JPH02237900A - 微小重力発生方式 - Google Patents
微小重力発生方式Info
- Publication number
- JPH02237900A JPH02237900A JP5820089A JP5820089A JPH02237900A JP H02237900 A JPH02237900 A JP H02237900A JP 5820089 A JP5820089 A JP 5820089A JP 5820089 A JP5820089 A JP 5820089A JP H02237900 A JPH02237900 A JP H02237900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capsule
- outer capsule
- falling
- falling speed
- microgravity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005484 gravity Effects 0.000 title abstract description 6
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 174
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000005486 microgravity Effects 0.000 claims description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 210000002425 internal capsule Anatomy 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 210000004013 groin Anatomy 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
外部カプセルの室内に内部カプセルを落下させ、該内部
カプセルの落下速度に追従させるよ・う該外部カプセル
を加速させることで微小重力状態を発生させる微小重力
発生方式に関し、 微小重力状態の発生が安価で、かつ、手間を掛けること
なく容易に行われるようにすることを目的とし、 ガイド手段に沿って落下される外部カプセルと、該外部
カプセルの内壁にクランプを介して着脱自在に係止され
ることで該外部カプセルの内室に収納される内部カプセ
ルと、該内室の中を落下する該内部カプセルの落下速度
を検出する検出部と、該外部カプせルの落下速度を加速
させる加速手段とを備え、該内部カプセルに所定の試ネ
S1容器を挿入し、該外部カプセルの落下開始時は該内
部力グー+=ルを該クランプによって係止し、該外部力
ブセルの落下速度が所定の値に達することで該クランプ
による係IFを解除すると共に、該検出部の検出による
落下速度に応じて該外部カプセルを該加速手段により加
速させ、該内部カプセルの落下速度に該外部カプセルの
落下速度を追従させることにより該内部カプセル中にお
いて所定の微小重力を発生させるように構成する。
カプセルの落下速度に追従させるよ・う該外部カプセル
を加速させることで微小重力状態を発生させる微小重力
発生方式に関し、 微小重力状態の発生が安価で、かつ、手間を掛けること
なく容易に行われるようにすることを目的とし、 ガイド手段に沿って落下される外部カプセルと、該外部
カプセルの内壁にクランプを介して着脱自在に係止され
ることで該外部カプセルの内室に収納される内部カプセ
ルと、該内室の中を落下する該内部カプセルの落下速度
を検出する検出部と、該外部カプせルの落下速度を加速
させる加速手段とを備え、該内部カプセルに所定の試ネ
S1容器を挿入し、該外部カプセルの落下開始時は該内
部力グー+=ルを該クランプによって係止し、該外部力
ブセルの落下速度が所定の値に達することで該クランプ
による係IFを解除すると共に、該検出部の検出による
落下速度に応じて該外部カプセルを該加速手段により加
速させ、該内部カプセルの落下速度に該外部カプセルの
落下速度を追従させることにより該内部カプセル中にお
いて所定の微小重力を発生させるように構成する。
本発明は外部カプセルの室内に内部カプセルを落下させ
、該内部カプセルの落下速度に追従ざせるよう該外部カ
プセルを加速させることで微小重力状態を発生させる微
小重力発生方式に関する。
、該内部カプセルの落下速度に追従ざせるよう該外部カ
プセルを加速させることで微小重力状態を発生させる微
小重力発生方式に関する。
近年、新素材,バイオエレクトロ二ックス,エレク1・
ロニックスなどの新分野を開発するために、,微小重力
環境の利用が着目されるようになった。
ロニックスなどの新分野を開発するために、,微小重力
環境の利用が着目されるようになった。
このような微小重力環境では、例えば、比重の薄いによ
る沈降差.液体の温度差による対流が発生せず、シノ,
−がって、組成が均一で、かつ、高純度の合金,結晶,
微粒子などを新しく製作することが可能となる。
る沈降差.液体の温度差による対流が発生せず、シノ,
−がって、組成が均一で、かつ、高純度の合金,結晶,
微粒子などを新しく製作することが可能となる。
また、バイオエレク1・ロニックスの応用によって、今
までに経験しない新しい反応,展開が期待される。
までに経験しない新しい反応,展開が期待される。
更に、宇宙で利用される衛星搭載機器,ロケット機器な
どの予備実験を行う場合に必要となる。
どの予備実験を行う場合に必要となる。
したがって、このような微小重力環境を形成することは
種々の産業に於いて必要となり、微小重力環境の形成が
容易に行えることが要望ざれている。
種々の産業に於いて必要となり、微小重力環境の形成が
容易に行えることが要望ざれている。
前述のような微小重力を発生させる場合は、スペースシ
ャトル,フリーフライヤなどにより長時間の微小重力状
態を形成することが可能であるが、桁違いの高価なもの
となる。
ャトル,フリーフライヤなどにより長時間の微小重力状
態を形成することが可能であるが、桁違いの高価なもの
となる。
また、ロケット,航空機によって行う場合もあり、この
場合は前者に比べ安価となるが設備.準備および実行期
間の調整が必要となり、湧定の時間で、しかも、繰り返
しの実験含行うことば容易にできない。
場合は前者に比べ安価となるが設備.準備および実行期
間の調整が必要となり、湧定の時間で、しかも、繰り返
しの実験含行うことば容易にできない。
そこで、落下型無重力装置が一般的に利用されている。
このような落下型無重力装置では、自由落下時間が5〜
10秒と短時間であるが、容易で、かつ、安価に行うこ
とができる。
10秒と短時間であるが、容易で、かつ、安価に行うこ
とができる。
したがって、国内の大学,企業でば10−30mの落下
高さを有する塔を設け、その塔に沿って空気中の落下に
よって10− ”〜10−3Gの微小重力を得ることが
行われている。
高さを有する塔を設け、その塔に沿って空気中の落下に
よって10− ”〜10−3Gの微小重力を得ることが
行われている。
また、欧米の例としては、米国では、30〜100mの
落下路の全体を真空にするように形成されたものをN
A S Aでは有しており、ドイツでは、約166mの
落下路が形成されたものを有している。
落下路の全体を真空にするように形成されたものをN
A S Aでは有しており、ドイツでは、約166mの
落下路が形成されたものを有している。
NASAのルイス研究センタの場合は、長さ約140m
で内径約6mの導管の中を真空状態にすることで落下路
を形成することによって1.0−’Gが得られることが
公表されている。
で内径約6mの導管の中を真空状態にすることで落下路
を形成することによって1.0−’Gが得られることが
公表されている。
このような構成では、微小重力としては10−S〜10
−″Gが得られ、実験項目の範囲を増加することは容易
であるが、、長い落下路を真空状態ζ,と維持するため
には多くの時間と費用を要し、更に精度の高い微小重力
を得るために落下路を長くすることは困難である。
−″Gが得られ、実験項目の範囲を増加することは容易
であるが、、長い落下路を真空状態ζ,と維持するため
には多くの時間と費用を要し、更に精度の高い微小重力
を得るために落下路を長くすることは困難である。
また、落下路を100m前後に形成する場合の落下の制
動としてはサンドビットが主に使用されている。
動としてはサンドビットが主に使用されている。
このようなサンドビットは、例えば、第5図の従来の落
下路の側面図に示すように構成されている。
下路の側面図に示すように構成されている。
第5図に示すよ・うに、垂直井戸またはタワ・一などに
よって空洞の落下路100を形成し、落下路100の両
側の内壁には複数の固定コイル101を配列するこどで
設け、一方、固定コイル101に対応ずる可動コイル1
03を設けたカプセル102が落下路100に配設ずる
ように構成されていた。
よって空洞の落下路100を形成し、落下路100の両
側の内壁には複数の固定コイル101を配列するこどで
設け、一方、固定コイル101に対応ずる可動コイル1
03を設けたカプセル102が落下路100に配設ずる
ように構成されていた。
そこで、固定コイル101 と可動コイル103とのそ
れぞれを励磁し、互いの吸引と反発によってカプセル1
02を落下路100に沿って加速または減速させるリニ
アモータの原理によって落下を行うように形成されてい
た。
れぞれを励磁し、互いの吸引と反発によってカプセル1
02を落下路100に沿って加速または減速させるリニ
アモータの原理によって落下を行うように形成されてい
た。
したがって、カプセル102に実験すべき試籾を収納し
、固定コイル101 と可動コイル103との励磁を制
御することでカプセル102を矢印の方向に落下させ、
所定の微小重力を得ることが行われていた。
、固定コイル101 と可動コイル103との励磁を制
御することでカプセル102を矢印の方向に落下させ、
所定の微小重力を得ることが行われていた。
〔発明が解決しようとする課題]
しかし、このようなりニアモータ(2二よる構成では、
次のような問題がある。
次のような問題がある。
■試験力ブイトル102に収納された実験試料は可動コ
イル103の励磁による磁界の影響を受けることになり
、例えば、実験試料が磁性素材であれば磁化ざれること
になり、また、磁気シール構造によって磁気の遮蔽を行
っても、実際にはユデイカ1/ントによる磁気の影’l
受け、実験試料が磁気による影響を受けることのないよ
うにすることは困難である。
イル103の励磁による磁界の影響を受けることになり
、例えば、実験試料が磁性素材であれば磁化ざれること
になり、また、磁気シール構造によって磁気の遮蔽を行
っても、実際にはユデイカ1/ントによる磁気の影’l
受け、実験試料が磁気による影響を受けることのないよ
うにすることは困難である。
■固定コイル101 と可動コイル103とが密閉され
た落下路100に配設されることで固定コイル101と
可勅コイル103とのく゛れぞれから発生ずる発熱によ
り落下路100の温度が上騨することになり、また、こ
のような温度ト昇を冷却によって抑市することは費用が
掛る。
た落下路100に配設されることで固定コイル101と
可勅コイル103とのく゛れぞれから発生ずる発熱によ
り落下路100の温度が上騨することになり、また、こ
のような温度ト昇を冷却によって抑市することは費用が
掛る。
■落下路100の温度のL昇を抑止するために固定コイ
ル101と可動コイル103とを冷却する冷却部を設け
ることが必要となり、冷却部を設けることで落下路10
0の所定の断面形状に於けるカプセル102の有効径が
小さくなり、小型になる。
ル101と可動コイル103とを冷却する冷却部を設け
ることが必要となり、冷却部を設けることで落下路10
0の所定の断面形状に於けるカプセル102の有効径が
小さくなり、小型になる。
■カプセル102には固定コイル101に対応する可動
コイル103が設けられているため、カプセル102の
長ざ方向に或る程度の大きざ(50 cm〜2I1+)
が必要となり、カプセル102が重量化することで加速
,減速の制御が困薄となる。
コイル103が設けられているため、カプセル102の
長ざ方向に或る程度の大きざ(50 cm〜2I1+)
が必要となり、カプセル102が重量化することで加速
,減速の制御が困薄となる。
したがって、設備が大掛りとなっても、実際に実験を行
う試料を収納するカプセル102の容量は小さくなり、
割高となり、外形の大きな試料に対する実験は困難とな
る問題を有していた。
う試料を収納するカプセル102の容量は小さくなり、
割高となり、外形の大きな試料に対する実験は困難とな
る問題を有していた。
そこで、本発明では、微小重力状態の発生が安価で、か
つ、手間を掛けることなく容易に行われるようにするこ
とを目的とする。
つ、手間を掛けることなく容易に行われるようにするこ
とを目的とする。
第1図は本発明の原理説明図である。
第j図に示すように、ガイド手段204 乙1−沿って
落下ざれる外部カプセル221 と、該ク}部カプセル
221の内壁221Aにクランプ225を介して着脱自
在に係止されることで該外部カプセル221の内室22
3に収納される内部カプセル222と、該内室223の
中を落下する該内部カプセル222の落下速度を検出す
る検出部290と、該外部カプセル221の落下速度を
加速さ−せる加速手段230とを備え、該内部カプセル
222に所定の試料容器226を挿入し、該外部カプセ
ル221の落下開始時は該内部カプセル222を該クラ
ンプ225によって係止し、該夕}部カプセル221の
落下速度が所定の値に達することで該クランプ225に
よる係止を解除すると共に、該検出部290の検出によ
る落下速度に応じて該外部カプセル221を該加速手段
230により加速させ、該内部カプセル222の落下速
度に該外部カプセル221の落下速度を追従させるこさ
により該内部カプセル222中において所定の微小重力
を発生さ1!るように構成する。
落下ざれる外部カプセル221 と、該ク}部カプセル
221の内壁221Aにクランプ225を介して着脱自
在に係止されることで該外部カプセル221の内室22
3に収納される内部カプセル222と、該内室223の
中を落下する該内部カプセル222の落下速度を検出す
る検出部290と、該外部カプセル221の落下速度を
加速さ−せる加速手段230とを備え、該内部カプセル
222に所定の試料容器226を挿入し、該外部カプセ
ル221の落下開始時は該内部カプセル222を該クラ
ンプ225によって係止し、該夕}部カプセル221の
落下速度が所定の値に達することで該クランプ225に
よる係止を解除すると共に、該検出部290の検出によ
る落下速度に応じて該外部カプセル221を該加速手段
230により加速させ、該内部カプセル222の落下速
度に該外部カプセル221の落下速度を追従させるこさ
により該内部カプセル222中において所定の微小重力
を発生さ1!るように構成する。
このように構成することによ.って前述の課題は解決さ
れる。
れる。
即ち、ガイド毛段204 1:″.沿って夕1部カプセ
ル221を落下させ、外部カプセル221の内室223
にクランプ225 (.こよ.って係止された内部カプ
セル222の係止を解除させることで内部カプセル22
2を・落トさせ、その内部カプセル222の落下速度を
検出部290によって検出し、、一方、外部カプセル2
21が空気抵抗によって遅れる・沼F速度を加速千段2
30によって加速させ、検出部21)0による内部カプ
セル222の落下速度に外部カプセル221の落下速度
を追従させるように構成したものである。
ル221を落下させ、外部カプセル221の内室223
にクランプ225 (.こよ.って係止された内部カプ
セル222の係止を解除させることで内部カプセル22
2を・落トさせ、その内部カプセル222の落下速度を
検出部290によって検出し、、一方、外部カプセル2
21が空気抵抗によって遅れる・沼F速度を加速千段2
30によって加速させ、検出部21)0による内部カプ
セル222の落下速度に外部カプセル221の落下速度
を追従させるように構成したものである。
また、外部カプセル221の内室223を真空状態にす
ることで内部カプセル222の落下速度の精度を上げ、
より微小重力が得られるように形成されている。
ることで内部カプセル222の落下速度の精度を上げ、
より微小重力が得られるように形成されている。
したがって、内部カプセル222に於いては、常に、精
度の高い微小重力状態を得ることができ、しかも、従来
のような落下路全体を真空状態に形成したり、または、
発熱を冷却することは不要となり、低コストで、かつ、
容易に実験を行うことができる。
度の高い微小重力状態を得ることができ、しかも、従来
のような落下路全体を真空状態に形成したり、または、
発熱を冷却することは不要となり、低コストで、かつ、
容易に実験を行うことができる。
(実施例〕
以下本発明を第2図,第3図および第4図を参考(,こ
詳細に説明する。第2図は本発明(、こよる一実施例の
説明図で、(a)は全体の構成図,(b)はク{部カグ
セルの側面図,第3図は本発明のブロック図7第4図1
、:l、本発明の説明図で、(al) (a2)は内部
カプセルの落下状態の説明図,(b)はノーズコーン部
の要部側面図である。全図を通じて、、同一符号は同一
・対象物を示す。
詳細に説明する。第2図は本発明(、こよる一実施例の
説明図で、(a)は全体の構成図,(b)はク{部カグ
セルの側面図,第3図は本発明のブロック図7第4図1
、:l、本発明の説明図で、(al) (a2)は内部
カプセルの落下状態の説明図,(b)はノーズコーン部
の要部側面図である。全図を通じて、、同一符号は同一
・対象物を示す。
第2図の(a)に示すよ・うに、垂直井戸またはタワー
などによって垂直な空洞の落下路201を形成し、落下
路201にはガイド手段204として2〜3本の複数の
ガイドレール203を張架し、カプセル202がスター
l・位Hpからガイドレール203に沿って落下される
ように構成されている。
などによって垂直な空洞の落下路201を形成し、落下
路201にはガイド手段204として2〜3本の複数の
ガイドレール203を張架し、カプセル202がスター
l・位Hpからガイドレール203に沿って落下される
ように構成されている。
また、落下路201はAに示す加速領域と、Bに示す微
小重力領域と、Cに示す減速領域とが定められ、八の加
速領域とBの微小重力領域とではカプセル202は加速
手段230である加速ノズル231のガスジェッ1・に
よって推進され、カプセル202に対する空気抵抗をキ
ャンセルすることが行われ、Cの減速領域ではカプセル
202は逆噴射によるガスジエツ1・によって減速が行
われるように形成されている。
小重力領域と、Cに示す減速領域とが定められ、八の加
速領域とBの微小重力領域とではカプセル202は加速
手段230である加速ノズル231のガスジェッ1・に
よって推進され、カプセル202に対する空気抵抗をキ
ャンセルすることが行われ、Cの減速領域ではカプセル
202は逆噴射によるガスジエツ1・によって減速が行
われるように形成されている。
また、落下路201の終端には高分子材料,砂などのシ
ョックアブソ〜・バ209が設けられ、カプセル202
の落下によるシヲソクの吸収を行うように形成されてい
る。
ョックアブソ〜・バ209が設けられ、カプセル202
の落下によるシヲソクの吸収を行うように形成されてい
る。
更に、指令装百211を配設した指令室210が設けら
れ、指令装置211によってカプセル202がスタート
位置Pまたは加速領域A9微小重力領域B,減速領域C
のいづれに位置ずるかをセンザなどの検出によって監視
し、カプセル202の落下の開始指令および落下時乙こ
於ける実行指令および減速指令のそれぞれの信号がアン
テナ301を介してカプセル202に出力される。
れ、指令装置211によってカプセル202がスタート
位置Pまたは加速領域A9微小重力領域B,減速領域C
のいづれに位置ずるかをセンザなどの検出によって監視
し、カプセル202の落下の開始指令および落下時乙こ
於ける実行指令および減速指令のそれぞれの信号がアン
テナ301を介してカプセル202に出力される。
カプセル202は(h)に示すよ・うに、円筒状の外部
カプセル221 と、外部カプセル221の内壁221
^に固着ざれた複数のクランプ225によー,て挟持さ
れることで内室223に着脱自在に係止される内部カブ
ー什ル222とによって構成され、また、内室223は
外部カプセル221の内壁221Aを仕切221Bと2
210とによって仕切ることで密閉されるように形成さ
れている。
カプセル221 と、外部カプセル221の内壁221
^に固着ざれた複数のクランプ225によー,て挟持さ
れることで内室223に着脱自在に係止される内部カブ
ー什ル222とによって構成され、また、内室223は
外部カプセル221の内壁221Aを仕切221Bと2
210とによって仕切ることで密閉されるように形成さ
れている。
また、クランプ22}5は所定の電気信号が人力される
ことでアクチメント225Aが突出され、アタチ・メン
I−225Aの突出によって内部カプセル222の扶持
が行われ、電気信号の入力が停止されることでアタチメ
:/t−225Aが矢印のように退避し、内部カプセル
222の挟持を解除させるように形成され、内壁221
Aには複数の発光素子291 と、それぞれの発光素子
291に対向ずることで発光素子291からの照射光L
を受光ずる受光累子292とが所定ピッチで配設される
ことで形成された検出部290が設けられている。
ことでアクチメント225Aが突出され、アタチ・メン
I−225Aの突出によって内部カプセル222の扶持
が行われ、電気信号の入力が停止されることでアタチメ
:/t−225Aが矢印のように退避し、内部カプセル
222の挟持を解除させるように形成され、内壁221
Aには複数の発光素子291 と、それぞれの発光素子
291に対向ずることで発光素子291からの照射光L
を受光ずる受光累子292とが所定ピッチで配設される
ことで形成された検出部290が設けられている。
この内室223の空気は(a)に示すよ・)に、カプセ
ル202がスタート位置Pに位置されている時、外部カ
プセル221の外周に設けられた接合口224に真空ボ
ンブ212を連結し、必要な真空度まで吸引され、内室
223を真空状態にする。
ル202がスタート位置Pに位置されている時、外部カ
プセル221の外周に設けられた接合口224に真空ボ
ンブ212を連結し、必要な真空度まで吸引され、内室
223を真空状態にする。
内部カプセル222のほぼ中央部には実験の項目にした
がって冷却,加熱,常温などの所定の温度条件に保たれ
ることで試料の挿脱が行われる試料容器226が弾性を
有し、かつ、シゴックの緩衝が可能な高分子材籾よりな
る張架部材227によって係止されている。
がって冷却,加熱,常温などの所定の温度条件に保たれ
ることで試料の挿脱が行われる試料容器226が弾性を
有し、かつ、シゴックの緩衝が可能な高分子材籾よりな
る張架部材227によって係止されている。
また、減速時に於ける試籾容器226のショックは内部
カプセル222の底部に固着されたクッシゴン228に
よって、更に、内部カプセル222のシゴックは仕切2
21Cに固着されたクッション229によってそれぞれ
吸収されることが行われる。
カプセル222の底部に固着されたクッシゴン228に
よって、更に、内部カプセル222のシゴックは仕切2
21Cに固着されたクッション229によってそれぞれ
吸収されることが行われる。
更に、外部カプセル221には過酸化水素などの高圧ガ
スが注入されたガスボ:/べ230と240および制御
部250が内設され、ガスボンへ230は噴射バルブ2
32の駆動によって加速ノズル231から矢印F1の噴
射を行い、外部カプセル221の落下速度の加速を行い
、ガスボンベ240は噴射バルフ242の駆動によって
減速ノズル241から矢印F2の噴射を行いク1部カプ
セル221の落下速度の減速を行うと共に、外部カプセ
ル221の外周に設けられ、外部カプセル221をガイ
ドレール203に沿って落下させるよう案内するそれぞ
れのガイド260に内設されたバルブ262にガスボン
ベ230と240とが連結され、ハルブ262の開放に
よってブレーキ機構261の駆動が行われ、ブレーキ機
構261の駆動によってガイドレール203とガイド2
60との間の摩擦抵抗を増加させることで外部カプセル
221の落下速度の減速が行われるよ・ウ(ご形成され
ている。
スが注入されたガスボ:/べ230と240および制御
部250が内設され、ガスボンへ230は噴射バルブ2
32の駆動によって加速ノズル231から矢印F1の噴
射を行い、外部カプセル221の落下速度の加速を行い
、ガスボンベ240は噴射バルフ242の駆動によって
減速ノズル241から矢印F2の噴射を行いク1部カプ
セル221の落下速度の減速を行うと共に、外部カプセ
ル221の外周に設けられ、外部カプセル221をガイ
ドレール203に沿って落下させるよう案内するそれぞ
れのガイド260に内設されたバルブ262にガスボン
ベ230と240とが連結され、ハルブ262の開放に
よってブレーキ機構261の駆動が行われ、ブレーキ機
構261の駆動によってガイドレール203とガイド2
60との間の摩擦抵抗を増加させることで外部カプセル
221の落下速度の減速が行われるよ・ウ(ご形成され
ている。
また、このような外部カプセル221の減速は、開閉機
構271の駆動によって外部カプセル221の外周22
1Dに設けられた複数のフラップ270を矢印Dのよ・
うに開閉させること、および、開閉機構282の駆動?
ζよってノーズコーン部280を形成する複数のノーズ
コーン片281を矢印Hのように開閉させことによって
も行才)れるゆ このようなノーズコーン部280の開放は、第4図の(
b)に示すように、ノーズコーン片281の開放によっ
て減速ノズル241による矢印F2の噴射が行われ、か
つ、滅速時以外は外部カプセル221の先端部は空気抵
抗を極力小さくする流線形になるように形成する必要が
ある。
構271の駆動によって外部カプセル221の外周22
1Dに設けられた複数のフラップ270を矢印Dのよ・
うに開閉させること、および、開閉機構282の駆動?
ζよってノーズコーン部280を形成する複数のノーズ
コーン片281を矢印Hのように開閉させことによって
も行才)れるゆ このようなノーズコーン部280の開放は、第4図の(
b)に示すように、ノーズコーン片281の開放によっ
て減速ノズル241による矢印F2の噴射が行われ、か
つ、滅速時以外は外部カプセル221の先端部は空気抵
抗を極力小さくする流線形になるように形成する必要が
ある。
更に、フラップ270は矢印1〕の開閉を所定個所で行
うことにより外部カプセル221の落下時に於ける傾き
の補正にも使用することができる。
うことにより外部カプセル221の落下時に於ける傾き
の補正にも使用することができる。
そこで、制御部250は前述の指令室210の出力信号
をアンテナ300を介して受信し、所定の指令を受け、
第3図に示す制御を行う。
をアンテナ300を介して受信し、所定の指令を受け、
第3図に示す制御を行う。
クランプ225は電気信号の出力によって外部カプセル
221がスタート位置Pに位置している時は内部カプセ
ル222の扶持が行われ、外部カプセル221が所定の
落下速度に達することで電気信号の出力停止によってそ
の扶持が解除される。
221がスタート位置Pに位置している時は内部カプセ
ル222の扶持が行われ、外部カプセル221が所定の
落下速度に達することで電気信号の出力停止によってそ
の扶持が解除される。
また、第4図の(a1)に示すように、クランプ225
による内部カプセル222の扶持が解除され、内部カプ
セル222が外部カプセル221の内室223を落下速
度G1によって落下する時、内部カプセル222が所定
個所に達することで(a2)に示すように、発光素子2
91から受光素子292に照射される照射光Lが遮断さ
れことになり、光1、が遮断されることで検出部290
から検出信号が送出され、検出信号により噴射バルブ2
32の噴射を行い、外部カプセル221の落丁速度G2
を加速させる。
による内部カプセル222の扶持が解除され、内部カプ
セル222が外部カプセル221の内室223を落下速
度G1によって落下する時、内部カプセル222が所定
個所に達することで(a2)に示すように、発光素子2
91から受光素子292に照射される照射光Lが遮断さ
れことになり、光1、が遮断されることで検出部290
から検出信号が送出され、検出信号により噴射バルブ2
32の噴射を行い、外部カプセル221の落丁速度G2
を加速させる。
したがって、内部カプセル222の落下速度G1よりも
外部カプセル221の落下速度G2を早くすることで内
部カプセル222を点線で示す位置に位置させることが
行われ、外部カプセル221の落下時は、常に、検出部
290の検出信号によ,って外部カプセル221の落丁
速度G2を加速させるように噴射バルブ232の制御を
行い、匁部カプセル221の落下速度G2は内部カプセ
ル222の落下速度G2に追従させるように形成されて
いる。
外部カプセル221の落下速度G2を早くすることで内
部カプセル222を点線で示す位置に位置させることが
行われ、外部カプセル221の落下時は、常に、検出部
290の検出信号によ,って外部カプセル221の落丁
速度G2を加速させるように噴射バルブ232の制御を
行い、匁部カプセル221の落下速度G2は内部カプセ
ル222の落下速度G2に追従させるように形成されて
いる。
更に、外部カプセル221を停止させる場合は、噴射バ
ルブ242の駆動と同時6.″バルグ262と開閉機構
271 と281 とが駆動され、減速ノズル241の
矢印F2の噴射、ノーズコ=−ン部280の矢印Eの開
放、フラップ270の矢印Dの開放およびブレーキ機構
261の駆動が行われる。
ルブ242の駆動と同時6.″バルグ262と開閉機構
271 と281 とが駆動され、減速ノズル241の
矢印F2の噴射、ノーズコ=−ン部280の矢印Eの開
放、フラップ270の矢印Dの開放およびブレーキ機構
261の駆動が行われる。
そこで、微小重量の発生を行う場合は、先づ、ブレーキ
機fi2 61の駆動によってガイド260をガイドレ
ール203に係止させることでカプセル202をスター
ト個所Pに位置させ、内部カプセル222に収納された
試料容器226には実験ずべき試料の挿入を行う。この
試料の挿入は内部カプセル222と外部カプセル221
とに設けられた取出口(図示されていない)によって行
われる。
機fi2 61の駆動によってガイド260をガイドレ
ール203に係止させることでカプセル202をスター
ト個所Pに位置させ、内部カプセル222に収納された
試料容器226には実験ずべき試料の挿入を行う。この
試料の挿入は内部カプセル222と外部カプセル221
とに設けられた取出口(図示されていない)によって行
われる。
内部カプセル222をクランプ225によって扶持し、
内室223の上方に内部カプセル222を位置させるよ
う保持を行う。
内室223の上方に内部カプセル222を位置させるよ
う保持を行う。
また、接合口224には真空ポンブ212を連結するこ
とで接合口224のバルゾ224Aを開放し、内室22
3の空気を真空ボンブ212によって吸引し,、内室2
23を真空状態にする。
とで接合口224のバルゾ224Aを開放し、内室22
3の空気を真空ボンブ212によって吸引し,、内室2
23を真空状態にする。
次に、指令装置211からのスター1・指令によりブl
y−キ機構261のバルブ262を閉塞することでプレ
ー・キを徐々に解除させガイドレール203に沿.って
ク■部カプセル221を落下させる。
y−キ機構261のバルブ262を閉塞することでプレ
ー・キを徐々に解除させガイドレール203に沿.って
ク■部カプセル221を落下させる。
外部カプセル221の落下が加速領域Aを通過ずるする
ことで外部カプセル221の落下速度が所定の速度に達
した時、指令装置211からの実行指令によりクランプ
225による内部カプセル222の扶持を解除する。
ことで外部カプセル221の落下速度が所定の速度に達
した時、指令装置211からの実行指令によりクランプ
225による内部カプセル222の扶持を解除する。
この時、内部カプセル222ばク}部カプセル221と
は独立して内室223の真空中を重力Gによって落下速
度G1により落丁することになる。
は独立して内室223の真空中を重力Gによって落下速
度G1により落丁することになる。
この場合、内部カプセル222は真空中を落丁すること
になるため、空気抵抗が無く、したがって、所定の速度
で落下されるが、一方、久部カプセル221は先端部が
ノーズコーン部280によって流線形に形成されていて
も空気抵抗を受けることになり、外部カプセル221の
落下速度G2は内部カプセル222の落下速度G1より
遅れることになる。
になるため、空気抵抗が無く、したがって、所定の速度
で落下されるが、一方、久部カプセル221は先端部が
ノーズコーン部280によって流線形に形成されていて
も空気抵抗を受けることになり、外部カプセル221の
落下速度G2は内部カプセル222の落下速度G1より
遅れることになる。
ぞこで、内部カプセル222は内室223の下方ぼ移動
し、内部カプセル222の移動が検出部290 1,:
mよって検出され、検出信号が制御部250に送出され
、制御部250はこの検出信号を受けることで噴射バル
ブ232を駆動させ、加速ノズル231による噴射を開
始し、外部カプセル221の落下速度G2を加速させる
。この場合の加速は微小となるので加速ノズル231に
よる噴躬は微量であり、また、このような噴射を断続し
て行うことで常に、外部カプセル221の落下速度G2
を内部カグセル222の落下速度G1に追従させること
が行われる。
し、内部カプセル222の移動が検出部290 1,:
mよって検出され、検出信号が制御部250に送出され
、制御部250はこの検出信号を受けることで噴射バル
ブ232を駆動させ、加速ノズル231による噴射を開
始し、外部カプセル221の落下速度G2を加速させる
。この場合の加速は微小となるので加速ノズル231に
よる噴躬は微量であり、また、このような噴射を断続し
て行うことで常に、外部カプセル221の落下速度G2
を内部カグセル222の落下速度G1に追従させること
が行われる。
したがって、内部カプセル222が外部カプセル221
より完全に切り離され、外部カプセル221の内室22
3の所定範囲に内部カプセル222が位置されることで
内部カプセル222中では安定した微重力io−’〜1
0− ’Gが得られる。
より完全に切り離され、外部カプセル221の内室22
3の所定範囲に内部カプセル222が位置されることで
内部カプセル222中では安定した微重力io−’〜1
0− ’Gが得られる。
外部カプセル221の落下が微小重ノノ領域Bを通過し
、減速領域Cに達することで、指令装置211からの減
速指令によりフラップ270およびノ・−ズコーン片2
81の開放を行うと共に、ブレーキ機構261の駆動を
開始し、徐々に外部カプセル221の落下速度G2の減
速を行う。
、減速領域Cに達することで、指令装置211からの減
速指令によりフラップ270およびノ・−ズコーン片2
81の開放を行うと共に、ブレーキ機構261の駆動を
開始し、徐々に外部カプセル221の落下速度G2の減
速を行う。
また、同時に噴射バルブ242による減速ノズル241
の噴射を開始する。
の噴射を開始する。
この場合外部カプセル221の直径と落下路201の直
径とは余り差がないので、外部カプセル221が落下路
201の終端に近接することで、空気圧を受けるエアダ
ンピング効果によっても減速が得られる。
径とは余り差がないので、外部カプセル221が落下路
201の終端に近接することで、空気圧を受けるエアダ
ンピング効果によっても減速が得られる。
また、外部カプセル221の落下停止によるE/インク
はショックアブソーバ209によって吸収さ1コ、るた
め、外部カフ゛セル221は軟着され、更乙X’:、内
部カプセル222はクッション229の上面によって停
止されることQごなり、内部カプセル222はクッシジ
ン229によって、試料容器226は張架部祠227と
クッション228とによってそれぞれショックの吸収が
行われる。
はショックアブソーバ209によって吸収さ1コ、るた
め、外部カフ゛セル221は軟着され、更乙X’:、内
部カプセル222はクッション229の上面によって停
止されることQごなり、内部カプセル222はクッシジ
ン229によって、試料容器226は張架部祠227と
クッション228とによってそれぞれショックの吸収が
行われる。
したがって,、停止時におけるショックによるμ:料の
ダ7−−ジを極力最小にすることができる。
ダ7−−ジを極力最小にすることができる。
また、障害などによって緊急に外部カプセル221の落
下を停止させる場合は、停止指令によってブレーキ機構
261を駆動させ、落下路201の所定個所に停止させ
ることが可能である。
下を停止させる場合は、停止指令によってブレーキ機構
261を駆動させ、落下路201の所定個所に停止させ
ることが可能である。
尚、本発明の図示では外部カプセル221は一体構造で
示されているが、外部カプセル221を中央部から2分
割可能に形成し、外部カプセル221の内室223に内
部カプセル222を装着する装着作業を容易にするよう
に形成しても良い。
示されているが、外部カプセル221を中央部から2分
割可能に形成し、外部カプセル221の内室223に内
部カプセル222を装着する装着作業を容易にするよう
に形成しても良い。
また、外部カプセル221の内室223は真空状態にす
ることで説明を行ったが、真空状態でなくても、実際に
は内部カプセルの落下に対する空気の抵抗は微細である
ため、微小重力特性が多少劣化するが微小重力を得るこ
とができる。
ることで説明を行ったが、真空状態でなくても、実際に
は内部カプセルの落下に対する空気の抵抗は微細である
ため、微小重力特性が多少劣化するが微小重力を得るこ
とができる。
更に、前述のフラップ270は減速時に開放を行うだけ
でなく、所定個所の一つを開放状態にすることで、落下
時の外部カプセル221の傾きを補正することが可能で
あり、外部カプセル221に傾きが生じた場合は、指令
装置211の指令によって所定個所のフラップ270を
開放させ、その傾きを補正させることができる。
でなく、所定個所の一つを開放状態にすることで、落下
時の外部カプセル221の傾きを補正することが可能で
あり、外部カプセル221に傾きが生じた場合は、指令
装置211の指令によって所定個所のフラップ270を
開放させ、その傾きを補正させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、外部カプセルに
真空状態の内室を設け、その内室に内部カプセルを収納
し、内部カプセルが内室を落下する速度と外部カプセル
が空気抵抗中を落下する速度の差だけ加速ノズルの噴射
によって外部カプセルの落下速度を加速させることによ
り、常に、内部カプセルを内室の所定個所に位置させ、
微小重力を発生させることが行われ、真空中の落下であ
るため、発生する微小重力が10−5〜104Gの良好
な値を容易に得ることができる。
真空状態の内室を設け、その内室に内部カプセルを収納
し、内部カプセルが内室を落下する速度と外部カプセル
が空気抵抗中を落下する速度の差だけ加速ノズルの噴射
によって外部カプセルの落下速度を加速させることによ
り、常に、内部カプセルを内室の所定個所に位置させ、
微小重力を発生させることが行われ、真空中の落下であ
るため、発生する微小重力が10−5〜104Gの良好
な値を容易に得ることができる。
したがって、従来のような落下路の全体を真空状態に保
つような構成に比較して構成が簡素化され、落下路を長
くすることも容易に行うことができ、また、減速時に於
ける試料に対するショックを極力最小にすることができ
、更に、実験すべき試料に応じて外部カプセルの内室の
大きさを変えることで真空にする作業時間の手間を短縮
することができ、特に、繰り返し実験を行う場合は、コ
ストの低減,準備時間の短縮化が図れ、実用的効果は大
である。
つような構成に比較して構成が簡素化され、落下路を長
くすることも容易に行うことができ、また、減速時に於
ける試料に対するショックを極力最小にすることができ
、更に、実験すべき試料に応じて外部カプセルの内室の
大きさを変えることで真空にする作業時間の手間を短縮
することができ、特に、繰り返し実験を行う場合は、コ
ストの低減,準備時間の短縮化が図れ、実用的効果は大
である。
第1図は本発明の原理説明図,
第2図は本発明による一実施例の説明図で、(a)は全
体の構成図,(b)は外部カプセルの側面図, 第3図は本発明のブロック図, 第4図は本発明の説明図で、(al) (a2)は内部
カプセルの落下状態の説明図,(b)はノーズコーン部
の要部側面図 第5図は従来の落下路の側面図を示す。 図において、 204はガイド手段,221は外部カプセル.222は
内部カプセル. 221Aは内壁,223は内室,22
5はクランプ, 226は試料容器,224は接合口, 261ブレーキ機構,290検出部, 230は加速手段,241は減速ノズル,230/70
M*段 / 本衾g月刀原理言剋9月図 第 1 図 へ (αp 木全ep (ニエう一實方也伜j刀説明図第 図 (での 本発明のブOツフ図 ,第 3 m (り Δ\9B月(ニニる一実方一μ仕りng梵,明pク第 図 (千/)2) (a+) (α2) 木臂明内名地四図 第 図
体の構成図,(b)は外部カプセルの側面図, 第3図は本発明のブロック図, 第4図は本発明の説明図で、(al) (a2)は内部
カプセルの落下状態の説明図,(b)はノーズコーン部
の要部側面図 第5図は従来の落下路の側面図を示す。 図において、 204はガイド手段,221は外部カプセル.222は
内部カプセル. 221Aは内壁,223は内室,22
5はクランプ, 226は試料容器,224は接合口, 261ブレーキ機構,290検出部, 230は加速手段,241は減速ノズル,230/70
M*段 / 本衾g月刀原理言剋9月図 第 1 図 へ (αp 木全ep (ニエう一實方也伜j刀説明図第 図 (での 本発明のブOツフ図 ,第 3 m (り Δ\9B月(ニニる一実方一μ仕りng梵,明pク第 図 (千/)2) (a+) (α2) 木臂明内名地四図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕ガイド手段(204)に沿って落下される外部カ
プセル(221)と、該外部カプセル(221)の内壁
(221A)にクランプ(225)を介して着脱自在に
係止されることで該外部カプセル(221)の内室(2
23)に収納される内部カプセル(222)と、該内室
(223)の中を落下する該内部カプセル(222)の
落下速度を検出する検出部(290)と、該外部カプセ
ル(221)の落下速度を加速させる加速手段(230
)とを備え、該内部カプセル(222)に所定の試料容
器(226)を挿入し、該外部カプセル(221)の落
下開始時は該内部カプセル(222)を該クランプ(2
25)によって係止し、該外部カプセル(221)の落
下速度が所定の値に達することで該クランプ(225)
による係止を解除すると共に、該検出部(290)の検
出による落下速度に応じて該外部カプセル(221)を
該加速手段(230)により加速させ、該内部カプセル
(222)の落下速度に該外部カプセル(221)の落
下速度を追従させることにより該内部カプセル(222
)中において所定の微小重力を発生させることを特徴と
する微小重力発生方式。 〔2〕請求項1記載の前記外部カプセル(221)に接
合口(224)が設けられ、該接合口(224)によっ
て前記内室(223)の空気を排出させ、前記内部カプ
セル(222)の落下に際して該内室(223)が真空
状態に形成されることを特徴とする微小重力発生方式。 〔3〕開放することで風圧抵抗を発生させるノーズコー
ン部(280)と、逆噴射を行う減速ノズル(241)
と、前記ガイド手段(204)に機械的摩擦を発生させ
るブレーキ機構(261)とが請求項1記載の前記外部
カプセル(221)に具備され、該ノーズコーン部(2
80)と該減速ノズル(241)と該ブレーキ機構(2
61)とにより該外部カプセル(221)の落下速度が
減速され、該外部カプセル(221)を所定位置に停止
させることを特徴とする微小重力発生方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5820089A JPH02237900A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 微小重力発生方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5820089A JPH02237900A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 微小重力発生方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02237900A true JPH02237900A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=13077389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5820089A Pending JPH02237900A (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 微小重力発生方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02237900A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0575100U (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-12 | 石川島播磨重工業株式会社 | 加速度制御落下実験装置 |
CN102589917A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 华中科技大学 | 无拖曳航天器的自由落体验证装置 |
JP2013024034A (ja) * | 2011-07-14 | 2013-02-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼ガス供給制御機構 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP5820089A patent/JPH02237900A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0575100U (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-12 | 石川島播磨重工業株式会社 | 加速度制御落下実験装置 |
JP2013024034A (ja) * | 2011-07-14 | 2013-02-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼ガス供給制御機構 |
US9261048B2 (en) | 2011-07-14 | 2016-02-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion gas supply control device |
CN102589917A (zh) * | 2012-02-23 | 2012-07-18 | 华中科技大学 | 无拖曳航天器的自由落体验证装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6354182B1 (en) | Launch assist system | |
US4036428A (en) | Fluid pressure operated eddy current brake for air driven centrifuge | |
JPS5868118A (ja) | 高精度位置決めステ−ジ用防振装置 | |
JPH02237900A (ja) | 微小重力発生方式 | |
CN105759074A (zh) | 一种光悬浮式微球的起支方法及装置 | |
US3422808A (en) | Pneumatic accelerating device with frangible diaphragm release means | |
JP4723576B2 (ja) | 密封プレナムを具備した推進装置 | |
CN114544393A (zh) | 一种真空及高低温加载的微颗粒高速冲击实验装置 | |
US20080127775A1 (en) | Inertiatrons and methods and devices using same | |
US20210363960A1 (en) | Machine for driving an electric generator | |
CN108408088A (zh) | 一种基于恒力弹簧的二维展开零重力模拟装置和方法 | |
US20230374966A1 (en) | Displacement device including force displacement mechanism with constant volume boot | |
Knabe et al. | Low-gravity environment in spacelab | |
CN113687013B (zh) | 一种用于拍摄过载条件下固体推进剂燃烧试验的装置 | |
JP3044934B2 (ja) | 落下型無重力実験装置の切り離し方法 | |
JP2009047524A (ja) | 風洞模型非接触支持方法及び装置 | |
Gammel et al. | A high‐powered siren for stable acoustic levitation of dense materials in the Earth’s gravity | |
CN114486146A (zh) | 一种用于弱科氏效应下超高速碎屑流冲击模拟的试验装置 | |
US6420699B1 (en) | Method and apparatus for altering the velocity of molecules | |
JPH048914A (ja) | 磁気吸引ガス浮上型パッド | |
JP2024504992A (ja) | 計量システム | |
Benford et al. | Experimental tests of beam-riding sail dynamics | |
JP4768745B2 (ja) | 集積された運動量壁 | |
US3782189A (en) | Wind tunnel | |
US20190301426A1 (en) | Mechanism for orienting a submerged power module |