は、発進装置２０の移動によって水平姿勢を保持した状態で容易に移動せしめられる。
【００４９】
また、飛行船１０の発進前等の地上での整備作業にあたっては、飛行船１０が水平姿勢で、かつ船首部支持手段３５及び船尾部支持手段４６が各々飛行船１０が前方支持装置３０に配設された回転機構３４及び後方支持装置４０に配設された回転機構４５によって回転自在に支持されることから、飛行船１０の前後方向略中央部外周に垂下された複数の牽引ロープ１５を順次下方に引くことによって飛行船１０がその中心軸線回りに任意の回転角に回転せしめられ、かつ船首部１１を支持する前方支持装置３０の船首部支持手段３５及び船尾部１２を支持する後方支持装置４０の船尾部支持手段４６が各々上下機構３３及び４４によって飛行船１０の大きさや、作業箇所に応じて高さが調整されて比較的低所での作業が可能が可能であり、その作業性に優れると共に作業の安全性が確保される。
【００５０】
次に、飛行船発進装置２０による飛行船１０の発進にあたっては、前方支持装置３０の移動台車３１に設けられた姿勢変更ロープ調整装置３６から姿勢変更ロープ３７を繰り出し、姿勢変更ロープ３７の先端を船首部１１に取り付けられたロープ係止部１１ｆに緊結して図３に示すように姿勢変更ロープ調整装置３６とロープ係止部１１ｆとの間に姿勢変更ロープ３７を緊張を付与する。
【００５１】
姿勢変更ロープ調整装置３６により姿勢変更ロープ３７に緊張を付与した状態で、キャップ３５ａ及び船首部１１に各々設けられた係止フック３５ｅと係止１１ｅとの間に繋結された保持ロープ３５ｃを解き放す。更に回転機構３４のロック装置によるロックを解除して、コイルスプリング３４ｄの付勢力によって図３のように回転軸３４ｃを船首部１１側から離反する方向に移動せしめ、キャップ３５ａと船首部１１との間に挟持されて保持されたクッションパッド３５ｂを脱落させて船首部支持手段３５から船首部１１を解放する。
【００５２】
続いて、姿勢変更ロープ調整装置３６から徐々に姿勢変更ロープ３７を繰り出して飛行船１０に収容された浮揚気体の浮力によって徐々に飛行船１０の船首部１１を浮上せしめると共に、姿勢変更ロープ３７の繰り出し量と連動させて後方支持装置４０の水平垂直変更機構４３により支軸部材４２を横臥させて船尾部支持手段４６を図１及び図４に二点鎖線で示すように水平位置から垂直位置に回動せしめて飛行船１０を垂直姿勢で停止する。即ち、水平垂直変更機構４３の駆動ギヤ４３ｂによりを円弧軌道ギヤ４３ａを回転駆動させて支持部材４２を回動軸心４２ａを中心に回動させ、支持部材４２の頂端に支持された船尾部支持部材４６が二点鎖線で示す垂直位置に達して飛行船１０が垂直姿勢に成った状態で駆動ギヤ４３ｂの回転を停止し、ブレーキにより該位置に保持する。この水平姿勢から垂直姿勢への移行にあたり、水平垂直変更機構４３によって飛行船１０の姿勢変化に連動して船尾部支持手段４６を回動することによって飛行船１０に負荷を掛けることなく水平姿勢から垂直姿勢に円滑に移行することができる。
【００５３】
垂直位置に保持した状態で、姿勢変更ロープ３７を船首部１１に取り付けられたロープ係止部１１ｆから解き放すと共に、キャップ４６ａ及び船尾部１２に各々設けられた係止フック４６ｅと係止フック１２ｅとの間に繋結された保持ロープ４６ｃを解き放し、船尾部支持手段４６から船尾部１２を解放する。
【００５４】
しかる後、上昇加速補助装置４７のクラッチ４８ｄを解放してロープ巻き取りローラ４８ｃの回転を許容する。ロープ巻き取りローラ４８ｃの回転が許容されると、飛行船１０は、飛行船１０内の浮揚気体による浮力により、更に必要に応じて飛行船１０に搭載された推進機の推力が付加されてロープ４９をロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出しつつ上昇する。この飛行船１０の上昇速度は、ロープ巻きローラ４８ｃの回転速度をブレーキ４８ｅにより調整することによって急加速することなく徐々に増速するようにロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出されるロープ４９の繰り出し速度によって制御される。
【００５５】
飛行船１０が上昇してロープ４９の自由端４９ｂがロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出される、換言するとロープ４９の二重に巻き取られた部分が繰り出されると、飛行船１０の船尾部１２に設けられたロープ挿通金具１２ｇからロープ４９が擦り抜け始め、飛行船１０は自由上昇を開始する。
【００５６】
従って、上昇加速補助装置４７によって、飛行船１０は緩やかに上昇が開始されて急激な衝撃が飛行船１０に作用することなく円滑に上昇開始され、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で上昇することによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や、推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が得られる。この結果、推進力が小さく上昇時に横風等に抗するための姿勢制御能力や推進力が制限された飛行船１０であっても、地上付近で横風に流されて立木や建築物に接触が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができる。従って、特に浮揚気体の容積及び推進能力が制限される成層圏用飛行船を円滑に上昇せしめることができて、成層圏用飛行船を安全に効率よく運航することができる。
【００５７】
また、飛行船１０自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船１０を水平姿勢から垂直姿勢に移動させることから、巨大な飛行船１０の姿勢を変更させる大きな機構を用いることなく、飛行船発進装置２０の構成の簡素化が得られる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明した飛行船の発進方法の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能で作業性に優れ、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で飛行船を上昇させることによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が確保できる。この結果、地上付近で横風等の影響が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができて円滑な飛行船の発進がもたらされる。
【００５９】
また、飛行船発進装置の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能になり作業性に優れると共に、船首部支持手段による固定を解除することによって、飛行船自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船を垂直姿勢に移動させることによって構成の複雑化を招くことなく飛行船を垂直姿勢に移行でき、飛行船を垂直姿勢で発進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】同じく、前方支持装置の概要説明図である。
【図３】同じく、前部支持装置の作用説明図である。
【図４】同じく、後方支持装置の概要説明図である。
【図５】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図６】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図７】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図８】従来の飛行船係留方法の概要を示す説明図である。
【図９】同じく、従来の飛行船係留方法の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 飛行船
１１ 船首部
１２ 船尾部
２０ 飛行船発進装置
２１ 連接支持台
２２ 連結器
３０ 前方支持装置
４０ 後方支持装置
３１ 移動台車
３２ 支持部材
３３ 上下機構
３４ 回転機構
３５ 船首部支持手段
３６ 姿勢変更ロープ調整装置
３７ 姿勢変更ロープ
４０ 後方支持装置
４１ 移動台車
４２ 支持部材
４３ 水平垂直変更機構
４４ 上下機構
４５ 回転機構
４６ 船尾部支持手段
４７ 上昇加速補助装置
４８ 離脱機構部
４８ａ 回転軸
４８ｃ ロープ巻き取りローラ
４８ｄ クラッチ
４８ｅ ブレーキ
４８ｇ ロープ貫通孔
４９ ロープ
４９ａ 固定端
４９ｂ 自由端
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行船の発進方法及び飛行船発進装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に飛行船は、大きな滑走路や飛行場を必要とせず、騒音の発生が比較的少なく、低速飛行が可能であることから、比較的低高度（高度数ｋｍ以下）での広告宣伝、イベント中継、輸送や観光用等に使用されている。
【０００３】
このような飛行船は、流線型の船体内にヘリウムガス等の浮揚気体を収容するに十分なスペースを確保することから、それ自体が大きく、屋外に係留すると風の影響を直接受けるので、その係留には風の影響を考慮しなければならない。特に側方からの風、いわゆる横風抗力は大きく、飛行船の動きを完全に拘束した状態で係留することは困難である。
【０００４】
そこで、従来の飛行船の係留方法は、図８に概略を示すように飛行船１０１の船首部を地上に立設されたマスト１０５に旋回自在に係留し、船体中心付近に設けられたゴンドラ１０２の下部に取り付けられた車輪１０３によって地上に支持せしめ、係留状態では側方の風抗力が作用しないように、風に自由に吹き流されて風見の如くマスト１０５の回りを旋回するように係留されている。離陸は、船首部の係留を解除して飛行船１０１に搭載された推進機の推力と浮揚気体の浮力によって浮上する。
【０００５】
また、このマスト１０５に飛行船１０１を係留する係留方法によると、マスト１０５を中心に飛行船１０１全体が旋回するので広大な係留用地が必要になる。この対策として、図９に示すように飛行船１０１全体を水平姿勢で大型台車１０６上に多数のロープ１０７で拘束し、離陸時には各ロープ１０７を同時に操作して離脱させる水平離脱方法がある。
【０００６】
このような比較的低高度で使用される飛行船１０１は、大きな船体内にヘリウムガス等の浮揚気体を収容するのに十分なスペースがあり、重く出力の大きな推進機を搭載することが可能であり、一般の航空機のように水平に離陸発進する運航形態が通常採用されている。
【０００７】
一方、成層圏等の高々度（例えば高度１７ｋｍ以上）に定点滞空して静止衛星のように電波中継による情報通信、放送、写真やレーダ等の電磁波による地表や気象観測を広範囲に実施したり、高層大気中の成分分析等の調査、また高空を任意の地点に移動かつ長時間の滞空可能なことから広範囲な測量、観測、調査、監視及び偵察等の大規模な任務を比較的安価に達成できる成層圏飛行船が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、大気密度が海面付近に比べ約１４〜１５分の１に希薄化する成層圏等の高々度へ上昇する飛行船にあっては、浮力を発生させる浮揚気体の容積を地上に比べ、成層圏において１４〜１５倍と大幅に変化させる必要があることから、船体の大きさが巨大化される。このため特に飛行船の製造或いは運航上の利便性から船体構造や装備品の軽量化が要求され、極力船体規模を抑制する必要がある。
【０００９】
この結果、成層圏用の飛行船は小型軽量化された推進機による小推進力と浮上に必要な最小限の浮力による操縦が余儀なくされ、操縦能力が抑制される結果、飛行船が突風や横風を受けた際に操縦安定性に影響を及ぼし、特に地上付近で突風や横風等により流されて円滑な上昇飛行が妨げられれることが懸念される。
【００１０】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、小推進力であっても操縦安定性を確保して円滑な上昇飛行が得られる飛行船の発進方法及び飛行船発進装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の飛行船の発進方法の発明は、水平姿勢の飛行船の船首部及び船尾部を各々固定する船首部支持手段と船尾部支持手段とによって上記飛行船を水平姿勢に保持する飛行船発進装置と、上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する上記船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構とを備え、上記船首部支持手段及び船尾部支持手段によって各々船首部及び船尾部を固定して飛行船を水平姿勢に保持した状態から、上記船首部支持手段による船首部の固定を解除して上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動させ、該垂直姿勢における飛行船の船尾部の上記船尾部支持手段による固定を解除して上記飛行船を垂直姿勢で上昇せしめることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備等の作業が可能になり、その作業性に優れ、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で飛行船を上昇させることによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が確保できて操縦の安定性が得られる。この結果、地上付近で横風等の影響が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができて円滑な飛行船の発進がもたらされる。
【００１３】
請求項２に記載の飛行船発進装置の発明は、水平姿勢における飛行船の船首部を固定する船首部支持手段を有する前方支持装置と、上記水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する船尾部支持手段を有すると共に、上記前方支持装置と協働して上記飛行船を水平姿勢に保持する後方支持装置とを備え、該後方支持装置は、上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構を有し、上記船首部支持手段による船首部の固定解除によって、上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動せしめ、かつ船尾部支持手段による上記船尾部の固定解除によって上記飛行船を上昇せしめることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能になり作業性に優れると共に、船首部支持手段による固定を解除することによって、飛行船自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船を垂直姿勢に移動させることが可能であり、飛行船発進装置の構成の複雑化を招くことなく飛行船を垂直姿勢に移行でき、請求項１の飛行船の発進方法を容易に実施することができる。
【００１６】
また、水平垂直変更機構によって飛行船の姿勢変化に連動して船尾部支持手段を回動することによって飛行船に負担を掛けることなく水平姿勢から垂直姿勢に円滑に移行することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２の飛行船発進装置において、上記後方支持装置は、船尾部支持手段による船尾部の固定解除による飛行船の浮揚気体による上昇開始速度を制御する上昇加速度補助装置を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明によると、上昇加速度補助装置によって飛行船の上昇開始速度を制御することによって飛行船に急激な衝撃が作用することなく円滑に上昇を開始することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３の飛行船発進装置において、上記上昇速度補助装置は、ロープ巻き取りローラと、該ロープ巻き取りローラに固定端が固定され、かつ自由端が船尾部に配設されたロープ挿通金具に挿通して折り返されて上記固定端と共に上記ロープ巻き取りローラに繰り出し可能に巻き取られるロープとを有する離脱機構部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明によると、ロープ巻き取りローラに巻き取られたロープの繰り出し速度によって飛行船の上昇開始速度が制御され、ロープの二重に巻き取られた部分がロープ巻き取りローラから繰り出されると、船尾部に設けられたロープ挿通金具からロープが擦り抜け始め、飛行船の自由上昇が開始せしめられ、円滑な飛行船の発進が得られる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４の飛行船発進装置において、上記離脱機構部は、上記ロープ巻き取りローラの固定及び回転を許容するクラッチと、上記ロープ巻き取りローラの回転速度を制御するブレーキとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明によると、クラッチによるロープ巻き取りローラの回転を許容することによって飛行船の上昇が開始せしめられ、ブレーキによりローラ巻き取りローラの回転速度を制御することによって上昇開始速度を制御することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項の飛行船発進装置において、上記船首部支持手段及び船尾部支持手段は、上記水平姿勢を保持した飛行船を、該飛行船の中心軸線回りに回転自在に支持することを特徴とする。この請求項６の発明によると、水平姿勢を保持しつつ飛行船を所望回転角回転させることによって地上における飛行船の整備等の作業が容易に行える。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれか１項の飛行船発進装置において、上記前方支持装置及び後方支持装置は、各々互いに連結支持台及び連結器を介して連結された走行台車を備えたことを特徴とする。請求項７の発明によると、前方支持装置及び後方支持装置が互いに連結された走行台車を備えることから、飛行船を係留した状態で容易に移動することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の実施の形態を図１乃至図７によって説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の概要を示す説明図である。図中符号１０は飛行船であって、２０は飛行船１０の発進装置である。
【００２７】
飛行船１０は、フープ応力を減らすために円筒形断面を有し側面視略楕円形で前後方向に長い流線型に形成されている。
【００２８】
飛行船発進装置２０は、連接支持台２１及び連結器２２等によって連接されて水平姿勢の飛行船１０の船首部１１を保持する前方支持装置３０と、船尾部１２を保持する後方支持装置４０とを備えている。
【００２９】
前方支持装置３０は、図２に概要を模式的に示すように移動台車３１を有し、移動台車３１上に円筒状の支持部材３２が立設されている。支持部材３２の上端に上下機構３３を介して上下移動自在に回転機構３４が設けられ、回転機構３４によって船首部１１を保持する船首部支持手段３５が設けられている。
【００３０】
上下機構３３は、ベアリング３３ｂを介して支持部材３２に回動自在に支持されると共に、ロック装置（図示せず）によって支持部材３２に固定される支軸３３ａを有し、支軸３３ａに支持されたラック３３ｃをピニオン３３ｄにより駆動することによって回転機構３４を上下移動するように構成されている。
【００３１】
回転機構３４は、上下機構３３によって上下移動自在に支持された水平方向に延在する円筒状のハウジング３４ａを有し、ハウジング３４ａにベアリング３４ｂによって回転軸３４ｃが回転自在に支持されている。この回転軸３４ｃはロック装置（図示せず）のロックを解除することによって付勢手段、例えばコイルスプリング３４ｄの付勢力によって船首部１１から離反する方向に移動せしめられる。
【００３２】
回転軸３４ｃの船首部１１側に船首部支持手段３５が配設されている。船首部支持手段３５は、回転軸３４ｃに設けられた円板状のキャップ３５ａと、弾性を有する環状のクッションパッド３５ｂと、複数の保持ロープ３５ｃとによって構成され、図２に示すようにキャップ３５ａにクッションパッド３５ｂを介在して船首部１１を当接して回転軸３４ｃの回転軸心と飛行船１０の中心軸線とが同軸心となるように位置決めし、キャップ３５ａに設けられた係止フック３５ｅと船首部１１に取り付けられた係止フック１１ｅとの間を保持ロープ３５ｃによって繋止することによってキャップ３５ａに船首部１１が固定される。
【００３３】
更に、図３に示すように移動台車３１上には、姿勢変更ロープ３７を巻き取り及び繰り出す姿勢変更ロープ調整装置３６が設けられ、船首部１１には姿勢変更ロープ３７の先端を係止するためのロープ係止部１１ｆが設けられている。
【００３４】
一方、後方支持装置４０は、図４に概要を模式的に示すように移動台車４１を有し、移動台車４１上に、水平方向でかつ移動台車４１の車幅方向に延在する回動軸心４２ａを中心に回動自在に円筒状の支持部材４２が支持され、支持部材４２は水平垂直変更機構４３によって支軸部材４２が垂直に起立する水平位置と水平に横臥する垂直位置に回動せしめられる。
【００３５】
この水平垂直変更機構４３は、支持部材４２に設けられた回動軸心４２ａを中心とする円弧状の円弧軌道ギヤ４３ａと、円弧軌道ギヤ４３ａに噛合する駆動ギヤ４３ｂを有し、電動モータ（図示せず）による駆動ギヤ４３ｂの回転駆動によって、円弧軌道ギヤ４３ａを介して支持部材４２が回動せしめられ、かつブレーキ（図示せず）によって駆動ギヤ４３ｂを停止保持することによって支持部材４２が該位置に停止して保持される。
【００３６】
支持部材４２の上端に上下機構４４を介して上下移動自在に回転機構４５が設けられ、回転機構４５によって船尾部１２を保持する船尾部支持手段４６が設けられ、更に船尾部支持手段４６に上昇加速補助装置４７が形成されている。
【００３７】
上下機構４４は、ベアリング４４ｂを介して支持部材４２に回動自在に支持されると共に、ロック装置（図示せず）によって支持部材４２に固定される支軸４４ａを有し、支軸４４ａに支持されたラック４４ｃをピニオン４４ｄにより駆動することによって回転機構４５を上下移動するように構成されている。
【００３８】
回転機構４５は、上下機構４４によって上下移動自在に支持された水平方向に延在する円筒状のハウジング４５ａを有し、ハウジング４５ａにベアリング４５ｂによって回転軸４５ｃが回転自在に支持されている。この回転軸４５ｃはロック装置（図示せず）を解除することによって付勢手段、例えばコイルスプリング４５ｄの付勢力によって船尾部１２から離反する方向に移動せしめられる。
【００３９】
回転軸４５ｃの船尾部１２側に船尾部支持手段４６が配設されている。船尾部支持手段４６は、回転軸４５ｃに設けられた円板状のキャップ４６ａと、弾性を有する環状のクッションパッド４６ｂと、複数の保持ロープ４６ｃとによって構成され、図４に示すようにキャップ４６ａにクッションパッド４６ｂを介在して船尾部１２を当接して回転軸４５ｃの回転軸心と飛行船１０の中心軸線とが同軸心となるように位置決めし、キャップ４６ａに設けられた係止フック４６ｅと船尾部１２に取り付けられた係止フック１２ｅとの間を保持ロープ４６ｃによって繋止することによってキャップ４６ａに船首部１２が固定される。
【００４０】
次に図５乃至図７によって上昇加速補助装置４７について説明する。上昇加速補助装置４７は、図５に示すように回転軸４５ｃの船尾部支持手段４６と反対側の端部に設けられた離脱機構部４８を有し、離脱機構部４８は、図６に概略を示すように、回転軸４８ａにフライホイール４８ｂと、フライホイール４８ｂに結合されたロープ巻き取りローラ４８ｃと、ロープ巻き取りローラ４８ｃを固定すると共にその回転を許容するクラッチ４８ｄと、ロープ巻きローラ４８ｃの回転速度を制御するブレーキ４８ｅとを有している。
【００４１】
ロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られるロープ４９は、図７に示すようにその固定端４９ａがロープ巻き取りローラ４８ｃに固定されて回転軸４５ｃの軸心に沿って穿設されたロープ貫通孔４８ｇを挿通して船尾部１２に取り付けられたロープ挿通金具１２ｇの挿通孔を挿通して折り返され、ロープ貫通孔４８ｇを再び貫通して、その自由端４９ｂが固定端４９ａと共にロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られ、かつ繰り出すように構成されている。なお、この上昇加速補助装置４７の作用については、後述する飛行船発進装置２０の作動説明と共に説明する。
【００４２】
次に、このように構成された飛行船発進装置２０の作用及び飛行船発進装置２０を用いた飛行船１０の発進方法について説明する。
【００４３】
先ず、地上における発進装置２０による飛行船１０の係留状態について説明する。
【００４４】
係留状態における飛行船１０は、図１に示すように船首部１１が前方支持装置３０の船首部支持手段３５によって、船尾部１２が後方支持装置４０の船尾部支持手段４６によって各々支持されると共に、船首部１１及び船尾部１２の各近傍がロープ５１によって連結支持台２１に緊結することによって、水平姿勢で係留される。
【００４５】
前方支持装置３０による船首部１１の支持は、図２に示すように上下機構３３によって飛行船１０の大きさ等に応じて高さ調整された回転機構３４の回転軸３４ｃを、ハウジング３４ａから船首部１１側に突出させてロック装置によって固定し、回転軸３４ｃに配設された船首部支持手段３５のキャップ３５ａに環状のクッションパッド３５ｂを介在させて船首部１１を当接させて飛行船１０の中心軸線と回転軸３４ｃの回転軸心が同軸心となるように位置決めする。この位置決めされた状態で、キャップ３５ａに設けられた各係止フック３５ｅと船首部１１に設けられた対応する各係止フック１１ｅとの間を保持ロープ３５ｃによって繋止することのよって、船首部１１が前方支持装置３０に支持される。
【００４６】
一方、後方支持装置４０による船尾部１２の支持は、図４に示すように移動台車４１上に支持部材４２を垂直に起立した状態に水平垂直変更機構４３によって停止保持すると共に、上下機構４４によって高さ調整し、かつ回転機構４５の回転軸４５ｃを、ハウジング４５ａから船尾部１２側に突出させてロック装置によって固定し、回転軸４５ｃに配設された船尾部支持手段４６のキャップ４６ａに環状のクッションパッド４６ｂを介在させて船尾部１２を当接させて飛行船１０の中心軸線と回転軸４５ｃの回転軸心が同軸心となるように位置決めする。この位置決めされた状態で、キャップ４６ａに設けられた各係止フック４６ｅと船尾部１２に設けられた対応する各係止フック１２ｅとの間を保持ロープ４６ｃによって繋止することのよって、船尾部１２を船尾部支持手段４６に支持させる。
【００４７】
更に、上昇加速補助装置４７のロープ巻きローラ４８ｃにロープ４９の固定端４９ａを固定し、かつ自由端４９ｂを回転軸４５ｃのロープ貫通孔４８ｇを挿通して船尾部１２に取り付けられたロープ挿通金具１２ｇを挿通して折り返して再びロープ貫通孔４８ｇを貫通させて、自由端４９ｂを固定端４９ａと共にロープ巻き取りローラ４８ｃに巻き取られる。
【００４８】
このように水平姿勢で船首部１１が前方支持装置３０に、船尾部１２が後方支持装置４０に支持され、かつ船首部１１及び船尾部１２の各近傍がロープ５１によって連結支持台２１に緊結されて水平姿勢で搭載された飛行船１０は、発進装置２０の移動によって水平姿勢を保持した状態で容易に移動せしめられる。
【００４９】
また、飛行船１０の発進前等の地上での整備作業にあたっては、飛行船１０が水平姿勢で、かつ船首部支持手段３５及び船尾部支持手段４６が各々飛行船１０が前方支持装置３０に配設された回転機構３４及び後方支持装置４０に配設された回転機構４５によって回転自在に支持されることから、飛行船１０の前後方向略中央部外周に垂下された複数の牽引ロープ１５を順次下方に引くことによって飛行船１０がその中心軸線回りに任意の回転角に回転せしめられ、かつ船首部１１を支持する前方支持装置３０の船首部支持手段３５及び船尾部１２を支持する後方支持装置４０の船尾部支持手段４６が各々上下機構３３及び４４によって飛行船１０の大きさや、作業箇所に応じて高さが調整されて比較的低所での作業が可能が可能であり、その作業性に優れると共に作業の安全性が確保される。
【００５０】
次に、飛行船発進装置２０による飛行船１０の発進にあたっては、前方支持装置３０の移動台車３１に設けられた姿勢変更ロープ調整装置３６から姿勢変更ロープ３７を繰り出し、姿勢変更ロープ３７の先端を船首部１１に取り付けられたロープ係止部１１ｆに緊結して図３に示すように姿勢変更ロープ調整装置３６とロープ係止部１１ｆとの間に姿勢変更ロープ３７を緊張を付与する。
【００５１】
姿勢変更ロープ調整装置３６により姿勢変更ロープ３７に緊張を付与した状態で、キャップ３５ａ及び船首部１１に各々設けられた係止フック３５ｅと係止１１ｅとの間に繋結された保持ロープ３５ｃを解き放す。更に回転機構３４のロック装置によるロックを解除して、コイルスプリング３４ｄの付勢力によって図３のように回転軸３４ｃを船首部１１側から離反する方向に移動せしめ、キャップ３５ａと船首部１１との間に挟持されて保持されたクッションパッド３５ｂを脱落させて船首部支持手段３５から船首部１１を解放する。
【００５２】
続いて、姿勢変更ロープ調整装置３６から徐々に姿勢変更ロープ３７を繰り出して飛行船１０に収容された浮揚気体の浮力によって徐々に飛行船１０の船首部１１を浮上せしめると共に、姿勢変更ロープ３７の繰り出し量と連動させて後方支持装置４０の水平垂直変更機構４３により支軸部材４２を横臥させて船尾部支持手段４６を図１及び図４に二点鎖線で示すように水平位置から垂直位置に回動せしめて飛行船１０を垂直姿勢で停止する。即ち、水平垂直変更機構４３の駆動ギヤ４３ｂによりを円弧軌道ギヤ４３ａを回転駆動させて支持部材４２を回動軸心４２ａを中心に回動させ、支持部材４２の頂端に支持された船尾部支持部材４６が二点鎖線で示す垂直位置に達して飛行船１０が垂直姿勢に成った状態で駆動ギヤ４３ｂの回転を停止し、ブレーキにより該位置に保持する。この水平姿勢から垂直姿勢への移行にあたり、水平垂直変更機構４３によって飛行船１０の姿勢変化に連動して船尾部支持手段４６を回動することによって飛行船１０に負荷を掛けることなく水平姿勢から垂直姿勢に円滑に移行することができる。
【００５３】
垂直位置に保持した状態で、姿勢変更ロープ３７を船首部１１に取り付けられたロープ係止部１１ｆから解き放すと共に、キャップ４６ａ及び船尾部１２に各々設けられた係止フック４６ｅと係止フック１２ｅとの間に繋結された保持ロープ４６ｃを解き放し、船尾部支持手段４６から船尾部１２を解放する。
【００５４】
しかる後、上昇加速補助装置４７のクラッチ４８ｄを解放してロープ巻き取りローラ４８ｃの回転を許容する。ロープ巻き取りローラ４８ｃの回転が許容されると、飛行船１０は、飛行船１０内の浮揚気体による浮力により、更に必要に応じて飛行船１０に搭載された推進機の推力が付加されてロープ４９をロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出しつつ上昇する。この飛行船１０の上昇速度は、ロープ巻きローラ４８ｃの回転速度をブレーキ４８ｅにより調整することによって急加速することなく徐々に増速するようにロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出されるロープ４９の繰り出し速度によって制御される。
【００５５】
飛行船１０が上昇してロープ４９の自由端４９ｂがロープ巻き取りローラ４８ｃから繰り出される、換言するとロープ４９の二重に巻き取られた部分が繰り出されると、飛行船１０の船尾部１２に設けられたロープ挿通金具１２ｇからロープ４９が擦り抜け始め、飛行船１０は自由上昇を開始する。
【００５６】
従って、上昇加速補助装置４７によって、飛行船１０は緩やかに上昇が開始されて急激な衝撃が飛行船１０に作用することなく円滑に上昇開始され、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で上昇することによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や、推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が得られる。この結果、推進力が小さく上昇時に横風等に抗するための姿勢制御能力や推進力が制限された飛行船１０であっても、地上付近で横風に流されて立木や建築物に接触が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができる。従って、特に浮揚気体の容積及び推進能力が制限される成層圏用飛行船を円滑に上昇せしめることができて、成層圏用飛行船を安全に効率よく運航することができる。
【００５７】
また、飛行船１０自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船１０を水平姿勢から垂直姿勢に移動させることから、巨大な飛行船１０の姿勢を変更させる大きな機構を用いることなく、飛行船発進装置２０の構成の簡素化が得られる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明した飛行船の発進方法の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能で作業性に優れ、かつ前面面積が小さな垂直姿勢で飛行船を上昇させることによって、飛行方向の空気抵抗が大幅に減少せしめられ、限られた浮揚気体による浮力や推進機による小さな推進力であっても大きな上昇速度が確保できる。この結果、地上付近で横風等の影響が懸念される領域から迅速に所定上空まで上昇することができて円滑な飛行船の発進がもたらされる。
【００５９】
また、飛行船発進装置の発明によると、船首部支持手段及び船尾部支持手段によって飛行船を水平姿勢に保持することによって、比較的低所での飛行船の整備作業等が可能になり作業性に優れると共に、船首部支持手段による固定を解除することによって、飛行船自体に収容された浮揚気体による浮力によって飛行船を垂直姿勢に移動させることによって構成の複雑化を招くことなく飛行船を垂直姿勢に移行でき、飛行船を垂直姿勢で発進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による飛行船の発進方法及び飛行船発進装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】同じく、前方支持装置の概要説明図である。
【図３】同じく、前部支持装置の作用説明図である。
【図４】同じく、後方支持装置の概要説明図である。
【図５】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図６】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図７】同じく、上昇加速補助装置の概要説明図である。
【図８】従来の飛行船係留方法の概要を示す説明図である。
【図９】同じく、従来の飛行船係留方法の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 飛行船
１１ 船首部
１２ 船尾部
２０ 飛行船発進装置
２１ 連接支持台
２２ 連結器
３０ 前方支持装置
４０ 後方支持装置
３１ 移動台車
３２ 支持部材
３３ 上下機構
３４ 回転機構
３５ 船首部支持手段
３６ 姿勢変更ロープ調整装置
３７ 姿勢変更ロープ
４０ 後方支持装置
４１ 移動台車
４２ 支持部材
４３ 水平垂直変更機構
４４ 上下機構
４５ 回転機構
４６ 船尾部支持手段
４７ 上昇加速補助装置
４８ 離脱機構部
４８ａ 回転軸
４８ｃ ロープ巻き取りローラ
４８ｄ クラッチ
４８ｅ ブレーキ
４８ｇ ロープ貫通孔
４９ ロープ
４９ａ 固定端
４９ｂ 自由端
Claims (7)
- 水平姿勢の飛行船の船首部及び船尾部を各々固定する船首部支持手段と船尾部支持手段とによって上記飛行船を水平姿勢に保持する飛行船発進装置と、
上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する上記船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構とを備え、
上記船首部支持手段及び船尾部支持手段によって各々船首部及び船尾部を固定して飛行船を水平姿勢に保持した状態から、上記船首部支持手段による船首部の固定を解除して上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動させ、
該垂直姿勢における飛行船の船尾部の上記船尾部支持手段による固定を解除して上記飛行船を垂直姿勢で上昇せしめることを特徴とする飛行船の発進方法。 - 水平姿勢における飛行船の船首部を固定する船首部支持手段を有する前方支持装置と、
上記水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する船尾部支持手段を有すると共に、上記前方支持装置と協働して上記飛行船を水平姿勢に保持する後方支持装置とを備え、
該後方支持装置は、上記船首部支持手段による船首部の固定解除による飛行船の水平姿勢から垂直姿勢への移行に連動して、船尾部を固定する船尾部支持手段を水平姿勢の飛行船の船尾部を固定する水平位置から垂直姿勢の飛行船の船尾部を固定する垂直位置に回動する水平垂直変更機構を有し、
上記船首部支持手段による船首部の固定解除によって、上記飛行船に収容された浮揚気体による浮力によって船首部側を浮上させて上記飛行船を水平姿勢から垂直姿勢に移動せしめ、
かつ船尾部支持手段による上記船尾部の固定解除によって上記飛行船を上昇せしめることを特徴とする飛行船発進装置。 - 上記後方支持装置は、
船尾部支持手段による船尾部の固定解除による飛行船の浮揚気体による上昇開始速度を制御する上昇加速度補助装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載の飛行船発進装置。 - 上記上昇速度補助装置は、
ロープ巻き取りローラと、
該ロープ巻き取りローラに固定端が固定され、かつ自由端が船尾部に配設されたロープ挿通金具に挿通して折り返されて上記固定端と共に上記ロープ巻き取りローラに繰り出し可能に巻き取られるロープとを有する離脱機構部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の飛行船発進装置。 - 上記離脱機構部は、
上記ロープ巻き取りローラの固定及び回転を許容するクラッチと、
上記巻き取りローラの回転速度を制御するブレーキとを備えたことを特徴とする請求項４に記載の飛行船発進装置。 - 上記船首部支持手段及び船尾部支持手段は、
上記水平姿勢を保持した飛行船を、該飛行船の中心軸線回りに回転自在に支持することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の飛行船発進装置。 - 上記前方支持装置及び後方支持装置は、各々互いに連結支持台及び連結器を介して連結された走行台車を備えたことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の飛行船発進装置。
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