(57)【要約】  レール発射機構及びペイロードを発射するための方法は、プラットフォームからペイロードのペイロードラグを放出するように構成される。ペイロードを発射するためのラックは、レールのそれぞれのペイロードのラグと別々に係合する複数のレールと、レールに沿ってペイロードを加速させることによりペイロードを発射し、ラグをそれぞれのレールから分離させるための力アクチュエータとを含む。プラットフォームからペイロードを発射するための発射システムは、レールと、レールに沿ってペイロードラグを運ぶ少なくとも1つのペイロード放出シューと、ペイロード放出シューを加速させるための力アクチュエータとを含み、ペイロードの慣性は、ペイロードラグをペイロード放出シューから放出させる。
2021513048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイロードを発射するためのラックであって、
レールのそれぞれに収容されるペイロードラグと別々に係合する複数のレールと、
前記レールに沿って前記ペイロードを加速させることにより前記ペイロードを発射し、前記ペイロードラグを前記それぞれのレールから分離させるための力アクチュエータと
を含むラック。
【請求項２】
前記複数のレールは、平行であり、前記ラックの長さに対して垂直方向に互いにオフセットされている、請求項１に記載のラック。
【請求項３】
前記複数のレールは、2センチメートルから13センチメートルの距離だけオフセットされている、請求項２に記載のラック。
【請求項４】
前記力アクチュエータは、前記複数のレールのうち1つと直線状であり、前記複数のレールのうち他の1つに対してオフセットされている、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項５】
前記複数のレールは、前記力アクチュエータに対して前記ラックの長さに沿って上昇する段付きの配置を有する、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項６】
ベースを有するフレームを更に含み、
前記複数のレールは、前記ベースに対してオフセットされており、前記力アクチュエータは、前記複数のレールのうち他の1つに対して前記ベースから離れている前記複数のレールのうち1つと直線状にある、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項７】
前記複数のレールは垂直にオフセットされており、前記ペイロードは前記ラックから水平に排出される、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項８】
前記複数のレールは、前記ペイロードラグの間の距離よりも短い長さをそれぞれ有する、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項９】
前記力アクチュエータは、伸縮ピストンと、前記伸縮ピストンにより係合するラムロッドとを含む、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項１０】
前記力アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は爆発性アクチュエータのうち少なくとも1つを含む、請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項１１】
前記ペイロードラグのうち1つと前記複数のレールのうち1つとの間に接続された少なくとも1つのペイロード放出シューを更に含み、
前記ペイロードの慣性は、前記ペイロードラグを前記少なくとも1つのペイロード放出シューから放出させる、請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項１２】
前記少なくとも1つのペイロード放出シューは、ブロッキングピースと、前記ペイロードラグのためのラグ保持凹部を画定するフックとを含み、
前記フックは、前記ペイロードラグを放出するように前記ラグ保持凹部を開くために前記ブロッキングピースにヒンジ止めされる、請求項１１に記載のラック。
【請求項１３】
前記レールの長さの端部に配置されたストップショルダーを更に含み、
前記フックは、前記ストップショルダーに対して係合可能であり、前記ブロッキングピースは、前記ストップショルダーの反対側に前記フックに対して旋回するようにヒンジ止めされる、請求項１２に記載のラック。
【請求項１４】
複数のペイロード放出シューを更に含み、前記複数のレールのそれぞれは、ペイロード放出シューを含む、請求項１１乃至１３のうちいずれか１項に記載のラック。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載のラックを含み、垂直に積み重ねられた複数のラックを更に含む発射システム。
【請求項１６】
他のラックに対して独立して前記ラックのそれぞれを制御するように構成された電子制御ユニットを更に含む、請求項１５に記載の発射システム。
【請求項１７】
プラットフォームからペイロードを発射するための発射システムであって、
レールと、
前記レールに沿ってペイロードラグを運ぶように構成された少なくとも1つのペイロード放出シューと、
前記少なくとも1つのペイロード放出シューを加速させるための力アクチュエータと
を含み、前記ペイロードの慣性は、前記ペイロードラグを前記少なくとも1つのペイロード放出シューから放出させる、発射システム。
【請求項１８】
前記少なくとも1つのペイロード放出シューは、ブロッキングピースと、前記ペイロードラグのためのラグ保持凹部を画定するフックとを含み、
前記フックは、前記ペイロードラグを放出するように前記ラグ保持凹部を開くために前記ブロッキングピースにヒンジ止めされる、請求項１７に記載の発射システム。
【請求項１９】
前記レールの長さの端部に配置されたストップショルダーを更に含み、
前記フックは、前記ストップショルダーに対して係合可能であり、前記ブロッキングピースは、前記ストップショルダーの反対側に前記フックに対して旋回するようにヒンジ止めされる、請求項１８に記載の発射システム。
【請求項２０】
レール機構からペイロードを水平に発射する方法であって、
垂直にオフセットされた複数のレールのうちそれぞれのレールにおいてペイロードラグを別々に係合させるステップと、
デュアルレール機構に沿って前記ペイロードを加速させるために、上部レールに係合する前記ペイロードラグに加速力を提供するステップと、
前記ペイロードラグを前記複数のレールから離脱させるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペイロード放出機構並びにペイロードを運搬及び放出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途は、静止プラットフォーム又は移動プラットフォームから放出可能な配備可能ペイロードを使用し得る。例えば、陸上輸送手段、航空機、水上艦艇又は潜水機を使用する軍事用途は、配備可能な弾薬を含み得る。航空機用途では、弾薬は通常では垂直に落とされ、それにより、弾薬の運搬は、航空機の機体のうち、翼のハードポイント(wing  hardpoint)、胴体のハードポイント(fuselage  hardpoint)又は下方に向いたドアを有する爆弾室の位置に制限される。しかし、従来の発射デバイスは、翼のハードポイントのような従来の発射プラットフォームを有さない用途での使用に適さない可能性がある。さらに、胴体の側部又は後部に配置されたドアを有する航空機は、従来の垂直発射デバイスを利用するのに適さない可能性がある。
【０００３】
動力無し弾薬の配備は、機体に取り付けられており輸送中に弾薬を支持する水平レール発射機を使用することを含み得る。弾薬における従来の取り付けポイントは、単一のレール内に支持されるラグ(lug)を含む。しかし、従来のレール発射機は、後部ラグが前部ラグの前にレールから外れる可能性があり、その結果、レールに拘束され、ペイロードのノーズアップピッチ回転(nose-up  pitch  rotation)を生じ、ペイロードに意図しない角運動量を与えるという点で不利である。従来のレール発射機の他の欠点は、従来のレール発射機が異なる弾薬のような異なる種類のペイロードに適応可能にならない可能性があることである。
【０００４】
さらに、動力付き弾薬を配備するためのレール機構が、ロケット及びミサイル発射機に使用されている。しかし、これらのデバイスは、輸送手段、機器又は乗客に影響を与えるロケットブラストのため、輸送手段の多くの位置からの発射には適さない可能性がある。
【０００５】
プラットフォームからの弾薬の放出を改善するための従来の試みは、ドローグシュート(drogue  shoot)により引っ張られるパレット上で弾薬が貨物ベイから押し出される方法を含む。しかし、ドローグシュートを使用することは、当該方法が迅速に発生せず、多くの手動操作を必要とし、厳密な放出ウィンドウ内にペイロードを放出するための正確なタイミングを許容しないという点で不利である。他の欠点は、当該方法が大量の弾薬を放出するのに適さない可能性があることである。他の従来の試みは、貨物ベイからの発射管から小型弾薬を爆発的に空気圧によって加速させることを含む。しかし、この方法は、異なる種類の弾薬又はより大きい弾薬での使用には適さない可能性がある。
【発明の概要】
【０００６】
ここに記載のレール発射機構は、従来のレール発射システムと比較して、ペイロードのより制御された正確な発射を可能にする。例示的なデュアルレール発射機構は、ペイロードのペイロードラグと別々に係合する垂直オフセットレールを含む。レールを垂直にオフセットするように配置することは、レールからのペイロードラグの同時放出又は各ラグの制御された離脱が生じる水平の発射配置又はほぼ水平の発射配置を提供する。レールからペイロードラグを同時に離脱させること、又はラグの離脱の間の所定の遅延でペイロードラグを離脱させることは、ペイロードが発射される放出位置に移動するときに、運搬位置におけるペイロードの方向が維持されることを可能にする。したがって、ペイロードが所望のピッチ角で常に分離するとき、レールにおける拘束及びペイロードの傾き(tipping)又は回転(tumbling)が防止され、ペイロードのより高い精度が確保され、それにより、ペイロードに与えられる意図しない角運動量が防止される。
【０００７】
デュアルレール発射機構は、ペイロードの発射のためにレール及びペイロードラグのうち1つと位置合わせされた直線加速力を提供するように配置された力アクチュエータを含む。ピストンのような力アクチュエータを上部レールと直線状に配置することは、加速力が力アクチュエータと位置合わせされることを可能にし、それにより、力アクチュエータの全長を短縮し得る。水平に発射するように発射機構を配置して発射機構の全長を短縮することは、発射機構が、航空機の胴体のように、以前には発射システムに利用されていないことがある限られた空間に収容されることを可能にする。デュアルレール発射機構の更に他の利点は、水平発射が、海、陸上、空中又は極超音速の輸送手段のようなデュアルレール発射機構が配置された輸送手段の水平に生じる反動負荷を生じることである。一般的に、航空機の翼は、機体の長手方向においてより強いので、翼ステーションからの水平発射は、輸送手段がより小さい翼のたわみ及びフラッタに耐えることを生じる。さらに、ペイロードは、乱流境界層又は衝撃波を通じてペイロードを押すのではなく、航空機又は船舶の後方に向けられることができるので、発射機は、水中又は空気中で高速で動作する航空機又は船舶から後方方向に水平に発射するように構成される。
【０００８】
他の例示的なレール発射機構は、レールといずれか適切なペイロードのペイロードラグとの間に取り付け可能なペイロード放出シュー(payload  release  shoe)を含む。ペイロード放出シューは、デュアルレール発射機構において使用されてもよく、各レールは、対応するペイロードラグに接続されたシューを含んでもよい。ペイロード放出シューは、ペイロードを運ぶときにペイロードラグを保持するように構成される。ペイロード放出シューはまた、ペイロードがペイロードの慣性によってレールの端部に到達したときにペイロードラグを放出するために使用される。ペイロード放出シューは、ペイロード放出シューのフックに対して旋回可能なブロッキングピース(blocking  piece)を有する。ペイロード放出シューがレールの端部まで加速され、ブロッキングピースが回転するのが自由になったとき、フックがレールの端部ストップに対して突然係合し、フックの動きが停止し、ペイロードの慣性は、ペイロードラグをフックから滑り落ちてブロッキングピースに押し付けるようにさせ、ペイロードラグ及びペイロードがペイロード放出シューから放出されることを可能にする。レール発射機構は、ペイロード放出シューがレールの端部で自己開放し、シューが既存のペイロードに取り付けられる標準的なペイロードラグに容易に適合可能であるという点で有利である。
【０００９】
本発明の一態様によれば、レール発射機構は、ペイロードのペイロードラグに別々に係合するデュアルレールを含んでもよい。
【００１０】
本発明の一態様によれば、レール発射機構は、複数のレールと、レールのうち1つと直線的に位置合わせされた力アクチュエータとを含んでもよい。
【００１１】
本発明の一態様によれば、レール発射機構は、互いにオフセットされた複数のレールを含む。
【００１２】
本発明の一態様によれば、レール発射機構は、標準的なペイロードラグがレール発射機構により収容されることを可能にする少なくとも1つのペイロード放出シューを含んでもよい。
【００１３】
本発明の一態様によれば、ペイロードを発射するためのラックは、レールのそれぞれに収容されるペイロードラグと別々に係合する複数のレールと、レールに沿ってペイロードを加速させることによりペイロードを発射し、ペイロードラグをそれぞれのレールから分離させるための力アクチュエータとを含む。
【００１４】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、レールは、平行であり、ラックの長さに対して垂直方向に互いにオフセットされている。
【００１５】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、レールは、2センチメートルから13センチメートルの距離だけオフセットされている。
【００１６】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、力アクチュエータは、レールのうち1つと直線状であり、レールのうち他の1つに対してオフセットされている。
【００１７】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、レールは、力アクチュエータに対してラックの長さに沿って上昇する段付きの配置を有する。
【００１８】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、ラックは、ベースを有するフレームを含み、複数のレールは、ベースに対してオフセットされており、力アクチュエータは、レールのうち他の1つに対してベースから離れているレールのうち1つと直線状にある。
【００１９】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、レールは垂直にオフセットされており、ペイロードはラックから水平に排出される。
【００２０】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、レールは、ペイロードラグの間の距離よりも短い長さをそれぞれ有する。
【００２１】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、力アクチュエータは、伸縮ピストン(telescoping  piston)と、伸縮ピストンにより係合するラムロッド(ramrod)とを含む。
【００２２】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、力アクチュエータは、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は爆発性アクチュエータのうち少なくとも1つを含む。
【００２３】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、ラックは、ペイロードラグのうち1つとレールのうち1つとの間に接続された少なくとも1つのペイロード放出シューを含み、ペイロードの慣性は、ペイロードラグを少なくとも1つのペイロード放出シューから放出させる。
【００２４】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、少なくとも1つのペイロード放出シューは、ブロッキングピースと、ペイロードラグのためのラグ保持凹部を画定するフックとを含み、フックは、ペイロードラグを放出するようにラグ保持凹部を開くためにブロッキングピースにヒンジ止めされる。
【００２５】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、ラックは、レールの長さの端部に配置されたストップショルダー(stop  shoulder)を含み、それにより、フックは、ストップショルダーに対して係合可能であり、ブロッキングピースは、ストップショルダーの反対側にフックに対して旋回するようにヒンジ止めされる。
【００２６】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、ラックは、複数のペイロード放出シューを含み、レールのそれぞれは、ペイロード放出シューを含む。
【００２７】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、発射システムは、いずれかの上記の請求項に記載のラックを含み、垂直に積み重ねられた複数のラックを更に含む。
【００２８】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、発射システムは、他のラックに対して独立してラックのそれぞれを制御するように構成された電子制御ユニットを含む。
【００２９】
本発明の他の態様によれば、プラットフォームからペイロードを発射するための発射システムは、レールと、レールに沿ってペイロードラグを運ぶように構成された少なくとも1つのペイロード放出シューと、少なくとも1つのペイロード放出シューを加速させるための力アクチュエータとを含み、ペイロードの慣性は、ペイロードラグを少なくとも1つのペイロード放出シューから放出させる。
【００３０】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、少なくとも1つのペイロード放出シューは、ブロッキングピースと、ペイロードラグのためのラグ保持凹部を画定するフックとを含み、フックは、ペイロードラグを放出するようにラグ保持凹部を開くためにブロッキングピースにヒンジ止めされる。
【００３１】
この要約のいずれかの段落の実施形態によれば、発射システムは、レールの長さの端部に配置されたストップショルダーを含み、フックは、ストップショルダーに対して係合可能であり、ブロッキングピースは、ストップショルダーの反対側にフックに対して旋回するようにヒンジ止めされる。
【００３２】
本発明の他の態様によれば、レール機構からペイロードを水平に発射する方法は、垂直にオフセットされた複数のレールのうちそれぞれのレールにおいてペイロードラグを別々に係合させるステップと、デュアルレール機構に沿ってペイロードを加速させるために、上部レールに係合するペイロードラグに加速力を提供するステップと、ペイロードラグを複数のレールから離脱させるステップとを含む。
【００３３】
上記及び関連する目的の達成のために、本発明は、以下に十分に記載されて特許請求の範囲に特に示される特徴を含む。以下の説明及び添付の図面は、本発明の例示的な実施形態を詳細に示している。しかし、これらの実施形態は、本発明の原理が使用され得る様々な方法のうちいくつかを示しているに過ぎない。本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、図面と共に考慮されると、本発明の以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
添付の図面は、必ずしも縮尺通りではないが、本発明の様々な態様を示す。
【図１】本出願の例示的な実施形態によるデュアルレールを有するラックの側面図を示す図であり、ラックが運搬位置においてペイロードを支持する。
【図２】図１のラックの端面図を示す図である。
【図３】図２のラックの反対側端面図を示す図である。
【図４】ラックにより支持されたペイロードが放出位置にあるときの、図１のラックの側面図を示す図である。
【図５】ペイロードが運搬位置から放出位置に移動しているときの図４のラックの斜視図を示す図である。
【図６】図３のラックの斜視図及びラックの力アクチュエータの詳細を示す図である。
【図７】図６のラックの他の斜視図及び力アクチュエータの詳細を示す図である。
【図８】図１のラックのための制御システムを示す図である。
【図９】図１の複数のラックを有するラックアセンブリの斜視図を示す図である。
【図１０】図９の複数のラックアセンブリを有する貨物ベイの端面図を示す図である。
【図１１】本出願の例示的な実施形態によるレール発射放出機構の側面図を示す図であり、ペイロード放出シューがブロッキング位置にある。
【図１２】図１１のレール発射放出機構の端面図を示す図である。
【図１３】放出位置にあるときの図１１のペイロード放出シューの側面図を示す図である。
【図１４】図１１のレール発射放出機構の斜視図を示す図である。
【図１５】図１３のレール発射放出機構の斜視図を示す図である。
【図１６】図１４のレール発射放出機構のペイロード放出シュー及びペイロードラグの斜視図を示す図である。
【図１７】図１５のレール発射放出機構におけるペイロード放出シュー及びペイロードラグの斜視図を示す図である。
【図１８】ペイロードを水平に発射するレール発射システムを製造する方法のフローチャートを示す図である。
【図１９】図９及び図１０に示す例示的なラックアセンブリが航空機と共に使用され得る例示的な用途又はプラットフォームを示す。
【図２０】図９及び図１０に示す例示的なラックアセンブリがヘリコプターと共に使用され得る他の例示的な用途又はプラットフォームを示す。
【図２１】図９及び図１０に示す例示的なラックアセンブリが気球と共に使用され得る他の例示的な用途又はプラットフォームを示す。
【図２２】図９及び図１０に示す例示的なラックアセンブリが極超音速又は超音速輸送手段と共に使用され得る他の例示的な用途又はプラットフォームを示す。
【図２３】図９及び図１０に示す例示的なラックアセンブリが船舶と共に使用され得る他の例示的な用途又はプラットフォームを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ここに記載の原理は、様々な用途での使用に適する発射システムにおいて特定の用途を有する。適切な用途は、ペイロードを発射するように構成された陸上輸送手段、航空機、水上船、水中輸送手段及び極超音速輸送手段を含んでもよい。動力付き及び動力無しの空対地ペイロード又は貯蔵庫に加えて、空対地ロケット又は空対空ミサイルが適切な用途になってもよい。例示的な用途は、ペイロードの配送のための商用機、貨物機、ヘリコプター、気球及び他のエアロスタットのような軍用機又は商用機を使用する軍用用途又は商用用途でもよい。多くの異なる種類の発射プラットフォームが適してもよく、プラットフォームは有人でもよく或いは自律的でもよい。発射可能ペイロードの例は、弾薬、水中輸送手段、フレア(flare)、チャフ(chaff)、ドローン及びプラットフォームから発射され得るいずれか他の非致死的なエフェクタ又は貨物(例えば、医療用品、食料、緊急キット、人道物資等)を含む。
【００３６】
まず図１〜図４を参照すると、ペイロード32を水平に発射するためのラック30が示されている。ラック30のフレーム34は、陸上輸送手段、航空機又は水中輸送手段のようなプラットフォームに取り付け可能なベース36を含む。少なくとも1つの支持ポスト38又は複数の支持ポストは、ベース36と実質的に平行に配置された少なくとも1つのレール40を支持するようにベース36から延在する。フレーム34は、ペイロード32を収容するためのいずれか適切な形状及びサイズを有してもよい。例えば、フレーム34は、フレーム34のエッジに沿ってベース36に対して垂直に延在する4つの支持ポストにより画定される矩形の形状を有してもよい。ペイロード32は、いずれかのサイズ又は形状を有するいずれか適切な発射可能ペイロード又はエフェクタの形式でもよい。ペイロード32のサイズ及び形状は、用途又はミッションに依存してもよい。例示的な用途では、ペイロード32は、図３に最も良く示されているように、前方端部42と、図２に最も良く示されているように、後方端部44とを有する円筒形本体を有してもよい。ペイロード32の本体は、フレーム34により画定される開放容積46内に少なくとも部分的に支持されてもよい。
【００３７】
レール40は、フレーム34と一体的に形成されてもよく、或いは、レール40は、別々に形成されてフレーム34に取り付け可能でもよい。フレーム34は、図１及び図４に最も良く示されているように、1つより多いレール40又は複数のレール48、50を含む。フレーム34及びレール48、50は、金属材料のようないずれか適切な材料で形成されてもよい。アルミニウム、スチール及びチタンが適当な材料でもよい。いずれか適切な数のレールが設けられてもよく、例示的な実施形態では、フレーム34はレール48、50を有するデュアルレールアセンブリを含んでもよい。レール48、50は、ペイロード32上に形成されるか或いはペイロード32に取り付けられる取り付けラグ又はペイロードラグ52、54と別々に係合するように構成される。ペイロードラグ52、54は、ペイロード32の本体上に形成されるか或いはペイロード32の本体に取り付けられるいずれかの突起でもよい。ペイロードラグ52、54は、ペイロード32を発射システムのような他の構造に機械的に結合するために使用される。ペイロードラグ52、54は、ペイロード32をレール48、50に機械的に結合するように構成され、ペイロード32が発射システムから発射されるときにペイロード32に取り付けられたままにしてもよい。
【００３８】
ペイロード32の長手方向の本体に沿って軸方向に位置合わせされた2つのペイロードラグ52、54のような2つ以上のペイロードラグ52、54がペイロード32に設けられてもよい。ペイロードラグは、ペイロード32の後方端部44に近接する後部ペイロードラグ52と、ペイロード32の前方端部42に近接する前部ペイロードラグ54とを含んでもよい。ペイロードラグ52、54は、レール48、50の溝56、58に係合可能に構成されたいずれか適切な形状又は本体部分を有してもよい。後部ペイロードラグ52は、レール48の溝56を通じて移動可能であり、前部ペイロードラグ54は、レール50の溝58を通じて移動可能である。ペイロードラグ52、54のそれぞれは、ペイロード32の本体の外面に取り付けられたラグ本体60と、対応する溝56、58に収容されて対応する溝56、58に沿って移動可能な係合部62とを有してもよい。係合部62は、係合部62が溝56、58の底部リップ上に置かれるように平坦でもよい。ラグ本体60は、ペイロードラグ52、54の係合部62から溝56、58の開放底部を通じてペイロード32まで延在してもよい。
【００３９】
レール48、50は、互いに平行でありオフセットされている。レール48、50は、ラック30の長さDに垂直な方向にオフセットされている。レール48、50は隣接して配置され、ラック30の長さDに沿って段付きの配置を形成する。各レール48、50は、ペイロードラグ52、54の間の距離とほぼ同一でわずかに短い長さを有してもよい。レール48、50の長さは可変でもよく、レール48、50は、長さを調整するために伸縮可能又は収納可能でもよい。レール48、50は、5センチメートルから13センチメートル(或いは約2インチから5インチ)で隔てられてもよく、各レール48、50は、広範囲の好適な長さを与えるために、用途に依存して約17センチメートル(又は約7インチ)から約9.5メートル(又は約30フィート)の長さを有してもよい。各レール48、50の長さは、ペイロード32の所望の速度又は加速度に依存してもよい。レールのより長い長さは、ペイロード32のより大きい加速度及び速度に対応してもよい。レール48、50及びラック30は、金属材料、例えば、スチール、アルミニウム又はチタンのようないずれか適切な材料で形成されてもよい。ラックを形成するために、鋳造(casting)、成形、機械加工、接合及び添加剤製造を含む、いずれか適切な製造プロセス又はプロセスの組み合わせが使用されてもよい。
【００４０】
ラック30は、長さDに沿ってレール48、50に隣接して配置され、レール48、50に沿ってペイロード32を加速させることによりペイロード32を発射するためにレール48、50のうち少なくとも1つと連通する力アクチュエータ64を含む。レール48、50の段付きの配置は、力アクチュエータ64に対して長さDに沿って上昇してもよい。レール48、50は、ベース36に対して垂直方向にオフセットされてもよく、それにより、上部レール48が下部レール50と比べてベース36から離れている。力アクチュエータ64は、(この場合には)上部レール48及び後部ペイロードラグ52と直線状又は直線的に位置合わせされ、それにより、力アクチュエータ64は、力アクチュエータ64及び上部レール48と位置合わせされた力を提供するように構成される。
【００４１】
ペイロード32は、図１に示すように、ペイロード32がラック30により運ばれる運搬位置と、図４に示すように、ペイロードラグ52、54がレール48、50から離脱されてペイロード32が放出される放出位置とを有する。ペイロード32は、プラットフォームの移動中に、ペイロード32が発射されるまで、運搬位置に留まる。図１に示すように、運搬位置にあるとき、ペイロード32の前方端部42に最も近い前部ペイロードラグ54は、下部レール50の溝58に保持され、ペイロード32の後方端部44に最も近い後部ペイロードラグ52は、上部レール48の溝56に保持される。運搬位置にあるとき、ペイロード32は、わずかなノーズダウンピッチ角(nose  down  pitch  angle)方向に維持され得る。
【００４２】
ペイロード32が運搬位置にあるとき、ペイロードラグ52、54のそれぞれは、力アクチュエータ64に近接するそれぞれの溝56、58の端部に配置されてもよい。ペイロード32が運搬位置から放出位置に向かって移動するとき、ペイロードラグ52、54は、ペイロード32の後方端部44に向かって力アクチュエータ64から離れる方向に移動する。ペイロードラグ52、54のそれぞれは、それぞれのレール48、50の端部を画定する端部壁66に対して係合してもよい。運搬位置にあるとき、ペイロード32の後方端部44は、フレーム34から外側に延在してもよく、それにより、後方端部44に配置されたペイロード32の推進デバイス又は誘導デバイス68がフレーム34により画定された容積46の外側に配置される。ペイロード32は、プロペラのようないずれか適切な推進デバイス又は誘導デバイス68を有してもよく、推進デバイス68は、用途に依存してもよい。例えば、水中用途では、推進デバイス68は、ウォータージェット推進機を含んでもよい。
【００４３】
図５〜７に加えて、ペイロード32のための発射シーケンスが開始され、力アクチュエータ64が作動されたとき、ペイロード32は、力アクチュエータ64により加速されて、運搬位置から放出位置に移動する。図５は、ペイロードラグ52、54がそれぞれのレール48、50の端部壁66から離れてレール48、50の開放端部に向かって移動するペイロード32の初期放出位置を示す。力アクチュエータ64は、上部レール48に沿って後部ペイロードラグ52を押すか或いは加速させるために後部ペイロードラグ52と連通している。後部ペイロードラグ52の移動は、下部レール50に沿ったペイロード32及び前部ペイロードラグ54の対応する移動を同時に引き起こす。
【００４４】
後部ペイロードラグ52がレール48の開放端部に到達したとき、後部ペイロードラグ52は、溝56から「脱落」又は離脱する。レール48、50の長さがペイロードラグ52、54の間の距離よりもわずかに短いので、前部ペイロードラグ54は、レール50の開放端部に同時に到達してもよく、前部ペイロードラグ54は、後部ペイロードラグ52と同時に溝58から離脱する。他の例示的な実施形態では、レール48、50の長さは、異なる時間にペイロードラグ52、54の離脱を可能にするように選択されてもよい。ペイロード32がレール48、50から完全に離脱した後に、ペイロード32は放出位置にあり、わずかなノーズダウンピッチ角方向に配置され、ターゲットに向かって移動するように作動されてもよい。ペイロード32の移動は、力アクチュエータ64の加速力が後部ペイロードラグ52に加えられる方向とは反対のペイロード32の前方方向に生じてもよい。
【００４５】
垂直にオフセットされたデュアルレール48、50を使用することは、例示的な実施形態においてペイロードラグ52、54が同時にラック30から離脱され得るという点で有利である。例えば、レール48、50からのペイロードラグ52、54の同時の離脱は、ペイロードラグ52、54が約1ミリ秒の時間間隔内にそれぞれのレール48、50から離脱するときと考えられてもよい。例示的な実施形態では、時間間隔は、数ミリ秒でもよい。他の例示的な実施形態では、ペイロードラグ52、54の離脱は同時に生じなくてもよく、レール48、50は、ペイロードラグ52、54の離脱を制御するように構成されてもよい。レール48、50は、最初に後部ペイロード52又は前部ペイロード54のいずれかの離脱を可能にし、ペイロード52、54の離脱の間に所望の遅延を得るように構成されてもよい。
【００４６】
力アクチュエータ64の配置は、力アクチュエータ64が、ペイロード32の水平発射のために、上部レール48及び後部ペイロードラグ52と直線状にある加速力を提供するように構成されるという点で有利である。対照的に、単一のレールでは、ペイロードラグ52、54は互いに直線状にあり、加速力はペイロードラグ52、54の双方と直線状にあり、それにより、後部ラグ52が前部ペイロードラグ54の前にレールから脱落し、前部ペイロードラグ54に対する拘束及びペイロードの不均一の放出を引き起こす。ペイロードラグ52、54をラック30から同時に離脱することは、チップオフ効果を伴わないペイロード32の均一な放出を可能にし、それにより、ペイロード32の精度が改善される。
【００４７】
デュアルレール発射機構は、発射がペイロード32の前方方向又は後方方向に生じてもよく、ペイロード32がノーズダウン、水平又はテールダウンの方向にあるか否かにかかわらず、ペイロード32が水平方向又はほぼ水平方向に排出され得るという点で更に有利である。ペイロード32の軌跡がペイロード32が最初に排出される軸の15度以内にある場合、ペイロード32はほぼ水平方向に排出されると考えられてもよい。ペイロード32を水平に発射することは、ペイロード32が航空機からより効率的に分離し、ペイロード32が空気の境界層をより容易に貫通するという点で有利である。さらに、ペイロード32を水平に発射することは、航空機の長手方向に発生する航空機の反動負荷を提供し、これは、航空機の構造が一般的に長手方向により強いので有利である。したがって、反動荷重が航空機の長手方向に生じる場合、より小さいたわみ及びフラッタが生じ得る。極超音速又は超音速用途では、デュアルレール発射機構を使用することは、衝撃波の影響を回避するのに有利になり得る。
【００４８】
垂直にオフセットされたレールと直線的に位置合わせされた動力とを使用することはまた、ペイロードラグ52、54が同じサイズ及び同じ高さを有することを可能にし、それにより、ペイロード32がラック30内で異なる方向に、例えば、前方端部を先に或いは後方端部を先にするように配置され得る。これは、異なる用途に望ましくなり得る。対照的に、従来の単一レールシステムは、力がラグの中心に作用するように、力アクチュエータ又はピストンの半径と同等の高さを有するより長いラグを使用し得る。長いラグを使用することは、発射後にペイロードの更なる抗力を引き起こす点で不利になり得る。更に他の利点は、デュアルレールラックの全長が、従来の単一レールラック又はレール機構と比較して短縮されることである。例えば、航空機用途では、ラックの長さを短縮することは、以前では発射機構を収容するのが実現不可能であった胴体の内側、胴体の下、翼の下又は他の航空機の位置から弾薬のようなペイロードの水平の発射を可能にする。
【００４９】
力アクチュエータ64は、上部レール48に沿って後部ペイロードラグ52を加速させる動力を提供するために、上部レール48と連通する動力管70内を移動するように配置される。いずれか適切な駆動機構が使用されてもよい。適切な駆動機構の例は、電気アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は爆発性アクチュエータを含み、力アクチュエータ64は、弁、バネ、駆動モータ又は他の構成要素の適切な配置を含んでもよい。典型的な力アクチュエータ64は、動力管70を通じて軸方向に拡張可能且つ伸長可能な伸縮ピストン72と、伸縮ピストン72のピストンヘッド76と後部ペイロードラグ52との間に係合可能なラムロッド74とを含む。伸縮ピストン72の伸長位置が図４〜７に示されている。力アクチュエータ64は、図３及び７に示すような空気圧容器78と、空気圧容器78及びプラットフォームの制御システムと連通する急速放出弁80とを含む。伸縮ピストン72が加圧され、軸方向に外方に延びると、ラムロッド74は、レール48の開放端部に向かってレール48に沿って後部ペイロードラグ52を押す。
【００５０】
次に図８を参照すると、ラックのための例示的なラック制御システム82が示されている。ラック制御システム82は、自己完結型でもよく、既存の主制御システム86を有する航空機のような、ラック30が取り付けられたプラットフォーム84と一体化するように構成される。ラック制御システム82は、図１〜７にも示すように、いずれか適切な制御ボックス又は電子制御ユニット82aを含んでもよい。電子制御ユニット82aは、放出弁80及びラック制御システム82の係合管理システム82bと連通し、ラック制御システム82は、ペイロードの様々な発射又はミッションシーケンスのようなデータを記憶するように構成されたいずれか適切なプロセッサ及びメモリを含んでもよい。例示的な用途では、係合管理システム82bは、ペイロード初期化、ペイロード配備制御、ペイロード使用及びミッション管理のようないずれか適切な機能のために構成されてもよい。プラットフォーム84と一体化されたとき、係合管理システム82b及び電子制御ユニット82aは、プラットフォーム84の主制御システム86の主プロセッサ86aとそれぞれ通信してもよい。主プロセッサ86aは、プラットフォーム84の動作に関連するデータを記憶するためのいずれか適切なプロセッサ及びメモリを含んでもよい。ラック制御システム82を使用することは、ラック30及びラック制御システム82が、既存の主制御システム86及び対応するプラットフォーム電子機器を操作することなく、多くの異なるプラットフォームに一体化するのに適するという点で有利である。
【００５１】
主制御システム86は、いずれか適切なセンサ86bと、トラッキングシステム、ナビゲーションシステム又は状況認識ディスプレイのような、既存のプラットフォーム84の一部である他のシステムとを更に含んでもよい。既存のプラットフォームシステム及びセンサは、プラットフォームが有人であるか、無人であるか、自律的であるかに依存してもよい。適切なセンサの例は、位置、速度及び加速度センサ、光センサ、音響又は音センサ、環境センサ、流量又は流速センサ及びナビゲーションセンサを含む。圧力センサ、密度センサ、熱センサ、近接センサ、走行時間センサ、距離センサ及びレーダーセンサもまた、適してもよい。例えば、近接センサ又はレーダーセンサは、望ましい物体又はターゲットに対するプラットフォーム84の近接性を検出するために使用されてもよい。上記の種類のセンサは、単に例示的なものであり、多くの他の種類のセンサが適してもよい。例示的なシステムは、ターゲット検出、脅威検出、全地球測位システム、レーダー検出システム又は位置情報のためのいずれか他の適切な検出システムのために構成されたシステムを含んでもよい。例えば、所望のターゲットがセンサ86bにより検出される例示的な用途では、主プロセッサ86aは、電子制御ユニット82a及び力アクチュエータ64の放出弁80を作動させてペイロード32の発射シーケンスを開始するように、データを受信して処理し、係合管理システム82bと通信してもよい。
【００５２】
ラック制御システム82は、アクチュエータ64に組み込まれてペイロード32の意図しない発射を防止し得るロック又は移動止め機構82cを更に含んでもよい。いずれか適切な移動止め機構が使用されてもよく、移動止めは、機械的なブロックタイプのデバイス、電気スイッチ、ソレノイド、バネ、他の適切なデバイス及びこれらのいずれかの組み合わせを含んでもよい。移動止め機構は、ペイロードラグ52、54がレール48、50から離脱するのを防止するためにレール48、50の端部で取り外されるストップでもよい。移動止め機構82cは、電子制御ユニット82aとの通信を介して、発射の前に、電気的等でペイロード32から放出されてもよい。ラック制御システム82は、電子制御ユニット82aと通信するように構成されたペイロード32のための少なくとも1つのセンサ82dを更に含んでもよく、それにより、電子制御ユニット82aは、センサ82dに応じて移動止め機構82cを制御する。センサ82dは、速度センサ又は加速度センサでもよく、それにより、ペイロード32がレール48、50に沿った点で所定の速度又は加速度に達しない場合、移動止め機構82cはペイロードラグ52、54の放出を防止するロック状態のままでもよい。
【００５３】
例示的な実施形態では、レール48、50は、ペイロード32が発射可能でない場合、レール48、50に沿ってペイロードラグ52、54を後退させるように構成されてもよい。ペイロード32が所定の速度又は加速度に達した場合、移動止め機構82cは、ペイロードラグ52、54の放出を可能にするロック解除状態に動かされてもよい。さらに、レール48、50は、ペイロード32の位置合わせを提供し、ペイロード32をレール48、50に沿って中心に合わせる振れ止め(sway-brace)を含んでもよい。振れ止めは、ペイロード32がレール48、50に沿って加速する前にペイロード32から放出されてもよい。
【００５４】
次に図９及び図１０を参照すると、上記のようなラック30に従った特徴を有する複数のラック30を含む例示的なラックアセンブリ30'が示されている。ラック30は垂直に積み重ねられ、ラック30のそれぞれはペイロード32を支持するように構成される。いずれか適切な数のラックが垂直に積み重ねられてもよく、各ラックのラック及びペイロードは、互いに平行且つ直線状に配置されてもよい。各ラック30は、別々に形成され、他のラックに取り付け可能でもよく、それにより、ラックアセンブリ30'がモジュール式となり、異なる用途及び空間収容のために再構成可能になる。他の例示的な用途では、ラックアセンブリ30'は、平行のレールを有する単一の一体的なユニットとして形成されてもよい。ラックは、大きい貨物ベイのドアから発射するためにグループに組み立てられてもよく、或いは、他の例示的な用途では、個々のラックが小さいドアから発射してもよい。各ラック30は、航空機の胴体の内側のような収容空間内で移動可能又は取り外し可能であり、発射後に空のレールを取り外し、空のレールを装填されたレールと交換することを可能にする。
【００５５】
ラックアセンブリ30'は、図８に示す制御システム82により動作可能であり、ラックアセンブリ30'に配置された各ラック30の力アクチュエータ64と通信する単一の電子制御ユニット82aを有してもよい。各ラック30は、航空機のような周囲の環境の感知された状態及びコマンドに応じて、独立して制御されてもよい。ラックアセンブリ30'を制御するために制御システム82を使用することは、ラックアセンブリ30'が正確に制御可能であるという点で有利である。係合管理システム82bはまた、用途に依存して、ラックアセンブリ30'がペイロードの同時発射又はペイロードの順次発射に適し得るように、ラックアセンブリ30'を制御するように構成されてもよい。図９は、1つより多くのラックアセンブリ30'が設けられ、ラックアセンブリが整列した列及び行に配置された例示的な用途を示す。ラックアセンブリは、プラットフォームの貨物ベイ88に配置されてもよい。図９に示すように、ラック30を使用することは、貨物ベイ88内の複数のペイロードの収容を可能にする。
【００５６】
次に図１１〜１７を参照すると、ペイロードを水平に発射するためのレール発射機構90が示されている。レール発射機構90は、発射プラットフォームに取り付けられたレール92と、レール92に沿ってペイロード(図示せず)を運ぶように構成された少なくとも1つのペイロード放出シュー94とを含む。ペイロードは、図１〜７に示すペイロード32と同様のものでもよい。レール92は、単一のレールでもよい。他の例示的な実施形態では、ペイロード放出シュー94は、図１〜７に示すデュアルレール発射システムと共に使用するのに適してもよく、それにより、各レール48、50は、対応するペイロード放出シュー94を有してもよい。デュアルレール発射システムと共にペイロード放出シュー94を使用することは、レール機構からペイロードラグの離脱を制御する際に特に有利になり得る。デュアルレール発射システムと共にペイロード放出シュー94を使用することは、シューによって、多くの異なる種類のペイロードラグがデュアルレール発射システムと互換性があることが可能になる点で更に有利である。例えば、レール48、50と係合するように形成及び成形されたカスタムのペイロードラグに加えて、従来のペイロードラグ又は標準的なペイロードラグもまた、ペイロード放出シュー94を使用してレール48、50に機械的に結合されてもよい。
【００５７】
ペイロード放出シュー94は、プラットフォームの移動中のようなブロッキング位置と、発射シーケンス中のようなペイロードが放出される放出位置との間で移動可能であるように構成される。各ペイロード放出シュー94は、ブロッキングピース96と、ブロッキングピース96にヒンジ止めされたフック98とを含む。ブロッキングピース96は、図１１、１２、１４及び１６に示すようなブロッキング位置と、図１３、１５及び１７に示すような放出位置との間で旋回可能である。ブロッキングピース96及びフック98は、ペイロードに取り付けられたペイロードラグ102を保持するラグ保持凹部100を画定する。ペイロードは、ペイロードがレール92に沿ってペイロードラグ102により運ばれる運搬位置と、ペイロードが離脱してレール92から放出される放出位置とを有してもよい。
【００５８】
ペイロードラグ102は、図１４〜１７に最も良く示されているように、上部ループ104を有するアイボルト(eyebolt)を含んでもよい。上部ループ104は、ペイロードラグ102の本体を横切って延在し、ペイロードが運搬位置にあり且つ上部ループ104がラグ保持凹部100に収容されるとき、フック98の平坦なベース106上に静止してもよい。ブロッキングピース96は、ラグ保持凹部100を囲むために平坦なベース106に係合するアーム110を有してもよい。アーム110は、ブロッキングピース96のL字形本体の一部として形成されてもよく、ブロッキングピース96の脚部112は、アーム110に対して垂直に且つラグ保持凹部100から離れるように延在する。フック98は、平坦なベース106がZ字形本体の底部脚部を形成するZ字形本体を有してもよい。ブロッキングピース96のアーム110は、ブロッキング位置にあるときに平坦なベース106と係合するように垂直に延在してもよい。レール92及びペイロード放出シュー94は、いずれか適切な材料で形成されてもよい。アルミニウム、スチール及びチタンのような金属が適してもよい。鋳造、成形、機械加工、接合及び添加剤製造を含む、いずれか適切な製造プロセス又はプロセスの組み合わせが、レール発射機構90を形成するために使用されてもよい。
【００５９】
ペイロードは、1つより多くのペイロードラグ102を有してもよく、各ペイロードラグ102は、いずれか適切な取り付け機構を使用してペイロードに対して取り付け可能及び取り外し可能でもよい。例えば、ペイロードラグ102は、ペイロードの本体にペイロードラグ102を固定するためにペイロード上の対応するネジ部とねじ係合可能なネジ部114を有してもよい。例示的な実施形態では、各ペイロードラグは、単一のレール92に沿って配置された対応するペイロード放出シュー94を有してもよい。他の例示的な実施形態では、各ペイロードラグ及び放出シュー94が単一のレールに対応し得るように、1つより多くのレールが設けられてもよい。
【００６０】
レール92は、ブロッキングピース96及びフック98がレール92に沿ってペイロードを移動させるように係合可能且つスライド可能である溝116を有する。溝116は、いずれか適切な形状を有してもよく、フック98は、溝116に対して形状において相補的な形状を有してもよい。溝116は、T字形の断面を有してもよく、フック98は、図１６及び１７に最も良く示されているように、対応するT字形の断面を有する上部係合部118を有してもよい。上部係合部118は、レール92にはまり、レール92に沿ってスライド可能である。溝116は、ブロッキングピース96のアーム110及びフック98の本体部分が溝116から開放底部を通じて延在するように開放底部を有してもよい。上部係合部118及び脚部112は、ペイロード放出シュー94がブロッキング位置にあるときに、レール92に沿って互いに直線状に隣接して延在してもよい。ペイロード放出シュー94がレール92から外側に延在することを可能にすることは、ペイロードラグ及びペイロードがペイロード放出シューに容易に取り付け可能であり、レール92に干渉することなく移動可能であることを確保する。
【００６１】
図１４及び１５に最も良く示されているように、レール発射機構90は、レール92を支持するフレーム部材120を含む。フレーム部材120は、図１〜４に示すようにフレーム34の上部でもよい。フレーム部材120は、溝116の長さの端部においてストップショルダー122を画定する。ストップショルダー122は、フレーム部材120の本体から垂直に延在し、ペイロード放出シュー94がレール92の端部に達したときにフック98の上部係合部118に係合可能である。フック98の上部係合部118に接続されたブロッキングピース96のヒンジ部120は、ラグ保持凹部100の上に配置され、ブロッキングピース96のアーム110が、フック98の平坦なベース106から離れて上方に旋回し、ラグ保持凹部100を開くことを可能にする。
【００６２】
フック98がレール92の端部に達し、ストップショルダー122の溝側のストップショルダー122に対して突然係合したとき、ブロッキングピース96は、ストップショルダー122の下にスライドし、ストップショルダー122及びフレーム部材120の端部を越えて延在する。次いで、ヒンジ部120の頂部が露出され、ブロッキングピース96がストップショルダー122の反対側のブロッキング位置から旋回する。フック98とブロッキングピース96との双方の上部は、ブロッキングピース96がレール92の端部から出てブロッキングピース96がペイロードラグ102を自由に旋回して放出するまで、ブロッキングピース96の旋回運動を防止するために、フレーム部材120によりT字溝116に閉じ込められる。
【００６３】
ペイロード放出シュー94は、レール92の排出方向にペイロード放出シュー94を所定の速度又は加速に加速させるレール発射機構90の力アクチュエータ124により押されるか或いは加速される。移動ペイロードの慣性は、フック98の上部係合部118がストップショルダー122に対して突然係合又は停止し、ペイロードラグ102がフック98の平坦なベース106からスライドすることによって、ペイロードをペイロード放出シュー94から放出させる。ペイロードラグ102のスライド運動は、ペイロードラグ102をブロッキングピース96のアーム110に押し付けられるようにし、ブロッキングピース96をブロッキング位置から旋回させ、ラグ保持凹部100を開く。次いで、ペイロードはレール92から離脱し、レール発射機構90から放出される。
【００６４】
ペイロード放出シュー94を使用することは、シューがペイロードの既存のペイロードラグと対応するレールとの間に容易に配置できるという点で有利である。ペイロード放出シュー94の保持機能は、ペイロードラグがペイロードの運搬及び加速中に閉じ込められたままになることを確保にし、ペイロードがレールの端部に達するまで放出されないことを確保する。例示的な実施形態では、ペイロードラグの同時放出を可能にしてペイロードの精度を改善するために、複数のペイロード放出シューが使用されてもよい。様々な用途において、ペイロード放出シューは、同時に、後部ペイロードラグ及び前部ペイロードラグを離脱させるため、前部ラグの前に後部ラグを離脱させるため、或いは、後部ラグの前の前部ラグを離脱させるために使用されてもよい。レール発射機構90を使用することはまた、レール発射機構90がペイロードの水平発射を可能にし、それにより、レール発射機構90が航空機内のもののような従来にない空間に収容され得る点で有利になり得る。
【００６５】
ペイロード放出シュー94を加速させるために使用される力アクチュエータ124は、図１〜９に示す力アクチュエータ64に関して上述したようないずれか適切な力アクチュエータを含んでもよい。例えば、力アクチュエータ124は、レール92に沿ってペイロード放出シュー94を移動させるために、伸縮ピストンと、フック98の上部係合部118と係合可能なラムロッドとを含んでもよい。図８に示す例示的な制御システム82のように、いずれか適切な制御システムが力アクチュエータ124を作動させるために使用されてもよい。例えば、力アクチュエータ124は、環境条件及びシステムコマンドに応じて力アクチュエータ124を制御するために、電子制御ユニット82aと通信してもよい。
【００６６】
次に図１８を参照すると、レール発射システムを使用してペイロードを水平に発射する方法130が概略的に示されている。レール発射システムは、ここに記載のレール発射システムのうちいずれかを含んでもよい。方法130の第1のステップ132は、図１〜４に示すように、レール48、50に係合するペイロードラグ50、52のように、垂直にオフセットされた複数のレールのそれぞれのレールにペイロードラグを別々に係合することを含む。方法130の第2のステップ134は、図１〜４に示すように、デュアルレール機構に沿ってペイロード32を加速させるために上部レール48に係合するペイロードラグ52に加速力を提供することを含む。方法130の第3のステップ136は、複数のレール48、50からペイロードラグ50、52を離脱させることを含む。
【００６７】
図１９〜２３は、ラックアセンブリ30'(図９及び１０に示す)が使用され得る例示的な用途又はプラットフォームを示す。ラックアセンブリ30'は、ここに記載の特徴に従ったラック30(図１〜７に示す)を含む。ラック30は、ペイロードラグとレールとの間に接続されたペイロード放出シュー94を有するレール発射機構90(図１１〜１７に示す)を含んでもよい。各用途で使用されるペイロードの種類は、用途に依存する。例えば、図示のプラットフォームは、軍用用途又は商用用途及び他の非致死的な用途に使用されてもよい。ラック30は、プラットフォームの外部に取り付けられてもよく、或いは、ラック30は、プラットフォームの主本体又はフレーム内の内部に配置されてもよい。
【００６８】
図１９は、軍用航空機又は商用航空機でもよい航空機138を示す。航空機138は、航空機138の胴体140又は機体に配置され得るラックアセンブリ30'を含む。ラックアセンブリ30'は、航空機138の後部から水平に発射するために、胴体140の後部位置に配置されてもよい。図２０は、ラックアセンブリ30'がヘリコプター142の胴体144に配置され得るヘリコプター142を示す。ラック30は、航空機138又はヘリコプター142の内側に配置され、航空機138又はヘリコプター142の開放ドアに向けられてもよい。
【００６９】
図２１は、ラックアセンブリ30'を運んでもよい気球146のようなエアロスタットを示す。図１９〜２１に示す例示的な用途において、航空輸送手段により運ばれ得る適切なペイロードは、ミサイル、ドローン及びいずれかの他の貨物又は非致死的なペイロードを含む。ラック30が大量の医薬品、食物及び水を正確に落下させるために使用され得るように、人道的なペイロードが適してもよい。他のペイロードが適してもよい。エアロスタット又は背の高いビルのような静止プラットフォームがラックアセンブリ30'を使用してもよい。プラットフォームは、空対地の動力付き及び動力無しの弾薬を放出するように構成されてもよい。
【００７０】
図２２は、極超音速又は超音速輸送手段148、又は極超音速輸送手段148の主本体又はレードーム(radome)150にラックアセンブリ30'を含み得るいずれかのペイロード運搬ポッドを示す。極超音速プラットフォーム及び超音速プラットフォームは、近接場衝撃波コーン(near  field  shock  cone)を安全にクリアするペイロードを放出できる。極超音速機148から発射され得る適切なペイロードは、衛星、宇宙プローブ又は宇宙船を含む。他のペイロードが適してもよい。有利には、輸送手段148は、高度に制御された放出タイミング、放出ベクトル及び角運動量を有するミニ衛星を放出する宇宙船でもよい。
【００７１】
図２３は、海軍艦艇152の下部にラックアセンブリ30'を含み得る海軍艦艇152を示す。海軍艦艇152は、魚雷のようなペイロード及び自律水中輸送手段のような他の水中輸送手段を発射するように構成されてもよい。例示的な用途では、非戦闘用の船舶は、船からペイロードを発射するためにラックアセンブリ30'を配置することにより、戦闘用の船舶に容易に変換されてもよい。例示的な用途では、ペイロードは、海底の撮像及び走査能力を有する水中輸送手段でもよい。さらに、ラックアセンブリ30'は、水中輸送手段からペイロードを発射するために、水中輸送手段自体に配置されてもよい。例えば、潜水艦は、小型潜水艦又は潜水無人機を放出するためのラックアセンブリ30'を含んでもよい。
【００７２】
更に他の例示的な用途では、トラック又は軍用輸送手段のような陸上輸送手段がラックアセンブリ30'を含んでもよい。陸上輸送手段は、魚雷のようなペイロードを水中に発射するように構成されてもよい。陸上輸送手段は、橋又はトンネルにおいてペイロードを放出するように構成されてもよい。
【００７３】
本発明について、特定の好ましい実施形態に関して図示して説明したが、この明細書及び添付の図面を読んで理解することで、等価な変更及び修正が他の同業者に思い浮かぶことは明らかである。特に、上記の要素(コンポーネント、アセンブリ、デバイス、組成物等)により実行される様々な機能に関して、このような要素を記述するために使用される用語(「手段」への言及を含む)は、別段の指示がない限り、本発明のここに示す例示的な実施形態における機能を実行する開示の構造と構造的に等価ではないとしても、記載の要素の特定の機能を実行する(すなわち、機能的に等価である)いずれかの要素に対応することを意図している。さらに、本発明の特定の特徴は、いくつかの示された実施形態のうち1つ以上のみに関して上述することがあるが、このような特徴は、いずれかの所与の用途又は特定の用途に対して所望且つ有利であり得るように、他の実施形態の1つ以上の他の特徴と組み合わされてもよい。
【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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【図１５】
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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２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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