JP5462589B2 - Airship and its attitude control method - Google Patents
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Description
本発明は、高空(成層圏等)まで上昇させ、また高空から降下させる飛行船と、その飛行船の上昇/降下時等における姿勢制御方法に関する。 The present invention relates to an airship that rises to a high altitude (such as the stratosphere) and descends from the high altitude, and an attitude control method at the time of ascent / descent of the airship.
飛行船は、地上基地で係留され、必要に応じて所定の飛行高度まで上昇させているが、近年、高空(成層圏等)に大型の飛行船を停船させて情報通信、放送、監視、気象観測等を行おうとする考えがある。 Airships are moored at ground bases and raised to a predetermined flight altitude as necessary. Recently, large airships have been stopped in the high altitudes (stratosphere, etc.) for information communication, broadcasting, monitoring, weather observation, etc. I have an idea to go.
この種の飛行船として、例えば、機体内の空間部分を上層の浮揚ガス収容領域と下層の空気収容領域とに可撓性の隔膜で仕切るとともに、機軸方向を隔壁で複数に分割したマルチセル方式(以下、各空気収容領域を「空気セル」という)の飛行船が先に出願されている(例えば、特許文献1参照)。このマルチセル方式の飛行船は、上記浮揚ガス収容領域は通気孔で浮揚ガスの通過を許容し、空気収容領域(空気セル)は気密性シートで空気の通過を遮断している。 As this type of airship, for example, a multi-cell system (hereinafter referred to as a multi-cell system) in which a space portion in the fuselage is divided into an upper floating gas accommodating area and a lower air accommodating area by a flexible diaphragm and the axis direction is divided into a plurality of partitions by a bulkhead. An airship in which each air accommodating area is referred to as an “air cell” has been filed earlier (see, for example, Patent Document 1). In this multi-cell type airship, the floating gas accommodation region allows passage of the floating gas through the vent hole, and the air accommodation region (air cell) blocks the passage of air by the airtight sheet.
このような飛行船を高空(例えば、20km上空の成層圏等)に上昇/降下させる場合、高空では周囲の大気密度が減少(例えば、20km上空では、大気密度は地上の約1/14程度)するので、内部の浮揚ガス(例えば、ヘリウムガス)が大きく膨張し、その体積変化分の機体内空気を船外に排気する制御を安定して行わなければならない。 When such an airship is raised or lowered to a high altitude (for example, the stratosphere above 20 km), the ambient air density decreases in the high sky (for example, the air density is about 1/14 above the ground above 20 km). The internal buoyant gas (for example, helium gas) is greatly expanded, and the control for exhausting the air in the body corresponding to the volume change to the outside of the ship must be performed stably.
この種の従来技術として、例えば、船体の内部に空気を供給する空気供給手段を船体の内部空気情報と外気情報とに基いて駆動して船体の内部圧力を制御する圧力制御手段を設け、この圧力制御手段と空気供給手段とを飛行船の外部に移動自在に配置することで外部からの電力供給を受けるようにして飛行船の圧力を管理するようにしたものがある。(例えば、特許文献2参照)。 As this type of prior art, for example, there is provided a pressure control means for controlling the internal pressure of the hull by driving an air supply means for supplying air into the hull based on the internal air information and the external air information of the hull. Some pressure control means and air supply means are arranged movably outside the airship so as to receive power supply from the outside to manage the pressure of the airship. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、上記したように、飛行船を、例えば、高度20km程度の高空まで上昇/高空から降下させる場合、上記したように飛行船を姿勢制御するのは非常に難しく、上記特許文献2のような制御では安定した姿勢制御は難しい。 However, as described above, for example, when the airship is raised to / from a high altitude of about 20 km, it is very difficult to control the attitude of the airship as described above. Stable attitude control is difficult.
このことは、高空(成層圏等)に上昇/降下する飛行船では、機体上昇により、上記したように周囲の大気密度が大幅に減少するので、その大気密度変化に対応して内部の浮揚ガス領域が膨張し、その体積変化分と空気密度の変化に伴う空気の体積増加分の機体内空気を船外に排気するが、極端な内部構造の変化(浮揚ガス領域と空気領域の体積変化)は機体のピッチ制御、機体内外差圧制御に大きく影響し、従来の方法では船体を安定させる制御が難しいことによる。 This is because, in an airship that rises / falls in the high sky (stratosphere, etc.), as the airframe rises, the ambient air density decreases significantly as described above. It expands and exhausts the air inside the aircraft by the volume change and the air volume increase due to the change in air density, but extreme changes in internal structure (volume changes in the floating gas area and air area) This is because it greatly affects the pitch control and differential pressure control inside and outside the aircraft, and it is difficult to control the hull with the conventional method.
しかも、この浮揚ガス量と空気量との制御は、機体各部の空気領域における空気量に差があると、機体前後方向の機体内空気重量のアンバランスにより、船体が不用意なピッチ角を持つことになる。その上、各空気領域の上面と浮揚ガス領域との境界面(隔膜面)が不揃いになると、その境界面高さの差分で差圧が発生し、船体内外差圧制御範囲がその分減少し、差圧/浮力制御に影響する。また、この差圧によって隔壁に対して余計な荷重が作用することにもなる。 In addition, the control of the amount of levitation gas and the amount of air in the airframe in each part of the fuselage has an inadequate pitch angle due to the unbalance of the air weight in the longitudinal direction of the fuselage. It will be. In addition, if the boundary surface (diaphragm surface) between the upper surface of each air region and the buoyant gas region becomes uneven, a differential pressure is generated due to the difference in the height of the boundary surface, and the differential pressure control range inside and outside the ship decreases accordingly. Affects differential pressure / buoyancy control. In addition, an extra load acts on the partition wall due to the differential pressure.
このように、従来の上昇/降下方法では、飛行船を高空まで上昇/降下させることが安定して行えない場合や、高空での姿勢制御、圧力制御が安定して行えない場合がある。 As described above, in the conventional ascending / descending method, there are cases where the airship cannot be ascended / descended stably up to the high altitude, or the attitude control and pressure control at high altitude cannot be performed stably.
そこで、本発明は、高空まで安定して上昇/降下できる飛行船と、その飛行船の圧力、姿勢制御を安定して行える制御方法とを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an airship that can stably ascend / descend to high altitude and a control method that can stably control the pressure and attitude of the airship.
上記目的を達成するために、本発明に係る飛行船は、機体内空間が浮揚ガスおよび空気の通過を遮断する可撓性の隔膜により上層の浮揚ガス収容領域と下層の空気収容領域とに仕切られるとともに、下層の空気収容領域内は機軸方向に設けられた複数の隔壁によって複数の領域に分割され、該下層の空気収容領域における各空気セルは空気の機軸方向通過が遮断され、該各空気セルに、該各空気セル内の空気を吸気又は排気する吸排気手段を備えた飛行船であって、前記各空気セルの最下部と、前記浮揚ガス収容領域の天頂部とに、機体内外差圧を計測する差圧計を具備させるとともに、該差圧計の計測値に基いて、前記各空気セル内の空気を前記吸排気手段で吸気又は排気する制御装置を具備させ、前記制御装置は、前記各空気セルの差圧計の計測値に基く各空気セル内の空気量算出と、前記浮揚ガス収容領域の差圧計と前記空気収容領域における中央空気セルの差圧計の計測値に基いて該中央空気セル内の空気を前記吸排気手段で吸気又は排気して前記差圧計の差圧が制御目標値となるようにする制御と、前記中央空気セルに対する他の空気セル内の空気量過不足を各空気セルの吸排気手段で調整する制御とを行うように構成されていることを特徴とする。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「浮揚ガス収容領域」及び「空気収容領域」は、それぞれ「ガス嚢」及び「空気嚢」を備えた構成を含む。また、「最下部」と「天頂部」は、機体の水平状態における「最下部」と「天頂部」とをいう。さらに、「中央空気セル」は、機軸方向の中央部に位置する「空気収容領域」をいう。これにより、浮揚ガス収容領域と中央空気セルとで計測された差圧に基いて中央空気セルの空気量を制御する差圧コントロール制御である中央セル制御ループと、中央空気セルの差圧と一致するようにその他の空気セルの差圧を制御するセル間差圧制御ループとの2種類の制御ループによって、大型の飛行船を高空(成層圏)まで上昇/降下させる時の圧力、姿勢制御を安定して行うことができる。しかも、この飛行船を、あらゆる高度にて圧力、ピッチ制御することが安定してできる。 To achieve the above object, an airship according to the present invention is partitioned into the upper layer of flotation gas receiving region and a lower air chamber region by flexible diaphragm body space is to block the passage of lifting gas and air with the underlying air receiving area is divided into a plurality of regions by a plurality of partition walls provided in the shaft direction, each of the air cells in the air-containing area of the lower layer is interrupted axis direction passage of air, each of said air cells to, a airship provided with intake and exhaust means for the intake or exhaust the air in the respective air cells, wherein a bottom of each air cell, to the top portion of the flotation gas receiving region, the body inside and outside pressure difference together is provided with a differential pressure gauge that measures, based on the measured value of the difference pressure gauge, the air in said each of the air cells is provided with a control device for intake or exhaust in the intake and exhaust means, the control device, each of the air differential pressure cell Wherein the air in the central air cell based in the air amount calculation in each air cell based on the measurement value, the measurement value of the differential pressure gauge of the center air cells in the differential pressure gauge and the air receiving area of the flotation gas storage area Intake / exhaust by intake / exhaust means so that the differential pressure of the differential pressure gauge becomes a control target value, and excess / shortage of air in other air cells with respect to the central air cell, intake / exhaust means of each air cell It is comprised so that control which adjusts by may be performed. The “floating gas accommodation area” and the “air accommodation area” in this specification and the claims include a configuration including a “gas sac” and an “air sac”, respectively. “Lower part” and “zenith part” refer to “lowermost part” and “zenith part” in the horizontal state of the aircraft. Further, the “central air cell” refers to an “air containing area” located in the central portion in the axial direction. This ensures that the central cell control loop, which is a differential pressure control that controls the amount of air in the central air cell based on the differential pressure measured in the floating gas storage area and the central air cell, matches the differential pressure in the central air cell. The pressure and attitude control when a large airship is raised or lowered to the high altitude (stratosphere) is stabilized by two types of control loops, the inter-cell differential pressure control loop that controls the differential pressure of other air cells. Can be done. Moreover, it is possible to stably control the pressure and pitch of this airship at all altitudes.
また、前記各差圧計は機体の一部にまとめて配置され、該差圧計は同一の取付け高さで配置されていてもよい。このようにすれば、空気/浮揚ガス境界の位置を差圧計の計測値から直読することができる。しかも、ゴンドラ等に集めて設置することにより、差圧計を外気にさらされることがないようにできるので、外気温度変化/差圧計間温度差による誤差をなくすことができる。その上、メンテナンスを容易に行うことができる。 The differential pressure gauges may be arranged together in a part of the airframe, and the differential pressure gauges may be arranged at the same mounting height. In this way, the position of the air / floating gas boundary can be directly read from the measured value of the differential pressure gauge. In addition, since the differential pressure gauge is prevented from being exposed to the outside air by being collected and installed in a gondola or the like, an error due to a change in the outside air temperature / a temperature difference between the differential pressure gauges can be eliminated. In addition, maintenance can be performed easily.
さらに、前記差圧計は各空気セルに配置され、前記制御装置は、各空気セルに配置された差圧計の配置高さの差を補正するように構成されていてもよい。このようにすれば、各差圧計の計測値を各空気収容領域における空気深さ情報として直接使用することができる。他の計測値との比較は、配置高さの差を補正することによって行うことができる。 Further, the differential pressure gauge may be arranged in each air cell , and the control device may be configured to correct a difference in arrangement height of the differential pressure gauge arranged in each air cell . If it does in this way, the measured value of each differential pressure gauge can be directly used as air depth information in each air accommodation field. Comparison with other measured values can be performed by correcting the difference in arrangement height.
また、前記吸排気手段は、吸気ブロワと排気バルブとの組合わせであり、前記制御装置は、前記吸気ブロワと排気バルブとを制御して前記差圧計の差圧が制御目標値となるように構成されていてもよい。このようにすれば、信頼性のある吸排気手段によって空気収容領域の空気を吸排気するように構成することができる。 The intake / exhaust means is a combination of an intake blower and an exhaust valve, and the control device controls the intake blower and the exhaust valve so that the differential pressure of the differential pressure gauge becomes a control target value. It may be configured. If it does in this way, it can comprise so that the air of an air storage area may be sucked and exhausted by a reliable intake-exhaust means.
一方、本発明に係る飛行船の姿勢制御方法は、機体内空間が浮揚ガスおよび空気の通過を遮断する可撓性の隔膜により上層の浮揚ガス収容領域と下層の空気収容領域とに仕切られるとともに、下層の空気収容領域内は機軸方向に設けられた複数の隔壁によって複数の領域に分割され、該下層の空気収容領域における各空気セルは空気の機軸方向通過が遮断され、該各空気セルに、該各空気セル内の空気を吸気又は排気する吸排気手段を備えた飛行船の姿勢制御方法であって、機体内空間の上層の浮揚ガス収容領域における天頂部の機体内外差圧と、前記空気収容領域における中央空気セルの最下部の機体内外差圧とに基いて、該中央空気セルの機体内外差圧が制御目標値となるように空気量を制御する中央セル制御ループと、該中央セル制御ループで制御される前記中央空気セルの機体内外差圧と一致するように、他の空気セルの空気量を制御して機体内外差圧を制御するセル間差圧制御ループと、によって機体の姿勢を制御することを特徴とする。これにより、浮揚ガス収容領域と中央空気セルとの差圧に基く中央空気セルの内圧制御である差圧コントロール制御の中央セル制御ループと、中央空気セルの差圧に基いて他の空気セル間の差圧を一致させるように制御するセル間差圧制御ループとの2種類の制御ループによって、大型の飛行船を高空(成層圏)まで上昇/降下させる時の姿勢制御を安定して行うことができる。 On the other hand, in the attitude control method of an airship according to the present invention, the space inside the aircraft is divided into an upper floating gas storage region and a lower air storage region by a flexible diaphragm that blocks the passage of the floating gas and air, The lower air holding area is divided into a plurality of areas by a plurality of partition walls provided in the axis direction, and each air cell in the lower air holding area is blocked from passing air in the axis direction, a suction and exhaust means airship attitude control method which includes a to intake or exhaust the air in the respective air cells, and aircraft out differential pressure zenith portion in levitation gas accommodating region of the upper body in space, said air chamber based on the bottom of the fuselage and out the differential pressure of the central air cells in the region, and the central cell control loop for controlling the amount of air to the aircraft out differential pressure of the central air cell becomes the control target value, the central cell control To match the fuselage and out differential pressure of the central air cells controlled by-loop, and the inter-cell difference pressure control loop for controlling the aircraft out differential pressure by controlling the air amount of the other air cell, the aircraft It is characterized by controlling the posture. As a result, the central cell control loop of the differential pressure control, which is the internal pressure control of the central air cell based on the differential pressure between the floating gas storage area and the central air cell, and the other air cells based on the differential pressure of the central air cell. The two types of control loops, the inter-cell differential pressure control loop that controls the differential pressures of the two to match, can stably control attitude when raising / lowering a large airship to high altitude (stratosphere). .
また、前記機体の高空位置における姿勢制御を、前記中央セル制御ループによる浮揚ガス収容領域における天頂部の機体内外差圧と中央空気セルの最下部の機体内外差圧とに基く前記中央空気セルの空気量制御のみで行うようにしてもよい。このようにすれば、機体内の残存空気重量が姿勢制御に大きく影響しない高空位置においては、中央空気セルのみの制御として制御系の単純化と長期安定化を図ることができる。 Further, the posture control in high altitude position of the machine body, of the central air cell based on the bottom of the fuselage and out the differential pressure of the fuselage and out differential pressure and the center air cells of the top portion of the lifting gas accommodating region by the central cell control loop You may make it carry out only by air quantity control. In this way, the control system can be simplified and long-term stabilized by controlling only the central air cell at a high altitude position where the remaining air weight in the airframe does not greatly affect the attitude control.
さらに、前記セル間差圧制御ループによる空気量の制御は、機体のピッチ角情報とピッチ角目標値との差分をセル間差圧制御ループに付加して前記浮揚ガス収容領域と空気収容領域との境界面高さが一定範囲に揃うように調整する制御であってもよい。このようにすれば、機体の前後方向の各空気セル内の空気量を変えて空気量バランスを安定させることで、機体のピッチ制御を安定して行うことができる。 Furthermore, the control of the air amount by the inter-cell differential pressure control loop is performed by adding a difference between the pitch angle information of the airframe and the target pitch angle value to the inter-cell differential pressure control loop, and the floating gas storage area and the air storage area. Control may be performed so that the heights of the boundary surfaces are aligned within a certain range. If it does in this way, the pitch control of an airframe can be performed stably by changing the air quantity in each air cell of the front-back direction of an airframe, and stabilizing air quantity balance.
また、前記セル間差圧制御ループによる空気量の制御は、機体のピッチ角情報とピッチ角目標値との差分をセル間差圧制御ループに付加して機体前端と後端の空気セルの空気量を調整する制御であってもよい。このようにすれば、機体の前端と後端とにおける空気量制御で非常に大きな機体であっても迅速に安定した姿勢制御ができる。 In addition, the control of the air amount by the inter-cell differential pressure control loop is performed by adding a difference between the pitch angle information of the airframe and the target value of the pitch angle to the inter-cell differential pressure control loop so that the air in the air cells at the front and rear ends of the airframe It may be a control for adjusting the amount. In this way, stable attitude control can be quickly performed even with a very large airframe by controlling the air amount at the front and rear ends of the airframe.
本発明によれば、飛行船を高空まで上昇させ、その高空で滞空させるとともに高空から降下させる時の飛行船の姿勢制御を安定して行うことが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to perform stably the attitude control of an airship when raising an airship to a high sky, staying in the high sky, and descent | falling from a high sky.
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施の形態では、上述したマルチセル方式の飛行船において、機軸方向が5セルに分割された例を説明する。図1の左方向を前方、右方向を後方として説明する。これらの図では、機体後部に尾翼12を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, an example will be described in which the axis direction is divided into five cells in the above-described multi-cell airship. The description will be made assuming that the left direction in FIG. In these figures, the
図1に示すように、飛行船1は、機体2の内部空間3が浮揚ガスおよび空気の通過を遮断する可撓性の隔膜4により、上層の浮揚ガス収容領域5と、下層の空気収容領域6とに仕切られている。また、内部空間3は、機軸方向に設けられた複数の隔壁7によって5つ(複数)に分割されている。この分割数は、奇数が好ましい。
As shown in FIG. 1, the
上記上層の浮揚ガス収容領域5は、浮揚ガスの通過を機軸方向に許容する通気孔8が設けられ、下層の空気収容領域6は、各領域間の空気の通過を遮断するように気密性が保たれた5つ(複数)の空気セル6a〜6e(以下、単に「セル」ともいう)となっている。この各空気セル6a〜6eには、各空気セル6a〜6e内への吸気と排気とを行う吸排気手段9a〜9eが設けられている。この実施の形態の吸排気手段9a〜9eは、吸気ブロワ10a〜10eと排気バルブ11a〜11eとによって構成されている。
The upper levitation
そして、上記機体2の天頂部には、上記浮揚ガス収容領域5の頂部において、この浮揚ガス収容領域5の内部圧力と外気圧力との差圧を検知する頂部差圧センサ15(差圧計)が設けられている。この頂部差圧センサ15は、浮揚ガス収容領域5内で浮揚ガスが最大圧となる機体最上部に設けられている。
A top differential pressure sensor 15 (differential pressure gauge) that detects a differential pressure between the internal pressure of the floating
また、上記各空気セル6a〜6eには、各空気セル6a〜6eの内部圧力と外気圧力との差圧を検知する差圧センサ16a〜16e(差圧計)が設けられている。これらの差圧センサ16a〜16eは、各空気セル6a〜6eの最下部に設けられている。この実施の形態では、各空気セル6a〜6eに抽気口17a〜17eを設け、この抽気口17a〜17eから機体下部のゴンドラ(図示略)まで抽気パイプ18a〜18eを延設して、このゴンドラに差圧センサ16a〜16eがまとめて配置されている。
The
このように、差圧センサ16a〜16eをゴンドラに集めて設置し、その差圧センサ16a〜16eの高さ位置を同じにすることにより、空気/浮揚ガス境界(隔膜4の位置)を差圧センサ16a〜16eの計測値から直読できるようにしている。しかも、この場合、差圧センサ16a〜16eが外気にさらされることがないので、外気温度変化/センサ間温度差による誤差をなくすことができる。その上、メンテナンスを容易に行うことができる。
In this way, the
また、上記頂部差圧センサ15は配線19によって制御装置21に接続され、上記差圧センサ16a〜16eは、配線20によって制御装置21に接続されている。この制御装置21は、ゴンドラに設けられており、浮力関連の制御コマンドが記憶されている。なお、図示は省略しているが、機体2には、機体2のピッチ角を検出するピッチ角センサが設けられている。
The top
さらに、上記各空気セル6a〜6eに設けられた吸気ブロワ10a〜10eは、配線22によって制御装置21と接続されており、制御装置21からの信号で駆動制御される。各排気バルブ11a〜11eは、配線23によって制御装置21と接続されており、制御装置21からの信号で開閉制御される。
Further, the
なお、上記構成の場合、機体2の両端部の空気セル6a,6eからの長い抽気パイプ18a,18eが必要になるとともに、その抽気パイプ18a,18eが外気にさらされて機体2内の空気温度と差があると機体内空気深さ計測結果に誤差を生じるので、温度を制御する手段を設けるか、あるいは抽気パイプ18a,18eを機体内空気層に設けて誤差を抑えるようにしてもよい。
In the case of the above configuration,
図2に示すように、上記構成の飛行船1における姿勢制御方法の基本ループとしては、浮揚ガス収容領域5と中央空気セル6cとにおける差圧コントロール制御ループである「中央セル制御ループA」と、中央空気セル6cとその他のセル6a,6b,6d,6e間の差圧を制御する「セル間差圧制御ループB」の2種類がある。図では、左側に「中央セル制御ループ」を示し、右側に「セル間差圧制御ループ」を示している。この「セル間差圧制御ループ」は、図では記載を省略しているが、中央空気セル6cと他のセル6a,6b,6d,6eとの間に図示する構成を各々有している。
As shown in FIG. 2, as a basic loop of the attitude control method in the
上記中央セル制御ループAは 、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15により、機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、差圧センサ16cにより中央空気セル6cの差圧が計測され、それらの計測結果に応じて、最大機体内外差圧が許容値を超えないように中央空気セル6cにおける差圧制御目標値が設定され、その目標値によって、中央空気セル6cへの吸気/排気が制御されるものである。この中央空気セル6cへの吸気/排気は、例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11cが開放され、セル内空気が排気される。また、差圧が低い場合には、吸気ブロワ10cが作動して、外気が空気セル6c内に取り込まれる。基本的な機体2の差圧関連制御はこの単純な制御ループによってのみ機体側に反映されている。この中央セル制御ループAは、すべての状態において常時作動させられる。
In the central cell control loop A, the differential pressure in the floating
一方、上記セル間差圧制御ループBは、中央空気セル6cの差圧が制御目標値(差圧)に制御され、その制御目標値に制御された中央空気セル6cの差圧に他の空気セル6a,6b,6d,6eの差圧を追随させるようにフィードバック制御するものである。つまり、中央空気セル6cの差圧を参照して、他の空気セル6a,6b,6d,6eの差圧を一致させるように制御する、中央セル差圧追随制御となっている。この制御は、各空気セル6a,6b,6d,6eの吸気ブロワ10a,10b,10d,10eの駆動と、排気バルブ11a,11b,11d,11eが開閉によって行われる。図では、空気セル6dの制御のみを図示しているが、他の空気6a,6b,6eも同様に制御される。このセル間差圧制御ループBは、各状態、高度において、必要に応じて作動させられる。
On the other hand, in the inter-cell differential pressure control loop B, the differential pressure of the
このように、上記飛行船1によれば、空気収容領域6の各空気セル6a〜6e内の空気を吸排気することによる姿勢制御を、各空気セル6a〜6eに配置された吸気ブロワ10a〜10e及び排気バルブ11a〜11eと、空気量を検出する差圧センサ16a〜16e(外気との差圧を検出)のみにて姿勢制御するようになっており、飛行船1における基本的な機体2の差圧関連制御は、これらの制御ループによって機体側に反映される。
As described above, according to the
以下、上記飛行船1の各状態、高度における姿勢制御方法を説明する。
Hereinafter, the attitude control method in each state and altitude of the
図3に示すように、地上台車13上における飛行船1の姿勢制御としては、中央空気セル6cのみの圧力制御を行い、この中央空気セル6cの圧力に他の空気セル6a,6b,6d,6e内を均圧するようにしている。
As shown in FIG. 3, as the attitude control of the
この状態では、各空気セル6a〜6eの空気量/圧力が自動的に均一に調整された状態で、機体2の天頂部に設けられた頂部差圧センサ15により、機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値となるように、中央空気セル6cの吸気ブロワ10cと排気バルブ11cとによって空気量が制御される。
In this state, the floating gas storage area at the top of the airframe is detected by the top
そのため、中央空気セル6c(第三セル)の空気圧力を制御することによる内部圧力の変動に伴い、他のセル6a,6b,6d,6eの内部圧力が均圧用パイプ30によって均圧となって機体全体の差圧が制御される。
Therefore, the internal pressure of the
このように、地上台車13上であれば、離陸前に実施する浮揚ガス量(浮力)調整を空気量/圧力を気にすることなく実施することができる。また、この状態で、各セル6a〜6eの空気用差圧センサ値を確認することもできる。
Thus, if it is on the
図4に示すように、飛行船1の上昇前期における吸気/排気制御としては、上記中央セル制御ループAの制御により、機体2の天頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値となるように、中央空気セル6cの排気バルブ11c(必要に応じて、吸気ブロワ10c)によって差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11cが開放され、開バルブ数の増加と、排気力の増加が図られる。一方、差圧が低い場合には、排気バルブ11cが閉鎖され、開バルブ数の減少と、排気力の減少が図られる。これにより、機体全体の差圧(浮力/高度)が制御される。
As shown in FIG. 4, as the intake / exhaust control in the first stage of ascent of the
一方、上記セル間差圧制御ループBの制御により、中央空気セル6c下部の差圧とその他の各空気セル6a,6b,6d,6e下部の差圧とが比較され、これらの差圧が同じになるように吸排気制御される。図では、空気セル6dの制御のみを図示しているが、他の空気6a,6b,6eも同様に制御される。このように中央空気セル6cの差圧に追随するように他の空気セル6a,6b,6d,6eの差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが開放されて、開バルブ数が増加し、排気力が増加させられる。一方、差圧が低い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが閉鎖されて、開バルブ数が減少し、排気力が減少させられる。このようにして、空気セル6a,6b,6d,6eの差圧が制御され、隔膜4の高さが一定となるような制御が行われる。
On the other hand, under the control of the inter-cell differential pressure control loop B, the differential pressure in the lower part of the
この場合、例えば、差圧センサ16a〜16eの信号精度を、例えば、レンジ1200Pa、精度1%と仮定し、3%までの差圧データを制御に用いるとすると、機体2の直径が約33mの場合で、8〜9割の空気排気まで(到達高度にして、例えば、約12km以上)、安定した制御が可能である。また、この方式の場合、排気制御限界到達時には機体構造重量分布が支配的になり、機体は安定する。しかも、機体2が大型化するほど、本方式により排気できる機体内空気の割合は増加して、より安定した制御ができる。
In this case, for example, assuming that the signal accuracy of the
図5に示すように、飛行船1の上昇後期における吸気/排気制御としては、上記中央セル制御ループAの制御により、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値となるように、中央空気セル6cの排気バルブ11c(必要に応じて、吸気ブロワ10c)によって差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11cが開放され、開バルブ数の増加と、排気力の増加が図られる。一方、差圧が低い場合には、排気バルブ11cが閉鎖され、開バルブ数の減少と、排気力の減少が図られる。これにより、機体全体の差圧が制御される。
As shown in FIG. 5, as the intake / exhaust control in the later stage of ascent of the
一方、上記セル間差圧制御ループBの制御により、中央空気セル6c以外のセル6a,6b,6d,6eの排気バルブ11a,11b,11d,11eは、一定開度にてバルブ開状態となり、機体2の内外差圧により残存空気ができるだけ排気される。例えば、高度、約12km以上の場合、空気残量が10%程度となるように排気される。このように、排気バルブ11a,11b,11d,11eを一定開度で開状態として排気することにより、残存空気重量が姿勢制御に大きく影響しなくなった後は制御しないようにして、制御系の単純化を図っている。なお、上記上昇後期における吸気/排気制御を、上記図4に示す上昇前期における吸気/排気制御と同様に排気バルブ11a,11b,11d,11eを開閉させて行ってもよい。
On the other hand, by the control of the inter-cell differential pressure control loop B, the
図6に示すように、飛行船1の滞空時における吸気/排気制御としては、例えば、高度20km程度の高空(成層圏)で滞空させる場合、上記中央セル制御ループAの制御によって姿勢制御される。すなわち、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値(滞空高度制御)となるように、吸気ブロワ10cと排気バルブ11cとによって制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11cを開放して機体2内空気を排気し、差圧が低い場合には、吸気ブロワ10cを作動させて外気を機体内に取り込む。これにより、機体2の全体の差圧(滞空高度)が制御される。
As shown in FIG. 6, as the intake / exhaust control when the
図7に示すように、飛行船1の降下前期における吸気/排気制御としては、上記中央セル制御ループAの制御により、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値(最大差圧)となるように、中央空気セル6cの吸気ブロワ10c(必要に応じて、排気バルブ11c)によって差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、吸気ブロワ10cの出力を制限し、吸気量の減少が図られる。一方、差圧が低い場合には、吸気ブロワ10cの出力を増大させ、吸気量の増加が図られる。このように、中央空気セル6cの吸気ブロワ10c(排気バルブ11c)により機体全体の差圧が制御される。
As shown in FIG. 7, the intake / exhaust control during the first descent of the
一方、上記セル間差圧制御ループBの制御により、空気セル6a,6b,6d,6eの吸気ブロワ10a,10b,10d,10eが駆動されて、外気が機体2内に取り込まれる。これにより、機体2内の空気量が増えて機体が降下する。この時、中央空気セル6cを除く他の空気セル6a,6b,6d,6eの排気バルブ11a,11b,11d,11eを吸入した空気を排気するのに十分な一定開度で保持させ、これにより、吸気ブロワ10a,10b,10d,10eから吸入した外気を機体2内を通過させて排気することで、機体2内のガス圧縮に伴い発生する熱を逃すようにしてもよい。
On the other hand, under the control of the inter-cell differential pressure control loop B, the
このような制御は、たとえ各セルに取り込まれた空気の量にアンバランスが有る場合でも機体の重量バランスに影響しない範囲において(例えば、機体内体積割合で空気総量が10%、高度約12kmまで降下するまで)適用される。このように、空気を取り込むことによって行う機体内差圧の制御を中央空気セル6cの吸気ブロワ10cの開度調整によって行い、他の空気セル6a,6b,6d,6eは吸気ブロワ10a,10b,10d,10eが空気を吸入するように制御される。
Such control is performed within a range that does not affect the weight balance of the aircraft even if there is an imbalance in the amount of air taken into each cell (for example, up to 10% of the total volume of air in the aircraft volume ratio and an altitude of about 12 km). Applied until descent). Thus, the control of the in-machine differential pressure performed by taking in air is performed by adjusting the opening degree of the
図8に示すように、飛行船1の降下後期における吸気/排気制御としては、上記中央セル制御ループAの制御により、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値となるように、中央空気セル6cの吸気ブロワ10c(必要に応じて、排気バルブ11c)によって差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、吸気ブロワ10cの出力を制限し、吸気量の減少が図られる。一方、差圧が低い場合には、吸気ブロワ10cの出力を増大させ、吸気量の増加が図られる。このように、中央空気セル6c部分の吸気ブロワ10cと排気バルブ11cとにより、機体全体の差圧(浮力/高度)が制御される。
As shown in FIG. 8, as the intake / exhaust control in the late descent of the
一方、上記セル間差圧制御ループBの制御により、空気セル6a,6b,6d,6eの吸気ブロワ10a,10b,10d,10eはフル作動した状態で、中央空気セル6c下部の差圧とその他の各空気セル6a,6b,6d,6e下部の差圧とが比較され、これらの差圧が同じになるように吸排気制御される。図では、空気セル6dの制御のみを図示しているが、他の空気6a,6b,6eも同様に制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが開放されて、開バルブ数が増加し、排気力が増加させられる。一方、差圧が低い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが閉鎖されて、開バルブ数が減少し、排気力が減少させられる。
On the other hand, under the control of the inter-cell differential pressure control loop B, the
このように制御することにより、例えば、差圧センサ16a〜16eの信号精度を、例えば、レンジ1200Pa、精度1%と仮定し、3%までの差圧データを制御に用いるとすると、機体2の直径が約33mの場合で、1〜2割の空気吸入状態から高度にして、例えば、約12km以下に降下する時に、機体内空気量が増加して機体2がバランスを崩すのを防ぐように各空気セル6a〜6eの空気量を制御することが可能である。なお、機体2が大型化するほど、空気量割合が小さい状態からの制御が可能になる。
By controlling in this way, for example, assuming that the signal accuracy of the
図9に示すように、飛行船1の低空滞空時における吸気/排気制御としては、上記中央セル制御ループAの制御により、機体2の頂部に設けられた頂部差圧センサ15によって機体頂部における浮揚ガス収容領域5の差圧が計測され、その計測結果に応じて、中央空気セル6cが差圧制御目標値となるように、中央空気セル6cの吸気ブロワ10cと排気バルブ11cとの開閉によって差圧が制御される。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11cが開放されて機体内空気が排気される。一方、差圧が低い場合には、吸気ブロワ10cが作動して外気が機体内に取込まれる。このように、中央空気セル6c部分の吸気ブロワ10cと排気バルブ11cとにより機体全体の差圧が制御される。
As shown in FIG. 9, as the air intake / exhaust control when the
一方、上記セル間差圧制御ループBの制御により、中央空気セル6cの下部差圧とその他の各空気セル6a,6b,6d,6eの下部差圧とが比較され、これらが同じになるように各空気セル6a,6b,6d,6eにおける吸排気が制御される。この制御は、上昇時と同制御である。例えば、差圧が高い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが開放されて排気力が増え、各空気セル6a,6b,6d,6eの差圧が下げられる。一方、差圧が低い場合には、排気バルブ11a,11b,11d,11eが閉じられて排気力が減り、各空気セル6a,6b,6d,6eの差圧が上げられる。
On the other hand, under the control of the inter-cell differential pressure control loop B, the lower differential pressure of the
図10に示すように、飛行船1の低空時におけるピッチ制御としては、この例のように、各空気セル6a〜6eの差圧センサ16a〜16eがゴンドラ内等の同一高さ位置に並べて設置された場合であれば、上記セル間差圧制御ループBが作動中は、機体内空気深さHが一定となるように空気量が制御される。
As shown in FIG. 10, as the pitch control when the
この空気量を調整してピッチコントロールする場合、「ピッチ角目標値」が設定され、機体2に設けられたピッチ角センサ(図示略)からの機体ピッチ角情報(センサ情報)との差分Cが、上記セル間差圧制御ループBの制御に付加され、機体内空気深さHが一定(隔膜4の高さが水平)となるように空気量が制御される。この図では、中央空気セル6cの差圧に対する機体2の前端部空気セル6aの制御値は差分Cを加え、機体2の後端部空気セル6eの制御値は差分Cを減ずるように付加して制御する場合を示しており、空気セル6aは吸気ブロワ10aによって外気が取り込まれ、空気セル6eは排気バルブ11aから排気されている。このピッチ制御は、図では端部の空気セル6a,6eのみに対して行うように記載しているが、中央空気セル6c以外の全ての空気セル6a,6b,6d,6eにおけるセル間差圧制御ループBに対して差分Cが付加されるので、空気セル6a,6bは吸気ブロワ10a,10bによって外気が取り込まれ、空気セル6e,6dは排気バルブ11e,11dから空気が排気される。これにより、矢印で示すように機体2の姿勢を制御することができる。
When pitch control is performed by adjusting the air amount, a “pitch angle target value” is set, and the difference C from the aircraft pitch angle information (sensor information) from the pitch angle sensor (not shown) provided in the
このように、セル間差圧制御ループBにピッチ制御の差分Cを付加して機体内空気深さHを一定にするように制御することにより、大型の飛行船1であっても安定したピッチ制御を行うことができる。
In this way, by adding the pitch control difference C to the inter-cell differential pressure control loop B and controlling the air depth H in the airframe to be constant, stable pitch control is possible even for a
図11に示すように、飛行船1の高空時におけるピッチ制御としては、上記飛行船1が高空に位置する状態で機体2内の空気量を調整してピッチコントロールする場合、「ピッチ角目標値」が設定され、機体2に設けられたピッチ角センサからの機体ピッチ角情報(センサ情報)との差分Cが、上記セル間差圧制御ループBによる両端部のセル6a,6eの制御にのみ付加される。この図では、中央空気セル6cの差圧に対する機体2の前端部空気セル6aの制御値は差分Cを加え、機体2の後端部空気セル6eの制御値は差分Cを減ずるように付加して制御する場合を示しており、前端空気セル6aは吸気ブロワ10aによって外気が取り込まれ、後端空気セル6eは排気バルブ11aから空気が排気されている。これにより、矢印で示すように機体2の姿勢を制御することができる。
As shown in FIG. 11, pitch control when the
このように、前端空気セル6aと後端空気セル6eとにおける空気量を制御することで、高空でのピッチ制御を容易な制御で迅速に行うことができる。しかも、機体2の前後端部における空気セル6a,6eに対してのみピッチ制御の差分Cを付加して制御するので、例えば、両端部の空気セル6a,6eの体積を全体の5%程度とすれば、少ない制御量で迅速な制御を行うことができる。
Thus, by controlling the air amount in the front
図12は、本発明の第2実施の形態に係る飛行船の高空時におけるピッチ制御を示す側面図であり、この第2実施の形態では、各空気セル6a〜6eの差圧センサ16a〜16eが、それぞれの空気セル6a〜6eに設置されている。この場合、各差圧センサ16a〜16eの計測値は、その計測値を空気セル6a〜6e内空気深さ情報として使用できるが、設置位置の高さJa,Je(図では差圧センサ6a,6eのみを示す)に差があるため、中央空気セル6cの差圧センサ16c位置における機体内空気深さH(隔膜4の位置)に対する各空気セル6a,6b,6d,6eごとの補正信号が補正値演算部D(制御装置21に内蔵)によって作成されるようになっている。なお、この第2実施の形態の場合、中央空気セル6cに設けられる差圧センサ16a〜16e以外は機体2の外皮に直に取り付けられるので、高空等の極端な温度環境にて使用される場合には、温度変化によるセンサ誤差を考慮し、保温等の対策が必要に応じて行われる。
FIG. 12 is a side view showing pitch control when the airship according to the second embodiment of the present invention is at high altitude, and in this second embodiment, the
この第2実施の形態によって空気量を調整してピッチコントロールする場合、「ピッチ角目標値」が設定され、機体2に設けられたピッチ角センサからの機体ピッチ角情報、センサ位置補正値等の補正値Eが、上記補正値演算部Dで付加される。そして、この補正値演算部Dで付加された補正値の差分が、上記セル間差圧制御ループBの制御に付加され、機体内空気深さHが一定(隔膜4の高さが水平)となるように空気量が制御される。この図では、中央空気セル6cの差圧に対する機体2の前端部空気セル6aの制御値は補正値の差分を加え、機体2の後端部空気セル6eの制御値は補正値の差分を減ずるように付加して制御する場合を示しており、空気セル6aは吸気ブロワ10aによって外気が取り込まれ、空気セル6eは排気バルブ11aから排気されている。このピッチ制御は、図では端部の空気セル6a,6eのみに対して行うように記載しているが、中央空気セル6c以外の全ての空気セル6a,6b,6d,6eにおけるセル間差圧制御ループBに対しても補正値演算部Dによって演算された補正値の差分が付加されるので、空気セル6a,6bは吸気ブロワ10a,10bによって外気が取り込まれ、空気セル6e,6dは排気バルブ11e,11dから空気が排気される。これにより、矢印で示すように機体2の姿勢を制御することができる。
When pitch control is performed by adjusting the air amount according to the second embodiment, a “pitch angle target value” is set, and information such as airframe pitch angle information from the pitch angle sensor provided in the
このように、セル間差圧制御ループBに補正値演算部Dで演算されたピッチ制御の差分を付加して機体内空気深さHを一定にするように制御することにより、大型の飛行船1であっても安定したピッチ制御を行うことができる。
Thus, by adding the difference of the pitch control calculated by the correction value calculation unit D to the inter-cell differential pressure control loop B and controlling the air depth H in the aircraft to be constant, the
以上のように、上記飛行船1によれば、浮揚ガス収容領域5と中央空気セル6cとにおける差圧コントロール制御である「中央セル制御ループA」と、中央空気セル6cとその他の空気セル6a,6b,6d,6e間の差圧を一致させるように制御する「セル間差圧制御ループB」との、2種類の単純な制御ループのみにて、高空(成層圏)へ上昇/降下させる飛行船1の姿勢制御を長期間安定して行うことができる。
As described above, according to the
また、空気セル内空気量の調節によるピッチ制御を行う場合にも、セル間差圧制御ループBにピッチ制御量に応じた差圧目標値の差分を加算した目標値を設定することにより、高空(成層圏)に昇降する飛行船1に対し、あらゆる高度において安定したピッチ制御を行うことができる。
In addition, when pitch control is performed by adjusting the air amount in the air cell, by setting a target value obtained by adding a difference between the differential pressure target values corresponding to the pitch control amount in the inter-cell differential pressure control loop B, high air Stable pitch control can be performed at any altitude on the
従って、高空(成層圏)に大型の飛行船1を停船させて情報通信、放送、監視、気象観測等を行う場合の姿勢制御・運用を長期間安定して行うことが可能となる。
Accordingly, it is possible to stably perform attitude control and operation for a long period of time when the
なお、上記実施の形態では、5セルのマルチセル方式の飛行船1を例に上昇/降下、ピッチ制御する例を説明したが、3セルのマルチセル方式などにも適用でき、飛行船の形式は上記実施の形態に限定されるものではない。
In the above embodiment, increasing the
さらに、上述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。 Furthermore, the above-described embodiment shows an example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
本発明に係る飛行船は、姿勢制御を安定して行いながら大気圏等の高空まで上昇/降下させる飛行船として利用することができる。 The airship according to the present invention can be used as an airship that ascends / descends to a high altitude such as the atmosphere while performing posture control stably.
1 飛行船
2 機体
3 内部空間
4 隔膜
5 浮揚ガス収容領域
6 空気収容領域
7 隔壁
8 通気孔
9a〜9e 吸排気手段
10a〜10e 吸気ブロワ
11a〜11e 排気バルブ
15 頂部差圧センサ
16a〜16e 差圧センサ
17a〜17e 抽気口
18a〜18e 抽気パイプ
21 制御装置
A 中央セル制御ループ
B セル間差圧制御ループ
C 差分
D 補正値演算部
E 補正値
H 機体内空気深さ
1 Airship
2 Airframe
3 interior space
4 diaphragm
5 Floating gas storage area
6 Air storage area
7 Bulkhead
8 Vent 9a-9e Intake / exhaust means 10a-
15 Top
21 Control device
A Central cell control loop
B Inter-cell differential pressure control loop
C Difference
D Correction value calculator
E Correction value
H Aircraft air depth
Claims (8)
前記各空気セルの最下部と、前記浮揚ガス収容領域の天頂部とに、機体内外差圧を計測する差圧計を具備させるとともに、
該差圧計の計測値に基いて、前記各空気セル内の空気を前記吸排気手段で吸気又は排気する制御装置を具備させ、
前記制御装置は、前記各空気セルの差圧計の計測値に基く各空気セル内の空気量算出と、前記浮揚ガス収容領域の差圧計と前記空気収容領域における中央空気セルの差圧計の計測値に基いて該中央空気セル内の空気を前記吸排気手段で吸気又は排気して前記差圧計の差圧が制御目標値となるようにする制御と、前記中央空気セルに対する他の空気セル内の空気量過不足を各空気セルの吸排気手段で調整する制御とを行うように構成されていることを特徴とする飛行船。 With aircraft space is partitioned into a lifting gas and the flexible diaphragm by the upper layer of flotation gas receiving region and a lower air receiving area of blocking the passage of air, the lower the air receiving area is provided on the axis direction is divided into a plurality of regions by a plurality of partition walls, intake each air cell in the air receiving area of the lower layer is blocked axis direction passage of air, that the respective air cells, to an intake or exhaust the air in the respective air cells An airship equipped with exhaust means,
Provided with a differential pressure gauge for measuring the pressure difference inside and outside the aircraft at the lowermost part of each air cell and the zenith part of the floating gas storage area,
Based on the measured value of the differential pressure gauge, a control device that intakes or exhausts the air in each air cell by the intake and exhaust means is provided,
The control device calculates the amount of air in each air cell based on the measured value of the differential pressure gauge of each air cell , and the measured value of the differential pressure gauge of the floating gas storage area and the central air cell in the air storage area The air in the central air cell is sucked or exhausted by the intake / exhaust means so that the differential pressure of the differential pressure gauge becomes a control target value, and the air in the other air cell with respect to the central air cell An airship configured to perform control for adjusting an excess or deficiency of air amount by intake and exhaust means of each air cell.
前記制御装置は、各空気セルに配置された差圧計の配置高さの差を補正するように構成されている請求項1に記載の飛行船。 The differential pressure gauge is disposed in each air cell ,
The airship according to claim 1, wherein the control device is configured to correct a difference in arrangement height of a differential pressure gauge arranged in each air cell .
前記制御装置は、前記吸気ブロワと排気バルブとを制御して前記差圧計の差圧が制御目標値となるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の飛行船。 The intake / exhaust means is a combination of an intake blower and an exhaust valve,
The airship according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is configured to control the intake blower and the exhaust valve so that a differential pressure of the differential pressure gauge becomes a control target value.
機体内空間の上層の浮揚ガス収容領域における天頂部の機体内外差圧と、前記空気収容領域における中央空気セルの最下部の機体内外差圧とに基いて、該中央空気セルの機体内外差圧が制御目標値となるように空気量を制御する中央セル制御ループと、
該中央セル制御ループで制御される前記中央空気セルの機体内外差圧と一致するように、他の空気セルの空気量を制御して機体内外差圧を制御するセル間差圧制御ループと、によって機体の姿勢を制御することを特徴とする飛行船の姿勢制御方法。 The space inside the aircraft is divided into an upper floating gas storage area and a lower air storage area by a flexible diaphragm that blocks the passage of floating gas and air, and the lower air storage area is provided in the axis direction. Divided into a plurality of regions by a plurality of partition walls, each air cell in the lower air containing region is blocked from passing air in the axial direction, and each air cell is sucked into or sucked out of air in each air cell. An attitude control method for an airship equipped with exhaust means,
A body inside and outside pressure difference zenith portion in levitation gas accommodating region of the upper body in space, based on the bottom of the fuselage and out the differential pressure of the central air cell in the air receiving area, the aircraft out differential pressure of the central air cell A central cell control loop that controls the amount of air so that becomes the control target value;
An inter-cell differential pressure control loop for controlling the air pressure inside and outside the aircraft by controlling the amount of air in the other air cells so as to coincide with the internal and external differential pressure of the central air cell controlled by the central cell control loop; The attitude control method of an airship characterized by controlling the attitude | position of an airframe by.
機体のピッチ角情報とピッチ角目標値との差分をセル間差圧制御ループに付加して前記浮揚ガス収容領域と空気収容領域との境界面高さが一定範囲に揃うように調整する制御である請求項5に記載の飛行船の姿勢制御方法。 The control of the air amount by the inter-cell differential pressure control loop is as follows:
Control that adds the difference between the pitch angle information of the airframe and the target pitch angle value to the inter-cell differential pressure control loop to adjust the boundary height between the floating gas storage area and the air storage area to be in a certain range. The airship attitude control method according to claim 5.
機体のピッチ角情報とピッチ角目標値との差分をセル間差圧制御ループに付加して機体前端と後端の空気セルの空気量を調整する制御である請求項5に記載の飛行船の姿勢制御方法。 The control of the air amount by the inter-cell differential pressure control loop is as follows:
6. The attitude of an airship according to claim 5, wherein a difference between the pitch angle information of the airframe and a target value of the pitch angle is added to an inter-cell differential pressure control loop to adjust the air amount of the air cells at the front and rear ends of the airframe. Control method.
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