JPH06199290A - 水素を用いた半硬式長期滞留飛行船 - Google Patents

水素を用いた半硬式長期滞留飛行船

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JPH06199290A
JPH06199290A JP4211943A JP21194392A JPH06199290A JP H06199290 A JPH06199290 A JP H06199290A JP 4211943 A JP4211943 A JP 4211943A JP 21194392 A JP21194392 A JP 21194392A JP H06199290 A JPH06199290 A JP H06199290A
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hydrogen
cell
airship
envelope
water
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Kazuo Nakada
和雄 中田
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    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/80—Airborne solar heat collector modules, e.g. inflatable structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】成層圏に無線の中継基地を設置する場合、エネ
ルギーの補充が最も大きな問題となる。地上からのマイ
クロ波送電が検討されているが、行動範囲が規制された
り、環境への影響等の問題が解決されていない。これら
の問題を解消する飛行船を提供する。 【構成】水素を用いた飛行船内にキール１０を設置し、
浮力用セル５を保持するネット７をキールに取り付け、
エンベロープ２とセルとの間に空間を持たせた半硬式水
素飛行船に太陽電池１をとりつけ、日中は其の電力を推
進及び水の分解に利用し、産出した水素を浮力用セルに
貯蔵する。夜間は水素エンジン９を動力とし、排気ガス
は冷却し水分を取り出し、水は水タンク１１に溜て電気
分解用に利用し、排気は浮力用セルとエンベロープ間に
放出し、水素と空気を分離し爆発を防ぐ。これにより長
期間エネルギーの補充無しに無線の中継基地を維持する
事が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はエネルギーの補給無しに長期間成層圏に滞留
し無線の中継基地とするものである。通信の中継用及び
広域観測用プラットホームとして固定翼機を使用すると
常時飛行を続けなければならず、もし機器が故障した場
合は墜落を免れぬが、飛行船は浮力がある為故障の対応
が容易である。又、動力源としては地上からのマイクロ
波送電、又は太陽エネルギーの利用が考えられるが、前
者は地上に送電基地が必要となり且つ受電のため飛行体
の移動範囲も限定されるし、環境への電波障害を防ぐの
が困難である。太陽エネルギーを利用する場合は、翼又
は船体に太陽電池を取り付けるだけで良いが夜間のエネ
ルギー確保のため電池を積む必要がある。本発明は重量
の大きな電池を積むことなく長期間の運行を可能とする
ものである。飛行船には硬式、軟式及び半硬式の三種類
があるが、硬式は重量が大となるし、軟式はゴンドラを
カテナリーカーテンで吊るため、構造上の困難性があ
る。従来の半硬式飛行船は、船体の外部にキールを設け
ており空気抵抗の面での損失が多かった。本案では、エ
ンベロープ（２）内にキール（１０）を設置し、浮力用
セル（５）をネット又は紐（７）を介してキール（１
０）に保持せしめる事により荷重の分散を計る事が可能
である。又、浮力用セル（５）は３分割し、内部の水素
はそれぞれ移動を可能とすることにより船体のトリムを
可能とするのがよい。又、浮力用ガスとして水素を用い
る事により夜間は、セル内の水素を燃料パイプ（８）を
通じ水素エンジン（９）の燃料として利用し、排気ガス
は熱交換器（６）で冷却する。夜間は、飛行船の温度低
下により浮力が減少するが、エンジンの廃熱を回収する
事により浮力の減少を少なくする事が可能である。高度
２０ｋｍの成層圏の気温は、摂氏−６０度の低温である
ため排ガス中の水分は、ほぼ完全に回収可能である。分
離した水分は水タンク（１１）に溜、排ガスは排気管
（１６）を介してエンベロープ（２）内に放出しエンベ
ロープ内を掃気したうえで、エンベロープ内の圧力が外
部より水柱２．５ｃｍ圧以上高くなった場合は圧力調整
弁付排出口（３）より排出する。此により、セル内の水
素ガスは、エンベロープ外の空気と完全に遮断され爆発
を防止する事が可能である。万一、エンベロープが破損
しエンベロープ内の圧力が外部と同一まで低下しても、
保有水素量がセル総容積より１％程度少なければセルの
破裂を避ける事が可能であり浮力を喪失する事はない。
軟式飛行船ではエンベロープが破損すれば船型を保てぬ
ため航行不能となるが、本案ではラダー（１９）及びエ
レベーター（１８）はフレーム（２０）に固定され船型
を保てるので、航行は可能である。又、フレーム（２
０）が同時に破損しエレベーター（１８）が作動しなく
なった場合は、セル内の水素を前部と後部に移動させる
ことにより、上昇及び下降をさせることが可能であり、
下部のラダー（１９）はキール（１０）に固定されてい
るため船型の保持ができなくなった場合でも、進行方向
は自由に定めることが可能である。太陽電池（１）で発
生した電力を送電線（４）により蓄電池（１３）水分解
器（１２）及び推力用モーター（１７）におくる。水タ
ンク（１１）及び水分解器（１２）は船体の傾きの影響
をうけないで水面が安定可能なように吊り下げる事が望
ましい、水分解器（１２）で分離した水素は水素パイプ
（１５）を介しセル（５）におくる。副産物の酸素は酸
素排出管（１４）により排出する。この様にして、日中
は、太陽電池で飛行し、夜間は水素エンジンで、飛行さ
せる事により、長期間無補給で飛行させることを可能と
するものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は飛行船の外観図 第２図は中央横断面の構成図 １：太陽電池 ２：エンベロープ ３：圧力調整弁付排出口 ４：送電線 ５：セル ６：熱交換器 ７：ネット又は紐 ８：燃料パイプ ９：水素エンジン １０：キール １１：水タンク １２：水分解器 １３：蓄電池 １４：酸素排出管 １５：水素パイプ １６：排気管 １７：推進用モーター １８：エレベーター １９：ラダー ２０：フレーム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １．水素を用いた飛行船のエンベロープ（２）内にキー
    ル（１０）を設置し、キールの尾部にはフレーム（２
    ０）を取り付け、フレームにはエレベーター（１８）及
    びラだー（１９）をエンベロープの外部に固定する。浮
    力用セル（５）をネット又は紐（７）を介してキールに
    保持させる構造の半硬式飛行船。 ２．太陽電池（１）を設置し夜間は水素エンジン（９）
    を動力とし排気ガスを熱交換器（６）で廃ガスと水とに
    分離し、ガスはエンベロープ（２）内に充填し水分はタ
    ンク（１１）に貯溜する、昼間は太陽電池の電力を推進
    用とし余分な電力で水を分解し発生した水素を浮力用セ
    ル（５）内に溜る半硬式飛行船。
JP4211943A 1992-07-01 1992-07-01 水素を用いた半硬式長期滞留飛行船 Pending JPH06199290A (ja)

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STRATSPHERIC Namiki 1-2, Tsukuba, Ibaraki, 305 Japan