(57)【要約】【課題】カプセルの着水後、フローテーションバッグが浮力を発生するまでに要する時間を短縮するフローテーションバッグ展開方法を提供する。【解決手段】抽出装置１ｂによって、カプセル１が着水する前に、フローテーションバッグ３をカプセル１の外部に引き出し、展開装置３ａによって、カプセル１が着水した際又は着水する前にフローテーションバッグ３を展開する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開後に浮力を発生させるフローテーションバックを展開するフローテーションバッグの展開方法であって、
前記フローテーションバッグと、
前記フローテーションバッグを内部に格納するカプセルと、
前記カプセルから前記フローテーションバッグを外部に引き出す抽出装置と、
前記フローテーションバッグを展開する展開装置と、を準備し、
（Ａ）前記抽出装置によって、前記カプセルが着水する前に、前記フローテーションバッグを前記カプセルの外部に引き出し、
（Ｂ）前記展開装置によって、前記カプセルが着水した際又は着水する前に前記フローテーションバッグを展開する、ことを特徴とするフローテーションバッグ展開方法。
【請求項２】
前記カプセルは、その内部に格納され、空中における降下速度を減速させるパラシュートと、
前記パラシュートと、前記フローテーションバッグとを連結する第１連結索とを有しており、
前記（Ａ）において、前記パラシュートが引き出されることによって前記第１連結索を介して前記フローテーションバッグが引き出される、ことを特徴とする請求項１に記載のフローテーションバッグ展開方法。
【請求項３】
前記フローテンションバッグは、内部が２以上の空間に区分けされており、
前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記空間の一部のみが展開されるようになっており、
（Ｂ２）前記（Ｂ１）の後、前記空間のその他の部分が展開されるようになっている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフローテーションバッグ展開方法。
【請求項４】
前記フローテーションバッグと前記カプセルとを連結し、前記フローテーションバッグが展開することによって浮力が発生するまでに、前記カプセルが沈下する深さ以上の長さを有する第２連結索を準備し、
（Ｃ）前記第２連結索によって、浮力を発生する前の前記フローテーションバッグが、前記カプセルとともに沈下しないようにする、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフローテーションバッグ展開方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上空から降下するカプセルに格納されたフローテーションバッグを展開させるフローテーションバッグ展開方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、気球によって上空から投下されたカプセルや、ロケットに搭載されて打ち上げられた後に帰還したカプセル等の着地について、地上と比較して場所等の制約が少ない海上に着水させることが一般的である。そして、海上に着水させた場合において、カプセルを回収するまでの間に、カプセルが海中に沈下することを防止するためのフローテーションバッグ（浮き袋）が用いられる場合がある。
このようなフローテーションバッグは、その機能を発揮させるために、使用時においては展開させておく必要がある。この展開を行うためのフローテーションバッグ展開装置として、例えば非特許文献１が既に開示されているものが既に知られている。
【０００３】
図１及び図２は、非特許文献１に記載されたフローテーションバッグ展開装置の模式図である。
この図において、２１はカプセル、２２はパラシュート、２３はフローテーションバッグ、２４は海面である。
【０００４】
図１におけるカプセル２１は、図１（Ａ）に示すような状態で、例えば気球等に取り付けられた状態又は輸送機内部に格納された状態で上空まで引き上げられ、所定の高度に到達した等の条件を満たした場合において、上空から投下されるものである。
このカプセル２１の内部には、カプセル２１の降下速度を減速させるためのパラシュート２２や上述のフローテーションバッグ２３が、展開前の状態で格納されている。
【０００５】
図１（Ａ）の状態の後、所定の高度まで降下した等の条件を満たした場合において、図１（Ｂ）に示すように、格納していたパラシュート２２をカプセル２１内部から引出し、これを展開させることによって降下速度を減速する。
【０００６】
フローテーションバッグ２３は、図２（Ａ）に示すように、カプセル２１が海面２４に着水した後、カプセル２１の内部に海水が浸入した際に海水電池（図示しない）の電力を利用して、図２（Ｂ）に示すように展開する。これによってパラシュート２２が海面２４に着水して萎縮した後においても、カプセル２１に対して浮力を発生させて海中への沈下を防止することができるというものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】平成２３年度大気球シンポジウム発表「地上回収型超小型衛星μ−ＬＲＳの概念と大気球を使ったカプセル再突入実験について」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した非特許文献１において、カプセル２１の重量等の条件によっては、カプセル２１が海面２４に着水した後すぐに沈下が始まる場合がある。
そのため、カプセル２１が着水してからフローテーションバッグ２３の展開が開始する場合、フローテーションバッグ２３の展開が完了する前にカプセル２１が海中深くに沈下してしまうことがあった。この場合、海中における水圧の影響でフローテーションバッグ２３の展開が阻害されてしまい、十分に浮力を発生させることができなくなるため、カプセル２１が海面２４付近に再浮上することができなくなるといった問題が発生していた。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、カプセルの着水後、フローテーションバッグが浮力を発生するまでに要する時間を短縮するフローテーションバッグ展開方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、展開後に浮力を発生させるフローテーションバックを展開するフローテーションバッグの展開方法であって、
前記フローテーションバッグと、
前記フローテーションバッグを内部に格納するカプセルと、
前記カプセルから前記フローテーションバッグを外部に引き出す抽出装置と、
前記フローテーションバッグを展開する展開装置と、を準備し、
（Ａ）前記抽出装置によって、前記カプセルが着水する前に、前記フローテーションバッグを前記カプセルの外部に引き出し、
（Ｂ）前記展開装置によって、前記カプセルが着水した際又は着水する前に前記フローテーションバッグを展開する、ことを特徴とするフローテーションバッグ展開方法が提供される。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記カプセルは、その内部に格納され、空中における降下速度を減速させるパラシュートと、
前記パラシュートと、前記フローテーションバッグとを連結する第１連結索とを有しており、
前記（Ａ）において、前記パラシュートが引き出されることによって前記第１連結索を介して前記フローテーションバッグが引き出される
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、前記フローテンションバッグは、内部が２以上の空間に区分けされており、
前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記空間の一部のみが展開されるようになっており、
（Ｂ２）前記（Ｂ１）の後、前記空間のその他の部分が展開されるようになっている。
【００１３】
また、本発明の別の実施形態によれば、前記フローテーションバッグと前記カプセルとを連結し、前記フローテーションバッグが展開することによって浮力が発生するまでに、前記カプセルが沈下する深さ以上の長さを有する第２連結索を準備し、
（Ｃ）前記第２連結索によって、浮力を発生する前の前記フローテーションバッグが、前記カプセルとともに沈下しないようにする。
【発明の効果】
【００１４】
上記本発明によれば、抽出装置によって、カプセルが着水する前に、フローテーションバッグをカプセルの外部に引き出すため、カプセルが着水した際又は着水する前に、フローテーションバッグの展開を開始することが可能になり、カプセルの着水後、フローテーションバッグが浮力を発生するまでに要する時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のカプセルのパラシュート展開前後における模式図である。
【図２】従来のカプセルの着水後における模式図である。
【図３】本発明によるカプセルのパラシュート展開前後の説明図である。
【図４】本発明によるカプセルが着水した際の模式図である。
【図５】本発明によるフローテーションバッグの展開後についての模式図である。
【図６】本発明によるフローテーションバッグの展開方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１７】
図３（Ａ）は、本発明によるカプセルの斜視図であり、図３（Ｂ）は、本発明によるカプセルの降下時における模式図である。
また、図４は、本発明によるカプセルが着水した際の模式図である。さらに、図５（Ａ）は、本発明によるフローテーションバッグの展開後の模式図であり、図５（Ｂ）は、本発明による別の実施形態のフローテーションバッグの展開後における模式図である。
この図において、１はカプセル、１ａは格納スペース、１ｂは抽出装置、２はパラシュート、３はフローテーションバッグ、３ａは展開装置、３ｂは第１連結索、３ｃは第２連結索、４は水面である。
【００１８】
このカプセル１は、打ち上げられたロケットの一部であって宇宙空間から帰還したロケットの一部や、気球等に搭載されて上空まで引き上げられ、所定の高度に到達した等の条件を満たした場合において、上空から投下されるものを想定している。
このカプセル１は、内部に格納スペース１ａ及び格納スペース１ａの格納物を外部に放出するための抽出装置１ｂを有している。格納スペース１ａには、この例においては、後述するパラシュート２やフローテーションバッグ３を格納しているものを想定している。なお、この例においては、カプセル１は、降下姿勢の安定性等を考慮して接頭円錐形形状からなるものを想定している。
【００１９】
パラシュート２は、カプセル１の投下時においては格納スペース１ａに格納されており、例えばカプセル１が所定の高度まで降下したことや外部からの遠隔操作を受けたことを契機として、抽出装置１ｂによってカプセル１外部に引き出されるものであってよい。カプセル１は、このパラシュート２を有することによって降下に伴う空気抵抗を受けることで降下速度を減速させることが可能になる。また、この例におけるパラシュートは、単一のパラシュートであるが、降下姿勢を安定させるために複数の小型パラシュートからなるパラシュート群を採用するものであってよい。
なお、このパラシュート２は、カプセル１の水面４着水後は萎縮するものを想定している。
【００２０】
フローテーションバッグ３は、カプセル１の投下時においては格納スペース１ａに格納されており、例えばカプセル１が所定の高度まで降下したことや外部からの遠隔操作を受けたことを契機として、抽出装置１ｂによってカプセル１外部に引き出されるものであってよい。なお、抽出装置１ｂは、パラシュート２をカプセル１外部に引き出すものと、フローテーションバッグ３を引き出すものを別の装置にしても良い。
また、パラシュート２とフローテーションバッグ３とを第１連結索３ｂによって連結し、パラシュート２及びフローテーションバッグ３のうちの一方を外部に引き出した際に、他方も外部に引き出される構成であってよい。この場合、パラシュート２及びフローテーションバッグ３の抽出装置は、単一の抽出装置１ｂを有していれば足りる。また、抽出装置１ｂによってパラシュート２及びフローテーションバッグ３の両方を引き出す構成であってもよい。
この構成によって、フローテーションバッグ３は、カプセル１が着水する前には外部に放出されていることになるため、カプセル１の着水からフローテーションバッグ３の展開が完了するまでの時間を短縮することができる。
そのため、例えば、カプセル１着水前においてフローテーションバッグ３を外部に抽出せず、カプセル１着水後にカプセル１内部に水が浸入してフローテーションバッグ３と水が接触したことを契機にフローテーションバッグ３を展開する構成を採用した場合と比較して、フローテーションバッグ３が展開するまでの時間を短縮することが可能になる。
なお、抽出装置１ｂは、例えば、格納スペース１ａ内部に設けられたバネ等による弾性力によって、パラシュート２等を外部に放出する機構であってよく、例えば、カプセル１に取り付けられた高度計（図示しない）からの信号を契機に起動するものであってよい。また、外部からの信号を受信して起動する構成であってもよい。
【００２１】
フローテーションバッグ３は、例えば図４に示すように、水に接触することを契機として、展開装置３ａによって展開されるものであってよい。具体的には、例えばこの展開装置３ａは、海水と接触することによって電流を発生させる海水電池（図示しない）を有しており、カプセル１の着水後に海水が接触することを契機に電流を発生させ、これによってガスボンベやガス発生剤を起動させて展開するといったものであってよい。または、この展開装置３ａは、例えば内部に受信装置（図示しない）を設けておき、外部からの信号を受信して起動する構成や、フローテーションバッグ３の外部の設けられたセンサーを有しており、このセンサーが水面４と接触したことを検知してフローテーションバッグ３の展開を開始させる構成であってもよい。
その他、この展開装置３ａは、着水時の衝撃によって展開するもの、高度検知計を備えておりこれに基づく情報によって展開するものであってもよい。
なお、図３において、展開装置３ａはフローテーションバッグ３に取り付けられているが、カプセル１に取り付けられているものであってもよく、また、抽出装置１ｂによる外部への抽出とともに展開するものであってもよい。
上記のように展開装置３ａによってフローテーションバッグ３が展開した後は、図５（Ａ）のようにカプセル１を水面４付近に留めることが可能になる。なお、図５（Ａ）に示すように、カプセル１とフローテーションバッグ３とは第２連結索３ｃによって連結している。
【００２２】
第１連結索３ｂは、上述したようにパラシュート２とフローテーションバッグ３とを連結するためのものである。この第１連結索３ｂは、フローテーションバッグ３がカプセル１の外部に引き出された後において、フローテーションバッグ３の降下姿勢の安定性を考慮すると伸縮性を有しない素材によるものであることが好ましい。
【００２３】
本発明においては、フローテーションバッグ３がカプセル１から外部に引き出された後、カプセル１が着水した際又は着水する前にこれを展開するものを想定している。そのため、従来技術と比較してフローテーションバッグ３の展開を早めることができるため、カプセル１の沈下を抑えることが可能になる。
【００２４】
ここで、カプセル１が着水してからフローテーションバッグ３の展開を開始した場合やカプセル１の重量等の関係で大型のフローテーションバッグ３を用いる必要がある場合においては、カプセル１の着水前にフローテーションバッグ３を外部に引き出しておいたとしても、フローテーションバッグ３の展開が完了するまでの間にカプセル１が水中に沈下してしまう場合が考えられる。
【００２５】
そこで、本発明の別の実施形態によれば、図５（Ｂ）に示すように、カプセル１とフローテーションバッグ３とを第２連結索３ｃで連結し、さらにこの第２連結索３ｃは、フローテーションバッグ３が展開することによって浮力が発生するまでに、カプセル１が沈下する深さ以上の長さを有しているものを採用している。
これによって、フローテーションバッグ３の展開が完了するまでの間にカプセル１が沈下しても、沈下したカプセル１に引きずられてフローテーションバッグ３が沈下することを防ぐことが可能になり、フローテーションバッグ３は水面４付近に留まることができるため、水圧によりその展開の妨げになることを防ぐことができる。
【００２６】
また、フローテーションバッグ３の内部を２以上の空間（図示しない）に区分けし、例えば、カプセル１が着水する前に、その一部の空間のみを展開させ、その後その他の部分を展開する構成であってもよい。
これによって、カプセル１の着水後にカプセル１が水中に沈下する場合であっても、少なくともその沈下速度を減速させることが可能になる。
【００２７】
なお、カプセル１の着水前におけるフローテーションバッグ３の展開は、例えば、カプセル１に取り付けられた高度計（図示しない）からの信号を契機に行われるものであってよく、または、パラシュート２が外部に引き出されたとき又は引き出されてから所定時間後に行われるものであってもよい。
【００２８】
図６は、本発明によるフローテーションバッグの展開方法のフローチャートである。
【００２９】
Ｓ１においては、抽出装置１ｂによって、カプセル１が着水する前にパラシュート２をカプセルの外部に引き出しており、Ｓ２においては、Ｓ１によって、第１連結索３ｂを介してフローテーションバッグ３がカプセル１の外部に引き出される。
この例においては、パラシュート２を抽出装置１ｂによって引き出しているが、抽出装置１ｂによってパラシュート２及びフローテーションバッグ３の両方を同時に引き出す方法であってもよい。
【００３０】
Ｓ３においては、展開装置３ａによって、カプセル１が着水した際又は着水する前にフローテーションバッグ３を展開する。
この例においては、展開装置３ａによってフローテーションバッグ３全体を展開することを想定しているが、フローテーションバッグ３の内部を２以上の空間に区分けし、カプセル１が着水する前においてはその一部のみを展開し、その後にその他の部分を展開する方法であってもよい。
【００３１】
Ｓ４においては、カプセル１の着水後カプセル１が水中に沈下している場合に、展開中であって浮力発生前のフローテーションバッグ３がカプセル１とともに沈下しないようにする。
カプセル１の着水前にフローテーションバッグ３の展開を行い、カプセル１が着水する際に展開が完了している場合にはＳ４は不要である場合があるが、カプセル１の着水後にフローテーションバッグ３の展開を開始した場合には、既にカプセル１の沈下が始まっている場合があるため、このような場合に対応するためのステップである。
なお、この場合において、フローテーションバッグ３とカプセル１を連結する第２連結索３ｃは、フローテーションバッグ３が展開することによって浮力が発生するまでに、カプセル１が沈下する深さ以上の長さを有していることが望ましい。これによって、フローテーションバッグ３の展開が完了するまでの間にカプセル１が沈下しても、フローテーションバッグ３は水面４付近に留まることができるため、水圧によりその展開の妨げになることがなくなるからである。
【００３２】
上記本発明によれば、抽出装置１ｂによって、カプセル１が着水する前に、パラシュート２をカプセル１の外部に引き出し、これによって第１連結索３ｂを介してフローテーションバッグ３がカプセル１の外部に引き出される。そのため、カプセル１が着水した際又は着水する前にフローテーションバッグ３の展開を開始することが可能になり、カプセル１の着水後、フローテーションバッグ３による浮力が発生するまでに要する時間を短縮することが可能になる。
【００３３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００３４】
１  カプセル、１ａ  格納スペース、１ｂ  抽出装置、
２  パラシュート、
３  フローテーションバッグ、３ａ  展開装置、
３ｂ  第１連結索、３ｃ  第２連結索、４  水面、
２１  カプセル、２２  パラシュート、
２３  フローテーションバッグ、２４  海面
【図１】
2014151726.tif 000003
【図２】
2014151726.tif 000004
【図３】
2014151726.tif 000005
【図４】
2014151726.tif 000006
【図５】
2014151726.tif 000007
【図６】
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