TOP > 国内特許検索 > 航空機用超音波式対気速度センサ

航空機用超音波式対気速度センサ

国内特許コード P04A006912
整理番号 KN000484
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願2000-090200
公開番号 特開2001-278196
登録番号 特許第3574814号
出願日 平成12年3月29日(2000.3.29)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
登録日 平成16年7月16日(2004.7.16)
発明者
  • 井之口 浜木
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 航空機用超音波式対気速度センサ
発明の概要 【課題】 本発明の目的課題は、弱風の測定に適し可動部が存在しない超音波風速計のセンサ・ブローブを改良して低速領域の計測が可能である航空機用の対気速度計測装置を提供することにある。
【解決手段】 航空機の前方方向に向けその軸芯が三角形の各頂点に位置するように機体に取り付けられた3本の平行若しくは等しい若干の開き角をもった支持棒上に、複数個の超音波送受信機を軸方向に位置を異ならせて配備し、隣接する支持棒上の超音波送受信機との組合せで複数組の超音波送受信経路が形成されるようにし、所定距離の前記複数組の超音波送受信経路を伝搬する時間情報から対気速度に関する3次元情報を得る。
従来技術、競合技術の概要


通常、航空機で使用されているピトー管は、空気の総圧及び静圧を測定して、その差の動圧から対気速度を求めるものであって、気流方向は矢羽根等により測定される。ところで、ピトー管で測定される動圧は、対気速度の2乗に比例する関係にあるために、低速では測定誤差が大きくなってしまい、ピトー管は低速域の速度計測には適していない。ピトー管が利用できる速度は通常、30~40m/s以上の領域である。それより低速であるとか、気流方向が機体軸線と大きく異なる場合には、速度測定自体が不可能となる。そして、気流方向を測定するための矢羽根は、可動部分があるため矢羽根の質量による応答性の低下や振動が問題となってくる。したがって、対気速度センサとしてピトー管を搭載している一般の航空機は、低速域での対気速度計測値は測定誤差が大きいかあるいは測定が出来ないということになっている。



これに対して気象観測に用いられている超音波風速計は、一定区間を伝搬する超音波の伝搬時間が、風の影響で変化することを利用したもので、全方位的に所定の間隔で配設された複数個(一般には6個)の超音波送受信器は平面上のあらゆる方位の風を測定することが出来る。しかし、超音波送受信機同士の空気力学的干渉により、強風時の測定は困難で、航空機搭載が可能な大きさのものでは20m/s以下、地上設置用の大型装置でも60m/s以下が測定可能領域である。この測定可能領域では航空機に利用するには高速側の計測範囲が充分とはいえず、気象観測用の超音波風速計は、航空機に搭載する対気流速計測器には適していない。

産業上の利用分野


本発明は、対気速度計測に関するものであり、特に低速航空機に適した対気速度計測に関するものである。対気速度とは物体に対する3次元的な気流の方向および速さを表す。低速航空機とは、短距離離着陸機、垂直離着陸機、回転翼機、飛行船、気球などである。

特許請求の範囲 【請求項1】軸芯が三角形の各頂点に位置すると共に軸方向が航空機の前後方向に向くように機体に取り付けられた3本の平行若しくは等しい若干の開き角をもった支持棒上に、複数個の超音波送受信機を支持棒上軸方向に位置を異ならせて配備し、隣接する支持棒上の前記超音波送受信機との組合せで複数組の超音波送受信経路が形成されるようにし、3次元情報としての対気速度を得る航空機用超音波対気速度センサ。
【請求項2】機体の前後方向に直交する面における支持棒の軸芯位置を結ぶ三角形が正三角形であって、超音波送受信機は前記支持棒の軸方向に直交する2つの面において各支持棒上2個づつ配備し、隣接する支持棒上の前記超音波送受信機のうち一方が前方配置されたものであるとき他方は後方配置されたものとの組合せで3組の超音波送受信経路が形成されるようにした請求項1に記載の航空機用超音波対気速度センサ。
【請求項3】請求項1又は2に記載の航空機用超音波対気速度センサと対地速度計測手段とを備え、前記航空機用超音波対気速度センサによって検出した対気速度情報から対地速度情報を減ずることにより該当位置における風速を検知するシステム。
【請求項4】成層圏プラットフォーム用飛行船に請求項1又は2に記載の航空機用超音波対気速度センサを搭載し、該飛行船が風によって受ける力を前記航空機用超音波対気速度センサによって検出し、それを消去させるような運転制御を実行して飛行船を一定位置にとどめる飛行船制御システム。
国際特許分類(IPC)
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2000090200thum.jpg
出願権利状態 登録
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close