JPH05193588A - 無人機の空中給油を行う装置及び方法 - Google Patents

無人機の空中給油を行う装置及び方法

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JPH05193588A
JPH05193588A JP3291020A JP29102091A JPH05193588A JP H05193588 A JPH05193588 A JP H05193588A JP 3291020 A JP3291020 A JP 3291020A JP 29102091 A JP29102091 A JP 29102091A JP H05193588 A JPH05193588 A JP H05193588A
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refueling
drogue
probe
aerial
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JP3291020A
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Kenneth W Loucks
ケニス、ウエイン、ルークス
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D39/00Refuelling during flight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有人空中給油機がランデブー及びプローブ−
ドローグ連結操作を行うようにする装置を、無人被給油
機と有人空中給油機とに設けて、費用のかかる複雑な自
動化システムを無人被給油機に設ける必要をなくすこと
にある。 【構成】 たわみ性給油ホース10の末端部に取付けた
ドローグ20を無人機30から引張る。給油ホースを、
無人機の燃料タンクに取付けたリールアセンブリ80に
格納する。このリールアセンブリを、有人空中給油機か
ら遠隔作動し、給油ホースを操出するようにする。ホー
ミングシステム62、64に、有人空中給油機から信号
を送り、ドローグをプローブに案内し、プローブとドロ
ーグとを自動連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に無人機の空中給
油、ことに有人空中給油機により無人機の空中給油に必
要な自動誘導のプローブ(probe)−ドローグ(d
rogue)の連結操作を行う、無人機空中給油を行う
方法及び装置に関する。
【0002】
【発明の背景】プローブ−ドローグ燃料移送システムを
使う有人機の空中給油は、世界中の軍事機構で現用され
ている。これ等の従来のシステムでは、パラドローグ・
アセンブリ(paradrogue assembl
y)を空中給油機からのホースの端部で引張り又プロー
ブを被給油機に取付ける。被給油機は、その操縦士の制
御のもとに、空中給油機の後部から接近しプローブを、
自動の結合及び給油を行う場合にパラドローグ内に飛込
ませる。このシステムが簡単であることは、空中給油機
に操縦士を必要としなくて、ランデブーを行うにも又プ
ローブをパラドーグから成る極めて小さい標的内に案内
するのにも自動化システムを必要としないで、容易に明
らかである。この方法を無人の被給油機に適用する際の
むずかしさは、複雑で費用のかかる自動化システムを操
縦士が通常行う煩雑な機能を果すのに必要とするから、
容易に明らかである。これ等の理由で無人機の空中給油
は、現在の所実際的でなく操作上実施されていない。
【0003】本発明は、有人空中給油機の操縦士がラン
デブー及びプローブ−ドローグの連結処理を行い、無人
機でこの機能を果す必要のある場合に通常必要とされる
複雑な自動化システムを不要にする手段を提供すること
によって前記問題をなくす。本発明の適用の利点は、従
来のプローブ−ドローグ・空中給油システムを使う現在
考えられる長い航続時間の無人機より著しく費用が安く
寸法が小さく又複雑でない実用的な空中給油のできる無
人機の得られることである。
【0004】
【発明の概要】本発明は、無人被給油機(unmann
ed receiving aircraft)及び有
人空中給油機に、有人空中給油機がランデブー及び連結
操作を行うようにした装置を設けて、無人機に費用のか
かる複雑な自動化システムを塔載する必要をなくすこと
により、無人被給油機の空中給油に伴う前記の又その他
の問題を除く。
【0005】本発明による方法及び装置は、無人機から
引かれる給油ホースに取付けられH−磁界(H−fie
ld)通信リンクを利用する自動ホーミング・ドローグ
を備えている。ホーミング送信機は、有人空中給油機に
取付けたプローブに取付けてある。給油ホースの繰出し
及び引込みは、プローブにホーミング送信機を使い有人
空中給油機から遠隔制御される。プローブのホーミング
送信機からの信号変化に応答してドローグを、接近する
有人空中給油機に取付けたプローブの方向に飛翔させ
る。このプローブは、視覚基準の増大と牽引すドローグ
に対する係合とのために前方に機械的に伸長可能であ
る。
【0006】無人機の空中給油のために本発明の方法及
び装置を使うと、無人機に費用のかかる複雑な自動化シ
ステムの必要性が少なくなり給油装置の寸法、費用及び
複雑さが減り、無人機を長時限にわたり飛行状態に保持
でき、軍事行動に必要な無人機、地上支援人員及び設備
の全数を減らすことができる。
【0007】本発明をなお詳しく説明するために本発明
の実施例を添付図面を参照して述べる。
【0008】
【実施例】図示のようにとくに図1には本発明の好敵な
実施例により航続時間の長い無人機の空中給油を示す。
ドローグ[drogue]20を後端部に取付けたたわ
み性給油ホース10は、無人被給油機30から延びてい
る。図8に例示したようにドローグ20は、プローブ
(probe)に取付けたホーミング送信コイル62と
ドローグ内に取付けたホーミング受信コイル64とを使
用して、有人空中給油機40の翼60に取付けた空中給
油用のプローブ[probe]50に差向ける。
【0009】図、6、7及び8に示すようにホーミング
送信コイル62及びホーミング受信コイル64は、ホー
ミング信号としてH磁界磁気通信リンクを利用する形式
のものがよい。ドローグ20はさらに、受信コイルに連
結されドローグの末端部に位置するx軸制御羽根66及
びy軸制御羽根68を備えドローグの上下方向及び水平
方向の飛翔制御ができるようにする。
【0010】有人空中給油機40は、プローブ50をド
ローグ20内に挿入するようにプローブ50を位置決め
する操縦を行う。ドローグ20へのプローブ50の挿入
時に、自動連結が行われ燃料補給処理が始まる。
【0011】又図1に示すように有人空中給油機がプロ
ペラ駆動機である場合には、プローブ50は有人空中給
油機40の翼60又は有人空中給油機40の他の適当な
航空機構造に取付けられ有人空中給油機のプロペラ70
に対するたわみ性燃料補給ホース10の干渉を避けるよ
うにする。プローブ50をドローグ20内に挿入する位
置に導く間に視覚基準を向上できるように、プローブ5
0は普通の電動ねじ回しアセンブリ(図示してない)を
使用して有人空中給油機の操縦士により前方に伸長させ
ることができる。
【0012】図2に示すように給油処理に先だって又そ
の終了時に、ドローグ20を後端部に取付けたたわみ性
補給ホース10は引込み位置に格納する。補給ホース1
0は格納のためにリールアセンブリ80に巻付ける。リ
ールアセンブリ80のフレーム90は、無人被給油機3
0の燃料タンク92又はその他の適当な航空機構造に取
付けられ、補給ホース20を格納のために巻付けたドラ
ム100を備えている。
【0013】送出し管110は無人被給油機30の燃料
タンク92に連結してある。燃料送出しエルボ120
は、燃料送出し管110をリールアセンブリ80に連結
する燃料送出し管末端部に取付けてある。リールアセン
ブリ80では燃料送出しエルボ120は適当な継手を経
て燃料ホースコネクタエルボ130に連結してある。給
油ホース10は燃料ホースコネクタエルボ130に取付
けられ、給油ホース10の一端部をリールアセンブリに
固定する。燃料が有人空中給油機40から給油ホース1
0を経て流れる際に、この燃料は燃料ホースコネクタエ
ルボ130を経て燃料送出しエルボ120内に又燃料送
出し管110を経て無人被給油機30の燃料タンク内に
流れる。
【0014】水平巻取り作用装置140はフレーム90
の末端部に取付けられ給油ホース10をリールアセンブ
リ80のドラム100に均等に巻付けるようにする。水
平巻付け作用装置140は又給油ホース10の平滑な繰
出しを確実にする。
【0015】燃料給油ホース内の電気制御ワイヤは、給
油ホース10を繰出すように有人空中給油機40のプロ
ーブ50に取付けたホーミング送信コイル62から遠隔
作動するために、リールフレーム90の末端部に取付け
たリールブースタ鎖錠アセンブリ150にホーミング受
信コイル64を接続する。リールブースタ鎖錠アセンブ
リ150は又、補給処理の終了時にリールアセンブリ8
0の格納鎖錠位置でホースを巻きもどし固着するように
作動する。
【0016】図2及び3に示すようにドローグ格納管1
60は給油ホース10の末端部に取付けてある。たわみ
性給油ホース10は、ドローグ格納管160を貫いて延
び燃料継手180を経てパラシュート形パラドローグ1
70に連結してある。給油ホース10をリールアセンブ
リ80のドラム100の巻付け位置に格納するときは、
パラドローグ170を給油円すい格納管160内に折り
重ね位置で格納する。給油ホース10を繰出し補給処理
を始めると、パラドローグ170はドローグ格納管16
0から押出される。パラドローグ170はパラシュート
のように広がって作動し補給ホース10の繰出しに対し
抵抗を生ず。
【0017】図4にはプローブ190をC−130型有
人空中給油機200の額部分に取付けた本発明の実施例
を示す。プローブ190は、有人空中給油機200の尾
根部に適当な締め金具230により固定した転換ホース
220を経て普通の燃料補給/燃料取出し管路210に
連結してある。プローブ190は普通の電動ねじ回しア
センブリ(図示してない)の使用により連結操作中に視
覚基準の増大のために操縦士が機械的に伸長することが
できる。
【0018】図5は、プローブ190をC−型有人空中
給油機250の額部に取付けた本発明の実施例を使用し
て長い航続距離を持つ無人被給油機240の空中給油の
実施を示す。プローブ190は、長い航続距を持つ無人
被給油機240から引張る補給ホース270の末端部に
取付けたドローグ260内への挿入のためにプローブを
操作する間に、操縦士の視覚基準の向上のために操縦士
が機械的に伸長させることができる。
【0019】図1に例示した実施例の場合と同様に、受
信コイル(図示してない)を持つリールブースタ鎖錠ア
センブリ(図示してない)は有人空中給油機250から
遠隔作動され補給ホース270を自動的に繰出す。有人
空中給油機250のプローブ190に取付けたホーミン
グ送信コイル(図示してない)は、H磁界磁気通信リン
クを利用して給油円すい260内の自動ホーミング受信
コイル(図示してない)に信号を送り給油円すいを無人
機への給油のためにプローブに飛翔させる。
【0020】無人機の空中給油は従って、本発明の方法
及び装置を使い無人被給油機に複雑高価な自動化システ
ムを設けないで行うことができる。本発明による空中給
油では、補給装置及び協働するホーミングシステムの寸
法及び費用を減らし複雑さを緩和し長い航続時間を持つ
無人機を長い時限にわたり滞空させることができる。す
なわち一層少ない航空機、一層少数の地上支援要員及び
一層少ない設備で作戦行動が実施され、長い航続距離を
持つ無人機を含む作戦行動の全費用を減らすことができ
る。
【0021】以上本発明の好適とする実施例について詳
細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種
種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無人機空中給油装置の側面図であ
る。
【図2】格納位置における図1の給油ホースを示す給油
ホース格納用のドローグ及びリールアセンブリの拡大側
面図である。
【図3】格納位置におけるドローグを示すように若干の
部分を切欠いて図2の給油ホースの端部を示す側面図で
ある。
【図4】C−130型航空機の額部にプローブを取付け
た本発明のより有人空中給油機の部分側面図である。
【図5】C−160型航空機の額部にプローブを取付け
た無人機の空中給油装置の側面図である。
【図6】図1のドローグの拡大側面図である。
【図7】図6のドローグの横断面図である。
【図8】図1のプローブの拡大側面図と図6のドローグ
の部分縦断面図とである。
【符号の説明】
10 給油ホース 20 ドローグ 30 無人機 40 有人空中給油機 50 プローブ 62 送信コイル 64 受信コイル 80 リール手段

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有人空中給油機により航続距離の長い無
    人機の空中給油を行う装置において、 無人機から伸長可能でこれから引張る給油ホースと、 この給油ホースの後端部に取付けたドローグと、 前記空中給油円すい内に挿入するように前記有人空中給
    油機に取付けたプローブと、 を包含する、空中給油装置。
  2. 【請求項2】 前記給油ホースの繰出し及び格納を行う
    リール手段と、 前記有人空中給油機に取付けた送信手段と、 この送信手段から信号を受け、受けた信号に従って給油
    ホースの繰出し又は巻取りを行うように前記リール手段
    を作動する受信手段とから成り前記給油ホースを遠隔制
    御により繰出す手段をさらに備えた、請求項1の空中給
    油装置。
  3. 【請求項3】 前記プローブに取付けたホーミング送信
    手段と、 この送信手段からのホーミング送信を受けるように前記
    ドローグ内に取付けたホーミング受信手段と、 前記ドローグ内に取付けられ前記ホーミング受信手段に
    より受ける信号に従って前記ドローグの水平方向及び上
    下方向の飛翔制御を行う制御羽根とから成り、前記プロ
    ーブの挿入のために前記ドローグの飛翔方向を遠隔制御
    する手段をさらに備えた、請求項1の空中給油装置。
  4. 【請求項4】 前記プローブを前記有人空中給油機の翼
    に取付けた、請求項1の空中給油装置。
  5. 【請求項5】 前記プローブを前記に伸長可能にした、
    請求項1の空中給油装置。
  6. 【請求項6】 前記プローブを前記有人空中給油機の額
    部に取付けた、請求項1の空中給油装置。
  7. 【請求項7】 有人空中給油機により無人機の空中給油
    を行う装置において、 前記無人機から伸長可能でこれ
    から引張る給油ホースと、 この給油ホースの後端部に取付けたドローグと、 前記給油ホースを繰出し又巻取るリール手段と、 前記給油ホースの自動的な繰出し及び巻取りを行うリー
    ル手段と、 前記給油ホースの自動的な繰出し及び巻取りを行うよう
    に前記リール手段の遠隔作動を行う手段と、 前記ドローグの飛翔方向遠隔制御用のホーミング手段
    と、 前記有人空中給油機に取付けられ前記ドローグ内に挿入
    しこのドローグに自動的に連結するプローブパイプと、 を包含する、空中給油装置。
  8. 【請求項8】 前記給油ホースの繰出し及び巻取りを行
    うように前記リール手段の遠隔作動を行う手段を、 前記リール手段に取付けられこのリール手段を前記給油
    ホースの繰出し、巻取り又は格納のための位置に自動的
    に回転し又は鎖錠するリールブースタ鎖錠手段と、 前記プローブに取付けた送信手段と、 前記ドローグ内に取付けられ前記送信手段からの送信を
    受ける受信手段と、 この受信手段を前記リールブースタ鎖錠手段に接続しこ
    のリールブースタ鎖錠手段を作動し前記リール手段を定
    位値に回転し又は鎖錠する手段とにより構成した、請求
    項7の空中給油装置。
  9. 【請求項9】 前記ホーミング手段を前記プローブに取
    付けた送信手段と前記ドローグ内に取付けられ前記送信
    手段からホーミング送信を受ける受信手段と前記ドロー
    グ内に取付けられ前記受信手段により受けたホーミング
    信号に従って前記ドローグの水平方向及び上下方向の飛
    翔制御に使う制御羽根とにより構成した、請求項7の空
    中給油装置
  10. 【請求項10】 前記プローブを前記有人空中給油機の
    翼に取付けた、請求項7の空中給油装置。
  11. 【請求項11】 前記プローブを前記有人空中給油機の
    額部に取付けた、請求項7の空中給油装置。
  12. 【請求項12】 前記プローブを視覚基準を増大できる
    ように伸長可能にした、請求項7の空中給油装置。
  13. 【請求項13】 ドローグを末端部に取付けた給油ホー
    スを無人機から引張り、 有人空中給油機に取付けたプローブを前記ドローグ内に
    挿入することから成る、無人機の空中給油法。
  14. 【請求項14】 前記給油ホースの遠隔操作による展開
    を行う、請求項13の空中給油法。
  15. 【請求項15】 前記給油ホースの遠隔操作による展開
    を行うに当たりさらに、 前記有人空中給油機に取付けた送信手段から信号を送
    り、 前記無人機に取付けた受信手段により信号を受け、 この受信手段に電気的に接続したリール手段を前記受信
    手段により受けた信号に従って作動し前記給油ホースの
    操出し、巻取り又は格納を行うようにする、請求項14
    の空中給油法。
  16. 【請求項16】 さらに前記ドローグの飛翔方向を遠隔
    制御する、請求項13の空中給油法。
  17. 【請求項17】 前記ドローグの飛翔方向を遠隔制御す
    るに当たり、 前記プローブに取付けた前記送信手段からホーミング信
    号を送り、 前記ドローグ内の受信手段により前記ホーミング信号を
    受け、 前記ドローグ内の制御羽根を電気的に作動して前記受信
    手段により受けるホーミング信号に従ってドローグの水
    平方向及び上下方向の飛翔を制御するようにする、請求
    項16の空中給油法。
  18. 【請求項18】 視覚基準の増大のために前記プローブ
    を伸長させる、請求項13の空中給油法。
  19. 【請求項19】 有人空中給油機による無人機の空中給
    油法において、 ドローグを末端部に取付けた給油ホースを前記無人機か
    ら引張り、 前記給油ホースを遠隔操作により展開し、 前記ドローグの飛翔方向を遠隔制御し、前記有人空中給
    油機に取付けたプローブを前記ドローグ内に挿入するこ
    とから成る空中給油法。
  20. 【請求項20】 給油ホースを遠隔操作により展開する
    に当たり、 前記プローブに取付けた送信手段から信号を送り、 前記ドローグ内に取付けた受信手段により信号を受け、 前記受信手段に電気的に接続したリール手段を前記受信
    手段により受ける信号に従って作動し前記給油ホースを
    繰出し、巻取り又は格納するようにする、 請求項19の空中給油法。
  21. 【請求項21】 前記ドローグの飛翔を遠隔制御するに
    当たり、 前記プローブに取付けた送信手段からホーミング信号を
    送り、 これ等のホーミング信号を前記ドローグ内の受信手段に
    より受け、 前記ドローグ内の制御羽根を電気的に作動し前記ドロー
    グの水平方向及び上下方向の飛翔を前記受信手段により
    受けるホーミング信号に従って制御するようにする、 請求項19の空中給油法。
  22. 【請求項22】 視覚基準の増大のために前記プローブ
    を伸長させる、請求項19の空中給油法。
JP3291020A 1990-08-20 1991-08-20 無人機の空中給油を行う装置及び方法 Pending JPH05193588A (ja)

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US07/569713 1990-08-20
US07/569,713 US5131438A (en) 1990-08-20 1990-08-20 Method and apparatus for unmanned aircraft in flight refueling

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EP (1) EP0472927A1 (ja)
JP (1) JPH05193588A (ja)
KR (1) KR920004240A (ja)
AU (1) AU8171691A (ja)
BR (1) BR9103503A (ja)
CA (1) CA2049145A1 (ja)
IL (1) IL99231A0 (ja)
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