CN111344227A - 飞行体用安全装置以及飞行体 - Google Patents

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Abstract

一种飞行体用安全装置(90)，具备被展开体(86)和射出装置(88)。射出装置(88)具有：容器(80)，其收容被展开体(86)，且开口部设置在一端部侧；移动部件(81)，其设在容器(80)内，在上述开口部侧具有载置被展开体(86)的发射台(83)，并且能够沿着容器(80)的内壁移动；以及驱动部(84)，其通过使移动部件(81)朝向上述开口部侧移动而射出被展开体(86)。为从发射台(83)看位于与上述开口部侧相反的一侧的空间且由容器(80)及移动部件(81)包围而成的空间(S)经由连通部(51)与位于该空间(S)的外侧的空间连通。

Description

飞行体用安全装置以及飞行体
技术领域
本发明涉及例如由无人机等代表的飞行体以及安装于该飞行体的飞行体用安全装置。
背景技术
一直以来，已知各种飞行体。在飞行体中，不限于客机、直升机那样的有人航空器，也包含无人航空器。特别是在近年来，随着自主控制技术以及飞行控制技术的发展，例如在无人机这样的无人航空器产业上的利用正在加速。
无人机例如具备多个旋翼，通过使这些多个旋翼同时在具有良好平衡的情况下旋转来飞行。此时，上升和下降通过使多个旋转翼的转速一律增减来进行，前进和后退通过以下方式进行：通过分别增减多个旋转翼各自的转速使机体倾斜来进行。这种无人航空器的使用，今后有望在全球范围内扩大。
但是，无人航空器的坠落事故的风险被认为是危险的，这妨碍了无人航空器的普及。为了降低这种坠落事故的风险，作为安全装置的无人航空器用降落伞装置正在产品化。此种无人航空器用降落伞装置在无人航空器坠落时，通过展开的降落伞使无人航空器的速度减速，从而降低落地时的冲击。
例如，在欧洲专利申请公开第3050805号说明书中，作为飞行体用安全装置，公开了利用气体发生器所包含的火药的推进力使活塞部在筒内动作，通过该活塞部的动作，使降落伞从开口部向外部射出而打开伞的装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：欧洲专利申请公开第3050805号说明书。
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1所公开的飞行体用安全装置中，随着活塞部由于气体发生器所包含的火药着火而在筒内移动，在筒内的活塞部的内侧的空间产生负压，由此存在使活塞移动的推进力的至少一部分被抵消的问题。另外，在由于该负压的产生而无法得到充分的推进力的情况下，降落伞向外部的射出变得不充分，降落伞的展开有可能变得困难。
该问题即使在代替降落伞而在飞行体以能够射出的方式设置滑翔伞、气囊等的情况下，也同样会发生。
因此，本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够可靠地进行被展开体的射出的飞行体用安全装置以及具备该飞行体用安全装置的飞行体。
用于解决问题的方案
基于本发明的飞行体用安全装置能够安装于飞行体，具备被展开体、射出装置和连结部件。上述被展开体能够通过被向空中射出而展开，上述射出装置用于向空中射出上述被展开体。上述连结部件的一端连结于上述被展开体，另一端连结于上述射出装置或连结于飞行体。上述射出装置具有：容器，其收容上述被展开体、且开口部设置在一端部侧；移动部件，其设在上述容器内，在上述开口部侧具有载置上述被展开体的发射台，并且能够沿着上述容器的内壁移动；以及驱动部，其通过使上述移动部件朝向上述开口部侧移动而射出上述被展开体。在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，使为从上述发射台看位于与上述开口部侧相反的一侧的空间且由上述容器及上述移动部件包围而成的空间和位于该空间外侧的空间连通的连通部设于上述射出装置。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述连通部由设置于上述容器和上述发射台中的至少任一者的孔部构成，或者，由设置在上述容器与上述发射台之间的间隙构成。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，上述射出装置还可以具有止挡部，该止挡部在上述驱动部动作前的状态下防止上述发射台移动。
在基于上述本发明的飞行体用安全装置中，上述止挡部还可以由设置于上述容器的内壁的突起部构成。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述止挡部还可以由将上述容器的内壁和上述发射台连接的绳状部件构成，在该情况下，上述绳状部件以随着上述驱动部对上述移动部件的驱动而被切断的方式构成。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述射出装置还可以具有引导部，上述引导部用于引导上述移动部件沿着上述容器的内壁的移动，在该情况下，上述引导部由从上述发射台的外周部沿着上述容器的内壁突出设置的突起状的部位构成。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述驱动部由气体发生器构成，上述气体发生器通过被输入电信号而动作来喷出气体。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，上述气体发生器还可以包括具备推进剂的火药式的气体发生器，上述推进剂产生作为使上述移动部件移动的推进力的燃烧气体。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，上述射出装置还可以具有限制部件，上述限制部件以包围上述气体发生器的方式定位，由此限制从上述气体发生器喷出的气体的喷出方向。在该情况下，优选地，上述限制部件使气体的喷出方向与上述移动部件的朝向上述开口部侧的移动方向一致地向上述移动部件喷射。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述移动部件包括凹部形成部，该凹部形成部规定朝向与上述开口部侧相反的一侧开口的凹部，并且，上述气体发生器以配置在上述凹部内的方式***上述凹部形成部。在这种情况下，优选地，在上述凹部形成部与上述气体发生器之间设置密封部件。
在上述基于本发明的飞行体用安全装置中，优选地，上述被展开体由降落伞、滑翔伞及气囊中的任一种构成。
其中，降落伞的基布形状多为伞的形状，通过上述连结部件(一般称为软线或线)与作为保护对象物体的飞行体连接，并利用空气阻力使飞行体减速。另外，在降落伞中，有一个伞的降落伞、多个相同形状的伞连结的降落伞、多个不同形状的伞连结的降落伞。此外，在降落伞中，有伞的中心封闭(即没有开洞)的降落伞、而在伞的中心开有称为溢出孔(spill hole)的洞的降落伞。这些降落伞的具体形态能够考虑降落伞展开时的冲击的降低、下沉速度的调整、不易受到风等干扰的影响等各种目的适当地选择。
另外，滑翔伞具有纵横比大致为1以上的翼形状，通过上述连结部件(一般称为软线或线)与作为保护对象物体的飞行体连接。而且，在滑翔伞上，称为断开软线的操舵用软线连接于翼的左右端。通过拉该断开软线，能够使施加于翼截面的各种应力变化，结果能够进行滑翔、回旋以及急剧减速。因此，滑翔伞能够进行不能用降落伞进行的滑翔、回旋以及急剧减速。作为具有同样结构的滑翔伞，也存在洛迦罗型、三角型的滑翔伞。另外，为了利用冲压空气(ram air)保持翼形状，滑翔伞以具有进气口(后述的空气导入口)的滑翔伞为主流，但也存在没有该进气口的滑翔伞。为了进行稳定的飞行，更优选使用带有进气口的滑翔伞。另外，从实现轻量化的观点出发，优选使用单面型的滑翔伞(即，没有进气口的滑翔伞)。进而，也可以使用能够通过另外设置螺旋桨等推进装置，强制地得到推进力而飞行的类型的滑翔伞。
基于本发明的飞行体具备：机体；推进机构，其设置于上述机体并推进上述机体；以及上述的基于本发明的飞行体用安全装置，上述飞行体用安全装置安装于上述机体。
发明效果
根据本发明，能够提供能够可靠地进行被展开体的射出的飞行体用安全装置及具备该飞行体用安全装置的飞行体。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的具备飞行体用安全装置的飞行体的示意主视图。
图2是图1所示的飞行体用安全装置的示意剖视图。
图3(A)是沿图2所示的飞行体用安全装置的A-A线的示意剖视图，(B)至(F)是第一至第五变形例涉及的飞行体用安全装置的示意剖视图。
图4是图1所示的飞行体用安全装置的功能框图。
图5是第六变形例所涉及的飞行体用安全装置的示意剖视图。
图6是第七变形例所涉及的飞行体用安全装置的示意剖视图。
图7是示出实施方式2所涉及的具备飞行体用安全装置的飞行体的、气囊展开之后的状态的示意主视图。
图8是示出实施方式3所涉及的具备飞行体用安全装置的飞行体的、气囊展开之后的状态的示意主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。以下所示的实施方式及其变形例例示将本发明应用于作为飞行体的为无人航空器的无人机的情况。
(实施方式1)
首先，作为实施方式1，对具备滑翔伞以作为被展开体的飞行体用安全装置及具备该装置的飞行体进行说明。
图1是实施方式1所涉及的具备飞行体用安全装置90的飞行体100的示意主视图。如图1所示，飞行体100具备：机体1；设置在机体1并且推进该机体1的一个以上的推进机构(例如螺旋桨等)2；设置在机体1下部的多个腿部3；以及安装在机体1的飞行体用安全装置90。飞行体用安全装置90设置在机体1上。
图2是图1所示的飞行体用安全装置90的示意剖视图。如图2所示，飞行体用安全装置90具备作为射出装置的致动器88和滑翔伞86。致动器88具备：气体发生器(驱动部)84，其具有收容点火药(省略图示)的杯状壳体85；活塞81(移动部件)，其具有凹部形成部(凹状部件)82和与该凹部形成部82一体形成的活塞头83(发射台)；以及有底筒状的外壳80(容器)，其容纳活塞81并限制该活塞81的推进方向。
滑翔伞86处于非展开状态，并且以配置在活塞头83上的状态收容在外壳80内。连结部件(线或软线)的一端连结于滑翔伞86，连结部件的另一端连结于致动器88的某部分或连结于飞行体100。
滑翔伞86是在向空中射出而展开的状态下，通过包含空气而形成翼型形状的装置，例如由尼龙或聚酯等化学纤维制的强化布构成。更具体而言，作为滑翔伞86的基布，例如可以使用尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙46、尼龙56、尼龙610、尼龙6与尼龙66的共聚聚酰胺、在尼龙6上共聚聚亚烷基二醇、二羧酸、胺等而成的共聚聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯等聚酯系树脂、聚丙烯酸系树脂、聚丙烯等聚烯烃系树脂。其中，耐冲击性和耐热性优异的聚酰胺66特别适合用作滑翔伞86的基布。
另外，为了赋予高耐热性，也可以对滑翔伞86的基布另外施加涂层，作为施加的涂层，例如可以使用硅酮系树脂、聚氨酯系树脂、聚丙烯酸系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、氟系树脂等各种树脂、硅酮系橡胶、氯丁二烯系橡胶、氯磺化聚乙烯系橡胶等各种橡胶等，但特别优选使用硅酮系树脂。通过使用硅酮系树脂，不仅可以提高耐热性，而且可以提高耐寒性、阻燃性、空气隔断性。作为此种硅酮系树脂，可以利用二甲基系硅酮树脂、甲基乙烯基系硅酮树脂、甲基苯基系硅酮树脂、氟系硅酮树脂。另外，该涂层优选还含有难燃化合物。作为该难燃化合物，可以使用含有溴、氯等的卤素化合物(特别是卤化环烷烃)、铂化合物、氧化锑、氧化铜、氧化钛、磷化合物、硫脲类化合物、碳、铈、氧化硅等，其中特别优选使用卤素化合物、铂化合物、氧化铜、氧化钛、碳。该涂层优选根据成为基布的织造纱线的材质来选择，优选采用与经纱、纬纱牢固地紧贴的材质的涂层。例如，在织造纱线为聚酰胺纱线或聚酯纱线的情况下，涂层优选为聚氨酯系树脂或聚丙烯酸系树脂等。
图3(A)是沿图2所示的飞行体用安全装置90的A-A线的示意剖视图。如图2及图3(A)所示，在外壳80的内壁与活塞头83的外周部之间，形成有作为间隙(空隙)的连通部51。在通过气体发生器84动作而使活塞81向图2中所示的箭头方向移动时，在从活塞头83观察时位于与外壳80的开口部侧相反的一侧的空间且由外壳80及活塞81包围的空间S中产生负压，但是空气通过连通部51从位于该空间S外侧的空间流入空间S，由此，此时产生的负压的大小降低，活塞81的移动能够顺畅地进行。
气体发生器84***到设置于凹部形成部82的凹部内，在气体发生器84的前端部设置有气体喷出口。由此，气体发生器84能够通过基于电信号的点火，在该凹部内产生成为使活塞81向图2中所示的箭头方向移动的推进力的气体。另外，在设置于凹部形成部82的凹部与气体发生器84的外壁部之间，设置有O形环等密封部件89，以在动作时不发生气体泄漏。
气体发生器84是在内部具有含有点火药(推进剂)的点火器，根据需要还具有气体发生剂或在此基础上还具有导火剂等推进剂、过滤器等的火药式装置。
作为气体发生剂，优选使用非叠氮化物系气体发生剂，一般作为含有燃料、氧化剂和添加剂的成形体形成气体发生剂。作为燃料，例如可以举出***衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮二甲酰胺衍生物、肼衍生物等或它们的组合。具体而言，优选使用例如硝基胍、硝酸胍、双氰胺、5-氨基四唑等。另外，作为氧化剂，例如利用碱性硝酸铜等碱性硝酸盐、高氯酸铵、高氯酸钾等高氯酸盐、或碱金属、碱土类金属、过渡金属、含有选自氨的阳离子的硝酸盐等。作为硝酸盐，例如优选使用硝酸钠、硝酸钾等。另外，作为添加剂，可以举出粘合剂、熔渣形成剂、燃烧调节剂等。作为粘合剂，例如可以优选利用羧甲基纤维素的金属盐、硬脂酸盐等有机粘合剂，或者合成水滑石、酸性白土等无机粘合剂。作为熔渣形成剂，可以优选利用氮化硅、二氧化硅、酸性白土等。另外，作为燃烧调节剂，可以优选利用金属氧化物、铁硅、活性炭、石墨等。另外，也可以使用以硝化纤维素为主要成分的单基火药、双基火药、三基火药。
另外，气体发生剂的成形体的形状有颗粒状、小球状、圆柱状等粒状成形体、盘状成形体等各种形状的成形体。另外，作为圆柱状的成形体，也可以利用在成形体内部具有贯通孔的有孔状(例如单孔筒形状或多孔筒形状等)的成形体。另外，除了气体发生剂的形状以外，也优选考虑气体发生剂的线燃烧速度、压力指数等来适当选择成形体的尺寸及填充量。
在此，作为气体发生器84的其它变形例，还可以采用用火药式的点火器使小型气瓶中的密封板开裂，将内部的气体向外部排出的混合型、存储型的气体发生器。此时，作为气瓶内的加压气体，可以使用氩、氦、氮、二氧化碳等不燃性气体或它们的混合物。另外，为了在释放加压气体时可靠地推进活塞81，也可以在气体发生器中具备火药式的发热体。
在此种结构中，通过活塞81的推进，能够直接推出滑翔伞86而使其展开。另外，外壳80的设有开口部的开口端部在初始状态下由盖87关闭，该盖87以通过滑翔伞86的推出而从上述开口端部脱离的方式构成。
活塞81可以以被由气体发生器84产生的气体直接推出的方式构成，也可以以另外设置由用于驱动活塞81的弹簧或压缩气体、马达等驱动单元，通过该驱动单元由气体发生器84产生的气体进行动作从而被推出的方式构成。另外，活塞81也可以以在与限制活塞81的移动方向的有底筒状的外壳80之间具有伸缩结构的方式与该外壳80连结。
飞行体用安全装置90具备异常检测装置40(参照图4)，该异常检测装置40包括检测飞行体100的异常的加速度传感器等。在此种结构中，在由异常检测装置40检测出异常的情况下，通过基于气体发生器84的点火动作而产生的气体压力来推进活塞81。由此，通过活塞81推进而产生的推进力，滑翔伞86被直接推出。
图4是图1所示的飞行体用安全装置90的功能框图。在此，说明异常检测装置40的功能构成。如图4所示，异常检测装置40包括传感器(检测部)11、控制部(具有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等的计算机)20，与设置于飞行体用安全装置90的气体发生器84内的点火器电连接。
传感器11用于检测飞行体100的飞行状态(包括碰撞、坠落等)。具体而言，传感器11例如是从加速度传感器、陀螺传感器、气压传感器、激光传感器、超声波传感器等中选择1个以上而构成的，能够获取飞行体100的速度、加速度、倾斜度、高度、位置等飞行体100飞行状态的数据。
作为功能结构，控制部20具备传感器异常检测部21、运算部22和通知部23。这些传感器异常检测部21、运算部22以及通知部23是通过控制部20执行规定的程序而在功能上实现的。
传感器异常检测部21检测传感器11的异常状态。即，传感器异常检测部21检测传感器11是否能够正常动作。
运算部22根据传感器11实测获取的各数据，判定飞行体100的飞行状态是否异常。具体而言，运算部22进行飞行体100是否受到冲击的判定(或者是否发生了碰撞的判定)，或者进行飞行体100的坠落的预知的判定。另外，运算部22在判定为飞行体100飞行状态异常的情况下，向外部输出异常信号(有时也包含使其它设备起动或动作的命令信号)。另外，也可以如下构成：与运算部22分开设置异常信号输出部，根据运算部22的命令，该异常信号输出部输出异常信号。
通知部23在由传感器异常检测部21检测到传感器11的异常的情况下，对管理者等进行表示检测到传感器11的异常的通知。
接着，对上述的结构的本实施方式中的异常检测装置40的动作进行说明。
首先，由传感器异常检测部21进行传感器11的异常检查。具体而言，通过传感器异常检测部21实施测量飞行体100的加速度的加速度传感器等是否正常动作的检查。
在上述检查的结果是判定为有异常的情况下，传感器异常检测部21对管理者等进行错误通知，结束其动作。另一方面，在上述检查的结果判定为没有异常的情况下，运算部22读入由传感器11实测的各数据。
然后，如果由传感器11实测而获取的数据不是异常，则运算部22输出返回到由传感器异常检测部21进行的传感器11的异常检查的处理的信号。
另一方面，如果获取的数据为异常，则运算部22将安全装置起动信号(异常信号)输出到飞行体用安全装置90的气体发生器84。
气体发生器84通过接收安全装置起动信号而启动，由此驱动致动器88。由此，滑翔伞86射出从而展开。
这样，根据本实施方式，能够降低驱动时产生的上述负压的大小，能够抑制活塞81的推进力的至少一部分被该负压抵消的情况。另外，在活塞头83与外壳80的内壁不接触的情况下，在该部分也不会产生摩擦阻力。因此，在这一点上，也能够将滑翔伞86射出时的推进力的降低抑制于未然。
因此，通过采用上述结构，与以往相比，能够可靠地进行被展开体的射出，能够容易且高精度地进行被展开体的射出及展开。
另外，由于上述结构的连通部51在活塞81射出时能够使空气从活塞头83的外周平衡良好地流入空间S，故也能够保持活塞81的移动姿势。
另外，由于将通过输入电信号进行动作而喷出气体的气体发生器84用作驱动部，因此能够容易地控制驱动的定时。特别是在由火药式装置构成气体发生器84的情况下，能够瞬间得到用于使活塞81移动的推进力。
另外，通过在设置于活塞81的凹部形成部82的凹部与气体发生器84外壁部之间设置上述的密封部件89，能够防止动作时气体泄漏，因此能够更有效地获得推进力。
另外，虽然在上述的本实施方式中，以具备滑翔伞作为被展开体的飞行体用安全装置及具备该装置的飞行体为例进行了说明，但通过代替该滑翔伞而设置降落伞，能够实现具备降落伞作为被展开体的飞行体用安全装置及具备该装置的飞行体，在该情况下，也能够得到比照上述效果的效果。
(第一至第五变形例)
图3(B)至图3(F)是第一至第五变形例所涉及的飞行体用安全装置的示意剖视图。虽然在上述实施方式1中，例示了通过在外壳的内壁与活塞头的外周部之间设置间隙而由该间隙构成连通部的情况，但例如也可以是图3(B)至图3(F)所示的那种结构的飞行体用安全装置。另外，在图3(B)至图3(F)中，对与图3(A)所示的各结构相同的部位，标注与图3(A)所示的符号相同的编号且标注后缀的参照符号。因此，例如符号80所示的部位和符号80b所示的部位是相同的部位。
图3(B)所示的第一变形例所涉及的飞行体用安全装置，在外壳80b的内径和活塞头83b的外径为相同直径这一点上，以及通过将活塞头83b的外周部的一部分切口而在该外周部设置有一对连通部52(切口部)这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置90的结构不同。
在此，连通部52具有与上述实施方式1中的连通部51相同的功能，降低活塞81b移动时在空间S(参照图1)产生的负压的大小。
另外，连通部52可以相对于活塞头83b的中心旋转对称地设置，也可以在外周部的任意位置设置一个或三个以上。在将连通部52设置成相对于活塞头83b的中心旋转对称的情况下，在活塞81b的移动时，能够使空气从均等地配置的连通部52平衡良好地流入空间S，从而容易保持活塞81b的移动姿势。另外，由于能够平衡良好地降低活塞头83b与外壳80b的内壁之间的摩擦阻力，因此还能够防止动作时的推进力的降低。
图3(C)所示的第二变形例所涉及的飞行体用安全装置在外壳80c的内径和活塞头83c的外径为相同直径这一点上，以及在外壳80c的内壁设有沿着活塞头83c的射出方向形成的一对槽状的连通部53(槽部)这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置的结构不同。
在此，连通部53具有与上述实施方式1中的连通部51相同的功能，降低活塞81c移动时在空间S(参照图1)产生的负压的大小。
另外，连通部53可以相对于活塞头83c的中心旋转对称地设置，也可以在外壳80c的内壁的任意位置设置一个或三个以上。在将连通部53设置成相对于活塞头83c的中心旋转对称的情况下，在活塞81c的移动时，能够使空气从均等地配置的连通部53平衡良好地流入空间S，从而容易保持活塞81c的移动姿势。另外，由于能够平衡良好地降低活塞头83c与外壳80c的内壁之间的摩擦阻力，因此还能够防止动作时的推进力的降低。
图3(D)所示的第三变形例所涉及的飞行体用安全装置在外壳80d的内径和活塞头83d的外径为相同直径这一点上，以及在活塞头83d形成有贯通孔形状的一对连通部54(孔部)这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置的结构不同。连通部54以面向由活塞头83d隔开的一对空间(即，从活塞头83d观察位于外壳80d的开口部侧的空间、以及从活塞头83d观察位于与外壳80d的开口部侧相反的一侧的空间(即空间S(参照图1))的方式设置。
在此，连通部54具有与上述实施方式1中的连通部51相同的功能，降低活塞81d移动时在空间S产生的负压的大小。
另外，连通部54可以相对于活塞头83d的中心旋转对称地设置，也可以在与设于凹部形成部82d的凹部连通的位置以外的活塞83d的任意位置设置一个或三个以上。在将连通部54设置成相对于活塞头83d的中心旋转对称的情况下，在活塞81d的移动时，能够使空气从均等地配置的连通部54平衡良好地流入空间S，从而容易保持活塞81d的移动姿势。
图3(E)所示的第四变形例所涉及的飞行体用安全装置在外壳80e的内径和活塞头83e的外径为相同直径这一点上，以及在活塞头83e形成有贯通孔形状的3个连通部55(孔部)这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置的结构不同。在此，3个连通部55形成在相对于活塞头83e的中心各旋转120°的位置，本变形例所涉及的飞行体用安全装置仅在这一点上，与上述的第三变形例所涉及的飞行体用安全装置的结构不同。
图3(F)所示的第五变形例所涉及的飞行体用安全装置在外壳80f的内径和活塞头83f的外径为相同直径这一点上，以及在活塞头83f由形成有贯通孔形状的多个连通部56(孔部)的网眼状部件构成这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置的结构不同。连通部56以面向由活塞头83f隔开的一对空间(即，从活塞头83f观察位于外壳80f的开口部侧的空间、以及从活塞头83f观察位于与外壳80f的开口部侧相反的一侧的空间(即空间S(参照图1))的方式设置。另外，在网眼状部件中，除了网状的部件以外，还包括格子状的部件。
在此，连通部56具有与上述实施方式1中的连通部51相同的功能，降低活塞81f移动时在空间S产生的负压的大小。
在由网眼状部件构成活塞81f的情况下，由于多个连通部56没有遗漏地设置于活塞头83f，所以在活塞81f的移动时，能够使空气从多个连通部56平衡良好地流入空间S，从而容易保持活塞81f的移动姿势。
(第六变形例)
图5是第六变形例所涉及的飞行体用安全装置190的示意剖视图。虽然在上述实施方式1以及第一至第五变形例中，例示了通过在外壳的内壁与活塞头的外周部之间设置间隙，或者在活塞头设置孔部而由该间隙或孔部构成连通部的情况，但例如也可以是图5所示的那种结构的飞行体用安全装置190。另外，在图5中，附加了与图2所示的结构所附加的符号的后两位相同的后两位的符号的结构，由于与在该图2中说明的结构基本相同，故有时省略其说明。
图5所示的第六变形例所涉及的飞行体用安全装置190在外壳180的侧部形成有一对连通部151这一点、在外壳180的内壁形成有一对突起部161(止挡部)这一点、在活塞头183的外周部形成有环状的引导部183a这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置90的结构不同。
在此，连通部151具有与上述实施方式1中的连通部51相同的功能，降低活塞181移动时在空间S产生的负压的大小。
另外，连通部151可以相对于外壳180的中心旋转对称地设置，也可以在外壳180的侧部的任意位置设置一个或三个以上。在将连通部52设置成相对于外壳180的中心旋转对称的情况下，在活塞181的移动时，能够使空气从均等地配置的连通部151平衡良好地流入空间S，从而容易保持活塞181的移动姿势。
另外，突起部161通过与动作前的活塞头183抵接，防止该动作前的活塞头183(活塞181)的移动，从外壳180的内壁面向外壳180的内部的空间突出设置。在动作时，由于气体发生器184动作而产生的强推进力，活塞头183越过该突起部161，由此活塞181移动。
突起部161可以相对于外壳180的中心旋转对称地设置，也可以在外壳180的侧部的任意位置设置一个或三个以上。另外，突起部161也可以在外壳180的整个内周部形成为环状。
另外，引导部183a用于引导活塞181的沿着壳体180的内壁的移动，由从活塞头183的外周部沿着外壳180的内壁突出设置的环状且突起状的部位构成。优选地，引导部183a以在沿着外壳180的内壁的方向上的厚度大于活塞头183在该方向上的厚度的方式构成。通过设置该引导部183a，外壳180与活塞181的滑动接触面变大，因此容易保持活塞181的移动姿势。
突起部161可以相对于活塞头183的中心旋转对称地在该活塞头183的外周部独立地设置一处，也可以隔开间隔地设置多处。
若采用上述结构的飞行体用安全装置190，则除了与上述实施方式1的飞行体用安全装置90同样的效果之外，通过设置突起部161能够防止动作前的活塞头183(活塞181)的移动，即使安装在飞行体上，也能够获得能够不妨碍该飞行体自主控制的效果。
另外，若采用上述结构的飞行体用安全装置190，通过设置引导部183a，活塞头183(活塞181)容易沿着外壳180的内壁移动，因而还能够获得使活塞头183(活塞181)的移动时动作顺畅的效果。
(第七变形例)
图6是第七变形例所涉及的飞行体用安全装置290的示意剖视图。除了上述实施方式1以及第一至第六变形例所涉及的飞行体用安全装置以外，例如也可以是图6所示的那种结构的飞行体用安全装置290。另外，在图6中，附加了与图2所示的结构所附加的符号的后两位相同的后两位的符号的结构，由于与在该图2中说明的结构基本相同，故有时省略其说明。
图6所示的第七变形例所涉及的飞行体用安全装置290在设置有将外壳280的内壁和活塞头283连结的绳状部件261这一点、以及在气体发生器284的周围设置有限制部件291这一点上，与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置90的结构不同。
绳状部件261以将动作前的活塞头283和外壳280的内壁连接的方式设置，由此防止该动作前的活塞头283(活塞281)的移动。在动作时，通过由气体发生器284动作而产生的强推进力使活塞281移动，从而在绳状部件261产生张力，由此，切断绳状部件261。
另外，也可以另外设置未图示的切断装置，在气体发生器284动作的同时，利用该切断装置切断绳状部件261。在这种情况下，切断装置可以通过接收电信号，使移动刀具等的马达驱动来切断绳状部件261，也可以通过产生热来烧断。另外，也可以使用在动作时使预先夹持的绳状部件261的一端分离的结构的机构来代替切断装置。
限制部件291以包围气体发生器284的方式定位，由此限制从气体发生器284喷出的气体的喷出方向。更详细地说，限制部件291使得从气体发生器284的前端部的气体喷出口喷出的气体的喷出方向与活塞281朝向外壳280的开口部侧的移动方向(图6中所示的箭头方向)一致地喷射到该活塞281。
限制部件291优选以能够***气体发生器284的方式由筒状的部件构成，在该情况下，活塞281的凹部形成部282也优选为筒状的形状，以使活塞281能够外插于限制部件291。
若采用上述结构的飞行体用安全装置290，则除了与上述实施方式1的飞行体用安全装置90同样的效果之外，通过设置绳状部件261能够防止动作前的活塞头283(活塞281)的移动，即使安装于飞行体，也能够使得不妨碍该飞行体的自主控制。
另外，若采用上述结构的飞行体用安全装置290，则由于通过设置限制部件291，能够使气体的喷出方向向既定方向汇集，因而能够更高效地获得推进力。另外，通过设置限制部件291，使活塞头283(活塞281)沿着该限制部件291的外壁移动，因而能够使活塞头283(活塞281)的移动时的动作顺畅。
(实施方式2)
接着，作为实施方式2，对具备滑翔伞以及气囊以作为被展开体的飞行体用安全装置及具备该装置的飞行体进行说明。
图7是示出实施方式2所涉及的具备飞行体用安全装置390的飞行体300的、气囊311展开之后的状态的示意主视图。另外，在图7中，附加了与图1所示的结构所附加的符号相同的后一位的符号的结构由于与在该图1中说明的结构基本相同，故有时省略其说明。
如图7所示，本实施方式所涉及的飞行体用安全装置390与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置90不同，飞行体用安全装置390的主体部设置在通常姿势时的飞行体300的机体301的下部，并且作为飞行体用安全装置390的一部分的气囊装置310以与设置在通常姿势时的机体301的下部的飞行体用安全装置390的主体部隔着机体301相对的方式，还设置在通常姿势时的机体301的上部。
气囊装置310具备气囊311和气体发生器，通过基于气体发生器的点火动作而产生的气体压力使气囊311膨胀。另外，气体发生器只要是能够向气囊内供给气体的气体发生器，则可以是任意的气体发生器，也可以是具备点火器的火药式的气体发生器，取而代之，也可以是气瓶式的气体发生器等。
另一方面，飞行体用安全装置390的主体部与上述实施方式所涉及的飞行体用安全装置90相同，以能够射出滑翔伞的方式构成。
在这样的结构中，在通过搭载于气囊装置310的异常检测装置，基于由传感器(省略图示)实测而获取的数据判定为飞行体300的飞行状态异常的情况下，从与上述的异常检测装置40相同结构的异常检测装置向气囊装置310的气体发生器输出安全装置起动信号，由此该气体发生器动作。
通过上述气体发生器动作，气囊311被气体发生器产生的气压射出而膨胀。由此，在飞行体300的下落时，能够保护障碍物及搭载物、特别是行人。
此外，在通过搭载于气囊装置310的异常检测装置，基于由传感器(省略图示)实测而获取的数据判定为飞行体300的飞行状态非异常的情况下，不会从异常检测装置向体发生器输出安全装置起动信号。
这样，在气囊装置310设置有异常检测装置的情况下，能够更可靠地防止气囊装置310误操作。因此，能够提高气囊装置310在安全方面的可靠性。其它的作用效果与上述的飞行体用安全装置90的情况相同。
(实施方式3)
接着，作为实施方式3，对具备滑翔伞以及气囊以作为被展开体的飞行体用安全装置及具备该装置的飞行体进行说明。
图8是示出实施方式3所涉及的具备飞行体用安全装置490的飞行体400的、气囊411展开之后的状态的示意主视图。另外，在图8中，附加了与图1所示的结构所附加的符号相同的后一位的符号的结构由于与在该图1中说明的结构基本相同，故有时省略其说明。
如图8所示，本实施方式所涉及的飞行体用安全装置490与上述实施方式1所涉及的飞行体用安全装置90不同，作为飞行体用安全装置490的一部分的气囊装置410以与设置在通常姿势时的飞行体400的机体401的上部的飞行体用安全装置490的主体部隔着机体401相对的方式，设置在通常姿势时的机体401的下部。
气囊装置410具备气囊411和气体发生器，通过基于气体发生器的点火动作而产生的气体压力使气囊411膨胀。另外，气体发生器只要是能够向气囊内供给气体的气体发生器，则可以是任意的气体发生器，也可以是具备点火器的火药式的气体发生器，取而代之，也可以是气瓶式的气体发生器等。
另一方面，飞行体用安全装置490的主体部与上述实施方式所涉及的飞行体用安全装置90相同，以能够射出滑翔伞的方式构成。
在这样的结构中，在通过搭载于气囊装置410的异常检测装置，基于由传感器(省略图示)实测而获取的数据判定为飞行体400的飞行状态异常的情况下，从与上述的异常检测装置40相同结构的异常检测装置向气囊装置410的气体发生器输出安全装置起动信号，由此该气体发生器动作。
通过上述气体发生器动作，气囊411被气体发生器产生的气压射出而膨胀。由此，在飞行体400的下落时，能够保护障碍物及搭载物、特别是行人。另外，在本实施方式中，也能够利用气囊411保护大多设置在机体401下部的各种装置。
此外，在通过搭载于气囊装置410的异常检测装置，基于由传感器(省略图示)实测而获取的数据判定为飞行体400的飞行状态非异常的情况下，不会从异常检测装置向气体发生器输出安全装置起动信号。
这样，在气囊装置410设置有异常检测装置的情况下，能够更可靠地防止气囊装置410误操作。因此，能够提高气囊装置410在安全方面的可靠性。其它的作用效果与上述的飞行体用安全装置90的情况相同。
(其它变形例)
虽然在上述的实施方式以及它们的变形例中，例示了通过软件在功能上实现传感器异常检测部、运算部以及通知部的情况，但并不限定于此，也可以是通过硬件来实现其的结构。
另外，上述的实施方式以及它们的变形例中的连通部的截面形状没有特别限制，可以是任意形状。
另外，虽然在上述的实施方式以及它们的变形例中，例示了作为气体发生器主要使用火药式的气体发生器的情况，但也可以使用气瓶式等非火药式的气体发生器。另外，作为与上述的火药式的气体发生器不同的其它火药式的气体发生器，也可以代替上述的气体发生器而使用为通过动作时产生的气体引起的内压的上升而形成气体喷出口的结构的微型气体发生器(MGG)或点火器(squib)。
另外，在上述的实施方式以及它们的变形例中示出的特征性结构可以相互组合。
(实施方式1至3、以及第一至第七变形例及上述的其它变形例的汇总)
如果将以上说明的实施方式1至3、以及第一至第七变形例及上述的其它变形例的公开内容的特征性结构进行分项概括，则如下所述。
(1) 本发明是搭载于飞行体的降落伞、滑翔伞或气囊的展开装置，其特征在于，具备：容器，其在一端部侧具有开口部；能够展开的前述降落伞、前述滑翔伞或前述气囊；移动部件，其设在前述容器内，在前述开口部侧具有载置前述降落伞、前述滑翔伞或前述气囊的发射台，能够沿前述容器内壁移动；驱动部，其能够将前述移动部件向前述开口部的方向射出；以及连结部件，其一端与前述降落伞、前述滑翔伞或前述气囊连结，另一端连结于飞行体或附设于飞行体的装置，使由前述容器和前述移动部件包围的空间内与前述空间的外部连通的连通部设于前述容器、前述发射台、以及前述容器内壁和前述发射台之间中的任一者。
根据上述(1)的结构，能够降低驱动时的上述负压，能够抑制因上述负压而抵消推进力的至少一部分的情况。即，能够抑制降落伞、滑翔伞或气囊射出时的推进力的降低。因此，与以往相比，能够容易且精度良好地进行降落伞、滑翔伞或气囊的射出及展开。
(2) 在上述(1)的展开装置中，优选地，前述连通部是设于前述容器的洞部、设于前述发射台的洞部、以及设在前述容器内壁与前述发射台之间的间隙之中的任一种。在此，“设在前述容器内壁和前述发射台之间的间隙”，例如除了单纯的间隙以外，还包含由在容器的内壁，沿着降落伞、滑翔伞或气囊的射出方向设置的槽部而形成的间隙，或者，由以在发射台的外周部沿径向方向切口的方式形成的切口部而形成的间隙。
根据上述(2)的结构，能够更可靠地降低驱动时的负压。
(3) 在上述(1)或(2)的展开装置中，优选地，将在前述驱动部的动作前防止前述发射台的移动的止挡部设置于前述容器或/和前述发射台。
根据上述(3)的结构，能够防止动作前的发射台的移动，因此即使将本发明所涉及的展开装置安装于飞行体，也能够使得不妨碍该飞行体的自主控制。
(4) 在上述(1)～(3)的展开装置中，优选地，前述止挡部是在前述容器的内壁突出设置的突起部。
根据上述(4)的结构，即使将本发明所涉及的展开装置安装于飞行体，也能够更可靠地使得不妨碍该飞行体的自主控制。
(5) 在上述(1)～(4)的展开装置中，优选地，前述止挡部是将前述容器的内壁和前述发射台连结的绳状部件，前述绳状部件在前述驱动部进行驱动时，通过张力或切断装置而被切断。
根据上述(5)的结构，能够防止动作前的发射台的移动，因此即使安装于飞行体，也能够使得不妨碍该飞行体的自主控制。
(6) 在上述(1)～(5)的展开装置中，优选地，从前述发射台的外周部，沿着前述容器的内壁突出设置有比前述发射台的厚度长的引导部件。另外，引导部件可以是环状的部件，也可以是由至少一个突起状的部件等一部分构成的部件或隔开间隔多个部件构成的部件。
根据上述(6)的结构，由于发射台(移动部件)容易沿着容器的内壁移动，因此能够使发射台(移动部件)的移动时的动作顺畅。
(7) 在上述(1)～(6)的展开装置中，优选地，前述驱动部是通过电信号动作而产生气体的气体发生器。
根据上述(7)的结构，能够容易地控制驱动部的驱动定时。
(8) 在上述(7)的展开装置中，优选地，前述气体发生器是具有推进剂的火药式气体发生器，前述推进剂产生作为使前述移动部件移动的推进力的燃烧气体。
根据上述(8)的结构，能够瞬间得到使移动部件移动的推进力。
(9) 在上述(7)或(8)的展开装置中，优选地，前述气体发生器在前述开口部侧具有气体喷出口，或者为通过动作时产生的气体引起的内压的上升而形成气体喷出口的构造，在前述气体发生器的周围，设置有限制部件，该限制部件将从前述气体喷出口喷出的气体的流路限制在前述开口部方向。
根据上述(9)的结构，由于能够将气体的喷出方向向既定方向汇集，因此能够更有效地得到上述推进力。
(10) 在上述(7)～(9)的展开装置中，优选地，前述移动部件还具有底部与前述发射台连结的凹状部件，前述气体发生器在前述开口部侧具有气体喷出口，以至少前述气体喷出口位于前述凹状部件的内部的方式***前述凹状部件，在前述凹状部件与前述气体发生器之间设置有密封部件。
根据上述(10)的结构，能够防止由气体发生器产生的气体泄漏，因此能够更有效地得到上述推进力。
(11) 本发明所涉及的飞行体的特征在于，具备：机体；与前述机体结合的上述(1)～(10)中记载的降落伞、滑翔伞或气囊的展开装置；以及一个以上的推进机构，前述一个以上的推进机构结合于前述机体并推进前述机体。
根据上述(11)的结构，能够提供能够发挥上述(1)～(10)的降落伞、滑翔伞或气囊的展开装置的作用效果的飞行体。
本次公开的上述实施方式及其变形例在所有方面都是例示，并不限定于此。本发明的技术范围由权利要求书限定，并且包括与权利要求书的记载等同的意思和范围内的所有变更。
符号说明
1 机体、2 推进机构、3 腿部、11 传感器、20 控制部、21 传感器异常检测部、22 运算部、23 通知部、40 异常检测装置、51～56 连通部、80、80b～80f 外壳、81、81b～81f 活塞、82、82b～82f 凹部形成部、83、83b～83f 活塞头、84 气体发生器、85 壳体、86 滑翔伞、87盖、88 致动器、89 密封部件、90 飞行体用安全装置、100 飞行体、151 连通部、161 突起部、180 外壳、181 活塞、182 凹部形成部、183 活塞头、183a 引导部、184 气体发生器、185壳体、186 滑翔伞、187 盖、188 致动器、190 飞行体用安全装置、251 连通部、261 绳状部件、280 外壳、281 活塞、282 凹部形成部、283 活塞头、284 气体发生器、285 壳体、286 滑翔伞、287 盖、288 致动器、290 飞行体用安全装置、291 限制部件、300 飞行体、301 机体、302 推进机构、303 腿部、310 气囊装置、311 气囊、390 飞行体用安全装置、400 飞行体、401 机体、402 推进机构、403 腿部、410 气囊装置、411 气囊、490 飞行体用安全装置、S空间。

Claims (12)

1.一种飞行体用安全装置，为能够安装于在飞行体的飞行体用安全装置，具备：
被展开体，其通过向空中射出而能够展开；
射出装置，其用于将所述被展开体向空中射出；以及
连结部件，其一端连结于所述被展开体，并且另一端连结于所述射出装置或连结于飞行体，
所述射出装置具有：
容器，其***述被展开体，并且开口部设置在一端部侧；
移动部件，其设置于所述容器内，在所述开口部侧具有载置所述被展开体的发射台，并且能够沿着所述容器的内壁移动；以及
驱动部，其通过使所述移动部件朝向所述开口部侧移动而射出所述被展开体，
连通部设于所述射出装置，所述连通部使为从所述发射台看位于与所述开口部侧相反的一侧的空间且由所述容器及所述移动部件包围而成的空间和位于该空间的外侧的空间连通。
2.根据权利要求1所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述连通部由设置于所述容器和所述发射台中的至少任一者的孔部构成，或者，由设置在所述容器与所述发射台之间的间隙构成。
3.根据权利要求1或2所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述射出装置还具有止挡部，该止挡部在所述驱动部动作前的状态下防止所述发射台移动。
4.根据权利要求3所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述止挡部由设置于所述容器的内壁的突起部构成。
5.根据权利要求3所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述止挡部由将所述容器的内壁和所述发射台连接的绳状部件构成，
所述绳状部件以随着所述驱动部对所述移动部件的驱动而被切断的方式构成。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述射出装置还具有引导部，所述引导部用于引导所述移动部件沿着所述容器的内壁的移动，
所述引导部由从所述发射台的外周部沿着所述容器的内壁突出设置的突起状的部位构成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述驱动部由气体发生器构成，所述气体发生器通过被输入电信号而动作来喷出气体。
8.根据权利要求7所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述气体发生器包括具备推进剂的火药式的气体发生器，所述推进剂产生作为使所述移动部件移动的推进力的燃烧气体。
9.根据权利要求7或8所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述射出装置还具有限制部件，所述限制部件通过以包围所述气体发生器的方式定位来限制从所述气体发生器喷出的气体的喷出方向，
所述限制部件使气体的喷出方向与所述移动部件的朝向所述开口部侧的移动方向一致地向所述移动部件喷射。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述移动部件包括凹部形成部，所述凹部形成部规定朝向与所述开口部侧相反的一侧开口的凹部，
所述气体发生器以配置在所述凹部内的方式***所述凹部形成部，
在所述凹部形成部与所述气体发生器之间设有密封部件。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的飞行体用安全装置，其特征在于，所述被展开体是降落伞、滑翔伞及气囊中的任一种。
12.一种飞行体，其具备：
机体；
推进机构，其设置于所述机体并推进所述机体；以及
权利要求1至11中的任一项所述的飞行体用安全装置，
所述飞行体用安全装置安装于所述机体。
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