凧地上ステーション及びそれを使用するシステム

本出願は、2011年12月18日にヴァンダー・リンドにより出願された米国仮特許出願番号61/577,039に基づく優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願を参照として本出願にすべて組み込むものとする。

本発明は、綱でつながれた飛行媒体の飛行及び支持のためのシステム及び方法に関する。

綱でつながれた翼(凧)を具備する横風凧システムは、例えば、発電のため、物体又は媒体を持ち上げるため又は牽引するために風から有用な電力を引き出すことができる。持続的に電力を提供又は使用するために、繰り返し軌道(即ち、リミットサイクル)に凧を飛行させることが好ましいであろう。また、凧を空中に保持し、風速の大きな風、大きな突風、悪気流、或いは、変化する風の状態、のような広い環境条件で、一定の軌道で飛行させることが好ましいであろう。しかし、凧が航空機と同様な、着陸する(下ろす)のに適した状態に改造することができないので、このような凧の離着陸(揚げ下ろし)は困難な状態を呈することがある。従って、強風であり変化する風のもとで、安全に離着陸操作することができるような運転モードが望まれる。

空中発電に適した凧システムである。この凧システムは、複数のタービン駆動発電機を取り付けた1以上の風圧板を具備する凧を有することができる。このタービン駆動発電機は、離陸する(揚げる)時に用いることができ、垂直に離着陸する特徴を有することができる、動力飛行モードでのモーター駆動プロペラとしての機能も有することができる。離着陸を容易にするように作られた支持台をシステムの一部として用いることができる。この支持台は、つなぎ綱の引っ張る方向に向けて旋回軸の周りに動くよう旋回することができる。

本発明のいくつかの実施の形態による凧システムを表す図である。

本発明のいくつかの実施の形態による凧システムの支持台を表す図である。

本発明のいくつかの実施の形態による凧システムの地上ステーションを表す側面図である。

本発明のいくつかの実施の形態による凧システムの地上ステーションを表す平面図である。

本発明のいくつかの実施の形態による凧システムを表す図である。

本発明のいくつかの実施の形態による支持バケットを表す図である。

本発明のいくつかの実施の形態による支持台

バックストップの動作検討及び垂直方向を表す図である。

本発明のいくつかの実施の形態による支持バケットの説明図である。

本発明のいくつかの実施の形態による支持台の説明図である。

凧を揚げ下ろしさせるための地上ステーションを組み込んだ凧システムを開示する。凧にローターを組み込んだ凧システムは、発電のため、牽引又は原動力装置のため、及び偵察又は観察に用いるためを含む多くの目的で開発されつつある。いくつかの凧システムは、搭載発電機を用いて発電するための搭載ローターを用いて、横風飛行路を飛行することで、発電を行うよう設計されている。発電した電力は、つなぎ綱を通ってバッテリー又は電力網に流される。揚げ降ろしのため、凧システムは、搭載ローターによる静止推力を与え、凧をホバリングさせる。

つながれた機体の着陸を支援するために、つなぎ綱は、自由に旋回する支持台ベースに取り付けられたウインチに巻き取られる。ウインチが回転するにつれて、支持台ベースが凧に向き、ウインチに順序良く巻きつくようにつなぎ綱を巻き取る、ウインチドラムにつなぎ綱を公平に巻き取るよう作られたレベルワインドに、つなぎ綱が嵌合するまで、自由に旋回する支持台ベースが反対方向に回転する。一旦つなぎ綱が完全に巻き取られると、凧は、一旦ローターへの電力が切られると翼を休めることができる、支持バケットの底部の非常に窮屈な境界面に翼を向かわせ導く支持バケットと密着する。引き続き運転を行うために凧を再度揚げるために、逆の動作を行う。支持バケットから凧を揚げつなぎ綱を繰り出した後、つなぎ綱がレベルワインドとかみ合うポイントを超えてウインチを回転させ、つなぎ綱をレベルワインドから外す。次いで、つなぎ綱は、ジンバルにより地上ステーションに繋がっているだけとなり、自由な高さ、方位角、及び軸回転で回転可能となる。ジンバルは、システムが飛行中につなぎ綱の表面で決して摩耗が起こらないようにする。

図1は、凧101、地上ステーション102、及びつなぎ綱103を具備する凧システムの実施の形態を示す。凧101は、いくつかの実施の形態において円となる偽周期性の飛行路104に沿って飛行する。いくつかの実施の形態において、凧システム100は、凧による発電システムである。他の実施の形態において、地上ステーション102は船、列車、又は他の船舶に取り付けられる。いくつかの実施の形態において、凧システム100は、調査、輸送、観測、牽引、発電、又は他の使用のために用いられる凧システムである。代表的な実施の形態において、凧101は、補助翼及び凧101をコントロールするのに適した尾を有することのある剛体の風圧板である。凧101は、それぞれが3枚羽根のタービンにより駆動されるようになっている4台の発電機109を有することができる。この4台の発電機は、凧の両側に2台の発電機があり、それぞれの側に、風圧板の上部に1つのタービン/発電機アセンブリーがあり、風圧板の下部に1つのタービン/発電機アセンブリーがあるような具合に構成することができる。空中発電モードにおいて、凧101は、タービンへの見かけ上の風速が周囲の風速より十分大きくなる、横風飛行パターンで飛行することができる。発電機109は、他の飛行モードにおいて、電動機となるように作られ、3枚羽根のタービンが推力を与えるプロペラとしての役割を果たす。凧101は、取り付けられたローター109からの推力により地上ステーション102から揚げられホバリングモードで飛行し、つなぎ綱103で表わされるように、つなぎ綱103は最大作用長さまで繰り出される。垂直離陸モードは、つなぎ綱がシステムに対抗する力を与えるので、自由飛行モードではないが、地上ステーション102から凧101を揚げることは、垂直離陸モードに類似する。このシステムは、地上ステーション102から凧を揚げる間、他の操作力に対するバランス力として、つなぎ綱の力を用いるように作ることができる。揚げた後、凧101はその機能を発揮するために働く。ここで示した実施の形態において、凧101は、実質的に地上ステーション102の風下で、周囲の風速127の数倍の速さで飛行路104に沿って飛行する。この空中発電モードにおいて、凧101は、搭載したローター109を、搭載した発電機を回転させ電力を発生させるために用い、電力は、つなぎ綱103に内蔵した導体を伝わって流れる。自動制御システム又は操作員が凧101を下ろそうと決めた後、凧101は飛行をホバリングモードに戻し、再びローター109からの推力により重力に抗して凧101を空中に保持する。ホバリング中、地上ステーション102は、一旦つなぎ綱103が完全に巻き取られると、凧101が地上ステーション102に下ろすことができるように、つなぎ綱103を巻き取る。

図2は、凧システム(例えば、図1の凧システム100)の支持台(例えば、図1の支持台102)の詳細図である。支持台202はウインチ205を具備する。いくつかの実施の形態において、つなぎ綱205の地上側がつながれている地上側ジンバル206がウインチ205に内蔵されている。ウインチ205は、凧システム200が凧201を揚げるときと下ろす時につなぎ綱202を巻き取り繰り出すために用いられる。地上側ジンバル206は、つなぎ綱202内に屈曲部を生じさせないで、地上側ジンバル206内のベアリングにつなぎ綱202のベースを旋回させて、つなぎ綱202の接続のウインチ205に対する角度を変化させるような1組のベアリングを具備する。いくつかの実施の形態において、地上側ジンバル206はまた、つなぎ綱202をつなぎ綱の軸を中心に回転させることにより、飛行路104が位相的に円になる場合につなぎ綱202がよじれないようにするベアリングを具備する。いくつかの実施の形態において、地上側ジンバル206はさらに、地上側ジンバル206がつなぎ綱202をつなぎ綱の軸を中心に回転させるので、つなぎ綱202からウインチ205へ電気信号を流すためのスリップリングを具備する。地上側ジンバル206は、ウインチ205のウインチドラム内に内蔵され、ジンバル206に触れることなくジンバル206を通してつなぎ綱202を巻き取ることができるよう、ウインチ205のウインチドラムの形及び曲がり具合を調整する。いくつかの実施の形態において、ウインチ205のウインチドラムは、実質的に円筒形であり、つなぎ綱202がウインチ205で巻き取られるときに、つなぎ綱202が地上側ジンバル206の上に乗るのを避けるようにレベルワインド207が動作する。ジンバルに乗りあげる(隠してしまう)ことのある巻き取ったつなぎ綱は、ウインチドラムの凹部を明確に図示するために図2には示されていない。巻き取ったつなぎ綱を図示すると、ウインチドラムの外側に巻かれている。ウインチの巻き取りについてのさらなる実施の形態を図8に示す。説明した実施の形態のようないくつかの実施の形態において、ウインチ205は垂直軸を中心に回転する。他の実施の形態では、ウインチ205は水平軸を中心に回転する。

地上ステーション202は、つなぎ綱202をウインチ205のドラムへと導くレベルワインド207をさらに具備する。いくつかの実施の形態において、レベルワインド202は、つなぎ綱202がウインチ205のドラムに巻きつくとき所定の時間で狭い範囲の垂直位置につなぎ綱202を制約する水平軸と、ウインチ205の軸の半径方向からウインチ2 05の軸の方位角の方向につなぎ綱202を曲げる垂直軸ローラーとを具備する2つのローラーを具備する。例示的実施の形態において、つなぎ綱202の単一の層だけが、ウインチ205のドラム上の所定の領域を覆う。

例示的実施の形態において、つなぎ綱202の長さは160メートルである。ウインチドラムの半径は0.9メートルである。つなぎ綱の直径は9mmである。このような実施の形態において、ウインチドラムは1回転当たりつなぎ綱を5.64メートル手繰り寄せ、つなぎ綱は、支持モードにするために完全に巻き取るためにドラムのまわりを約28.25回まわる。ウインチドラム軸は垂直であり、ウインチドラムの高さは約0.5メートルである。レベルワインドは、つなぎ綱がウインチドラムに巻きつけられるときにつなぎ綱の上に乗らないように、つなぎ綱が各巻きつけが完了した後に巻きつくように作られている。

地上ステーション202は、支持バケット208をさらに具備する。支持台での位置決めを行う凧201の翼にあるペグは、支持バケット208にたてかけて支持バケット208内に位置決めを行う。支持バケット208及び支持台の位置決めを行うペグは、つなぎ綱202を凧201とつなぐ係留索210のような、他のポイントからの外部の支持なしで支持バケット208に凧201が休止できるような形状にする。いくつかの実施の形態において、支持台の位置決めを行うペグにより捕捉された第3の支持バケット208は凧201の尾に位置するか又は、凧201の他のポイントに位置する。支持バケットの第1の実施の形態を図6に示し、詳細をさらに以下に説明する。支持バケットの第2の実施の形態を図9に示し、詳細をさらに以下に説明する。

図3は、種々の可動部が明らかになるようにしつつ、地上ステーション202を示す部分断面図である。地上ステーション202は、支持台ベースアセンブリー212を具備し、支持台ベースアセンブリー212には、ウインチ205、レベルワインド207、及び支持バケット208が取り付けられている。支持台ベースアセンブリー212は、垂直な支持台ベース軸313を中心として、タワー211の周りを自由に回転する。ウインチ205は、支持台ベース212とウインチ205との間に回転モーメントを与え、ウインチ軸314を中心に回転させるモーターにより駆動される。地上側ジンバル206は、ウインチ205に取り付けられ、ウインチ205と一緒に回転する。いくつかの実施の形態において、ウインチ軸314は、中央軸313と同じ軸である。いくつかの実施の形態において、これらの軸は異なっている。レベルワインド207は、つなぎ綱202がウインチ205のドラム上にらせん状に巻きつくように、ウインチ205の上につなぎ綱202を巻きつけるときに、ウインチ軸313と平行な軸で動作する。いくつかの実施の形態において、支持バケット208は、凧201が支持バケット208に下ろされつながれるときに、衝撃力を減らすために細い柔軟性のあるビームに取り付けられる。いくつかの実施の形態において、スリップリングにより電気信号とつなぎ綱202からの電力とがウインチ軸314を通って接続される。他の実施の形態では、遊離型の電力ワイヤ328がウインチ205のベアリングの中心をとおって送り込まれ、タワー211の内部にぶら下げられ、自由長さとしているので、支持台ベース212とウインチ205の回転が蓄積するにつれて、電力ワイヤ328も回転を蓄積させることができる。いくつかの実施の形態において、電力ワイヤ328は、動作中規則正しくねじられ、ねじりを戻すことができるよう、縮めた電話コードと同様に、あらかじめ縮めておく。

図2及び3のような、実施の形態において、タワー211上の付属品、すなわち、支持台ベースアセンブリー212及び支持台ベースアセンブリー212がタワー211に対して相対的に自由に回転することに注目すべきである。また、単一の駆動部は、支持台ベースアセンブリー212に対して相対的にウインチ205をドラムと共に駆動するために用いられる。タワー211上部の付属品が自由に回転するので、(飛行する凧を制止するために明白なつなぎ綱の張力による)つなぎ綱に加わる力により、つなぎ綱が出てゆくときに上部の付属品がつなぎ綱の張力方向に向くように、タワー211の付属品が回転する。ジンバル206により保持されているつなぎ綱が完全に展開されている場合、ジンバルがつなぎ綱の張力方向に向くようにつなぎ綱の位置が変化するのに応じて上部の付属品は回転する。横風飛行の場合、凧は周囲の風の方向と相対的に動き、その動きに従い、ジンバル及びタワーの上部の付属品が動こうとする。つなぎ綱を繰り出す場合又は巻きつける場合、つなぎ綱は、レベルワインドを通して上部の付属品とつながる。このような場合は、つなぎ綱の動きに応じて垂直軸を中心にレベルワインドが回転する。

つなぎ綱を巻き取るために単一の駆動部/モーターを使い、タワーの上部の自由に回転する付属品を使うことで、システムの数々の重要な機能を実行させる簡単なシステムを構築した。完全に繰り出した状態からつなぎ綱を巻き取る機能の実例を用いて、モーターにより、ウインチ205に対して相対的に支持台ベースアセンブリー212が回転する。支持台ベースアセンブリー212もウインチ205も、どちらも、相対的回転がタワー211に対して制約されている。むしろ、支持台ベースアセンブリー212に対するウインチ205の相対的回転が制約を受ける。レベルワインドと結合している、支持台 ベースに対するウインチの相対的回転により、ウインチのドラムの周りに、つなぎ綱を巻き取ること又は繰り出すことが可能となる。

図4は、本発明のいくつかの実施の形態による、地上ステーション202とそれにつなぎとめられた凧201の平面図である。以下の説明において、地上ステーションから凧を揚げることについて説明する。モーターは、凧201を揚げるために、ウインチ205と支持台ベースアセンブリー212との間に回転モーメントを与え、ウインチ205を反時計方向に回転させる。ウインチ205が反時計方向に回転すると、つなぎ綱202は、ウインチ205からレベルワインド207を通って繰り出される。凧201と支持台ベース軸313との間にあるレベルワインド207の方向付けにより、支持台ベース212に向かうつなぎ綱202の張力に回転モーメントを与える。支持台 ベース212がつなぎ綱202からの張力方向に対して相対的に反時計方向に回転する場合、レベルワインド207に加わるつなぎ綱202にかかる力により、支持台ベース212を時計方向に回転させる回転モーメントが支持台ベース軸313の周りに生じる。その反対の場合も同様である。レベルワインド207及び支持バケット208は、支持バケット208が凧201を下ろすために凧201の翼と並んだとき、つなぎ綱202による回転モーメントが支持台ベース軸313の周りに生じないように配置される。いくつかの実施の形態において、つなぎ綱202を凧201につなぐ、レベルワインド207近傍の、係留索210がその一部として横揺れする凧本体の方向に凧201を向けるので、係留索210はレベルワインドに入り嵌合する。いくつかの実施の形態において、ブロック即ち剛構造429は係留索210とつなぎ綱202とをつなげ、凧本体の横揺れ、凧本体の回転、又は他の軸に沿うことを制限するために、レベルワインド207又は支持台プラットフォームに取り付けられた他の機構と嵌合する。

いくつかの実施の形態において、下ろしている間、レベルワインド207とは別の1組のガイドが係留索210と嵌合する。例えば、ゴールポスト430は、下ろしている間、係留索210と隣接することにより、凧201の本体の横揺れを制限することができる。いくつかの実施の形態において、つなぎ綱ブロック429及びゴールポスト430は用いられない。これにより、係留索210は空気力学的な整形により形作られ、風速が大きくなったときの飛行時に、凧201の性能を向上させる。

凧201は、さらにローター209を具備し、ローターは上部ローター433と下部ローター432とに分割することができる。いくつかの実施の形態において、凧201が着陸バケット208と向き合うとき、上部ローター433は推力が小さく、下部ローター432はそれより大きな推力をもたらす。これにより、図6及び7に詳細説明する通り、着陸ペグと支持バケット208との間に大きな力が加わる。

図5は、地上ステーション202を組み込んだ凧システムの実施の形態を示すものである。凧201はホバリングモードの飛行を示し、ローター209は主に下方向に推力を与えるよう回転し、これにより凧201は空中に留まる。自動制御システムは、ホバリングモードの飛行において凧201を安定させるような制御信号をローター209に送る。係留索210は凧201をつなぎ綱203につなげる。凧201は、風527が弱いか又は無いときを除いて、実質的に地上ステーション202の風下でホバリングする。凧201が凧本体のロール軸を中心にローリングする場合は、凧201からの係留索210が凧201につなぎ綱203の張力によるトルクを凧のロール軸の周りに生じさせる。地上ステーション202は揚げるための方向を示し、つなぎ綱203がレベルワインダー207と嵌合/解放するポイントを超えてウインチが反時計方向に270度回転している。言い換えると、これは、支持台プラットフォーム回転軸と地上側ジンバル206とのずれによるトルクで、レベルワインダー207がつなぎ綱202と嵌合するポイントから時計方向に270度回転程度、支持台プラットフォーム212が回転している状態を意味する。いくつかの実施の形態において、ウインチ205は、ほんの、30度、90度、180度、又はその他の角度だけ回転し、つなぎ綱203がレベルワインド207と嵌合するポイントを超える。さらに実施例として、上から見たときウインチ205が時計方向に10度回転した場合、支持台プラットフォーム212は、自由に回転するベアリング上にあり、支持台プラットフォームの回転軸を横切ることのない方向に加わるつなぎ綱203の張力によるトルクにより回転する。いくつかの実施の形態において、支持台プラットフォーム212に、支持台プラットフォーム回転軸の重力によるどのようなずれも支持台プラットフォーム回転軸の周りの全トルクに影響を与えないように、支持台プラットフォーム回転軸で支持台プラットフォーム212のバランスを保つためにカウンターマスを組み込んでもよい。ホバリングモードの飛行において、図5に示すようなシステムでは、ウインチ205が270度時計方向に回転した後、つなぎ綱203がレベルワインド207と嵌合する。その後、支持バケット208は、つなぎ綱203及び凧201と整列する。ウインチ205が時計方向に回転し続ける場合、つなぎ綱203は、レベルワインド207を通してウインチ205に巻きつけられ、支持バケット208(及び支持台プラットフォーム212)は、つなぎ綱203と整列した状態のままとなる。

図6は、下ろされているあいだ、凧201が支持バケット208と嵌合しているときの支持バケット208の実施の形態の側面図を示す。ここで留意すべきは、イメージを明確にするため、表示した実施の形態の凧201の翼の断面において、翼201と支持台208との仲立ちをする着陸ペグ617は、凧201の翼に取り付けられることである。凧201に取り付けられた係留索210は、レベルワインド207の滑車が存在するところでつなぎ綱203に凧201を取り付ける。下りるために翼201がホバリングするとき、いくつかの実施の形態において高さの制御が制限的又は困難なものになる。着陸ペグ617は、図示したペグコンタクトポイント619と支持台バックストップ620の上部との間のポイントで、支持台バックストップ620と接触する。支持台バックストップ620は、ペグコンタクトポイント619が支持台バックストップ620に沿って動くにつれて凧本体のピッチ軸を中心にした凧201のピッチが変化しないか又はゆっくりと変化するように、係留索の半径618に沿って曲がっている。支持台バックストップ620は、凧201を保持するピッチ角度が後方に勾配するよう配置される。支持バケット208は、支持台底部停止位置622と支持台嵌合面621とをさらに具備する。下ろされつつあるとき、支持台バックストップ620に支持台コンタクトポイント619で嵌合した後、凧201は、推力を減少させ、着陸ペグ617が支持台底部停止位置622に当たるまで、支持台コンタクトポイント619は支持台バックストップ620を滑り落ちる。このポイントで、凧201のローター209のようなローターは停止し、凧201は支持台底部停止位置622で休止する。支持台底部停止位置602は、凧601に加わる重力により着陸ペグ617が支持台嵌合面621によりかかるように、凧の重心631と水平軸との間に実質的な差異を持たせる。凧201はこのようにして、安全に支持台ベースに係留される。

いくつかの実施の形態において、着陸ペグ617は、最初に下りてくるあいだに支持台バックストップ620と嵌合しないかもしれず、その代わり、支持台バックストップ620及び支持台嵌合面621は、凧601が下りてくるあいだに着陸ペグ617を支持台底部停止位置622に向かわせるようガイドするような形になっているにすぎない。いくつかの実施の形態において、第3の支持バケットは凧601の尾に位置する支持台着陸ペグと嵌合する。いくつかの実施の形態において、着陸ペグ617は凧601の主翼、又はローターを支持する支柱、又は尾部、又は胴体、又は凧601の他の任意のポイントに取り付けられる。実質的に図6に示したものに類似する他の実施の形態において、凧601が支持台底部停止位置622で支持バケット208と完全に嵌合しているとき、係留索610がたるみ、張力がかかっていないような方向に支持台嵌合面621が向く。他の実施の形態において、ウインチ505は、凧構造体に負荷をかけないために支持台底部停止位置622で凧601が支持バケット208と完全に嵌合しているとき、自動制御システムからの指令によりつなぎ綱を少しだけ繰り出す、一方、他のシステムでは、凧601が下りてきてしまった後でも、張力が係留索610に残っている。

図7は、平面図に示すように、動作の検討のため及び支持台バックストップ620の垂直方向を表すための図である。コンタクトポイント723a及び723bは、着陸ペグコンタクトポイント619と実質的に同じようなコンタクトポイントである。円弧725は、レベルワインド出口ポイント207でつなぎ綱に取り付けた、係留索による制約をコンタクトポイント723a及び723bが受けることを示している。支持台コンタクトポイント619は、実質的に係留索610と翼601との接続点の下にあり、係留索610の長さが固定されているので、凧201は、コンタクトポイント619(ここで、コンタクトポイント723a及び723bとして示す)に向かって傾き、円弧725から半径方向に内側又は外側に動く。コンタクトポイント724a及び724bは円弧726に沿って示される。

いくつかの実施の形態において、支持台コンタクトポイント723が支持台バックストップ720に沿って水平軸上を滑るとき、コンタクトポイント723aが元の半径の円弧(725)からそれより大きい半径の円弧(726)に動くように、支持台バックストップ620は図7に示すような方向に向く。支持台コンタクトポイント724bは、支持台コンタクトポイント723aが支持台コンタクトポイント724aに動くとき、第2の支持台コンタクトポイント723bが動く位置を示す。ここで留意すべきは、支持台バックストップが目的の支持台コンタクトポイント723a及び723bの間になくてもいいように、支持台コンタクトポイント724bは、支持台バックストップ720の表面から離れていることである。この構成では、支持台バックストップ620を、翼を係留するときに翼を拘束し導くために必要となる他の構成に比べて、小さくすることができる。

支持台コンタクトポイント723a/724aが支持台バックストップ620に沿って滑ってゆくと、支持台バックストップ620は、支持台コンタクトポイント723a/724aに垂直な力を及ぼす。ここで留意すべきは、垂直な力は、円弧726について半径方向に沿うのではないこと、及び垂直な力は、円弧726に沿う方向の成分を有することであり、これにより、凧のコンタクトポイント723a/724aの速度を速め、支持台コンタクトポイント723bが抗力を及ぼすポイントに凧が方位を有することである。従って、支持台バックストップ620の上から見た方向は、円弧725又は726の接線方向ではない方向となり、凧が支持バケットに着陸するとき、凧のロール軸を中心として凧に安定性と方向とを与える。

図8は、空中風力エネルギーシステムの地上ステーションの他の実施の形態を示す図である。この実施の形態は、レベルワインド807を具備し、このレベルワインドは、レベルワインドがつなぎ綱の垂直動作に追尾できるように、旋回軸上に取り付けた単一のプーリーを具備する。レベルワインド807は、鋼鉄製のレール827で支持され、ウインチを駆動するものと同じ動力伝達系に取り付けられた送りねじにより駆動される。ウインチドラム805は、レベルワインドにより導き、つなぎ綱をつなぎとめる溝を具備する。ウインチドラムのジンバルに隣接する部分は、ウインチの内部を明確に示すために省略した。レベルワインド807は、レベルワインドプーリーにつなぎ綱を導くレベルワインドガイド828をさらに具備する。送りねじ及び動力伝達系 は、つなぎ綱が繰り出されるとき、レベルワインドが上方に動くように方向づけられている。レベルワインドが可動範囲の上限にある最大点に到達すると、上限停止位置829にぶつかり、レベルワインドが旋回軸を中心に旋回しないようにし、レベルワインドのレベルを維持する。リールを巻いている間に、レベルワインドがつなぎ綱との嵌合を始めた状態において、上部停止位置829でレベルワインドのレベルを保持し、レベルワインドガイド828によりつなぎ綱がレベルワインドプーリー830に導かれるようにする。この実施の形態は、ウインチドラム805の鋼鉄製フレーム内に取り付けられた地上側ジンバル806をさらに具備する。ウインチドラム805は、アルミニウムの表面にねじ込まれたプラスチックの溝を有するアルミニウムの表面を具備する。

この実施の形態では、垂直軸の周りに湾曲した、支持バケット808をさらに具備する。支持バケットは、凧の係留索の長さに類似する曲率半径の曲線をもつ一方、支持台パネルは、つなぎ綱が完全に繰り出された状態のとき、支持台パネルの単一の方位角だけで係留させなければならない。この実施の形態では、ドラム径は1.8メートルであり、支持台パネルは各々0.7立方メートルであり、ドラム高さは0.9メートルである。支持台パネルはレベルワインドの口から1.5メートルのところにある。

図9は、図8に見られるような支持バケットの実施の形態で用いる凧の翼側のインターフェースを示す図である。翼側のインターフェースは、支持バケットと接触するペグ930と、支持バケットの上部にひっかけるフック931とを具備する。ペグ930とフック931とは、凧901の主翼構造体に接着されている。いくつかの実施の形態において、ペグ930は、凧の機体内に組み込まれ、或いは、フックは、モーターを凧に保持する支柱に組み込まれる。いくつかの実施の形態において、支持バケットは、図7に記載したような平均接触半径に対する角度となる2つのバケットを具備する。他の実施の形態において、2つの支持台パネルは、支持台パネルの左半分と支持台パネルの右半分とを分離する角度を有する単一の支持台パネルに統合される。これらの実施の形態のいくつかにおいて、単一の着陸ペグが支持台パネルの両半分と接点を持ち、フック930は上部表面に引っ掛ける。この上部表面は、支持台パネルの上部、又は、パイプやチューブのような別の表面、又は、他の構造物とすることができる。翼が係留されるとき、ペグの下端部から支えられる図6に示した実施の形態に対して、図9の実施の形態では、係留のとき、翼はペグの上部のフックで支えられる。

上述の実施の形態により、明確な理解のために詳細を説明したが、本発明はこれら詳述したものに限定されない。本発明を実施する多くの代替的方法が存在する。開示した実施の形態は解説のためのものであり限定のためのものではない。上記記述から明らかなように、多くの実施の形態がここに記載した説明から構成することができ、さらなる利点及び変更を当業者であれば簡単に思いつくことができる。特徴を広く有する発明は、従って、図示した具体的な詳細な実施例に限定されない。従って、出願人の全体的な発明の精神又は技術的範囲を逸脱することなく、このような詳細説明したものを拡げることができる。