JPH02267099A - 宇宙空間における在空乗物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は在空乗物（ａｉｒｂｏｒｎｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ
）を、宇宙空間に支える方法および装置に関する。さら
に詳しくは、海抜５００００フイ一ト以上の高度におい
て１ケ月以上の間など長期間に亘り在空乗物を旋回させ
るのに応用できるものであるが、さらにこれよりもずっ
と低い高度において且つ（または）ずつと短い時間に亘
りこの乗物を支えるのにも好都合に利用できるものであ
る。

在空乗物、例えばペイロード・プラットフォム（ｐａｙ
ｌｏａｄ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　）を宇宙空間の所定の位
置に旋回させるための軍事用および民生用の多くの利用
法がある。っ高度旋回（例えば５００００フイ一ト以上
）は静１Ｆ衛星によつ、て通常おこなわれるが、こうし
た装置は製造と発射が非常に高価になる。低高度旋回は
ヘリコプタまたは気球でおこなうことができるがこうし
た旋回には高度は勿論であるが時間が極めて限られてい
る。

本発明の目的は紙上のごとき点で種々の利点を有する宇
宙空間に在空乗物を支える方法および装置を提供するこ
とにある。

本発明は各々が在空乗物にケーブルで連結された複数の
無人機と、在空乗物につながれながらこの乗物を中心に
して等間隔の角度で円形軌道を飛び、ケーブルを張って
、これによって宇宙空間の所定場所に乗物を支えるべく
無人機を制御する制御装置と、無人機を長時間乃至は無
期限に飛翔させるため外部のエネルギ源から無人機にエ
ネルギを供給するエネルギ供給装置とよりなる空間中の
所定場所に長時間在空乗物を支える装置を提供すること
にある。

後期する好ましき実施例において、無人機は電気的に推
進され、電気エネルギが外部電源から供給される。電気
エネルギは地上に配置された極超短波ＦＭ送信装置と、
在空乗物に配置されケーブルを径由して無人機に伝送さ
れる太陽電池と、地上に配置され別のケーブルを介して
無人機に電力を送る発電装置と、あるいは地上に配置の
レーザとを含む種々の電源から供給される。

在空乗物に連結される無人機は少なくとも三機、例えば
三機乃至三機が好ましい。無人機は少なくとも海抜５０
０００、好ましくは６００００〜１０００００フィート
の高度で在空乗物を支えることができる。

本発明はまた無人機用の円形滑走路と在空乗物に対する
中心張り間（０ｅｎｔｅｒｂａｙ　）とよりなる無人機
用発射設備を提供する。本発明はさらに宇宙空間の所定
場所に在空乗物を支える装置を提供することにある。

以下の記載からさらに明白なごとく、本発明の方法およ
び装置は在空乗物を空間の任意所望の高度、好ましくは
海抜６００００乃至１０００００フィートの間であるが
、無人機にエネルギが供給される限り無期限に２０００
００フィート以下に支えることができる。航空機は無人
であるので、かさ高い操縦室、生命維持装置、大きな推
進装置、高冗長設計またはその他の複雑な制御装置を必
要としない。

在空乗物は無人機をこの乗物の回転アンカ・ポイントに
連結するケーブルによって無人機の軌道の下に吊下され
ることが好ましい。無人機は層流設計および高縦横比の
非常に長い翼幅を有することが必要である。

本発明の方法および装置は１９４２年１０月１３日付ア
ラブリューンの米国特許番号２２９８９１２号、１９４
５年４月１０日付アラブリューンの米国特許番号２３７
３０８６号および１９８３年１１月２２日付ウイ′つソ
ンの米国特許４４１６４３６号に記載のごとき複数の航
空機を用いる航空輸送技術とは区別さるべきものである
。紙上の技術においては、比較的重いペイロードのピッ
クアップ、輸送および運搬用に二人乗り航空機が使用さ
れている。このような装置は主としてぺイロードを一つ
の場所から別の場所へと運搬するのに用いられるので、
この種の装置は比較的低い高度で飛ぶ有人機を利用する
。これに反して、本発明の方法および装置は長時間定位
置にプラットフォームその他の在空乗物を吊下げること
に関係しており、従って、エネルギを外部エネルギ源か
ら絶えず供給され、好ましくは非常に高い高度、少なく
とも海抜５００００フイトで旋回する無人機を用いるも
のである。

本発明のさらに別の特徴および利点は以下に記載の説明
から明白である。本発明を添付の図面を参考に例として
のみ説明する。

さて図において、第１図は一端が無人機に他端が在空乗
物２に固着された回転アンカ８に固定されたケーブル６
によって各々が在空乗物２に接続された複数の無人機４
によって宇宙空間中の所定場所に支えられた在空乗物２
を示す。

この複数の無人機４は上記ケーブル６を伸張して乗物２
を宇宙空間の任意予め決められた場所にわたって支える
ようｌこ乗物２を中心に等間隔角度に円形軌道を画いて
飛翔するよう外部から制御される。

航空機４は無人機で非常に簡単な構造であるので、かさ
高い操縦室、生命維持設備、高冗長設計の種々のサブシ
ステムなどが不要である。

こうした航空機は層流設計で高縦横比の長い翼幅を有す
る。航空機のケーブル６は航空機のボディまたはその翼
の先端に連結される。好ましくはペイロード次第でこう
した航空機が三機乃至万機使用される。

無人機４は少なくとも海抜５００００フィート、例えば
６００００乃至１ｏｏｏｏｏフイトの高度で在空乗物２
を支えることが好ましい。

従って、乗物２は静止衛星の機能のうちの多くの機能を
果すことができるが、実質的に低高度で旋回するので地
上をカバーする面積は実質的に小さい。

無人機４は好ましくは外部エネルギから絶えずエネルギ
の供給を受ける電気推進装置を含む。

第１図は在空乗物２によって支えられたソーラパネル１
０から外部供給エネルギが発していることを示す。これ
らソーラパネル１０はケーブル６を介して航空機４に供
給される電気を発生する。ケーブル６は乗物２を支える
ための可撓性カプリングであることは勿論、電力を伝送
する導管の役目をしている。

第２図は無人機４に供給されるエネルギが地上に配置さ
れ乗物２によって支えられたレクテナ２２にエネルギを
伝送する極超短波ＦＭ送信装Ｎ２０から得られる場合の
変形実施例を示す。

レクテナ２２、即ち整流子アンテナは送信されたマイク
ロウェーブ・エネルギを受取りこれを直流に直接変換し
、次いでこのエネルギがケーブル６を介して無人機に送
られる。レクテナの安定性および固定位置合せ（ｆｉｘ
ｅｄ　ａｌｉｇｎｍｅｎｔ　）には（レクテナに焦点が
合され且つレクテナに偏波されるたままになるように運
動し回転する）追跡地上アンテナの必要もなく、無偏波
極性を持つ固定スプレッド・ビーム（ｆｉ、ｘｅｄ　ｓ
ｐｒｅａｄｂｅａｍ　）の必要もない。従って、この装
置はエネルギを無人機に伝送するための比較的簡単な装
置を提供せんとするものである。

極超短波ＦＭ送信装置２０はまたレーザエネルギの細い
ビームを送信する高出力レーザであっテモヨ＜、またレ
クテナ２２はこのレーザビームを受取り、これを無人機
４にそのケーブル５を介して供給される電気エネルギへ
変換するための受信装置であってもよい。

第３図は使用してもよいさらに別の装置を示し、この装
置においては無人機４に供給される外部電気エネルギは
地上に配置され別のケーブル３２で在空乗物２に接続さ
れた発電装置３０から得られる。この技術は乗物２が比
較的低い高度で旋回することにある場合には特に有用で
あるが、ケーブル３２を構成用に現在利用されている軽
量材料は電力を地上局３０から５００００フイ一ト以上
の高度への伝送が可能であることが計算上水されている
。

第４図は無人機４および在空乗物２を発射するのに使用
される発射設備を示す。このような（］Ｏ） 発射設備は無人機４用の円形滑走路４０と在空乗物２に
使用する中心張り間４２とを含む。無人機４は全て同時
に離陸し、上昇しながら宇宙空間内でらせん軌道を画き
、らせん軌道の軸は乗物２に対する張り間４２を中心に
おかれる。

無人機はケーブル６全部の伸張が乗物２を引上げるだけ
十分になるまでこのように飛び続け、−度空中に浮んだ
状態になると、乗物２はヘリコプタの回転翼円板と同じ
ように空中へ飛翔する。

初期離陸に必要な動力は液体燃料を燃焼する補助タービ
ン発電機装置によって与えられる。

無人機４および吊下げられた無人機２が所定の高度、例
えば４００００フィートに達すると、タービン発電機装
置およびその燃料電池は釈放されて地上にパラシュート
で落下する。乗物２は次いで飛翔航行を続けて遂に所要
位置に達し、−度この位置に達すると、あらゆる種類の
ドリフトに対し絶えず位置修正しながら旋回する。

在空乗物２およびそのペイロードの操作用、乗物の航空
電子工学用およびタービン発電機と釈放してからの航空
機推進装置用の各電力は乗物２に統合された発電装置に
より、且つ外部エネルギ源、例えば第１図のソーラ・パ
ネル１０、第２図の地上配置の極超短波ＦＭ送信装置ま
たレーザ発信機２０または第３図に示すようなケーブル
３２を介して乗物２に連結された地上装置の発電装置２
０から供給されるエネルギを使用して、供給される。各
無人機はこのように構造が簡単で軽量でその推進装置お
よび翼だけを含めればよい。

以上本発明を二三の好ましき実施例を参考に記載したが
、その他多くの変態、改変による応用例の可能なること
は理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は宇宙空間の所定場所に在空乗物を支える本発明
装置の一実施例を示す説明図、第２図および第３図は本
発明装置の他の二つの実施例を示す説明図、第４図は第
１図乃至第３図に示した装置のいずれにも使用可能な発
射設備を示す説明図である。 なお図において、符号２は在空乗物、４は無人機、６は
ケーブル、１０は太陽霊地、２０は極超短波ＦＭ送信装
置、３０は発電装置、３２はケーブル、４０は円形滑走
路、４２は中心張り間である。 特許出願人　　エリャフ・ガムシン 手 続 補 正 書 ＝Ｉｆｔ’ｌとの関係 特沓肛顔ん 住＝瞬Ａヰに）井 ４゜ 代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各々が在空乗物にケーブルで連結された複数の無人
   機と、在空乗物につながれながら該乗物を中心にして等
   間隔の角度で円形軌道を飛びケーブルを伸張し、これに
   よつて宇宙空間の所定場所に該乗物を支えるべく無人機
   を制御する制御装置と、無人機を長時間乃至は無期限に
   飛翔させるため外部のエネルギ源から無人機にエネルギ
   を供給するエネルギ供給装置とよりなる宇宙空間中の所
   定場所に長時間在空乗物を支える装置。 ２、前記無人機が電気推進装置と、該装置に前記外部エ
   ネルギ源から電気エネルギを供給する装置とを含む請求
   項１に記載の装置。 ３、電気エネルギを供給する前記装置が地上配置の極超
   短波ＦＭ送信装置よりなる請求項２に記載の装置。 ４、前記電気エネルギ供給装置が前記ケーブルを介して
   無人機に伝送される電気エネルギを発生する在空乗物に
   配置の太陽電池よりなる請求項２に記載の装置。 ５、前記電気エネルギ供給装置が地上に配置され別のケ
   ーブルを介して在空乗物に電力を供給する発電装置より
   なる請求項２に記載の装置。 ６、前記電気エネルギ供給装置が地上配置のレーザより
   なる請求項２に記載の装置。 ７、前記在空乗物に連結された前記無人機は少なくとも
   三機ある請求項１に記載の装置。 ８、無人機が在空乗物を少なくとも海抜５００００フィ
   ート、２０００００フィート以下の高度において支える
   請求項１に記載の装置。 ９、前記装置がさらに無人機用の円形滑走路と在空乗物
   用の中心張り間とよりなる無人機発射設備を含む請求項
   １に記載の装置。 １０、各々がそれ自体の推進装置を有する複数の無人機
   に、在空乗物をケーブルで連結すること、前記在空乗物
   に連結されながら該乗物を中心にして等間隔の角度で円
   形軌道を飛び、ケーブルを伸張し、これによつて宇宙空
   間の所定場所に該乗物を支えるべく無人機を制御するこ
   と、無人機を長時間乃至は無期限に飛翔させるため外部
   のエネルギ源から無人機にエネルギを供給することとよ
   りなる在空乗物を宇宙空間の所定場所に長期間支える方
   法。