JPH04230492A - 飛行体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空中を浮遊して飛行する
飛行体に関する。

【０００２】

【従来の技術】飛行体は球状のエンベロープを有し、こ
のエンベロープにはヘリウムガスが入っている。従来の
エンベロープはヘリウムガスの封入量や風の影響により
変形して、上下方向にたて長の楕円体になりやすい。こ
のため飛行が不安定となったり、搭乗員が不安をおぼえ
る。

【０００３】しかも、オペレータの高度な運転操作が不
可欠であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、比較
的簡単に正確な飛行を可能にすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はエンベロープの
変形を防ぐことができる飛行体である。

【０００６】図１の飛行体は、エンベロープ１０にガス
を入れて空中を浮遊して飛行する。エンベロープ１０の
周囲に第１の方向として、たとえば経度方向にそって複
数の補強材７０が配列されている。第２の方向として、
たとえば緯度方向にそって複数の補強材７１が配列され
ている。補強材７０，７１は図３と図４に示すように好
ましくはテープ状であり、被覆保護材８０で包まれてい
る。

【０００７】図９〜１０に示すように、補強材７０、７
１にゴンドラ１３を取りつけ、ゴンドラ１３の運転席２
（オペレータ１７のところ）にナビゲーションボード６
００と２本のジョイ・スティック６０１，６０２を設け
る。

【０００８】図１０に示すように、オペレータ１７の前
方の運転席２部分に２本のジョイ・スティック６０１，
６０２を設ける。左側のジョイ・スティック６０１は飛
行体の降下と上昇を操作するためのものであり、上端が
円弧を描いて移動するようになっていて、オペーレータ
１７が左手を前後方向に動かすことによって図１０（Ｂ
）に示すように前後に傾けるようになっている。左側の
ジョイ・スティック６０１は直立状態のとき中立となり
、飛行体を現在高度位置に保つ。ジョイ・スティック６
０１の傾斜角度を前方又は後方に大きくすると、それに
応じて降下速度又は上昇速度が大きくなる。他方、右側
のジョイ・スティック６０２は飛行体の前進、後退、右
旋回、左旋回を操作するためのものであり、上端が球面
を描くように任意方向に移動可能であって、オペレータ
１７が右手を前後左右方向に動かすことによって図１０
（Ｃ）に示すように前後左右に傾くようになっている。 ジョイ・スティック６０２の傾斜角度を大きくすると、
それに応じて前進速度、後退速度、右旋回速度及び左旋
回速度が大きくなる。各方向においてジョイ・スティッ
ク６０２の中心位置は中立状態となる。

【０００９】図１１は２本のジョイ・スティック６０１
，６０２の操作を組合わせることによって各種の運転状
態を作る方法を示している。左右のロータ３０Ｌ，３０
Ｒのみがチルト運動の対象となっており、前後のロータ
３０Ｆ，３０Ｂは常に水平位置に維持されている。図１
１（Ａ）は、右側のジョイ・スティック６０２を前方に
傾斜させて飛行体を前進させる状態を示している。図１
１（Ｂ）（Ｃ）は右旋回の状態を示しているが、（Ｂ）
では右ロータ３０Ｒが水平で、左ロータ３０Ｌが垂直に
なっているのに対し、（Ｃ）では左右のロータ３０Ｌ，
３０Ｒが垂直になっている。図１１（Ｄ）は後退の状態
を示す。図１１（Ｅ）は垂直方向の上昇又は下降の状態
を示している。これは右のジョイ・スティック６０２を
中立位置に操作した状態である。この他にも、２つのジ
ョイ・スティック６０１，６０２の組合せにより種々の
進行方向にコントロールできる。実際の飛行体の動きは
、風向にも影響される。好ましくは、２本のジョイ・ス
ティック６０１，６０２の操作位置に応じた各ロータ３
０Ｌ，３０Ｒ，３０Ｆ，３０Ｂの作動とチルト機構３０
Ｔの作動はコンピュータ（図示）によってコントロール
する。

【００１０】図１２は好適な一例として右側のロータ３
０Ｒを拡大して示している。固定ブロック６１０の左端
がゴンドラ１３の本体に固体されている。この固定ブロ
ック６１０の右端にはチルト機構３０Ｔが回転自在に取
りつけられている。さらに具体的にいえば、チルト機構
３０Ｔの本体から水平方向に延長した中空円筒軸６１１
が固定ブロック６１０内に回転可能に支承されている。 その中空円筒軸６１１の左端にギヤ６１３が固定してあ
り、このギヤ６１３がチルト用モータ６１４に固定した
軸のギヤ６１２と咬み合っている。それによりモータ６
１４の回転運動がチルト機構３０Ｔに伝えられ、チルト
機構３０Ｔがロータ３０Ｒと一緒に３６０°にわたって
チルト運動する。モータ６１４は油圧ライン６１５を介
して運転席２のコントロール部（図示せず）に接続され
ている。また、ギヤ６１３は別のギヤを介してエンコー
ダ（図示せず）に連絡しており、その回転数が運転席２
のコントロール部に伝達されるようになっている。他方
、運転席２のエンジンからシャフト６１６，６１７，６
１８などを介してロータ３０Ｒに回転力が伝達されるよ
うになっている。シャフト６１６と６１７間には平歯車
（図示せず）が介在し、シャフト６１７と６１８間には
ヘリカル・ギヤ６１９が介在している。チルト機構３０
ＴはほぼＬ字形をしており、先端でロータ３０Ｒが回転
する。強度を高めるために、固定ブロック６１０は台形
状又はピラミッド形状に組み立てられている。

【００１１】なお、ナビゲーションボード６００の表示
項目に対応する各種センサーがコントロール部に接続さ
れていて、それぞれの検出信号がコントロール部に送ら
れ、そこから表示信号がナビゲーションボード６００に
伝えられる。センサの１つの例が前述のエンコーダであ
る。ジョイ・スティック６０１，６０２の動作が電気信
号に変換されてコントロール部に送られ、さらにコント
ロール信号としてモータ６１４とエンジンに送られる。

【００１２】運転席２に照明設備を設けて夜間飛行をし
やすくするのが好ましい。

【００１３】

【実施例】図１と図２は飛行体としての気球を示してい
る。気球は、球形の外皮ともいうエンベロープ１０と、
キャビンともいうゴンドラ１３を有している。エンベロ
ープ１０内には浮昇性希ガス（水素ガス、ヘリウムガス
など）が充填されている。この希ガスは図示しない装置
により追加充填または放出ができる。エンベロープ１０
の中には、内部気室ともいうバロネット（図示せず）が
好ましくは収容されている。バロネットには、図示しな
い装置により空気を追加または減らすことができる。た
とえば、エンベロープ１０内の希ガスが減った時には、
バロネットに空気を追加する。エンベロープ１０はたと
えばポリエステル布にウレタン樹脂または塩化ビニル樹
脂加工して作ってあり、気密性、耐水性を確保している
。エンベロープ１０の外周には経度方向と緯度方向に補
強材７０，７１が糸でしっかり固定されている。補強材
７０と７１は各々交差している。経度方向（たて方向）
の補強材７０は、たとえば３２本である。緯度方向（よ
こ方向）の補強材７１は、たとえば１２本である。

【００１４】図３には図１のＡ部分である補強材７０と
７１の交差部分の例を示している。補強材７０，７１は
強度が大きく耐水性、耐候性の優れたテープ状の長尺物
であり、たとえばデュポン社製のケプラー（商品名）を
用いることができる。図３と図４に示すように、エンベ
ロープ１０の外周面にはよこ方向の補強材７１が糸７１
ａによりしっかりと密着してぬいつけてある。そして補
強材７１は被覆保護材１７１により被覆されている。こ
の被覆保護材１７１は、補強材７１を糸によりぬいつけ
たことにより穴がエンベロープ１０にあいたのをふさぐ
ことと、糸が水や風により弱って切れるのを防ぐもので
ある。被覆保護材１７１の長手方向両側部分１７１ａは
エンベロープ１０に溶着されている。一方、たて方向の
補強材７０が糸７０ａによりエンベロープ１０の外周面
と被覆保護材１７１などにぬいつけられている。補強材
７０が補強材７１に重った部分では糸７０ａは図４のよ
うに補強材７０，７１、エンベロープ１０を通してぬい
つけられている。補強材７０は被覆保護材１７０により
被覆されている。被覆保護材１７０の両側部分１７０ａ
はエンベロープ１０に溶着されている。

【００１５】図１に示すように、直径方向におけるエン
ベロープ１０の上下の位置には、支持部材９０，９０が
固定されている。支持部材９０，９０は図６のようにエ
レメント９０ａ，９０ａから構成されている。エレメン
ト９０ａ，９０ａは軽量化のためにアルミ合金や軽合金
によりリング状に作られている。経度方向の各補強材７
０の上下端部が図５のように支持部材９０，９０側に固
定されている。図６に示すように、各補強材７０の上端
部９５は、上の支持部材９０側のリング状パイプ９７に
巻付けて固定されている。また各補強材７０の下端部９
５は、下の支持部材９０側のリング状のパイプ９７に巻
付けて固定されている。パイプ９７は、エレメント９０
ａ，９０ａに挟まれて支持されている。

【００１６】上下の支持部材９０，９０の間には図５と
図６に示すようにロープともいう引張ワイヤ１００が上
下方向に４本配置されている。これらの引張ワイヤ１０
０は支持部材９０，９０の上下方向の高さまたは長さの
変化を規制するためのものである。つまりエンベロープ
１０は補強材７０，７１の存在により十分変形が規制さ
れるのであるが、さらにこれら引張ワイヤ１００を用い
て上下方向にエンベロープ１０が長くなってしまうよう
な変形を防ぐのである。支持部材９０は中央に穴１０５
を有するリング状の部材であり、この支持部材９０には
４本の取付具１０４が着脱可能に等間かくをおいて取付
けられている。この穴１０５にはアルミ板のフタ１０６
が設けられている。取付具１０４は図６のようにおねじ
部１０７を有し、支持部材９０の１つのエレメント９０
ａにねじこまれている。取付具１０４の外端には止め用
のリング１１０が設けられている。このリング１１０と
おねじ部１０７によりフタ１０６とエレメント９０ａ，
９０ａが固定されている。取付具１０４の内端にはリン
グ１１２が設けられている。上の取付具１０４のリング
１１２と下の取付具１０４のリング１１２の間に、上述
した引張ワイヤ１００がむすんである。

【００１７】図１においてゴンドラ１３はエンベロープ
１０の下部に固定されている。ゴンドラ１３の上部には
エンジン１５が固定されている。ゴンドラ１３にはオペ
レータ１７が乗っている。ゴンドラ１３の下には、安全
部材１８が固定されている。この安全部材１８は水上で
浮上するものである。もちろん着地もできる。図８に示
すようにゴンドラ１３からは４本の支柱１３ａが下方に
設けられている。支柱１３ａにはリング状の金属製また
はカーボン製のパイプ１３ｂが固定されている。パイプ
１３ｂには発泡ウレタンあるいは発泡スチロール製の発
泡体２００が固定されている。この発泡体２００はドー
ナツ状であり、その周囲には被覆材２１０が設けられて
いる。この被覆材２１０は樹脂シートやゴムシートなど
である。これにより防水性、耐候性、耐久性を改善する
。

【００１８】図１のようにエンジン１５の排気管２３が
上方に設けられている。このためオペレータ１７は排ガ
ス、排出音にさらされない。エンジン１５は図７のよう
に４つのロータ３０Ｆ，３０Ｂ，３０Ｒ，３０Ｌ（図示
例では３枚羽根のプロペラ）を動力伝達手段４０を介し
て回転できる。この４つのロータにより前進、後退、上
昇、下降、旋回が可能である。ロータ３０Ｌ，３０Ｒは
図１のようにチルト機構３０Ｔを備える。

【００１９】図９に示すように、補強材７０、７１にゴ
ンドラ１３を取りつけ、ゴンドラ１３の運転席２（オペ
レータ１７のところ）にナビゲーションボード６００を
設け、ナビゲーションボード６００に次のデータを表示
す。すなわち、現在位置の経度（度、分、秒）、緯度（
度、分、秒）、海抜標高度、地図、昇降（速度ｃｍ／ｓ
）、高度レベル、直下地水面レベル、海面、地図尺度、
そのスケール単位、地図上の距離スケール、地図上の自
機マーク（画面の中心に位置し、機首、移動方向、発進
地と目的地の方向を表示）、発進地、目的地、その間の
距離、風速、エンジンの回転数と温度、燃料残存量、各
ロータ３０の回転数とチルト方向、圧力、温度、浮力変
位などを図９に示すように配置する。各項目の配置場所
は図９のものが最適であるが、本発明はこれに限定され
ない。

【００２０】図１０に示すように、オペレータ１７の前
方の運転席２部分に２本のジョイ・スティック６０１，
６０２を設ける。左側のジョイ・スティック６０１は飛
行体の降下と上昇を操作するためのものであり、上端が
円弧を描いて移動するようになっていて、オペーレータ
１７が左手を前後方向に動かすことによって図１０（Ｂ
）に示すように前後に傾けるようになっている。左側の
ジョイ・スティック６０１は直立状態のとき中立となり
、飛行体を現在高度位置に保つ。ジョイ・スティック６
０１の傾斜角度を前方又は後方に大きくすると、それに
応じて降下速度又は上昇速度が大きくなる。他方、右側
のジョイ・スティック６０２は飛行体の前進、後退、右
旋回、左旋回を操作するためのものであり、上端が球面
を描くように任意方向に移動可能であって、オペレータ
１７が右手を前後左右方向に動かすことによって図１０
（Ｃ）に示すように前後左右に傾くようになっている。 ジョイ・スティック６０２の傾斜角度を大きくすると、
それに応じて前進速度、後退速度、右旋回速度及び左旋
回速度が大きくなる。各方向においてジョイ・スティッ
ク６０２の中心位置は中立状態となる。

【００２１】図１１は２本のジョイ・スティック６０１
，６０２の操作を組合わせることによって各種の運転状
態を作る方法を示している。左右のロータ３０Ｌ，３０
Ｒのみがチルト運動の対象となっており、前後のロータ
３０Ｆ，３０Ｂは常に水平位置に維持されている。図１
１（Ａ）は、右側のジョイ・スティック６０２を前方に
傾斜させて飛行体を前進させる状態を示している。図１
１（Ｂ）（Ｃ）は右旋回の状態を示しているが、（Ｂ）
では右ロータ３０Ｒが水平で、左ロータ３０Ｌが垂直に
なっているのに対し、（Ｃ）では左右のロータ３０Ｌ，
３０Ｒが垂直になっている。図１１（Ｄ）は後退の状態
を示す。図１１（Ｅ）は垂直方向の上昇又は下降の状態
を示している。これは右のジョイ・スティック６０２を
中立位置に操作した状態である。この他にも、２つのジ
ョイ・スティック６０１、６０２の組合せにより種々の
進行方向にコントロールできる。実際の飛行体の動きは
、風向にも影響される。好ましくは、２本のジョイ・ス
ティック６０１，６０２の操作位置に応じた各ロータ３
０Ｌ，３０Ｒ，３０Ｆ，３０Ｂの作動とチルト機構３０
Ｔの作動はコンピュータ（図示）によってコントロール
する。

【００２２】図１２は好適な一例として右側のロータ３
０Ｒを拡大して示している。固定ブロック６１０の左端
がゴンドラ１３の本体に固体されている。この固定ブロ
ック６１０の右端にはチルト機構３０Ｔが回転自在に取
りつけられている。さらに具体的にいえば、チルト機構
３０Ｔの本体から水平方向に延長した中空円筒軸６１１
が固定ブロック６１０内に回転可能に支承されている。 その中空円筒軸６１１の左端にギヤ６１３が固定してあ
り、このギヤ６１３がチルト用モータ６１４の軸に固定
したギヤ６１２と咬み合っている。それによりモータ６
１４の回転運動がチルト機構３０Ｔに伝えられ、チルト
機構３０Ｔがロータ３０Ｒと一緒に３６０°にわたって
チルト運動する。モータ６１４は油圧ライン６１５を介
して運転席２のコントロール部（図示せず）に接続され
ている。また、ギヤ６１３は別のギヤを介してエンコー
ダ（図示せず）に連絡しており、その回転数が運転席２
のコントロール部に伝達されるようになっている。他方
、運転席２のエンジンからシャフト６１６，６１７，６
１８などを介してロータ３０Ｒに回転力が伝達されるよ
うになっている。シャフト６１６と６１７間には平歯車
（図示せず）が介在し、シャフト６１７と６１８間には
ヘリカル・ギヤ６１９が介在している。チルト機構３０
ＴはほぼＬ字形をしており、先端でロータ３０Ｒが回転
する。強度を高めるために、固定ブロック６１０は台形
状又はピラミッド形状に組み立てられている。

【００２３】なお、ナビゲーションボード６００の表示
項目に対応する各種センサーがコントロール部に接続さ
れていて、それぞれの検出信号がコントロール部に送ら
れ、そこから表示信号がナビゲーションボード６００に
伝えられる。センサの１つの例が前述のエンコーダであ
る。ジョイ・スティック６０１，６０２の動作が電気信
号に変換されてコントロール部に送られ、さらにコント
ロール信号としてモータ６１４とエンジンに送られる。

【００２４】運転席２に照明設備を設けて夜間飛行をし
やすくするのが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、任意の方向に、しか
も簡単な操作で、安全かつ正確に飛行可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飛行体の正面図。

【図２】本発明の飛行体の平面図。

【図３】図１の飛行体のＡ部分で示す補強材の交差部分
を拡大して示した断面を有する斜視図。

【図４】補強材の交差部分を示す図３のＢ−Ｂ線におけ
る断面図。

【図５】経度方向の補強材と引張ワイヤの取付状態を示
す概略図。

【図６】上下の支持部材と経度方向の補強材との取付、
上下の支持部材と引張ワイヤとの取付を示す断面図。

【図７】気球の駆動部を示す斜視図。

【図８】安全手段の内部を示す断面を有する正面図。

【図９】ゴンドラの運転席に設けたナビゲーションボー
ドを示す正面図。

【図１０】２本のジョイ・スティックとオペーレータの
関係を示す説明図。

【図１１】各種状態の左右のロータとオペレータの関係
を示す図。

【図１２】１つのロータとチルト機構の一例を示す図。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　運転席 １０　　　　　　　　エンベロープ １８　　　　　　　　安全部材 ７０，７１　　補強材 ８０　　　　　　　　被覆保護材 ９０　　　　　　　　支持部材 ９７　　　　　　　　リング状のパイプ１００　　　　
　　引張ワイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エンベロープにガスを入れて空中を浮
   遊して飛行する飛行体において、エンベロープの周囲に
   複数の補強材を配置し、補強材にゴンドラを取りつけ、
   ゴンドラの側部に少くとも２本の固定ブロックを反対向
   きに延長させ、各固定ブロックの先端部にチルト機構を
   回転自在に設け、各チルト機構の先端部にロータを配置
   し、ゴンドラからのコントロールによって各ロータの向
   きを互いに独立して変えられる構成にしたことを特徴と
   する飛行体。