JP6727153B2 - 無人機輸送用飛しょう体及び無人航空機の輸送方法 - Google Patents
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Description
他方、高速飛行が可能な無人航空機は、短時間で目標空域に到達可能ではあるが、高重量等のために目標空域での滞空時間が短くなってしまう。
つまり、無人航空機自体の飛行性能では、目標空域への短時間での進出と目標空域での一定時間の滞空とを両立させることが難しい。
すなわち、一定時間滞空可能な無人航空機をフェアリングで保護した状態で高速輸送し、目標空域に到達した時点でフェアリングを分割・分離させて無人航空機を露出させたうえで、当該無人航空機を輸送体から離脱させればよい。
前記無人航空機を収容するとともに、当該無人航空機が挿通可能な開口部を有する収容部材と、
前記収容部材内に収容されるとともに、前記収容部材及び前記無人航空機の各々と連結され、当該無人機輸送用飛しょう体が飛行しているときに前記開口部から前記収容部材外に放出されて当該収容部材を減速させる減速手段と、
前記減速手段と前記収容部材及び前記無人航空機の各々との連結を個別に解除可能な連結解除手段と、
を備え、
前記連結解除手段は、前記減速手段により前記収容部材が減速された後に、前記減速手段と前記収容部材との連結を解除して前記無人航空機を前記開口部から前記収容部材外に引き出させてから、前記減速手段と前記無人航空機との連結を解除することを特徴とする。
前記減速手段は、前記収容部材を減速させるときの減速荷重が前記無人航空機には作用しないように前記収容部材及び前記無人航空機の各々と連結されていることを特徴とする。
前記減速手段は、
傘体を広げて前記収容部材を減速させるドラッグシュートであって、前記収容部材のうち前記開口部の周縁に連結されており、
前記収容部材を減速させた後に、前記開口部を鉛直方向上方に向けた状態で当該収容部材を吊支しつつ降下させることを特徴とする。
前記開口部を閉塞しつつ、前記収容部材に分離可能に結合された蓋部材と、
前記蓋部材を前記収容部材から分離させて前記開口部を開口させる分離手段と、
をさらに備えることを特徴とする。
前記開口部が前記収容部材の飛行方向とは反対向きに開口していることを特徴とする。
これにより、無人航空機を収容部材内に保護した状態で安全に輸送したうえで、この収容部材を分割させることなく、減速手段を放出させる開口部から無人航空機を引き出すことができる。
したがって、フェアリング構造を適用した場合と異なり、簡便な構成で好適に無人航空機を輸送して飛行開始させることができる。
まず、本実施形態における無人機輸送用飛しょう体(以下、単に「輸送用飛しょう体」という。)1の構成について説明する。
図1は、輸送用飛しょう体1を示す図であって、(a)が後述のドラッグシュート4をキャニスタ2内に収容した状態を示す図であり、(b)がドラッグシュート4を放出した状態を示す図である。なお、図1では、キャニスタ2を断面で図示している。
具体的に、輸送用飛しょう体1は、キャニスタ2と、蓋部材3と、ドラッグシュート(パラシュート)4とを備えている。
また、キャニスタ2の底部(後端部)には、主に無人機UAVを収容室2aに収容及び取出すための後方向きの開口部21が、当該底部の略全面に亘って形成されている。ただし、この開口部21は、少なくとも無人機UAVが挿通可能な大きさであればよい。
なお、以下の説明では、輸送用飛しょう体1(キャニスタ2)の向きについて、その飛行方向と対応させて、キャニスタ2の先端側を「前(前側)」、底部側を「後(後側)」と記載する。
このうち、第一ライザー42は、キャニスタ2の後端部(開口部21の周縁)に連結されている。一方、第二ライザー43は、その先端(前端)に接続された把持部材44を介して無人機UAVと連結されている。把持部材44は、常態で無人機UAVの後端部をアームなどで把持している。また、第二ライザー43は第一ライザー42よりも長尺に設けられており、ドラッグシュート4による減速荷重が無人機UAVには作用せずにキャニスタ2のみに作用するようになっている。
これら第一ライザー42及び第二ライザー43(把持部材44)は、後述の第一連結解除機構13及び第二連結解除機構14により、キャニスタ2及び無人機UAVとの連結が個別に解除されるようになっている。
図2は、輸送用飛しょう体1の概略の制御構成を示すブロック図である。
放出機構12は、ドラッグシュート4をキャニスタ2の収容室2a内から開口部21を通じて放出する機構である。
第一連結解除機構13は、第一ライザー42をキャニスタ2から切り離して、ドラッグシュート4とキャニスタ2との連結を解除する機構である。
第二連結解除機構14は、把持部材44による無人機UAVの把持を解除して、ドラッグシュート4(第二ライザー43)と無人機UAVとの連結を解除する機構である。
なお、これらの各種機構には、従来より公知の技術を適用することができる。例えば、分離機構11、第一連結解除機構13及び第二連結解除機構14には、火薬や爆発ボルト、セパレーションナットなどが適用できる。また、放出機構12には、キャニスタ2から分離された蓋部材3にドラッグシュート4を引き出させる構造や、ガス噴射構造などが適用できる。
なお、制御部15に代えて、収容室2a内の無人機UAVの飛行制御部(図示省略)に上記各種機構の動作を制御させてもよい。また、上記各種機構として機械的に動作タイミングを制御できるものを適用した場合には、当該機構は制御部15に動作制御させなくともよい。
続いて、無人機UAVを高速輸送する際の輸送用飛しょう体1の動作について説明する。
図3及び図4は、この輸送用飛しょう体1の動作を説明するための図である。
すると、図3(d)に示すように、ドラッグシュート4はキャノピー41を広げて輸送用飛しょう体1(キャニスタ2)を減速させていく。そして、キャニスタ2が十分に減速されると、図4(a)に示すように、キャニスタ2は後端の開口部21を上方(鉛直方向上方)に向けた状態で、ドラッグシュート4に吊支されつつ降下していく。
このとき、ドラッグシュート4を無人機UAVと連結している第二ライザー43が、キャニスタ2と連結している第一ライザー42よりも長尺に設けられているため、ドラッグシュート4がキャニスタ2を減速させるときの減速荷重は無人機UAVには作用せず、キャニスタ2のみに好適に作用する。
なお、本実施形態において「ドラッグシュート4による輸送用飛しょう体1(キャニスタ2)の減速」とは、航空機APによる投入後の飛行方向に対する速度低減を指し、その後の降下時におけるものを含まないこととする。
すると、キャニスタ2が支持を失って下方へ自由落下する一方で、無人機UAVは第二ライザー43によってドラッグシュート4に吊支されるため、無人機UAVは開口部21からキャニスタ2外に引き出される。
これにより、無人機UAVは、独立して飛行可能な状態となり、折り畳んでいた翼を展開させて自律飛行を開始する。
以上のように、本実施形態によれば、キャニスタ2内に無人機UAVを収容した輸送用飛しょう体1が飛行しているときに、ドラッグシュート4が開口部21からキャニスタ2外に放出されて当該キャニスタ2が減速される。そして、キャニスタ2が減速された後に、ドラッグシュート4とキャニスタ2との連結が解除されて無人機UAVが開口部21からキャニスタ2外に引き出されてから、ドラッグシュート4と無人機UAVとの連結が解除される。
これにより、無人機UAVをキャニスタ2内に保護した状態で安全に輸送したうえで、このキャニスタ2を分割させることなく、ドラッグシュート4を放出させる開口部21から無人機UAVを引き出すことができる。
したがって、フェアリング構造を適用した場合と異なり、簡便な構成で好適に無人機UAVを輸送して飛行開始させることができる。ひいては、一定時間滞空可能な無人機UAVを、高速で目標空域まで輸送することができる。
したがって、無人機UAVをより安全に輸送することができる。
これにより、第一ライザー42の連結を解除したときに、キャニスタ2が下方へ自由落下する一方で、無人機UAVは第二ライザー43によってドラッグシュート4に吊支されて、無人機UAVが開口部21からキャニスタ2外に引き出される。
したがって、無人機UAVをキャニスタ2外に取り出すためだけの機構を設ける必要なく、無人機UAVを開口部21からキャニスタ2外に好適に引き出すことができる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
2 キャニスタ(収容部材)
21 開口部
3 蓋部材
4 ドラッグシュート(減速手段)
42 第一ライザー
43 第二ライザー
44 把持部材
11 分離機構(分離手段)
12 放出機構
13 第一連結解除機構(連結解除手段)
14 第二連結解除機構(連結解除手段)
15 制御部
UAV 無人機
Claims (6)
- 無人航空機を輸送する無人機輸送用飛しょう体であって、
前記無人航空機を収容するとともに、当該無人航空機が挿通可能な開口部を有する収容部材と、
前記収容部材内に収容されるとともに、前記収容部材及び前記無人航空機の各々と連結され、当該無人機輸送用飛しょう体が飛行しているときに前記開口部から前記収容部材外に放出されて当該収容部材を減速させる減速手段と、
前記減速手段と前記収容部材及び前記無人航空機の各々との連結を個別に解除可能な連結解除手段と、
を備え、
前記連結解除手段は、前記減速手段により前記収容部材が減速された後に、前記減速手段と前記収容部材との連結を解除して前記無人航空機を前記開口部から前記収容部材外に引き出させてから、前記減速手段と前記無人航空機との連結を解除することを特徴とする無人機輸送用飛しょう体。 - 前記減速手段は、前記収容部材を減速させるときの減速荷重が前記無人航空機には作用しないように前記収容部材及び前記無人航空機の各々と連結されていることを特徴とする請求項1に記載の無人機輸送用飛しょう体。
- 前記減速手段は、
傘体を広げて前記収容部材を減速させるドラッグシュートであって、前記収容部材のうち前記開口部の周縁に連結されており、
前記収容部材を減速させた後に、前記開口部を鉛直方向上方に向けた状態で当該収容部材を吊支しつつ降下させることを特徴とする請求項1又は2に記載の無人機輸送用飛しょう体。 - 前記開口部を閉塞しつつ、前記収容部材に分離可能に結合された蓋部材と、
前記蓋部材を前記収容部材から分離させて前記開口部を開口させる分離手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無人機輸送用飛しょう体。 - 前記開口部が前記収容部材の飛行方向とは反対向きに開口していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無人機輸送用飛しょう体。
- 無人機輸送用飛しょう体に無人航空機を輸送させる無人航空機の輸送方法であって、
前記無人機輸送用飛しょう体は、
前記無人航空機を収容するとともに、当該無人航空機が挿通可能な開口部を有する収容部材と、
前記収容部材内に収容されるとともに、前記収容部材及び前記無人航空機の各々と連結され、当該無人機輸送用飛しょう体が飛行しているときに前記開口部から前記収容部材外に放出されて当該収容部材を減速させる減速手段と、
前記減速手段と前記収容部材及び前記無人航空機の各々との連結を個別に解除可能な連結解除手段と、
を備え、
前記減速手段が前記収容部材を減速させた後に、前記連結解除手段が、前記減速手段と前記収容部材との連結を解除して前記無人航空機を前記開口部から前記収容部材外に引き出させてから、前記減速手段と前記無人航空機との連結を解除することを特徴とする無人航空機の輸送方法。
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