(57)【要約】  風からエネルギーを抽出するためのシステムで使用するカイトは、カイトが飛行している場合のロール中立点またはゾーンを有する翼（１）と、翼に直接または間接的に連結されたテザー（４）と、剛性の翼桁構造（２）と、翼桁構造から翼の多数の位置への張力連結具（３）と、制御可能に調整され得る長さ寸法を有するアクチュエータリンク装置（６，７，１０，１１）と、を備える。翼桁構造がテザーへの第１および第２取付部（８，５）を有し、第１取付部（８）において、翼桁構造が翼のロール中立点またはゾーンの上の位置でテザーに固定され、かつ第２取付部（５）において、翼桁構造は、アクチュエータ装置（６，７，１０，１１）によって翼のロール中立点またはゾーンの下の位置でテザーに取り付けられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
風からエネルギーを抽出するためのシステムで使用するカイトであって、前記カイトは、
前記カイトが飛行している場合のロール中立点またはゾーンを有する翼（１）と、
前記翼に直接または間接的に連結されたテザー（４）と、
剛性の翼桁構造（２）と、
前記翼桁構造から前記翼の多数の位置への張力連結具（３）と、
制御可能に調整され得る長さ寸法を有するアクチュエータリンク装置（６，７，１０，１１）と、
を備え、
前記翼桁構造が前記テザーへの第１および第２取付部（８，５）を有し、
前記第１取付部（８）において、前記翼桁構造は、前記翼のロール中立点またはゾーンの上の位置で前記テザーに固定され、かつ
前記第２取付部（５）において、前記翼桁構造は、前記アクチュエータリンク装置（６，７，１０，１１）によって前記翼の前記ロール中立点またはゾーンの下の位置で前記テザーに取り付けられる、カイト。
【請求項２】
前記アクチュエータリンク装置が、前記カイトのピッチ制御を行うために、前記第２取付部および前記翼桁構造との間の距離を調整するよう制御可能である、請求項１に記載のカイト。
【請求項３】
前記翼桁構造が前記翼の幅方向に延在する横翼桁を有し、前記アクチュエータリンク装置が前記翼の幅方向の異なる位置で前記横翼桁に接続された第１および第２アクチュエータリンクを含み、かつ前記第１および第２アクチュエータリンクは、前記カイトのロール制御を行うために、前記翼の前後方向における前記翼桁構造および前記テザー間の角度を調整するよう制御可能である、請求項１または請求項２に記載のカイト。
【請求項４】
前記アクチュエータが前記横翼桁または前記横翼桁に接触する他の翼桁に取り付けられている、請求項３に記載のカイト。
【請求項５】
前記アクチュエータが前記横翼桁または前記横翼桁に接触する他の翼桁への拡張部に取り付けられている、請求項３に記載のカイト。
【請求項６】
前記テザーを前後に分割するよう構成された翼弦方向翼桁を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカイト。
【請求項７】
前記第１取付部が前記翼桁構造および前記翼の間の直接取付部を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカイト。
【請求項８】
前記翼桁構造が前記第１取付部で前記翼の中央リブに接続されている、請求項７に記載のカイト。
【請求項９】
前記翼桁構造がエネルギー貯蔵装置、航空電子機器、センサ、通信機器、および／またはアンテナを収容する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカイト。
【請求項１０】
前記翼桁構造が照明を収容する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカイト。
【請求項１１】
照明がドッキングおよび発射シーケンス中の前記カイトの位置決めを補助するために使用される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカイト。
【請求項１２】
翼（１）と、
前記翼に直接または間接的に連結されたテザー（４）と、
前記テザーへの第１および第２取付部（８，５）を有する剛性翼桁構造（２）と、
前記翼桁構造から前記翼の多数の位置への張力連結具（３）と、
制御可能に調整され得る長さ寸法を有するアクチュエータリンク装置（６，７，１０，１１）と、
を備えるカイトであって、
前記第１取付部（８）で前記翼桁構造が前記テザーに固定され、かつ
前記第２取付部（５）で前記翼桁構造が前記テザーに取り付けられ、かつ前記アクチュエータリンク装置（６，７，１０，１１）の制御によって調整される距離だけ前記テザーから離れている、カイト。
【請求項１３】
前記翼桁構造が前記翼の幅方向に延在する横翼桁を有し、前記アクチュエータリンク装置が前記翼の幅方向の異なる位置で前記横翼桁に接続された第１および第２アクチュエータリンクを含み、かつ前記第１および第２アクチュエータリンクは、前記カイトのロール制御を行うために、前記翼の前後方向における前記翼桁構造および前記テザー間の角度を調整するよう制御可能である、請求項１２に記載のカイト。
【請求項１４】
前記アクチュエータが前記横翼桁または前記横翼桁に接触する他の翼桁に取り付けられている、請求項１３に記載のカイト。
【請求項１５】
前記アクチュエータが前記横翼桁または前記横翼桁に接触する他の翼桁への拡張部に取り付けられている、請求項１３に記載のカイト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カイトに関する。
【背景技術】
【０００２】
人々は、何千年もの間風力エネルギーを利用してきた。近年、風力エネルギーを他の形態のエネルギー、特に電気エネルギーに変換するためのシステムが普及している。風からエネルギーを引き出すために風力タービンを使用することが知られている。風からエネルギーを引き出すためにカイトを使用することも知られている。カイトは、風力タービンのハブの高さでの風速よりも風速の信頼性が高い高度で飛ぶことができる。風力タービンのハブの高さは、８０ｍまたは１００ｍであるのに対して、カイトは、４００ｍ〜７００ｍかそれ以上の高さで飛ぶことができる。カイトベース発電システムでは、質量の大部分は、地面または水面の高さにとどめることができ、曲げモーメントを最小化し、かつ設備の質量を大きく低減することができる。設備が低高度にあるため、設備の修理および管理が容易である。海上では、設備を曳航可能なバージまたはブイに搭載することができるため、大きな修理または管理のために港に回収することができる。
【０００３】
風からエネルギーを抽出するためのカイトシステムは、通常テザーを用いてベースユニットに接続されたカイトを含む。１つのタイプのシステムにおいて、テザーは、ドラムに巻かれている。テザーが引き出される場合のドラムの回転が電気を発生させるために使用され、電力サイクルの終わりに、ドラムがテザーを巻きつけるように逆転する。別のタイプのシステムにおいては、プロペラまたはローターがカイトに設けられ、風がプロペラまたはローターを通ると、プロペラまたはローターは電力を発生するために用いられ、電力は、テザーを通ってベースユニットに送られる。
【０００４】
カイトを用いて効率的に電力を発生させるためには、カイトを空気中で飛ばすことが望ましい。テザー端部の静的なカイトは、実際の風速に対して揚力のみを生成するが、カイトが動くことができる場合、真の風に対するカイトの動きによって作り出される見せかけの風によって揚力は増加する。
【０００５】
テザー付カイトは、テザーに高い張力を発生させることができる空域を有する。この領域の中心は、例えばカイトの設計、発電設備および風速の制限に応じてベースユニットのちょうど風下かつ、ベースユニットからの迎角をとっておかれる。適切な高い張力を生成することができる領域は、以下、概して風の中心と呼ぶ。カイトが方位角または迎角のいずれかにおいて風の中心から離れて移動すると、テザーに生じる張力の量は、システムが風からエネルギーを引き出すために最適な量より少ない。したがって、風の中心近くにカイトを維持すること、また風の中で高速に移動するようカイトを制御することが望ましい。８の字または連続的なループパターンを描いて飛ぶようにカイトが制御される場合に適切なフライトパターンが得られることが示唆されている。電力が翼ではなく地面で発生する場合、電力発生段階の間、カイトがループまたは８の字パターンを描いて飛ぶ場合、ラインは、発電機または電力を作るポンプを回転させるドラムから連続的に引き出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電力ストロークが終了すると、ラインを引っ込める必要がある。格納段階の間、カイトによって生成される力に対してエネルギー必要量を低減し、全体的な効率を高める必要がある。これは、一般的に風の中心から離れて電力発生領域の端へ、特に天頂またはウインドウの端に向かってカイトを飛ばすことによって達成される。位置が風向の９０°に近づくほど、戻っているカイトに対する抵抗が少なくなる。いくつかのシステムは、格納中に張力を減らすいくつかの方法によってカイトを変更することが提案されてきたが、これらは、複雑な構成になる傾向があり、それにより大幅に費用が増えるかまたは部品の故障の可能性が大幅に増加するか、またはその両方である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態によるカイトの等角図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるカイトの等角図である。
【図３】完全移動位置から脱力位置への図１および図２の実施形態のテザーの動きを示す略図である。
【図４】単一翼桁が安定ラインによって支持され、カイトに直接取り付けられていない第２実施形態を示す。
【図５】さらなるピッチ安定性を与える水平翼桁を有する第３実施形態を示す。
【図６】主翼桁がクロスビームの下に延在する第４実施形態を示す。
【図７】テザーが平らになる角度に止め、アクチュエータにかかる力を増やすように、制御ラインがプーリーを介してどのように導かれるかを詳細に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
要約すると、本発明は、カイトの制御性を向上させることによりカイトを用いて生成される電力の改善に関する。実施形態は、バランスのとれた低エネルギーシステムを有する生成カイトの効果的な制御を可能にするために、ピッチおよびロール中立点に関して構成されたテザーシステムのための取付点を作成するために柔軟な空気力学構造に対して剛性要素を提供する。
【０００９】
以下の左右前後、ロール、ピッチ等のすべての参照は、カイト飛行中の進行方向に対するものである。
【００１０】
図を参照すると、すべての実施形態は、風からエネルギーを抽出するためのシステムのためのカイトを提供する。カイトは、揚力を提供する翼１、翼１の下に接続された翼桁構造２、および翼桁から翼１へ接続され拘束ラインまたは半剛性引張部材３を備える。テザー４がテザー取付点５に接続される。テザー取付点５は、テザー４の拡張部である連結リンク１４によって翼桁構造２の主接続点８に接続される。テザー取付点５は、少なくとも１つの第２接続点にも接続され、第２接続点において、翼桁構造２のさらに下に取り付けられたアクチュエータ機構６，７がカイトのピッチまたはピッチおよびロールの組み合わせに影響を与える。
【００１１】
実施形態は、制御ラインおよびこれらの長さの間の三角測量によって制限された制御された領域内でカイトのテザー取付点が移動することを可能にし、これは、テザー取付点５を偏向させることによって促進される。これは、翼に対して個々の拘束ラインを移動させることなく達成される。テザー４および連結リンク１４における張力に対して比較的小さい制御力を伴う。例えばエルロンまたは抗力フラップなどの他の制御方法および設備をこれに組み合わせて使用することができ、これらの他の制御方法および設備は、アクチュエータ機構６，７によって要求される力を低減することができ、制御された領域内のカイトのテザー取付点の移動を提供する。
【００１２】
まず図１および図２を参照すると、風からエネルギーを抽出するためのシステムのカイトの第１実施形態が示されている。カイトは、揚力を提供する翼１、および翼１の下に接続された剛性翼桁構造２を備える。拘束ラインまたは半剛性引張部材３が翼桁構造２から翼１に接続されている。テザー４が翼桁構造２に接続されるとともに、地上ステーション（図示せず）に向かって延びる。図１および図２において、翼桁構造２は、３本の連結された翼桁の三角形またはＡ字構造を備える。長い翼桁が共に主接続点において翼１に接続される。長い翼桁は、略垂直である。短い翼桁は、翼桁の下側の角にて、長い翼桁の他端部に接続する。短い翼桁は、横翼桁であり、略水平である。
【００１３】
翼桁構造２の垂直部材は、翼１に対する風の作用によって張力を受けるように配置された拘束ラインの作用により圧縮状態に保たれる。
【００１４】
翼桁構造２およびテザー４間には２つの取付点５，８があり、取付点の１つは、カイトの制御を効果的にするために翼桁構造２およびテザー４間の距離を調整することができるアクチュエータシステムまたは制御機構６，７を含む。例えば以下に説明されるように、翼桁構造の下側角の１つとテザー４上のテザー取付点５の間の距離は、第１アクチュエータ６を用いて翼桁構造の角をテザー取付点５に接続する第１コードを短くするか長くすることによって調整される。翼桁構造の他方の下側角およびテザー取付点５の間の距離は、第２アクチュエータ７を用いて翼桁構造の角をテザー取付点５に接続する第２コードを短くするか、長くすることによって調整される。したがって、アクチュエータ６，７の制御によって、横翼桁およびテザー４間の距離を調整することができ、以下に説明されるように翼１のピッチが調整される。また、以下に説明するように翼１のロールを調整するために、横翼桁のテザーに対する横方向位置を調整することができる。
【００１５】
特に、第１取付点８は、地上ステーションの遠位、かつ翼１の近位にあり、第２取付点は、翼１の遠位、かつ地上ステーションの近位にある。特に、第１取付点８は、翼１のロール中立点の上にあり、第２取付点５は、翼１のロール中立点の下にある。ロール中立点は、拘束されると、乱れた場合に翼１がロール軸回りに中立的に安定するような位置である。ロール中立点は、揚力面の空気力学特性であり、拘束物または拘束物グループの構造的接続点によって画定されない。実際には、ロール中立点は、翼１の飛行位置により変化する。例えば、翼１が風に対する異なる迎角を与えるようなピッチングをする場合変化するし、翼１がヨーイングする場合に変化する。ロール中立点は、飛行に関して前方および後方を向く平面内の点として存在する。ロール中立点は、この平面に垂直に延在するライン上のどこにでも置くことができる。
【００１６】
ロール中立点の移動可能範囲は、ロール中性ゾーンを画定する。翼１が本体を空中に保つことができる揚力を発生する飛行状態にある間、ロール中立点は常にロール中性ゾーン内にある。ロール中性ゾーンの限界は、飛行状態における翼１のロール中立点の移動可能範囲によって画定される。以下では、ロール中立点に対する構成要素の位置は、カイトが飛行状態の場合にロール中立点がなければならないロール中性ゾーンに対するこれらの配置を指すことと理解される。
【００１７】
図１および図２の実施形態では、第１取付点８は、（図３に明らかなように）翼１の揚力の正規の中心（Ｎと付けられた）の前にある。別の言い方をすると、第１取付点８は、翼のピッチ中立位置の前にある。これにより、制御機構６，７がピッチ制御を提供することができる。制御機構６，７が引っ張られる不均衡またはモーメントがあるのでピッチ制御が提供される。図３からわかるように、翼に揚力が生じた場合に、全装置は、翼１の前（ノーズ）を下へピッチングしようとする。しかし、これは、取付点５にてテザー４に接続されたアクチュエータ機構６，７のラインによって止められる。特に、翼１は、下向きにピッチングしようとし、翼桁構造２も前方へピッチングしようとするが、制御機構が翼桁構造２の下部がテザー４との第２取付点５から離れることを制限する。これにより、アクチュエータ機構６，７のラインが引っ張られる。張力の大きさは、第１取付点８およびピッチ中立点間の翼弦方向（前から後）の距離および翼によって生じる揚力に依存する。張力により、第２取付点５の位置において、テザーおよび連結ライン１４構成に小さなキンクが生じる。
【００１８】
風に対する翼１の迎角が変化すると、翼１の揚力中心が変化することは理解されるだろう。このように、ピッチ中立位置も変化する。この結果、風速が変化しなくてもアクチュエータ機構６，７の張力も変化する。
【００１９】
高リフト位置および低リフト位置の間でカイトを動かすことができるためピッチ制御は有用である。カイトの高リフト位置は、カイトが地上ステーションのドラムに連結された発電機から繰り出されることによって電力を発生させるために最適である。低リフト位置は、別の電力発生サイクルの前にカイトが地上ステーションに戻って格納するために最適である。低リフト位置の場合にカイトによって生成された揚力は、図３においてＬで示される。揚力は小さく、翼の後方の中心に位置することが分かる。格納の際にカイトが小さい揚力を提供するように制御することによって、カイトを格納するために必要なエネルギーを低減することができる。
【００２０】
連結ライン１４／テザー４が第１取付点８にて翼桁構造２に取り付けられて結合する。第２取付点５において、連結ライン１４／テザー４は、翼桁構造２に結合されないが、アクチュエータ機構６，７のアクチュエータによって制御可能な距離で連結される。アクチュエータの適切な制御によって、カイトのピッチまたはロール、またはピッチおよびロールの組み合わせの制御が達成される。
【００２１】
第１アクチュエータ機構６は、一端部が第１の翼桁角にしっかり固定されたアームに第１張力リンク１０を介して連結されるとともに、他端部が第２取付点５にてテザー４に連結されるアクチュエータを含む。第２アクチュエータ機構７は、一端部が第２の翼桁角にしっかり固定された別のアームに第２張力リンク１０を介して連結されるとともに、他端部が第２取付点５においてテザー４に連結されたアクチュエータを含む。第１アクチュエータ機構６（その一部を形成する第１張力リンク１０）の長さ、したがって翼桁の角（および翼桁構造２全体）および第２取付点の間の距離は、アクチュエータ６の適切な制御によって調整される。同じことが第２アクチュエータ機構７およびその一部を形成する第２張力リンク１０に適用される。アクチュエータ機構６，７のアクチュエータはここでは、サーボ機構またはサーボモーターの形態であるが、ウィンチまたはラムなどの他の形態をとることができる。通常、アクチュエータは、アクチュエータ機構６，７の長さを制御可能に調整する。
【００２２】
各アクチュエータ機構６，７が同じ量アクチュエータ機構６，７のアクチュエータを調整することによって、テザー取付点５の位置が直接調整される。これにより、特にテザーに対する翼１のピッチ角を変えることによって翼１のトリムピッチ角が変更される。
【００２３】
アクチュエータ機構６，７のアクチュエータを異なるように調整することによって（すなわち一方を他方より長くすることによって）、テザー４に対する翼１のロールが調整される。
【００２４】
上記の両方の方法をテザーに対する翼のピッチおよびロールの組み合わせ制御を提供するために使用することができる。カイトのローリングは、カイトの操縦、すなわちヨー運動の変化をもたらす。
【００２５】
図１において１または複数の翼桁２の上部は、翼１に取り付けられる。あるいは、翼に対するその位置は、図４に示すように翼１の剛性および揚力によって張力が保持された一連の策具ラインまたは部材によって安定化される。
【００２６】
図４の実施形態は、図１の実施形態に類似しており、同様の参照符号は、同様の要素を示すものである。重要な相違点は、翼桁構造２の下端およびテザー４への接続点５の間に１つの張力リンク１０のみがあるということである。１つのアクチュエータ６が第１張力リンク１０の長さを制御可能に変えるよう構成されている。したがって、図４の実施形態のカイトは、張力リンク１０の長さを変えることによってピッチについて制御可能であるが、ロール制御に効果的に使用されない。ロールは、ロール用のエルロン、翼の歪みによって直接的に、または翼桁２および翼１自体の間に取り付けられたラインによって間接的に、翼１への空気力学的変化を用いて行うことができる。しかし、ピッチ制御は、アクチュエータ装置６の制御によって達成することができる。翼桁構造２は、垂直に配置された単一の翼桁２を含む。翼桁構造は細長いが、離間させる必要のある複数のアクチュエータがないため、横翼桁が必要なく、そのため翼桁構造は、三角形またはＡ字形にする必要がない。
【００２７】
図４において、翼桁２の上部は、翼１の剛性および揚力によって張力が保持される一連の策具ラインまたは部材によって安定化する。これは、第１取付点８が翼１に直接ある必要はないことを示している。取付点８を翼１から分離するこの技術は、他の実施形態にも適用され得る。図４において、取付点８は、代わりに翼１に直接設けられてもよい。
【００２８】
図５は、さらなるピッチ安定性を与える水平翼桁またはスプレッダー１６を有する第３実施形態を示す。ここで、水平翼桁１６は、前後に延在する。水平翼桁１６の両端部は、テザー拡張部１５によってテザー４に取り付けられる。水平翼桁１６の両端部はまた、さらなるテザー拡張部１２によって接続点８に取り付けられる。このように、テザー４は、接続点８に接続される。テザー４は、分割の２つの分岐が水平翼桁１６によって離れた状態で分割されていると考えることができる。これは、スプリット取付部材と呼ぶことができる。翼１によって提供された力は、テザー拡張部１２，１５を通じてテザー４に提供される。この力の一部が圧縮力として水平翼桁１６に適用される。
【００２９】
翼桁構造２は、水平翼桁１６に接続されること以外は図１および図２に実質的に示されている。翼桁構造２は、前および後張力リンク１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂによって水平翼桁１６に接続される。各アクチュエータ６，７は、前および後張力リンク１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂの１つによって、水平翼桁の各端部に接続される。
【００３０】
図５の実施形態において、ピッチ中立点は、接続点８の前方である必要はない。その代わりに、ピッチ中立点は、通常飛行において、接続点８と一致する可能性がある。これは、ピッチ制御を行うためにアクチュエータ６，７によって加えられる必要のある力がより小さいことを意味する。これにより、システムが接続点８に関して中立、または不安定である場合に、サーボモーターまたは他のアクチュエータがピッチを制御することが可能になる。同じことがロール制御にも言える。
【００３１】
図６の実施形態では、主翼桁構造２が横梁の下に延在する。これにより、アクチュエータ６，７および張力リンク１０，１１の位置よりも下の点で翼桁構造への拘束ライン３の接続が可能になる。
【００３２】
図６において、翼１は、硬く、必要な拘束ライン３はより少ない。このような硬い翼１は、他の実施形態にも適用することができる。
【００３３】
翼１の風圧中心の前でその位置を維持すること（風圧中心は、図３において揚力Ｎの位置として示されているが、全ての図の翼に風圧中心はある）により、図６の実施形態の翼桁構造２の下部は、翼１のロール中性ゾーンの下である。１または複数の翼桁２に対するテザー４、特に取付点５の相対的な位置は、アクチュエータ機構６，７のアクチュエータによって制御される。
【００３４】
図１〜図３、図５および図６の実施形態において、翼桁構造２を中央リブに取り付けることによって接続点８が設けられ、中央リブは、翼桁の上端部に取り付けられた、剛性のまたは膨張性の翼上の表面取り付け部でありうる。図４の実施形態を除けば、接続点８の位置は、翼弦方向における翼のピッチ中立点によって支配される。接続点８およびピッチ中立点間の翼弦距離によって作られるピッチモーメントが大きくなると、構成はより安定するだけでなく、アクチュエータ６，７に必要な力も大きくなる。
【００３５】
システムは、カイトが飛行状態の場合に、第２取付点５およびアクチュエータ機構６，７のアクチュエータの間の張力リンク１０，１１に張力を生じるような揚力（風圧）ベクトルを翼が有し、ほとんどの運転条件においてピッチおよびロールの中立安定性を装置に与えるように設計される。突風または飛行操作の極端な条件は、張力リンク１０，１１の１つに一時的な弛みを生じさせる可能性がある。
【００３６】
２つの張力リンク１０，１１および２つのアクチュエータ６，７により、カイトはロールすることができる。翼桁構造２の下部がシステムのロール中立点の下にあるため、カイトは、自然にロールが安定する。アクチュエータ７からの張力リンク１１の長さを短くすることにより、かつアクチュエータ７からテザー取付点５への張力リンク１１を長くすることにより、翼桁構造２を左に移動させる。これにより、左へのロールが導入される。制御入力を逆にすると、翼桁構造２は右に移動し、右へのロールが導入される。
【００３７】
翼桁構造２の１または複数の翼桁は、１または複数の策具取付点および圧縮要素の上部の間に圧縮要素を与える剛性部材の単一アイテムまたは任意の装置であってもよい。これは、翼に直接に取り付けられか、または間接的に支持される（図４に示すように）かにかかわらず適用される。
【００３８】
翼桁、クロスブレース、およびスプレッダーは、軽量圧縮支柱を作ることができるアルミニウム、ガラス繊維、炭素繊維または任意の材料から製造することができる。これらの部材の形は、軽量かつ小さい空気力学抵抗で高圧縮強度を与えるように設計されるべきである。
【００３９】
図１および図２に示される例において、翼桁は、クロスブレースおよび策具ワイヤーを有して空気力学的に形成され、この構成は、非常に軽量な剛性構造を与える。翼桁の空気力学的形状により、これらはまた、この方向の剛性を補助する前後深さが与えられる。翼桁に使用することができる他の形の例は、二重テーパー状の翼桁、またはスプレッダーバーおよび空気力学的策具を有する空気力学的翼桁である。図６において、取り付けられたスプレッダーバーは、ダイヤモンド策具ワイヤーとともに示されている。
【００４０】
多数の翼桁（例えば図１および図２参照）を有する構成または横方向拡張部（例えば図６）を有する単一の垂直翼桁を有する構成において、アクチュエータ６，７は、ロールおよびピッチを完全に、または部分的に制御することができる。
【００４１】
１または複数の圧縮部材を追加することにより、全体の拘束装置が安定して引っ張られた状態に保たれる。拘束ラインが低空気力学的抵抗を有する形状を有することができるように、拘束システムはプーリーを必要としない。
【００４２】
本明細書に記載されるシステムは、標準的なカイトシステムよりはるかに安定し、かつ疲労がはるかに少ないものである。このシステムは、翼面をゆがませたり翼上の舵面を制御するために使用することができるプーリーおよび移動する拘束ラインを排除するものではない。
【００４３】
取付点５にラインを取り付ける必要があるだけであるため、アクチュエータは、システム内のほぼどこにでも取り付けることができる。
【００４４】
小さいラインウィンチをアクチュエータ６，７として取り付けることができる、または代わりに、主翼桁２内のウィンチまたはリニアアクチュエータまたは油圧ラムにつながるラインとともにプーリー１２を使用することができる。これは、図７に示されている。
【００４５】
翼桁構造２は、照明の取り付けに使用することができる。最終的なドッキング操作に光学的センシングを使用できるようにライトを取り付けることができる。翼桁内のキャビティは、例えばＧＰＳ、慣性測定機器、レーダー、無線三角測量トランスポンダ、通信機器、バッテリー、スーパーコンデンサ、および全ての他の補助機器を組み込んだセンシングプラットフォームなどの航空電子機器、および通信機器を取り付けるために使用することができる。
【００４６】
航空電子機器および制御装置を動かすためのローカル電力は、小さいタービンを下側にまたは翼桁構造２の下部に固定することによって生成することができる。これにより、剛性翼桁構造２なしでは得難いローカル発電装置の安定性が得られる。タービンは、抗力を加え、これが翼１のピッチ安定性を補助する。
【００４７】
拘束ライン３は、任意の適切な方法で構成することができる。例えば、これらは、翼から翼桁構造２の下部へ連続的（図５）なものとすることができ、グループ化することができ（図４）、または翼が高い剛性を有する場合、最低限の拘束が取り付けられる（図６）。
【００４８】
動作中、上述したカイトは、飛行安定性を維持しながら迎角を急速に変化させることができ、これにより発電していないときにカイトをベースステーションに向けてより直接的に後退させることができ、それにより時間、したがってシステムの損失を低減することができる。
【００４９】
円形飛行パターンが８の字飛行パターンよりも好ましい場合には、テザー４にスイベル１３を取り付けることにより、テザーの過度のねじれが回避される。
【００５０】
翼桁構造２は、エネルギー貯蔵装置、航空電子機器、センサ、通信機器、および／またはアンテナ（図示せず）を格納することができる。
【００５１】
翼桁構造は、照明を収容することができる。照明は、ドッキングおよび発射シーケンス中にカイトの位置決めを補助するために有用である。
【００５２】
当業者には様々な代替形および改良が明らかであろう。保護の範囲は、上記の記載ではなく、添付の特許請求の範囲によって限定される。
【符号の説明】
【００５３】
１  翼
２  翼桁構造
３  拘束ライン
４  テザー
５  第２取付点
６  第１アクチュエータ機構
７  第２アクチュエータ機構
８  第１取付点
１０，１１  張力リンク
１２  プーリー
１３  スイベル
１４  連結リンク
１５  テザー拡張部
１６  水平翼桁
【図１】
2017534801.tif 000002
【図２】
2017534801.tif 000003
【図３】
2017534801.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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