(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機を含むジャイログライダー装置であって、
前記ジャイログライダー装置は、フレーム、ローター、テザーを含み、
前記ローターは、複数枚のローターブレードで構成され、前記ローターブレードが回転可能な状態で前記フレームに固定され、回転軸の周りで回転し、前記ジャイログライダー装置に揚力を与えるように適合し、前記ローターの経路から入って来る風により決まるローターピッチと、入って来る風により決まる前記ローターブレードの角度によって個々に決まるローターブレードピッチとを有し、
前記テザーは、地球に最も近い場所に位置する第１の終端、及び上部に張り渡される第２の終端を有し、前記テザーは上部の第２の終端で前記ジャイログライダー装置にしっかりと固定され、張力の調整を適合させる張力マネージメント手段により構成され、
前記張力マネージメント手段は、搭載張力計、風速センサ、コントローラ、キャプスタン、コンバータ、コネクタ、から構成され、
前記搭載張力計は、前記テザーにかかっているか、または加えられている張力の測定に適合し、
前記風速センサは、前記ジャイロセンサーが晒される風速を示すのに適合し、
前記コントローラは、前記搭載張力計と前記風速センサからの入力受信に適合し、前記テザーにかかる張力を周期的にモニターするのに適合し、更に前記搭載張力計からの入力が前記ジャイログライダー装置と、前記ローターと、前記ローターブレードの配置構成から決まる形態と矛盾がないか決定するよう適合し、そして、前記テザーの出力状態を発生させ、
前記コントローラは、前記テザーの出力状態を受け、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合に、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲に適合するように、選択的に前記ローターピッチをコントロールする第一のコントロール手段と、
前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲に適合するように、選択的に前記ローターブレードピッチをコントロールする第二のコントロール手段を備え、
前記キャプスタンは、前記テザーの出力状態を受け取るよう調整されており、更に、あらかじめ決められた範囲よりも進路が大きく低かったり、高かったりしたとき、前記テザーの最も近い第１の終端を、周期的に引き寄せたり送り出したりして、予定された系統的なオーダーになるように調整し、
前記コンバータは、伝達可能型、貯蔵型のどちらか１つ、ないし両方、すなわち伝達貯蔵型、から成るグループから選択された１つの型に動力を供給するよう、回転エネルギーを前記キャプスタンから変換するよう適合し、
前記コネクタは前記キャプスタンと前記コンバータを接続するよう適合する、
ことを特徴とするジャイログライダー装置。
【請求項２】
前記ジャイログライダー装置は、前記テザーの上に実際に１つ以上ある他のジャイログライダー装置と空間で距離を隔てられることを特徴とする請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３】
前記テザーはスチール・ケーブル、合成ポリマーファイバー配合ロープ、超−高強度、超耐熱・耐炎ファイバー、およびカーボンナノチューブロープといった材料からなる材料グループから選定されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項４】
前記キャプスタンはリール、スプールならびにシェイブから構成されるグループから選定されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項５】
前記キャプスタンは、地面と水面から選択された地球表面に最も近くに固定されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項６】
前記コンバータは、発電機、水力機関、モータジェネレータ、ならびにガス圧縮機から成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項７】
前記フレームは、舵、エレベーター、ならびにその両方から構成されるグループから選択されるピッチコントロール手段と共に供給されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項８】
前記第一のコントロール手段と前記第二のコントロール手段はつながれることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項９】
前記第一のコントロール手段は、サーボ制御で駆動されるピニオンギヤの経路を規定するトラックを構成する前記フレームを含み、前記ピニオンギヤは前記トラックに沿って動かされ、前記ローターピッチをコントロールするよう適合されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１０】
発電機を含むジャイログライダー装置であって、
前記ジャイログライダー装置は、フレーム、マスト、ローター、テザーを含み、
前記マストはフレームに固定され、
前記ローターは、複数枚のローターブレードで構成され、回転可能な状態で前記マストに固定され、回転軸の周りで回転し、前記ジャイログライダー装置に揚力を与えるように適合し、前記ローターの経路から入って来る風により決まるローターピッチと、入って来る風により決まる前記ローターブレードの角度によって個々に決まるローターブレードピッチとを有し、
前記テザーは、地球に最も近い場所に位置する第１の終端、及び上部に張り渡される第２の終端を有し、前記テザーは上部の第２の終端で前記ジャイログライダー装置にしっかりと固定され、張力の調整を適合させる張力マネージメント手段により構成され、
前記張力マネージメント手段は、搭載張力計、風速センサ、コントローラ、キャプスタン、コンバータ、コネクタ、から構成され、
前記搭載張力計は、前記テザーにかかっているか、または加えられている張力の測定に適合し、
前記風速センサは、前記ジャイロセンサーが晒される風速を示すのに適合し、
前記コントローラは、前記搭載張力計と前記風速センサからの入力受信に適合し、前記テザーにかかる張力を周期的にモニターするのに適合し、更に前記搭載張力計からの入力が前記ジャイログライダー装置と、前記ローターと、前記ローターブレードの配置構成から決まる形態と矛盾がないか決定するよう適合し、そして、前記テザーの出力状態を発生させ、
前記コントローラは、前記テザーの出力状態を受け、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合に、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲に適合するように、選択的に前記ローターピッチをコントロールする第一のコントロール手段と、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合、前記テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲に適合するように、選択的に前記ローターブレードピッチをコントロールする第二のコントロール手段を備え、
前記キャプスタンは、前記テザーの出力状態を受け取るよう調整されており、更に、あらかじめ決められた範囲よりも進路が大きく低かったり、高かったりしたとき、前記テザーの最も近い第１の終端を、周期的に引き寄せたり送り出したりして、予定された系統的なオーダーになるように調整し、
前記コンバータは、伝達可能型、貯蔵型のどちらか１つ、ないし両方、すなわち伝達貯蔵型、から成るグループから選択された１つの型に動力を供給するよう、回転エネルギーを前記キャプスタンから変換するよう適合し、
前記コネクタは前記キャプスタンと前記コンバータを接続するよう適合する、
ことを特徴とするジャイログライダー装置。
【請求項１１】
前記第一のコントロール手段は、
前記フレーム上に設けられたレールに沿って動くよう適合された少なくとも二個のピッチコントローラで、前記フレームは前記レールの長さがあらかじめ決められた長さになるよう前端部と後端部の開き角を調整するよう適合されており、前記レールはピニオンギヤの経路を決め、前記ピニオンギヤは前記レールに沿ってピッチコントローラを前後に動くよう適合されており、更に前記レールはスムースレール、歯付きレール、ならびに、前記テザーにより拘束されるときに前記フレームにあらかじめ決められた位置を提供するよう適合されているディテント付きスムースレールから構成されるグループの中から選択出来るよう適合されており、前記歯付きレールと、前記ディテントの前の前進の部分と前記ディテントの後ろの後退の部分は前記ディテントの前の前進の部分と前記ディテントの後ろの後退の部分と、前記テザーに拘束されたときフレームにあらかじめ定められた位置を提供するよう適合され；及び、
１つのロールコントローラは前記ピッチコントローラ間に伸びるトラック上で作動するように適合され、前記フレームは、更に、あらかじめ決められた長さを確立するために右部分と左部分の角度を維持するように適合されていること、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１２】
前記フレームは、取り付けコントロールと通信設備にプラットフォームを提供するよう適合された取り付け構造とともに供給されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１３】
前記ローターと前記マストの間の摩擦低減のために提供されるベアリングであって、前記ベアリングは、前記マストの回転か回転不足に関して、しっかりと固定されるよう調整されたインナーレースと、回転するアウターレースの間に設けられたベアリングローラーと共に提供され、前記ベアリングはスラストベアリングとボールベアリングから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１４】
前記ローターと前記マストの間の摩擦低減のために提供されるベアリングであって、前記ベアリングは、前記マストの回転か回転不足に関して、しっかりと固定されるよう調整されたインナーレースと、回転するアウターレースの間に設けられたベアリングローラーに適合しており、前記ベアリングはスラストベアリングとボールベアリングから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１５】
前記ジャイログライダー装置は、
前記フレームはチューブの形にするのに適合され；
ハブと前記ローターブレード間に、更にピボットを備える前記ローターで、前記ピボットは前記ハブの中心から広がる半径に対して傾斜している経路に沿って広がるように適合させられている；及び、
前記第一のコントロール手段とは、前記フレームとベアリングのインナーレースに固定されたブームを効果的に結合するアクチュエータに関するもので、前記アクチュエータは可動エレメントを有し、頑丈な容器で前記フレームに対して固定されており、前記アクチュエータは前記ローターピッチを調節するために前記可動エレメントを伸ばすことでブームを回転させるように適合されていること、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１６】
前記第一のコントロール手段とは、前記フレーム上のあらかじめ決められたピボットについて、ピッチを適合出来るピボット可能なプラットフォームから成るものをいい、前記プラットフォームには前端と後端があり、お互いはあらかじめ決められた間隔の空間で隔てられており、前記前端は、前記ピボットに隣接する領域にあり、前記後端は前記ピボットから遠くに広がるように適合させられており、前記フレームと効果的に結合されたバイアスエレメントと共に供給され、前記バイアスエレメントは前記プラットフォームを前記フレームに対し適合するよう促すことを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１７】
前記第二のコントロール手段とは、前記ローターに加え、更に、ハブと前記ローターブレード間にピボットを備える前記ローターで、前記ピボットは前記ハブの中心から広がる半径に対して傾斜している経路に沿って広がるように適合させられており、前記ローターブレードピッチをコントロールして前記ローターブレードのフラッピングを容易にすることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１８】
前記ジャイログライダー装置には前記ローターとマスト間の摩擦抵抗を減少させるために用いるベアリングを含み、前記ベアリングは、回転するインナーレースと前記マストの回転か回転不足に関してしっかりと固定されるよう調整されたアウターレースの間で作動するベアリングローラーを有する；コイルの形の発電機は、前記インナーレースとアウターレースに対して固定され、前記コイルはインナーレースに取り付けられた永久磁石によって生み出された磁場を通すように適合されており、前記発電機は前記ジャイログライダー装置と一緒に計器やコントロール機器に作動電力を供給するよう適合されていることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項１９】
前記ローターブレードの両端の極端に外側に置かれているジェットであって、前記ジェットは地上局からの遠隔操作によって動かされ、前記ジャイログライダー装置の飛行開始と着陸時のコントロールに適合することを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２０】
前記第二のコントロール手段とは、ハブと前記ローターブレード間に更にピボットを備える前記ローターで、前記ピボットは前記ハブの中心から広がる半径に対して傾斜している経路に沿って広がるように適合させられており、前記ローターブレードピッチをコントロールして前記ローターブレードのフラッピングを容易にし、前記ローターブレードは前方の前縁方向角に傾けられるよう適合されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２１】
前記第一のコントロール手段は前記ローターに加え、更にハブと前記ローターブレード間に設けられたピボットから構成されている前記ローターを含み、前記ピボットは各々のローターブレードを前記ハブに固くあてがわれた１つのアンカーにしっかりと適合してそれと共に回転しており、ピンは、前記アンカーを通して、各々の前記ローターブレードを固定するトラニオン固定するよう適合されており、前記ピンは、更に、前記ハブの中心を通る半径に垂直方向に沿って広げるよう適合されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２２】
前記第一のコントロール手段は、前記ローターに加え、更にハブと前記ローターブレード間に設けられたピボットから構成されている前記ローターを含み、前記ピボットは各々のローターブレードを前記ハブに固くあてがわれた１つのアンカーにしっかりと適合してそれと共に回転しており、ピンは、前記アンカーを通して、各々の前記ローターブレードを固定するトラニオン固定するよう適合されており、前記ピンは更に、前方の前縁方向角に傾けられるよう適合されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２３】
前記第二のコントロール手段は、
前記ローターは、さらにハブと前記ローターブレードの間に設けられたピボットから構成されている；及び、
バイアス要素は前述のハブとローターブレードとをボラードやポストやボールなどから構成されるグループから選択されるアタッチメント手段で作用的に接続され、弾力性のある前記バイアス要素は、各々の前記ローターブレードを遠心力で上向きの位置にバイアスするよう適合されており、更にローターブレードピッチで受動的にコントロールするよう適合されること、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２４】
前記第二のコントロール手段は、
前記ローターは、更に、ハブと前記ローターブレードの間に設けられたピボットから構成されている；及び、
バイアス要素は前記ハブとローターブレードとをボラードやポストやボールなどから構成されるグループから選択されるアタッチメント手段で作用的に接続され、弾力性のある前記バイアス要素は、各々の前記ローターブレードを遠心力で上向きの位置にバイアスするよう適合されており、サーボ制御のアクチュエータである前記バイアス要素は前記ローターブレードピッチを能動的にコントロールするよう適合されていること、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２５】
前記ジャイログライダー装置は脚を備え、前記脚は、伸長可能で、耐久があり、収納可能な構造の付属手段グループの中から選択され、前記フレームに取り付けられるよう適合されており、前記ジャイログライダーは前記脚でサポートされてデッキの上に離着陸するよう適合されており、前記デッキは適切なローターピッチとなる、あらかじめ定められた角度で前述のデッキに隣接したピボットの周りをピッチするよう適合されており、前記デッキはビル、塔、はしけ、ブイ、および船から成り立つグループの構造物から選択された頂上にあるターンテーブルの上に支持されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２６】
前記ジャイログライダー装置は、
専用のスロットがある着陸固定具；
基部端と末部端を有し、前記着陸固定具の前記末部端に、軸を中心に回転可能なように固定される２本のサポートアーム；
軸を中心に回転可能なように前記基部端で前記サポートアームに固定される空洞のターンテーブル；
前記専用のスロットに架台で支えられるよう適合され、更に前記ローターピッチのコントロールのためにロールとピッチをするよう適合されており、前記テザーを形成するように手綱結びで収束する第１と第２の手綱線；及び、
ビル、塔、はしけ、ブイ、および船から成り立つグループから選択された構造物に強固に据え付けられており、前記ターンテーブルの中央の下に位置し、前記テザーの第１端につながれている切り欠き滑車、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２７】
前記ジャイログライダー装置は、
地上局から、前記ローターからそれぞれの前記フレームを選択的に取り外すように適合され、更に収納用パッドで分離されて、互いが極めて近接して積み重ねられるよう適合されており、そして更に、各々のフレームをそのフレームに関連の前記ローターと共に移動させるよう適合される演出メカニズム；そして、
前記ローターのハブに前記フレームを固定するために適合され、更に前記フレームを前記テザー上のあらかじめ定められた位置に選択的にしっかりと固定するよう適合されているキャプチャメカニズム、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２８】
前記第一のコントロール手段は、
前記ジャイログライダー装置のピッチをコントロールするために、前記ジャイログライダー装置のピッチアームを下方に引っ張るか上方に緩め、前記ジャイログライダー装置の両サイドにある、どちらか１つのロールアームと前記ジャイログライダー装置のロールコントロール間の距離を広げたり縮めたりするよう適合されるコントローラ；及び、
前記ピッチアームの前端と前述のフレームの後部の部分でそれぞれ前記ピッチアームにつながれて、さらに前記コントローラにつなげられた第１のピッチコントロール線と第２のピッチコントロール線から成る１つのブライドル；そして、
前記各々のロールアームに結合され、更に前記コントローラに結合されている第１のロールコントロールラインと第２のロールコントロールラインから成る１つのブライドル、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項２９】
前記第一のコントロール手段は、
歯付きトラック、自動揚水機、ライン、そして少なくとも１個のサーボローラと共に、前記フレームの下部に装着されるスマートメタルからなるグループから選択される、少なくとも１つのロールコントロール手段；
第１のコントロールラインと第２のコントロールラインは、ブライドルから成り、基部端と末部端を有し、前記第１のコントロールラインと前記第２のコントロールラインの基部端はフレームの後部の終わりと前部の終わりにそれぞれ結合されており、前記第１のコントロールラインの基部端は、更に、前記サーボローラを介して前述の後部の終わりと結合されるよう適合されており、前記第２のコントロールラインの基端部は、更に他の前記サーボローラを介して前記前部の終わりに結合されるよう適合されており、結局２つの前記ロールコントロール手段；及び、
前記第１と第２のコントロールラインの末部端に接続され、前記第１のコントロールラインと前記第２のコントロールラインを引っ張ったり引き込んだり送り出したりしてピッチコントロールを作動させ、更に前記ロールコントロールを作動させて前記フレームを左右方向に動かすことで前記第１と第２のコントロールラインを引っ張ったり緩めたりして前記サーボローラと一緒に作動するよう適合されている１つのコントローラ、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３０】
前記コントローラはコンピュータ制御のコントロール機構と自動操縦装置から成るグループから選定されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３１】
前記ジャイログライダー装置は、
サーボローラーと共に前記フレームの下側に搭載された歯付きトラック；そして、
コントロールされた自由飛行のために重心（ＣｏＧ）を変えるように前記トラック上を船首と船尾方向にスライドするよう適合されているバッテリを入れた重り箱、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３２】
前記ジャイログライダー装置は前記ジャイログライダー装置の後部で接続された水平スタビライザーを持ち、前記スタビライザーはコントロールされた自由飛行のため、前記ローターのセンターオブ・プレッシャ（ＣｏＰ）の吊り上げ力とつり合う下向きのカウンター力を供給するためのコントロール表面をもつことを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３３】
前記キャプスタンはクラッチとフライホイールを介して前記コンバータに結合されており、前記クラッチとフライホイールは前記コンバータの入力回転数とトルクを調整するよう適合されていることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３４】
前記キャプスタンはクラッチとフライホイールを介して前記コンバータに結合されており、前記クラッチとフライホイールは前記コンバータの入力回転数とトルクを調整するよう適合されていることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３５】
前記コントローラは、前記ジャイログライダーに関連しているナビゲーションシステムに応じて前記ジャイログライダーをコントロールするよう適合されており、前記ナビゲーションシステムは、全地球側位システムと全標識探知器から成るグループから選択され、他の前記ジャイログライダー装置に関連している前記ナビゲーションシステムとの干渉を避けるように適合されることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３６】
前記コントローラは、前記ジャイログライダー装置に関連しているナビゲーションシステムに応じて前記ジャイログライダーをコントロールするよう適合されており、前記ナビゲーションシステムは、全地球側位システムと全標識探知器から成るグループから選択され、他の前記ジャイログライダーに関連している前記ナビゲーションシステムとの干渉を避けるように適合されることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３７】
前記ジャイログライダー装置は、
前記ジャイログライダー装置の正常軸と前記ジャイログライダー装置の縦軸を含む地球の鉛直面との間の角度によって定義された前記ローターの背面角（バックアングル）を変える手段；及び、
クロスレンジ速度が誘発され、更に、前記ローター上に前記テザーの張力を生じさせる周囲の風よりも大きい風が引き起こされるので、前記ジャイログライダーの斜め前方からの風をうまく操縦するよう適合されている前記ジャイログライダー装置のシャンティングをマネージするための手段、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のジャイログライダー装置。
【請求項３８】
前記ジャイログライダー装置は、
前記ジャイログライダー装置の正常軸と、前記ジャイログライダー装置の縦軸を含む地球の鉛直面との間の角度によって定義された前述のローターの背面角（バックアングル）を変える手段；及び、
クロスレンジ速度が誘発され、更に、前記ローター上に前記テザーの張力を生じさせる周囲の風よりも大きい風が引き起こされるので、前記ジャイログライダー装置の斜め前方からの風をうまく操縦するよう適合されている前記ジャイログライダー装置のシャンティングをマネージするための手段、
を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のジャイログライダー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は非動力の航空機のコントロールの分野に関するものである。
【０００２】
特にこの発明は、電力を発生させるメカニズムとして繋留中のジャイログライダーのコントロールに関する。
【背景技術】
【０００３】
オートジャイロ航空機は動力付き、または非動力付き回転翼機の形式の航空機であり、通常、１つ、または１つ以上の自動回転するエーロフォイルかブレードをそなえている。ジャイロダインは、離陸に備えてローターを動かして、飛行中は自由回転ローター（回転翼）で飛行し、前進プロペラで進む。ヘリコプターは搭載エンジンで回転翼を動かす。２０世紀の第一四半期以来、これらの様々なバージョンが開発されている。１９３０年代にはオートジャイロが実際に郵便往復用の回転翼航空機として商業的に使われた。
【０００４】
オートジャイロは動力を備えていない自由に回転する回転ブレードから揚力を生み出す。オートジャイロのブレードは翼である。翼は、下方からブレードや翼を通り抜ける風対応して風車のように回転する。風がブレードの下側を通り抜けると、風に応じてブレードの角度によりブレードは帆のように反応し、風の運動量を風からブレードに移動させて、ブレードを回し、風をわきにそらす。風がわきにそらされるとき、風向きと風の速度変化に対応した運動量がブレードや翼の動きの運動量に変換される。
【０００５】
オートジャイロの重要な原理はオートジャイロの回転翼やブレードを回転させる回転プロセスは、ベルヌーイの原理をモータらすのに充分な速度を発生させるという知識である。ブレードが１つ以上の風車で構成されるなら、ブレードの下面は比較的平坦で、上面は丸いエーロフォイル型をしているにちがいない。よって、それに従って、ブレードが空気中を動くと、ブレードの下部からブレードを通り抜ける風の誘導で、エーロフォイルはそれの上面に沿って減圧を発生させ、ブレードを持ち上げる揚力を発生させる。
【０００６】
固定翼航空機は空気中にプロペラによって空気を引き込み、その結果、固定翼に通過空気ができる。翼の先端を流れる風が翼の最も厚い部分を通り過ぎ、加速するのに従って起こる圧力の低下により揚力が発生する。回転翼もまた、空気やそれの先端の風との相対運動で揚力を発生させる。
【０００７】
圧力の低下は、空気がエーロフォイルに相対的に動くのに応じて、エネルギー保存の原理から生じる。その総圧ヘッドは実質的に一定のままである。風速が変化すると、流れの横断面の減少している部分を通り抜けるために加速しなければならないので、実質上、ヘッドを一定の値に維持するために、静圧は低下する必要がある。
【０００８】
エーロフォイルの上面の湾曲は通り抜ける空気が移動するために利用可能な横断面の領域を制限し、空気に加速を求め、その結果、エネルギー保存則に合致するよう空圧を減少させる。
【０００９】
オートジャイロ航空機は航空機を押し進めて、胴体の後部の近くに取り付けられた推進型プロペラによって航空機を前方へ推し進めるプッシャープロペラにより推進されてきた。ローターディスク、すなわち、理論上のディスクは、回転翼によって掃かれて、ローターディスクに吹き込んでくる空気を通す角度に据えられる。ローターディスクはローターディスクの前端方向に上向きに傾けられ、また比較的下向きに後部の先端に向かって傾けられる。一方、ブレードの実角度はそれ自身、回転運動中に通過する空気に応じてリフトを最大にしている間、抗力を最少にする角度にセットされる。「ブレードピッチ」は一般に、空気中を「飛ぶ」位置にコントロールされるか、または設定される。
【００１０】
オートジャイロ航空機に関する最も重要な発見は、たぶん空気中で回転するブレードや翼の相対的な対気速度が、オーバーオールシステム（機体、回転軸、またはそういったもの）の相対的な空気速度とは対ではない事実である。
【００１１】
ヘリコプターは実際に空を舞うことができる。一方、オートジャイロは、自然に起きている地面に対する相対速度による実際の向い風の速度とモータか他のメカニズムによる前進の動機がマッチしている限られた条件下でのみ舞うことができる。このような条件下か、もしくは降下中は、オートジャイロは、地面に対して空を舞っているか、位置を維持することが出来る。それにもかかわらず、ヘリコプターは無風状態を含むどんな相対風の下でもしかりと空中に舞うことができる。
【００１２】
風のエネルギーは１つの道筋で何年間も、航空機からはしっかりと独立して開発されてきた。通過風からの運動量は受け取られ、転送され、その運動量は風車の動きとして刈り取られる。
【００１３】
適切な機械的なリンケージで、風車はエネルギーをリニア伝達か円運動として、ある他の作動機構に渡す。例えば、製粉所は工場の風のエネルギー、すなわち製粉機のベーンやブレードのエネルギーを挽き臼の回転運動に変える。
【００１４】
２０世紀前半、発電機は、主に風車タービンとして動かされ、公益事業として交通の便の良くない離れた場所に設置された。そのようなシステムは風車のようなブレード、すなわち発電機を回す多数のブレードに依存し、バッテリにエネルギーを蓄える。
【００１５】
より近年では、空気中で航空機を牽引したり推進したりするよりは、風からのエネルギーを回収するように働く航空機の翼と航空機のプロペラに関係する全ての空力エンジニアリングを反映するブレードを支えるいろいろな形の塔が建てられてきた。このように、風力タービンブレードやプロペラや、それに似たものを向上させるため本質的なコストをかけ、地球上の風の強い地域や風がコンスタントに吹く地域の地表に、あるいは、収穫に利用可能な風エネルギーの営利上、実現可能な位置に大規模システムが開発されてきた。
【００１６】
それにもかかわらず、風のエネルギー開発は困難で高価であった。
【００１７】
地表面における風は、主として天候の型として、毎日の方向性の海陸風として予測できる。特定の位置では、風速と風向きの一日サイクルが時間の関数としてプロット出来るかもしれない。地上付近の風速と風向きをテストするために、気象学の塔と計装の開発に、かなりの努力と、エネルギーと、およびエンジニアリングリソースがつぎ込まれている。風は地球現象として起こるので、したがって、地球現象に依存している。例えば、峡谷は風のエネルギーの古典的な源である。峡谷、山、および同様のものに沿って起きる、暖まって冷えるという日中の周期が風のエネルギーを採取可能と思われる風の速度と方向を生じさる。
【００１８】
それにもかかわらず、利用可能な物理構造、およびそれらをインストールするメソッドはそれらを利用可能な物理学と工学によって制限される。このように、地球的な風車位置でそれらをより効率的に使って発電するために現在可能なよりも大きなデューティサイクルを使って風エネルギーを捕獲する方法と装置の開発の必要性が感じられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明により、発電を含むジャイログライダー装置を提供する：
少なくとも、マストに固定された１個のローターで構成される１つのジャイログライダーで、ローターは回転可能な複数枚のローターブレードで構成され、フレームに固定され、回転軸の周りで回転して、ジャイログライダーに揚力を与える；そのローターは、ローターの経路から入って来る風により決まるローターピッチと、入って来る風により決まるブレードの角度によって個々に決まる前述のローターブレードのピッチを有する；
第１の終端と第２の終端を有するテザーで、前述の第１の終端は地球に最も近い場所に位置し、第２の終端は上部に張り渡され、前述のテザーは上部の第２の終端で前述のジャイログライダーにしっかりと固定されている
前述のテザーを構成している張力調整を適合させる張力マネージメント手段：
前述のテザーにかかっているか、または加えられている張力測定に適合する搭載張力計；
風速センサは、ジャイロセンサーがさらされている風の風速を伝えるのに適合した風速センサ。そして、
コントローラは、車載張力計と風速センサからの入力受信に適合しており、テザーにかかる張力を周期的にモニターするよう適合しており、コントローラは更にまた、搭載張力計からの入力がジャイログライダーと、ローターと、ブレードの配置構成から決まる形態と矛盾がないか決定するよう適合している；そして、テザーの出力状態を発生させる。
【００２０】
第１のコントロールとは、テザーの出力状態を受け、テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合に、テザーの出力状態が適合するように選択的にローターピッチをコントロールする手段をいう。
【００２１】
第２のコントロールとは、テザーの出力状態を受け、テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合、テザーの出力状態が適合するように選択的にブレードピッチをコントロールする手段をいう
テザーの出力状態を受け取るよう調整されており、更に、予あらかじめ決められた範囲よりも進路が大きく低かったり、高かったりしたとき、前述のテザーの最も近い第１の終端を、周期的に引き寄せたり送り出したりして、予定された系統的なオーダーになるよう調整するキャプスタン。
【００２２】
伝達可能型、貯蔵型のどちらか１つ、ないし両方、すなわち伝達貯蔵型、から成るグループから選択された１つの型に動力を供給するよう、回転エネルギーをキャプスタンから変換するよう適合したコンバータ；そして、
キャプスタンとコンバータを接続するよう適合された１個のコネクタ
望ましくは、この発明によると、ジャイログライダーはテザー上に実際に１つ以上ある他のジャイログライダーと空間で距離を隔てられる。
【００２３】
請求項１に記載のジャイログライダー装置で、前述のテザーはスチール・ケーブル、合成ポリマーファイバー配合ロープ、超−高強度、超耐熱・耐炎ファイバー、およびカーボンナノチューブロープといった材料からなる材料グループから選定される。
【００２４】
通常、キャプスタンはリール、スプールならびにシェイブから構成されるグループから選定される。
【００２５】
望ましくは、キャプスタンは、地球の地表と水面から選択された地球表面に最も近い状態で固定される。
【００２６】
望ましくは、コンバータは発電機、水力機関、モータジェネレータ、ならびにガス圧縮機から成るグループから選択される。
【００２７】
通常は、フレームは、舵、エレベーター、ならびにその両方から構成されるグループから選択されるピッチコントロール手段と共に供給される。
【００２８】
通常は、この発明に従って、第１のコントロール手段と第２のコントロール手段はつながれる。
【００２９】
本発明の状態によると、第１のコントロール手段は、サーボ制御によるピニオン駆動の経路を指定するトラックを構成するフレームと、ローターピッチコントロールに適合するトラックに沿って作動されるピニオンギヤを含む。
【００３０】
本発明の別の具体化によると、発電を含むジャイログライダー装置が提供される。
【００３１】
フレームに固定され、回転可能な多数のローターブレードの１個のローターから構成される少なくとも１つのジャイログライダーを提供し、前述のローターは、前述のローターの経路から入って来る風とによって決まるローターピッチと、入って来る風により決まる前述のブレードの角度により前述のローターブレードより個々に決められる前述のローターブレードのピッチを有する；
第１端と第２端を有するテザーで、第１端は地球に最も近い場所に位置し、第２端は上部に張り渡され、テザーは第２端で前述のジャイログライダーをしっかりと固定するよう適合されている。
【００３２】
前述のテザーを構成している張力調整を適合させる張力マネージメント手段：
テザーにかかっているか、または加える張力を測定するために適合する搭載張力計
前述のジャイロセンサーがさらされる風速を示すのに適合した風速センサ；そして
コントローラは、車載張力計と風速センサからの入力受信に適合しており、テザーにかかる張力を周期的にモニターするよう適合しており、コントローラは更にまた、搭載張力計からの入力がジャイログライダーと、ローターと、ブレードの配置構成から決まる形態と矛盾がないか決定するよう適合している；そして、テザーの出力状態を発生させる。；
第１のコントロールとは、テザーの出力状態を受け、テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合に、テザーの出力状態が適合するように選択的にローターピッチをコントロールする手段をいう
第２のコントロールとは、テザーの出力状態を受け、テザーの出力状態があらかじめ決められた範囲よりも著しく低いか著しく高い値を示す場合、テザーの出力状態が適合するように選択的にブレードピッチをコントロールする手段をいう；
テザーの出力状態を受け取るよう調整されており、更に、予あらかじめ決められた範囲よりも進路が大きく低かったり、高かったりしたとき、前述のテザーの最も近い第１の終端を、周期的に（リールを巻いて）引き寄せたり送り出したりして、予定された系統的なオーダーになるよう調整するキャプスタン。
【００３３】
伝達可能型、貯蔵型のどちらか１つ、ないし両方、すなわち伝達貯蔵型、から成るグループから選択された１つの型に動力を供給するよう、回転エネルギーをキャプスタンから変換するよう適合したコンバータ；そして、
キャプスタンとコンバータを接続するよう適合された１個のコネクタ
望ましくは、この発明により、第１のコントロール手段は次を含む
フレーム上に設けられたレールに沿って動くよう適合された少なくとも２個のピッチコントローラで、フレームはレールの長さがあらかじめ決められた長さになるよう前端部と後端部の開き角を調整するよう適合されており、レールはピニオンギヤの経路を決め、ピニオンギヤはレールに沿ってピッチコントローラを前後に動かすよう適合すされており、更に、レールはスムースレール、歯付きレール、ならびにテザーにより拘束されるときにフレームにあらかじめ決められた位置を提供するよう適合されているディテント付きスムースレールから構成されるグループの中から選択出来るよう適合されており、ディテントの前方の前進の部分とディテントの後方の後退の部分と、テザーに拘束されたときフレームにあらかじめ定められた位置を提供するよう適合された歯付きレールと、ディテントの前の前進の部分とディテントの後ろの後退の部分；そして
ピッチコントローラ間に張られたトラック上で作動し、更に、フレームのトラックのあらかじめ決められた長さを確立するために右部分と左部分の角度を維持するように作動するよう適合された１つのロールコントローラ
更に、この発明に従って、取り付けコントロールと通信設備にプラットフォームを供給するために適合させられたマウント構造付きフレームを提供する。
【００３４】
一般的には、この発明に従って、ベアリングはローターとマストの間の摩擦低減のために提供され、ベアリングは回転するインナーレースと、マストの回転か不足に関してしっかりと取り付けられた、アウターレースの間で作動するベアリングローラーに適しておりアウターレースを回転させており、ベアリングローラーは回転するインナーレースと、マストの回転か不足に関してしっかりと取り付けられたアウターレースの間で作動するかもしれない。
【００３５】
望ましくは、この発明により、ジャイログライダー装置は更に次の項目を備える
チューブの形にするのに適した構造のフレーム
ローターは更に、ハブとブレード間に設けられたピボットから構成され、そのピボットはハブの中心から広がる半径に対して傾斜している経路に沿って広がるように適合されている；そして、
第１のコントロールとは、フレームとベアリングのインナーレースに固定されたブーム間を効果的に結合するアクチュエータに関するもので、アクチュエータは可動エレメントを有し、頑丈な容器でフレームに対して固定されており、アクチュエータは可動エレメントを伸ばすことでブームを回転させ、ローターピッチを調節する。
【００３６】
この発明のもうひとつの面によると、第１のコントロール手段は、フレーム上のあらかじめ決められたピボットについて、ピッチを適合出来るピボット可能なプラットフォームから成るものをいい、プラットフォームには前端と後端があり、それらは互いにあらかじめ決められた間隔の空間で隔てられており、フロントエンドは、ピボットに隣接する領域にあり、後端は前述のピボットから遠くに広がるように適合されており、フレームと効果的に結合されたバイアスエレメントと共に供給され、バイアスエレメントはプラットフォームをフレームに対し特別な姿勢で適合させるよう動かす。
【００３７】
この発明のひとつの面によると、第２のコントロール手段は、ローターに加え、ハブとブレード間に設けられたピボットから構成され、ピボットはハブの中心から広がる半径に対して傾斜している経路に沿って広がるように適合させられおり、ブレードピッチをコントロールしてブレードのフラッピングを容易にする。
【００３８】
望ましくは、この発明に従って、装置にはローターとマスト間の抵抗を減少させるために用いるベアリングを含み、ベアリングはローターとマストの間の摩擦低減のために提供され、ベアリングは回転するインナーレースと、マストの回転か不足に関してしっかりと取り付けられたアウターレースの間で作動するベアリングローラーに適している。コイルの形の発電機は、インナーレースとアウターレースに対して固定され、コイルはインナーレースに取り付けられた永久磁石によって生み出された磁場が通すように調整されており、発電機はジャイログライダーと一緒に計器やコントロール機器に作動電力を供給するよう適合されている。
【００３９】
望ましくは、この発明により、ジェットは両側のブレードの極端に外側に置かれており、ジェットは地上局からの遠隔操作によって動かされ、ジャイログライダーの飛行開始と着陸時のコントロールに適合される。
【００４０】
本発明のもう１つの面によれば、通常、２番目のコントロール方法には、ローターはさらにハーブとブレードの間にピボットを提供する。ピボットはハブの中心から伸びる半径に対して垂直な経路に沿って延びている。また、ブレードピッチをコントロールために、ブレードのフラッピング促進して、ブレードは前方の前縁方向角に傾けられるよう適合される。
【００４１】
本発明のもう１つの面によれば、１番目のコントロール方法には、ローターは、さらにハーブとブレードの間にピボットを提供する。
【００４２】
回転できるアンカーへの各ブレードを保護するために適応を提供する、ピボットはハブに固定され、アンカーへの各ブレードを保護するために適合される、それに、回転することにも適合される。ブレードのそれぞれに固定されたトラニオンを確保するためにアンカーの各貫通する適応ピン、ピンはさらにハブの中心を通る半径に垂直な方向に沿って延びるように適応されている。
【００４３】
通常、１番目のコントロール方法には、ローターはさらにハーブとブレードの間にピボットを提供する。回転できるアンカーへの各ブレードを保護するために適応を提供する、ピボットは各々のブレードをハブに固くあてがわれた１つのアンカーにしっかりと適合してそれと共に回転しており、ピンはアンカーを通して、各々のブレードを固定するトラ二オン固定するよう適合されており、ピンは更に、前方の前縁方向角に傾けられるよう適合される。
【００４４】
また、本発明について、２番目のコントロール方法は、さらに、以下を含む：
さらにハブと前述のブレードの間で提供されたピボットを備える前述のローター；そして、
バイアス要素は、ボラードやポストやボールなどから構成されるグループから選択されるアタッチメントでハブとブレードに作用的に接続され、弾力性のある前述のバイアス要素は、各々の前述のブレードを遠心力で上向きの位置にバイアスするよう適合されており、サーボ制御のアクチュエータである前述のバイアス要素は前述のブレードピッチを能動的にコントロールするよう適合されている。
【００４５】
２番目のコントロール方法は特に以下を追加として含む：
さらにハブと前述のブレードの間で提供されたピボットを備える前述のローター；そして、
バイアス要素は前述のハブとブレードとをボラードやポストやボールなどから構成されるグループから選択されるアタッチメント手段で作用的に接続され、弾力性のある前述のバイアス要素は、各々の前述のブレードを遠心力で上向きの位置にバイアスするよう適合されており、更にブレードピッチで受動的にコントロールするよう適合される。
【００４６】
好ましくは、本発明のジャイログライダーは脚が提供される。添付の拡張可能かつ永久的で、そしてリトラクタブルな方法のグループから選択された方法でこれらの脚はフレームに適合される。ジャイログライダーはこの脚でデッキに離着陸するよう適合され、デッキに隣接したピボットについては適切なローターピッチの為に所定の角度でデッキはピッチに適応する。建物、塔、バージ、ブイと船舶を含めたグループから選択された構造でデッキは頂上のターンテーブルにサポートされる。
【００４７】
特に、本発明の装置は更に、以下を含む：
専用のスロットがある着陸固定具
基部端と末端のある二本のサポートアームで、サポートアームは末端で軸を中心に回転可能なように着立固定具に適合されている
空洞のターンテーブルは軸を中心に回転可能なように基部端でサポートアームに確実に適合されている。
【００４８】
第一と第二のブライドルは、前述の専用スロットに架台で支えられるよう適合され、更にピッチコントロールのためにロールとピッチをするよう適合されており、第一と第二のブライドルはテザーを形成する結び目に集められている。
【００４９】
スナッチブロックは、ビル、塔、はしけ、ブイ、および船から成り立つグループから選択された構造物に強固に据え付けられており、スナッチブロックは、中央のターンテーブルの下に位置し、テザーの第一端はスナッチブロックにつながれている。
【００５０】
また、本発明の装置はさらに以下を含む：
地上局から、関連ローターからそれぞれのフレームを選択的に取り外すために適合させられたステージングメカニズムで、ステージングメカニズムは、更に詰め物で分離されているお互いが極めて近接しているローターに適合しており、そして更に、関連ローターと各々のフレームを移動させるよう適合されている。そして、
キャプチャメカニズムはローターのハブのフレームにしっかりと取り付けられ、キャプチャメカニズムは更にテザー上の事前選定位置でフレームに選択的に適合させてある。
【００５１】
また、本発明の１番目のコントロール方法は、更に以下を含む：
ジャイログライダーのピッチをコントロールするために、ジャイログライダーのピッチアームを下方に引っ張るか上方に緩めるコントローラを備え、コントローラは、更にジャイログライダーのロールをコントロールするために、ジャイログライダーの両サイドにあるロールアームのコントローラの距離を長くしたり短くしたりする。そして、
１つのブライドルからなる、
ピッチアームの前端とフレームの後部の部分でそれぞれ前述のピッチアームにつなげられて、さらにコントローラにつなげられた第一のピッチコントロール線と第二のピッチコントロール線；そして、
各々のロールアームに結合され、更にコントローラに結合された第一のロールコントロールラインと第二のロールコントロールライン。
【００５２】
好ましくは、１番目の方法は以下を含む：
少なくとも１つのロールコントロール手段とは、歯付きトラック、自動揚水機、ライン、そして少なくとも一個のサーボローラと共にフレームの下部に装着されるスマートメタルからなるグループから選択される事；
第一コントロールラインと第二コントロールラインからなるブライドルで、第一と第二コントロールラインは基部端と末端を有し、第一コントロールラインと第二コントロールラインの基部端はフレームの後部の終わりと前面の終わりにそれぞれ結合されており、第一コントロールラインの基部端は更にサーボローラを介して、後部の終わりと結合され取り付けられており、第二コントロールラインの基端部は、更に他のサーボローラを介して末端に結合されており、結局二つのロールコントロール手段がある。そして、
前述の第一と第二コントロールラインの末端に接続され、第一コントロールラインと第二コントロールラインを引っ張ったり戻したりしてピッチコントロールを作動させる１つのコントローラで、コントローラは、更にロールコントロールを活動させるためフレームを左右方向に動かすことで第一と第二ラインを引っ張ったり緩めたりするサーボローラと共同で適合する。
【００５３】
通常、本発明のコントローラーは、コンピュータ制御メカニズムとオートパイロットで構成されたグループから選択される
本発明の１つの面によれば、装置は特に以下を追加として含む：
サーボローラでフレームの下側に搭載された歯付きトラック：そして、
バッテリとその他の重量飛行物を入れた重り箱と、コントロールされた自由飛行のために、重心（ＣｏＧ）を変えるためにトラック上を船首と船尾方向に滑るように適合させられたその箱
本発明によれば、場合によって、装置は更に前述のジャイログライダーの後部で接続された水平スタビライザーを持ち、前述のスタビライザーはコントロールされた自由飛行のため、前述のローターのセンターオブ・プレッシャ（ＣｏＰ）の吊り上げ力とつり合う下向きのカウンター力を供給するためのコントロール表面をもつ。
【００５４】
本発明に従って作られるジャイログライダー装置で使用する、気象データ収集のシステム、レーダーシステム、火災感知、地面感知、通信装置、および電話セル中継器。
【００５５】
好ましくは、本発明にしたがって、提供されるテザーのストレージシステムが以下を含む：
オープン上面と閉じた筒状の壁を持つ筒形タンクは、テザーが自然に巻き付く直径より直径がわずかに大きくするように適合さられており、筒状の壁は摩擦と熱の蓄積を抑えるために一層のコーティングがされている。
【００５６】
筒状の壁があるセンターピラーで、ピラーは詰め物を納めるよう適合されていて、テザーの格納場所としてピラーとタンクの間にタンクと同軸に配置されており、格納場所はテザーをあらかじめ定められた規則的な方法で下に横たえるのに丁度適当で、テザーがタンク内に前述の方法で横たえられるとき、テザーが二つ折り、ないし八連晶形にならないようにし、筒状の壁はレイヤーでコーティングされている；そして、
【００５７】
前述のテザーを、前述の上面が開いている表面中央から前述のタンクの中に、あらかじめ定められた速度で一方向のみに置くように適合されている１個のパワーローラー、滑車、およびガイドの配置。
【００５８】
好ましくは、本発明によれば、層は、テフロンコーティングである。
【００５９】
本発明によれば、通常、パワーローラーは、タンクにテザーを入れるために左回りまたは右回りで回転される。
【００６０】
本発明によれば、好ましくは、パワーローラーは上げられたり下げされたりしてタンクに出し入れされる。ローラーからタンクまでの落下距離を最小限に抑えるためにパワーローラーはさらにセンターピラーを上げたり下げたりする。
【００６１】
本発明によれば、好ましくは、テザーは、上記の記載のようにテザーのストレージシステムに格納される。
【００６２】
本発明によれば、輪車或いは船舶はジャイログライダーに駆動される可能性がある。
【００６３】
本発明によれば、できれば、キャプスタンは、クラッチとフライホイールを介してコンバータに接続される。クラッチとフライホイールは、回転数とおよびトルクをコンバータへインプットする際に調整する。
【００６４】
特に、コントローラは、ジャイログライダーに関連付けられているナビゲーションシステムに対応してジャイログライダーを制御するようになっている。ナビゲーションシステムは、全地球測位システムからなる群と無指向性ビーコンの検出器から選択される。他のジャイログライダーに関連付けられているナビゲーションシステムとの干渉を避けるために適応される。
【００６５】
好ましくは、本発明によれば、コントローラは、ジャイログライダーに関連付けられているナビゲーションシステムに対応してジャイログライダーを制御するようになっている。ナビゲーションシステムは、全地球測位システムからなる群と無指向性ビーコンの検出器から選択される。他のジャイログライダーに関連付けられているナビゲーションシステムとの干渉を避けるために適応される。
【００６６】
好ましくは、本発明によれば、ジャイログライダーの装置は上記に書かれた内容に、さらに以下を含む：
ジャイログライダー正常軸と、ジャイログライダーの縦軸を含む地球の鉛直面の間の角度によって定義されたローターの背面角（バックアングル）を変える手段。それに、
ジャイログライダーのシャンティングをマネージするための手段で、交差範囲速度が誘発され、更にローター上にテザーの張力を生じさせる周囲の風よりも大きい風が引き起こされるので、ジャイログライダーが風を横切るのをうまく操縦するよう適合された手段
本発明によれば、発電構想があり、この方法には以下のステップを含む：
多数のローターブレードが回転可能なようにフレームに固定されているローターから成る少なくとも１つのジャイログライダーを提供し、ローターは、ローターの経路から入って来る風により決まるローターピッチと、入って来る風により決まるブレードの角度によって個々に決まるローターブレードのピッチを持っている
キャプスタン上にテザー傷を提供し、テザーは第一端と第二端を有する
地面に最も近いテザーの第一端と、空中に広がっている第二端の位置決め
第二端部のテザーにジャイログライダーを固定する、
キャプスタンをコンバータに接続する
テザーにかかっているか加えられている張力を測定する
ジャイログライダーがさらされている風速を測定する、
周期的に、張力の出力状態を発生させるようにテザーで張力をモニターする
次項によりテザーの張力に抗してジャイログライダーを飛行する：
出力状態が、事前に決めた範囲よりも非常に小さいか大きい値を示す場合は選択的にローターピッチを制御する。
【００６７】
出力状態が、事前に決めた範囲よりも非常に小さいか大きい値を示す場合は選択的にブレードピッチを制御する。
【００６８】
事前に決めた範囲よりも非常に小さいか大きい値を示す場合は、コンバータを作動させ、周期的にテザーを巻き取りか、コンバータを逆方向に働かせ、テザーを送り出すことでテザーの張力をコントロールする。そして、
キャプスタンからパワーまで回転のエネルギーを変換する。
【００６９】
複数のジャイログライダーがある場合、テザーのシリーズ別に分けられるスペースを確保するステップが望ましい。
【００７０】
好ましくは、テザーの張力に対するジャイログライダーの飛行ステップには自動操縦装置によるジャイログライダーのコントロールを含む。
【００７１】
通常では、テザーの張力に対するジャイログライダーの飛行ステップには、他のジャイログライダーのナビゲーションシステム（結局、一台以上のジャイログライダーがある）からの干渉を受けず、ジャイログライダーのナビゲーションシステムにより検出された位置に応じて自動操縦装置によるジャイログライダーのコントロールを含む。
【００７２】
通常では、本発明のローターピッチの選択的コントロールのステップはブレードピッチの選択的コントロールのステップと結合される。
【００７３】
望ましくは、本発明のローターピッチの選択的コントロールのステップについては次のステップを含む：
ロータの回転軸とのマスト共直線を提供すること；そして、
フレームに対してマストの傾き角をコントロールする。
【００７４】
好ましくは、ローターピッチの選択的コントロールのステップはジャイログライダーのロールとピッチ両方のコントロールを含む。
【００７５】
また、ローターピッチの選択的コントロールのステップはジャイログライダーのロールとピッチ両方のコントロールを含む。
【００７６】
通常では、ブレードが回転軸方向に向かってピボッティングできるようバイアスエレメントを弾力性のある形で供給することで、ブレードピッチの選択的コントロールステップは各々のブレードを上方向にバイアスするパッシブコントロールを含む。
【００７７】
通常は、ブレードピッチの選択的コントロールステップは、軸の周りのローターの回転速度の増加に対応してブレードの平準化を促す遠心力によってブレード毎に設けられたバイアス要素の呼びかけに対抗するのを含んでいる。また、選択的にブレードのピッチを制御するステップは、回転軸に向かって刃の旋回をモータらすためサーボアクチュエータの形でバイアスの要素を提供することにより、上方の位置に各ブレードをバイアスすることにより、アクティブ制御で構成されている。
【００７８】
好ましくは、本発明のブレードピッチの選択的コントロールのステップはブレードピッチのアクティブとパッシブの両方のコントロールを含む。
【００７９】
本発明のテザーの張力の選択的コントロールのステップには、ブレードのピッチを減少させたりブレードピッチを増大させることで張力を増大させることを含む。
【００８０】
好ましくは、本発明の面によれば、ブレードピッチの選択的コントロールのステップは、個々にローターピッチを減少、増大させることを含む。
【００８１】
好ましくは、本発明については、上記方法はさらに以下を含む：
負の値におけるブレードピッチセッティングによる入って来る風内のローターのプリ回転。そして、
入って来る風とブレードの間の運動量を移す、ローターは少なくとも風車や風力タービンとして動作する。
【００８２】
発電方法は、更に負のブレードピッチを有するタービン位置と、正のブレードを有するジャイログライダー位置の間にあるブレードを選択的にピボッティングすることでジャイログライダーをアクティブコントロールすることを含む。
【００８３】
発電方法で、さらに以下を含む：
それに関して、ローターの回転をサポートするローターに固定されたジンバルを提供する。
【００８４】
フレームを対にしてピッチするためにジンバルを旋回ピボッティングする。
【００８５】
好ましくは、選択的にローターのピッチを制御するステップは、ローターをドラッグしてリフトの比率がピボットに回転の軸からの距離、また、それぞれピボット上記回転中心の高さによって、課せられたローターの回転の中心のオフセットの高さまでの長さの比に等しくなるようにそのフレームに対するピボット約ピッチジンバルを提供することを構成する。
【００８６】
好ましくは、キャプスタンによって、発電の方法は、さらに、しきい値以下に入ってくる風の速度の低下に反応して、ジャイログライダーで製糸することを含む。また、制御された飛行の下にキャプスタンに実質的ジャイログライダーを飛ぶことを選択した相対速度でジャイログライダーで製糸も含む。
【００８７】
本発明はさらに、入って来る風の速度が、少なくとも一回の管制飛行と発電のために必要な閾値を超えたところまで低下するのに応じて、ジャイログライダーをキャプスタンまでしっかりと飛ばすことを含む。
【００８８】
発電方法は、さらに、それに対応して反応するローターによるテザーの張力マネージメントと、張力の増加に対応してブレードピッチを減少させ、張力の低下に対応してブレードピッチを増大させることを含む。
【００８９】
本発明の面によれば、ブレードピッチの選択的コントロールのステップは、前述のブレードピッチとローター内のブレードのコーニング角のカップリングを含み、コーニング角はブレード軸とローター回転軸間の角度に相当する。
【００９０】
本発明のもう１つの面によれば、選択的にブレードのピッチを制御するステップには、ローターブレードのコーン加工用角度にブレードのピッチをカップリングすることを含む。ブレードの軸とロータの回転軸との角度を表すコーン加工用角度。テザーと入ってくる風の間にブレードに作用する力のバランスを変更することにより、コーン加工用の角度の変更をモータらす。
【００９１】
発電の方法は、さらに、、さらに以下を含む
前述のフレームに固定した脚を提供する
着陸の表面の場所に最も近いキャプスタンで、着陸の表面は空間上の表面で定義される；
キャプスタンから空間の表面を通してテザーを広げる；
空間の表面を通してキャプスタンでテザーを引き寄せる；
ジャイログライダーを着陸表面に着陸させるため、少なくとも一本の脚で着陸表面に接触する；そして、
少なくとも一本の脚で、着陸面の接触に応じて、フレームを傾けることで、平面内で前述の着陸面に並行に回転し、位置づけローター
本発明の発電方法は、さらに以下を含む
前述のフレームへの、機器の使用位置付け
高度塔として、ジャイログライダーの上部にしっかりと固定され、高度を維持する。
【００９２】
好ましくは、本発明の発電方法に対して、ローターピッチの選択的コントロールのステップには、着陸中にローターが地面へ近づくのに応じてローターピッチをコントロールすることを含む。
【００９３】
発電方法で、さらに以下を含む
シングル・キャプスタンで前述のテザーに固定された多くのジャイログライダーを提供し、前述の全てのジャイログライダーは電力を配送出来るように、つながれている
前述の多数のジャイログライダーを高いところに飛ばす；
前述の多数のジャイログライダーを着陸表面まで降下させる
前述の多数のジャイログライダーのなかから個別に、一度に一台を探し出す；
個別に一度に一台、テザーからそれぞれのジャイログライダーを取り外す；
選択的に、関連ローターからそれぞれのフレームを取り外す；
格納のための詰め物で分離し、ローターを、お互いに極めて接近して積み重ねる；そして、
フレームとその関連ローターといっしょに、多数のジャイログライダーの、それぞれのジャイログライダーを移動させる。
【００９４】
本発明のもう１つの面によれば、発電方法は、さらに以下を含む
ジェット、プロペラ、およびモータからなるグループから選択された原動力手段で、原動力手段はブレードに固定される；  
緊急事態を検出する；そして、
原動力手段のオペレーティングは、ジャイログライダーの管制飛行を維持するためのものである。
【００９５】
要求される発電方法で、さらにテザーをつなぎ止める以下のステップを含む
オープントップの表面と閉じた円筒状の壁を有し、テザーが自然に巻く径より僅かに大きい径を有する円筒形タンクを提供する；
筒状の壁は摩擦と熱の蓄積を抑えるために一層のコーティングがされている；
タンクと同軸にセンターピラーを提供する；
タンクとピラーの間に格納場所を決め、格納場所はテザーを事前に決めた規則的な方法で横たえるのに正に適切である；そして、
テザーを、ローラーを使って規則的な方法であらかじめ定められた速度で前述の格納場所に降ろし、プーリとガイドの配置は、動かすことができるアセンブリ、または固定され、かつ回転しているアセンブリから構成されているグループから選択された方法で作動する。
【００９６】
好ましくは、本発明によれば、テザーの張力に対するジャイログライダーの飛行ステップは、さらに、以下を含む。
【００９７】
前述のローターピッチが一定になるよう調整する
ジャイログライダーの縦軸を含むジャイログライダーの正常軸と地球の鉛直面の間の角度によって定義されたバンク角を変える
クロスレンジ速度が引き起こされる程度にジャイログライダーの横風をあやつる；
ローターの上に周囲の風を超える程度の相対風を引き起こす；そして、
ジャイログライダーを転轍する
【図面の簡単な説明】
【００９８】
本発明の上記特徴は、添付の図面と併せて以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明らかになるであろう。これらの図面は、発明の唯一の代表的な実施形態を描写していることを理解し、従って、その範囲を限定とみなされるべきではない。本発明は、添付の図面を使用することにより、追加の特異性と詳細に記述される：
【図１】キャプスタンに接続テザーの張力に対して１つまたは複数のジャイログライダーを含む、本発明の第１の実施形態に係るジャイログライダーシステム１０の概略図であり、張力で遠くからテザーを引っ張って減少リフト方向にジャイログライダーを飛んで下の力に対してバックダウン後退景気循環に基づいて電力を生成する。
【図２】図１の回転子の回転翼に対する揚力、抗力、および重力の力の正味の結果を示している。
【図３】方向舵と、本発明の実施の形態に係るエレベーターで提供される図１のジャイログライダーを示す概略図である。
【図４】単一のテザーに接続された複数のジャイログライダーを含む図１に係るシステムの概略図であり、一緒にキャプスタンと発電システム（コンバータ）接続されるもので見られるように線のネット張りを提供すること；
【図５Ａ】安定化に至るまでの飛行の様々な姿勢で、本発明に従ったジャイログライダーの特定の実施形態の側面図である、起動するための開始またはジャイログライダーの位置への積極的な姿勢とほぼ水平飛行。
【図５Ｂ】安定化に至るまでの飛行の様々な姿勢で、本発明に従ったジャイログライダーの特定の実施形態の側面図である、起動するための開始またはジャイログライダーの位置への積極的な姿勢とほぼ水平飛行。
【図５Ｃ】安定化に至るまでの飛行の様々な姿勢で、本発明に従ったジャイログライダーの特定の実施形態の側面図である、起動するための開始またはジャイログライダーの位置への積極的な姿勢とほぼ水平飛行。
【図６】図１のシステムに繋ぎ止められたジャイログライダーために、最低限の胴体、オープンフレームを使用して装置の一実施形態の斜視であり、テザーとジャイログライダーのフレームの間にロールとピッチ制御の両方を組み込む。
【図７】トラック上で動作する平歯車を含む本発明によるシステムで使用するためのジャイログライダーの代替実施形態の斜視図であり、トラックは、航空機のフレームのピッチとロールの向きを制御するためにジャイログライダー航空機のフレームに沿って配置される。この実施例はまた、航空機のピッチコントロールに専念トラックの”休止”位置が含まれており、トラックは、トラックの下端の位置のために航空機のフレームが傾向があることを優先的にプル場所を、提供するために半径を変更する。
【図８】ローターの別の実施例の斜視図であり、テザーに固定された最低限の機械的な構造に省略したフレームが含まれている。ジャイログライダーのハブと、最簡略化したフレームやインナーに接続されたブーム、大幅に固定するために接続されてブームの間に作用するアクチュエータによるピッチ制御のためにベアリングシステムを提供する．
【図９】同一のテザー上でより高い高度で別のジャイログライダーを確保するためにテザーラインのパススルーを含む図８の装置の代替の実施形態の斜視図である。
【図１０】攻撃または着信空気の流れに対してローターピッチのローター角度の付加的な制御を提供するために傾斜角を変えられるそのメインフレームに関連したピッチのあるデッキを持っている図６の装置に似たジャイログライダーの別の実施例の斜視図である；
【図１１】攻撃のブレードの角度の変化と個々のブレードのフラッピングまたはヒンジアクションのカップリングを提供するために、ハブの中心から半径に離れて垂直方向から斜めしたピボットをそなえるローターの一実施形態の平面図である。
【図１２】図１１の装置の別の実施例の平面図であり、オプションの発電方式を示し、磁石とコイルを含み、オプションのジェットと同じく、ここでは、コイルとジェットは、組み合わせて使用する必要がない。ジェットは、起動、ダウン、またはそれに似た時に飛行を制御するために使用されるかもしれないが、むしろコイルシステムは、そのような基板回転翼航空機のコントロールやオートパイロットなどの動作をサポートする機器に補助電力を提供することがある。
【図１３】中央のハブを含むローターの代替の実施形態の平面図であり、チューブまたはアンカーハブ上のローターブレードとの間のセントラルハブとピボットポイントを含む、このケースでは、ハブの中心から半径に垂直ヒンジの軸を有する、しかし、ハブから出る半径上の代わりに、ブレード自体は最先端の方向に前進角度で斜めである。
【図１４】ハブの表示サイズを拡大するために、ブレードは除いてローターの代替の実施形態の表示の部分的に切り出したものである。
【００９９】
それぞれのブレードを接続するためのトラニオンを保持するための目的を果たすＵ字型金具のアンカーを含むハブであり、また、アンカーを通過するピボットピン周りに旋回するブレードである。
【図１５Ａ】本発明によるジャイログライダーの別の実施例の側面図であり、各ブレードを上方位置へバイアスするために、回転子を支持するテザーフレームを有し、そして、ばね、機械的なアクチュエータ、サーボなどといったバイアスの要素を含む。上向きの位置は、ハブとローターのブレードの回転の通常の理論的な面の外側に、ブレードまたはブレードのピボットのカンティング、ハブに関してコーニング角度または各ブレードの立ち上がり角度に攻撃のブレード角のために、このようにカップリングする。
【図１５Ｂ】本発明によるジャイログライダーの別の実施例の側面図であり、各ブレードを上方位置へバイアスするために、回転子を支持するテザーフレームを有し、そして、ばね、機械的なアクチュエータ、サーボなどといったバイアスの要素を含む。上向きの位置は、ハブとローターのブレードの回転の通常の理論的な面の外側に、ブレードまたはブレードのピボットのカンティング、ハブに関してコーニング角度または各ブレードの立ち上がり角度に攻撃のブレード角のために、このようにカップリングする。
【図１６】本発明に従ってシステムのジャイログライダーを上陸支援するためのいくつかのオプションの進展を示す起動し、着陸の構造の斜視図である、これらのシステムは風にジャイログライダーを回したり、ジャイログライダーの垂直舵の羽根が飛行を開始または終了する風にジャイログライダーとターンテーブルを回すことができるようサポートする任意のターンテーブルを提供し、この構造システム、また、着陸時に、着信風を基準にしてそのジャイログライダーのローターの変化の攻撃の角度を必要とせずに着艦甲板に連絡するジャイログライダーの着陸脚を許可するために、ターンテーブルでサポートされているピボット着艦甲板を含み、むしろジャイログライダーは、テザーと回転翼の角度に適した特定の角度で着陸することができる、そのあとジャイログライダーは着艦甲板に固定して、着艦甲板は、ストレージ、サービス、等のために適切な角度に傾斜させることができる。
【図１７】本発明に従ってシステムのジャイログライダーを上陸支援するためのいくつかのオプションの進展を示す起動し、着陸の構造の斜視図である、これらのシステムは風にジャイログライダーを回したり、ジャイログライダーの垂直舵の羽根が飛行を開始または終了する風にジャイログライダーとターンテーブルを回すことができるようサポートする任意のターンテーブルを提供し、この構造システム、また、着陸時に、着信風を基準にしてそのジャイログライダーのローターの変化の攻撃の角度を必要とせずに着艦甲板に連絡するジャイログライダーの着陸脚を許可するために、ターンテーブルでサポートされているピボット着艦甲板を含み、むしろジャイログライダーは、テザーと回転翼の角度に適した特定の角度で着陸することができる、そのあとジャイログライダーは着艦甲板に固定して、着艦甲板は、ストレージ、サービス、等のために適切な角度に傾斜させることができる。
【図１８】キャプスタンとそれに接続されている電動発電システムを示す、本発明によるジャイログライダーシステムの代替実施例の斜視図である、ジャイログライダーが地面にダウンして引かれること、または地面に向かって下に流し、そして分解されることがあるように、このキャプスタンシステムには、ストレージのリールが含まれる。ローターは、コンパクトに収納テザーにスレッド化されたままで、ジャイログライダーのフレームまたは機体は、別の場所または近くの場所へのストレージのために切り離されるかもしれない。
【図１９】フレームとローターの間の接続方式の詳細を示す、図１８のジャイログライダーの一実施形態の斜視図である。
【図２０】本発明による装置のテザーの張力を管理するための制御方式のフロー図である。
【図２１Ａ】はジャイログライダーのフレームの上部平面図と、同じジャイログライダーの側面図、正面図、斜視図であり、それぞれ、ジャイログライダーの様々な、極端な局面へ接続するブライドコードまたは回線を引くまたリリースすることによって、ブライドルのシステムに依存すると、電源を生成するためジャイログライダーにテザーを接続するだけでなく、そのようなジャイログライダーのピッチ、ロール、またはその両方を制御する。
【図２１Ｂ】はジャイログライダーのフレームの上部平面図と、同じジャイログライダーの側面図、正面図、斜視図であり、それぞれ、ジャイログライダーの様々な、極端な局面へ接続するブライドコードまたは回線を引くまたリリースすることによって、ブライドルのシステムに依存すると、電源を生成するためジャイログライダーにテザーを接続するだけでなく、そのようなジャイログライダーのピッチ、ロール、またはその両方を制御する。
【図２１Ｃ】はジャイログライダーのフレームの上部平面図と、同じジャイログライダーの側面図、正面図、斜視図であり、それぞれ、ジャイログライダーの様々な、極端な局面へ接続するブライドコードまたは回線を引くまたリリースすることによって、ブライドルのシステムに依存すると、電源を生成するためジャイログライダーにテザーを接続するだけでなく、そのようなジャイログライダーのピッチ、ロール、またはその両方を制御する。
【図２１Ｄ】はジャイログライダーのフレームの上部平面図と、同じジャイログライダーの側面図、正面図、斜視図であり、それぞれ、ジャイログライダーの様々な、極端な局面へ接続するブライドコードまたは回線を引くまたリリースすることによって、ブライドルのシステムに依存すると、電源を生成するためジャイログライダーにテザーを接続するだけでなく、そのようなジャイログライダーのピッチ、ロール、またはその両方を制御する。
【図２２Ａ】テザーをタンクの中に横たえるために右回りまたは左回りに回転するパワーローラと本発明によるロープのタンクの格納デバイスを示している。
【図２２Ｂ】タンクへのテザーの落下距離を最小限に抑えるためにセンターピラーを上昇させるたり低下させるパワーローラーと本発明によるロープのタンク格納デバイスを示している。
【図２３】重心（ＣＯＧ）飛行安定性を制御するために水平尾翼下に重心移動と上下交代にする水平スタビライザーを備える本発明の一実施形態に係るジャイログライダー装置を示す。
【図２４】着陸／ビル、バージや船に配置される可能性がある単一のフィクスチャで離陸または着陸するために、本発明に従ってジャイログライダー装置を可能にする起動フィクスチャを示している。
【図２５】本発明の実施形態による、２本のブライダルを持つジャイログライダー装置のロール制御を示している。
【図２６】生成された安定電力を出力するフライホイールとクラッチが設けられた、本発明に係るジャイログライダー装置を示す。
【図２７Ａ】クロス風時の巧みな操縦がある場合とない場合の本発明によるジャイログライダー、が経験する相対的な風の比較のグラフィカル表現を示している。
【図２７Ｂ】横風時の巧みな操縦中に、本発明対時間に従ってジャイログライダーのローターバンク角のグラフィカル表現を示している。
【図２７Ｃ】横風の巧みな操作中に、本発明対時間に従ってジャイログライダーのローターピッチのグラフィカル表現を示している。
【図２７Ｄ】横風の巧みな操作中に、本発明によるジャイログライダーのダウンレンジ対クロスレンジのグラフィカル表現を示し、そして
【図２７Ｅ】横風の巧みな操作中に、本発明によるジャイログライダーのクロスレンジに対する態度のグラフィカル表現を示している。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
本発明の構成要素として一般的に図面の記載で説明されているように、配置され、異なるさまざまな構成で設計することができは容易に理解されるであろう。このように、図面に示される本発明のシステム及び方法の実施形態の以下の詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の様々な実施形態の単なる代表である。本発明の図示の実施形態は、ここで、部品のように全体のような符号を付して、図面を参照することによって最高に理解されるであろう。
【０１０１】
Ａｕｔｏｇｙｒｏの航空機は、米国の特許番号５３０１９００Ｇｒｏｅｎｅｔ．ａｌ．に、かなり詳細に説明されている。その特許は参照として、本明細書に組み込まれている。同様に、デラシエルバ、ピトケアン、Ｂａｒｌｔｒｏｐおよびその他の多くの特許は、風力エネルギーをキャプチャしようとした。
【０１０２】
本発明の実施形態を添付図面を参照してここに説明されている。この仕様書における用語”風”は、空気、湿気を含んだ空気や水を含む液体として現在で流体を参照するために使用される。
【０１０３】
図の１ー２１を一般的に参照しながら、図１を参照すると、少なくとも１つのジャイログライダー１２は、テザー１４によって固定されている。仕様書に規定するジャイログライダー１２ジャイログライダーのシステムを形成、または複数のジャイログライダーを意味する。テザー１４は天然または合成材料から形成されている。テザー１４はロープにスチール・ケーブルまたは合成高分子繊維編組である。例えば、ダイニーマ（登録商標）ブランドのコードは、異なる直径のロープに編みすることができる。超高強度、デュポンのＭ５のロープとカーボンナノチューブのロープのような超高熱と炎抵抗の繊維は、テザーとして使用することもできる。このような材料は、非常に長寿命、耐久性、高強度、適切な耐磨耗性を提供し、大幅に軽量スチールのケーブルよりも重量などを持っている。
【０１０４】
テザー１４は好ましく、テイクアップデバイスやリール、スプール、綱車の形、などが挙げられるキャプスタン１６に巻かれている。キャプスタン１６は、テザー１４のラインで取り込み、レイヤーで体系的にかつ均一にそれを敷設するためのメカニズムを提供するように適合されている。ワイヤとケーブル業界や釣りのリールのデザインで洗練された技術は、整然とした、そして取り外し可能な方法でスプール、滑車、またはリールにラインをリーブイングの問題を扱っている。
【０１０５】
ロープタンク”、テザーストレージの”ロッククライマーや火災の救助ロープバッグ”の概念は、バッグの中から供給され、引き出されるロープのための非常に小さな開口部を正確にサイズの完全密閉バッグであるロープのバッグが含まれている。１００メートルロープが小さい開口部に供給されている場合、それはもつれさせず、同じ穴から引き出すことができる。穴の中で供給されたロープの拳端が引き抜かれる最後の端になるように、ロープはバッグの中で整えられる。
【０１０６】
従来のロープ／テザー保存方法は、ロープがきれいな列に下へ置かれ、ツイストされない保証するレベルワインダーメカニズムを持つ大規模な回転スプールにテザーを包むことを含んでいる。本発明に従って、ジャイログライダー装置で使用する場合は、既知の伝統的なテザーの保管方法は、複数の問題をモータらす。まず、本発明のすべての実施例では、テザーは、電源を生成するために使用される回転動力に高いラインの張力を変換するために、キャプスタンの周りのいくつかのラップを通過する。キャプスタンはモータがテザーを巻き戻し、ここで、逆に使用されている。キャプスタンによって巻かれた後、ラインは少し張力の左を持っている。テザーの約１０ｋｍの全長は２５，０００キロまで重量を量る。テザーは、当該分野で公知のようにレベル巻きメカニズム付き大型スプールに巻かれている場合、キャプスタンを残した後、スプールは非常に大きい必要があって、また、慎重に４０ｋｍ／時間までの速度でこの重量のすべてを内外に巻くための多くの電力の消耗に帰着する。従来のロープの保管方法が現在の発明のジャイログライダー装置の中で使用される場合、勢いにブレーキをかけることはさらに問題である。
【０１０７】
本発明にしたがって、ロープのタンクは図２２Ａおよび２２Ｂに示すように、先行技術の上記欠点を解決するために想定されている。テザー１４はキャプスタンウインチ１６を介して実行されるとハイ張力が削除された後、テザー１４は、重力の助けを借りて丸い円筒形タンク２に格納される。テザー１４は、パワーローラ、プーリー、ガイドの助けを借りてタンク２に供給される。タンク２の周囲を正確にテザー１４の自然な巻取り径は、わずかに大きくなるように予め決められている。例えば、５ｃｍ厚テザー付きタンクの自然な巻取り径は直径１．５メートルである。だから、タンクが１．６メートルを持つように設計され、直径とタンクの高さ（高さ１０メートルと言う）が格納されるロープの量のために適切であると判断される。円筒形の壁と中央の柱４は大きい１．６メートルの直径のタンクに同軸提供されている。センターピラー４は、それがタンク２の下へ置かれるとともに、テザーの倍バックまたは図８を防ぐために、約０．５メートルの直径を持つように設計されている。
【０１０８】
タンク２にテザー１４を引き込む、または“戻す”パワーローラ６は、センターピラー４の約上に提供されている。図２２ａに示す実施例に従って、パワーローラ６は、２つのシリンダーの間に空隙を介してテザー１４をフィードまたは引き出すために右回りまたは左回りに回転する。シリンダーは地下にまたはタワーやブイや船舶の一部として提供されている。
【０１０９】
アウトバウンドパワーストロークが始まると、良い電力伝達のためにテザー１４は、パワーローラ６がキャプスタン１６に張力を保ちながらタンク２の背面に引き出される。インバウンド巻き戻しのストロークのために、キャプスタン１６はテザー１４を引き下ろし、パワー・ローラー６はキャプスタン１６のバック張力を保つだけでなく、循環的なパターン中のシリンダ２へテザー１４を下へ吐く。このテザーのストレージシステムは非常に少ない電力を使用している。タンク２とセンターピラー４の壁の側面は、テザーによる摩擦と発熱を最小限に抑えるために、テフロンまたは他の摩擦を縮小するコーティングがされている。したがって、熱放散が速く、運動量が実質的に存在しない。テザーの引き出しやリリースは、このように瞬時に反転させることができる。本発明に従うロープのタンクは、テザーを格納するために非常に簡単で経済的な手段である。放熱が考慮されているので、テザーの寿命は、貯蔵手段によって補償されない．
図２２Ｂの中で示した実施例に従って、パワーローラ６とセンターピラー４は、テザー１４が、パワーローラ６からタンク２の底部に定住する落下距離を最小限に抑えるために、ロープタンク２の内部に上げたり、下げたりしている。短いテザーの落差の距離を保つことにより、テザー１４のもつれの可能性は大幅に削減される。
【０１１０】
コネクタ１７は、物理的にコンバータ１８にキャプスタン１６を接続する。コンバータ１８は、キャプスタン１６から回転エネルギーを、コネクタ７を介して典型的に適切に伝達形、保存可形、または両方に変換できる手段である。したがって、コンバータ１８は、発電機、油圧モータやガス圧縮機である。コンバータ１８が発電機の場合は、キャプスタン１６で納入回転式電源は、地方、州、または国の電気配電インフラの電力網へのバック導入に適した電力に変換される。
【０１１１】
システム１０は、テザーの１４で作成した張力に対してジャイログライダー１２を上向き飛行することによって動作する。従って、距離によって作動する力はエネルギーを作成する。一定期間に供給されるエネルギーの量は、電源を構成している。コネクタ１７は、テザー１４の張力とキャプスタン１６の回転運動に基づいてコンバータ１８に電力を供給する。従って、そのリフトのおかげで飛行ジャイログライダー１２は、変換器１８の抵抗値に対するキャプスタン１６によりテザー１４の配当性向に基づいて、電源として配信されるテザー１４に力を適用する。
【０１１２】
コンバータ１８を逆方向に働かすことを通じて、ジャイログライダー１２はデザー１４に巻き取られる。例えば、仮にコンバータ１８が１つの電動発電装置だとしたら、電流が供給された場合にコンバータ１８は１つのモータとして働き、機械の力がかけられた場合にコンバータ１８は１つの発電機となり、また発電状態において電気で負荷が連結され、装置の運転から電気を引く。コンピュータ制御機構を使用して、或いは自動操縦装置状態においてジャイログライダー１２が操縦される。操作（モータ状態及び発電状態）を周期的に交替し、１つの状態においてコンバータ１８は１つのモータとして働き、同時にジャイログライダー１２における自動制御はジャイログライダー１２を下の方へ有効に操縦し、デザー１４の張力を最少に維持する。
【０１１３】
そのように、デザー１４へのあげられた１つ或いは複数のジャイログライダー１２から加えられたデザー１４での比較的な大きな張力はエネルギーのネットゲインが発生する原因である。従い、そこへ力をかけ、デザーに保有された比較的な軽い力と比べて、キャプスタン１６におけるデザー１４を逆方向に働かすために１つ、或いはもっと多くのジャイログライダー１２が地球から近いところに戻し飛行される。
【０１１４】
そのように、デザーライン１４のペイアウトを通じて１つの比較的な大きな力が供給されて、パワーを提供する。ジャイログライダー１２のもうひとつの上げ飛行の準備に比較的少量の力がキャプスタン１６におけるデザーライン１４の巻き取りに使用される。
【０１１５】
図１の示す実施例では、風２０の方向が大体地球表面に対して操縦平行線と見なされ、ジャイログライダー１２は例によって調整されて、通常、風２０の方向「のなかに」飛行するように定められる。
【０１１６】
ジャイログライダー１２には１つの固定翼機を含まれる。本発明の優先実施例において、各ジャイログライダー１２は１つの回転翼を含み、ローター２２と呼ばれる。スピニングでローター２２が働き、自動回転を引き起こす。ローター２２はローテーション２８の平面の周りの平面地域で回転する。実際的に、複数のローターは適応性を持つ可能性があり、そうしてそれらが時にはある程度の円錐形で働くことができる。
【０１１７】
一般的に、デザー１４は方向２４にわたる。ジャイログライダー１２は最大の上げ位置で働き、デザー１４をキャプスタン１６から引き出すため、方向２４ａはデザー１４のペイアウトの外部の方向を表す。方向２４ｂは最小の張力を負ってデーザ１４が巻き取る方向を表し、同時にジャイログライダー１２は最小のリフトで下へ飛行する。
【０１１８】
実際的に、方向２４は経路に沿って少し変わるかもしれない。デザー１４には重さがある。従って、デザーは直線に沿って移動するのではなく、ただしカテナリーみたいつりさげる。それにもかかわらず、デザー１４に沿って全てのポイントでは方向２４が確立される。
【０１１９】
デザー１４の方向２４とある基準、例えば地球表面の間に方向２４は角度２６の確立を手伝う。従い、風方向２０はデザー方向２４で角度２６を確立する。そうして角度２６は関連する風方向２０との関係を明確する。
【０１２０】
ローター２２及びローテーション２８の平面は例によって風２０の方向と角度３０を構成する。従い、ジャイログライダー１２は正角度３０を依頼し、空気をローターに通過し、そうしてローター２２は空転或いは自動回転をする。風が船の帆を取り扱う方法で、風２０によるローター２２の自動回転はローター２２の各ブレード３２（図２）を取り扱う。風は方向を変更し、風が偏向された方向と反対の方向にブレード３２（図２）の移動を刺激するために、純運動量は風２０によるブレード３２（図２）へ移転する。
【０１２１】
そうして、各ローター２２の個別のブレード３２（図２）の回転は各ブレード３２（図２）にネット速度を与える。各ブレード３２（図２）は一個の翼型のように構成され、ブレード３２の下での空気の流れよりブレード３２の上での空気の流れを速くする。ベルヌーイ効果によると、ブレード３２の底部より頂上の圧力は小さく、ブレード３２への上げ力をもたらす。従い、各ローター２２は風車のように、風がローター２２の下方からその上方を通過することで前方へ移動される。
【０１２２】
図２を参照すると、ローター２２のブレード３２は例によってローテーション２８平面の付近の平面で回転する。ローターブレード３２は低い速度で回転する場合、入ってくる風２０はブレード３２のピッチ或いはアタックのブレード角度を変える。従い、仮にローター２２はちょうつがいで自由に運動範囲に全体わたって動くことができるブレードなら、平面ではなく錐面を構成する可能性がある。
【０１２３】
それにもかかわらず、ローターブレードの全てのポイントが特有の平面で回転すると考えられる。そうして、図２のブレード３２を見ると、前方にある方向３６はブレードが移動するところでローテーション３４の軸と一緒にブレードが回転のコースで移動する後退方向３８と対抗する。
【０１２４】
そうして、ブレード３２の下方の入ってくる風２０はアタック４０のブレード角度を生じ、入ってくる風に関するブレード３２のローカルピッチを描く。アタック４０のブレード角度が風方向２０に関する翼弦方向４２と考えられる。角度４０はアタック４０のブレード角度を確立する。
【０１２５】
ベルヌーイ方程式で述べられたように、ベルヌーイ効果に基づき、ブレード２０上の風２０の旅はブレード３２の上の方での圧力の減少を生じ、こうして揚力を引き起こす。風２０も固定の引きずり力をアサートし、ブレード３２に対抗すると同時に、揚力４６は上向きに働く。そうして、揚力４６は実質的にそこに垂直に働き、ブレード３２を上げる傾向がある同時に、風２０の方向での引きずり力によりブレードが決定される。
【０１２６】
一般的に、風が地球のナップのうちにオペレーティングすることと考えられるので、地球と一緒の水平面で働く。図２において、重力はブレード３２のローテーション３４及びローター２２の軸と一直線をなすことではない。もちろん、ブレード３２は例によって重力４８は図２に示すどおりに働き、ブレード３２が入っている風に関するアタック４０の正角度に向かれるだから。その風はブレード３２の底部或いは前面から来なければならない。
【０１２７】
合力５０はブレード３２でのネット力となり、また２、４、５或いはもっと多くに関わらず、別種ブレード３２での力５０の組み合わせは最大の力を生じる。ジャイログライダー１２の飛行方向は普通に入っている風５０に逆らう。この原因で、風方向は大体に地球と平行である。
【０１２８】
例えば、航空機は地球表面に対する海抜で飛行する。自由の飛行中のジャイログライダーにおいて、テザーがない場合、揚力の原因でネット合力は向上するが、後方は、運動の方向と反対し、引きずり力を生じる。自由飛行中の航空機においては、引きずり力は飛行機の前或いは後ろにあるトラクターモータの力で抑えられる。本発明によりデザー１４は、そのうちの張力は力を提供し、揚力４６、及び引きずり力４４を提供する。応じて、合力５０はャイログライダーを上げることと、デザー１４での張力をサポートすることができる。
【０１２９】
図３を参照すると、ジャイログライダー１２がフレーム或いは機体５２に供給される。一個のフレームは大体に一個のロード、設備のためにささえる。外殻が提供された場合、このようなフレームは機体と見なされる。しかし、この仕様書にフレーム及び機体が交替に使用され、また普通には数字５２で表示される。
【０１３０】
本発明の実施例によって、フレーム、或いは機体５２は翼板或いは方向舵５４及びエレベータ５６を含む。方向舵５４は縦の翼板のように働き、一方エレベータ５６は水平の翼板のように働く。
【０１３１】
方向舵５４を装着することで、エレベーター５６、或いはブーム５８（図４）の近い先端の両方に上がることを通じて、ブーム５８（図４）の反対端がフレーム或いは機体５２により近い固定されたことで、各の縦の翼板５４及び水平の翼板５６はより大きな“てこの力”を得て、機体或いはフレーム５２を風２０及びローター２２に対して向かせる。ある実施例では、ローター２２はマスト６０（図４）上、或いその付近で回転する。マスト６０（図４）はローター２２を機体５２に固定するよう働く。
【０１３２】
ローター２２は回転翼のように働くので、マスト６０を通じて伝達されたパワーがいらない。従い、ローター２２はマスト６０のインナーレースに固定されたベアリングで回転する（図４）。或いは、マストはベアリングのシステムにおいて支持されるので、マスト６０（図４）自身はローターブレード３２と一緒に回り、いっそう回転することができる。
【０１３３】
図４によると、同時に図１−２１も参照し続け、多数のジャイログライダー１２はデザー１４に連結される。それぞれ異なるジャイログライダー１２はデザーに「糸をかける」ことをされる。各のジャイログライダー１２がそれをデザー１４に固定することを通じて高く飛ばされ、また前に打ち上げられたジャイログライダー１２により上げられる。
【０１３４】
通常、各ローターのブレード３２のアタック４０のブレード角度は自動回転を促進するように十分小さいか負の角度に設定される。それ以来、ローター２２は適切な速度で回転し始めるので、ブレード３２はローテーション２８の１つの回転面でまっずぐに伸ばす傾向があり、各ブレード３２は選択されたアタック４０の角度で働く。
【０１３５】
個々のブレードの攻撃４０の角度は、そのブレードに空気をオーバフローさせて適用される揚力４６を制御する傾向がある。アタック３０のローター角度の増加は、入って来る風２０にロータ２２の大きな投影面積を提示することによって、抗力が増加する傾向がある。したがって、オートローテーションを開始するために、地面に近いジャイログライダー１２は風の方向に投影されたローターの全体の面積に相当するアタック３０に大きい角度を提供するために傾いている。
【０１３６】
実質的に、テザーに接続された複数のジャイログライダー１２は各リフトオフされているか、または上向きに飛ぶ必要がある、その後、別のジャイログライダーが起動される。ジャイログライダー１２の配列は、水平面に沿って設定されている場合は相対的に、上向きまたはそれ以上の隣接するジャイログライダー１２はそれ自体、次隣接ジャイログライダー１２の間のテザー１４の張力を増加するので、それぞれが、その横に位置し、後続のものを持ち上げることができる。その後、より低いか同程度の低いジャイログライダーが持ち上げられる。オリエンテーションなどのいくつかの困難は、正しいオリエンテーションを維持し、ジャイログライダー１２に適用されている、突然な負荷を最小限に抑えるためにプラットフォーム、発射メカニズム、などを提供することによって解決されている。
【０１３７】
それにもかかわらず、アタック３０のロータ角度を制御することにより、オートローテーションは、正確に水平になる回転３４の理論的な軸の周りにブレード３２が回転するとき開始される。それは事実上現実的なシステムで使用されている風車として機能する。したがって、回転３４、回転３４の縦軸の横軸の間のどこかに、下記のそこに入ってくる風２０により駆動されるオートローテーションを開始するためのロータ２２の適切な起動角度が存在する。
【０１３８】
ロータ２２は、その角速度を増加すると、アタック４０の刃の角度が低減され、攻撃３０のロータの角度も小さくなる。このような”デルタ”ローターの概念、攻撃３０のロータの角度、攻撃４０のブレード角度のなどはいくつかの実施例で連結されている。他の実施例では、アタック３０のロータの角度は、攻撃４０のブレード角度から完全に別個に制御される。
【０１３９】
テザー１４に対して引っ張るジャイログライダー１２の多様性は、結合した抵抗力４４のすべてに対して、全揚力４６のすべてに等しい累積的な力を適用し、それにより、そこに上に飛ぶジャイログライダー１２のすべてによって適用されるようなテザー１４上にネットの揚力５０を提供する。
【０１４０】
図５ａ〜図５Ｃを参照すると同時に、一般的に図１−２１の参照を継続しながら、一実施例ではジャイログライダー１２がジャイログライダー１２のピッチを制御することによって指向である。図５Ａに示すように、例えば、攻撃３０のロータの角度が入ってくる風に対してゼロ以下の値にダウンすることがある。この構成では、ジャイログライダー１２はゆっくりと空からドリフトする。唯一のリフト力は、ロータ２２のブレード３２上を通過する空気の結果として、回転翼やロータ２２の回転のおかげでとなる。また、図５Ａに示すハブ６２はジャイログライダー１２のフレーム５２または機体５２に対して回転するように動作する。ブレード３２の各々とハブ６２との間のピボット６４は、各ヒンジブレード３２の”フラッピング”モーションを提供している。したがって、各ブレード３２はハブ６２に対して所望の角度に上昇する。
【０１４１】
ピニオンまたは平歯車６８は、ジャイログライダー１２のピッチを変更するためにトラック６６に沿って動作する。この実施例では、航空機のピッチは、ハブ６２の方向を制御する。したがって、アタック３０のローター角度に結合した場合、アタック４０のブレード角度は、ジャイログライダー１２のピッチングの影響を受ける。
【０１４２】
例えば、図５Ｂを参照し、イラストで示された姿勢では、入ってくる風２０の方向は、ロータ２２を通って上方に吹き抜ける。十分に高速で、遠心力は、ブレード３２を強調し、ハブ６２から正確に直接に伸びるように動機づける傾向がある。図５Ｂの実例では、風２０はローター２２とそれに関連付けられているブレード３２を上方向に通過する。したがって、入ってくる風２０は、ブレードを自動回転させる傾向がある。アタックまたはブレードピッチ４０の彼らの選択したブレードの角度に起因するブレードは、その後、ベルヌーイ効果の直接の結果として、フレームや機体５２上のリフトを及ぼし始める。ピニオン６８は、トラック６６に沿って移動するサーボによって運営され、それによりジャイログライダー１２のアタック３０のロータ角度を制御する。
【０１４３】
図５Ｃを参照すると、システム１０の一実施例ではジャイログライダー１２は、極端な姿勢でロータ２２を投げている。例えば、ヒンジブレード３２はとハブ６２との間のピボット６４でピボットする。したがって、遠心力がダウンしてゼロ回転速度と遅い回転速度により小さい場合は、ブレードに作用して抵抗力４４は、馴染みの回転２８面ではなく、コーン加工用の形状の多くにピボット６４でブレードに”偏向”または持ち上げる、また風車のようにそれらを周りに押す。
【０１４４】
したがって、トラック６６に沿って作動するピニオン６８は、入って来る風２０に関して非常に険しい姿勢でのジャイログライダーを投げて、それにより、ロータ２２、あるいはード３２の”風車”あるいは自動回転を引き起こす。ジャイログライダー１２のフレーム５２から離れてピボット６４の上で３２ブレードの上昇がブレード３２の各々のピッチ４０の変更角度に帰着する。したがって、アタックの正の角度のない状態で、ブレード３２は、入って来る風２０からの運動量の移動に応答して、単に自動回転（ボートや風車の帆のように）しながら、ネットの揚力４６を提供しない。ロータ２２の回転速度または角速度が増加すると、ブレード３２は図５Ｃの姿勢から図５Ｂの姿勢に、速度を増加している。遠心力は、ジャイログライダー１２のハブ６２から離れて、完全に拡張してブレード３２を保持する。図５に図示した実施例では、舵５４はフレーム５２とロータに適応させるために動作する。
【０１４５】
図の１−２１に、一般的に参照継続しながら、図６を参照し、本発明によるシステム１０の別の実施例は、レール６６に沿って動作するピッチコントローラー７０に依存している。レール６６は歯が提供されているかあるいは滑らかである。どちらのイベントでも、コントローラ７０内のローラーやピニオン６８はフレーム５２のレール６６に沿ってコントローラ７０を前後に移動させるために動作する。
【０１４６】
図５Ａ−５Ｃで説明された実施例では、テザー１４に対する舵５４が排他的にジャイログライダーの１２をピボットする。それとは異なり、図６の実施例では、テザー１４はジャイログライダーのロール、を制御する別のコントローラ７２を備える。コントローラ７０は、ピッチコントローラである。ロールコントローラ７２は、ピッチコントローラ７０との間に伸びるトラック７６に動作する。フレームは長さやピッチの制御に使用されているトラック６６の周囲を確立するフレーム５２の前部と後部との間の広がり角７１を維持する。同様に、ロールのトラック７６に沿ってロールロールコントローラ７２の動作により、フレーム５２の左右の部分の間の角度７４はロールの制御を提供するために、広がり角度として働く。図示の実施例では、ブレードのピッチ角４０または攻撃４０のブレード角度はジャイログライダー１２に設定してもよい攻撃３０の他のローターの角度から独立して確立される。
【０１４７】
図示の実施例では、アタック４０のブレード角度はロータ２２が自動回転することを保証するために、各ブレード３２に設定されている。その後、アタック４０のブレードの角度は、ブレード３２がジャイログライダー１２の飛行の同じ方向に前方に進んでいるときに、回転ブレード３２の前縁７７に対して入って来る風２０に対してネットの正の角に増加される。
【０１４８】
ジャイログライダー１２はテザー１４に束縛されている場合、前進ブレード３２は、流入する空気流中を飛んでリーディングエッジ７７を持っている。その間に、別のブレード３２は、ブレード３２の正味の相対的な空気の速度がフレーム５２に対して進むブレード３２のそれぞれの速度と入って来る風２０に対してジャイログライダー１２の速度のコンビネーションであるので、異なる相対風で後退して、後退ブレード３２である。同様に、後退ブレード３２は、図２に示す後退方向３８に移動する。ブレードの速度はジャイログライダーに対して負のときに、ジャイログライダー１２の速度は、入って来る風２０に対して正である。
【０１４９】
図示の実施例では、舵５４およびエレベータ５６は風へ飛ぶジャイログライダー１２を適応させるか整えるために使用される。しかしながら、回転制御７２は航空機、およびその関連するローター２２の横方向の姿勢を制御するために使用される。その間に、航空機のローターアタック角３０を確立するために、ピッチコントロール７０はレール６６に沿って作動する。述べたように、図６の具体化は、個別に各々のブレード３２の攻撃４０のブレード角度を変化させるために、ローター内または、ハブ６２に取り付けるコントローラを含む。
【０１５０】
特定の実施例では、マスト６０には、球面軸受、ブッシングあるいはハブ６２のメイン・ベアリング会議内のジャーナルが提供されている。したがって、特定の実施例では、ハブ６２はジャイログライダー１２の構造５２から離れて、ローター２２が回転のそれ自身の適切な角度を求めることを可能にするかもしれない。
【０１５１】
例えば、最先端７７は、入って来る風２０に対してより高い相対速度で作動する傾向があるので、それはより速く上昇するかあるいはより大きな程度まで上方へ飛ぶ傾向がある。前方に動いているか前進ブレード３２に対しての相対風速度は、航空機フレーム５２に対してのブレード３２の相対速度を加えた、風２０に対するジャイログライダー１２の速度である。したがって、ジャイログライダー１２の前進速度は、回転し前進ブレード３２の前進速度を増す。
【０１５２】
対照的に、後退ブレード３２は、後退ブレードに起因する線速度（半径の角速度）を引いて、航空機フレーム５２の前進速度の入って来る風２０に対してネット速度を持っている。実際問題として、ジャイログライダー１２に対しての後退ブレード相対速度は、逆方向での速度である。それは、航空機フレーム５２の前進速度からこのように引かれる。したがって、各ブレード３２の上の任意のポイントの回転速度は増され（前進ブレードのために）、ジャイログライダー１２のフレーム５２の前方の対気速度から（後退ブレードのために）引かれる。したがって、前進ブレード３２は、より高く上昇する傾向があるだろう。その一方で後退ブレードは、より低く上昇する傾向があるかもしれない。マスト６０に対してより低い角度で下方へ伸びる、後退ブレードと共に、前進ブレードをより高い角度で上方へ伸びさせておくフレーム５２に関して特別の姿勢にローター２２が回転する傾向がある。
【０１５３】
マスト６０の上のマウント７９は、増大する様々な制御装置、通信装置など用のプラットフォームを提供する。例えば、あるブレードピッチ制御機構はマウント７９に接続される。他の実施例では、そのようなブレードピッチ制御機構は、ローター２２およびブレード３２で回転するためにハブ６２に直接接続される。
【０１５４】
発明に従うジャイログライダー１２の１つの実施例では、図７を参照して、トラック６６には前方の部分６６ａおよび後部の部分６６ｂが提供されている。トラック６６の前の６６ａおよび後部の６６ｂ部分の間で、はるかに小さな半径がある移動止めか不況地区がある。したがって、ジャイログライダー１２の構造５２には、範囲１４によって抑制された時、特にその特定の方向を好んで、優先の位置が提供されている。図６の実施例と同様に、図７の実施例ではブレード３２の各々用のリーディングエッジ７７および後縁７８がある。リーディングエッジ７７は、比較的切り立つ（鈍い）傾向があり、対照的に、後縁７８は、非常に薄く、かつ鋭い傾向がある。抗力を最小化している間、この配置は、翼か回転翼の航空力学（特に揚力を提供するに違いないもの）によって指示される。
【０１５５】
図６の実施例と同様に、コントローラー７０および７２は、トラック６６に沿って操作するべき適切な車輪あるいは歯車６８を含む。しかしながら、本実施例では、トラック６６の優先の”低スポット”は、掲載指定位置、維持された長期に航空機を託す傾向がある。もちろん、恵まれた位置は、入って来る風２０に対して異なる角度で構造５２およびローター２２を投げるためにコントローラー７０および７２を操作することによりオーバーライドされる。
【０１５６】
別の実施例では、図８を参照すると、ヒンジロータ２２のデルタ型は、ハブ６２とブレード３２の間にピボット６４を採用する。ハブ６２の中心から伸びる半径を基準にして傾斜している経路に沿って拡張するためにピボット６４の各々を構築することで、アタック３０のロータの角度は、アタック４０のブレード角度に結合されている。
【０１５７】
ジャイログライダーのハブ６２は、ローターの回転とマスト６０の間の縮小された摩擦を提供する関係を含んでいる。そのベアリングには、それのマスト６０の回転か不足に対して本質的に操作された、内部のレース８２が提供されている（ベアリングの詳細に対しては図−１４１１を参照）。内部のレース８２はマスト６０に対してかなりの回転をしていない。ベアリングローラー、スラストベアリングローラーになるかどうか、ボールベアリング、ティムケンのベアリング、などインナーレース８２及びそれを含むアウターレース８６との間に動作する。
【０１５８】
したがって、一般に、ローラー８４がその間に回転する間に、アウターレース８６がインナーレース８２に対して回転するとともに、ベアリングは動作する。代替の実施例では、その一方で相対運動の摩擦を縮小して、ベアリングローラー８４がその間に回転している一方、アウターレース８６は固定し続けているともにインナーレース８２は回転する。本発明の実施例で、構造５２に対して本質的に固定して、ローター２２がマスト６０に対して作動するところで、アウターレース８６は構造５２に関して移動する。その一方でインナーレース８２はマスト６０に対して本質的に固定し続けている。本発明の別の実施例に従って、球面軸受はローターハブ６２を進めるブレード３２の飛ぶ傾向、および後退ブレード３２が互いに関して下へ飛ぶ傾向用の必要な回転角度を提供するために回転することを可能にする。
【０１５９】
図８を参照して、軸車２２の回転の方向８１は、回転方角８１に個々のブレード３２の回転を表わす。最初の飛行の姿勢では、低速で、個々のブレード３２は上方へあるいはピボット６４に対する、地面あるいは拘束された方向から離れて上がる。図７−９の実施例では、ハブ６２は、ベアリング８０が本質的に固定されるマスト６０上のマウント８８を含んでいる。マウント８８は、球面軸受またはピボット、として製造され、この周りにベアリング８０がピボットするが、回転しない。その間に、攻撃３０のロータの角度が始められるとともに、ロータ２２による同等に遅い回転は、それらをテザー１４から遠ざけて上げるために回転翼３２に対して行動する抵抗力４４に帰着する。したがって、ピボット６４は、個々のブレードに風車への３２を可能にする。しかしながら、ピボット６４に対するブレード３２の回転際、攻撃のブレードの角およびローターのコーニング角度の両方は影響される。
【０１６０】
例えば、ハブ６２に対して任意のブレード３２の先端の揚力により、ブレード３２は、円錐状スイープではなく、平面スイープで回転する。また、ブレード３２はピボット約６４ピボットするときに、半径およびピボット６４の１つの軸とのなす角度は、各ブレード３２の攻撃４０のブレード角度で一定のねじれや変化を引き起こす。したがって、飛ぶかあるいは入って来る風２０の抵抗力４４によって漂流するブレード３２のどんな傾向も、アタック４０のブレードの角度を減少させる傾向があり、それにより、ブレード３２およびロータ２２の回転か自動回転（時々風車状態と呼んだ）に入れられた、入って来る風２０のネット運動量移動を増加させる。
【０１６１】
Ｉ図８の実施例では、アクチュエータ９０は、可動要素９２、および、実質的ジャイログライダー１２のフレーム５２に対して固定されたハウジング９４を含んでいる。ここで、フレーム５２はテザー１４に対して安全になった単なるチューブより少し多い。したがって、アクチュエーター９０は、ベアリング８０の内部のレース８２に固定されて、可動因子９２の拡張によって、ブーム５８を回転させる。従って、内部のレース８２はマウント８８に対して旋回され、それにより、全体のロータ２２のピッチ３０を変更する。
【０１６２】
アタック３０のロータ角度はベアリン８０およびハブ６２のピッチングにより修正される。ハブ６２はマウント８８に旋回される、あるいは、図５−７に説明されるように、全体フレーム５２が旋回される場合、ピッチング方角に、あるいは攻撃３０のロータの角度を修正するために、風は、ブレード３２の各々の下側に対するより多くの抗力を示す。その間に、舵５４のような垂直の翼もフレームに接続される。したがって、ベーン５４は、フレーム５２およびロータ２２によって卓越風の中で表わされるジャイログライダー１２のオリエンテーションを維持する。
【０１６３】
通常は、個々のブレード３２のプロファイルまたは断面９５がブレード３２の長さに沿って延びるスパー９６を含む。スパー９６は、ブレード３２内の曲げ力に対して剛性を提供する。特定の実施例では、ブレードのプロファイルまたは断面９５は固体である。しかし、ほとんどの航空機では、ブレード３２は、重量を最小限に抑えるために、必ずしも中空である。したがって、スパー９６は、翼あるいは回転翼３２の弦を適切に二分するか細分する。
【０１６４】
弦は最先端７７から後縁７８までラインを伸びることを表わす。弦に沿ってブレード３２の剛性は、一般的にブレード３２のなどの皮膚、肋骨、およびに組み込まれている。対照的に、曲げ力は、通常、スパー９６はそうでなければ各ブレード３２の上面に作用するリフト力４６によって課される曲げ荷重をサポートする必要とする。図９を参照すると、本発明の別の実施例にしたがって、ジャイログライダーの複数はその長さに沿って一連のテザー１４の上にスレッド化されている。テザー１４の適当な長さは、隣接するロータ２２を分離する。それにもかかわらず、フレーム５２は、テザー１４にジャイログライダーを確保するためにテザー１４に固着された装着単純な管状構造で構成されている。図１０を参照すると、ジャイログライダー１２のフレーム５２は、プラットホーム１００が提供されている。前の実施例でプラットフォーム１００は、フレーム５２の上部にほとんど見えない。フレーム５２の残りの構造に固定された上側のプラットフォームのごく一部は、ローターハブ６２の下に見ることができる。
【０１６５】
対照的に、図１０の実施例では、フロントエンド１０３からバックエンド１０１に延びる細長いプラットフォーム１００を含む。フロントエンド１０３に近いプラットフォーム１００の地域はピボット１０２周りでピッチする。このように、ピッチ角３０またはアタック３０のロータの角度は、必ずしもジャイログライダー１２のフレーム５２の角度や姿勢をピッチングすることなく、変更されます。スプリングなどのようなバイアス元素１０４は、フレーム５２の残りの部分に対して特定の姿勢に、プラットフォーム１００を促すように動作する。
【０１６６】
フレーム５２でストップは、図１０に示すように略水平の位置以下に低下プラットフォーム１００を抑制する。しかしながら、抵抗あるいはバイアス・メンバーあるいはスプリング１０４を促すことに対して、プラットフォーム１００のバックエンド１０１はロータ２２が回転する回転の軸３４によって確立されたアタック３０のロータ角を変更するために構造５２の残りから離れて持ち上げる。
【０１６７】
プラットフォーム１００は、距離１０６に回転３４の軸を置いて、ピボット１０２から離れて伸びる。この距離あるいは長さ（Ｌ）１０６は、ピボット・ポイント１０２間のオフセット１０６を表わす、どれによって回転軸３４は、通常フレーム５２およびロータ２２の実際の回転軸に通過するだろう。その間に、プラットフォーム１００の回転の拡張方向１０５は、ハブ６２およびロータ２２の回転２８の飛行機をオフセットする。回転２８面はピボット１０２または中立位置やプラットフォーム１００の水平位置より上に変位されることで、この距離は１０８が垂直方向のオフセット距離１０８（Ｄ）である。ローター２２の抗力とリフトの比率は距離（Ｄ）１０８に対して距離（Ｌ）１０６の比率に反映されている。したがって、引きずるべきリフトの比率は、垂直の置換１０８への長さ１０６オフセットと同じ比率である。
【０１６８】
図の１１−１４を参照すると、ハブ６２およびピボット６４の様々な実施例が採用されている。同様に、他の様々なアクセサリーは、本発明に従ってジャイログライダー１２に実装されている。例えば、図１１の実施例では、方向８１に回転するロータ２２は、最先端の７７を含んでいる後縁７８よりも小さい半径で実際に旋回する。これはブレード３２に沿ってハブ６２の中心から半径に垂直であるより、むしろピボット６４が傾角されているからである。各ブレード３２のコード１０９は、半径１１１に垂直に位置する。
【０１６９】
したがって、ピボット６４の角度が弦と平行ではないので、ピボット６４から弦１０９までの半径は、後縁７８に沿った、ピボット６４と弦１０９の間で、最先端７７に沿って同等により短くより長い。したがって、人は、ピボット３２がピボット６４の周りに旋回するから弦１０９がアタック４０のピボット角度を変更することが分かる。
【０１７０】
常に、ピボット６４およびハブ６２に関して上向きの（ページの外）ブレード３２ピボット、最先端７７は、より小さな半径あるいはピボット６４と弦１０９の間の距離上で作動する。したがって、上向きの運動では、後縁７８は、弦１０９とピボット６４の間のより大きな半径に対応するより大きな距離によって掃く傾向がある。
【０１７１】
ハブ６２から上向きで、ブレード３２が円錐形にされる場合、この操作は、アタックのより大きな負の角度に備える。ブレード３２がそれぞれハブ６２を通り抜ける飛行機で水平に回っている時、各ブレード３２のアタック４０の低角度は存在するだろう。したがって、アタック４０の翼角は、ピボット６４とハブ６２に対して、各ブレード３２の回動に結合されている。
【０１７２】
もう１つの実施例よれば、図１２を参照すると、発電機１１０は、運用ジャイログライダー１２に関連する計装と制御装置を操作するために必要な電力、およびそのロータ２２を提供する。例えば、上下ジャイログライダー１２を飛行する自動操縦装置を操作するための電力は、発電機１１０からオンボードの電気によって提供される。発電機１１０は、１レース８２、８６、反対レース８６、８２に取り付けられた磁石に対して固定されたコイル１１２を配置することによって実装される。実質的に、磁石１１４は傷電磁石または永久磁石である。巻線１１２は、巻線１１２に電流を作成するには、マグネット１１４によって作成された磁場を介して渡される。従って、したがって、発電機１１０はジャイログライダー１２の上で様々な器械使用、コントロールなどに電源を供給するためにローカルのバッテリなどに電源の一部を供給する。
【０１７３】
さらに別の実施例に従って、予備電力を立ち上げ、望ましくない条件下で着陸などのために提供される。従って、ジェット１１６は、ブレード３２の極度の外側の端近くに配置されている。ジェット１１６はジャイログライダー１２のローター２２を回転させるよう必要に応じて、一時的に非風状態で、そのローター２２下向きで特定のジャイログライダー１２を飛ぶ、などが挙げられる地上局からのリモートコントロールによって活性化される。
【０１７４】
図１３を参照すると、図１−２１、一般に参照し続ける間、本発明に従うロータ２２の一実施例自体がハブ６２からではなく、半径に沿って離れて延びているブレード３２に固定されたピボット６４を含む。
【０１７５】
例えば、図１３の実施の例では、ブレード３２は、自身が実際にハブ６２の中心から半径１１１を垂直に横切って拡張するピボット６４に依存している。遠心力が半径１１１に沿ってブレード３２を”まっすぐに”しようとすると、ブレード３２は、曲げ応力を作成する。ピボット６４及びブレード３２の全体の長さは半径１１１とブレード３２を揃えるために働くような曲げ力に抵抗しなければならない。
【０１７６】
この場合、リーディングエッジ７７は、再び後縁７８と比較してハブ６２の中心から半径１１１の短い値で動作する。したがって、この配置は、図１１−１２のように動作する。この中でコーン加工用の角度また、水平な平面の配置ではなく、円錐形の構成で持ち上げて操作するブレード３２の傾向である。したがって、ピボット６４に対するブレード３２のそのように回転することによる攻撃４０のブレード角度を達成する。
【０１７７】
この場合、各ブレード３２はピボット６４によって接続されている９８またはアンカー９８スタブは、厳格にハブ６２の一部として確保、固定要素として拡張している。図面５−１３の実施例と同様に、図１４を参照すると、アンカー９８はハブ６２に固定され、それとともに回転する。一方、ピボット６４が回動自在アンカー９８に、各ブレード３２を保護する。ピン１１８は、各ブレード３２に固定トラニオン１２０を確保するために、各アンカー９８を通って延びている。図示の実施形態では、ピン１１８は、ハブ６２の回転や軸の中央または回転３４を介して半径１１１に垂直な方向に沿って延びている。
【０１７８】
同様に、ローター２２は、マスト６０の周りに傾くよう形成され、そしてそのような球状ブッシングまたは球状のボールのコネクタとしてマウント８８に固定されるようになっている。従って、ローター２２のアタック３０のローターの角度は、ブレード３２のアタック４０の角度から独立して制御される。
【０１７９】
代替の実施例では、ピボット６４、特にピン１１８は、ハブ６２の中心から半径１１１に対して角度を拡張し、したがって、いかなるコーン加工用または各ブレード３２の持ち上げとそのブレード３２のそれぞれのアタック４０のブレード角度の間の結合を提供する。同様に、ブレード３２は、斜めの角度で拡張しながら、ピボット１１８は、図１３の装置のブレードの同様に、ハブ６２の半径１１１に対して垂直に拡張する。
【０１８０】
図面１５Ａ−１５Ｂを参照すると、ジャイログライダー１２の一実施形態では、テザー１４に固定されたフレーム５２を含む。その間に、サーボ制御のピニオン６８は、地上局をまたは地面に対してジャイログライダー１２を確保する張力テザー１４に対してフレーム５２をピッチするためにトラック６６（シングルトラック６６、複数のトラック６６、など）に沿って操作する。一実施例では、スプリング、拡張可能なバンドなどのようなバイアス要素１２４は、図１５Ｂに説明されるような姿勢に、ブレード３２を持ち上げるように動作する。
【０１８１】
同様に図１１−１４に対して説明したピボット６４で、攻撃４０のブレードの角度は、ブレード３２は、図１５Ｂの比較的高い位置にあるときに負の値です。その間に、図１５Ｂのブレード３２の断面９５は、図１５ａの配置を対して攻撃４０の負の角度で飛んでいる。その間に、図１５ａの配置では、遠心力に応答して、ブレード３２が下降し、ハブ６２の回転３４の軸周りの平面で動作する。このケースでは、テザー１４がハブ６２を介して通過すると表示されます。実質的に、テザー１４はテザー１４上の単一ジャイログライダー１２で、フレーム５２で、またはハブ６２で終了する。
【０１８２】
遠心力は、ハブ６２およびボラード１２６またはその他の添付ファイル機構により、ブレード３２との間に接続されたバイアス要素１２４のバイアスを、克服している。遠心力は、このようにブレード３２は、実質的に平面構成で動作させる、バイアス要素１２４のバイアス力を克服している。図１５ａのこの構成では、アタック４０のブレードの角度は最も正の値になる。
【０１８３】
対照的に、低速の配置で、ブレードがちょうど静止または非回転位置から起動されたときに、つまりジャイログライダー１２倍速のドライブが十分に遅い場合、または回転の速度が十分に遅い場合、ブレードの各３２はバイアス要素１２４によって持ち上げられる。これは、風２０がコーニング角あるいはローター２２のコーニングを広げるのにはそれ自体、全く責任を負わない面を提供する。しかし、速度がブレード３２を平らにするのに必要な遠心力を生成するのに不十分な場合は常に、バイアス要素１２４は非常に自動的に役立つだろう。したがっ、弾性要素というバイアス要素１２４は、遠心力によって制御され、受動的にブレードのピッチを制御する。
【０１８４】
発明の別の実施例に従って、サーボアクチュエータというバイアス要素１２４は、積極的にブレードピッチを制御するようになっている。先発ローテーション（否定のＡｏＡ）のための風車状態あるいは自転用のわずかに正ＡｏＡのいずれかが達成されるように、ブレードの攻撃の角（ＡｏＡ）は活動的にコントロールすることができる。
【０１８５】
一実施例では、数値１６から１７を参照すると、構造体１３０は、ターンテーブル１３２をサポートしています。ターンテーブル１３２がジャイログライダー１２の舵５４が風２０にジャイログライダー１２の向きに十分な回転負荷を生成するように、摩擦を縮小するベアリングでサポートされている。
【０１８６】
ターンテーブル１３２に依存されるかどうかにかかわらず、スタンドオフは、ターンテーブル１３２のレベルを超えてピボット１３６を高める。ピボット３６上にデッキ１４０は、受動的または積極的に水平を対して、その姿勢（角度）を変更するように制御される。
【０１８７】
例えば、図１６に、ジャイログライダー１２はフレーム５２から伸びる脚や足１３８によってサポートされているデッキ１４０に静止に位置している。脚１３８は、フレーム５２の一部であるか、または拡張可能な、永久的な、リトラクタブルなどかもしれない。起動するか、着陸時には、デッキ１４０は、飛行を開始または終了するために攻撃３０の所望のローターの角度を提供するために傾いている。構造体１３０の標高によって、航空機のローター２２は、地球の表面上に配置される。従って、ジャイログライダー１２は攻撃力３０の大きなローター角度を提供するため、航空機を起動するための傾斜デッキ１４０によって起動される。同様のプロセスでは、着陸時に発生する。
【０１８８】
例えば、上述議論した制御システムは、攻撃３０、攻撃４０のブレードの角度、または両方のロータ角度を変えることでジャイログライダー１２を下に飛びながらテザー１１４は、ジャイログライダー１２を下方へに引く。航空機が下へ操縦されるとともに、テザー１４の減力または張力が低下している。キャプスタン１６は、テザー１４に対してジャイログライダー１２を持ち上げ、およびテザー１４の最大張力を生成している時に航空機によって生成されるエネルギーよりもジャイログライダー１２を取得するために、より少ないエネルギー出力を必要とする。
【０１８９】
ジャイログライダー１２がデッキ１４０に接近するとともに、脚１３８はデッキ１４０に触れてジャイログライダー１２にデッキを適応させるか、あるいはデッキ１４０のオリエンテーションにジャイログライダー１２を適応させる。最終的には、デッキ１４０は、ストレージ、メンテナンスなどのために平らにされている。
【０１９０】
図２４は本発明によるジャイログライダー装置は地上、塔上で、ブイの上に海で、船のいずれか一点で離陸または土地を可能にする着陸／起動する定具１８４を示している。この着陸のかまたは開始する定具１８４はを着陸／まは起動して走路の必要性がなくなる。フィクスチャのゼロ風の着陸は、約１０ノットである回転翼の揚力を維持するのに十分な速度でテザー１４に巻き取ることが可能です。本発明に従ってジャイログライダーのリフトが巨大であり、テザーの重さを最小になるように離陸は、１０ノットのような小さな風で行うことができる。
【０１９１】
起動／着陸定具１８４は、彼らは中空のターンテーブルの中心に位置する、ベアリングローラー２００のあるスナッチブロック（非常に短い行のプーリ）１８８にも渡すとともにテザーの１４と二つのラインのブライダルライン１７０を制約する脱落防止機構付きスロット１８６を備えている。本発明に従って、用語”ブライダル”はテザーのためのリギングの目的を果たす線やケーブルを示すために使用される。二つのブライダルライン１７０は、テザー１４を形成するためにブライダルの結び目で収束する。キャプティブスロット１８６は、２つの支持アーム２０２を備えている。スナッチブロック１８８は、ジャイログライダーはテザーの１４または複雑な回転機械のねじれなしで空の任意の象限に操縦することができる。スナッチブロック１８８の位置はちょうど中空ターンテーブル２００の下に中央揃えして，テザー１４は静止キャプスタン１６、コンバータ１８へのリードにすることができる。テザーの記憶手段は移動する必要がないと永久に下または着陸の治具１８４から任意の方向や距離に配置することができることを意味する。
【０１９２】
本発明の実施例に従って、着陸／起動する定具を付く多数のジャイログライダーはテザーが一般的な発生とラインストレージステーションにテザー張力をモータらすために、ローラーやプーリーのシステムを使用して接地間でいくつかの距離（安全のためのパイプで）のために実行されていると一般的な発電設備を共有する。
【０１９３】
したがって、図２４に示した起動着陸の定具は、クレードルに適応し、重い着陸装置を必要とせずジャイログライダーを保持する。クレードルの安全性を残しジャイログライダーなく、ローターの攻撃の角度を変更するために、治具は上下に回転する。これは、ジャイログライダーが動力を供給するべきことを可能にし、リリースし持ち上がること前に、あ大量のリフトを作成する。あるいは着陸する場合、反対にローターの電力を落とし止める。キャプティブスロット１８６にキャプティブながら、ロールコントロールで飛ぶジャイログライダーの能力は、それも任意およびすべての象限、１８０度シフトから風の方向に突風と変更を交渉することができる。ターンテーブル２００のおかげで、空また治具１８４キャプティブのジャイログライダーを追跡することが可能です、または任意の時点で着陸ジャイログライダーを受け入れる準備ができて、フィクスチャ１８４は、常に風速や風向の変化に整列されていることを確認する。テザーは、キャプティブスロット１８６を通って常に通されます。また、張力は、キャプティブスロット１８６および治具１８４が風に沿って配列されることを保証する。
【０１９４】
図２５は、現在の発明の実施例に従ってジャイログライダー装置のための回転コントロールを２つのライン拘束で例証する。２つのブライダルライン１７５は集中するところで、接続点は、サーボローラー１８０でフレーム５２のに取り付けられたどちらかの歯トラック、油圧ラム、ラインまたはスマートな金属である少なくとも１つのロール制御１７８により、飛行で動的に右あるいわ左にシフトしする。これにより、ロータ２２からリフトがラインからのオフセットされるようになりますし、左または右にターンまたはロールを開始する。接続点が左にシフトされている場合、ロールは、左、およびその逆になる。したがって、ロータ２２は圧力中心（ＣＯＰ）の左または右のどちらかの接続点を移動することにより、非常に少ない制御入力の力で自然にチップし、左または右のどちら傾け始める。制御ボックス１７２は、ピッチコントロールをアクティブにするにはライン１７５に引き込み、引き抜く。
【０１９５】
一実施例では、図１８を参照すると、ローター２２は、地上局でフレーム５２から分離されている。たとえば、キャプスタン１６は、実際に行を取り出し、その後、、図２２Ａおよび２２Ｂに示すようにストレージのリールやロープのタンクであるテザーのストレージ手段１４２に格納されている。ステージング機構１４４は、関連付けられているローターから各航空機のフレーム５２を選択的に除去するために用意されている。
【０１９６】
ローター２２は、ハブ６２の中心の開口部１２２を介してテザー１４を渡すように積まれている。従って、ロータ２２は、別のに非常に近い別の反対いずれか１つを積まれているし、むしろ操作で使用されるテザー１４の足の数百または数千で区切られているよりも、パディングなどで区切られている。
【０１９７】
ジャイログライダー１２は、上向きジャイログライダー１２を飛んでテザーに対してフレームを固定し、接続する別のジャイログライダー１２に分離の次の距離に上向きに独自のロータ２２とのそれぞれのフレーム５２を飛行して再デプロイされる。従って、多数のジャイログライダーはテザー１４の張力の純増加を提供するためにネット全揚程を生産する。
【０１９８】
図１９を参照すると、フレーム５２は、ロータ２２のハブ６２に接続するために、各フレーム５２を適応させるコネクタまたはアダプタ１５０などのキャプチャメカニズムを提供する。アダプタまたはコネクタ１５０は、ハブ６２にフレーム５２を固定するために経路１５２に沿って接続されている。その間、フレーム５２を選択的にそのテザー１４の適切な張力をする場所でローターを操作するために、テザー１４の長さに対して固定されている。特定の実施例では、トラック６６のそれぞれに沿って動作するようにサーボ制御される２つのピニオン６８を示している。
【０１９９】
事実上、ジャイログライダー１２は、様々な計測機器のプラットフォームとして動作する。例えば、気象データは、地球の表面上に何万の比較的高い高度で収集される。このように、比較的信頼性が高く、長期的なデータがジャイログライダー１２にインストルメントを追加することによって得られる。
【０２００】
本発明による装置と方法の一実施例は、図２０を参照すると、システム１５４は、張力を制御する方法を提供する。風は、アロフト、地球の昼寝の近くに風よりも大幅に安定である。従って、コントローラ１５６は、張力がパワーストロークに許可されているプリセットされた量の範囲内であるかどうかを決定する。同様に、コントローラ１５６は、張力が巻き戻しのストロークのための適切であるかどうかを確認することで張力を制御する。コントローラ１５６は、オンボードの張力計１５８から入力１５７を受信する。張力計１５８は、追加されている張力やテザー１４に既存の張力を測定する。その間、特定のジャイログライダー１２〜風速を示すために、コントローラ１５６に提供されている風速センサ１６０からの入力１５９は公開される。
【０２０１】
風速センサ１６０は、風速を示すコントローラ１５６に入力１５９を提供する。従って、コントローラ１５６は、張力計１５８からの入力１５７に報告された張力は特にジャイログライダー１２、ロータ２２、ブレード３２の設定と一致しているかどうか、適切なアルゴリズムによって決定される。
【０２０２】
コントローラ１５６は、テザー１４の状態１６２を報告する。例えば、状態１６２Ａは、張力が適切な範囲内であることを示唆場合は、コントローラ１５６は、単に監視サイクル１６４を繰り返す。もし代わりに、張力状態は、低すぎる張力の１６２Ｂを反映し、そして、コントローラ１５６は、電源が生成されている繰糸速度を減少させる作用している。従って、コントローラ１５６は、ストーク電力で電力を削減するために、テザーの地上局の配当支出の速度を減少させるような方法でジャイログライダー１２を飛ぶ。同様に、テザー１４とジャイログライダー１２が巻き戻しストローク上で飛行している場合は、状態１６２Ｂは、それによってテザー１４を取得するキャプスタン１６の速度でリールを高めるために、コントローラ１５６を引き起こす。
【０２０３】
張力は許容動作範囲外と低すぎる値にある場合は、１６２Ｃ状態のが存在する。コントローラ１５６は、１６３ｃの攻撃３０のロータディスクの角度を増加させるか、あるいは、１６３ｃの集合的なブレードピッチ４０を増加させる。したがって、攻撃４０またはブレードコレクティブピッチ４０のブレード角は、揚力４６を増加させる、それによってテザー１４の張力を増加させるために増加されている。
【０２０４】
状態１６２Ｄは航空機またはテザー１４自体の地上構造物の高すぎる張力の結果をモータらす場合、コントローラ１５６は、１６３ｄの攻撃ＡＯＡ３０のローター角度を減少させる、または１６３ｄ集合的なブレードピッチ４０または攻撃４０ブレードの角度を低減させる。
【０２０５】
最後に、状態の１６２ｅが存在する、テザー１４の張力が厳しくテザー１４に許可されて張力の許容範囲を超える場合は、コントローラ１５６は、キャプスタン１６の１６３ｅ配当速度を上げる、または巻き戻しのストローク中にキャプスタン１６の巻き戻し速度を１６３ｅ減少するように、ジャイログライダー１２を飛ぶ。したがって、巻取りの速度、コレクティブピッチ４０または両方をそうでなければ張力を削減するか、制御するために制御される。最終的に、状態１６２のいずれかが検出され、修訂措置１６３は、最終的には、コントローラ１５６にコントローラの入力設定１６６または新しいセンサ出力１６６に送信サイクルの繰り返し１６４にフィードバックされている。
【０２０６】
修正１６またはコマンドは範囲で動作するように設定されている。別の実施例として、１６３のコマンドまたは修正手段のすべてがテザー１４に張力の指定された範囲内で動作させるためにジャイログライダー１２のさまざまな制御パラメータを操作する連続的なアルゴリズムで実装されている。
【０２０７】
２１Ａ−２１Ｄ図面を参照し、ジャイログライダー１２の代替実施例では、剛性のフレーム５２の特定の部分を置き換えて、ブライドル１７０を含む。例えば、フレームの部分は、単に図２１に示すフレーム５２を含む。その間、ブライドル１７０はトラック６６、６２が上述のフレームで７６を置き換える。
【０２０８】
コントローラ１７２は、ピッチアーム１７４を下方に引っ張るか、それは上向上移動にリリースする。アーム１７４は、ピッチアームであり、ピッチアーム１７４の標高の減少はジャイログライダー１２のピッチを減少するとともに、ピッチアーム１７４の標高は、ジャイログライダーのピッチの増加を提供する。したがって、攻撃３０のロータの角度は、ピッチアーム１７４が向上するか降下するか許可することにより、変更される。
【０２０９】
ピッチアームに、及びフレーム５２の後方部分に接続されている行１７５は、線１７５を拡張または縮小するには、コントローラ１７２を介して実行されている。したがって、線１７５は、コントローラ１７２を通過する単一の行とみなされ、ジャイログライダー１２の前方端とフレームの後方部分に、後方部分のブーム５８の近くに位置するピッチアーム１７４との間に分布することができる。
【０２１０】
同様に、ロールアーム１７６の左右側の姿勢は、フレーム５２の両側にロールアーム１７６にコントローラ１７２からの距離を延長または短縮するために、コントローラ１７２を介してロールラインの１７７を引っ張るすることによって制御される。したがって、一般的には、ブライドル１７０はそれに関連するロータ２２のロールとピッチ角したがって、フレーム５２のロールとピッチ制御を提供する。
【０２１１】
（重心）が一定のまま風速が大きくなるにつれて、ＣＯＰ（圧力中心は）風の二乗に増加する。すぐにＣＯＧ（重心）の振り子の効果は、ＣＯＰ（圧力中心）のはるかに強力な効果を圧倒される、ジャイログライダーが不安定になる。図２３に示すように本発明に係るジャイログライダーの装置は、２つの実施例によってこれを行う。一実施例では、歯のトラック１７８は、サーボローラー１８０とフレーム５２の下面に取り付けられている。バッテリーやその他の重い飛行装置を含む加重ボックスがジャイログライダー装置のテールブーム上にスライドさせ、トラックに搭載されている。風速の増加（または減少）するときに、重み付きボックスは、トラック１７８に沿ってスライドし、それによって重心を変えるとＣＯＰとのバランスで、振り子の効果を維持する。テザーが壊れた場合、ＣＯＧは、ＣＯＰの前にいるトラック１７８にシフトされる、それによって、緊急事態の地面へジャイログライダー装置を独立して空輸することを可能にする。また、水平安定板１８２は、風力が増加するとＣＯＰの増加と同じ速度で風の速度で増加するカウンタ下向きの力を提供するために、後部で提供される。自然振り子の効果が消失しましたが、人為的にローターの迎え角（ＡＯＡ）及び／またはブレードの攻撃角（ＡＯＡ）及び／または水平および垂直尾翼を操作するオートパイロットで制御される。
【０２１２】
図２６は、フライホイール２０６とピーキングとスパイクを排除することによって発電された電力を均等に２０４クラッチが設けられて、本発明に係るジャイログライダー装置を示している。２０４クラッチとフライホイール２０６は、コンバータ１８への入力で、ＲＰＭおよびトルクを調節する。２０４クラッチは、機械的または無限に調整可能な電磁クラッチである。巻き戻しのストロークで使用されるモータは、数字２０８で表される。テザー１４は、単一のジャイログライダーが接続されている場合で近くにある，、または複数ジャイログライダーが１つの変換器１８に電力を供給するために接続されている場合、それは数キロ離れている着陸フィクスチャに接続されている。フライホイール２０６は、テザー１４の検索中に抽出のためのジャイログライダー装置のパワーストローから変換器１８まで勢いを格納する。変換器１８は、通常発電機は、２０４クラッチによって制御されているフライホイール２０６から安定した回転数とトルクを受け取る。本実施例１つの様相に従って、ＲＭＰは、ギアの手配をステップアップまたはダウンされている。この実施例の別の態様によれば、複数のキャプスタン１６と取得のモータ２０８は、単一のフライホイール２０６とコンバータ１８に接続されている。
【０２１３】
ベルヌーイ効果は、液体中で動作する。しかし、それは一般的にリフトを作成する上で依存されていません。縮小されたエリアへ収縮するために、自由な流れの中で見逃すことを他の液体から遠ざけて引かなければならない場合、理由はその液体である。その間に、液体のベルヌーイ効果は、多くの場合、液体のすべての動きが隣接する液体の変位に関連付けされている必要がある自由な流れの液体の特定の流れではなく、隣接する材料はコンジット行う液体の固体である流路の狭窄部で見られる。
【０２１４】
代替の実施例において、本発明による装置及び方法は、水で動作する。ベルヌーイのリフティング効果は、一般的にガスの飛行では、これに頼っている。それにもかかわらず、そのような液体のような他の流体が、、また有利に特に使用することができる。例えば、潮の干満、河川、そして海の中メキシコ湾流のために特定のフローでは、大量の運動および多くの流体ををストリームする。このような実施例においては、装置１０は風車のように動作する可能性がありますが、必要はない。そのようなデバイスは、流体の流れの水平軸の平行な回転に固定され、これによって、”水車小屋”として、動作する。
【０２１５】
特定の水系の実施例では、同様に空中の実施例においては、水の身体またはストリームのポイントではしけがのつながれる。そのテークアップユニット付き発電システムは、バージ上や水の体の表面における土地上にインストールされている。
【０２１６】
一代替実施例では、ローターや帆は水の体の床に固定されたプーリーからつながれている。ドラッグ係数は、流体の流れと対して、ブレードの間で異なるように設計されている。従って、現在の流れはブレードが上向きテザーのラインを引く水を通って上方にオーガーにまたは代替的な実施例ではしけや船から降りてオーガーできる原因とブレードを回転させる傾向がある。
【０２１７】
同様に、生成されたエネルギーは、任意の適当な方法で実施されている。いずれかの実施例では、電気エネルギーの生成が適切に分配し、保存可能なメディアへのローターのエネルギーの適切な変換である。また、水力、そのような空気または他の作動流体として気体の圧縮、ポンプ水、等がテザーを引くのローターによって生成されるエネルギーの変換の結果である。
【０２１８】
特定の実施例では、エネルギーが機械的なフォームではなく、電気的な形式で生成され、直接使用されます。例えば、圧縮ガス、水の流れ、などが様々な輸送モードを推進するために使用される。
【０２１９】
同様に、特定の実施例でテザー１４は、牽引に直接接続されているか、ボートや海の船ような水技術上の力をを生成する。むしろ電源供給を帆ではなく、ローターには船のスクリューを駆動する電力または機械的な力を提供する。船が海を越えて移動し続けている間もさらに低い発電容量で、本発明による装置１０は、船内で電気と制御装置を操作するパワーを提供する。
【０２２０】
特定の実施例において、本発明による装置１０は、アロフト、通信機器、電話細胞のリピータ、レーダシステム、気象センサー、気圧センサー、火災探知装置、地上のセンサー、などを携帯するタワーとして機能する。本発明による装置１０からの高度、安定性、および利用可能な電力は、このようなデバイスに電源を支える優れたプラットフォームを提供する。
【０２２１】
特定の実施例では、メモリを持つ”スマート金属”が攻撃４０のブレードの角度によって制御される。したがって、温度変化に際して、金属の偏向がスマート金属マウントとして機能するためにブレードのピッチの変化を引き起こす。その間に、上記の参照により本明細書に組み込まＧｒｏｅｎの特許文献に囲まれたもの、および当該分野で公知の他の装置を含む他のアクチュエータは、オンデマンドでローターの攻撃４０のブレード角度を制御するために使用されることがある。
【０２２２】
本発明に係るジャイログライダー装置は、効率的に発電用クロス風の操縦中に分流利用している。一定のローターのピッチを維持し、ジャイログライダーの縦軸、クロス風の操縦を含むジャイログライダーの通常の軸と地球の垂直面の間の角度で定義されているバンク角を変化させることによって、前述ジャイログライダーのクロスレンジの速度が誘導されるように達成される。ローターの揚力／抗力比に応じて、周囲の風のはるかに超えるロータ上の相対的な風はさらに導入されて、その結果、ジャイログライダーのシャントになる。図２７Ａ−２７Ｅは、クロス風の操縦中に、飛行パラメータのグラフィカル表現を示している。それは、同一の周囲の風の条件の下で、倍以上の相対的な風（４×動圧）は直進操作の下などに比べて達成されるクロス風の操作を使用しているグラフィカルな表現からも明らかである。図２７Ｂに示すように、バンク角は完全に（相対的な風を低減するためにサービスする）開発になる率を展開ウインチの前に高い相対周囲の風の期間中にライン張力を制限するように初期のパワーストロークで調整される；これが設計基準に基づいて、２．０の安全係数内のライン張力を維持するために、行われている。クロス風の操縦時の飛行パラメータの公称プロフィールは図２７Ｂと２７Ｃに示されている。クロス風の操縦中に本発明によるジャイログライダーの軌跡は、図２７Ｄおよび２７Ｅに示されている。サイクルの閉鎖におけるクロスレンジでの違いが、バンク角プロファイルの非対称性からの結果である、およびプロファイルの非対称反転することで、連続した軌跡を”洗い流す”ことでしょう。クロス風の操縦中に本発明によるジャイログライダー続いシャント飛行軌道は約３０％より多くの電力を生成するのに役立つ。
【０２２３】
様々な物理パラメータ、寸法および数量を指定された数値は近似値でありもしそれとは反対の明細にステートメントがなければ、物理的なパラメーター、次元および量に割り当てられた数の値より高いかより低い値が、発明の範囲以内にあることが意図される。
【０２２４】
本発明はその精神または本質的な特徴から逸脱することなく他の特定の形態で具現化することができる。説明した実施例では唯一のように例示し、限定的ではないすべての点で考慮する必要がある。本発明の範囲は、従って、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲で示される。特許請求の範囲の均等の意味および範囲内に入る全ての変更は、その範囲内に包含されることがある。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２０】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２７Ｅ】
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