JP7413405B2 - 高高度長航続時間航空機のための地上支援設備 - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，７８３号、２０１９年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／８３８，８３３号及び２０１９年５月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／８５５，６０５号の優先権及び利益を主張し、これらのすべての内容があらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、概して無人航空機（ＵＡＶ）に関し、より具体的にはＵＡＶの地上支援システムに関する。

[0003] 高高度長航続時間航空機などの無人航空機（ＵＡＶ）は、制御された持続的な飛行が可能な軽量の飛行機である。一部のＵＡＶは、大きく、かつ、離れた場所に安全に輸送される必要がある。輸送中、航空機は、航空機に損傷を与える可能性のある凸凹の表面上を移動する可能性がある。

[0004] 無人航空機（ＵＡＶ）の地上支援システムの実施形態は、少なくとも１つのハンドリング器具であって、各ハンドリング器具は、ＵＡＶの少なくとも１つの翼パネルを支持するように構成されてもよい、少なくとも１つのハンドリング器具と、少なくとも１つの台車であって、各台車は、ＵＡＶの少なくとも１つの着陸ポッドを受け入れるように構成されてもよく、各着陸ポッドは、ＵＡＶの少なくとも１つの翼パネルを支持する、少なくとも１つの台車と、を含んでもよく、少なくとも１つのハンドリング器具及び少なくとも１つの台車は、２以上の翼パネルを移動及び回転させて、ＵＡＶの組み立てのために２以上の翼パネルを互いに整列させるように構成されてもよく、少なくとも１つの台車が、凸凹の地形上でのＵＡＶの輸送をさらに可能にする。

[0005] 追加の地上支援システムの実施形態では、各ハンドリング器具は、少なくとも１つの翼パネルの翼パネル円材に取り付けられてもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも１つのハンドリング器具は、ベースに取り付けられた１以上の車輪をさらに含んでもよく、１以上の車輪は、別の翼パネルへの取り付けのために各翼パネルを移動させることを可能にする。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも１つのハンドリング器具は、ベースに取り付けられた１以上の脚部をさらに含んでもよく、１以上の脚部が、ＵＡＶを輸送するための少なくとも１つの輸送器具に係合するように構成されてもよく、各輸送器具は、輸送器具内に翼パネルを積み込む及び翼パネルを降ろすように構成されてもよい。

[0006] 追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも１つのハンドリング器具は、各翼パネルが地表面に対して３６０度回転することを可能にする。追加の地上支援システムの実施形態では、少なくとも１つのハンドリング器具は、ＵＡＶの翼パネルを地表面に対して所望の作業高さまで上昇又は下降させるために高さ調節可能であってもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、ＵＡＶは、ＵＡＶの少なくとも１つの着陸ポッドを介して少なくとも１つの台車に固定されてもよい。

[0007] 追加の地上支援システムの実施形態は、ヨークと、台車にヨークを接続するウィンチと、をさらに含んでもよく、着陸ポッドのノーズの近位でヨークの取り付けを介してＵＡＶの飛行が阻止され得る。追加の地上支援システムの実施形態では、ＵＡＶのバラスト重量に基づいて、ＵＡＶの飛行がさらに阻止され得る。

[0008] 追加の地上支援システムの実施形態は、台車のリフトトレイをさらに含んでもよく、リフトトレイは、ＵＡＶの飛行をさらに阻止するために着陸ポッドを載せる。追加の地上支援システムの実施形態では、リフトトレイは、地表面に対して下降又は上昇することができる。追加の地上支援システムの実施形態はさらに、台車の後部ゲートを含んでもよく、後部ゲートは、ウィンチがヨークを介してリフトトレイ内に着陸ポッドを引き込むために開き、後部ゲートは、リフトトレイに着陸ポッドを固定するために閉じる。追加の地上支援システムの実施形態では、リフトトレイは、ＵＡＶの翼パネルを第１ピッチ角に位置決めし、ＵＡＶは飛行中に第２ピッチ角を維持し、第１ピッチ角は第２ピッチ角よりも大きくてもよく、第１ピッチ角は、ＵＡＶが意図せずに飛び立つ可能性を低減する。追加の地上支援システムの実施形態では、ＵＡＶが意図せず離陸した場合に第１ピッチ角はＵＡＶを失速させる。追加の地上支援システムの実施形態では、第１ピッチ角は約１４°であってもよく、第２ピッチ角は約１０°であってもよい。

[0010] 追加の地上支援システムの実施形態は、各台車間に接続された少なくとも１つの相互接続フレームをさらに含んでもよく、各相互接続フレームは、組み立て後及びＵＡＶの輸送中にＵＡＶを安定させる。追加の地上支援システムの実施形態は、少なくとも１つの相互接続フレームに接続するように構成された牽引フレームコネクタをさらに含んでもよく、牽引フレームコネクタは、車両が滑走路地点にＵＡＶを牽引することができるように車両に接続するように構成されてもよい。

[0011] 追加の地上支援システムの実施形態では、ＵＡＶは、車両によって横向きに牽引されてもよい。追加の地上支援システムの実施形態では、ＵＡＶは、車両によって第１方向に牽引されてもよく、第１方向は、ＵＡＶの飛行の順方向に垂直であってもよく、第１方向への牽引は、ＵＡＶは意図せず飛び立つ可能性を低減させる。追加の地上支援システムの実施形態は、車両に取り付けられた風フェンスをさらに含んでもよく、風フェンスは、牽引中の強風からＵＡＶを保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にする多孔質スクリーンを備える。

[0012] 図面中の構成要素は必ずしも一定の縮尺である必要はなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点が置かれている。同様の参照符号は、様々な図を通じて対応の部品を示す。実施形態は、例として示されており、かつ、添付の図面の図に限定されるものではない。

[0013] 一実施形態に係る、無人航空機の地上支援のためのシステムを示している。 [0014] 一実施形態に係る、図１の無人航空機用の輸送器具の一部を示している。 [0015] 一実施形態に係る、図２の輸送器具に関連するアイソレータフレームの斜視図を示している。 [0016] 一実施形態に係る、図３Ａのアイソレータフレームの側面斜視図を示している。 [0017] 一実施形態に係る、図１の無人航空機用の輸送器具の斜視図を示している。 [0018] 一実施形態に係る、図４Ａの輸送器具の平面図を示している。 [0019] 一実施形態に係る、図１の無人航空機の２つの翼パネルを輸送するための輸送器具を示している。 [0020] 一実施形態に係る、図５の輸送器具用の輸送コンテナを示している。 [0021] 一実施形態に係る、図２の輸送器具に接続されたハンドリング器具を示している。 [0022] 一実施形態に係る、図１の無人航空機を輸送するための台車を示している。 [0023] 一実施形態に係る、図８Ａの台車に接続された着陸ポッドを示している。 [0024] 一実施形態に係る、図８Ｂの着陸ポッドに接続された図８Ａの台車のヨークを示している。 [0025] 一実施形態に係る、図８Ａの台車に図８Ｂの着陸ポッドを固定するためのプロセスを示している。 [0026] 一実施形態に係る、組み立てられていない構成の図１の無人航空機を示している。 [0027] 一実施形態に係る、組み立てられた構成の図１の無人航空機を示している。 [0028] 一実施形態に係る、図１の無人航空機に接続された翼先端アセンブリを示している。 [0029] 一実施形態に係る、無人航空機を牽引するための車両に接続された図１の無人航空機を示している。 [0030] 一実施形態に係る、図１３の車両に取り付けられた風フェンスを示している。 [0031] 一実施形態に係る、図１の無人航空機を牽引する図１３の車両を示している。

[0032] 以下の説明は、本明細書に開示される実施形態の一般的原理を説明する目的で行われ、かつ、本明細書に開示される概念を限定することを意味するものではない。さらに、本明細書で説明する特定の特徴は、様々な可能な組み合わせ及び順列の各々において、他の説明する特徴と組み合わせて使用されることができる。本明細書で他の方法で特に定義されない限り、すべての用語は、説明から暗示される意味、並びに、当業者によって理解される及び／又は辞書、論文などで定義される意味を含む、可能な限りより広い解釈を与えられるべきである。

[0033] システムの実施形態は、無人航空機（ＵＡＶ）のための地上支援システムを含んでもよい。一実施形態では、ＵＡＶは高高度長航続時間太陽光発電航空機である。地上支援システムは、ＵＡＶの構成要素である構成部品を安全に輸送するための輸送器具を含んでもよい。輸送器具は、翼パネル、着陸ポッドなどのＵＡＶの構成部品を輸送してもよく、それらはすべて輸送コンテナ内に収まり得る。ＵＡＶの部品は、離陸地点への安全な輸送時に組み立てられてもよい。一実施形態では、輸送器具は、ＵＡＶの２つの翼パネルを保持してもよい。一実施形態では、７つのパネル：３対の翼パネル及び１つの中央パネルが輸送されてもよい。輸送器具は、物流の占有面積を最小限に抑えるためにコンパクトであってもよく、かつ、ＵＡＶに損傷を与えることなく凸凹な表面上を走ることができてもよい。輸送器具は、最小限のクルーによる積み込み及びハンドリングのためにさらに構成されており、かつ、積み込みへの容易なアクセスを提供する。

[0034] 一実施形態では、ハンドリング器具は輸送器具に統合されてもよい。ハンドリング器具はＵＡＶの組み立てに広く使用されてもよい。ハンドリング器具は、非常にシンプルで用途の広い構成を有してもよい。より具体的には、ハンドリング器具はＵＡＶの翼パネル及び中央パネルに取り付けられてもよい。ハンドリング器具は、互いに取り付けるためにパネルを安全に動き回らせるための車輪を有してもよい。ハンドリング器具は、３６０度回転してもよく、かつ、所望の作業高さに対応するように高さ調整可能であってもよい。ハンドリング器具は、ＵＡＶパネルを輸送コンテナ内に積み込み及びＵＡＶパネルを降ろすために輸送器具に係合するように構成された脚部をさらに含んでもよい。

[0035] 離陸地点では、ＵＡＶは飛行用に組み立てられてもよい。組み立てられたＵＡＶは、滑走路との往復に、地上輸送機、例えば、台車によって引っ張られる必要がある場合があり、かつ、滑走路は、土及び草などの凸凹の地形を有し得る。この問題に対処するには、起伏の多い地形を移動する積荷に適した新しい滑走路を建設するためのインフラストラクチャの強化、又は、完全に新しい輸送機構の建設が必要とされ得る。さらに、台車がＵＡＶを輸送する際に、その前方への移動及び翼上を流れる空気のために、軽量のＵＡＶが離陸しようとし得る。

[0036] 一実施形態では、地上支援システムは、ＵＡＶに固定された少なくとも１つの台車を有してもよい。ＵＡＶは、エンジンテスト及び他の診断中など、ＵＡＶが作業されている間に台車に位置してもよい。台車は、離陸及び着陸のために飛行場との往復でＵＡＶを輸送するのに役立ち得る。ＵＡＶの台車は、リフト機構、下降及び上昇するトレイ、サスペンション付き車輪、及び、プラグを差し込むことなく最大２０時間動作し得るトレイの下のデュアルリチウムバッテリなどのバッテリを含んでもよい。台車は、ＵＡＶを台車上に引っ張るためのウィンチも含んでもよい。より具体的には、台車は、台車の後端で開くゲートを有してもよく、ＵＡＶを台車上に引っ張るためにウィンチが引き出されてＵＡＶのノーズの近位に固定される。台車はさらにヨークを備える。ＵＡＶのバラスト重量、リフトトレイの形状及びヨークは、地面に対してＵＡＶを前輪に保持してもよい。台車は、ＵＡＶを牽引するための車両に取り付けられてもよい。

[0037] ＵＡＶは大きいが軽量であり、したがって、ＵＡＶが空中にないときは、ＵＡＶが台車に取り付けられ、ＵＡＶが予期せず飛び立たないようにすることが重要である。こうして固定されているので、輸送中に航空機が吹き飛ばされることはない。さらに、台車は、ＵＡＶが上り傾斜（incline）又は下り傾斜（decline）で積み込まれることを可能にし得る。台車は、ＵＡＶが凸凹の地形で積荷を牽引しながら、曲がって（bend）屈曲する（flex）ことを可能にするように構成されてもよい。

[0038] 一実施形態では、台車はＵＡＶを草の上で輸送してもよく、かつ、台車タイヤは草の表面に付着するのを阻止するためにかなりの幅広であってもよい。一実施形態では、タイヤは、異物の破片（ＦＯＤ）についてすべてのタイヤを検査する必要性を排除及び／又は低減するためにトレッドを有しなくてもよい。

[0039] 図１に関して、無人航空機（ＵＡＶ）１０１のための地上支援システム１００が示されている。ＵＡＶは、パイロットが搭乗していない航空機である。ＵＡＶは自律的に又は遠隔で飛行してもよい。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は高高度長航続時間航空機である。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、１以上のモータ、例えば、１～４０個のモータと、１００フィート～４００フィートの翼幅と、を有してもよい。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、約２６０フィートの翼幅を有し、かつ、翼の表面を覆う太陽電池によって動力を供給される複数のモータ、例えば１０個の電気モータによって推進され、その結果、ゼロエミッションをもたらす。ＵＡＶ１０１は、海抜約６５０００フィートの高度で雲の上方を飛行し、着陸せずに最大数か月の継続的な長期ミッション用に設計されている。

[0040] ＵＡＶ１０１は、少なくとも部分的にＵＡＶの軽量ペイロードにより、高高度で最適に機能する。ＵＡＶ１０１は、着陸に頼ることなくかなりの期間の持続飛行が可能である。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、約３０００ポンドの重量を有してもよく、かつ、複数の外側翼パネルセクション１０７及び中央パネル１０８を含んでもよく、互いの及び／又は中央パネルへの翼パネルセクションの取付性及び取外性のために、ＵＡＶ１０１の効率的な組立及び分解を提供する。部品は、トラック１１１を使用して離陸場所に安全に輸送する際に組み立てられてもよい。

[0041] 図２に関して、ＵＡＶ構成部品を離陸場所に安全に輸送するための輸送器具１１０が示されている。一実施形態では、中央パネル１０８の中央パネル円材（spar）１０８ａは輸送器具１１０のサドル１２０に据え付けられている。サドル１２０は輸送器具１１０の支持フレーム１２２に接続されてもよい。一実施形態では、輸送器具１１０は、輸送器具１１０を様々な地形上で走らせるため、かつ、輸送器具１１０を輸送コンテナ１１４内に容易に挿入するため（図１及び図６を参照）、複数の車輪１１５を有してもよい。一実施形態では、輸送器具１１０は、クルーが輸送器具１１０上を歩くことを可能にする底板１１６を有してもよい。中央パネル１０８はインタフェース１１８を有してもよく、インタフェース１１８は、インタフェース１１８に取り付けられた輸送器具支柱１２４の一端を有している。輸送用器具支柱１２４の反対端は支持フレーム１２２に取り付けられてもよい。輸送器具支柱１２４は、安全な輸送のために中央パネル１０８を輸送器具１１０にさらに固定するのに役立ち得る。

[0042] 図３Ａ及び図３Ｂに関して、輸送器具１１０のアイソレータフレーム１２６が示されている。アイソレータフレーム１２６は、着陸ポッド１１３の安全な輸送を可能にし得る。アイソレータフレーム１２６は、着陸ポッド１１３のノーズ１１９をアイソレータフレーム１２６に固定するための車輪ピン１２９を有する前輪ピンアセンブリ１１２を含んでもよい。より具体的には、ノーズ１１９は車輪１１７を収容してもよい。車輪ピン１２９は、車輪１１７を通過し、前輪ピンアセンブリ１１２に固定され、ノーズ１１９をアイソレータフレーム１２６に固定してもよい。

[0043] アイソレータフレーム１２６は、支持ロッド１２７の一端でスタビライザフレーム１２８に接続された１対の支持ロッド１２７をさらに含んでもよい。着陸ポッド１１３は、スタビライザフレーム１２８の上及び周囲に適合し得る。１対の支持ロッド１２７は、支持ロッド１２７の反対端で支持ベース１３１にさらに接続されてもよい。

[0044] 図４Ａに関して、中央パネル１０８及び着陸ポッド１１３を有する輸送器具１１０が示されている。図４Ｂは、同じ中央パネル１０８及び着陸ポッド１１３を上面の平面視から示している。一実施形態では、輸送器具１１０は、炭素繊維、チタン又はアルミニウムなどの半剛性材料から形成される。輸送器具１１０は、ＵＡＶ１０１の構成部品を通常の高速道路の輸送負荷から隔離することができる。

[0045] 図５に関して、輸送器具１１０は、２つの翼パネル１０７を保持してもよく、かつ、翼パネル１０７の２つの翼パネル円材１０７ａは、輸送器具１１０にしっかりと据え付けられてもよい。

[0046] 図６に関して、翼パネルは輸送コンテナ１１４内に収まってもよい。一実施形態では、輸送コンテナ１１４の長さは４０フィートである。一実施形態では、輸送コンテナ１１４はコネックス（Conex）コンテナである。

[0047] 輸送器具１１０は、物流の占有面積を最小化するためにコンパクトであってもよく、かつ、ＵＡＶ１０１に損傷を与えることなく凸凹の表面上を走ることが可能であり得る。輸送器具１１０は、最小限のクルーで積み込み及びハンドリングするようにさらに構成されてもよく、かつ、輸送コンテナ１１４内に積み込むための容易なアクセスを提供する。輸送コンテナ１１４は、滑走路地点１０４への輸送のためにトラック１１１上に積み込まれてもよい（図９及び図１０を参照）。

[0048] 滑走路地点１０４に到着すると、図７に示すように、ハンドリング器具１３０は、ＵＡＶ１０１の組み立てに使用するために輸送器具１１０内に統合されてもよい。より具体的には、ハンドリング器具１３０は翼パネル１０７に取り付けられる。一実施形態では、ハンドリング器具１３０は翼パネル１０７の翼パネル円材１０７ａに取り付けられる。別の実施形態では、ハンドリング器具１３０は中央パネル１０８に取り付けられる。ハンドリング器具１３０は、ベース１３３に取り付けられた車輪１３２を有しており、互いに又は中央パネル１０８に取り付けるために翼パネル１０７を安全に動き回らせることができる。ハンドリング器具１３０は、パネル１０７、１０８が３６０度回転することを可能にし得る。一実施形態では、ハンドリング器具１３０は、所望の作業高さに対応するように高さ調節可能である。ある実施形態では、所望の作業高さは、隣接する翼パネル１０７、１０８が共に接続されることができるように、他の翼パネル１０７、１０８と同じ高さレベルである。より具体的には、ハンドリング器具１３０は、パネル１０７、１０８を輸送器具１１４内に積み込み及びパネル１０７、１０８を降ろすために輸送器具１３０に係合するように構成されたベース１３３に取り付けられた脚部１３４を含んでもよい。脚部１３４はさらに、地面からの中央パネル１０８の高さを調整することを可能にしてもよく、したがって、中央パネル１０８は、ＵＡＶ１０１の取り付け及び組み立てのために翼パネル１０７と整列させられてもよい（図９を参照）。１対の支持ビーム１３６は、ハンドリング器具１３０のさらなる安定性のために脚部１３４及びベース１３３に取り付けられてもよい。

[0049] 図８Ａ及び図８Ｂに関して、地上支援システム１００は、少なくとも１つのＵＡＶ台車１５０を含んでもよい。ＵＡＶ台車１５０は、滑走路地点１０４でＵＡＶ１０１を牽引するために使用されてもよい。一実施形態では、４台の台車１５０が地上支援システム１００に含まれる。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、エンジン試験及び他の診断の間など、ＵＡＶ１０１が作業されている間、台車１５０に乗ってもよい。

[0050] 一実施形態では、ＵＡＶ台車１５０はリフト機構１７０を含んでもよい。リフト機構１７０は、下降及び上昇するトレイ１６２を含んでもよい。トレイ１６２は、着陸ポッド１１３の確実な収容に対応するための形状及びサイズを有してもよい。一実施形態では、トレイ１６２は、着陸ポッド１１３の丸いノーズ１１９を収容するために内側に先細る前端を有する長方形形状である。したがって、トレイ１６２は、着陸ポッド１１３を載せるための「ネスト」として機能してもよい。トレイ１６２は、バッテリ１５６のセットによって電力を供給されてもよい。一実施形態では、バッテリ１５６はデュアルリチウムバッテリである。デュアルリチウムバッテリは、ＵＡＶの離陸前に設定、診断などの時間を確保するために、プラグを差し込まれたり再充電されたりすることなく、最大２０時間稼働し得る。

[0051] 一実施形態では、台車１５０は、約１５００ポンドの積荷を支持し得る。他の実施形態では、他の重量の積荷が可能であり検討される。組み立てられたＵＡＶ１０１の場合、４台の台車１５０は協働で、合計で最大約６０００ポンドの積荷を支持し得る。

[0052] ＵＡＶ１０１の組み立て時、台車１５０は、離陸及び着陸のためにＵＡＶ１０１の滑走路１０４との往復を輸送し得る。ＵＡＶ１０１は大きいが軽量であり、したがって、ＵＡＶ１０１が空中に浮かんでいないとき、ＵＡＶ１０１が台車１５０に取り付けられるので、ＵＡＶ１０１が吹き飛ばされたり、意図せず離陸したり、地面から浮き上がりはじめたりしないようにすることが重要である。一実施形態では、台車は、ＵＡＶ１０１を有する場合は１０ｍｐｈの速度で、かつ、ＵＡＶ１０１を有しない場合は最大約２５ｍｐｈの速度で走り得る。

[0053] 一実施形態では、台車１５０は、凸凹な地形上でＵＡＶ１０１を牽引しながら、ＵＡＶ１０１を曲げたり屈曲させたりすることを可能に得る。台車１５０は、草若しくは土又はアスファルトなどの他の凸凹な表面上でのＵＡＶ１０１の輸送を可能にし得る。より具体的には、各台車１５０は、４つの車輪１６４のセットを有してもよい。車輪１６４は、発泡体充填及び／又はエアレスタイヤであってもよい。発泡体充填エアレスタイヤ１６４は、サスペンション１６６によって台車１５０の本体１６８に接続されてもよい。サスペンション機構１６６は、台車１５０が凸凹な地形上を移動する際に、台車１５０が曲がったり屈曲したりすることを可能にし得る。さらに、発泡体充填及び／又はエアレスタイヤ１６４は、台車１５０が滑らかでない表面上を移動する際にタイヤ１６４へのパンクを防止し得る。一実施形態では、車輪１６４は、台車１５０の移動に対する制御を改善するためのステアリングブレーキ１５８を有する。例えば、ステアリングブレーキ１５８は、台車１５０のより狭い回転半径を提供してもよい。台車の車輪１６４は、草の表面に付着するのを防止するためにかなりの幅広であってもよい。一実施形態では、車輪１６４はトレッドを有しなくてもよいので、異物の破片がないかすべてのタイヤを検査する必要はない。

[0054] 台車１５０は、図８Ｂに示すように、着陸ポッド１１３を収容するために台車１５０の後端で開くゲート１６０を有してもよい。より具体的には、図９Ａ及び図９Ｂに関して、台車１５０は、ＵＡＶ１０１などのＵＡＶを台車１５０上に引き込むために引き出され得るケーブル１５４などのテザーを有するウィンチを有してもよい。一実施形態では、ウィンチ１５４は、ＵＡＶ１０１を台車１５０上に引き込むために、着陸ポッド１１３のノーズ１１９の近位で引き出されて固定される。一実施形態では、ウィンチ１５４はヨーク１５３に接続されている。ヨーク１５３はフック１２１を有してもよく、ウィンチ１５４の端部のループは、ウィンチをフック１２１に接続するためにフック１２１上をスライドしてもよい。ヨーク１５３は、ヨークの前端がウィンチに接続されて台車１５０の前部に面しているフック１２１を有する一般的な馬蹄形を有してもよい。ヨーク１５３の形状は、着陸ポッド１１３のノーズ１１９の周りにぴったり適合する。ヨーク１５３は、前輪１１７を通ってスライドし、かつ、ヨーク１５３の後部の両端に取り付けるための前輪ピン１５５を有してもよい。他のヨーク形状も可能であり検討される。ウィンチ１５４が着陸ポッド１１３を台車１５０に引き込むと、ＵＡＶ１０１の着陸ポッド１１３を収容するために後部ゲート１６０が開く。ＵＡＶ１０１のバラスト重量、リフトトレイ１６２の形状及び前輪１１７へのヨーク１５３の取り付けによって、ＵＡＶ１０１が台車１５０に保持され、したがって、ＵＡＶが滑走路でタキシングする又は地上での強風に直面する際、ＵＡＶが吹き飛ばされることはない。着陸ポッド１１３、及びしたがって、ＵＡＶ１０１を台車１５０上に移動させると、後部ゲート１６０が閉じられて、着陸ポッド１１３のリフトトレイ１６２に着陸ポッド１１３を固定し、かつ、着陸ポッド１１３が車輪１１７を介した着陸ポッドのロールアウトを防止し得る。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、着陸ポッド１１３が台車１５０に据え付けられているとき（ＵＡＶ１０１が飛行しているときの約１０°とは対照的に）、約１４°のピッチ角で位置する。ＵＡＶは、ＵＡＶの飛行に必要な第２の又はより小さいピッチ角と比較して、着陸ポッド１１３内の第１の又はより大きいピッチ角で位置し得る。第１ピッチ角が第２ピッチ角よりも大きいので、ＵＡＶが意図せずに飛び立つ可能性が最小限に抑えられる。このように固定されていると、ＵＡＶ１０１は、ピッチ角が大きいので、滑走路地点１０４でのトーイング／タキシング中に失速する可能性がある（すなわち、吹き飛ばされることはない）。さらに、ＵＡＶ１０１が台車１５０に固定された状態で、ＵＡＶ１０１は上り傾斜又は下り傾斜で積み込まれてもよい。

[0055] 別の実施形態では、図１０に関して、台車１５０は、滑走路地点１０４で又は滑走路地点１０４の近くでＵＡＶ１０１を組み立てるために、翼パネル１０７を互いに及び中央パネル１０８と整列させるのを支援するために使用されてもよい。より具体的には、各翼パネル１０７は、少なくとも１つの着陸ポッド１１３を有してもよく、各着陸ポッド１１３は、台車１５０にしっかりと据え付けられてもよい。ある実施形態では、１以上の翼パネル１０７が、着陸ポッド１１３を有していなくてもよく、かつ代わりに、翼パネル１０７が接続されるまで、少なくとも１つのハンドリング器具１３０によって支持されてもよい。ある実施形態では、中央パネル１０８は、着陸ポッド１１３に代えてハンドリング器具１３０によって支持されてもよい。ハンドリング器具１３０は、中央パネル１０８の両端に取り付けられてもよい。ハンドリング器具１３０の脚部１３４は、地面からの中央パネル１０８の高さを調整してもよく、かつ、リフト機構１７０はまた、翼パネル１０７の高さを調整してもよい。パネル１０７、１０８の高さ調整は、ＵＡＶ１０１の容易な組み立てを提供し得る。ＵＡＶ１０１は、ＵＡＶ１０１に固定された台車１５０を用いて部分的に組み立てられ分解され得る。このことは、例えば、ＵＡＶ格納庫が、ＵＡＶ１０１を組み立てられた構成で保管するのに十分な大きさではない場合に有利である。

[0056] 一実施形態では、図１１に関して、相互接続フレーム１７２が、組み立て中のＵＡＶ１０１のさらなる安定化のために台車１５０に接続されてもよい。相互接続フレーム１７２は、組み立て中及び／又は滑走路地点１０４への輸送中にＵＡＶ１０１を安定させるための１以上のフレームを備えてもよい。一実施形態では、相互接続フレームは、支持及び安定化を提供するための繰り返し三角形ブレースなどのブレースの繰り返しパターンを備えてもよい。

[0057] 図１２に関して、翼先端支持アセンブリ１７１が、翼パネル１７０及び相互接続フレーム１７２に接続されている。翼先端支持アセンブリ１７１と組み合わされた相互接続フレーム１７２は、ＵＡＶ１０１の安全で安定したトーイングを提供する。図１３に関して、車両１７３は、ＵＡＶ１０１が台車にしっかりと位置している間、滑走路でＵＡＶ１０１を牽引する。一実施形態では、車両１７３は、相互接続フレーム１７２に接続し得る牽引フレームコネクタ１７６を有してもよい。一実施形態では、ＵＡＶ１０１は、図１５に示すように、車両によって横方向に牽引される。順方向などの異なる方向にＵＡＶ１０１を牽引すると、ＵＡＶ１０１の翼上を空気が流れる際に、ＵＡＶ１０１に揚力を付与する場合がある。ＵＡＶ１０１は、ＵＡＶの１０１の軽量ペイロード及び大きな翼幅のために、離陸しようとすることがある。これは、向かい風が存在するときに悪化する可能性がある。台車に固定されているＵＡＶ１０１と組み合わせてＵＡＶ１０１を横向きに牽引すると、ＵＡＶ１０１の離陸が阻止され得る。さらに、ＵＡＶ１０１は、滑走路の幅よりも翼幅がかなり広くてもよく、したがって、ＵＡＶ１０１は横向きに牽引され得る。

[0058] 図１４に関して、風フェンス１７４が車両１７３に取り付けられている。風フェンス１７４は、ＵＡＶ１０１を強風から保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にするために、ＵＡＶ１０１の風上に位置決めされ得る多孔質スクリーンであってもよい。ある実施形態では、風よけは、１以上のブレース１７５部材を用いて車両１７３のトラックベッドに固定されてもよい。車両１７３のフード、後部、テールゲートなどを含む他の取り付け点が可能であり検討される。ある実施形態では、風よけは、風からのＵＡＶのより大きな保護を提供するために、車両１７３の幅を超えて延在してもよい。風フェンス１７４のサイズは、車両１７３のサイズ、牽引されるＵＡＶのサイズ、風速、風向及び天気予報に基づいていてもよい。ある実施形態では、牽引される距離が最小であり、低風速が記録され、かつ、風量の増加が予測されない場合など、風フェンス１７４は使用されなくてもよい。

[0059] 図１５は、一実施形態に係る、図１の無人航空機（ＵＡＶ）１０１を牽引する図１３の車両１７３を示している。車両１７３は、ＵＡＶ１０１を第１方向１８０に牽引し得る。第１方向１８０は、ＵＡＶ１０１の飛行の順方向１８２に垂直であってもよい。ある実施形態では、車両１７３は、ＵＡＶ１０１を強風からさらに保護し、ＵＡＶ１０１の翼の揚力を最小限に抑え、及び／又は、より速い牽引速度を可能にするために、風フェンス１７４を含んでもよい。ある実施形態では、第１方向１８０は、ＵＡＶ１０１の翼からの揚力の生成を回避するために、風向がＵＡＶ１０１の飛行の順方向１８２と平行ではないようにされてもよい。ＵＡＶ１０１は、ＵＡＶ１０１の飛行の順方向１８２に垂直にＵＡＶ１０１が牽引されるように、第１方向１８０に横向きに牽引されてもよい。

[0060] 上記の実施形態の特定の特徴及び態様の様々な組み合わせ及び／又は部分的組み合わせが、行われてもよく、かつ、依然として本発明の範囲内にあるものと考えられる。したがって、開示された実施形態の様々な特徴及び態様は、開示された発明の様々なモードを形成するために、互いに組み合わせられるか又は互いに置き換えられ得ることが理解されるべきである。さらに、例として本明細書に開示される本発明の範囲は、上述した特定の開示された実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。

Claims (20)

1. 無人航空機（ＵＡＶ）のための地上支援システム（１００）であって、
   少なくとも１つのハンドリング器具（１３０）であって、各ハンドリング器具（１０３）は、前記ＵＡＶ（１０１）の少なくとも１つの翼パネル（１０７）を支持するように構成される、少なくとも１つのハンドリング器具（１３０）と、
   少なくとも１つの台車（１５０）であって、各台車は、前記ＵＡＶの少なくとも１つの着陸ポッド（１１３）を受け入れるように構成され、各着陸ポッドは、前記ＵＡＶの少なくとも１つの翼パネルを支持する、少なくとも１つの台車（１５０）と、を備え、
   前記少なくとも１つのハンドリング器具及び前記少なくとも１つの台車は、２以上の翼パネルを移動及び回転させて、前記ＵＡＶの組み立てのために前記２以上の翼パネルを互いに整列させるように構成され、
   前記少なくとも１つの台車（１５０）が、凸凹の地形上での前記ＵＡＶ（１０１）の輸送をさらに可能にする、地上支援システム。
2. 各ハンドリング器具は、前記少なくとも１つの翼パネルの翼パネル円材（１０７ａ）に取り付けられる、請求項１に記載の地上支援システム。
3. 前記少なくとも１つのハンドリング器具は、
   ベース（１３３）に取り付けられた１以上の車輪（１３２）であって、別の翼パネルへの取り付けのために各翼パネルが動き回ることを可能にする１以上の車輪（１３２）をさらに備える、請求項１に記載の地上支援システム。
4. 前記少なくとも１つのハンドリング器具は、
   前記ベースに取り付けられた１以上の脚部（１３４）であって、前記１以上の脚部は、前記ＵＡＶを輸送するために少なくとも１つの輸送器具（１１０）に係合するように構成され、各輸送器具は、輸送器具（１１４）内に翼パネルを積み込み及び翼パネルを降ろすように構成される、１以上の脚部（１３４）をさらに備える、請求項３に記載の地上支援システム。
5. 前記少なくとも１つのハンドリング器具は、各翼パネルが地表面に対して３６０度回転することを可能にする、請求項１に記載の地上支援システム。
6. 前記少なくとも１つのハンドリング器具は、地表面に対して所望の作業高さまで前記ＵＡＶの前記翼パネルを上昇又は下降させるように高さ調整可能である、請求項１に記載の地上支援システム。
7. 前記ＵＡＶは、前記ＵＡＶの前記少なくとも１つの着陸ポッド（１１３）を介して前記少なくとも１つの台車（１５０）に固定される、請求項１に記載の地上支援システム。
8. ヨーク（１５３）と、
   前記台車に前記ヨークを接続するウィンチ（１５４）であって、前記着陸ポッドのノーズ（１１９）の近位で前記ヨークの取り付けを介して前記ＵＡＶの飛行が阻止される、ウィンチ（１５４）と、をさらに備える、請求項１に記載の地上支援システム。
9. 前記ＵＡＶ（１０１）は、前記ＵＡＶのバラスト重量に基づいて飛行がさらに阻止される、請求項８に記載の地上支援システム。
10. 前記台車のリフトトレイ（１６２）であって、前記ＵＡＶの飛行をさらに阻止するために前記着陸ポッドを載せるリフトトレイ（１６２）をさらに備える、請求項８に記載の地上支援システム。
11. 前記リフトトレイは、地表面に対して下降又は上昇することができる、請求項１０に記載の地上支援システム。
12. 前記台車の後部ゲート（１６０）であって、前記後部ゲートは、前記ウィンチが前記ヨークを介して前記リフトトレイ内に前記着陸ポッドを引き込むために開き、前記後部ゲートは、前記リフトトレイ内に前記着陸ポッドを固定するために閉じる、後部ゲート（１６０）をさらに備える、請求項１０に記載の地上支援システム。
13. 前記リフトトレイは第１ピッチ角に前記ＵＡＶの前記翼パネルを位置決めし、前記ＵＡＶは飛行中に第２ピッチ角を維持し、前記第１ピッチ角は前記第２ピッチ角よりも大きく、前記第１ピッチ角は、前記ＵＡＶが意図せず飛び立つ可能性を低減させる、請求項１０に記載の地上支援システム。
14. 前記第１ピッチ角は、前記ＵＡＶが意図せず離陸する場合に前記ＵＡＶを失速させる、請求項１３に記載の地上支援システム。
15. 前記第１ピッチ角は約１４°であり、前記第２ピッチ角は約１０°である、請求項１３に記載の地上支援システム。
16. 各台車間に接続された少なくとも１つの相互接続フレーム（１７２）であって、各相互接続フレームは、前記ＵＡＶの組み立て後及び輸送中、前記ＵＡＶを安定させる、少なくとも１つの相互接続フレーム（１７２）をさらに備える、請求項１に記載の地上支援システム。
17. 前記少なくとも１つの相互接続フレームに接続するように構成された牽引フレームコネクタ（１７６）であって、車両（１７３）が滑走路地点（１０４）まで前記ＵＡＶを牽引することができるように前記車両に接続するように構成される牽引フレームコネクタ（１７６）をさらに備える、請求項１６に記載の地上支援システム。
18. 前記ＵＡＶは前記車両によって横向きに牽引される、請求項１７に記載の地上支援システム。
19. 前記ＵＡＶは前記車両によって第１方向（１８０）に牽引され、前記第１方向は前記ＵＡＶの飛行の順方向（１８２）に垂直であり、前記第１方向の牽引は、前記ＵＡＶが意図せず飛び立つ可能性を低減する、請求項１７に記載の地上支援システム。
20. 前記車両に取り付けられた風フェンス（１７４）であって、牽引中の強風から前記ＵＡＶを保護し、かつ、より速い牽引速度を可能にする多孔質スクリーンを備える風フェンス（１７４）をさらに備える、請求項１７に記載の地上支援システム。

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