JP5501690B2 - 発射システム及び発射装置 - Google Patents
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Description
しかし、それでは、災害監視などに即座に対応可能な即応型の衛星開発に対処できないと言う問題があった。
本発明は、上述した背景技術に鑑みてなされたものであり、特別な母機を準備せずにロケットを空中発射を可能とする発射システム及び発射装置を提供せんとするものである。
上記目的を達成する本発明の請求項2に係る発射装置は、請求項1記載の発射装置において、主翼及び垂直尾翼を備えることを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項4に係る発射装置は、請求項2記載の発射装置において前記主翼は高揚力を発生する結合翼(joined-wing)であることを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項5に係る発射装置は、請求項1記載の発射装置において、前記ロケットは、先端部に小型衛星を搭載し、軌道上に到達した後、前記小型衛星を放出することを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項8に係る発射システムは、請求項7記載の発射システムにおいて、前記航空機により曳航して前記発射装置を前記ロケットの打上高さまで上昇させた後、空中において前記翼体から前記ロケットを切り離し、その後、前記ロケットを点火して空中発射することを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項9に係る発射システムは、請求項8記載の発射システムにおいて、空中発射された前記ロケットは、軌道上に到達した後、先端部に搭載した小型衛星を放出することを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項11に係る発射システムは、請求項7記載の発射システムにおいて、前記翼体は、曳航する前記航空機を捉えるセンサを内蔵する一方、前記航空機は、前記センサで得られた情報に基づいて、前記航空機に対する位置を適切に維持するように自動的に舵面制御する追尾装置を備え、前記ケーブルを介した有線方式又は無線方式により前記翼体を遠隔制御することを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項13に係る発射システムは、請求項7記載の発射システムにおいて、前記航空機又は前記発射装置には、前記ケーブルを巻き取る巻取装置を備え、該巻取装置から前記ケーブルを巻取り又は繰り出すことにより前記航空機と前記発射装置の間の長さを調節することを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の請求項15に係る発射システムは、請求項1記載の発射装置を貨物室内に格納した航空機を離陸させ、前記航空機により前記発射装置を前記ロケットの打上高さまで上昇させた後、前記航空機から前記発射装置を引き出し、前記翼体から前記ロケットを分離した後、前記ロケットを点火して空中発射することを特徴とする。
本発明の請求項2に係る発射装置は、翼体が主翼及び垂直尾翼を備えるため、航空機により曳航されると滑走路上で滑走して離陸し、ロケット打ち上げ高さまで上昇することが可能となる。
本発明の請求項4に係る発射装置は、翼体の主翼が高揚力を発生する結合翼であるため、航空機により曳航して滑走する際に容易に離陸することが可能となる。
本発明の請求項5に係る発射装置は、前記ロケットは、先端部に小型衛星を搭載するので、軌道上に到達した後、小型衛星を放出することができ、安全保障および災害監視などに即座に対応可能な即応型の衛星開発に対処可能となる。
本発明の請求項8に係る発射システムは、航空機により曳航して打上システムをロケットの打上高さまで上昇させた後、空中において翼体からロケットを切り離し、その後、ロケットを点火して空中発射するので、航空機である母機についての開発が不要となるため、開発コストおよび運用コストが大幅に低減する。言い換えると、航空機である母機についての開発が不要となるため、開発コストおよび運用コストが大幅に低減する。
本発明の請求項9に係る発射システムは、空中発射されたロケットは、軌道上に到達した後、先端部に搭載した小型衛星を放出するので、安全保障および災害監視などに即座に対応可能な即応型の衛星開発に対処可能となる。
本発明の請求項11に係る発射システムは、翼体は、曳航する前記航空機を捉えるセンサを内蔵する一方、航空機は、センサで得られた情報に基づいて、航空機に対する位置を適切に維持するように自動的に舵面制御する追尾装置を備え、ケーブルを介した有線方式又は無線方式により翼体を遠隔制御するので、航空機に対する翼体の位置を自動的に維持でき、翼体の無人飛行が可能となり、しかも、翼体は追尾装置を搭載しないので軽量となる。
本発明の請求項12に係る発射システムは、ロケットを分離した翼体は、ケーブルを切り離して航空機と別れ、空中を滑空して最寄の空港へ帰還するので、発射装置に関する運用コストを大幅に低減できる。
本発明の請求項14に係る発射システムは、空中発射可能なロケットを分離可能な翼体に装着した発射装置を上面又は下面に搭載した航空機を離陸させ、航空機により発射装置をロケットの打上高さまで上昇させた後、航空機から発射装置を切り離し、翼体からロケットを分離した後、ロケットを点火して空中発射するので、航空機に関する開発を除けば、開発コストおよび運用コストが大幅に低減する。
本発明の請求項15に係る発射システムは、空中発射可能なロケットを分離可能な翼体に装着した発射装置を貨物室内に格納した航空機を離陸させ、航空機により発射装置をロケットの打上高さまで上昇させた後、航空機から発射装置を引き出し、翼体からロケットを分離した後、ロケットを点火して空中発射するので、航空機に関する開発を除けば、開発コストおよび運用コストが大幅に低減する。
図1〜図8に示すように本実施例に係る発射システムは、発射装置10をケーブル20を介して航空機30にて曳航し、滑走路40上を滑走させて離陸させる曳航方式であり、発射装置10は、空中発射可能なロケット11を翼体12に分離可能に装着したものである。
翼体12は、図1及び図2に示すように、滑走路40上を滑走できるように前後に車輪12a,12bを取り付けたものである。また、翼体12は、機体後部に垂直尾翼12cを備え、更に、図2に示すように、主翼として高揚力を発生するデルタ翼12dが備えられている。デルタ翼とは、航空機の翼の平面形の分類で、前縁に大きい後退角がつき、後縁が機軸とほぼ直交していて、上から見て三角形をなすものを言う。デルタ翼12dは、高揚力であるため、発射装置10を航空機30により曳航して滑走させることにより、発射装置10を容易に離陸させることが可能である。
翼体12は、基本的には自力で離陸する程の動力を搭載することを前提としないが、滑空する際の補助的な動力であれば、搭載することも可能である。
即ち、翼体12内には、図13に示すように、曳航する航空機30を捉えるセンサ40と、このセンサ40で得られた情報に基づいて、航空機30に対して翼体12の位置が一定に維持されるように、舵面制御する追尾装置50を備える。
センサ40は、図5に破線で示すように、航空機30が空中にて発射装置10を曳航する際に、航空機30を捕捉するものである。
ここで、追尾装置50を翼体12に搭載するのではなく航空機30に搭載し、ケーブル20を介した有線方式又は無線方式により、翼体12を遠隔制御(舵面制御)するようにすることもできる。このようにすると、翼体12に余分な機器(追尾装置50)を追加することなく、航空機30に対する翼体12の位置を適切に維持できる利点がある。
なお、翼体12は、図1〜図8中では、誇張して大きく描かれているが、実際には、航空機30に比較してかなり小型のものである。例えば、翼体12の全長は10m、横幅は8m程度である。
航空機30は、発射装置10を曳航して滑走させ離陸させることできれば良く、特別に開発する必要はない。航空機30としては、例えば、一般的な旅客機、貨物機、輸送機等が使用できる。
即ち、図3に示す通り、発射装置10をケーブル20を介して航空機30にて曳航し、滑走路40上を滑走させて離陸させ、更に、図4に示すように、航空機30にて発射装置10を空中にて曳航し滑空させ、ロケット11の打ち上げ高さまで上昇させる。
その際、翼体12は、図5中に破線で示すように、曳航する航空機30をセンサ40にて捕捉して、センサ40により得られた情報に基づいて航空機30に対する位置を適切に維持するように自動的に舵面制御する。
そして、図6に示すように、空中において翼体12から切断可能な前後2本のランヤード13a,13bにてロケット11を吊り下げる。ランヤード13a,13bは、吊り下げ手段の一例であり、ワイヤー、チェーン又は吊り下げ綱などが使用できる。また、ランヤードは、複数であれば、必ずしも、2本に限るものではない。
本実施例では、ロケット11が2本のランヤード13a,13bにて吊り下げるので、空中においてランヤード13a,13bを切断することによりロケット11を翼体12から容易に分離することが可能となる。
また、ロケット11の頭部を上方に向けて空中発射するので、ロケット11が打上直後から上方に飛翔して短時間で軌道上に到達することができる利点がある。
例えば、ロケット11の頭部を後方に向けて翼体12に装着した場合には、前方のランヤード13aを切断後、後方のランヤード13bを切断し、ロケット11を斜め後方に空中発射しても良い。
このようにすると、航空機30の飛行方向と逆向きにロケット11が空中発射するので、一層安全に運行させることが可能である。
なお、ロケット11を空中発射後、ロケット11を分離した翼体12と航空機30を繋ぐケーブル20を切断し、翼体12をそのまま廃棄するのが一番簡単であるが、ロケット11を分離した翼体12を航空機30により曳航したまま、最寄の空港に帰還させれば、発射装置に関する運用コストを大幅に低減できる。
また、航空機30を翼体12とを繋ぐケーブル20を切断し、翼体12が空中を滑空して最寄の空港に帰還させる様に誘導できれば、上記と同様に発射装置に関する運用コストを大幅に低減できる。
上述した通り、本実施例の発射システムによれば、発射装置10をケーブル20を介して航空機30にて曳航して離陸させ、発射装置10を打上高さまで上昇させ、翼体12からロケット11を分離し、ロケット11を点火して空中発射するので、曳航する航空機30である母機を選ばず、空中発射システムを大幅に低減された開発コストによって実現することが可能となる。言い換えると、航空機30である母機についての開発が不要となるため、開発コストおよび運用コストが大幅に低減する。
本実施例は、実施例1の翼体12の主翼として使用されていたデルタ翼12dに代えて、高揚力を発生する結合翼(joined-wing)80を使用するものである。
本実施例においても、結合翼80を主翼とする翼体12を空中発射可能なロケット11に分離可能に装着するため、前述した実施例と同様の作用効果を奏するものである。
その一つは、次のように行う。
(1)発射装置を上面又は下面に搭載した航空機を離陸させる。発射装置は、前述した実施例1で説明した通り、空中発射可能なロケットを翼体に分離可能に装着したものである。
(2)航空機により発射装置をロケットの打上高さまで上昇させる。
(3)航空機から発射装置を切り離す。
(3)その後は、前述した実施例1で説明したと同様に、翼体からロケットを分離し、ロケットを点火して空中発射する。
(1)発射装置を貨物室内に格納した航空機を離陸させる。発射装置は、前述した実施例1で説明した通り、空中発射可能なロケットを翼体に分離可能に装着したものである。
(2)航空機により発射装置をロケットの打上高さまで上昇させる。
(3)航空機の貨物室から発射装置を引き出す。
(4)その後は、前述した実施例1で説明したと同様に、翼体からロケットを分離し、ロケットを点火して空中発射する。
特に、航空機として既に開発が終了している場合には、実施例1及び実施例2と同様に、空中発射システムを大幅に低減された開発コストによって実現することが可能となる。
11 ロケット
12 翼体
12a,12b 車輪
12c 垂直尾翼
12d デルタ翼
13a,13b ランヤード
20 ケーブル
30 航空機
40 センサ
50 追尾装置
60 アクチュエータ
70 フラップ
80 結合翼(joined-wing)
Claims (15)
- 空中発射可能な飛翔体を翼体に分離可能に装着した発射装置において、前記翼体には、滑走のための車輪が取り付けられ、前記飛翔体は翼体の下部に搭載可能であって前記車輪が滑走路を滑走することを妨げない発射装置において、前記飛翔体は、空中において前記翼体から切断可能な2本以上のランヤードにて吊り下げられ、前記ランヤードの一部を切断して前記飛翔体の頭部を上方に向けた後、前記ランヤードの残りを切断することにより前記翼体から分離し、その後に前記飛翔体を点火して空中発射することを特徴とする発射装置。
- 請求項1記載の発射装置において、前記翼体は、主翼及び垂直尾翼を備えることを特徴とする発射装置。
- 請求項2記載の発射装置において、前記主翼は高揚力を発生するデルタ翼であることを特徴とする発射装置。
- 請求項2記載の発射装置において、前記主翼は高揚力を発生する結合翼(joined-wing)であることを特徴とする発射装置。
- 請求項1記載の発射装置において、前記飛翔体は、先端部に小型衛星を搭載することを特徴とする発射装置。
- 請求項1記載の発射装置において、前記飛翔体は空中において前記翼体から切断可能な吊り下げ手段にて吊り下げられることを特徴とする発射装置。
- 請求項1記載の発射装置をケーブルを介して航空機にて曳航し、滑走させて離陸させることを特徴とする発射システム。
- 請求項7記載の発射システムにおいて、前記航空機により曳航して前記発射装置を前記飛翔体の打上高さまで上昇させた後、空中において前記翼体から前記飛翔体を切り離し、その後、前記飛翔体を点火して空中発射することを特徴とする発射システム。
- 請求項8記載の発射システムにおいて、空中発射された前記飛翔体は、軌道上に到達した後、先端部に搭載した小型衛星を放出することを特徴とする発射システム。
- 請求項7記載の発射システムにおいて、前記翼体は、曳航する前記航空機を捉えるセンサを内蔵し、前記センサで得られた情報に基づいて、前記航空機に対する位置を適切に維持するように自動的に舵面制御する追尾装置を備えることを特徴とする発射システム。
- 請求項7記載の発射システムにおいて、前記翼体は、曳航する前記航空機を捉えるセンサを内蔵する一方、前記航空機は、前記センサで得られた情報に基づいて、前記航空機に対する位置を適切に維持するように自動的に舵面制御する追尾装置を備え、前記ケーブルを介した有線方式又は無線方式により前記翼体を遠隔制御することを特徴とする発射システム。
- 請求項7記載の発射システムにおいて、前記飛翔体を分離した前記翼体は、前記ケーブルを切断して前記航空機と切り離された後、空中を滑空して最寄の空港へ帰還することを特徴とする発射システム。
- 請求項7記載の発射システムにおいて、前記航空機又は前記発射装置には、前記ケーブルを巻き取る巻取装置を備え、該巻取装置から前記ケーブルを巻取り又は繰り出すことにより前記航空機と前記発射装置の間の長さを調節することを特徴とする発射システム。
- 請求項1記載の発射装置を上面又は下面に搭載した航空機を離陸させ、前記航空機により前記発射装置を前記飛翔体の打上高さまで上昇させた後、前記航空機から前記発射装置を切り離し、前記翼体から前記飛翔体を分離した後、前記飛翔体を点火して空中発射することを特徴とする発射システム。
- 請求項1記載の発射装置を貨物室内に格納した航空機を離陸させ、前記航空機により前記発射装置を前記飛翔体の打上高さまで上昇させた後、前記航空機から前記発射装置を引き出し、前記翼体から前記飛翔体を分離した後、前記飛翔体を点火して空中発射することを特徴とする発射システム。
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