JPH0550990A

JPH0550990A - 水素を浮揚と原動機用燃料の両方に用いる飛行船

Info

Publication number: JPH0550990A
Application number: JP21396091A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Ando; 茂典安東
Original assignee: PATOROMA RES KK
Current assignee: PATOROMA RES KK
Priority date: 1991-08-26
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】【目的】浮力が大きく、垂直運動性が良好で、水バラ
ストを搭載したり浮揚ガスを放出するようなムダを無く
し、運航経済性が優れ、しかも原動機用燃料としては、
炭酸ガスを発生せず環境を悪化しないものを使用した飛
行船を提供すること。【構成】浮力を与える水素ガス袋３と、推力を発生す
るために水素を燃料とする原動機４と、水素貯蔵手段５
とを備える。加えて、水素ガス袋３から原動機４への水
素供給と、水素貯蔵手段５から原動機４および水素ガス
袋３への水素供給との何れかを、切り換えることを可能
ならしめる水素供給手段６をも、備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水素を利用して浮揚・
推進する飛行船、およびこの飛行船における浮揚側・推
進側への水素供給・排出の制御を実行する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在の飛行船は殆ど例外なく軟式であ
る。浮揚のためにはヘリウム・ガスを用いている。浮力
を調整するためには、ヘリウムの一部の放出と水バラス
トの投棄を行う。一方原動機（以下エンジンとも言う）
が駆動するプロペラは水平方向の推力を発生する。ただ
し一部の飛行船においては、このプロペラの方向はほぼ
９０度変更可能であり、ベクタード・スラストと言われ
ている。これは確かに垂直運動性に寄与するが、前記の
浮力調整を無用にするには、程遠い。なお、原動機用燃
料としては、石油系のもの、ガソリン、軽油、ケロシン
等、が用いられている。

【０００３】飛行船は、近年１００〜３００ｋｍ程度の
近距離交通手段として有望視されている。多くの島島か
らなり国土が全体的に細長く、且二眼レフ構造といわれ
ている航空路システムを持つわが国では、特に地方ー地
方間の航空交通システムが不完全であり、殆ど無視され
ているといっても過言ではなかろう。これとよく似た事
情は、シンガポール、インドネシア、香港、その他、多
くの国国にも存在する。

【０００４】このような状況において、飛行船システム
は、鉄道・高速道路はもちろん、通常飛行機用の滑走路
と比べても著しく低い資本しか必要としない。ヘリコプ
ターよりも運航費・騒音レベルが著しく低い。輸送コス
トが安くなる大きな理由の一つは、宣伝広告しながら同
時に輸送もできるからである。つまり、飛行コースをう
まく選定すれば、輸送と宣伝広告をどちらが本職・どち
らが内職か分からないような状態で同時に運行出来る。

【０００５】現在の飛行船には、それほど重大なもので
はないが、色々の欠点がある。なにしろ第一次世界大戦
中という昔でさえツエッペリン飛行船がロンドン爆撃に
おいて十分な成果を収めているのである。ところが、第
１次大戦後ヒンデンブルグ号（水素ガス使用）などの大
事故が続発し、多くの人々は飛行船に失望した。そして
以後ヘリウム・ガスしか使えないと信じ込むようになっ
た。しかし、飛行船の浮力源としては、はじめは水素ガ
スが用いられていた。その時代にツエッペリン号の大活
躍がなされたのである。今でも、ヒンデンブルグなどの
大事故の本当の原因は、水素ガスのせいではなく、垂直
運動性の悪さ（特に悪気象状態での）にある、という人
がある。

【０００６】つまり飛行船の昇降には、下りるために浮
揚ガスの放出、上がるために水バラストの投棄を行う。
悪条件下でこれを繰り返していると、放出・投棄するも
のがなくなってしまう。そして操縦不能となり大地に叩
きつけられ、そこで水素ガスに火がつく。だから、水素
ガスは飛行船事故の、第一次原因ではなく第二次原因だ
と言うのである。大地に叩きつけられたら、水素ガスを
用いようとヘリウムガスを用いようと結果は大差のない
惨たんたるものになる。垂直運動性を改善すること、お
よび、悪天候下では運航しないことが根本的に重要だろ
う。このような見地は全ての技術者によって支持されて
はいないかも知れないが、かなり尤っともらしいと思
う。水素ガスを搭載していないけれども、飛行機も墜落
すれば燃えるし、自動車も崖から落ちれば燃える。飛行
船が離発着しうる天候の限界はヘリコプターのそれに近
いと思われる。

【０００７】そのほかにも数個の欠点があるが、現代の
科学技術力の関心がそれを解決しようとする方向に殆ど
全く向けられていないだけの話である。その後発表され
ているいくつかのアイデアでは、一部の人々は、いまだ
に水素ガスの使用に未練を持っている。それは水素ガス
は、ヘリウムガスよりも安価で、浮力が約７％大きい。
しかも、ヘリウムは米国に偏在する天然資源であり、や
がては枯渇する運命にあるなどの理由による。

【０００８】しかし、安全性というのは乗り物に対する
最高の要求条件であるから、水素ガスの使用に対して
は、利用者の心理的拒否反応が存在することを否定でき
ない。従って、さすがに、昔の飛行船の完全な復活案は
ない。提出されているアイデアの多くにおいては、水素
ガス袋の周りをヘリウムその他の不活性ガスの袋で包囲
している。

【０００９】そのほか、水素補給源（以下、“水素タン
ク”と略称する）として、水素貯蔵合金を用いるアイデ
アも提出されている。また、垂直運動性を改善するため
に、飛行船にヘリコプタ・ロータをつけるアイデアも提
案されている。これはかなり大規模の実験も行われた
が、振動事故によって挫折し、いまや中絶状態にある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】浮力が大きく、垂直運
動性が良好で、水バラストを搭載したり浮揚ガスを放出
するようなムダを無くし、運航経済性が優れ、しかも原
動機用燃料としては、炭酸ガスを発生せず環境を悪化し
ないものを使用した飛行船の提供を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、この発明の飛行船は、浮力を与える水素ガス袋と、
推力を発生するために水素を燃料とするエンジンと、水
素の貯蔵手段と、上記水素ガス袋から上記エンジンへの
水素供給と、上記貯蔵手段から上記エンジンおよび上記
水素ガス袋への水素供給との何れかを、切り換えること
が可能な水素供給手段と、を備えた機構を有している。

【００１２】本発明の実現の可能性を支配する最大の問
題点は、水素エンジンである。これにはレシプロとター
ビンの両方があるが、第一段階は前者だろう。これが現
在既に大きい技術的突破を要さないレベルにまで達して
いる事は、次の文から分かる。

【００１３】「１９９０年７月ホノルル市で、第八回世
界水素エネルギー会議が行われ、そこで MUSASHI ８号
の試走がなされた。これは大きい関心を引いた。武蔵工
大の古浜グループが開発したもので、日産デイーゼルの
DB 30 型の直噴式デイーゼル・エンジンを搭載したフ
ェアレデイーＺを用い、時速１３０ｋｍを記録した。」
それにも拘らず、未だ実用化されていないのは、未だそ
の機が到来していない（石油系燃料がまだある）事、及
び地上交通機関用には不適（安全性を特に厳しく考慮せ
ねばならない）だからである。

【００１４】一方、水素ガス使用のガスタービンの可能
性研究に関する記事も若干あるが、ここに引用はしな
い。

【００１５】

【作用】水素エンジンを搭載するので、垂直運動性制御
のために浮力用ガスを捨てたり、水バラストを搭載しな
いですむ。もし、浮力が過大になったら水素ガス袋の水
素をエンジンへ送り込み消費する。逆に浮力が不足すれ
ば水素タンクから水素をエンジンのみならず水素ガス袋
にも送り込む。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を示す図１〜５により本発明を
説明する。まず、本発明の飛行船の概略の構成を述べて
おく。図１は、軟式としての側面図を示すが本発明は軟
・硬式の何れにも適用できる。１ａ、１ｂはバロネット
と言われる空気袋である。前後に分かれているので、こ
れらに空気を出入させる事によって、静止から低速での
ビークルの縦姿勢角を制御できる。７は垂直安定板、７
ａはラダーである。８は水平安定板、８ａは昇降舵であ
る。９はゴンドラと呼ばれガス袋の中央下部に取り付け
られていて、客席などを含む。図２は背面図、図３は正
面図である。１０はスタブウイングと言われ、一端はゴ
ンドラ９に片持梁状に取り付けられており、他の端にエ
ンジン４が装備されている。この例では約９０度方向を
変化できるダクテッドプロペラー１１を持っている。

【００１７】図４は縦断側面図である。２は、不活性ヘ
リウムガスを収納する外袋である。その内側の水素ガス
袋３を完全に包囲せしめることによって、水素・空気両
者の直接の隣接を妨げ、安全を確保する。ビークルの全
重量の７０ー８０％を支持する浮力を、水素ガス袋３か
ら得る。両ガス袋２、３の各々を、数個に仕切ることが
安全上は望ましいが重量は増加する。エンジン４は水素
ガスを燃料として用いる。さしあたりはレシプロ・エン
ジンである。しかし将来は、特に大型ビークル用として
はガスタービン・エンジンが有望である。５は水素タン
クである。これは前述のように水素貯蔵合金でも水素ボ
ンベでもよい。取り付け場所としては、スタブ・ウイン
グ１０内か、ゴンドラ９の後部内が適当である。

【００１８】図５は水素供給手段６（これはゴンドラ９
内後部に置く）の原理を示す。浮力が飛行船の全重量よ
りも大きい時にはバルブａ，ｃを閉じ、バルブｂを開い
て水素ガス袋３からエンジン４に水素ガスを供給する。
逆の場合にはバルブｂを閉じバルブａ，ｃを開いて水素
タンク５から水素ガス袋３、エンジン４に水素ガスを供
給する。バルブａ，ｂ，ｃは何れもノンリターン・バル
ブである。もちろん、これらの操作が自動制御装置によ
ってなされればパイロットの負担は著しく軽減する。そ
のためのセンサーとしては、飛行目的に応じ「対地高
度、気圧高度、垂直加速度」等が考えられる。つまり、
地形をフォローしたければ対地高度を、海抜高度一定で
飛行したければ気圧あるいは垂直加速度を、検知すれば
よい。もちろん複数種類のセンサーを搭載し適宜切り換
えてゆくことも可能である。

【００１９】

【発明の効果】この発明は上記の構成を有するので、飛
行船の安全性・運航経済性を著しく高める。また各種の
高度モードの飛行を容易に達成可能にし、環境を保全す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】軟式飛行船としての構成の側面図を示す。

【図２】図１の背面図を示す。

【図３】図１の正面図を示す。

【図４】図１の縦断側面図である。

【図５】水素供給手段の原理を示す原理図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂバロネット（空気袋）２外袋３水素ガス袋４エンジン５水素貯蔵手段（水素タンク）６水素供給手段７垂直安定板７ａラダー８水平安定板８ａ昇降舵９ゴンドラ１０スタブ・ウイング１１ベクター・スラスト（ダクテッド・プロペラー）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浮力を与える水素ガス袋と、推力を発生するために水素を燃料とする原動機と、水素の貯蔵手段と、上記水素ガス袋から上記原動機への水素供給と、上記貯
蔵手段から上記原動機および上記水素ガス袋への水素供
給との何れかを、切り替えることが可能な水素供給手段
と、を備えたことを特徴とする、水素を浮揚と原動機用燃料
の両方に用いる飛行船。
【請求項２】前記水素供給手段は浮力が飛行船全重量
よりも小さい場合は、上記貯蔵手段から上記原動機およ
び上記水素ガス袋への水素供給状態とし、浮力が飛行船全重量よりも大きい場合は、上記水素ガス
袋から上記原動機への水素供給状態とする、機能を有することを特徴とする、請求項１記載の水素を
浮揚と原動機用燃料の両方に用いる飛行船。
【請求項３】前記水素供給手段は、水素貯蔵手段、原動機、水素ガス袋の三者間の水素の給
排を自動制御することにより、希望する飛行高度モード
を容易に設定するために、対地高度あるいは絶対高度を
検知するセンサー手段を備える、ことを特徴とする、請求項２記載の水素を浮揚と原動機
用燃料の両方に用いる飛行船。