(57)【要約】      （修正有）【課題】輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるための、方法、装置、及びシステムを提供する。【解決手段】臨界マッハ数よりも速い速度で移動する輸送体１００の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、紫外線エネルギーが生成される。紫外線エネルギーは、複数の紫外線エネルギー源から、輸送体の選択された領域１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３４で輸送体の外面を通過するように輸送される。輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるように、選択された領域で、プラズマが生成される。【選択図】図１
2017137041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することができる前記輸送体の内部構造に関連付けられた、複数の紫外線エネルギー源、及び
前記複数の紫外線エネルギー源に連結され、且つ、前記複数の紫外線エネルギー源から、前記輸送体の選択された位置の周りで前記輸送体の外面を通過するように、紫外線エネルギーを輸送し、前記選択された位置の周りでプラズマを生成する、複数のライトパイプを備える、装置。
【請求項２】
前記プラズマが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させ、
（ａ）前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに生成された衝撃効果を緩和させるか、
（ｂ）前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、抵抗を低減させるか、
（ｃ）前記輸送体が、前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、前記輸送体の望ましくない加熱を低減させるか、のうちの少なくとも何れかである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プラズマが帯電したイオンを含み、前記帯電したイオンが、（ａ）前記選択された位置の周りの空気の粘度を低減させ、それによって、前記空気が前記輸送体の表面から遠ざけられることをもたらすか、（ｂ）前記選択された位置の周りで境界層内の空気にエネルギーを追加し、前記選択された位置の周りで前記輸送体に対する前記境界層の付着を維持する助けとなるか、のうちの少なくとも何れかである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プラズマが、指向性エネルギーストライクから前記選択された位置を保護する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の紫外線エネルギー源のうちの１以上の紫外線エネルギー源が、発光ダイオード又はレーザ装置のうちの一方から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記紫外線エネルギーが、約３００ナノメートル未満の波長を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記紫外線エネルギーが、遠紫外線エネルギーと中紫外線エネルギーのうちの一方から選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記輸送体の前記外面上に保護コーティングを更に備え、前記保護コーティングが前記紫外線エネルギーを透過する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記選択された位置が、前記輸送体の操縦翼面の前縁にある、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記選択された位置が、前記輸送体の、翼、ノーズセクション、操縦翼面、水平安定板、垂直安定板、タレット、又は胴体のうちの１つにある、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記輸送体が、遷音速輸送体、超音速輸送体、及び極超音速輸送体のうちの１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
輸送体が前記輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるための方法であって、
前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動する前記輸送体の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、紫外線エネルギーを生成すること、
前記複数の紫外線エネルギー源から、前記輸送体の選択された位置の周りで前記輸送体の外面を通過するように、前記紫外線エネルギーを輸送すること、及び
前記選択された位置の周りでプラズマを生成し、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動することによる前記望ましくない効果を緩和させることを含む、方法。
【請求項１３】
前記プラズマを生成することが、
前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させるように、前記選択された位置の周りで前記プラズマを生成し、それによって、（ａ）前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに生成された衝撃効果を緩和させること、及び（ｂ）前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、抵抗及び前記輸送体の望ましくない加熱を低減させること、のうちの少なくとも一方を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プラズマを生成することが、
指向性エネルギーストライクから前記選択された位置を保護するように、前記プラズマを生成することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記紫外線エネルギーを生成することが、
約３００ナノメートル未満の波長を有する前記紫外線エネルギーを生成することを含む、請求項１２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、超音速輸送体に関し、特に、超音速で移動することによる望ましくない効果を緩和させることに関する。更に具体的には、本開示は、輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で輸送体が移動することによる望ましくない効果を、プラズマを使用して緩和させるための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音速輸送体は、音速を超える速度である超音速の速度で移動することができる輸送体である。超音速輸送体が音速に近づき且つそれを超えようとするとき、空気の有限粘度（ｆｉｎｉｔｅ  ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）は、様々な望ましくない効果をもたらし得る。これらの望ましくない効果は、望ましくない衝撃の効果、抵抗、及び超音速輸送体の望ましくない加熱を含み得るが、それらに限定されるものではない。例えば、望ましくない衝撃の効果は、弧状衝撃波（ｂｏｗ  ｓｈｏｃｋ）、シヤショック（ｓｈｅａｒ  ｓｈｏｃｋ）、何らかの他のタイプの衝撃、又は超音速輸送体に作用する引張力（ｄｒａｆｔ  ｆｏｒｃｅ）を増加させる、何らかのそれらの組み合わせを含み得る。
【０００３】
空気プラズマは、超音速で移動することによる望ましくない効果を緩和させる１つの手段である。空気プラズマを生成するための現在のシステムは、例えば、非限定的に、コロナ放電及びマイクロ波無線周波数（ＲＦ）放電を生成するシステムの使用を含む。しかし、これらの現在利用可能なシステムは、必要とされる以上に加熱された空気プラズマを生成し得る。加熱された空気プラズマは、超音速輸送体の望ましくない加熱をもたらし、超音速輸送体の空力性能に影響を与え得る。
【０００４】
更に、これらのシステムは、検出可能であり得る、無線周波数痕跡（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）などの、望ましくない痕跡を生成し得る。また更に、生成された空気プラズマを流れに沿って制御することは、これらの現在の利用可能なシステムを使用する際に望まれるよりも困難であり得る。例えば、空気プラズマは、超音速輸送体のアンテナ装置又はアンテナ開口部の動作と干渉し得る。したがって、少なくとも上述の問題点の幾つかと、起こり得る他の問題点を考慮した方法及び装置を有することが望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００５】
例示的な一実施形態では、装置が、複数の紫外線エネルギー源及び複数のライトパイプを備える。複数の紫外線エネルギー源は、輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動できる輸送体の内部構造に関連付けられる。複数のライトパイプは、複数の紫外線エネルギー源に連結され、複数の紫外線エネルギー源から、輸送体の選択された位置の周りで輸送体の外面を通過するように紫外線エネルギーを輸送し、選択された位置の周りでプラズマを生成する。
【０００６】
別の例示的な一実施形態では、プラズマ生成システムが、複数の紫外線エネルギー源及び複数のライトパイプを備える。複数の紫外線エネルギー源は、超音速輸送体の内部構造に関連付けられる。複数のライトパイプは、複数の紫外線エネルギー源と超音速輸送体の外面に連結される。複数のライトパイプは、複数の紫外線エネルギー源から、超音速輸送体の選択された位置の周りで超音速輸送体の外面を通過するように紫外線エネルギーを輸送し、選択された位置の周りでプラズマを生成する。
【０００７】
更に別の例示的な一実施形態では、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるための方法が提供される。紫外線エネルギーは、超音速の速度で移動する輸送体の内部構造と関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して生成される。紫外線エネルギーは、複数の紫外線エネルギー源から、輸送体の選択された位置の周りで輸送体の外面を通過するように輸送される。選択された位置の周りでプラズマが生成され、該プラズマは、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させる。
【０００８】
特徴及び機能は、本開示の様々な実施形態において単独で実現することが可能であるか、又は以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解され得る、更に別の実施形態において組み合わされることが可能である。
【０００９】
例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、更にはその目的及び特徴とは、添付図面を参照して本開示の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的な一実施形態による、超音速輸送体の等角図である。
【図２】例示的な一実施形態による、プラズマ生成システムの図である。
【図３】例示的な一実施形態による、ブロック図の形態にある輸送体の図である。
【図４】例示的な一実施形態による、フローチャートの形態にある、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるためのプロセスの図である。
【図５】例示的な一実施形態による、フローチャートの形態にある、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるためのプロセスの図である。
【図６】例示的な一実施形態による、ブロック図の形態にある輸送体の製造及び保守方法の図である。
【図７】例示的な一実施形態による、ブロック図の形態にある超音速輸送体の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例示的な実施形態は、種々の検討事項を認識し、且つ、考慮している。例えば、例示的な実施形態は、輸送体が遷音速、超音速、又は極超音速であるときに、生み出された望ましくない効果を緩和させるために、輸送体の周りにプラズマを生成する方法及び装置を有することが望ましいと認識し、且つ、考慮している。例示的な一実施例として、超音速航空機が遷音速、超音速、又は極超音速であるとき、生み出された望ましくない効果を緩和させるために、超音速航空機の周りにプラズマを生成する方法及び装置を有することが望ましいだろう。
【００１２】
特に、例示的な実施形態は、輸送体の周りでプラズマを生成するために紫外線エネルギーが使用され得ることを認識し、且つ、考慮している。特に、発光半導体などの紫外線エネルギー源が、空気の加熱を必要とせずに空気中でプラズマイオン生成するために使用され得るが、それに限定されるものではない。例えば、紫外線波長を有する単一の光子が、空気の加熱を助けとして必要とすることなしに、空気中でプラズマイオンを生成するために使用され得る。
【００１３】
更に、紫外線エネルギー源は、プラズマが下流へ流れ、且つ、超音速輸送体のセンサ装置又は開口部の性能と干渉する危険性なしに、超音速輸送体の周りの選択された位置の周りの空気中でプラズマを生成するために使用され得る。紫外線エネルギー源は、超音速輸送体の周りの空気中でのプラズマの生成のための、単純で費用効果に優れた解決策でもあり得る。
【００１４】
したがって、例示的な実施形態は、輸送体が遷音速、超音速、又は極超音速であるときに生じる望ましくない効果を緩和させるために、輸送体の周りでプラズマを生成するための方法及び装置を提供する。例示的な一実施例では、輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動する輸送体の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、紫外線エネルギーが生成される。紫外線エネルギーは、複数の紫外線エネルギー源から、輸送体の選択された位置の周りで輸送体の外面を通過するように輸送される。選択された位置の周りでプラズマが生成され、該プラズマは、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させる。
【００１５】
ここで図面、特に図１を参照すると、例示的な一実施形態による、超音速輸送体の等角図が描かれている。この例示的な実施例では、超音速輸送体１００が、胴体１０２、ノーズセクション１０４、翼１０６、翼１０８、テールセクション１１０、エンジン１１２、及びエンジン１１４を含む。
【００１６】
図１では、超音速輸送体１００の複数の領域１１６が識別される。例えば、非限定的に、複数の領域１１６は、領域１１８、領域１２０、領域１２２、領域１２４、領域１２６、領域１２８、領域１３４、又は超音速輸送体１００の何らかの他の領域のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００１７】
本明細書の中で使用される際に、「〜のうちの少なくとも１つ」というフレーズは、アイテムのリストとともに使用されるときに、リストされたアイテムのうちの１以上の種々の組み合わせが使用され、且つリストの中の各々のアイテムのうちの１つだけが必要とされ得る、ということを意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、ステップ、工程、プロセス又はカテゴリのことである。すなわち、「〜のうちの少なくとも１つ」は、アイテムの任意の組み合わせ、あるいはいくつかのアイテムがリストから使用され得ることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要なわけではない。
【００１８】
例えば、非限定的に、「アイテムＡ、アイテムＢ、又はアイテムＣのうちの少なくとも１つ」あるいは「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」又は「アイテムＡとアイテムＣ］を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、又はアイテムＣのうちの少なくとも１つ」あるいは「アイテムA、アイテムB、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は非限定的に、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は何らかの他の好適な組み合わせを意味し得る。
【００１９】
超音速輸送体１００の実施態様に応じて、複数の領域１１６の各領域は、様々なタイプの構造を含み得る。例示的な一実施例では、領域１１８が、前方セクション、ノーズコーンセクション、胴体前部、又は超音速輸送体１００の何らかの他の前方部分のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００２０】
領域１２０と領域１２２は、それぞれ、翼１０６と翼１０８の前縁に沿って配置され得る。領域１２０は、翼１０６の前縁を形成する１以上の構造を含み得る。領域１２２は、翼１０８の前縁を形成する１以上の構造を含み得る。実施態様に応じて、領域１２０と領域１２２は、各々、ストレーキ（ｓｔｒａｋｅ）、カナード（ｃａｎａｒｄ）、スラット（ｓｌａｔ）、又は何らかの他のタイプの操縦翼面のうちの少なくとも１つの少なくとも一部分を含み得る。
【００２１】
領域１２４は、超音速輸送体１００の尾部の近傍で、テールセクション１１０の前縁に沿って、又はテールセクション１１０の全体の表面領域にわたり配置され得る。例示的な一実施例では、領域１２４が、垂直若しくは水平安定板、ラダー、ラダーベータ（ｒｕｄｄｅｒｖａｔｏｒ）、（図示されていないが当業者には知られている）水平エレベータ、又は何らかの他のタイプの操縦翼面のうちの少なくとも１つを含み得る。領域１２６と領域１２８は、各々、エルロン、スポイラー、フラップ、フラッペロン、又は何らかの他のタイプの翼操縦翼面若しくは後縁操縦翼面のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００２２】
この例示的な実施例では、領域１３４が、超音速輸送体１００に関連付けられたタレット（ｔｕｒｒｅｔ）を含む。本明細書で使用される際に、タレットなどの１つの構成要素が超音速輸送体１００などの別の１つの構成要素と「関連付けられる」ときに、その関連付けは、図示されている実施例における物理的な関連付けである。例えば、タレットなどの第１の構成要素は、第２の構成要素に固定されること、第２の構成要素に接合されること、第２の構成要素に取り付けられること、第２の構成要素に溶接されること、第２の構成要素に締結されること、又は何らかの他の適切なやり方で第２の構成要素に連結されること、のうちの少なくとも１つにより、超音速輸送体１００などの第２の構成要素に関連付けられ得る。第１の構成要素は、第３の構成要素を使用して第２の構成要素に連結されてもよい。更に、第１の構成要素は、第２の構成要素の部分として、第２の構成要素の拡張として、又はこれらの両方として形成されることにより、第２の構成要素に関連付けられていると見なされ得る。
【００２３】
領域１３４が、タレットを含むときに、このタレットは、ラダーシステム、指向性エネルギー兵器、又は何らかの他のタイプのシステムのうちの１以上の構成要素を収容するために使用され得る。ある場合では、タレットが、航法、通信、又は情報、監視、及び偵察（ＩＳＲ）のうちの少なくとも１つのために使用される構成要素及びシステムに関連するセンサを収容するために使用され得る。ある場合では、タレットが、電子妨害手段、赤外線妨害手段、又はそれらの両方に関連する構成要素のために使用され得る。
【００２４】
超音速輸送体１００は、マッハ１よりも速い速度で移動することができる。マッハ１、マッハ２、マッハ４、又はマッハ７などのマッハ数は、音速に対する対気速度の比率であり得る。ある例示的な実施例では、超音速輸送体１００が、超音速を超えた速度で移動することができる極超音速輸送体の形態をとり得る。例えば、極超音速輸送体１００は、約マッハ５よりも速い速度で移動することができてもよい。
【００２５】
超音速輸送体１００が音速に接近すると、超音速輸送体１００は遷音速になり得る。超音速輸送体１００が遷音速であるときに、気流１３２の速度の範囲は、超音速輸送体１００の周りを囲んで、且つ、超音速輸送体１００を通過して流れるように存在し得る。この速度の範囲は、同時に、音速未満の速度、音速の速度、音速よりも速い速度を含み得る。例えば、非限定的に、この速度の範囲は、マッハ約０．８からマッハ約１．２の間であり得る。
【００２６】
これらの例示的な実施例では、超音速輸送体１００が、超音速輸送体１００の臨界マッハ数と音速よりも速い速度との間の速度で移動するときに、遷音速であると考えられ得る。超音速輸送体１００の臨界マッハ数は、超音速輸送体１００のある部分の周りの気流１３２が音速に到達しているけれども、対気速度が音速を超えていない場合の、最も低いマッハ数である。
【００２７】
超音速輸送体１００が、臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、超音速輸送体１００の周りを囲んで、且つ、超音速輸送体１００を通過して流れる、遷音速気流、音速気流、及び超音速気流の局所的な領域が生成され得る。これらの気流の局所的な領域は、今度は、望ましくない空力抵抗及びある場合には他のタイプの望ましくない空力効果を生成し得る、衝撃波を生成し得る。
【００２８】
例示的な一実施例では、マッハ約０．８からマッハ約１．２の間の遷音速の速度で移動しているときに、超音速輸送体１００が、遷音速であると考えられ得る。この例示的な実施例では、マッハ約１．２よりも速い超音速の速度で移動しているときに、超音速輸送体１００が、超音速であると考えられる。更に、この例示的な実施例では、選択された閾値速度よりも速い極超音速の速度で移動しているときに、超音速輸送体１００が、極超音速であると考えられる。例えば、非限定的に、この選択された閾値速度は、マッハ約５であり得る。
【００２９】
超音速輸送体１００が遷音速の速度、超音速の速度、又は極超音速の速度で移動するときに、（この図では示されていない）プラズマ生成システムが、遷音速の速度、超音速の速度、又は極超音速の速度で移動していることによって生み出される望ましくない効果を緩和させるために使用され得る。例えば、非限定的に、これらの望ましくない効果は、望ましくない衝撃効果、抵抗、超音速輸送体１００の望ましくない加熱、何らかの他のタイプの望ましくない効果、又は何らかのそれらの組み合わせを含み得る。
【００３０】
（図示せぬ）プラズマ生成システムは、超音速輸送体１００の複数の領域１１６に連結された紫外線エネルギー源を含み得る。紫外線エネルギー源は、複数の領域１１６の周りの空気中にプラズマイオンを生成するために使用される、紫外線エネルギーを生成し得る。例えば、非限定的に、この紫外線エネルギーは、遠紫外線エネルギー、中紫外線エネルギー、又は何らかの他のタイプのイオン化紫外線エネルギーの形態をとり得る。
【００３１】
例示的な一実施例では、複数の領域１１６から放出された紫外線エネルギーが、イオン化紫外線放射エネルギーであり得る。このイオン化紫外線放射エネルギーは、約３００ナノメートル未満の波長を有する紫外線放射エネルギーの形態をとり得る。例示的な一実施例では、イオン化紫外線放射エネルギーが、約２８０ナノメートル未満の波長を有し得る。更に別の例示的な一実施例では、イオン化紫外線放射エネルギーが、約１８０ナノメートル未満の波長を有し得る。
【００３２】
イオン化紫外線放射エネルギーが、空気の分子と接触するときに、空気の分子の少なくとも一部分がイオン化され、それによって、プラズマイオンを生成する。空気中のプラズマイオンは、プラズマ又は空気プラズマと呼ばれ得る。
【００３３】
超音速輸送体１００が遷音速になる直前に又は超音速輸送体１００が遷音速若しくは超音速であるときに、複数の領域１１６の周りの空気中にプラズマを生成することは、複数の領域１１６の周りの空気の粘度を変化させ、それによって、遷音速又は超音速である超音速輸送体１００の望ましくない効果を緩和させ得る。例えば、非限定的に、複数の領域１１６の周りの空気の粘度を変化させることは、超音速輸送体１００に対して流れる空気によって生成された衝撃波の成立を低減させることによって、望ましくない衝撃効果を緩和させる。例示的な一実施例では、複数の領域１１６の周りの空気の粘度を低減させることが、衝撃波の成立を低減させ得る。
【００３４】
特に、プラズマは、境界層の内側及び外側の空気に影響を与え得る。境界層は、超音速輸送体１００の外面のすぐ近くにある空気の層によって形成される。ある場合では、複数のタイプの境界層が、この表面に沿って同時に存在し得る。
【００３５】
空気中のプラズマイオンは、空気の粘度を低減させる電荷を運ぶ。特に、帯電したイオンは、空気が超音速輸送体１００の表面から遠ざけ（ｒｅｐｕｌｓｅ）られることをもたらす助けとなり得る。この遠ざけ（ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ）は、境界層の密度及び厚さも変化させる。境界層の厚さを増加させることは、抵抗を低減させる助けとなる。空気の粘度を低減させることによって、超音速輸送体１００の表面で空気が減速し又は停止することを妨げる。
【００３６】
更に、境界層内の空気は、低いエネルギーを有する。プラズマイオンは、この空気にエネルギーを追加し得る。プラズマを使用して境界層内の空気にエネルギーを追加することは、境界層内の空気が、飛行の間に生成される逆圧力勾配に対抗して更により遠くへ移動することを可能にする。境界層が更に後方で超音速輸送体１００から剥離すると、抵抗は低減される。したがって、プラズマは、超音速輸送体１００に対する境界層の付着を維持する助けとなる。
【００３７】
遷音速及び超音速の飛行の間に、衝撃波が、超音速輸送体１００からの気流の擾乱の可干渉性の集合（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）によって形成され得る。衝撃波の衝撃構造を変化させること及び衝撃波を上流へ移動させることは、これらの衝撃波の超音速輸送体１００への望ましくない効果を低減させ得る。プラズマは、衝撃波の衝撃構造及び位置を修正するために使用され得る。特に、プラズマは、衝撃波の衝撃構造を変化させること、形成される衝撃波を低減させること、又は衝撃波の成立の位置を変化させることのうちの少なくとも１つをもたらし、それによって、抵抗を低減させるために使用され得る。
【００３８】
更に、プラズマは、タレットを含む領域１３４の近くでの衝撃効果を制御し、タレット内に収容された構成要素に関する異常（ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ）又は潜在的な妨害を制御するためにも使用され得る。例えば、プラズマは、タレット内で使用されるセンサの機能における異常を制御するために使用され得る。
【００３９】
複数の領域１１６の周りで生成されるプラズマは、コールドプラズマであり、それは、超音速輸送体１００が超音速の速度で移動するときに、超音速輸送体１００の望ましくない加熱を低減させ、ある場合には、妨げる助けとなり得る。更に、複数の領域１１６の周りで生成されるプラズマは、指向性エネルギーストライクから複数の領域１１６を保護する助けとなり得る。
【００４０】
今度は図２を参照すると、例示的な一実施形態による、プラズマ生成システムの図が描かれている。この例示的な実施例では、プラズマ生成システム２００が、図１の超音速輸送体１００と共に使用され得る、１つのタイプのプラズマ生成システムの一実施例であり得る。
【００４１】
描かれているように、プラズマ生成システム２００は、図１からの超音速輸送体１００の領域１２０に関連付けられている。超音速輸送体１００の外面２０２は、外面２０４を備え得る。外面２０４は、連続的な表面又は不連続的な表面を含み得る。内部構造２０６は、外面２０４の下方に存在する。内部構造２０６は、パネル、フレーム構造、又は外面２０４の下に配置される何らかの他のタイプの構造の形態をとり得る。
【００４２】
この例示的な実施例では、プラズマ生成システム２００が、複数の紫外線エネルギー源２０８及び複数のライトパイプ２１０を含む。例えば、非限定的に、複数の紫外線エネルギー源２０８は、複数の発光ダイオード又は複数のレーザ装置の形態をとり得る。
【００４３】
複数の紫外線エネルギー源２０８は、内部構造２０６に連結されている。複数のライトパイプ２１０は、超音速輸送体１００の内部構造２０６と外面２０４との間に配置されている。具体的には、複数のライトパイプ２１０は、複数の紫外線エネルギー源、及び外面２０４によって形成された外面２０２に連結されている。
【００４４】
複数の紫外線エネルギー源２０８は、紫外線エネルギー２１２を生成する。複数のライトパイプ２１０は、複数の紫外線エネルギー源２０８から、超音速輸送体１００の外面２０２を通過するように、紫外線エネルギー２１２を輸送する。言い換えると、複数のライトパイプは、超音速輸送体１００の内側から、超音速輸送体１００の外側へ、紫外線エネルギー２１２を輸送する。
【００４５】
紫外線エネルギー源２１４は、複数の紫外線エネルギー源２０８のうちの１つの一実施例である。ライトパイプ２１６は、複数のライトパイプ２１０のうちの１つの一実施例である。紫外線エネルギー源２１４は、超音速輸送体１００の外面２０２を通過して、超音速輸送体１００から出るように、ライトパイプ２１６によって輸送される紫外線エネルギー２１２を生成して、紫外線エネルギー２１２の光線２１８を形成し得る。
【００４６】
光線２１８は、位置２２０において、ライトパイプ２１６から放出され得る。例示的な一実施例では、外面２０４の位置２２０における外面２０４の部分が、ライトパイプ２１６から放出される紫外線エネルギー２１２の光線２１８を透過する材料を含み得る。別の例示的な一実施例では、位置２２０に開口部が設けられ得る。
【００４７】
プラズマ生成システム２００によって領域１２０の外側に生み出される紫外線エネルギー２１２は、領域１２０の周りの空気中にプラズマイオンを生成し得る。特に、紫外線エネルギー２１２は、領域１２０の周りでプラズマを生成し、空気の粘度を変化させて、超音速の速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させる助けとなる。
【００４８】
例示的な一実施例では、紫外線エネルギー源２１４が、約１キロワットの出力のために構成され得る。ある場合では、紫外線エネルギー源２１４が、約１から約１０、０００ワットの出力のために構成され得る。これらの出力は、パルス波形、連続的波形、又はそれらの組み合わせの何れかを使用して、紫外線エネルギー源２１４によって達成され得る。そのようなパルス及び／又は連続的波形は、複数の紫外線エネルギー源２０８のうちの１つ、全部、又は交互的なシリーズ（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｓｅｒｉｅｓ）に分け与えられ、動作の間に、関心の対象となる複数の領域１１６の周りの隣接する気流１３２に対する、望ましい光線２１８のエネルギー伝達を達成し得る。
【００４９】
例示的な一実施例では、紫外線エネルギー源２１４が、選択された期間にわたり又は選択された秒毎若しくは分毎のパルスの数として、紫外線エネルギー２１２を連続的に放出するように構成され得る。紫外線エネルギー源２１４の出力を増加させること、紫外線エネルギーの単位時間毎のパルスの数を増加させること、又はそれらの両方は、プラズマ密度を増加させ得る。空気中のプラズマイオンの密度を増加させることは、超音速輸送体１００が臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させることにおけるプラズマの有益な効果を増加させ得る。
【００５０】
図１の超音速輸送体及び図２のプラズマ生成システム２００の図は、例示的な一実施形態が実装され得るやり方に物理的又は構造的な限定を課すことを意図していない。図示した構成要素に加え又は代えて、他の構成要素が使用されてもよい。いくつかの構成要素は、任意選択であってよい。
【００５１】
ここで図３を参照すると、例示的な一実施形態による、輸送体の図がブロック図の形態で描かれている。この例示的な実施例では、輸送体３００が、航空機、航空宇宙輸送体、ロケット、ミサイル、又は空中を移動することができる何らかの他のタイプの輸送体の形態をとり得る。
【００５２】
他の例示的な実施例では、輸送体３００が、超音速自動車などの地上の輸送体の形態をとり得るが、それらに限定されるものではない。ある場合では、輸送体３００が、水上輸送体、又は空中及び水上の両方で移動することができる輸送体の形態をとり得る。
【００５３】
この例示的な実施例では、輸送体３００が、輸送体３００の臨界マッハ数の速度で移動することができる。更に、輸送体３００は、輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することができる。超音速輸送体３００の臨界マッハ数は、超音速輸送体３００のある部分の周りの気流が音速に到達しているけれども、対気速度が音速を超えていない場合の、最も低いマッハ数である。
【００５４】
輸送体３００が輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、輸送体３００の周りの気流の一部分の速度は、音速よりも速くなり得る。言い換えると、輸送体３００が輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、輸送体３００の周りの気流の一部分の速度は、超音速である。遷音速は、臨界マッハ数と音速よりも速い速度との間の速度であり得る。この速度範囲内においては、気流のある部分が超音速であるけれども、気流の大部分は超音速ではないだろう。超音速の速度では、全てではなくても、ほとんどの気流が超音速である。
【００５５】
輸送体３００が超音速の速度で移動できるときに、輸送体３００は、超音速輸送体３０２と呼ばれ得る。図１の超音速輸送体１００は、図３の超音速輸送体の例示的な一実施態様である。他の例示的な実施例では、輸送体３００が遷音速の速度でのみ移動することができるときに、輸送体３００は、遷音速輸送体と呼ばれ得る。輸送体３００が極超音速の速度で移動できるときに、輸送体３００は、極超音速輸送体と呼ばれ得る。
【００５６】
輸送体３００が輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、衝撃波が生成され得る。これらの衝撃波は、輸送体３００の性能及び動作に影響を与える望ましくない効果を有し得る。プラズマ生成システム３０３が、輸送体３００に関連付けられ、輸送体３００が輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるために使用され得る。図２のプラズマ生成システム２００は、プラズマ生成システム３０３の例示的な一実施態様であり得る。
【００５７】
この例示的な実施例では、プラズマ生成システム３０３が、複数の紫外線エネルギー源３０４及び複数のライトパイプ３０６を含み得る。複数の紫外線エネルギー源３０４は、輸送体３００の内部構造３０８に連結され得る。内部構造３０８は、パネル、フレーム構造、又は輸送体３００の内側の何らかの他のタイプの構造の形態をとり得る。内部構造３０８は、複数の紫外線エネルギー源３０４の支持構造として機能し得る。内部構造３０８は、任意の数のロッド、ビーム、パネル、他のタイプの構造部材、又は何らかのそれらの組み合わせを含み得る。
【００５８】
紫外線エネルギー源３１０は、複数の紫外線エネルギー源３０４のうちの１つの一実施例であり得る。紫外線エネルギー源３１０は、発光ダイオード３１２、レーザ装置３１４、何らかの他のタイプの半導体装置、又は紫外線エネルギー３１６を生成することができる何らかの他のタイプの装置の形態をとり得る。ある場合では、紫外線エネルギー源３１０が、圧電素子の形態をとり得る。
【００５９】
複数の紫外線エネルギー源３０４によって生成される紫外線エネルギー３１６は、遠紫外線エネルギー３１８、中紫外線エネルギー３２０、又は何らかの他のタイプのイオン化紫外線エネルギーの形態をとり得る。これらの例示的な実施例では、紫外線エネルギー３１６が、約３００ナノメートル未満の波長を有し得る。
【００６０】
複数のライトパイプ３０６が、複数の紫外線エネルギー源３０４に連結され得る。複数のライトパイプ３０６は、複数の紫外線エネルギー源３０４から、輸送体３００の外面３２２を通過させて、輸送体３００の外側へ紫外線エネルギー３１６を運び又はさもなければ輸送し得る。
【００６１】
ライトパイプ３２４は、複数のライトパイプ３０６のうちの１つの一実施例である。ライトパイプ３２４は、紫外線エネルギー３１６を透過する材料を含み得る。例えば、ライトパイプ３２４は、石英材（ｑｕａｒｔｚ  ｍａｔｅｒｉａｌ）、石英ガラス（ｆｕｓｅｄ  ｓｉｌｉｃａ）、サファイア、又は何らかの他のタイプの材料のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００６２】
この例示的な実施例では、ライトパイプ３２４が、紫外線エネルギー源３１０に連結され得る。ライトパイプ３２４は、紫外線エネルギー源３１０によって生成された紫外線エネルギー３１６を運び、それによって、紫外線エネルギー３１６の光線が、外面３２２に沿った選択された位置３２６において、輸送体３００の外面３２２を通過して輸送体３００の外側へ放出される。
【００６３】
ライトパイプ３２４から放出された紫外線エネルギー３１６に反応して、選択された位置３２６の周りでプラズマ３２８が生成される。プラズマ３２８は、選択された位置３２６の周りの空気中のプラズマイオンの生成によって生成される。この例示的な実施例では、プラズマ３２８が、コールドプラズマの形態をとり、コールドプラズマは、選択された位置３２６の周りの輸送体３００の望ましくない加熱を低減させ又は妨げる助けとなり得る。
【００６４】
紫外線エネルギー３１６は、紫外線エネルギー源３１０と類似したやり方で、複数の紫外線エネルギー源３０４のうちの１以上の他の紫外線エネルギー源によって生成され得る。紫外線エネルギー３１６は、ライトパイプ３２４と類似したやり方で、複数のライトパイプ３０６のうちの１以上の他のライトパイプによって、輸送体３００の外面３２２を通過するように、複数の紫外線エネルギー源３０４のうちの１以上の他の紫外線エネルギー源から輸送され得る。
【００６５】
このやり方では、紫外線エネルギー３１６が、選択された位置３２６において、複数のライトパイプ３０６から放出され、それによって、プラズマ３２８が選択された位置３２６の周りで生成され得る。プラズマ３２８は、選択された位置３２６の周りの空気の粘度を変化させ、輸送体３００が輸送体３００の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに生み出された衝撃効果を緩和させるために使用され得る。更に、プラズマ３２８は、選択された位置３２６の周りの空気の粘度を変化させ、輸送体３００が臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、抵抗及び輸送体３００の望ましくない加熱を低減させ得る。
【００６６】
特に、プラズマ３２８は帯電したイオンを含み、帯電したイオンは、空気が輸送体３００の表面から遠ざけられる原因をもたらすことによって、粘度を低減させる助けとなり得る。したがって、遷音速及び超音速で飛行する間に、空気は、輸送体３００の表面にわたり、より滑らかに流れ得る。
【００６７】
更に、プラズマ３２８は、選択された位置３２６の周りで境界層内の空気にエネルギーを追加し得る。境界層にエネルギーを追加することは、選択された位置３２６の周りで輸送体３００に対する境界層の付着を維持し、境界層の剥離が選択された位置３２６からより遠くで生じることをもたらす助けとなり得る。
【００６８】
選択された位置３２６は、輸送体３００の操縦翼面の前縁にある位置であり得る。例えば、操縦翼面は、翼の一部分、フラップ、エルロン、水平安定板、垂直安定板、又は何らかの他のタイプの安定板であり得る。実施態様に応じて、選択された位置３２６は、輸送体３００の部分である又は輸送体３００に関連付けられた、何らかの他のタイプの構造上にあり得る。例えば、選択された位置３２６は、翼、ノーズセクション、操縦翼面、安定板、タレット、アンテナ、輸送体３００に関連付けられた突出構造、輸送体３００の胴体の一部分、又は何らかの他の構造のうちの１つから選択された構造上に又はその近傍にあり得る。
【００６９】
ある場合では、プラズマ３２８が、指向性エネルギーストライクにも対抗して、選択された位置３２６を保護し得る。例えば、非限定的に、指向性エネルギーストライクは、雷撃を含み得る。
【００７０】
ある例示的な実施例では、保護コーティング３３０が、輸送体３００の外面３２２を覆って形成され得る。保護コーティング３３０は、輸送体３００の外面３２２を保護し得るが、紫外線エネルギー３１６を透過もし得る。例えば、ライトパイプ３２４は、保護コーティング３３０を通過させて紫外線エネルギー３１６を輸送体３００の外側へ放出し得る。ある場合では、保護コーティング３３０が、石英のシェル（ｑｕａｒｔｚ  ｓｈｅｌｌ）の形態をとり得る。ある例示的な実施例では、保護コーティング３３０が、石英材、石英ガラス、サファイア、又は紫外線エネルギー３１６を透過する何らかの他のタイプの材料のうちの少なくとも１つを含む材料を含み得る。
【００７１】
他の例示的な実施例では、保護コーティング３３０が、紫外線エネルギー３１６を透過し得ない。例えば、非限定的に、保護コーティング３３０は、熱保護材料層の形態をとり得る。熱保護材料は、炭素‐炭素材料、石英系セラミック材料、セラミック材料、又は何らかの他のタイプの材料のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００７２】
ある例示的な実施例では、保護コーティング３３０が、紫外線エネルギー３１６を透過し、且つ、複数ライトパイプ３０６を覆う第１の複数の材料の部分と、熱保護材料を含む第２の複数の材料の部分とによって形成され得る。更に他の例示的な実施例では、保護コーティング３３０が使用され得ず、熱保護層が、輸送体３００の外面３２２の少なくとも一部分を覆うために使用され得る。複数のライトパイプ３０６は、この熱保護層を物理的に通り抜け、それによって、紫外線エネルギー３１６が輸送体３００の外側へ放出され得る。
【００７３】
図３の輸送体３００の図は、例示的な実施形態が実装され得るやり方に対する、物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示した構成要素に加え又は代えて、他の構成要素が使用されてもよい。いくつかの構成要素は、任意選択であってよい。また、ブロック図は、幾つかの機能的な構成要素を示すために提示されている。例示的な実施形態で実装されるときに、これらのブロックの１以上は、結合、分割され、又は異なるブロックへ結合、分割され得る。
【００７４】
プラズマ生成システム３０３が、輸送体３００の選択された位置３２６の周りでプラズマ３２８を生成するように説明されてきたが、プラズマ生成システム３０３は、他の位置の周りでプラズマを生成するために、輸送体３００の周りの異なる領域内に配置された、他の紫外線エネルギー源及びライトパイプを含み得る。このやり方では、臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる、輸送体３００の周りの様々な位置における望ましくない効果を緩和させるために、プラズマ生成システム３０３が使用され得る。
【００７５】
今度は図４を参照すると、例示的な一実施形態による、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるためのプロセスの図が、フローチャートの形態で描かれている。図４で示されているプロセスは、図１の超音速輸送体１００、図３の輸送体３００、又は何らかの他のタイプの超音速輸送体若しくは極超音速輸送体などの、輸送体と共に使用され得るが、それらに限定されるものではない。
【００７６】
該プロセスは、輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動する輸送体の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、紫外線エネルギーを生成することによって開始し得る（動作４００）。その後、紫外線エネルギーは、複数の紫外線エネルギー源から、輸送体の選択された位置の周りで輸送体の外面を通過するように輸送される（動作４０２）。
【００７７】
紫外線エネルギーによって、選択された位置の周りでプラズマが生成され、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させ（動作４０４）、その後、該プロセスは終了する。動作４０４では、望ましくない効果が、衝撃効果、抵抗、及び輸送体の望ましくない加熱を含み得るが、それらに限定されるものではない。
【００７８】
今度は図５を参照すると、例示的な一実施形態による、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるためのプロセスの図が、フローチャートの形態で描かれている。図５で示されているプロセスは、図１の超音速輸送体１００、図３の輸送体３００、又は何らかの他のタイプの超音速輸送体若しくは極超音速輸送体などの、輸送体と共に使用され得るが、それらに限定されるものではない。
【００７９】
該プロセスは、輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動する輸送体の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、約３００ナノメートル未満の波長を有する紫外線エネルギーを生成することによって開始し得る（動作５００）。例えば、非限定的に、紫外線エネルギーは、遠紫外線放射エネルギーであり得る。
【００８０】
次に、紫外線エネルギーは、複数の紫外線エネルギー源から、複数のライトパイプを通って、輸送体の選択された位置の周りで輸送体の外面を通過するように輸送される（動作５０２）。紫外線エネルギーによって、選択された位置の周りでプラズマが生成され、それによって、選択された位置の周りの空気の粘度が変化し、それによって、輸送体が輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、衝撃効果を緩和させ、抵抗を低減させ、輸送体の望ましくない加熱を低減させ（動作５０４）、その後、該プロセスは終了する。
【００８１】
図示した種々の実施形態での流れ図及びブロック図は、例示的な一実施形態における装置及び方法の幾つかの可能な実施形態の構造、機能、及び動作を示している。これに関して、フローチャート又はブロック図内の各ブロックは、１つの動作又は１つのステップの、モジュール、セグメント、機能、及び／又は部分を表わすことができる。
【００８２】
例示的な一実施形態の幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された１以上の機能が、図中に記載の順序を逸脱して起こり得る。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックが実質的に同時に実行されること、又は時には含まれる機能に応じてブロックが逆順に実施されることもあり得る。また、フローチャート又はブロック図に描かれているブロックに加えて、他のブロックが追加されることもある。
【００８３】
本開示の例示的な実施形態は、図６に示される輸送体の製造及び保守方法６００と、図７に示される超音速輸送体７００に照らして説明され得る。先ず図６を参照すると、例示的な一実施形態による、輸送体の製造及び保守方法が描かれている。製造前の段階では、輸送体の製造及び保守方法６００は、図７の超音速輸送体７００の仕様及び設計６０２と、材料の調達６０４とを含み得る。
【００８４】
製造段階では、図７の超音速輸送体７００の構成要素及びサブアセンブリの製造６０６と、システムインテグレーション６０８とが行われる。その後、図７の超音速輸送体７００は、運航６１２に供されるために、認可及び納品６１０を経てもよい。顧客による運航６１２中、図７の超音速輸送体７００は、改造、再構成、改修、及びその他の整備又は保守を含み得る、定期的な整備及び保守６１４がスケジューリングされる。
【００８５】
輸送体の製造及び保守方法６００の各プロセスは、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータよって実施又は実行されてもよい。これらの例では、オペレータは、顧客であってもよい。本明細書の目的では、システムインテグレーターは、限定されないが、任意の数の航空機製造者、及び主要システムの下請業者を含み、第三者は、限定されないが、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。
【００８６】
ここで図７を参照すると、例示的な実施形態が実装され得る、超音速輸送体の図が示されている。この実施例では、超音速輸送体７００が、図６の輸送体の製造及び保守方法６００によって製造され、複数のシステム７０４及び内装７０６を有する機体７０２を含んでもよい。複数のシステム７０４の例には、推進システム７０８、電気システム７１０、油圧システム７１２、及び環境システム７１４のうちの１以上が含まれる。任意の数の他のシステムが含まれることもある。航空宇宙産業の例を示したが、種々の例示的な実施形態は、自動車産業などの他の産業にも応用され得る。
【００８７】
本明細書で具現化される装置及び方法は、図６の輸送体の製造及び保守方法６００のうちの少なくとも１つの段階で採用してもよい。特に、図２からのプラズマ生成システム２００及び図３からのプラズマ生成システム３０３は、輸送体の製造及び保守方法６００の任意の１つの段階の間に形成され、超音速輸送体７００に追加され得る。例えば、限定しないが、図２からのプラズマ生成システム２００又は図３からのプラズマ生成システム３０３は、構成要素及びサブアセンブリの製造６０６、システムインテグレーション６０８、整備及び保守６１４、又は輸送体の製造及び保守方法６００の何らかの他の段階のうちの少なくとも１つの間に、超音速輸送体７００の部分として形成され得る。また更に、図２からのプラズマ生成システム２００又は図３からのプラズマ生成システム３０３は、超音速飛行の間の望ましくない効果を緩和させるために、超音速輸送体７００の運航６１２中に使用され得る。
【００８８】
例示的な一実施例では、図６の構成要素及びサブアセンブリの製造６０６で製造される構成要素又はサブアセンブリが、図６の超音速輸送体７００の運航６１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと類似したやり方で作製又は製造され得る。更に別の一実施例では、１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はそれらの組み合わせを、図６の構成要素及びサブアセンブリの製造６０６とシステムインテグレーション６０８などの、製造段階で利用することができる。１以上の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、超音速輸送体７００が、図６の運航６１２及び／又は整備及び保守６１４にある間に、利用することができる。幾つかの異なる例示的な実施形態の利用により、超音速輸送体７００の組立てを大幅に効率化すること及び／又はコストを削減することができる。
【００８９】
条項１
輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することができる前記輸送体の内部構造に関連付けられた、複数の紫外線エネルギー源、及び
前記複数の紫外線エネルギー源に連結され、且つ、前記複数の紫外線エネルギー源から、前記輸送体の選択された位置の周りで前記輸送体の外面を通過するように、紫外線エネルギーを輸送し、前記選択された位置の周りでプラズマを生成する、複数のライトパイプを備える、装置。
条項２
前記プラズマが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させ、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに生成された衝撃効果を緩和させる、条項１に記載の装置。
条項３
前記プラズマが帯電したイオンを含み、前記帯電したイオンが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を低減させ、それによって、前記空気が前記輸送体の表面から遠ざけられることをもたらす、条項１に記載の装置。
条項４
前記プラズマが帯電したイオンを含み、前記帯電したイオンが、前記選択された位置の周りの境界層内の空気にエネルギーを追加し、前記選択された位置の周りで前記輸送体に対する前記境界層の付着を維持する助けとなる、条項１に記載の装置。
条項５
前記プラズマが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させ、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、抵抗を低減させる、条項１に記載の装置。
条項６
前記プラズマが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させ、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、輸送体の望ましくない加熱を低減させる、条項１に記載の装置。
条項７
前記プラズマが、指向性エネルギーストライクから前記選択された位置を保護する、条項１に記載の装置。
条項８
前記複数の紫外線エネルギー源のうちの１以上の紫外線エネルギー源が、発光ダイオード又はレーザ装置のうちの一方から選択される、条項１に記載の装置。
条項９
前記紫外線エネルギーが、約３００ナノメートル未満の波長を有する、条項１に記載の装置。
条項１０
前記紫外線エネルギーが、遠紫外線エネルギーと中紫外線エネルギーのうちの一方から選択される、条項１に記載の装置。
条項１１
前記輸送体の前記外面上に保護コーティングを更に備え、前記保護コーティングが前記紫外線エネルギーを透過する、条項１に記載の装置。
条項１２
前記選択された位置が、前記輸送体の操縦翼面の前縁にある、条項１に記載の装置。
条項１３
前記選択された位置が、前記輸送体の、翼、ノーズセクション、操縦翼面、水平安定板、垂直安定板、タレット、又は胴体のうちの１つにある、条項１に記載の装置。
条項１４
前記輸送体が、遷音速輸送体、超音速輸送体、及び極超音速輸送体のうちの１つである、条項１に記載の装置。
条項１５
超音速輸送体の内部構造に関連付けられた、複数の紫外線エネルギー源、及び
前記複数の紫外線エネルギー源と前記超音速輸送体の外面に連結され、且つ、前記複数の紫外線エネルギー源から、前超音速記輸送体の選択された位置の周りで前記超音速輸送体の前記外面を通過するように、紫外線エネルギーを輸送し、前記選択された位置の周りでプラズマを生成する、複数のライトパイプを備える、プラズマ生成システム。
条項１６
前記複数のライトパイプが、
前記複数の紫外線エネルギー源のうちの対応する紫外線エネルギー源に連結され、前記対応する紫外線エネルギー源から、前記選択された位置の周りで前記超音速輸送体の前記外面を通過するように、前記紫外線エネルギーを輸送する、ライトパイプを備える、条項１５に記載のプラズマ生成システム。
条項１７
前記プラズマが、前記選択された位置の周りの空気の粘度を低減させ、前記超音速輸送体が前記輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動するときに、衝撃効果を緩和させるか、抵抗を低減させるか、又は前記超音速輸送体の望ましくない加熱を低減させるか、のうちの少なくとも何れかである、条項１５に記載のプラズマ生成システム。
条項１８
輸送体が前記輸送体の臨界マッハ数よりも速い速度で移動することによる望ましくない効果を緩和させるための方法であって、
前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動する前記輸送体の内部構造に関連付けられた複数の紫外線エネルギー源を使用して、紫外線エネルギーを生成すること、
前記複数の紫外線エネルギー源から、前記輸送体の選択された位置の周りで前記輸送体の外面を通過するように、前記紫外線エネルギーを輸送すること、及び
前記選択された位置の周りでプラズマを生成し、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動することによる前記望ましくない効果を緩和させることを含む、方法。
条項１９
前記プラズマを生成することが、
前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させるように、前記選択された位置の周りで前記プラズマを生成し、それによって、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに生成された衝撃効果を緩和させることを含む、条項１８に記載の方法。
条項２０
前記プラズマを生成することが、
前記選択された位置の周りの空気の粘度を変化させるように、前記選択された位置の周りで前記プラズマを生成し、それによって、前記輸送体が前記輸送体の前記臨界マッハ数よりも速い前記速度で移動するときに、抵抗及び前記輸送体の望ましくない加熱を低減させることを含む、条項１８に記載の方法。
条項２１
前記プラズマを生成することが、
指向性エネルギーストライクから前記選択された位置を保護するように、前記プラズマを生成することを含む、条項１８に記載の方法。
条項２２
前記紫外線エネルギーを生成することが、
約３００ナノメートル未満の波長を有する前記紫外線エネルギーを生成することを含む、条項１８に記載の方法。
【００９０】
種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、または開示された形態にある実施形態に限定することを意図しているわけではない。当業者には、多くの修正例及び変形例が明白となろう。更に、種々の例示的な実施形態は、他の好ましい実施形態に照らして別の特徴を提供することができる。選択された１以上の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対して、様々な実施形態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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【外国語明細書】
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