JP7332427B2 - パラシュート - Google Patents

Description

本発明は、飛行体から展開するパラシュートに関する。

航空機などの飛行体の着陸時に展開するパラシュートであって、ラムエア型パラシュートのキャノピー（天蓋）を拡大することにより、水平抵抗力と垂直抵抗力を変化できるようにしたパラシュートが知られている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許出願公開第２００４／００１６８５１号明細書

上記パラシュートは、水平抵抗力と垂直抵抗力（降下率）を変化させることで、ある程度の水平移動能力及び垂直降下能力を有しているが、その能力は不十分なものとなっている。例えば、飛行体の緊急着陸時には、障害物を回避して適切な着陸地点に着陸させるだけでなく、最適な降下率で着陸させる必要があり、より高い水平移動能力及び垂直降下能力が求められる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、飛行体を適切な着陸地点に着陸させることができると共に、最適な降下率で着陸させることができるパラシュートを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
飛行体から展開し、該飛行体を水平移動させる翼形状の水平移動型パラシュートと、
前記水平移動後に前記水平移動型パラシュートから展開し、該飛行体を垂直降下させるマッシュルーム形状の垂直降下型パラシュートと、
を備える、
ことを特徴とするパラシュート
である。
この一態様において、
前記水平移動型パラシュートは、前記水平移動後に分割可能に構成されており、
前記垂直降下型パラシュートは、前記分割された水平移動型パラシュート間から展開するように構成されていてもよい。
この一態様において、
前記水平移動型パラシュートは、前記分割を抑制するためのロック部を有していてもよい。
この一態様において、
前記ロック部は、前記水平移動型パラシュートの左右のサスペンションライン間の距離を一定に維持するために該左右のサスペンションラインを連結する連結ラインと、該連結ラインを連結及び該連結を解除する連結解除機構と、を有していてもよい。
この一態様において、
前記水平移動型パラシュートには、ミシン目状の破断部が形成され、該破断部が破断することで、前記水平移動型パラシュートは分割されてもよい。
この一態様において、
前記垂直降下型パラシュートは、前記水平移動型パラシュートの周縁に格納されており、
前記垂直降下型パラシュートは、前記水平移動型パラシュートの外側へ展開することで、前記水平移動型パラシュート及び前記垂直降下型パラシュートは、一体でマッシュルーム形状となり垂直降下型パラシュートを構成してもよい。
この一態様において、
前記垂直降下型パラシュートは、前記水平移動型パラシュートの隣に展開するように構成されていてもよい。
この一態様において、
前記垂直降下型パラシュートは、前記水平移動型パラシュートの前方に展開するように構成されていてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
飛行体から展開し、該飛行体を水平移動させる翼形状の水平移動型パラシュートを展開するステップと、
前記水平移動後に前記水平移動型パラシュートから展開し、該飛行体を垂直降下させるマッシュルーム形状の垂直降下型パラシュートを展開するステップと、
を含む、
ことを特徴とするパラシュートの展開方法
であってもよい。

本発明によれば、飛行体を適切な着陸地点に着陸させることができると共に、最適な降下率で着陸させることができるパラシュートを提供することができる。

本発明の実施形態１に係るパラシュートの展開を示す図である。 本発明の実施形態１に係るパラシュートの展開方法のフローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る水平移動型パラシュートのロック部の概略的な構成を示す概略図である。 本発明の実施形態２に係るパラシュートの概略的なシステム構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態３に係るパラシュートを示す概略的な側面図である。 本発明の実施形態４に係るパラシュートを示す概略的な側面図である。

実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るパラシュートの展開を示す図である。本実施形態１に係るパラシュート１は、予め飛行体１００に装着されている。

飛行体１００は、例えば、図１（ａ）に示す如く、空飛ぶ車、航空機、ヘリコプター、垂直離着陸型航空機、ドローンなどの空中を飛行する任意の移動体である。パラシュート１は、例えば、飛行体１００の緊急着陸時に、図１（ａ）及び（ｂ）に示す如く、飛行体１００から展開し飛行体１を安全に着陸させるものである。

ところで、例えば、飛行体の緊急着陸時などでは、飛行体の降下率を抑えて飛行体を安全に着陸させるだけでなく、地上住宅などを回避して適切な着陸地点に着陸させることが重要となる。

これに対し、本実施形態１に係るパラシュート１は、飛行体１００を水平移動させ、適切な着陸地点に着陸させる水平移動型パラシュート２と、飛行体１００を最適な降下率で垂直降下させ、飛行体１００を安全に着陸させる垂直降下型パラシュート３と、を備えている。これにより、飛行体１００の緊急着陸時に飛行体１００を適切な着陸地点に着陸させることができると共に、最適な降下率で着陸させることができる。

水平移動型パラシュート２は、図１（ｂ）に示す如く、飛行体１００の緊急着陸時などに、最初に飛行体１００から展開する。

水平移動型パラシュート２は、例えば、ラムエア型パラシュートとして構成されている。水平移動型パラシュート２は、断面が翼形状を有し飛行体１００を水平移動させることができる。水平移動型パラシュート２は、優れた滑空性能及びコントロール性能を有している。

水平移動型パラシュート２の左右両端と飛行体１００とは、例えば、２対のサスペンションライン４で接続されている。右側のサスペンションライン４を引張することで、水平移動型パラシュート２を右旋回させることができる。左側のサスペンションライン４を引張することで、水平移動型パラシュート２を左旋回させることができる。なお、水平移動型パラシュート２と飛行体１００とを接続するサスペンションライン４の数は任意でよい。

水平移動型パラシュート２は、図１（ｂ）に示す如く、分割可能に構成されている。水平移動型パラシュート２の中央部には、垂直降下型パラシュート３が、例えば、折り畳んだ状態で格納されている。

水平移動型パラシュート２には、例えば、中央部に前後方向へ延びるミシン目状の破断部２１が形成されていてもよい。これにより、左右のサスペンションライン４を所定の操作力以上の力で引張することで、破断部２１をミシン目に沿って破断させることができ、容易かつ確実に、垂直降下型パラシュート３を展開させることができる。

垂直降下型パラシュート３は、例えば、マッシュルーム形状を有し、飛行体１００を最適な降下率で垂直降下させるマッシュルーム型パラシュートとして構成されている。垂直降下型パラシュート３は、水平移動型パラシュート２による水平移動後に、図１（ｃ）に示す如く、水平移動型パラシュート２から展開する。

垂直降下型パラシュート３は、分割された水平移動型パラシュート２間から展開するように構成されている。これにより、飛行体１００の頭上に垂直降下型パラシュート３を展開させることができるので、垂直降下型パラシュート３本来の機能を問題なく発揮させることができる。

なお、既に展開している水平移動型パラシュート２と、水平移動型パラシュート２から展開した垂直降下型パラシュート３と、は一体で飛行体１００を最適な降下率で垂直降下させる機能を有していてもよい。

次に、本発明の実施形態１に係るパラシュートの展開方法を説明する。図２は、本実施形態１に係るパラシュートの展開方法のフローを示すフローチャートである。

水平移動型パラシュート２は、飛行体１００の緊急着陸時などに、飛行体１００から展開する（ステップＳ２０１）。

左右のサスペンションライン４が操作され、水平移動型パラシュート２が目標着陸位置上空付近まで移動させる（ステップＳ２０２）。

左右のサスペンションライン４が同時に所定の操作力以上の力で引張される（ステップＳ２０３）。

水平移動型パラシュート２の破断部２１がミシン目に沿って破断し、水平移動型パラシュート２の中央部から垂直降下型パラシュート３が展開する（ステップＳ２０４）。

垂直降下型パラシュート３は、飛行体１００を最適な降下率で垂直降下させ、目標着陸位置に着陸させる（ステップＳ２０５）。

以上、本実施形態１に係るパラシュート１は、飛行体１００から展開し、飛行体１００を水平移動させる翼形状の水平移動型パラシュート２と、水平移動後に水平移動型パラシュート２から展開し、飛行体１００を垂直降下させるマッシュルーム形状の垂直降下型パラシュート３と、を備えている。これにより、飛行体１００の緊急着陸時に飛行体１００を適切な着陸地点に着陸させることができると共に、最適な降下率で着陸させることができる。

実施形態２
図３は、本実施形態２に係る水平移動型パラシュートのロック部の概略的な構成を示す概略図である。本発明の実施形態２に係る水平移動型パラシュート２は、意図しない分割を抑制するためのロック部５を有していてもよい。

ロック部５は、水平移動型パラシュート２の左右のサスペンションライン４を連結する連結ライン５１と、連結ライン５１に設けられた連結解除機構５２と、を有している。

連結ライン５１は、左右のサスペンションライン４を連結することで、左右のサスペンションライン４間の距離を一定に維持する機能を有している。この機能により、水平移動型パラシュート２の左右方向の開きが抑えられる。

連結解除機構５２は、連結ライン５１を連結及びその連結を解除する機能を有している。連結解除機構５２は、例えば、両側から引張られた状態でフックが引掛かり連結ライン５１の連結を維持し、緩めるとその引掛かりが解除され連結ライン５１の連結が解除されるフック機構として構成されている。

これにより、左右のサスペンションライン４が連結ライン５１で連結されているときは、この連結ライン５１により、水平移動型パラシュート２の左右方向の開きが抑えられる。このため、水平移動型パラシュート２の意図しない分割が抑制される。

一方で、左右のサスペンションライン４を同時に引張すると、左右のサスペンションライン４間の距離が短くなり連結ライン５１が緩むため、連結解除機構５２は連結ライン５１の連結を解除する。これにより、左右のサスペンションライン４を所定の操作力以上の力で引張したときに、水平移動型パラシュート２の破断部２１には、左右方向の開く力が大きく作用する。この力により、破断部２１が破断し、水平移動型パラシュート２の中央部から垂直降下型パラシュート３が展開する。

水平移動型パラシュート２が水平方向へ移動する場合、左右旋回を行って水平移動型パラシュート２の移動方向を決めるため、左右のサスペンションライン４のいずれか一方のみが引張される。一方、水平移動型パラシュート２が目標着陸位置上空付近に到着すると、左右のサスペンションライン４の両方が引張され、連結解除機構５２が連結ライン５１の連結を解除する。そして、水平移動型パラシュート２から垂直降下型パラシュート３が展開し、垂直降下を行う。

このように、連結解除機構５２を上述のようなフック機構として簡易に構成し、左右のサスペンションライン４を引張するだけの簡易な操作で、連結ライン５１の連結解除を行い、容易に垂直降下型パラシュート３を展開させることができる。

なお、連結解除機構５２は、フック機構として構成されているが、これに限定されない。連結解除機構５２は、例えば、電磁石機構などを用いて連結ラインの連結及び連結解除を行ってもよく、任意の機構が適用されてもよい。

図４は、本実施形態２に係るパラシュートの概略的なシステム構成を示すブロック図である。左右のサスペンションライン４には、それぞれ、各サスペンションライン４を引張する引張機構６が設けられていてもよい。引張機構６は、例えば、サスペンションライン４を巻き取る巻取機構６１と、巻取機構６１を駆動するモータなどのアクチュエータ６２と、を有している。

本実施形態２に係るパラシュート２０は、左側のサスペンションライン４を引張する左側引張機構６と、右側のサスペンションライン４を引張する右側引張機構６と、左側及び右側引張機構を制御する制御部７と、を備えている。

左側及び右側引張機構６のアクチュエータ６２は、制御部７から送信される制御信号に応じて、巻取機構６１を駆動し、左右のサスペンションライン４を引張する。

制御部７は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＣＰＵ７１によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ７、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）７、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ７１、メモリ７２、及びインターフェイス部７３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

本実施形態２において、上記実施形態１と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

実施形態３
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態３に係るパラシュートを示す概略的な側面図である。本実施形態３において、垂直降下型パラシュート３２は水平移動型パラシュート３１の周縁に格納されている。垂直降下型パラシュート３２は水平移動型パラシュート３１の外側へ展開することで、水平移動型パラシュート３１及び垂直降下型パラシュート３２は、一体で略マッシュルーム形状となり垂直降下型パラシュートを構成する。このように、水平移動型パラシュート３１を垂直降下型パラシュート３２の一部として利用することで、パラシュート全体の軽量化を図ることができる。

垂直降下型パラシュート３２は、例えば、図５（ａ）に示す如く、水平移動型パラシュート３１の前側周縁及び後側周縁に夫々折り畳まれて格納されている。

前側に折り畳まれた垂直降下型パラシュート３２は、例えば、ワイヤなどを引張することで引張り出し展開させることができる。一方で、後側に折り畳まれた垂直降下型パラシュート３２は、例えば、空気抵抗力などを用いて、自然に展開させることができる。なお、後側の垂直降下型パラシュート３２も、前側と同様に、ワイヤなどを引張することで引張り出し展開させてもよい。

上述のように、水平移動型パラシュート３１の前側周縁及び後側周縁に折り畳まれた垂直降下型パラシュート３２が夫々展開し、図５（ｂ）に示す如く、水平移動型パラシュート３１及び垂直降下型パラシュート３２は、一体で垂直降下型パラシュートを構成する。

本実施形態３において、上記実施形態１及び２と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

実施形態４
図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態４に係るパラシュートを示す概略的な側面図である。本実施形態４において、垂直降下型パラシュート４２は水平移動型パラシュート４１の隣に展開するように構成されている。これにより、より簡素な構成で、飛行体１００の緊急着陸時に飛行体１００を適切な着陸地点に着陸させつつ、最適な降下率で着陸させることができる。

垂直降下型パラシュート４２は、例えば、図６（ａ）に示す如く、水平移動型パラシュート４１の前側周縁に折り畳まれて格納されている。折り畳まれた垂直降下型パラシュート４２は、例えば、ワイヤなどを引張することで、引張り出し展開させることができる。

垂直降下型パラシュート４２は、図６（ｂ）に示す如く、水平移動型パラシュート４１の前方に展開するように構成されていてもよい。

本実施形態４において、上記実施形態１乃至３と同一部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

上記実施形態１乃至４の構成を任意に組み合わせてもよい。
上記実施形態１乃至４において、飛行体の緊急着陸時に展開するパラシュート１に適用されているが、これに限定されない。例えば、人などに装着され、レジャーなどに使用されるパラシュートに適用されてもよい。

１ パラシュート、２ 水平移動型パラシュート、３ 垂直降下型パラシュート、４ サスペンションライン、５ ロック部、６ 引張機構、７ 制御部、２１ 破断部、３１ 水平移動型パラシュート、３２ 垂直降下型パラシュート、４１ 水平移動型パラシュート、４２ 垂直降下型パラシュート、５１ 連結ライン、５２ 連結解除機構、６１ 巻取機構、６２ アクチュエータ、１００ 飛行体

Claims (1)

1. 飛行体から展開し、該飛行体を水平移動させる翼形状の水平移動型パラシュートと、
   前記水平移動後に前記水平移動型パラシュートから展開し、該飛行体を垂直降下させるマッシュルーム形状の垂直降下型パラシュートと、
   を備え、
   前記水平移動型パラシュートは、前記水平移動後に分割可能に構成されており、
   前記垂直降下型パラシュートは、前記分割された水平移動型パラシュート間から展開するように構成されており、
   前記水平移動型パラシュートは、前記分割を抑制するためのロック部を有しており、
   前記ロック部は、前記水平移動型パラシュートの左右のサスペンションライン間の距離を一定に維持するために該左右のサスペンションラインを連結する連結ラインと、該連結ラインを連結及び該連結を解除する連結解除機構と、を有しており、
   前記水平移動型パラシュートには、ミシン目状の破断部が形成され、該破断部が破断することで、前記水平移動型パラシュートは分割される、
   ことを特徴とするパラシュート。

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