(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速で地上に帰還する帰還部材の先端部又は後端部に連結された高速用パラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速する第１減速ステップと、
帰還部材の先端部及び後端部に連結されたパラグライダ型のラムエアパラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材を前記垂直状態に懸垂しながら更に減速する第２減速ステップと、
前記ラムエアパラシュートで懸垂したまま、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態から水平状態に姿勢変更する姿勢変更ステップと、
ラムエアパラシュートの姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する誘導制御ステップと、を有することを特徴とする高速で帰還する帰還部材の回収方法。
【請求項２】
前記姿勢変更ステップにおいて、ラムエアパラシュートをフレア制御して、浮力を大きくし姿勢変更時の衝撃を弱める、ことを特徴とする請求項１に記載の帰還部材の回収方法。
【請求項３】
高速で地上に帰還する帰還部材の先端部又は後端部に連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速する高速用パラシュートと、
帰還部材の先端部及び後端部に連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材を前記垂直状態に懸垂しながら更に減速するパラグライダ型のラムエアパラシュートと、
前記ラムエアパラシュートで懸垂したまま、帰還部材の長手方向を垂直状態から地上に対し水平状態に変化させる姿勢変更装置と、
ラムエアパラシュートの姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する誘導制御装置と、を備えることを特徴とする高速で帰還する帰還部材の回収装置。
【請求項４】
前記姿勢変更装置は、帰還部材の先端部又は後端部とラムエアパラシュートとを連結し、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂するための垂直索と、
帰還部材の先端部及び後端部とラムエアパラシュートとを連結し、帰還部材の長手方向を地上に対し水平状態に懸垂するための水平索と、
前記垂直索をラムエアパラシュートから分離する垂直索分離装置と、を備え、
前記水平索は、帰還部材を垂直索で垂直状態に懸垂する際に、水平索に張力が作用しない十分な長さを有し、
前記ラムエアパラシュートで垂直索を介して帰還部材を懸垂したまま、垂直索分離装置で垂直索をラムエアパラシュートから分離し、水平索を介して帰還部材を懸垂することにより、帰還部材の長手方向を垂直状態から水平状態に変化させる、ことを特徴とする請求項３に記載の帰還部材の回収装置。
【請求項５】
前記ラムエアパラシュートと帰還部材との間に設けられ指令により切り離し可能な切離し装置を備え、
該切離し装置は、その間の張力を伝達する連結状態と張力を開放してその間を分離する分離状態とに切替可能な着脱装置と、該着脱装置を連結状態から張力を開放して分離状態に遠隔制御で移行させるための切離し用アクチュエータとを有する、ことを特徴とする請求項３に記載の帰還部材の回収装置。
【請求項６】
前記着脱装置は、ラムエアパラシュートに懸垂用索を介して連結された第１ピン部材と、帰還部材に懸垂用索を介して連結された第２ピン部材と、第１ピン部材と第２ピン部材を着脱可能に連結する着脱金具とを有し、
該着脱金具は、第２ピン部材に連結され第１ピン部材が張力の分力で張力に直交する方向に外れるようになった連結金具と、前記分力に抵抗し「てこの原理」で相対的に小さい力で第１ピン部材を連結位置に保持するレバー機構とからなり、
前記切離し用アクチュエータは、前記レバー機構の一部に係止してこれを連結位置に保持する伸縮可能なラッチ部材と、該ラッチ部材を退避させる電磁ソレノイドとからなる、ことを特徴とする請求項５に記載の帰還部材の回収装置。
【請求項７】
前記誘導制御装置は、無線で遠隔操作可能な無線遠隔操作装置を備える、ことを特徴とする請求項３に記載の帰還部材の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙や高空から高速で帰還する帰還部材の回収方法及び回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙から帰還する帰還部材を回収する手段として、例えば非特許文献１〜４が開示され、関連技術として例えば特許文献１が開示されている。
【０００３】
非特許文献１は、実験装置を搭載したペイロード部を回収するものであり、図６に示すように、ロケット５１を打ち上げ、高度約１００ｋｍ以上で微小重力実験を行い、大気圏に再突入後、高度約６ｋｍでパラシュート５２を開傘させて、ペイロード部５３を海上に着水させる。着水したペイロード部は探索用のビーコン信号を発しながら海上を浮遊し、このビーコン信号を探索して、航空機及び回収船で回収するものである。
【０００４】
非特許文献２は、ロケットブースターを回収するものであり、図７に示すように、ロケットから分離されたロケットブースター５４を、パラシュート５２により地上に対して垂直状態に懸垂して減速・回収するものである。なお図中の１〜１０の数字は作動順序を示している。
【０００５】
非特許文献３は、ロケットを構成する第１ステージ（ＬＡＰ）と第２ステージ（ＯＶ）の両方を回収するものであり、図８に示すように、ロケットから分離されたＬＡＰ５６（又はＯＶ）を、パラシュート５２により地上に対して垂直状態に懸垂して減速し、次いでメインハーネスを切断して帰還部材を垂直から水平状態に回転させ、エアバック５７で衝撃を緩衝させて回収するものである。
【０００６】
非特許文献４は、乗員帰還船（Ｃｒｅｗ  Ｒｅｔｕｒｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：  ＣＲＶ）を着陸させるものであり、図９に示すように、乗員帰還船５８（ＣＲＶ）を、パラシュート５２により地上に対して垂直状態に懸垂して減速し、次いでＣＲＶを垂直から水平状態に回転させ、パラグライダ５９を開き、水平飛行して着陸するものである。
【０００７】
特許文献１の「自動操縦装置を具備した物量投下用落下傘」は、落下傘降下中の方向修正、飛距離調整、接地直前のフレア制御を目的とし、図１０に示すように、コントロール・コード６２を有する操縦舵面６１、投下物量７０の状態を検出する状態検出部、大気諸元を検出する大気諸元検出部、対地高度を検出する高度検出部、落下傘６０を操作する操作信号を発生する誘導計算部、及び誘導計算部から出力される操作信号に基づいてコントロール・コード６２を駆動するアクチュエータ６４を備えたものである。
【０００８】
【非特許文献１】佐藤  寿晃、「宇宙実験用小型ロケットについて」、宇宙輸送シンポジウム、宇宙科学研究所、１９８９年、Ｐ．３６-４１
【非特許文献２】ＪＭ  ＡＳＴＯＲＧ，“ＴＨＥ  ＡＲＩＡＮＥ  ５  ＳＯＬＩＤ  ＲＯＣＫＥＴ  ＢＯＯＳＴＥＲ  ＲＥＣＯＶＥＲＹ：  Ａ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＡＮＤ  ＭＡＮＡＧＥＲＩＡＬ  ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ”，  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，  １３ｔｈ  ＡＩＡＡ  Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｄｅｃｅｌｅｒａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  １９９５，  ｐ．１７-２３
【非特許文献３】Ａｎｔｈｏｎｙ  Ｐ．  Ｔａｙｌｏｒ，  “ＡＮ  ＯＶＥＲＶＩＥＷ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＬＡＮＤＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  Ｋ-１  ＬＡＵＮＣＨ  ＶＥＨＩＣＬＥ，  ＰＡＲＡＣＨＵＴＥＳ  ＡＮＤ  ＡＩＲＢＡＧＳ”，  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，  １４ｔｈ  ＡＩＡＡ  Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｄｅｃｅｌｅｒａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  １９９７，  ｐ．３８３-３９０
【非特許文献４】Ｊｏｈｎ  Ｓｍｉｔｈ，  “ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＮＡＳＡ  Ｘ-３８  ＰＡＲＡＦＯＩＬ  ＬＡＮＤＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ”，  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，  １５ｔｈ  ＣＥＡＳ／ＡＩＡＡ  Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｄｅｃｅｌｅｒａｔｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  １９９９，  ｐ．２０５-２１７
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１９３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
非特許文献１の回収手段は、海上を浮遊する帰還部材（ペイロード部）の発見のために、多くの時間と、航空機や船舶等の設備を必要とし、大掛かりな回収体制が不可欠となる問題点がある。
非特許文献２の回収手段も、帰還部材（ペイロード部）の発見のために、多くの時間と、航空機や船舶等の設備を必要とする。また、地上に対して垂直状態で減速・回収するため、滑空時の安定が悪く、この状態でパラシュートを方向制御することが難しい。さらに、ブースターの下端部から着地する形になるので、帰還部材の受ける衝撃が大きい問題点がある。
非特許文献３の回収手段は、メインハーネスを切断して帰還部材を垂直から水平状態に回転させる際と、エアバックで衝撃を緩衝させて着地する際に、回収物にある程度の大きい衝撃が加わるおそれがある。
非特許文献４は、乗員帰還船（Ｃｒｅｗ  Ｒｅｔｕｒｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：  ＣＲＶ）を垂直から水平状態に回転させ、パラグライダを開き、水平飛行して着陸できるが、垂直から水平状態に回転させる際の衝撃軽減と着陸時のソフトランディングが、乗員の操縦技量に負うため、無人での遠隔制御が困難である。
特許文献１は、物量投下用落下傘に関するものであり、大気圏外から大気圏に再突入するような、宇宙から高速で帰還する帰還部材を回収する手段には適用できない。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、宇宙や高空から高速で帰還する帰還部材を回収することができ、帰還部材に衝撃を与えることなく、減速後に目標地点まで誘導し、衝撃の小さいソフトランディングを無人で行うことができる高速で帰還する帰還部材の回収方法及び回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、高速で地上に帰還する帰還部材の先端部又は後端部に連結された高速用パラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速する第１減速ステップと、
帰還部材の先端部及び後端部に連結されたパラグライダ型のラムエアパラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材を前記垂直状態に懸垂しながら更に減速する第２減速ステップと、
前記ラムエアパラシュートで懸垂したまま、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態から水平状態に姿勢変更する姿勢変更ステップと、
ラムエアパラシュートの姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する誘導制御ステップと、を有することを特徴とする高速で帰還する帰還部材の回収方法が提供される。
【００１３】
また本発明によれば、高速で地上に帰還する帰還部材の先端部又は後端部に連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速する高速用パラシュートと、
帰還部材の先端部及び後端部に連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材を前記垂直状態に懸垂しながら更に減速するパラグライダ型のラムエアパラシュートと、
前記ラムエアパラシュートで懸垂したまま、帰還部材の長手方向を垂直状態から地上に対し水平状態に変化させる姿勢変更装置と、
ラムエアパラシュートの姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する誘導制御装置と、を備えることを特徴とする高速で帰還する帰還部材の回収装置が提供される。
【００１４】
上記本発明の方法及び装置によれば、帰還部材の先端部又は後端部に連結された高速用パラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速するので、例えば時速３６０ｋｍ（秒速１００ｍ）に達する帰還部材（例えばロケット又はロケット部材）をラムエアパラシュートが開傘できる低速まで帰還部材に衝撃を与えることなく、減速することができる。
また、パラグライダ型のラムエアパラシュートを、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材を前記垂直状態に懸垂しながら更に減速するので、帰還部材の降下速度をラムエアパラシュートで姿勢制御と方向制御が可能な速度まで帰還部材に衝撃を与えることなく、減速することができる。
さらに、姿勢変更装置で、帰還部材をラムエアパラシュートで懸垂したまま、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態から水平状態に姿勢変更した後、誘導制御装置で、ラムエアパラシュートの姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導するので、パラグライダ型のラムエアパラシュートにより方向制御が可能であり、かつ着地時に帰還部材（例えばロケット又はロケット部材）の全体にかかる衝撃を少なくすることができる。
【００１５】
また、メインパラシュート（ラムエアパラシュート）を開いた状態で帰還部材を垂直状態から水平状態に姿勢変更することで、メインパラシュートをそのまま使用し、そのための別のパラシュートが不要となる。なお現実問題として、ロケットの横腹にはパラシュートを格納する場所はない。
またロケットを水平状態にしてロケットの前後左右４箇所で支えた方が、安定し、方向制御が容易となる。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記姿勢変更ステップにおいて、ラムエアパラシュートをフレア制御して、浮力を大きくし姿勢変更時の衝撃を弱める。
この方法により、帰還部材を垂直状態から水平状態に姿勢変更する際の衝撃を弱めることができる。
【００１７】
また、前記姿勢変更装置は、帰還部材の先端部又は後端部とラムエアパラシュートとを連結し、帰還部材の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂するための垂直索と、
帰還部材の先端部及び後端部とラムエアパラシュートとを連結し、帰還部材の長手方向を地上に対し水平状態に懸垂するための水平索と、
前記垂直索をラムエアパラシュートから分離する垂直索分離装置と、を備え、
前記水平索は、帰還部材を垂直索で垂直状態に懸垂する際に、水平索に張力が作用しない十分な長さを有する。
【００１８】
この構成により、前記ラムエアパラシュートで垂直索を介して帰還部材を懸垂したまま、垂直索分離装置で垂直索をラムエアパラシュートから分離し、水平索を介して帰還部材を懸垂することにより、帰還部材の長手方向を垂直状態から水平状態に変化させることができる。
【００１９】
前記ラムエアパラシュートと帰還部材との間に設けられ指令により切り離し可能な切離し装置を備え、
該切離し装置は、その間の張力を伝達する連結状態と張力を開放してその間を分離する分離状態とに切替可能な着脱装置と、該着脱装置を連結状態から張力を開放して分離状態に遠隔制御で移行させるための切離し用アクチュエータとを有する。
【００２０】
この構成により、切離し用アクチュエータで着脱装置を連結状態から張力を開放して着脱装置を分離状態に遠隔制御で移行させることにより、高速用パラシュート及び／又はラムエアパラシュートと帰還部材とを遠隔から指令により切り離すことができる。
【００２１】
また、前記着脱装置は、ラムエアパラシュートに懸垂用索を介して連結された第１ピン部材と、帰還部材に懸垂用索を介して連結された第２ピン部材と、第１ピン部材と第２ピン部材を着脱可能に連結する着脱金具とを有し、
該着脱金具は、第２ピン部材に連結され第１ピン部材が張力の分力で張力に直交する方向に外れるようになった連結金具と、前記分力に抵抗し「てこの原理」で相対的に小さい力で第１ピン部材を連結位置に保持するレバー機構とからなり、
前記切離し用アクチュエータは、前記レバー機構の一部に係止してこれを連結位置に保持する伸縮可能なラッチ部材と、該ラッチ部材を退避させる電磁ソレノイドとからなる。
【００２２】
この構成により、電磁ソレノイドでラッチ部材を退避させ、レバー機構の一部との係止を外して、第１ピン部材を連結金具から張力の分力で張力に直交する方向に外して、第１ピン部材と第２ピン部材を分離し、高速用パラシュート及び／又はラムエアパラシュートと帰還部材とを遠隔から指令により確実に切り離すことができる。
【００２３】
従って、帰還部材が着地目標から大きくずれ、目標地点への誘導ができず、住宅地等着地できない場所への飛行が懸念される場合は、上記電磁ソレノイドを作動させ、レバー機構を張力の分力で解放することにより、安全な場所で切り離しを行うことができる。
【００２４】
前記誘導制御装置は、無線で遠隔操作可能な無線遠隔操作装置を備える、ことが好ましい。
この構成により、例えば、目標地点に危険物があったり、人が入ってきた等の緊急の場合、無線遠隔操作装置（手動）に切り換え、目視にて手動で誘導し、危険物や人等を回避できる安全な場所に着地させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
上述したように、本発明の高速で帰還する帰還部材の回収方法及び回収装置は、宇宙や高空から高速で帰還する帰還部材を回収することができ、帰還部材に衝撃を与えることなく、減速後に目標地点まで誘導し、衝撃の小さいソフトランディングを無人で行うことができる、等の優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００２７】
図１は、本発明の回収装置を備えた帰還部材の全体構成図である。この図において、帰還部材１は、高速で地上に帰還する細長い円筒形のロケットであり、先端部１ａと後端部１ｂを有する。
【００２８】
本発明の回収装置１０は、高速用パラシュート１２、ラムエアパラシュート１４、姿勢変更装置１６、誘導制御装置１８、及び切離し装置２０を備える。
【００２９】
高速用パラシュート１２は、帰還部材１（ロケット）の先端部又は後端部（この例では後端部１ｂ）に連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材の長手方向（先端部１ａと後端部１ｂを結ぶ軸線方向）を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速するようになっている。高速用パラシュート１２は、例えば、パイロットシュート、ドローグシュートからなり、この順で開傘し、徐々に減速して衝撃を緩和するようになっているのがよい。なお、本発明はこの構成に限定されず、単一のパラシュートでも３基以上のパラシュートで構成してもよい。
【００３０】
ラムエアパラシュート１４は、パラグライダ型であり、帰還部材１の先端部１ａ及び後端部１ｂに連結され、その限界速度以下で開傘可能であり、帰還部材１を垂直状態に懸垂しながら更に減速するようになっている。ラムエアパラシュート１４は、滑空時に姿勢制御と方向制御を行うコントロール・コード（制御索）とそのアクチュエータを備える。
【００３１】
姿勢変更装置１６は、ラムエアパラシュート１４で懸垂したまま、帰還部材１の長手方向を垂直状態から地上に対し水平状態に変化させる機能を有する。
【００３２】
図２は、図１の垂直状態から水平状態に変化する過程を示す作動説明図である。
姿勢変更装置１６は、垂直索１７ａ、水平索１７ｂ、及び垂直索分離装置１７ｃを備える。
垂直索１７ａは、帰還部材１の先端部又は後端部（この例では後端部１ｂ）とラムエアパラシュート１４とを連結し、帰還部材１の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂するようになっている。
水平索１７ｂは、帰還部材１の先端部１ａ及び後端部１ｂとラムエアパラシュート１４とを連結し、帰還部材１の長手方向を地上に対し水平状態に懸垂するようになっている。この水平索１７ｂは、帰還部材１を垂直索１７ａで垂直状態に懸垂する際に、水平索に張力が作用しない十分な長さを有し、ゆるんだ状態になっている。
【００３３】
なお、ロケット（帰還部材１）を水平状態にして水平索１７ｂで前後左右４箇所で支えるのが好ましく、これにより、姿勢が安定し、方向制御が容易となる。また、着地時にロケット全体にかかる衝撃を少なくすることができる。
垂直索分離装置１７ｃは、垂直状態に懸垂された状態で、垂直索１７ａを機体後端１ｂから分離する機能を有する。垂直索分離装置１７ｃは、例えば周知の切断装置である。
この構成により、ラムエアパラシュート１４で垂直索１７ａを介して帰還部材１を懸垂したまま（図１）、垂直索分離装置１７ｃで垂直索１７ａを機体後端１ｂから分離し（例えば切り離し）、水平索１７ｂを介して帰還部材１を懸垂することにより（図２Ｂ）、帰還部材１の長手方向を垂直状態（図１）から水平状態（図２Ｃ）に変化させることができる。
【００３４】
図１において、誘導制御装置１８は、帰還部材１（ロケット）の先端ノーズコーンに格納されており、ラムエアパラシュート１４の姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する機能を有する。ラムエアパラシュート１４の姿勢制御と方向制御は、上述したコントロール・コードとそのアクチュエータを介して行う。このアクチュエータは、例えば、コントロール・コード用のリール装置であるのがよい。
また誘導制御装置１８は、無線で遠隔操作可能な図示しない無線遠隔操作装置を備え、緊急の場合、無線遠隔操作装置（手動）に切り換え、目視にて手動で誘導し、危険物や人等を回避できる安全な場所に着地させることができるようになっている。
【００３５】
さらに、誘導制御装置１８は、慣性航空装置、ＧＰＳ装置、対地高度計、データ通信装置、等滑空に必要な航空計器を備えるのがよい。
【００３６】
切離し装置２０は、ラムエアパラシュート１４と帰還部材１との間に設けられ指令により切り離し可能な機能を有する。
図３は、切離し装置２０の一例を示す構成図であり、図３Ａは連結状態、図３Ｃは分離状態、図３Ｂはその移行状態を示す。
この切離し装置２０は、ラムエアパラシュート１４と帰還部材１との間の張力Ｔを伝達する連結状態と張力Ｔを開放してその間を分離する分離状態とに切替可能な着脱装置２２と、着脱装置２２を連結状態から張力を開放して分離状態に遠隔制御で移行させるための切離し用アクチュエータ２４とを有する。
【００３７】
図３において、着脱装置２２は、ラムエアパラシュート１４に懸垂用索２を介して連結された第１ピン部材２２ａと、帰還部材１に懸垂用索３を介して連結された第２ピン部材２２ｂと、第１ピン部材２２ａと第２ピン部材２２ｂを着脱可能に連結する着脱金具２３とを有する。
着脱金具２３は、第２ピン部材２２ｂに連結され第１ピン部材２２ａが張力Ｔの分力で張力に直交する方向に外れるようになった連結金具２３ａと、前記分力に抵抗し「てこの原理」で相対的に小さい力で第１ピン部材２２ａを連結位置に保持するレバー機構２３ｂとからなる。レバー機構２３ｂは、この例では、端部が交互に連結金具２３ａにピンで回転可能に取り付けられた３本のレバー２３ｂ-１，２３ｂ-２，２３ｂ-３からなり、各レバーの中間部で第１ピン部材２２ａ又は内側のレバー端部に接触して、「てこの原理」を利用して相対的に小さい力（例えば、０．５×０．２×０．２＝０．０２、すなわち１／５０の力）で第１ピン部材２２ａを連結位置に保持するようになっている。
切離し用アクチュエータ２４は、この例ではレバー機構２３ｂの一部（レバー２３ｂ-３の端部）に係止してこれを連結位置に保持する伸縮可能なラッチ部材２４ａと、ラッチ部材２４ａを退避させる電磁ソレノイド２４ｂとからなる。
【００３８】
この構成により、図３Ｂに示すように、電磁ソレノイド２４ｂでラッチ部材２４ａを退避させ、ラッチ部材２４ａによるレバー機構の一部（レバー２３ｂ-３の端部）との係止を外して、３本のレバーを順次解放する。
これにより、第１ピン部材２２ａを連結金具２３ａから張力Ｔの分力で張力に直交する方向に外して、第１ピン部材２２ａと第２ピン部材２２ｂを分離し、図３Ｃに示すように、ラムエアパラシュート１４と帰還部材１とを遠隔から指令により確実に切り離すことができる。
【００３９】
図４及び図５は、本発明の回収方法を示すパラシュート開傘シーケンスの概要図である。本発明の回収方法は、第１減速ステップ、第２減速ステップ、姿勢変更ステップ及び誘導制御ステップからなる。
【００４０】
図４は、第１減速ステップの模式図である。第１減速ステップでは、高速で地上に帰還する帰還部材１の先端部又は後端部（この例では後端部１ｂ）に連結された高速用パラシュート１２（この例ではパイロットシュート１２ａとドローグシュート１２ｂからなる）を、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材１の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速する。
すなわち、図４において、高速で地上に帰還する帰還部材１がドローグシュート１２ｂの限界速度（例えば１００ｍ／ｓ）以下になったときに（Ａ）、尾部（後端部）に設けられたパイロットシュート作動機構を作動させ（Ｂ）、パイロットシュート１２ａを開傘させる（Ｃ）。
次いで、パイロットシュート１２ａによりドローグシュート１２ｂが引き出され（Ｄ、
Ｅ）、ドローグシュート１２ｂを開傘させる（Ｆ）。
次いでパイロットシュート１２ａを分離して、ドローグシュート１２ｂにより単独でラムエアパラシュート１４の限界速度（例えば６０ｍ／ｓ）まで減速する（Ｇ）。
【００４１】
図４における減速は、帰還部材１の長手方向を地上に対し垂直状態に懸垂しながら減速するのが好ましい。しかしこの垂直状態は厳密に地上に対し垂直である必要はなく、高速で地上に帰還する帰還部材１の落下方向、風速等により、地上に対し傾斜してもよい。
【００４２】
図５は、第２減速ステップ、姿勢変更ステップ及び誘導制御ステップの模式図である。
第２減速ステップでは、帰還部材１の先端部及び後端部に連結されたパラグライダ型のラムエアパラシュート１４を、その限界速度以下で開傘させ、帰還部材１を地上に対し垂直状態に懸垂しながら更に減速する（Ｈ，Ｉ，Ｊ）。
【００４３】
姿勢変更ステップでは、ラムエアパラシュート１４で懸垂したまま、帰還部材１の長手方向を地上に対し垂直状態（Ｊ）から水平状態（Ｋ）に姿勢変更する。すなわち、  メインパラシュート（ラムエアパラシュート１４）により、減速して所定の速度または高度に達したら、ロケットを垂直状態に維持している索を切断（切り離し）し、ロケットを４箇所で水平状態に懸垂する。なおこの姿勢変更ステップにおいて、ラムエアパラシュート１４をフレア制御して、浮力を大きくし姿勢変更時の衝撃を弱めるのがよい。
【００４４】
次いで、誘導制御ステップでは、ラムエアパラシュート１４の姿勢制御と方向制御を自動制御又は遠隔制御して、目標地点まで誘導する（Ｋ，Ｌ）。
ロケットに搭載したフライトコンピュータに予め目標地点を入力しておき、ＧＰＳアンテナにより自己の位置を認識しながら、目標地点に向けて飛行するようフライトコンピュータによりパラシュート制御用リール機構を作動させる。
さらに、着地寸前の高度で、２本の制御索を同時に引っ張ることで、フレアをかけ、ロケットを軟着陸させる。
【００４５】
上述した方法及び装置により、パラシュートを用いて、ロケットを垂直状態で２段又は３段階程度で減速させ、最後のメインパラシュートはパラグライダ型のラムエアパラシュート１４を使用するので、減速と方向制御が可能となる。
また、ロケットの懸垂状態を垂直から水平に変化させ、この状態で２本の制御索を調整することで目標地点まで誘導・着地・回収することができる。
さらに、メインパラシュートを開いた状態でロケットとの相対位置関係を変えることで、メインパラシュートをそのまま使用し、そのための別のパラシュートが不要となる。なお、現実問題として、ロケットの横腹にパラシュートを格納する場所はない。
また上述した垂直索分離装置１７ｃで垂直索を切断（切り離す）することで、ロケットを簡単に垂直状態から水平に変えることができる。
さらに、分離機構２０は、３本のレバーをてこの原理を利用して構成しているので、住宅密集地等に着地することを回避し、安全な場所に落下させることができ、かつ固定時のソレノイドを小型・低能力のものにできる。
また、緊急の場合、手動に切り換えることができる無線遠隔操作装置を備えているので、目標地点に危険物があったり、人が入ってきた等の緊急の場合に、目視にて手動で誘導し、危険物や人等を回避できる安全な場所に着地させることができる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の回収装置を備えた帰還部材の全体構成図である。
【図２】図１の垂直状態から水平状態に変化する過程を示す作動説明図である。
【図３】切離し装置の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の第１減速ステップの模式図である。
【図５】本発明の第２減速ステップ、姿勢変更ステップ及び誘導制御ステップの模式図である。
【図６】非特許文献１の回収手段の模式図である。
【図７】非特許文献２の回収手段の模式図である。
【図８】非特許文献３の回収手段の模式図である。
【図９】非特許文献４の着陸手段の模式図である。
【図１０】特許文献１の落下傘の模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  帰還部材、１ａ  先端部、１ｂ  後端部、２  懸垂用索、３  懸垂用索、
１０  回収装置、１２  高速用パラシュート、
１２ａ  パイロットシュート、１２ｂ  ドローグシュート、
１４  ラムエアパラシュート、１６  姿勢変更装置、
１７ａ  垂直索、１７ｂ  水平索、１７ｃ  垂直索分離装置、
１８  誘導制御装置、２０  切離し装置、２２  着脱装置、
２２ａ  第１ピン部材、２２ｂ  第２ピン部材、２３  着脱金具、
２３ａ  連結金具、２３ｂ  レバー機構、
２３ｂ-１，２３ｂ-２，２３ｂ-３  レバー、
２４  切離し用アクチュエータ、
２４ａ  ラッチ部材、２４ｂ  電磁ソレノイド
【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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