(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟式の膜構造からなる飛行船型成層圏プラットフォームの船体を搭載できる低床ボディーの台車を備え、
この台車には多数の車輪を設けて、その台車を任意回転中心の回りにおいて旋回可能にするステアリング制御手段を設け、
上記台車上に、搭載船体を支持する膜材を、それを支持する支持部材間に張設してなる支持用構造物を装備するとともに、上記台車と船体との間に、その船体を台車に対して固縛するための固縛手段を設けた、
ことを特徴とする飛行船型成層圏プラットフォームの地上支援用設備。
【請求項２】
船体の周面における固縛位置に船体の固縛手段の一部として付設し、台車に対して固縛するロープ等を係止させるパッチ構造体を、
外表面がスムーズで空気抵抗が小さい高強度シートからなり、周囲の環状貼着部が船体のエンベロープに貼着され、中心に係留リングの導出孔が形成されたカバーシートと、
該シートの裏面またはエンベロープにおける上記環状貼着部の内側に外端部が貼着され、その外端部から中心に向かって伸びる多数の連結部が設けられた連結部材と、
上記連結部材の連結部の内端に係合する係留リングと、
によって構成した、
ことを特徴とする請求項１に記載の飛行船型成層圏プラットフォームの地上支援用設備。
【請求項３】
上記支持用構造物は、これを構成する膜材が、搭載船体の搭載高さを部分的に調節可能になっていて、搭載船体の支持姿勢を調整可能としていることを特徴とする請求項１または２に記載の飛行船型成層圏プラットフォームの地上支援用設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巨大な飛行船型成層圏プラットフォームを格納庫等から引き出し、あるいは、そのプラットフォームを回収後に基地に収容するために用いる地上支援用台車、及びその飛行船型成層圏プラットフォームにおける上記台車への固縛に適した構造等からなる地上支援用設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、低層で運用される飛行船は、経費等の面から格納庫を保有しない例が多く、飛行船の船首の一点を係留塔に繋ぎ、塔の周囲を風に任せて回転させる方式を採っている。そのため、飛行船は船首にバテンと呼ぶ骨材を配置し、係留に要する力を船体に分散させている。
また、従来の大型硬式飛行船には、トロッコ状の台車で飛行船を引き回す例があるが、地上移動は基本的に機首係留によるものであり、そのため、バテンにより船首補強され、そのバテンにより引き回す方式が採用されている。
【０００３】
このような低層で運用される飛行船に対し、主として成層圏に滞留させて地球環境観測や電波中継等に利用しようとする飛行船型成層圏プラットフォームは、船体長が２００〜３００ｍに達する程度に非常に巨大なものであり、そのため、軟式構造として極限の軽量化を追求する必要があり、また、船首を回転中心として旋回するスペースを含む基地の確保が不可能に近いものである。
【０００４】
このような軟式構造の巨大な成層圏プラットフォームにおいては、構造上船首一点係留方式を採り難く、また、船体を重くするバテン構造を採用することは困難であり、そのためバテン構造に代えて船全体にストレスを分散させる固縛（ラッシング）構造を採用する必要がある。
更に、狭いマヌーバリングスペースで船体の方向転換及び横風回避等を行う必要があり、そのための手段を考慮する必要もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、飛行船型成層圏プラットフォームにおける上記の問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、適宜回転中心の回りにおいて船体を回頭させることができるコントロール機能を持たせた地上支援用設備を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、船体が軟式の膜構造からなる飛行船型成層圏プラットフォームの固縛手段として、船体の重量を大きくする前記バテンに代えて、軽量で空気抵抗が小さく、船全体にストレスを分散させることができるようにしたパッチ構造体を含む地上支援用設備を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の飛行船型成層圏プラットフォームの地上支援用設備
は、軟式の膜構造からなる飛行船型成層圏プラットフォームの船体を搭載できる低床ボディーの台車を備え、この台車には多数の車輪を設けて、その台車を任意回転中心の回りにおいて旋回可能にするステアリング制御手段を設け、上記台車上に、搭載船体を支持する膜材を、それを支持する支持部材間に張設してなる支持用構造物を装備するとともに、上記台車と船体との間に、その船体を台車に対して固縛するための固縛手段を設けた、ことを特徴とするものである。
【０００７】
上記飛行船型成層圏プラットフォームにおいては、船体の周面における固縛位置に船体の固縛手段の一部として付設し、台車に対して固縛するロープ等を係止させるパッチ構造体を、外表面がスムーズで空気抵抗が小さい高強度シートからなり、周囲の環状貼着部が船体のエンベロープに貼着され、中心に係留リングの導出孔が形成されたカバーシートと、該シートの裏面またはエンベロープにおける上記環状貼着部の内側に外端部が貼着され、その外端部から中心に向かって伸びる多数の連結部が設けられた連結部材と、上記連結部材の連結部の内端に係合する係留リングとによって構成するのが有効である。
また、上記地上支援用設備における台車上に装備された上記支持用構造物は、これを構成する膜材が、搭載船体の搭載高さを部分的に調節可能になっていて、搭載船体の支持姿勢を調整可能としていることが望ましい。
【０００８】
上記構成を有する成層圏プラットフォームの地上支援用の台車は、成層圏に打ち上げるために基地格納庫等で調整、整備されたプラットフォームを乗せて、格納庫から引き出し、ランチャーとして打ち上げ支援を行い、あるいは、プラットフォームを回収後に基地に収容するもので、その台車自体がステアリング制御手段の動作によりその場で回頭できるため、必要最小限度のスペースで船体の方向転換及び横風回避等を行うことが可能になり、さらに、台車上に装備した膜材を張設してなる搭載船体を支持する支持用構造物により、搭載船体の支持姿勢を調整するために該船体の搭載高さを部分的に調節でき、上記のその場での回頭や移動等のハンドリングに際しての安全性、確実性を高めることができる。
また、船体に軽量で高強度を有する固縛用のパッチ構造体を設けているので、バテン構造による場合よりも巨大な船体を安全確実にハンドリングすることができ、しかも、上記パッチ構造体を軽量で船体への空気抵抗が可及的に小さくなるように形成しているので、軟式構造の成層圏プラットフォームを極限的に軽量化するのに有効であるばかりでなく、滞空時における風の抵抗をできるだけ小さくすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、本発明に係る飛行船型成層圏プラットフォーム及びその地上支援用設備の実施例を示している。
この地上支援用設備の主要部を構成する台車１は、成層圏プラットフォームの船体２を載置できる低床ボディーのもので、図ではこの台車１を三つの台車部分１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに分割して、それらをコネクティングロッド１１により一体に連結した場合を示しているが、これらの台車部分１０Ａ〜１０Ｃに分割することは本質的に必要ではなく、また、さらに他数の台車部分に分割することもできる。
上記台車１は、成層圏プラットフォームの船体２を収容する格納庫等の開口サイズのぎりぎりの車幅を持たせて構成され、また、全部または一部の台車部分にアウトリガー１６を設置するなどにより、風による転倒モーメントに耐える構造とすることが望まれる。
【００１０】
上記台車部分１０Ａ〜１０Ｃには、それぞれ多数の車輪１２を設け、それらの車輪１２の一部に駆動装置１３を設けて、その動力により車輪１２を回転駆動可能にし、また、少なくともそれらの車輪１２の一部に、台車１を任意回転中心の回りにおいて旋回可能にするステアリング制御手段１４を設けている。このステアリング制御手段１４は、台車１の車輪１２の方向を転向させ、台車１を任意の方向に直進させたり、特定の点、例えば台車１の略中心位置等を回転中心として船体２を回頭させたりするものであり、コンピュータ等を利用して各車輪１２の向きを制御可能にすることにより、台車１に各種走行態様についてのコントロール機能を持たせることができる。
なお、台車１の一定方向への走行及び回頭動作は、台車自体の走行機能によることなく、トレーラによる牽引を行うこともできる。
【００１１】
上記台車部分１０Ａ〜１０Ｃには、必要に応じて搭載船体２の搭載高さを部分的に調節できるようにするため、図２に示すように、支持部材１５ａ間に張設した膜材１５ｂによって船体２を支持する支持用構造物１５を装備している。これにより、船体２の支持姿勢を調整し、車輪１２によるその場での回頭や移動等のハンドリングに際しての安全性、確実性を高めることができる。
また、成層圏プラットフォームを海上輸送し、あるいは海上で回収することを考慮すると、上記台車１は、船体２を搭載したままで、あるいは台車１のみを、回収支援船に搭載固定できる構造とすることが望まれる。
【００１２】
上記台車１と船体２との間には、その船体２を台車１に対して固縛するための固縛手段を設けている。図４及び図５は、船体２の周面における適宜固縛位置に固縛手段の一部として付設される大型のパッチ構造体２０の構成を例示するものである。
このパッチ構造体２０は、船体２を台車１に対して固縛するロープ２１等を係止させるためのもので、図４の（Ａ）及び図５に示すパッチ構造体２０では、外表面がスムーズで空気抵抗が小さい高強度シートからなるカバーシート２２と、該カバーシート２２の裏面に貼着される環状の外端部２４ａから中心に向かって伸びる多数のスポーク状連結部２４ｂが設けられた輪状の連結部材２４と、上記スポークの連結部２４ｂの内端に係合する係留リング２６とを備えている。
【００１３】
上記カバーシート２２は、その周囲の環状貼着部２２ａが船体２のエンベロープ２ａにおける固縛位置に貼着されるものであり、その環状貼着部２２ａの貼着部分により固縛に必要な力を支持するため、カバーシート２２自体が必要な大きさに形成され、このカバーシート２２の中心には、係留リング２６の導出孔２２ｂが形成される。図示の例では、輪状の連結部材２４の環状の外端部２４ａをこのカバーシート２２の裏面における環状貼着部２２ａの内側に貼着しているが、この環状外端部２４ａは、エンベロープ２ａにおける上記環状貼着部２２ａの内側に貼着することもできる。
【００１４】
図４の（Ｂ）は、パッチ構造体２０の他の構成例を示すもので、このパッチ構造体２０では、前記輪状の連結部材２４に代えて、多数の扇状の連結部材３４を用い、それらの広幅の外端部３４ａを、カバーシート２２の裏面における環状貼着部２２ａの内側、あるいは、エンベロープ２ａにおける上記環状貼着部２２ａの内側に貼着し、その外端部３４ａから内側に伸びる先細の連結部３４ｂの内端に係留リング２６を係合させるようにしている。
また、図４の（Ｃ）に示すパッチ構造体２０では、連結部材４４として、多数の帯状または線状の連結部材４４を放射状に、あるいは適当に編組して用い、それらの外端部４４ａを、カバーシート２２の裏面における環状貼着部２２ａの内側、あるいは、エンベロープ２ａにおける上記環状貼着部２２ａの内側に貼着し、その外端部４４ａから内側に伸びる連結部４４ｂの内端に係留リング２６を係合させるようにしている。
なお、これらのパッチ構造体２０のその他の構成は、図４の（Ａ）及び図５によって説明したところと変わるところがないので、同一部分に同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００１５】
上記構成を有する成層圏プラットフォームの地上支援用の台車は、成層圏に打ち上げるために基地格納庫等で調整、整備されたプラットフォームの船体２を乗せて、該格納庫から引き出し、ランチャーとして打ち上げ支援を行い、あるいは、プラットフォームを回収後に基地に収容するためのもので、その台車自体がステアリング制御手段１４の動作によりその場で回頭できるため、必要最小限度のスペースで船体２の方向転換及び横風回避等を行うことが可能になる。
また、船体に軽量で高強度を有する固縛用のパッチ構造体２０を設けているので、バテン構造による場合よりも、巨大な船体２を安全確実にハンドリングすることができ、しかも、上記パッチ構造体２０は、外表面がスムーズで空気抵抗が小さいカバーシート２２をエンベロープ２ａに貼着することにより、軽量で船体への空気抵抗が可及的に小さくなるように形成しているので、滞空時における風の抵抗をできるだけ小さくすることができる。
【００１６】
さらに、台車１と船体２の固縛は、船体２が軟式の膜構造であることから、船全体にストレスを分散させて固縛を行う必要があり、そのため、船体に重量のかさむバテンに代えて大型の軽量パッチ構造体２０を設け、そのカバーシート２２の裏面に貼着された大径の環状外端部２４ａ等から中心に向かって伸びる多数のスポーク状連結部２４ｂ等の内端の係留リング２６にロープ２１を結合して固縛できるようにすることは、十分な強度を持たせることができるので地上における軟式構造の成層圏プラットフォームのハンドリングに有効であるばかりでなく、その軟式構造の成層圏プラットフォームを極限的に軽量化するためにも有効なものである。
【００１７】
風に弱い飛行船を安全確実にハンガーアウトして打ち上げる場合などの飛行船のハンドリングにおいて、最大の課題は、風に対する対応である。過去において飛行船が起こした事故の多くが、ハンガーアウトまたはハンガーインの時、またはバテンによる一点係留時にあったが、この種の事故を防止し、安全確実にハンドリングし、成層圏往還を実現するには、風の状況判断を適切に行うことは当然として、地上でのハンドリング中の安全確保のために、台車１の構造と操作性、船体側のパッチ構造体２０の強度と安全性が問題になるが、上述した地上支援用設備はこのような問題の解決に極めて有効なものである。
【００１８】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明によれば、飛行船型成層圏プラットフォームの船体を台車に固縛し、その台車自体をステアリング制御手段の動作によりその場で回頭できるため、必要最小限度のスペースで船体の方向転換及び横風回避等を行うことができ、また、船体には軽量で高強度を有する固縛用のパッチ構造体を設けているので、バテン構造による場合よりも巨大な船体を安全確実にハンドリングすることができ、しかも、上記パッチ構造体を軽量で船体への空気抵抗が可及的に小さくなるように形成しているので、軟式構造の成層圏プラットフォームを極限的に軽量化するのに有効であるばかりでなく、滞空時における風の抵抗をできるだけ小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る飛行船型成層圏プラットフォーム及びその地上支援用設備の実施例を示す側面図である。
【図２】同実施例の後面図である。
【図３】同実施例の下面図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｃ）は、上記成層圏プラットフォームに設けるパッチ構造体の異なる構造例を示す正面図である。
【図５】図４の（Ａ）に示すパッチ構造体の拡大断面図である。
【符号の説明】
１    台車
２    船体
２ａ  エンベロープ
１２    車輪
１４    ステアリング制御手段
１５    支持用構造物
１５ｂ  膜材
２１    ロープ
２２    カバーシート
２２ａ  環状貼着部
２２ｂ  導出孔
２４，３４，４４    連結部材
２４ａ，３４ａ，４４ａ  外端部
２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ  連結部
２６    係留リング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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