JP4484246B2 - スーパー・トランスポーター航空機 - Google Patents

Description

本発明は、スーパー・トランスポーター航空機に関するものであり、特に、二次航空機の構成要素の輸送、あるいは一般的に貨物室内での容積の大きい貨物の輸送に使用される、スーパー・トランスポーター航空機に関するものである。二次航空機とは、スーパー・トランスポーター航空機よりも翼幅の小さい航空機を意味するものとする。

本発明に係るスーパー・トランスポーター航空機は、航空機製造分野などに適応され、地理的に離れた場所で製造された二次航空機の様々な構成部材の同一の製造拠点での組み立てが可能となる。二次航空機の構成部材とは、コックピット、胴体の部分体、翼、エンジンなどの航空機の様々な部分を意味するものとする。

航空機製造は、製造された構成部材により、製造能力、特に技術的な多岐にわたる手段を必要とする。このように航空機製造は、地理的に互いに数千キロメートルほど離れている様々な製造拠点で、一般的に連携方式によって製造されている。翼体は、ある一つの製造拠点の場所で製造できるが、一方、他の製造拠点では胴体の各部分体などしか製造することができない。航空機のこれらのすべての構成部材の組み立ての最終的なステップでは、一つの組み立て拠点に一機の航空機に必要なあらゆる構成部材を集約する必要がある。そのために、航空機の様々な構成部材を、それらの製造後に組み立て拠点まで輸送する必要がある。

数十年前から、航空機のこれらの海上、陸送、鉄道などの経路による構成部材の輸送は、航空経路による輸送の便宜のために取って代わられた。そのために、スーパー・トランスポーター航空機が開発された。エアバスのＡ３００−６００Ｒ機から製造されたスーパー・トランスポーター航空機が特に知られている。このようなスーパー・トランスポーター航空機の貨物室は、４５トン以上の荷重の輸送を可能とする、約７．４メートルの直径、およそ３７．７メートルの長さを持っている。貨物室とは、スーパー・トランスポーター航空機内の、輸送される二次航空機の構成部材が収納される積荷ゾーンを意味するものとする。

このようなスーパー・トランスポーター航空機の不都合は、空荷の場合のその重量である。空荷のときの重量とは、貨物室に貨物がない場合のスーパー・トランスポーター航空機の重量を示すものであり、空荷のときの重量は、つまり、スーパー・トランスポーター航空機の固有の重量を表すものである。その製造に必要な材料の重量により、空荷の場合のスーパー・トランスポーター航空機の重量が大きくなる。輸送される構成部材の重量は、数十トンまで達することもある。輸送される構成部材の重量がスーパー・トランスポーター航空機の貨物室が空の場合の重量に追加され、スーパー・トランスポーター航空機と貨物の合計重量は、数百トンまで達することができる。スーパー・トランスポーター航空機は、二次航空機の構成部材の輸送時には大量の燃料を消費する。

このように、航空経路による二次航空機の構成部材の輸送コストは上昇する。

その上、スーパー・トランスポーター航空機は無給油滞空時間が限られている。長距離の飛行が必要となる場合は、スーパー・トランスポーター航空機はしばしば給油ために、少なくとも一度の寄港を必要とする。

本発明の目的は、貨物室が空のときの機体の重量があまり大きくならないスーパー・トランスポーター航空機を製造することにある。重量があまり大きくならないとは、貨物室が空のときのスーパー・トランスポーター航空機の重量が例えば輸送される貨物重量より低いことを意味するものとする。さらにはまた、重量があまり大きくならないとは、例えば、同じ大きさで同じ使用目的の航空機の重量より低いことを意味するものとする。本発明の他の目的は、容積の大きい貨物の輸送を可能とするために、輸送する貨物の容積が、部位によっては、スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体の容積よりも大きいこともあるスーパー・トランスポーター航空機を製造することにある。

本発明では、この目的を達成するために、スーパー・トランスポーター航空機によって輸送される二次航空機の構成部材の機械的特性および物理的特性を考慮に入れる。二次航空機とは、地上の空気反応以外の空気反応によって大気中において自身を支持することができるあらゆる機体を意味するものとする。二次航空機は、航空機、ロケット、ミサイルなどとなりえる。一旦組み立てられると、航空機となる二次航空機の構成部材は、それぞれ航空機が飛行時に受ける圧力や圧縮力に耐えうるような個々に空気力学的特性を持っている。

このように、本発明に係るスーパー・トランスポーター航空機は、貨物室が空の場合には少なくとも部分的に構造上の剛性が欠如し、それゆえ飛行時に不可欠な空気力学的特性を欠如し得るが、一旦貨物が積載されると、被輸送部材によってそれらの特性が得られる。少なくとも部分的とは、貨物室の補強材が取り外され、新たな荷重を待ち受けている少なくとも取り外しと呼ばれる状態、すなわち貨物室が空の状態において、前記スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体が、少なくとも貨物室の部位が前記空気力学的特性を持っていないことを意味するものとする。補強材は、剛性を与える荷重に固定することができる。貨物は、スーパー・トランスポーター航空機の構造上の耐性に貢献する。このことによりスーパー・トランスポーター航空機の製造、特に機体胴体を構成する枠体の厚さに必要とする材料量を減少することができる。飛行を可能にするために、貨物室が空のときのスーパー・トランスポーター航空機に十分な剛性を与えるべく、貨物室が空のときの輸送構造によってこれらの補強材を互いに固定させることもできる。

スーパー・トランスポーター航空機と貨物との間の対応協働関係を最適化するために、輸送する二次航空機の構成部材に特別にスーパー・トランスポーター航空機を最適化させることができる。二次航空機の構成部材により、容積、重量、耐性などがスーパー・トランスポーター航空機の特殊適応化を可能とさせるために変化する。対応協働関係とは、荷重あるいは貨物がスーパー・トランスポーター航空機の構造上の耐性、特に飛行中の十分な剛性を付与することに貢献することを意味するものとする。

ゆえに、本発明は二次航空機の少なくとも一つの構成部材を輸送するためのスーパー・トランスポーター航空機を目的としており、該トランスポーターが、輸送される構成部材によって航空機の機体胴体の構造上の剛性を少なくとも部分的に付与するための剛性付与手段を備えていることを特徴とするものである。

本発明に係るスーパー・トランスポーター航空機は、また、以下の補足の特徴点のすべてあるいは一部を備えることができる。
‐前記剛性付与手段が、スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体に輸送される構成部材を連結一体化させるための連結一体化装置を具備しており、該連結一体化装置が、スーパー・トランスポーター航空機が受けている応力を転換支持するようになること。
‐前記連結一体化装置が、スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体の内壁と連結する梯子体を少なくとも二つと、複数の係留手段とを備えており、係留手段の第一の端部が梯子体と連結しており、係留手段の第二の端部が輸送される構成部材に固定されること。
‐前記梯子体の少なくとも一つが、安定した位置を二つ有するように適合しており、該位置は、梯子体が機体胴体の内壁の周囲を沿う積載位置と、梯子体がスーパー・トランスポーター航空機の機体胴体の内部方向に内壁に突起した使用位置のことであること。
‐前記係留手段が、テレスコピック伸縮手段であること。
‐前記被輸送部材が二次航空機の胴体の部分体であり、前記係留手段の第二の端部は二次航空機の胴体の部分体の円窓に対しての設置場所を形成するような切欠部と対応協働すること。
‐前記被輸送部材が、半翼体であること。

本発明のよりよい理解のために図面と後述の説明が添付される。これらは本発明を限定するものではなく、参考のために提供されている。図面は、以下を表すものである：
‐図１は、本発明に係る実施例のスーパー・トランスポーター航空機および二次航空機の胴体の部分体によって形成されている貨物の斜視図である。
‐図２は、スーパー・トランスポーター航空機の貨物室の部位での図１の断面図である。
‐図３から図５は、本発明に係る実施例のスーパー・トランスポーター航空機の貨物室に輸送される二次航空機の構成部材の連結一体化装置の斜視図である。
‐図６は、図１のスーパー・トランスポーター航空機の側面図である。
‐図７は、本発明に係る実施例のスーパー・トランスポーター航空機および二次航空機の翼体のセグメントによって形成されている貨物の斜視図である。
‐図８は、スーパー・トランスポーター航空機の貨物室の部位での図７の断面図である。
‐図９は、スーパー・トランスポーター航空機の空の貨物室の部位での図１の断面図である。

図１には、スーパー・トランスポーター航空機１が示されている。機体胴体３の内部にある貨物室２は、二次航空機の胴体の部分体４を輸送する。胴体の部分体４の長さＬは、貨物室２の長さＬ’よりも短い。長さＬあるいはＬ’とは、貨物室２の中心線Ａに平行である、胴体の部分体４あるいは貨物室２の寸法を意味するものとする。このように胴体の部分体４は、完全に貨物室２の内部容積に含まれるものである。同様に二次航空機の構成部材を輸送することが可能であり、下記（図６）で説明されるように、その長さＬは貨物室２の長さＬ’よりも長い。

図２には、スーパー・トランスポーター航空機１の貨物室２の部位での断面図が示されている。貨物室２の部位の機体胴体３の内壁５は、少なくとも部分的に構造上の剛性が欠如する。貨物室が空のスーパー・トランスポーター航空機１は、飛行中の機体胴体３の内壁５に対する圧縮圧力および圧力に対して耐えることができない。スーパー・トランスポーター航空機１の飛行を許可するための構造上の剛性は、スーパー・トランスポーター航空機１が輸送する二次航空機の胴体の部分体４によって与えられている。

図２に示されているように、壁５の強化材６が貨物室２の基台７の部位に置かれる。基台７とは、輸送される構成部材が置かれる機体胴体３の床を構成する貨物室２の部分を示す。基台７は、数十トンに達する重量の荷重を支えなくてはならない。基台７に位置する壁５が貨物室２に貨物が積載されたときに、ずれたり、沈下することがないよう、この基台７の部位に位置する貨物室２に適切な構造上の剛性を付与する必要がある。しかし、側壁９、１０および天井面８の部位には、骨組みを構成するために使用される材料および／または前記骨組みの厚さは、少なくとも飛行中に、機体胴体３に胴体の構造上の剛性を確保するには不十分である。骨組みとは、スーパー・トランスポーター航空機１のフレームを、すなわち、スーパー・トランスポーター航空機１を構成する様々なプレートのことを意味するものとする。この実施例において胴体の部分体４を構築する貨物は、スーパー・トランスポーター航空機１の飛行に必要な剛性を付与するのに十分な構造上の剛性を有している。

胴体の部分体４は、スーパー・トランスポーター航空機１および胴体の部分体４が飛行中に受ける応力に耐えうる連結一体化装置１１によって貨物室２にきっちり固定されている。連結一体化装置１１は、また、貨物室２内での胴体の部分体４の移動を一切防ぐことができる。

以下に詳細に示すように、貨物室が空のスーパー・トランスポーター航空機１を使用したい場合、例えば胴体の部分体４の輸送後に基地へ帰還する場合は、連結一体化装置１１に連結する空荷のときの輸送用の構造物２９（図９）を介して、前記スーパー・トランスポーター航空機１の飛行に十分な剛性を付与することが可能である。

図２に示された実施例では、連結一体化装置１１は、四つの梯子体１２と係留手段１３によって形成されている。梯子体１２は、側壁９と１０の内面１４と連結しており、前記側壁９と１０のそれぞれに二つずつ配置されている。同じ側壁９または１０に位置する二つの梯子体１２は上下に配置されており、各梯子体１２のそれぞれの中心線は、貨物室２の中心線Ａと平行に延びている。梯子体１２は機体胴体３の内壁１４から突出して延びており、二次航空機の胴体の部分体４の方向に、係留手段１３が胴体の部分体４に固定できるようになっている。

図３にはスーパー・トランスポーター航空機１の機体胴体３の側壁９または１０の内面１４に連結されている梯子体１２が示されている。梯子体１２の縦の棒の縦杆１５、１６は、スーパー・トランスポーター航空機１の中心線Ａと平行に延びており、そして連結の横桟１７は、二つの縦杆１５と１６の間に耐久性のある機械的連結を形成する。

本発明の特定の実施例において連結一体化装置１１の梯子体１２の一部あるいはすべての部分は、二つの安定した位置をとるようになっている。第一の安定位置、すなわち、積載位置（図示せず）において、梯子体１２は、側壁９または１０から突出して延びていないが、反対に貨物室２の梯子体１２のかさばりの大きさを減らすように、前記側壁９または１０の周囲に沿っている。積載位置は、このように、より容易に胴体の部分体４あるいはスーパー・トランスポーター航空機１によって輸送される他のあらゆる構成部材を貨物室２に導入することを可能にする。事実、胴体の部分体４は、積載過程で梯子体１２とぶつかるおそれもなく、また梯子体１２を破損するおそれもない。一旦積載が終了すると梯子体１２は第二の安定位置、すなわち、使用位置に仕向けられ、該梯子体は、側壁９または１０から突出して延びている（図２および図３）。積載位置において係留手段１３は、胴体の部分体４に固定することができる。側壁９または１０の内面１４と連結している縦杆１５または１６の周囲に単なる折倒しか、あるいは回転などによって二つの安定位置の間を行き来させることが可能である。

側壁９または１０のいずれかの側壁に位置する梯子体１２だけが、二つの安定した位置をとり、一方、その反対側の側壁９あるいは１０に位置する梯子体１２は、使用位置に常に維持されるようにすることができる。同様に、梯子体１２の全体が二つの安定位置をとることができるようにすることもできる。

図４は、係留手段１３の一実施例を示す。係留手段１３の第一の端部１８は、梯子体１２と連結されている。係留手段１３の第二の端部１９、すなわち自由端は、被輸送部材の方向で梯子体１２から突出して延びている。係留手段１３の第二の端部１９は、貨物室２に被輸送部材を固定させるために前記被輸送部材を可逆的に固定することができる。

図４の実施例では、係留手段１３は、テレスコピック伸縮式である。係留手段１３は、このように梯子体１２の連結用の横桟１７のうちの一つの中空パイプ内にスライドさせるように適合している。テレスコピック伸縮係留手段１３の使用は、連結一体化装置が使用されない場合の連結一体化装置１１のかさばりを減らすことを特に可能にする。実際、この場合、係留手段１３は、完全に梯子体１２の連結用の横桟１７に包含させることが可能である。また、このようなテレスコピック伸縮係留手段１３は、連結一体化装置１１が荷重の様々な容積や様々な形状に適用させることを可能にするものであり、それにより、テレスコピック伸縮係留手段１３が、固定される被輸送部材と接触するように、多少被輸送部材の固定のために連結用の横桟１７から出し入れすることができる。

係留手段１３は、被輸送部材に様々な方法で固定することができる。特に、係留手段１３の固定方法は、二次航空機の被輸送部材の種類に応じて変化させることができる。

図５Ａは、二次航空機の胴体の部分体４への係留手段１３の固定の第一の実施例を示している。係留手段１３は胴体の部分体４の壁２１の厚みＥ内に設けられている切欠部２０を貫通している。切欠部２０は後に、胴体の部分体４に円窓を形成することができる。係留手段１３の自由端１９は、胴体の部分体４の壁２１の厚みＥ内に位置するものであり、すなわち係留手段１３は部分的にしか厚みＥを貫通しない。自由端１９は、ロッド２２によって貫通されている孔２３（図４）を具備している。ロッド２２は、貨物室２の中心線Ａに平行に延びている。ロッド２２の両端２４、２５は、ロッド２２の両端２４、２５が切欠部２０の両端に位置するように胴体の部分体４の壁２１の厚みＥを貫通している。ロッド２２は、壁２１の厚み内のその位置であらゆる方法によって維持される。

図５Ｂは、二次航空機の胴体の部分体４への係留手段１３の固定の他の実施例を示している。係留手段１３の自由端１９は円窓を形成する切欠部２０内に入り込む。ロッド２２は梯子体１２（図示せず）とほぼ平行に延びており、それは、切欠部２０に沿う、二次航空機の胴体の部分体４の壁２１の内面２６に対してぶつかるようになされている。

胴体の部分体４の円窓を形成する切欠部２０を使用することにより、スーパー・トランスポーター航空機１の貨物室２の内壁１４上の胴体の部分体４に様々の係留の点、すなわち、きっちり積む点を確保する。このように、二次航空機の胴体の部分体４へは、例えば、円窓を十個形成するための十個の切欠部２０によって、十個の係留の点を有することにもなる。

もちろん、係留手段１３を固定するには胴体の部分体４の他の部分を使用することも同様に可能である。また、係留手段１３を係留するために胴体の部分体４上に固定用の要素を設けることも同様に可能であり、その固定用の手段は、輸送後に取り除くこともできる。

図６は、胴体の部分体４を被輸送部材として積載された本発明のスーパー・トランスポーター航空機１を示している。胴体の部分体４の長さＬは、スーパー・トランスポーター航空機１の貨物室２の長さＬ’よりも完全に長くなっている。また胴体の部分体４の後方端２７は、貨物室２の外に位置している。後方端とは、スーパー・トランスポーター航空機１のコックピットと反対側の先端を意味するものとする。スーパー・トランスポーター航空機１の後方端２８は、胴体の部分体４が外部にまで延長することができるように貨物室２の部位で開いている。このような解決策により、容積の大きい二次航空機の構成部材を輸送することが可能となる。

一つの胴体の製造のために胴体の部分体の数が多くなるほど、組み立て後の胴体の構造上の剛性を得ることが困難になる。実際、二次航空機の胴体を形成するための互いが連結一体化された小さな部分体の数が多いことは、前記胴体は連結一体化した部位にある種の脆弱性をもたらしかねないこととなり、この脆弱性は使用の安全性に有害となりうる。図６に示された解決策では、二次航空機の胴体を小さいサイズの多くの部分体に分離する必要はなく、このことは前述の剛性の問題を解決するものである。

図９は、二次航空機の被輸送部材が存在しないときの、空の貨物室２の部位でのスーパー・トランスポーター航空機１の断面図を示している。この場合、剛性は梯子体１２に連結一体化された多くのクロスバー２９によって付与されている（図９にはクロスバー３０ひとつだけが図示されている）。クロスバー２９は、例えば、焼き入れ鋼で製作される。各クロスバー２９は、機体胴体３の同じ側面９または１０に位置する二つの梯子体１２の距離に応じて、約１００°±５０°に配置された、二つの軸体３１と３２によって形成されている。軸体３１および３２の各先端３０は、梯子体１２の係留手段１３に連結されている。使用されているクロスバー２９の数は、貨物室２の長さＬ’に応じて、各クロスバーそれぞれの応力転換の容量などに応じて可変させることができる。

ある特定の一実施例では、クロスバー２９については、前記クロスバーは異なる二つの安定位置をとることができるよう、関節状に連結されている。最初の安定位置では、軸体３１と３２は約１００度の角度で交差されている。その反対に、第二の安定位置では、軸体３１と３２は二つの軸しか形成しないように互いに平行に延びている。このように、第二の安定位置でのクロスバー２９のかさばりは小さく、このことは胴体の部分体４を輸送する際にスーパー・トランスポーター航空機１での輸送を容易にする。

図７は、貨物室１０１に被輸送部材として半翼体１０２を備えるスーパー・トランスポーター航空機１００を示している。半翼体１０２は、貨物室１０１の全長に渡って延びている。この実施例においては、コックピット１０３は、機体胴体１０４の上方に位置づけられており、一般航空機のように機体胴体１０４の延長線上には位置づけられないのであり、これは、貨物室１０１の長さを最適化することを目的としている。このようにして、貨物室１０１が収容することができる積載可能な長さを増加させることができるのである。

図８は、図７の断面図を示している。翼体１０２は、貨物室１０１内で連結一体化装置１０５によって維持されている。

連結一体化装置１０５は、梯子体１０６四つと係留手段１０７とを具備している。係留手段１０７は、一方では梯子体１０６と連結され、他方では半翼体１０２と連結されている。半翼体１０２に固定されるための係留手段１０７の自由端１０８は、例えば前記半翼体１０２の外面１０９に設けられた荷扱い点１１２を介して半翼体１０２に固定される。

連結一体化装置１０５を補強するために、補強具１１０によることが可能である。補強具１１０は、積荷をきっちり積むように延長できるのであり、連結一体化装置１０５と半翼体１０２との間であって、基台１１１すなわちスーパー・トランスポーター航空機１００の貨物室１０１の床まで延長することができる。また、前述の実施例のように、貨物室１０１の床１１１は、翼体１０２の重量に耐えうるために補強することができる。

半翼体１０２の翼幅によっては、前縁のない前記半翼体１０２（図８）を貨物室１０１内に入れて輸送することができる。前縁は、二次航空機の容積の小さい他の被輸送部材と共に、または別に、輸送することができる。それぞれの半翼体１０２は、二次航空機の組み立て時に対応する前縁と組み立てられる。

本発明に係る実施例のスーパー・トランスポーター航空機および二次航空機の胴体部分によって形成されている貨物の斜視図 図１のスーパー・トランスポーター航空機の貨物室の部位での断面図 貨物室の被輸送部材の連結一体化装置の斜視図 貨物室の被輸送部材の連結一体化装置の斜視図 貨物室の被輸送部材の連結一体化装置の斜視図 貨物室の被輸送部材の連結一体化装置の斜視図 図１のスーパー・トランスポーター航空機の側面図 本発明に係る実施例のスーパー・トランスポーター航空機および二次航空機の翼体のセグメントによって形成されている貨物の斜視図 図７のスーパー・トランスポーター航空機の貨物室の部位での断面図 図１のスーパー・トランスポーター航空機の貨物室が空のときの断面図

符号の説明

１ スーパー・トランスポーター航空機
２ 貨物室
３ 機体胴体
４ 胴体の部分体
７ 基台
１１ 連結一体化装置
１２ 梯子体
１３ 係留手段
１４ 内壁
１５、１６ 縦杆
１７ 横桟
１８、１９ 端部
２０ 切欠部
３１、３２ 軸体
１００ スーパー・トランスポーター航空機
１０１ 貨物室
１０２ 半翼体
１０４ 機体胴体
１０５ 連結一体化装置
１０６ 梯子体
１０７ 係留手段
１１１ 基台
Ａ 貨物室の中心線

Claims (5)

1. 二次航空機の少なくとも一つの構成部材（４、１０２）である被輸送部材を輸送するためのスーパー・トランスポーター航空機（１、１００）であって、該被輸送部材によってスーパー・トランスポーター航空機の機体胴体（３、１０４）の構造上の剛性を少なくとも部分的に付与するようにするための剛性付与手段を備えている、スーパー・トランスポーター航空機であって、
   前記剛性付与手段が、スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体に輸送される構成部材である被輸送部材を連結一体化させるための連結一体化装置（１１、１０５）を具備しており、該連結一体化装置が、スーパー・トランスポーター航空機が受けている応力を転換支持するようになることを特徴とするとともに、
   前記連結一体化装置が、スーパー・トランスポーター航空機の機体胴体の内壁（１４）と連結する梯子体（１２、１０６）を少なくとも二つと、複数の係留手段（１３、１０７）とを備えており、係留手段の第一の端部（１８）が梯子体と連結しており、係留手段の第二の端部（１９、１０８）が前記被輸送部材に固定されることを特徴とする、スーパー・トランスポーター航空機。
2. 前記梯子体の少なくとも一つが、安定した位置を二つ有するように適合しており、該位置は、梯子体が機体胴体の内壁の周囲を沿う積載位置と、梯子体がスーパー・トランスポーター航空機の機体胴体の内部方向に内壁に突起した使用位置のことであることを特徴とする、請求項１に記載のスーパー・トランスポーター航空機。
3. 前記係留手段が、テレスコピック伸縮手段であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のスーパー・トランスポーター航空機。
4. 前記被輸送部材が、二次航空機の胴体の部分体（４）であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のスーパー・トランスポーター航空機。
5. 前記係留手段の第二の端部が、二次航空機の胴体の部分体の円窓に対しての設置場所を形成するような切欠部（２０）と対応協働することを特徴とする、請求項４に記載のスーパー・トランスポーター航空機。

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