(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機の落下タンクを将来の飛行のために回収され再使用できる様にする。【解決手段】航空機１１０のための落下タンク１００が、燃料を貯蔵するように構成された内部燃料容器１３８を有する本体を含む。落下タンクは、内部燃料容器から航空機の推進システム１１８に燃料を供給するための内部燃料容器に連結された出口も含む。更に、落下タンクは、本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面１２６を含む。飛行操縦翼面は、落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能である。落下タンクは、プロセッサを含む飛行制御システムであって、落下タンクが航空機から投げ捨てられたときに、落下タンクを目標位置まで飛行させるために複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された、飛行制御システムを更に含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機（１１０）の落下タンク（１００）であって、
燃料（２４０）を貯蔵するように構成された内部燃料容器（１３８）を有する本体（１２４）、
前記内部燃料容器（１３８）から前記航空機（１１０）の推進システム（１１８）に前記燃料（２４０）を供給するための、前記内部燃料容器（１３８）に連結された出口（２４４）、
前記本体（１２４）から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面（１２６）であって、前記落下タンク（１００）の飛行姿勢を調整するために作動可能な複数の飛行操縦翼面（１２６）、及び
プロセッサ（２５８）を含む飛行制御システム（２５６）であって、前記落下タンク（１００）が前記航空機（１１０）から投げ捨てられたときに、前記落下タンク（１００）を目標位置まで飛行させるために前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させるように構成された飛行制御システム（２５６）を備える、落下タンク（１００）。
【請求項２】
前記複数の飛行操縦翼面（１２６）が、エレベータ、ラダー、エルロン、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及びパラフォイル、から成る群のうちの少なくとも１つを備え、
前記本体（１２４）が、主翼（１３２）、水平尾翼（１３６）、及び垂直尾翼（１３４）、から成る群のうちの少なくとも１つを備え、
前記落下タンク（１００）が、前記落下タンク（１００）を前記目標位置に着陸させるための着陸システム（１２８）を更に備え、
前記着陸システム（１２８）が、車輪、スキー板、浮き、ローター、及びパラシュート、から成る群のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の落下タンク（１００）。
【請求項３】
前記飛行制御システム（２５６）と電気的に通じている、全地球測位システム（GPS）デバイス（２６８）を更に備え、
前記GPSデバイス（２６８）が、前記落下タンク（１００）の一組のGPS座標を決定するように構成されており、
前記飛行制御システム（２５６）が、（ｉ）前記落下タンク（１００）の前記一組のGPS座標、及び（ｉｉ）前記目標位置の一組のGPS座標に基づいて、飛行制御データを決定するように構成されており、
前記飛行制御システム（２５６）が、前記飛行制御データに基づいて前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させるように構成されている、請求項１又は２に記載の落下タンク（１００）。
【請求項４】
前記航空機（１１０）が前記落下タンク（１００）を投げ捨てた後で前記内部燃料容器（１３８）内に残っている前記燃料（２４０）の残余部分を使用し、前記落下タンク（１００）を前記目標位置まで飛行させるための推力を提供するように構成されている、推進システム（１３９）を更に備え、
前記飛行制御システム（２５６）が、前記推進システム（１１８）を制御するように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の落下タンク（１００）。
【請求項５】
前記落下タンク（１００）の高度、前記落下タンク（１００）の滑空比、及び前記落下タンク（１００）が前記航空機（１１０）から投げ捨てられる航空落下位置から前記目標位置までの距離、から成る群から選択された少なくとも１つの要因に基づいて、前記飛行制御システム（２５６）が、前記航空落下位置を決定するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の落下タンク（１００）。
【請求項６】
前記飛行制御システム（２５６）が、前記内部燃料容器（１３８）内に残っている燃料（２４０）の量に基づいて、前記航空落下位置を決定するように更に構成されている、請求項５に記載の落下タンク（１００）。
【請求項７】
落下タンク（１００）から航空機（１１０）の推進システム（１１８）に燃料（２４０）を供給すること、
前記燃料（２４０）を供給した後で、前記落下タンク（１００）が前記航空機（１１０）から投げ捨てられたと判定すること、
前記落下タンク（１００）が投げ捨てられたと判定したことに応じて、前記落下タンク（１００）を目標位置まで飛行させるために、前記落下タンク（１００）の複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させること、及び
前記落下タンク（１００）を前記目標位置に着陸させることを含む、方法。
【請求項８】
前記落下タンク（１００）を前記目標位置まで飛行させるために、前記落下タンク（１００）の前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させることが、
航法センサ（２６８）を使用して、前記落下タンク（１００）の位置を決定すること、
決定された前記落下タンク（１００）の位置と前記目標位置とに基づいて、飛行制御データを決定すること、及び
前記飛行制御データに基づいて、前記落下タンク（１００）を前記目標位置まで飛行させるために、前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記落下タンク（１００）から前記航空機（１１０）の前記推進システム（１１８）に閾値量の前記燃料（２４０）が供給されたと判定すること、及び
前記閾値量の燃料（２４０）が供給されたと判定した後で、複数の候補位置の中から前記目標位置を選択することを更に含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記落下タンク（１００）から前記航空機（１１０）の前記推進システム（１１８）に前記閾値量の燃料（２４０）が供給されたと判定することが、前記落下タンク（１００）から前記航空機（１１０）の前記推進システム（１１８）に全ての前記燃料（２４０）が供給されたと判定することを含み、
前記目標位置を選択することが、前記落下タンク（１００）の高度、前記落下タンク（１００）の滑空比、及び前記落下タンク（１００）から前記目標位置までの距離、から成る群から選択された少なくとも１つの要因に基づいて、前記目標位置を選択することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
落下タンク（１００）を航空機（１１０）に連結することを含む方法であって、前記落下タンク（１００）が、
内部燃料容器（１３８）を有する本体（１２４）、
前記本体（１２４）から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面（１２６）であって、前記落下タンク（１００）の飛行姿勢を調整するために作動可能な複数の飛行操縦翼面（１２６）、及び
プロセッサ（２５８）を含む飛行制御システム（２５６）であって、前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させるように構成された飛行制御システム（２５６）を備え、前記方法が更に、
前記落下タンク（１００）の前記内部燃料容器（１３８）に燃料（２４０）を供給すること、
前記飛行制御システム（２５６）内に、目標位置に関連するデータを記憶すること、
前記内部燃料容器（１３８）に供給された前記燃料（２４０）の少なくとも一部分を使用して、前記航空機（１１０）を航空落下位置であって、前記目標位置から閾値距離未満であり、前記閾値距離が前記落下タンク（１００）の飛行の最大距離に関連する、航空落下位置まで飛行させること、
前記航空機（１１０）を前記航空落下位置まで飛行させたことに応じて、前記航空機（１１０）から前記落下タンク（１００）を投げ捨てること、
前記航空機（１１０）から前記落下タンク（１００）を投げ捨てた後で、前記落下タンク（１００）を前記目標位置まで飛行させるために前記複数の飛行操縦翼面（１２６）を作動させること、並びに
前記落下タンク（１００）を前記目標位置に着陸させることを含む、方法。
【請求項１２】
前記目標位置で前記落下タンク（１００）を回収すること、
前記目標位置から燃料再補給位置まで前記落下タンク（１００）を搬送すること、
前記燃料再補給位置で前記落下タンク（１００）に燃料再補給すること、及び
前記落下タンク（１００）を前記燃料再補給位置まで搬送した後で、前記落下タンク（１００）を別の航空機（１１０）に連結することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記航空機（１１０）を前記航空落下位置まで飛行させることが、前記航空機（１１０）を出発地から前記航空落下位置まで飛行させることを含み、
前記落下タンク（１００）を前記目標位置に着陸させることが、前記落下タンク（１００）を前記出発地に着陸させることを含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記内部燃料容器（１３８）に前記燃料（２４０）を供給した後で、前記航空機（１１０）によって出発地から離陸すること、及び
離陸した後で、前記落下タンク（１００）の高度、前記落下タンク（１００）の滑空比、前記航空落下位置から前記目標位置までの距離、及び前記内部燃料容器（１３８）内に残っている燃料（２４０）の量、から成る群からの少なくとも１つの要因に基づいて、前記航空落下位置を決定することを更に含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記目標位置を記憶することが、前記落下タンク（１００）の前記飛行制御システム（２５６）によって、前記目標位置を決定することを含み、
前記目標位置を記憶することが、前記目標位置を示すユーザ入力を受信することを含む、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、輸送体に燃料を供給するためのシステム及び方法に関し、特に、航空機に燃料を供給するための落下タンクシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、航空機の飛行範囲及び飛行時間は、燃料の再補給なしに航空機が運ぶことができる燃料の量に基づいている。航空機の飛行範囲及び飛行時間を増加させる１つのアプローチは、航空機に落下タンクを設けることである。落下タンクは、通常、航空機の外部に連結された補助燃料タンクである。落下タンク内の燃料が消費されたときに、航空機は、落下タンクを投げ捨て、航空機の他の燃料タンク内に貯蔵されている燃料を更に使用して飛行を継続することができる。落下タンクを投げ捨てることによって、航空機は、落下タンクによって航空機に課されている重量及び抵抗を低減させることができる。したがって、落下タンクを投げ捨てることは、航空機の飛行範囲を更に延ばすことを可能にする。
【発明の概要】
【０００３】
一実施例では、航空機のための落下タンクが、燃料を貯蔵するように構成された内部燃料容器を有する本体を含む。落下タンクは、内部燃料容器から航空機の推進システムに燃料を供給するための内部燃料容器に連結された出口も含む。更に、落下タンクは、本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面を含む。飛行操縦翼面は、落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能である。落下タンクは、プロセッサを含む飛行制御システムであって、落下タンクが航空機から投げ捨てられたときに、落下タンクを目標位置まで飛行させるために複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された、飛行制御システムを更に含む。
【０００４】
別の実施例では、方法が、落下タンクから航空機の推進システムに燃料を供給することを含む。燃料を供給した後で、該方法は、落下タンクが航空機から投げ捨てられたと判定することを含む。更に、該方法は、落下タンクが投げ捨てられたと判定したことに応じて、落下タンクを目標位置まで飛行させるために落下タンクの複数の飛行操縦翼面を作動させることを含む。該方法は、落下タンクを目標位置に着陸させることも含む。
【０００５】
別の実施例では、方法が、落下タンクを航空機に連結することを含む。落下タンクは、内部燃料容器を有する本体、及び本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面を含む。複数の飛行操縦翼面は、落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能である。落下タンクは、プロセッサを含む飛行制御システムであって、複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された飛行制御システムも含む。該方法は、落下タンクの内部燃料容器に燃料を供給すること、及び目標位置に関連するデータを飛行制御システム内に記憶することを更に含む。
【０００６】
該方法は、内部燃料容器に供給された燃料の少なくとも一部分を使用して、航空機を航空落下位置まで飛行させることも含む。航空落下位置は、目標位置から閾値距離未満にある。閾値距離は、落下タンクの飛行の最大距離に関連する航空機を航空落下位置まで飛行させたことに応じて、該方法は、航空機から落下タンクを投げ捨てることを含む。航空機から落下タンクを投げ捨てた後で、該方法は、落下タンクを目標位置まで飛行させるために、複数の飛行操縦翼面を作動させることを含む。更に、該方法は、落下タンクを目標位置に着陸させることを含む。
【０００７】
前述の特徴、機能、及び利点は、様々な例において個別に実現可能であるか、又は、更に別の例において組み合わされ得る。更に別の例の更なる詳細は、以下の説明及び図面を参照することで理解され得る。
【０００８】
図示の実施例の特徴と考えられる新規の特性は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかし、例示的な実施例、並びに好ましい使用モード、更なる目的、及びそれらの説明は、添付図面を参照して、本開示の例示的な実施例についての以下の詳細な説明を読むことにより、最もよく理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例による、航空機に着脱可能に連結された落下タンクの部分側面図を示す。
【図２】図１で示された落下タンク及び航空機の簡略化されたブロック図を示す。
【図３】一実施例による、落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図４】図３で示されたプロセスと共に使用され得る落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図５】図３で示されたプロセスと共に使用され得る落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図６】図３で示されたプロセスと共に使用され得る落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図７】図３で示されたプロセスと共に使用され得る落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図８】図３で示されたプロセスと共に使用され得る落下タンクを動作させるための例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図９】一実施例による、例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図１０】図９で示されたプロセスと共に使用され得る例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図１１】図９で示されたプロセスと共に使用され得る例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図１２】図９で示されたプロセスと共に使用され得る例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図１３】図９で示されたプロセスと共に使用され得る例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【図１４】図９で示されたプロセスと共に使用され得る例示的なプロセスのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
これより、添付図面を参照しつつ開示されている実施例についてより網羅的に説明するが、添付図面に示すのは開示されている例の一部であって、全てではない。実際には、幾つかの異なる実施例が提供される場合があり、これらの実施例は、本明細書に明記されている実施例に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、この開示内容が包括的で完全であるように、且つ、本開示の範囲が当業者に十分に伝わるように説明されている。
【００１１】
本開示のシステム及び方法は、航空機に燃料を供給するためのシステム及び方法を提供する。上述されたように、航空機は、落下タンクから燃料を受け入れ、その後、飛行中に落下タンクを投げ捨てて、航空機の飛行範囲を延ばすことができる。通常、一旦落下タンクが投げ捨てられると、落下タンクは、制御不能な経路に沿って地上へ落下する。結果として、落下タンクは、ランダムな位置に落下して、失われるか且つ／又は損傷を受ける場合がある。したがって、オペレータは、飛行後毎に新しい落下タンクを購入する必要があり、航空機を運航させるコスト及び費用が増大し得る。
【００１２】
別のアプローチでは、航空機が、指定されたエリアの正に上方を飛行し、その後、落下タンクを投げ捨てることにより、落下タンクは、指定されたエリア内の地上に落下する可能性がより高まる。しかし、このアプローチの問題は、航空機が、自身を指定されたエリアの正に上方に位置決めし、落下タンクを投げ捨てるために、通常のルートを外れて飛行する必要があり得るということである。そのようにして、航空機は、落下タンクを投げ捨てるために、より最適な飛行経路から迂回する必要があり得る。それは、航空機の運航効率を低減させる。
【００１３】
本明細書で説明される例示的なシステム及び方法は、既存の落下タンクの少なくとも幾つかの欠点に有益に対処することができる。本明細書で説明される実施例の範囲内で、落下タンクは、航空機に着脱可能に連結される。落下タンクは、燃料を貯蔵するための内部燃料容器を有する本体、及び内部燃料容器から航空機の推進システムに燃料を供給するための内部燃料容器に連結された出口を含む。飛行の第１の部分の間に燃料を推進システムに供給した後で、航空機は、落下タンクを投げ捨て、（例えば、航空機の燃料タンク内に貯蔵されている更なる燃料を使用して）飛行の第２の部分の間に飛行を継続することができる。飛行中に落下タンクを投げ捨てることは、航空機の重量及び抵抗を低減させる。それは、燃料効率を高め、飛行の第２の部分の間の航空機の飛行範囲を延ばす。
【００１４】
落下タンクは、本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面を含む。飛行操縦翼面は、落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能である。落下タンクは、プロセッサを含む飛行制御システムを更に含む。落下タンクが航空機から投げ捨てられたときに、落下タンクを目標位置まで飛行させるために、飛行制御システムは、飛行操縦翼面を作動させることができる。目標位置は、例えば、空港、滑走路、ヘリパッド、ロケット発射パッド、及び／又は公的なアクセスが制限されているエリアなどの、落下タンクを着陸させるための指定された位置であり得る。
【００１５】
航空機から目標位置まで落下タンクを制御可能に飛行させることによって、落下タンクは、将来の飛行のために回収され再使用され得る。更に、例えば、航空機から目標位置まで落下タンクを制御可能に飛行させることは、航空機が落下タンクを投げ捨てるときの航空機の位置決めにおけるより大きな柔軟性を提供し得る。すなわち、落下タンクは、より精密な制御によってより長い飛行範囲にわたり航行することができるので、航空機は、飛行操縦翼面を欠いている落下タンクによって取得され得るよりも目標位置からの比較的長い距離において落下タンクを投げ捨てることができる。これは、落下タンクを投げ捨てる位置及び／又は時間を選択することにおいても、より大きな柔軟性を提供する。
【００１６】
更に、実施例の範囲内で、落下タンクは着陸システムを含み得る。着陸システムは、落下タンクが目標位置に着陸するときの落下タンクに対する損傷を低減（又は最小化）させることができる。落下タンクに着陸システムを設けることによって、落下タンクの再使用可能性は高められ、着陸システムを省略した落下タンクを有する航空機に対して、着陸システムを有する落下タンクを有する航空機を運航するコストは低減され得る。
【００１７】
次に図１を参照すると、一実施例による、航空機１１０に着脱可能に連結された落下タンク１００の部分斜視図が描かれている。図１では、航空機１１０が固定翼航空機である。そのようにして、図１では、航空機１１０が、長手方向１１４に延在する胴体１１２、及び長手方向１１４に対して横断する方向に胴体１１２から延在する主翼１１６を含む。図１では、航空機１１０が固定翼航空機として描かれているが、航空機１１０は、他の実施例において、ヘリコプター、ミサイル、軽飛行機、及び／又は宇宙船であってもよい。より一般的に、航空機１１０は、空中を移動することができる任意の輸送体であり得る。
【００１８】
図１で示されているように、航空機１１０は、推進システム１１８及び１以上の燃料タンク１２０を含む。実施例として、推進システム１１８は、１以上のエンジン、タービン、プロペラ、ローター、及び／又はロケットを含み得る。（１以上の）燃料タンク１２０は、推進システム１１８に動力供給するための燃料を貯蔵することができる。（１以上の）燃料タンク１２０内に貯蔵されている燃料の種類は、少なくとも部分的に、燃料によって動力供給される航空機１１０の種類に基づき得る。実施例として、燃料は、航空ガソリン、ジェット燃料、ディーゼル燃料、及び／又はロケット燃料を含み得る。より一般的に、燃料は、推進システム１１８に動力供給するためのエネルギーを供給することができる任意の材料であり、推進システム１１８は、航空機１１０が空中を通って移動するための推力を生成するために燃料を使用することができる任意のシステムであり得る。
【００１９】
落下タンク１００は、解放可能カプラ１２２によって航空機１１０のステーション（例えば、ハードポイント）に着脱可能に連結されている。解放可能カプラ１２２は、パイロン、ランチャー、ラック、エジェクターラック、及び／又はランチャーラックであり得る。それらは、飛行の第１のフェーズ中に落下タンク１００を航空機１１０に連結するためのものであり、飛行の第２のフェーズ中に航空機１１０から落下タンク１００を投げ捨てるためのものである。ある実施態様において、解放可能カプラ１２２は、受動的に（すなわち、重力のみによって）落下タンク１００を投げ捨てることができる。他の実施態様において、解放可能カプラ１２２は、能動的に、例えば、航空機１１０から落下タンク１００を分離させることを補助するために落下タンク１００に押出力を加えることによって、落下タンク１００を投げ捨てることができる。
【００２０】
一実施例では、解放可能カプラ１２２が、航空機１１０のステーションにおいて、複数のラグを落下タンク１００上に着脱可能に連結するためのラックを含み得る。更なる又は代替的な実施例では、解放可能カプラ１２２が、１以上のパイロテクニックチャージ（pyrotechnic charge）、ガス圧デバイス、移動可能フック、セパレーションナット、フランジブルナット、セパレーションボルト、ボルトカッター、ワイヤーカッター、ケーブルカッター、スプリットスプールデバイス（例えば、可溶性ワイヤー及び／又は形状記憶合金ワイヤー）、ソレノイド作動ナット、マルマンバンド（marman band）、ピンプッシャー、及び／又はピンプーラーを含み得る。落下タンク１００と航空機１１０を着脱可能に連結するために使用される解放可能カプラ１２２の種類は、例えば、電磁干渉に対する脆弱性、解放応答時間、解放ショック、打ち上げ負荷に耐える能力、予め加えられた負荷を支える能力、作動のための電力インプット、重量、サイズ、温度に対する敏感さ、及び／又は解放信頼性、を含む１以上の要因に基づいて決定され得る。
【００２１】
ある実施例では、ステーションが、航空機１１０の外面上に位置付けられている。例えば、図１では、ステーションが、航空機１１０の主翼１１６の下にある。更に又は代替的に、ステーションは、胴体１１２（例えば、胴体１１２の下側）の外面上にあり得る。図１は、主翼１１６の下に単一の落下タンク１００を描いているが、航空機１１０は、主翼１１６、胴体１１２の反対側の別の主翼、及び／又は胴体１１２の上に１以上の落下タンク１００を含むことができる。
【００２２】
他の実施例では、更に又は代替的に、ステーションが、航空機１１０の胴体１１２又は主翼１１６内に位置付けられている。例えば、航空機１１０は、胴体１１２の貨物室内に１以上の落下タンク１００を含むことができる。そのような実施例では、航空機１１０が、落下タンク１００を投げ捨てることを容易にするために、航空機１１０の飛行中に開くことができる１以上のアクセスドアを含み得る。
【００２３】
図１で示されているように、落下タンク１００は、本体１２４、複数の飛行操縦翼面１２６、及び着陸システム１２８を含む。図１では、本体１２４が、固定翼航空機の形態を採っている。具体的には、本体１２４は、胴体１３０及び一対の主翼１３２を含む。更に、胴体１２４は、垂直尾翼１３４、及び胴体１２４の両側から延在する一対の水平尾翼１３６を含む。
【００２４】
図１では、本体１２４が固定翼航空機の形態を採っているが、他の実施例では、本体１２４が他の形態を採ってもよい。例えば、ある実施例では、本体１２４が、航空機１１０から目標位置まで落下タンク１００を飛行させることを容易にすることができる空力形状を有し得る。更なる又は代替的な実施例では、本体１２４が、航空機１１０の形状に対して共形状を有していてもよく、且つ／又は、本体１２４は、航空機１１０の形状に対して非共形状を有していてもよい。更に、例えば、他の実施例では、本体１２４が、１以上のカナード及び／又は尾部を含み得る。
【００２５】
飛行操縦翼面１２６は、本体１２４から外向きに延在する。例えば、図１では、飛行操縦翼面１２６が、落下タンク１００の主翼１３２及び垂直尾翼１３４から延在する。飛行操縦翼面１２６は、落下タンク１００の飛行姿勢を調整するために作動可能である。実施例として、飛行操縦翼面１２６は、エレベータ、ラダー、エルロン、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、トリムタブ、主翼、水平尾翼、垂直尾翼、（例えば、制御可能なピッチを有する）ローター、及び／又はパラフォイルを含み得る。更に、本実施例の範囲内で、飛行操縦翼面１２６は、落下タンク１００の飛行中に、落下タンク１００のピッチ、ロール、及び／又はヨーを調整するために作動可能である。
【００２６】
着陸システム１２８は、落下タンク１００が目標位置に着陸するときの落下タンク１００に対する損傷を低減（又は最小化）させることができる。実施例の範囲内で、着陸システム１２８は、落下タンク１００を地上、水上、雪上、及び／又は航空母艦上に着陸させることを容易にし得る。そのような実施例では、例えば、着陸システム１２８が、１以上の車輪、スキー板、浮き、及び／又はパラシュートを含み得る。別の実施例では、着陸システム１２８が、１以上の拘束フックを含み得る。それらは、落下タンク１００を拘束するために、目標位置のネット及び／又はケーブルと係合することができる。別の実施例では、着陸システム１２８が、１以上のローターを含み得る。それらは、着陸中に落下タンク１００の下降速度を低減させ又は制限するために飛行の自転モードを提供し得る。
【００２７】
落下タンク１００に着陸システム１２８を設けることによって、落下タンク１００の再使用可能性は高められ、着陸システム１２８を省略した落下タンクを有する航空機に対して、着陸システム１２８を有する落下タンク１００を有する航空機１１０を運航するコストは低減され得る。これらの利点にもかかわらず、他の実施例では、落下タンク１００が着陸システム１２８を省略し得る。
【００２８】
図１では、主翼１３２、垂直尾翼１３４、水平尾翼１３６、飛行操縦翼面１２６、及び着陸システム１２８が、本体１２４から延在している。ある実施例では、これらの構成要素の１以上が、（ｉ）航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てる前に本体１２４内に後退しており、その後、（ｉｉ）航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てた後に本体１２４から延在するように展開するように構成され得る。これは、航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てる前における抵抗を低減させ且つ運航効率を高めることを容易にし得る。
【００２９】
本体１２４は、航空機１１０の推進システム１１８に動力供給するための更なる燃料を貯蔵することができる内部燃料容器１３８を有する。一実施例では、本体１２４が、燃料を貯蔵するための閉じた空間を画定する１以上の内部表面を含み得る。内部燃料容器１３８内に貯蔵される燃料は、航空機１１０の（１以上の）燃料タンク１２０内に貯蔵される燃料と同じ種類の燃料であってよく、又は（１以上の）燃料タンク１２０内に貯蔵される燃料とは異なる種類の燃料であってもよい。
【００３０】
図１で示されているように、落下タンク１００は、推進システム１３９も含み得る。それは、落下タンク１００が航空機１１０から投げ捨てられた後で、落下タンク１００を飛行させるための推力を生成するように動作可能である。例えば、ある実施態様では、落下タンク１００が、内部燃料容器１３８内に残っている燃料の残余部分を有した状態で投げ捨てられ得る。推進システム１３９は、落下タンク１００を目標位置まで飛行させることを補助するために、内部燃料容器１３８内の燃料の残余部分を使用して推力を生成することができる。実施例として、推進システム１３９は、１以上のエンジン、タービン、プロペラ、ローター、及び／又はロケットを含み得る。
【００３１】
図１は、推進システム１３９を有する落下タンク１００を描いているが、他の実施例では、落下タンク１００は、推進システム１３９を省略することができる。他の実施例では、例えば、落下タンク１００が、推進システム１３９によって生成される推力の補助なしに、目標位置まで飛行及び／又は滑空することができる。更に、実施例の範囲内で、落下タンク１００は、内部燃料容器１３８内に残っている燃料の残余部分を有した状態で、又は内部燃料容器１３８内に燃料が残っていない状態で（すなわち、内部燃料容器１３８が全ての燃料を航空機１１０の推進システム１１８に供給した後で）、投げ捨てられ得る。
【００３２】
図２は、一実施例による、落下タンク１００及び航空機１１０の更なる構成要素を含む簡略化されたブロック図を描いている。図２で示されているように、落下タンク１００は、内部燃料容器１３８を含む。それは、航空機１１０の推進システム１１８に動力供給するための第１の燃料２４０を貯蔵している。実施例の範囲内で、落下タンク１００は、航空機１１０が出発地から出発する前に（すなわち、離陸前に）、第１の燃料２４０が供給され得る。落下タンク１００に第１の燃料２４０を供給するために、落下タンク１００は、内部燃料容器１３８に連結された入口２４２を含み得る。したがって、入口２４２は、離陸前に落下タンク１００に燃料供給及び／又は燃料再補給するために、内部燃料容器１３８に対するアクセスを提供することができる。
【００３３】
落下タンク１００は、内部燃料容器１３８から航空機１１０の推進システム１１８に第１の燃料２４０を供給するための内部燃料容器１３８に連結された出口２４４も含む。図２で示されているように、出口２４４は、航空機１１０の燃料供給システム２４６によって推進システム１１８に連結されている。燃料供給システム２４６は、内部燃料容器１３８から推進システム１１８までの第１の燃料２４０の流れを制御するための、１以上の弁、燃料ポンプ、フィルター、ベント（vent）、及び／又は燃料ラインを含むことができる。一実施例において、出口２４４は、出口２４４が燃料供給システム２４６に連結されたときに開くことができ、出口２４４が推進システム１１８から連結解除されたときに自動的に閉じることができる、弁を含み得る。したがって、出口２４４は、航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てたことに応じて、内部燃料容器１３８を密封することを容易にすることができる。
【００３４】
燃料供給システム２４６は、推進システム１１８を航空機１１０の（１以上の）タンク１２０にも連結することができる。（１以上の）燃料タンク１２０は、推進システム１１８に動力供給するための第２の燃料２４８を貯蔵することができる。実施例の範囲内で、燃料供給システム２４６は、（１以上の）燃料タンク１２０から推進システム１１８までの第２の燃料２４８の流れを制御することを更に提供することができる。上述したように、内部燃料容器１３８内の第１の燃料２４０と（１以上の）燃料タンク１２０内の第２の燃料２４８は、同じ種類の燃料であってよく、又は異なる種類の燃料であってもよい。
【００３５】
図２で示されているように、燃料供給システム２４６は、航空機１１０の輸送体コントローラ２５０と電気的に通じている。概して、輸送体コントローラ２５０は、燃料供給システム２４６の動作を制御し、且つ／又は以下で更に説明される他の機能を提供するように構成された、計算デバイスである。例えば、輸送体コントローラ２５０は、内部燃料容器１３８及び／又は（１以上の）燃料タンク１２０から推進システム１１８への燃料流量を開始し、停止し、増加させ、且つ／又は低減させるための、１以上の燃料制御信号を、燃料供給システム２４６に提供することができる。例えば、輸送体コントローラ２５０は、第１の燃料２４０の燃料流量を開始し、停止し、増加させ、且つ／又は低減させるために、内部燃料容器１３８と推進システム１１８との間の流れの経路に沿った（１以上の）弁及び／又は（１以上の）燃料ポンプを作動させるための、（１以上の）燃料制御信号を提供することができる。同様に、例えば、輸送体コントローラ２５０は、第２の燃料２４８の燃料流量を開始し、停止し、増加させ、且つ／又は低減させるために、（１以上の）燃料タンク１２０と推進システム１１８との間の流れの経路に沿った（１以上の）弁及び／又は（１以上の）燃料ポンプを作動させるための、（１以上の）燃料制御信号を提供することができる。
【００３６】
輸送体コントローラ２５０は、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアを使用して実装され得る。例えば、輸送体コントローラ２５０は、１以上のプロセッサ２５２と、機械語指示命令又は他の実行可能な指示命令を記憶する、非一過性のコンピュータ可読媒体（例えば、揮発性メモリ及び／又は非揮発性メモリ２５４）と、を含み得る。これらの指示命令は、１以上のプロセッサによって実行されたときに、本明細書で説明される様々な動作を航空機１１０に実行させる。したがって、輸送体コントローラ２５０は、データを受信することができるのみならず、そのデータをメモリ２５４内に記憶することができる。
【００３７】
図１に関連して上述されたように、落下タンク１００は、解放可能カプラ１２２によって輸送体１１０に着脱可能に連結されている。図２は、解放可能カプラ１２２を航空機１１０及び落下タンク１００から分離したものとして描いているが、（ｉ）航空機１１０は、解放可能カプラ１２２を含むことができ、（ｉｉ）落下タンク１００は、解放可能カプラ１２２を含むことができ、又は（ｉｉｉ）航空機１１０と落下タンク１００は、各々、本開示の実施例の範囲内で、解放可能カプラ１２２のそれぞれの部分を含むことができる。概して、解放可能カプラ１２２は、解放可能カプラ１２２によって航空機１１０に連結された落下タンク１００の機械的な解放を提供するように作動可能である。例えば、解放可能カプラ１２２は、第１の状態で航空機１１０に落下タンク１００を連結することができ、第２の状態で航空機１１０から落下タンク１００を解放することができる。
【００３８】
ある実施例では、解放可能カプラ１２２が、輸送体コントローラ２５０と電気的に通じていてもよい、この配置では、輸送体コントローラ２５０が、落下タンク１００を投げ捨てるために、解放可能カプラ１２２を選択的に作動させることができる。例えば、輸送体コントローラ２５０は、（例えば、有線又は無線通信を介して）解放可能カプラ１２２に１以上のトリガ信号を送信することができ、（１以上の）トリガ信号に応じて、解放可能カプラ１２２は、落下タンク１００を投げ捨てるために第１の状態から第２の状態へ作動することができる。
【００３９】
他の実施例では、解放可能カプラ１２２が、更に又は代替的に、落下タンク１００の飛行制御システム２５６と電気的に通じている。飛行制御システム２５６は、落下タンク１００の動作を制御することができる計算デバイスである。以下で更に詳細に説明されるように、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００が航空機１１０から投げ捨てられたときに、落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために、飛行操縦翼面１２６を作動させることができる。更に、飛行制御システム２５６が解放可能カプラ１２２と電気的に通じている実施態様では、飛行制御システム２５６が、（有線及び／又は無線通信を介して）解放可能カプラ１２２に（１以上の）トリガ信号を送信することができ、（１以上の）トリガ信号に応じて、解放可能カプラ１２２は、航空機１１０から落下タンク１００を投げ捨てるために、第１の状態から第２の状態へ作動することができる。
【００４０】
輸送体コントローラ２５０と同様に、飛行制御システム２５６は、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアを使用して実装され得る。例えば、飛行制御システム２５６は、１以上のプロセッサ２５８と、機械語指示命令又は他の実行可能な指示命令を記憶する、非一過性のコンピュータ可読媒体（例えば、揮発性メモリ及び／又は非揮発性メモリ２６０）と、を含み得る。これらの指示命令は、１以上のプロセッサによって実行されたときに、本明細書で説明される様々な動作を落下タンク１００に実行させる。したがって、飛行制御システム２５６は、データを受信することができるのみならず、そのデータをメモリ２６０内に記憶することができる。
【００４１】
図２で示されているように、飛行制御システム２５６は、更に又は代替的に、輸送体コントローラ２５０と電気的に通じていてもよい。この配置では、飛行制御システム２５６が、輸送体コントローラ２５０に解放可能カプラ１２２を作動させ、且つ／又は、輸送体コントローラ２５０は、更なる又は代替的な実施例で、飛行制御システム２５６に解放可能カプラ１２２を作動させることができる。更に、飛行制御システム２５６と輸送体コントローラ２５０を通信可能に接続することは、本明細書で説明される航空機１１０及び／又は落下タンク１００の動作のロバスト性及び性能を高める分散された処理を提供することができる。
【００４２】
実施例の範囲内で、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、（例えば、解放可能カプラ１２２を作動させることによって）航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てることができる、航空落下位置を決定することができる。ある実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、目標位置に基づいて航空落下位置を決定することができる。例えば、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、航空落下位置を、目標位置から閾値距離内の位置として決定することができる。その場合、閾値距離は、落下タンク１００の飛行の最大距離に関連する。このやり方で、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、航空落下位置を決定することができる。それによって、落下タンク１００は、航空機１１０から投げ捨てられたときに目標位置まで飛行することができる（すなわち、航空機１１０は、目標位置から到達可能な距離内で落下タンク１００を投げ捨てることができる）。
【００４３】
落下タンク１００の飛行の最大距離は、例えば、（ｉ）落下タンク１００の高度、（ｉｉ）落下タンク１００の滑空比、（ｉｉｉ）航空落下位置から目標位置までの距離、（ｉｖ）航空落下位置と目標位置との間の風の状態（例えば、速度及び／若しくは方向）、並びに／又は（ｖ）内部燃料容器１３８内に残っている第１の燃料２４０の量、などの様々な要因に基づき得る。したがって、ある実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、これらの要因の１以上に基づいて航空落下位置を決定することができる。
【００４４】
ある実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、航空機１１０の離陸の前に航空落下位置及び／又は目標位置を決定することができる。例えば、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、例えば、そこから航空機１１０が離陸することとなるところの出発地、そこに航空機１１０が着陸することとなるところの目的地、及び／又は出発地と目的地との間の飛行経路、に関連する飛行計画データを記憶することができる。飛行計画データに基づいて、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、航空落下位置及び／又は目標位置を決定することができる。
【００４５】
他の実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、航空機１１０の離陸の後に航空落下位置を決定することができる。例えば、一実施態様では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、落下タンク１００から航空機１１０の推進システム１１８に閾値量の燃料が供給された後で、航空落下位置及び／又は目標位置を決定することができる。閾値量は、内部燃料容器１３８内の第１の燃料２４０の全てであってもよい（すなわち、内部燃料容器１３８が空のとき）。代替的に、閾値量は、航空落下位置から目標位置まで落下タンク１００を飛行させるために、落下タンク１００の推進システム１３９に動力供給するための燃料の残余部分に関連し得る。
【００４６】
閾値量の燃料が供給されたと判定するために、落下タンク１００は燃料センサ２６２を含み得る。図２で示されているように、燃料センサ２６２は、内部燃料容器１３８と動作可能に接続され、飛行制御システム２５６と電気的に通じている。燃料センサ２６２は、内部燃料容器１３８内の第１の燃料２４０の量を感知し、決定された第１の燃料２４０の量を示す燃料レベル信号を、飛行制御システム２５６に提供することができる。燃料レベル信号に応じて、飛行制御システム２５６は、決定された第１の燃料２４０の量を燃料の閾値量と比較して、閾値量の燃料が落下タンク１００から供給されたときを決定することができる。実施例として、燃料センサ２６２は、磁気抵抗燃料レベルセンサ、容量性プローブ、及び／又はフロートポテンショメーターレベルセンサを含み得る。
【００４７】
閾値量の燃料が供給されたと判定した後で、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、複数の候補位置の中から目標位置を選択することができる。複数の候補位置は、落下タンク１００を着陸させ、回収し、且つ／又は燃料再補給するための、施設、人員、及び／又は装備を有する所定の位置（例えば、飛行の離陸前に決定された位置）であり得る。一実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／飛行制御システム２５６が、落下タンク１００の高度、落下タンク１００の滑空比、落下タンク１００から目標位置までの距離、のうちの少なくとも１つに基づいて目標位置を選択する。目標位置を選択した後で、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、選択された目標位置に基づいて航空落下位置を選択することができる。
【００４８】
更なる又は代替的な実施例では、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、目標位置を示すユーザ入力に基づいて決定することができる。例えば、図２では、航空機１１０が、目標位置を示すユーザ入力を受信するための入力／出力デバイス２６４を含む。実施例として、ユーザ入力／出力デバイス２６４は、マウス及びキーボード、ジョイスティック、ボタンパネル、タッチスクリーンディスプレイ、専用ディスプレイデバイス、音響スピーカ、並びに／又は音声認識インターフェースを含み得る。
【００４９】
図２で示されているように、ユーザ入力／出力デバイス２６４は、輸送体コントローラ２５０と電気的に通じている。他の実施例では、ユーザ入力／出力デバイス２６４が、更に又は代替的に、飛行制御システム２５６と電気的に通じていてもよい。そのような実施例では、落下タンク１００が、ユーザ入力／出力デバイス２６４を含み、且つ／又は、ユーザ入力／出力デバイス２６４が、航空機１１０と落下タンク１００の両方から分離され得る。
【００５０】
上述されたように、航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てたときに、落下タンク１００は、目標位置まで飛行するように動作可能である。落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために、飛行制御システム２５６は、プロセッサを含み、飛行操縦翼面１２６を作動させるように構成されている。図２では、例えば、飛行操縦翼面１２６が、１以上のアクチュエータ２６６に連結されている。１以上のアクチュエータ２６６は、（例えば、有線及び／又は無線通信リンクを介して）飛行制御システム２５６と電気的に通じている。実施例として、（１以上の）アクチェーター２６６は、１以上の液圧デバイス、ガス圧デバイス、及び／又は電磁デバイスを含み得る。それらは、本体１２４に対して飛行操縦翼面１２６を移動させるためのものである。この配置では、飛行制御システム２５６が、（１以上の）アクチュエータ２６６に１以上の制御信号を送信することができ、（１以上の）制御信号に応じて、（１以上の）アクチュエータ２６６は、落下タンク１００の飛行姿勢を調整するために飛行操縦翼面１２６を作動させることができる。
【００５１】
図２で示されているように、飛行制御システム２５６は、航法センサ２６８とも電気的に通じている。航法センサ２６８は、落下タンク１００の位置を決定し、飛行制御システム２５６に落下タンク１００の位置の表示を提供することができる。例えば、航法センサ２６８は、全地球測位システム（GPS）デバイス、慣性航法システム（INS）、（例えば、カメラ及び画像解析プロセッサを含む）視覚システム、及び／又はレーザー誘導システムを含むことができる。一実施例では、航法センサ２６８によって決定された位置が、落下タンク１００の経度、緯度、及び／又は高度を含む、一組の座標によって規定され得る。別の実施例では、航法センサ２６８によって決定された位置が、１以上の基準点（例えば、目標位置及び／又は１以上のウェイポイント）に対する落下タンク１００の距離及び／又は方向によって規定され得る。他の実施例も更に可能である。
【００５２】
飛行制御システム２５６は、航法センサ２６８を使用して、落下タンク１００の位置を決定することができる。飛行制御システム２５６は、決定された落下タンク１００の位置及び目標位置に基づいて、飛行制御データを決定することができる。その後、飛行制御システム２５６は、飛行制御データに基づいて、落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために飛行操縦翼面１２６を作動させることができる。落下タンク１００の位置に基づいて飛行制御データを決定すること、及び飛行制御データを使用して飛行操縦翼面１２６を作動させることによって、飛行制御システム２５６は、航空機１１０から目標位置まで落下タンク１００を制御可能に且つ安全に飛行させることができる。
【００５３】
一実施態様では、航法センサ２６８が、飛行制御システム２５６と電気的に通じているGPSデバイスであり得る。GPSデバイスは、落下タンク１００の一組のGPS座標を決定し、落下タンク１００の一組のGPS座標を、飛行制御システム２５６に提供することができる。その後、飛行制御システム２５６は、（ｉ）落下タンク１００の一組のGPS座標、及び（ｉｉ）目標位置の一組のGPS座標に基づいて、飛行制御データを決定することができる。飛行制御データを決定したことに応じて、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために、飛行制御データに基づいて複数の飛行操縦翼面１２６を作動させることができる。
【００５４】
ある実施例では、飛行制御システム２５６が、落下タンク１００に、航空落下位置から目標位置まで（例えば、直線に沿って）直行経路で直接的に飛行させることができる。ある場合には、これが、落下タンク１００に目標位置までの最も短い経路を提供することができる。それは、落下タンク１００が、他の経路よりも速く且つ効率的に目標位置に到達することを可能にし得る。
【００５５】
他の実施例では、飛行制御システム２５６が、落下タンク１００に、航空落下位置から目標位置まで遠回りの経路を飛行させることができる。例えば、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００に、航空落下位置から目標位置まで飛行する間に、周囲の障害物（例えば、木々、無線塔、山々、風車、及び／又は建物）の周りを航行させることができる。更に、例えば、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００に、ある経路に沿って飛行させることができる。それは、人口が密集したエリアの上方を飛行する範囲を低減させ（又は最小化させ）、且つ／又は制限された空域内で飛行することを避ける。更なる事例では、落下タンク１００が投げ捨てられたときに、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００に、そこから航空機１１０が離陸したところの出発地まで戻るように飛行させることができる。
【００５６】
ある実施例では、落下タンク１００が、表示システム２７０を含み得る。それは、落下タンク１００が、航空交通管制及び／又は他の航空機によって検出可能となることを容易にし得る。例えば、表示システム２７０は、トランスポンダ、逆反射体、及び／又は閃光灯を含み得る。それらは、落下タンクの位置を、航空交通管制及び／又は他の航空機に示すことができる。表示システム２７０は、航空交通の流れを組織化し促進するための助けとなり、落下タンク１００の近くの他の航空機のパイロットのために情報を提供することができる。
【００５７】
動作では、落下タンク１００が、解放可能カプラ１２２によって航空機１１０と着脱可能に連結され、第１の燃料２４０が、航空機１１０の離陸の準備のために落下タンク１００に供給され得る。実施例の範囲内で、落下タンク１００を航空機１１０と着脱可能に連結することは、落下タンク１００の本体１２４を航空機１１０のステーションと機械的に連結することを含み得る。それによって、落下タンク１００は、（例えば、離陸中及び飛行中を含んで）航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てるまで、航空機１１０に連結されたままである。更に、落下タンク１００を航空機１１０と着脱可能に連結することは、落下タンク１００の出口２４４を航空機１１０の燃料供給システム２４６に連結することを含み得る。それによって、落下タンク１００は、航空機１１０の推進システム１１８に第１の燃料２４０を供給することができる。
【００５８】
一実施態様では、燃料再補給位置における外部の燃料源が、入口２４２に連結するためのノズルを有する燃料ラインを含むことができる。例えば、外部の燃料源は、地上及び／若しくは地下の１以上の貯蔵タンク（例えば、空港の貯油施設）、ハイドラント燃料再補給システム、並びに／又は携帯型燃料再補給システム（例えば、燃料再補給トラック）を含み得る。この配置では、燃料供給動作中に、燃料ラインが、ノズルと入口２４２との間の連結を介して、外部の燃料源から落下タンク１００の内部燃料容器１３８へ、第１の燃料２４０を供給することができる。ある実施例では、第１の燃料２４０を落下タンク１００に供給する前に、落下タンク１００が、航空機１１０に着脱可能に連結され得る。他の実施例では、落下タンク１００が、第１の燃料２４０を供給され、その後、落下タンク１００が、航空機１１０と着脱可能に連結され得る。
【００５９】
落下タンク１００が、航空機１１０に連結され、第１の燃料２４０が供給された後で、航空機１１０は、出発地から離陸して飛行を開始することができる。飛行の第１の部分の間に、落下タンク１００は、航空機１１０の推進システム１１８に第１の燃料２４０を供給することができる。例えば、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、燃料供給システム２４６を制御して、出口２４４を介して、第１の燃料２４０を内部燃料容器１３８から推進システム１１８へ流すことができる。推進システム１１８は、第１の燃料２４０を使用して、出発地から航空落下位置まで飛行するための推力を生成することができる。上述されたように、航空落下位置は、目標位置から閾値距離未満であり、閾値距離は、落下タンク１００の飛行の最大距離に関連し得る。
【００６０】
上述のように、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、離陸の前に且つ／又は離陸の後に目標位置及び／又は航空落下位置を決定することができる。何れの場合でも、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、目標位置及び／又は航空落下位置を記憶することができる。更に、上述されたように、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、落下タンク１００の高度、落下タンク１００の滑空比、航空落下位置から目標位置までの距離、内部燃料容器１３８内に残っている燃料の量、及びユーザ入力／出力デバイス２６４から受信したユーザ入力、から成る群からの少なくとも１つの要因に基づいて、目標位置及び／又は航空落下位置を決定することができる。
【００６１】
ある実施例において、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、航空機１１０及び落下タンク１００が航空落下位置にあるときを決定することができる。図２では、例えば、飛行制御システム２５６が、航法センサ２６８によって決定された落下タンク１００の位置を航空落下位置と比較して、落下タンク１００が航空落下位置にあるときを決定することができる。図２では示されていないが、航空機１１０は、輸送体コントローラ２５０に電気的に通じている航法センサを含むことができ、輸送体コントローラ２５０は、航空機１１０の航法センサによって決定された位置に基づいて、航空機１１０及び落下タンク１００が航空落下位置にあることを決定することができる。
【００６２】
航空機１１０が航空落下位置まで飛行したことに応じて、航空機１１０は、落下タンク１００を投げ捨てることができる。例えば、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６が、航空機１１０及び／又は落下タンク１００が航空落下位置にあると判定したことに応じて、輸送体コントローラ２５０及び／又は飛行制御システム２５６は、航空機１１０から落下タンク１００を投げ捨てるために、解放可能１２２カプラを作動させることができる。実施例の範囲内で、航空機１１０から落下タンク１００を投げ捨てることは、解放可能カプラ１２２を第１の状態から第２の状態へ作動させること、及び／又は落下タンク１００の出口２４４を燃料供給システム２４６から連結解除することを含み得る。
【００６３】
実施例の範囲内で、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００が、航空機１１０から投げ捨てられたと判定することができる。例えば、飛行制御システム２５６は、航法センサ２６８、輸送体コントローラ２５０、及び／又は解放可能カプラ１２２からの１以上の信号に基づいて、落下タンク１００が投げ捨てられたと判定することができる。
【００６４】
飛行制御システム２５６が、落下タンク１００が投げ捨てられたと判定したことに応じて、飛行制御システム２５６は、落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために、落下タンク１００の飛行操縦翼面１２６及び／又は推進システム１３９を作動させることができる。例えば、上述のように、飛行制御システム２５６は、（ｉ）航法センサ２６８を使用して、落下タンク１００の位置を決定し、（ｉｉ）決定された落下タンク１００の位置と目標位置に基づいて、飛行制御データを決定し、且つ（ｉｉｉ）飛行制御データに基づいて、落下タンク１００を目標位置まで飛行させるために、飛行操縦翼面１２６及び／又は推進システム１３９を作動させることができる。ある実施例では、飛行制御システム２５６が、落下タンク１００を目標位置まで飛行させている間に、これらの動作を反復して実行することができる。更に、実施例の範囲内で、飛行制御システム２５６は、航空落下位置と目標位置との間の１以上のウェイポイントを決定することによって飛行制御データを決定し、落下タンク１００が目標位置に到達するまでウェイポイントからウェイポイントまで飛行させるために、飛行操縦翼面１２６及び／又は推進システム１３９を作動させることができる。
【００６５】
落下タンク１００が目標位置に到達したときに、落下タンク１００は、着陸装置１２８を使用して、落下タンク１００を目標位置に着陸させることができる。ある実施例では、目標位置が、出発地であり得る。それによって、落下タンク１００を目標位置に着陸させることは、落下タンク１００を出発地に着陸させることを含む。他の実施例では、目標位置が、航空落下位置から閾値距離内（すなわち、落下タンク１００の飛行の最大距離内）にある位置であり得る。
【００６６】
目標位置において、落下タンク１００は、別の飛行のために回収され準備され得る。ある実施例では、目標位置で落下タンク１００を回収した後で、落下タンク１００が、燃料再補給され、目標位置にある別の航空機１１０に連結され得る。その後、上述された動作が、落下タンク１００が他の航空機１１０に連結された状態で別の飛行に対して繰り返され得る。
【００６７】
他の実施例では、目標位置で落下タンク１００を回収した後で、落下タンク１００が、目標位置から燃料再補給位置まで搬送され得る。その後、落下タンク１００は、燃料再補給位置で燃料再補給され、別の航空機１１０に連結され得る。一実施態様では、落下タンク１００が、別の輸送体（例えば、列車、トラック、飛行機など）によって燃料再補給位置まで搬送され得る。別の実施態様では、落下タンク１００が、それ自身を燃料再補給位置まで移動させることができる。例えば、目標位置で落下タンク１００を回収した後で、落下タンク１００は、燃料再補給され、離陸し、推進システム１３９及び飛行操縦翼面１２６を使用して、目標位置から燃料再補給位置まで飛行することができる。燃料再補給位置では、落下タンク１００が、再び燃料再補給され、別の航空機１１０に連結され得る。
【００６８】
更に、実施例の範囲内で、航空機１１０が落下タンク１００を投げ捨てた後で、航空機１１０は、（１以上の）燃料タンク１２０内に貯蔵された第２の燃料２４８を使用して、目的地への飛行を継続することができる。したがって、航空機１１０は、飛行の第１の部分中に落下タンク１００によって供給される第１の燃料２４０を使用し、飛行の第２の部分中に（１以上の）燃料タンク１２０によって供給される第２の燃料２４８を使用することができる。飛行中に落下タンク１００を投げ捨てることによって、航空機１１０の重量及び抵抗を低減させることができる。それは、航空機１１０の飛行範囲及び／又は飛行時間を延ばす。
【００６９】
次に図３を参照すると、一実施例による、落下タンクを動作させるためのプロセス３００のフローチャートが示されている。図３で示されているように、ブロック３１０では、プロセス３００が、落下タンクから航空機の推進システムに燃料を供給することを含む。ブロック３１０で燃料を供給した後で、ブロック３１２では、プロセス３００が、落下タンクが航空機から投げ捨てられたと判定することを含む。ブロック３１２で落下タンクが投げ捨てられたと判定したことに応じて、ブロック３１４では、プロセス３００が、落下タンクを目標位置まで飛行させるために、落下タンクの複数の飛行操縦翼面を作動させることを含む。ブロック３１６では、プロセス３００が、落下タンクを目標位置に着陸させることを含む。
【００７０】
図４〜図８は、更なる実施例による、プロセス３００の更なる態様を描いている。図４で示されているように、ブロック３１４で、落下タンクを目標位置まで飛行させるために、落下タンクの複数の飛行操縦翼面を作動させることは、以下のことを含む。すなわち、（ｉ）ブロック３１８において、航法センサを使用して、落下タンクの位置を決定すること、（ｉｉ）ブロック３２０において、決定された落下タンクの位置と目標位置とに基づいて、飛行制御データを決定すること、及び（ｉｉｉ）ブロック３２２において、飛行制御データに基づいて、落下タンクを目標位置まで飛行させるために複数の飛行操縦翼面を作動させること、である。
【００７１】
図５で示されているように、ブロック３２４において、プロセス３００は、閾値量の燃料が落下タンクから航空機の推進システムに供給されたと判定することも含み得る。ブロック３２４で閾値量の燃料が供給されたと判定した後で、ブロック３２６では、プロセス３００が、複数の候補位置の中から目標位置を選択することを含み得る。
【００７２】
図６で示されているように、ブロック３２４で閾値量の燃料が落下タンクから航空機の推進システムに供給されたと判定することは、ブロック３２８において、全ての燃料が落下タンクから航空機の推進システムに供給されたと判定することを含み得る。
【００７３】
図７で示されているように、ブロック３２６で目標位置を選択することは、ブロック３３０において、落下タンクの高度、落下タンクの滑空比、及び落下タンクから目標位置までの距離、から成る群から選択された少なくとも１つの要因に基づいて目標位置を選択することを含み得る。
【００７４】
図８で示されているように、ブロック３１０で落下タンクから航空機に燃料を供給することは、ブロック３３２において、飛行機、ヘリコプター、ミサイル、軽飛行機、及び宇宙船、から成る群のうちの少なくとも１つに、落下タンクから燃料を供給することを含み得る。
【００７５】
図９は、別の実施例による、プロセス９００のためのフローチャートを描いている。図９で示されているように、ブロック９１０では、プロセス９００が、落下タンクを航空機に連結することを含む。落下タンクは、内部燃料容器を有する本体を含む。落下タンクは、本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面も含む。複数の飛行操縦翼面は、落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能である。落下タンクは、プロセッサを含む飛行制御システムであって、複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された飛行制御システムを更に含む。
【００７６】
ブロック９１２では、プロセス９００が、落下タンクの内部燃料容器に燃料を供給すること、ブロック９１４では、プロセス９００が、目標位置に関連するデータを飛行制御システム内に記憶することも含む。ブロック９１６では、プロセス９００が、内部燃料容器に供給された燃料の少なくとも一部分を使用して、航空機を航空落下位置まで飛行させることも含む。航空落下位置は、目標位置から閾値距離未満にある。閾値距離は、落下タンクの飛行の最大距離に関連する。
【００７７】
ブロック９１６で航空機を航空落下位置まで飛行させたことに応じて、ブロック９１８では、プロセス９００が、落下タンクを航空機から投げ捨てることを含む。ブロック９１８で落下タンクを航空機から投げ捨てた後で、ブロック９２０では、プロセス９００が、落下タンクを目標位置まで飛行させるために、複数の飛行操縦翼面を作動させることを含む。ブロック９２２では、プロセス９００が、落下タンクを目標位置に着陸させることを含む。
【００７８】
図１０〜図１４は、更なる実施例による、プロセス９００の更なる態様を描いている。図１０で示されているように、ブロック９２４では、プロセス９００が、目標位置で落下タンクを回収することを更に含み、ブロック９２６では、プロセス９００が、目標位置から燃料再補給位置まで落下タンクを搬送することを更に含み、ブロック９２８では、プロセス９００が、燃料再補給位置で落下タンクに燃料再補給することを更に含む。ブロック９２６で燃料再補給位置まで落下タンクを搬送した後で、ブロック９３０では、プロセス９００が、落下タンクを別の航空機に連結することを含む。
【００７９】
図１１で示されているように、ブロック９１６で航空機を航空落下位置まで飛行させることは、ブロック９３２において、航空機を出発地から航空落下位置まで飛行させることを含み得る。更に、ブロック９２２で落下タンクを目標位置に着陸させることは、ブロック９３４において、落下タンクを出発地に着陸させることを含み得る。
【００８０】
図１２で示されているように、ブロック９１２で内部燃料容器に燃料を供給した後で、ブロック９３６では、プロセス９００が、航空機によって出発地から離陸することを含み得る。ブロック９３６で離陸した後で、ブロック９３８では、プロセス９００が、落下タンクの高度、落下タンクの滑空比、航空落下位置から目標位置までの距離、及び内部燃料容器内に残っている燃料の量、から成る群からの少なくとも１つの要因に基づいて、航空落下位置を決定すること含み得る。
【００８１】
図１３で示されているように、ブロック９１４で目標位置を記憶することは、ブロック９４０において、落下タンクの飛行制御システムによって、目標位置を決定することを含み得る。図１４で示されているように、ブロック９１４で目標位置を記憶することは、ブロック９４２において、目標位置を示すユーザ入力を受信することを含み得る。
【００８２】
図３〜図１４で示されているブロックの何れも、プロセスにおける特定の論理機能又は論理ステップを実装するためにプロセッサによって実行可能な１以上の指示命令を含む、プログラムコードのモジュール、セグメント、又は一部分を表わし得る。プログラムコードは、例えば、ディスクドライブ又はハードドライブを含む記憶デバイスなどの、任意の種類のコンピュータ可読媒体又はデータ記憶装置に記憶され得る。更に、プログラムコードは、コンピュータ可読記憶媒体で機械可読形式に符号化され得るか、又は他の非一過性の媒体又は製品で符号化され得る。このコンピュータ可読媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、及びランダムアクセスメモリ（RAM）のようなデータを短期間記憶するコンピュータ可読媒体などの非一過性コンピュータ可読媒体又はメモリを含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、読み出し専用メモリ（ROM）、光学又は磁気ディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（CD-ROM）のような二次的又は永続的な長期的ストレージなどの非一過性媒体を更に含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、他の任意の揮発性又は非揮発性の記憶システムでもあり得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、有形のコンピュータ可読記憶媒体とみなされ得る。
【００８３】
更に、本開示は以下の条項による実施例を含む。
条項１
航空機の落下タンクであって、
燃料を貯蔵するように構成された内部燃料容器を有する本体、
前記内部燃料容器から前記航空機の推進システムに前記燃料を供給するための、前記内部燃料容器に連結された出口、
前記本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面であって、前記落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能な複数の飛行操縦翼面、及び
プロセッサを含む飛行制御システムであって、前記落下タンクが前記航空機から投げ捨てられたときに、前記落下タンクを目標位置まで飛行させるために前記複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された飛行制御システムを備える、落下タンク。
条項２
前記複数の飛行操縦翼面が、エレベータ、ラダー、エルロン、フラップ、スポイラー、前縁フラップ、前縁スラット、及びパラフォイル、から成る群のうちの少なくとも１つを備える、条項１に記載の落下タンク。
条項３
前記本体が、主翼、水平尾翼、及び垂直尾翼、から成る群のうちの少なくとも１つを備える、条項２に記載の落下タンク。
条項４
前記落下タンクを前記目標位置に着陸させるための着陸システムを更に備え、
前記着陸システムが、車輪、スキー板、浮き、ローター、及びパラシュート、から成る群のうちの少なくとも１つを備える、条項１に記載の落下タンク。
条項５
前記飛行制御システムと電気的に通じている、全地球測位システム（GPS）デバイスを更に備え、
前記GPSデバイスが、前記落下タンクの一組のGPS座標を決定するように構成されており、
前記飛行制御システムが、（ｉ）前記落下タンクの前記一組のGPS座標、及び（ｉｉ）前記目標位置の一組のGPS座標に基づいて、飛行制御データを決定するように構成されており、
前記飛行制御システムが、前記飛行制御データに基づいて前記複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成されている、条項１に記載の落下タンク。
条項６
前記航空機が前記落下タンクを投げ捨てた後で前記内部燃料容器内に残っている前記燃料の残余部分を使用し、前記落下タンクを前記目標位置まで飛行させるための推力を提供するように構成されている、推進システムを更に備え、
前記飛行制御システムが、前記推進システムを制御するように構成されている、条項１に記載の落下タンク。
条項７
前記落下タンクの高度、前記落下タンクの滑空比、及び前記落下タンクが前記航空機から投げ捨てられる航空落下位置から前記目標位置までの距離、から成る群から選択された少なくとも１つの要因に基づいて、前記飛行制御システムが、前記航空落下位置を決定するように構成されている、条項１に記載の落下タンク。
条項８
前記飛行制御システムが、前記内部燃料容器内に残っている燃料の量に基づいて、前記航空落下位置を決定するように更に構成されている、条項７に記載の落下タンク。
条項９
落下タンクから航空機の推進システムに燃料を供給すること、
前記燃料を供給した後で、前記落下タンクが前記航空機から投げ捨てられたと判定すること、
前記落下タンクが投げ捨てられたと判定したことに応じて、前記落下タンクを目標位置まで飛行させるために、前記落下タンクの複数の飛行操縦翼面を作動させること、及び
前記落下タンクを前記目標位置に着陸させることを含む、方法。
条項１０
前記落下タンクを前記目標位置まで飛行させるために、前記落下タンクの前記複数の飛行操縦翼面を作動させることが、
航法センサを使用して、前記落下タンクの位置を決定すること、
決定された前記落下タンクの位置と前記目標位置とに基づいて、飛行制御データを決定すること、及び
前記飛行制御データに基づいて、前記落下タンクを前記目標位置まで飛行させるために、前記複数の飛行操縦翼面を作動させることを含む、条項９に記載の方法。
条項１１
前記落下タンクから前記航空機の前記推進システムに閾値量の前記燃料が供給されたと判定すること、及び
前記閾値量の燃料が供給されたと判定した後で、複数の候補位置の中から前記目標位置を選択することを更に含む、条項９に記載の方法。
条項１２
前記落下タンクから前記航空機の前記推進システムに前記閾値量の燃料が供給されたと判定することが、前記落下タンクから前記航空機の前記推進システムに全ての前記燃料が供給されたと判定することを含む、条項１１に記載の方法。
条項１３
前記目標位置を選択することが、前記落下タンクの高度、前記落下タンクの滑空比、及び前記落下タンクから前記目標位置までの距離、から成る群から選択された少なくとも１つの要因に基づいて、前記目標位置を選択することを含む、条項１１に記載の方法。
条項１４
前記落下タンクから前記航空機に前記燃料を供給することが、飛行機、ヘリコプター、ミサイル、軽飛行機、及び宇宙船、から成る群のうちの少なくとも１つに、前記落下タンクから前記燃料を供給することを含む、条項９に記載の方法。
条項１５
落下タンクを航空機に連結することを含む方法であって、前記落下タンクが、
内部燃料容器を有する本体、
前記本体から外向きに延在する複数の飛行操縦翼面であって、前記落下タンクの飛行姿勢を調整するために作動可能な複数の飛行操縦翼面、及び
プロセッサを含む飛行制御システムであって、前記複数の飛行操縦翼面を作動させるように構成された飛行制御システムを備え、前記方法が更に、
前記落下タンクの前記内部燃料容器に燃料を供給すること、
前記飛行制御システム内に、目標位置に関連するデータを記憶すること、
前記内部燃料容器に供給された前記燃料の少なくとも一部分を使用して、前記航空機を航空落下位置であって、前記目標位置から閾値距離未満であり、前記閾値距離が前記落下タンクの飛行の最大距離に関連する、航空落下位置まで飛行させること、
前記航空機を前記航空落下位置まで飛行させたことに応じて、前記航空機から前記落下タンクを投げ捨てること、
前記航空機から前記落下タンクを投げ捨てた後で、前記落下タンクを前記目標位置まで飛行させるために前記複数の飛行操縦翼面を作動させること、並びに
前記落下タンクを前記目標位置に着陸させることを含む、方法。
条項１６
前記目標位置で前記落下タンクを回収すること、
前記目標位置から燃料再補給位置まで前記落下タンクを搬送すること、
前記燃料再補給位置で前記落下タンクに燃料再補給すること、及び
前記落下タンクを前記燃料再補給位置まで搬送した後で、前記落下タンクを別の航空機に連結することを更に含む、条項１５に記載の方法。
条項１７
前記航空機を前記航空落下位置まで飛行させることが、前記航空機を出発地から前記航空落下位置まで飛行させることを含み、
前記落下タンクを前記目標位置に着陸させることが、前記落下タンクを前記出発地に着陸させることを含む、条項１５に記載の方法。
条項１８
前記内部燃料容器に前記燃料を供給した後で、前記航空機によって出発地から離陸すること、及び
離陸した後で、前記落下タンクの高度、前記落下タンクの滑空比、前記航空落下位置から前記目標位置までの距離、及び前記内部燃料容器内に残っている燃料の量、から成る群からの少なくとも１つの要因に基づいて、前記航空落下位置を決定することを更に含む、条項１５に記載の方法。
条項１９
前記目標位置を記憶することが、前記落下タンクの前記飛行制御システムによって、前記目標位置を決定することを含む、条項１５に記載の方法。
条項２０
前記目標位置を記憶することが、前記目標位置を示すユーザ入力を受信することを含む、条項１５に記載の方法。
【００８４】
ある場合では、本明細書で説明された装置及び／又はシステムの構成要素が、機能を実行するように構成されていてもよい。それによって、構成要素は、そのような性能を可能にするために（ハードウェア及び／又はソフトウェア付きで）実際に構成及び構築されていてもよい。そして、例示的な構成は、システムに機能を実行させる指示命令を実行する１以上のプロセッサを含む。同様に、デバイス及び／又はシステムの構成要素は、例えば、特定の様態で操作されたときに機能を実施するように適合するよう、かかる実施が可能であるよう、又はかかる実施に適するように構成され得る。
【００８５】
種々の有利な構成の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、完全であること、又は開示された形態の実施例に限定されることを意図するものではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が自明となろう。更に、種々の有利な実施例は、他の有利な実施例と比べて異なる利点を表わし得る。選択された１以上の実施例は、実施例の原理、実際の用途をよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施例の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正例との理解を促すために選択及び記述されている。
【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５】
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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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【外国語明細書】
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