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ロケット発射システムおよび支持装置
申请号 JP2012552873 申请日 2011-02-10 公开(公告)号 JP5817739B2 公开(公告)日 2015-11-18
申请人 チン,ハワード,エム.; キャッラハ,キンベリー,エー.; 发明人 チン,ハワード,エム.; キャッラハ,キンベリー,エー.;
摘要
权利要求

ロケット発射システムであって、 地球上の遠隔電力系から電力を搬送する1組の電力線であって、前記電力は、前記1組の電力線に沿って連続的に導出可能であり、低高度に配置される下端部分と、高高度まで延びる上端部分とを有する、電力線と、 ロケット輸送デバイスを低高度と高高度との間で輸送するための1組のロケット輸送デバイス線であって、前記ロケット輸送デバイス線は、低高度に配置される下端部分と、高高度まで延びる上端部分とを有する、ロケット輸送デバイス線と、 前記1組の電力線および前記ロケット輸送デバイス線に接続された空気より軽いバルーンであって、前記空気より軽いバルーンは、前記1組の電力線および前記キャリッジ輸送線を上方に高高度まで保持する、空気より軽いバルーンと、 を含む、ロケット発射システム。前記1組の電力線の各電力線と、前記1組のロケット輸送デバイス線の各ロケット輸送デバイス線とを一体的に組み合わせて電力および輸送用の一次ケーブルとし、前記電力および輸送用の一次ケーブルは、1組の電力および輸送用の一次ケーブルの部分を形成する、請求項1に記載のロケット発射システム。前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルは、三相電力を搬送するために3本にされる、請求項2に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの長さに断続的に沿って前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに動作可能に取り付けられ、これにより、前記1組の一次ケーブルと、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルによって搬送される他の任意の構造物とを累積的に支持する、請求項2に記載のロケット発射システム。前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに沿って断続的に配置された複数組のスペーサアセンブリをさらに含み、前記組のスペーサアセンブリはそれぞれ、ケーブル係合構造を有し、前記ケーブル係合構造は、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルそれぞれと係合して、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブル内の前記各電力および輸送用の一次ケーブル間が間隔を空けて配置された状態を維持し、前記空気より軽いバルーンはそれぞれ、前記スペーサアセンブリのうち少なくとも1つに動作可能に接続される、請求項2に記載のロケット発射システム。ドッキングステーションをさらに含み、前記ドッキングステーションは、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの長さに沿った末端位置において前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルへと動作可能に接続され、前記ドッキングステーションは、ロケット輸送デバイス内に収容されて輸送されたロケットを発射するための準備の一環としてロケット輸送デバイスを受容するような構造にされる、請求項2に記載のロケット発射システム。電力および誘導用二次ケーブルをさらに含み、前記電力および誘導用二次ケーブルは、前記ドッキングステーションに動作可能に取り付けられかつ前記ドッキングステーションの高度よりも高い高度まで伸展可能であり、前記ロケット発射システムは、空気より軽いバルーンをさらに含み、前記空気より軽いバルーンは、前記電力および誘導用二次ケーブルを空中において前記電力および輸送用の一次ケーブルの上方で保持しかつ前記電力および誘導用二次ケーブルに張力付与するように、前記電力および誘導用二次ケーブルに動作可能に接続される、請求項6に記載のロケット発射システム。リフトリングアセンブリをさらに含み、前記リフトリングアセンブリは、前記電力および誘導用二次ケーブルから電力を導出しかつ前記電力および誘導用二次ケーブルによって誘導されるように、前記電力および誘導用二次ケーブルと動作可能に係合し、前記リフトリングアセンブリは、前記ドッキングステーションの上方に配置され、かつ、ロケット輸送デバイスを前記ドッキングステーションから上昇させるために、前記ドッキングステーション内に配置されたロケット輸送デバイスと動作可能に係合可能であり、かつ、ロケット輸送デバイス旋回アセンブリを有し、前記ロケット輸送デバイス旋回アセンブリは、所望のロケット発射角度までチルトされる、請求項7に記載のロケット発射システム。前記ロケット輸送デバイス旋回アセンブリは、ロケット輸送デバイスを包囲しかつ前記ロケット輸送デバイスと動作可能に係合するように構成された管状リフトリングであり、前記ロケット輸送デバイス旋回アセンブリは、ロケット輸送デバイスと、前記ロケット輸送デバイス内に配置されたロケットとを所望の発射角度で方向付けるようにチルト可能である、請求項8に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムが動作時であるときに前記リフトリングアセンブリの上方に配置された下側ホイストアセンブリであって、前記下側ホイストアセンブリから延びた1組の支持用三次ケーブルが、前記リフトリングアセンブリに動作可能に接続可能でありかつ前記リフトリングアセンブリを支持し、ロケット輸送デバイス端部グリッパーが前記下側ホイストアセンブリと前記リフトリングアセンブリとの間で配置可能であり、前記下側ホイストアセンブリへ動作可能に取り付けられ、前記端部グリッパーは、解放可能かつロック可能な状態で前記リフトリングアセンブリ内のロケット輸送デバイスと係合可能であり、前記下側ホイストアセンブリは前記端部グリッパーを上昇させて、ロケット輸送デバイスを前記キャリッジ旋回アセンブリと係合した状態で上昇させ、その後、前記リフトリングアセンブリ内に配置されたロケット輸送デバイスからロケットが発射される、下側ホイストアセンブリ、 をさらに含む、請求項9に記載のロケット発射システム。ロケット輸送デバイスであって、前記ロケット輸送デバイス線に沿ってロケットを輸送する前記ロケット輸送デバイスをさらに含み、前記ロケット輸送デバイスが、 前記ロケット輸送デバイスを前記ロケット輸送デバイス線に沿って駆動するトラクションドライブを含み、前記トラクションドライブは、 前記ロケット輸送デバイスを、前記ロケット輸送デバイス線上を上方に移動させるためのエネルギーを前記トラクションドライブが必要とする場合に前記1組の電力線から電力を導出する電気を動力源とする通電装置であって、前記ロケット輸送デバイスが下方に前記ロケット輸送デバイス線上を移動している際に前記電気を動力源とする通電装置が前記トラクションドライブに必要な電力量よりも多くの電力を生成した場合に前記電力線に電力を供給する電気を動力源とする通電装置を含む、請求項1に記載のロケット発射システム。前記1組の電力線の各電力線および前記1組のロケット輸送デバイス線の各ロケット輸送デバイス線は一体形成されて、電力および輸送用の一次ケーブルとされ、前記電力および輸送用の一次ケーブルは、1組の電力および輸送用の一次ケーブルの部分を形成し、前記各ロケット輸送デバイスは、前記通電装置が通電されると、前記トラクションドライブによって前記1組の一次ケーブルに沿って駆動される、請求項11に記載のロケット発射システム。前記各ロケット輸送デバイスはそれぞれ、ロケットを収容するように構成された内部区画を有する各キャリッジであり、前記ロケットは、発射時において前記内部区画から発射可能である、請求項12に記載のロケット発射システム。前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルは3本であり、三相電力を搬送し、前記電気を動力源とする通電装置は、三相電力を動力源とする、請求項13に記載のロケット発射システム。前記トラクションドライブは、前記各キャリッジに付随する1組のトラクションドライブホイールを含み、前記1組のトラクションドライブは、前記各キャリッジを前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに沿って輸送するように前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの各一次ケーブルと係合する前記各キャリッジと関連付けられる、請求項13に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの長さに沿って断続的に前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルへと動作可能に取り付けられ、これにより、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルと、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルによって支持された他の任意の構造物とを累積的に支持する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに沿って断続的に配置された複数組のスペーサアセンブリをさらに含み、各前記スペーサアセンブリはケーブル係合構造を有し、前記ケーブル係合構造は、前記各一次ケーブル間の間隔を維持するように前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルそれぞれと係合し、前記空気より軽いバルーンは、前記スペーサアセンブリのうち少なくとも1つに動作可能にそれぞれ接続される、請求項16に記載のロケット発射システム。ドッキングステーションをさらに含み、前記ドッキングステーションは、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの長さに沿った末端位置において前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに動作可能に接続され、前記ドッキングステーションは、前記キャリッジ内に収容されて輸送されたロケットを発射するための準備の一環として、前記各キャリッジのうち1つを受容するような構造にされる、請求項15に記載のロケット発射システム。電力および誘導用二次ケーブルをさらに含み、前記電力および誘導用二次ケーブルは、前記ドッキングステーションに動作可能に取り付けられ、前記ドッキングステーションの高度よりも高い高度まで伸展可能であり、前記ロケット発射システムは、張力付与のための空気より軽い一次バルーンをさらに含み、前記一次バルーンは、前記電力および誘導用二次ケーブルを前記電力および輸送用の一次ケーブルの上方において保持するように、前記電力および誘導用二次ケーブルへと動作可能に接続される、請求項18に記載のロケット発射システム。リフトリングアセンブリをさらに含み、前記リフトリングアセンブリは、前記電力および誘導用二次ケーブルから電力を導出しかつ前記電力および誘導用二次ケーブルによって誘導されるように、前記電力および誘導用二次ケーブルと動作可能に係合し、前記リフトリングアセンブリは、前記ドッキングステーションの上方に配置され、前記ドッキングステーション内に配置された各キャリッジと動作可能に係合可能であり、これにより、前記各キャリッジを前記ドッキングステーションから上昇させ、前記リフトリングアセンブリは、管状リフトリングと、前記管状リフトリングを所望のロケット発射角度までチルトするためのキャリッジ旋回アセンブリとを有する、請求項19に記載のロケット発射システム。前記管状リフトリングは中空装置であり、前記各キャリッジを包囲しかつ前記各キャリッジと動作可能に係合するような構成にされ、かつ、前記各キャリッジおよび前記各キャリッジ内の前記ロケットを所望の発射方向に方向付けるようにチルトすることができる、請求項20に記載のロケット発射システム。下側ホイストアセンブリと、キャリッジ端部グリッパーとをさらに含み、前記下側ホイストアセンブリから、伸展可能な1組の支持用三次ケーブルが延び、前記伸展可能な1組の支持用三次ケーブルは、動作可能に前記リフトリングアセンブリへと接続することができかつ前記リフトリングアセンブリを支持し、前記キャリッジ端部グリッパーは、前記下側ホイストアセンブリと前記リフトリングアセンブリとの間で配置可能であり、動作可能に前記下側ホイストアセンブリへと取り付けられ、前記キャリッジ端部グリッパーは、解放可能かつロック可能な状態で前記リフトリングアセンブリ内の各キャリッジと係合可能であり、前記下側ホイストアセンブリは、前記キャリッジを上昇させて前記キャリッジ旋回アセンブリと適切に係合させるための前記キャリッジ端部グリッパーを上昇させ、その後、前記リフトリングアセンブリ内に配置された前記キャリッジからロケットが発射される、請求項21に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、前記一次ケーブルの長さに沿って断続的に前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに動作可能に取り付けられ、これにより、累積的に前記一次ケーブルと、前記一次ケーブルによって支持された他の任意の構造物とを支持する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは、ロケットを保持する連続耐圧/耐熱管部を含み、前記管部により、危険な排気ガスが前記キャリッジの任意の側部を通じて前記キャリッジから出て行くことを回避する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、前記各1組の電力およびロケット輸送デバイス線の長さに断続的に沿って前記1組の電力線および前記1組のロケット輸送デバイス線へと動作可能に取り付けられ、これにより、前記各1組の線と、前記各1組の線によって支持された他の任意の構造物とを累積的に支持する、請求項1に記載のロケット発射システム。前記二次ケーブルに接続された張力付与用バルーン取付フレームをさらに含み、前記張力付与のための空気より軽い一次バルーンは、前記各キャリッジ、二次ケーブル、および前記取付フレームの下側の前記張力付与用バルーン取付フレーム上で支持された他の任意の構造物のうち少なくとも1つを累積的に支持するための十分な張力付与が可能となるように、前記張力付与用バルーン取付フレームへ取り付けられる、請求項20に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムは、 下側ホイストアセンブリであって、前記下側ホイストアセンブリは、前記ロケット発射システムの動作時において前記リフトリングアセンブリの上方に配置される前記張力付与用バルーン取付フレームに動作可能に取り付けられ、1組の支持用三次ケーブルが、前記リフトリングアセンブリに動作可能に接続可能でありかつ前記リフトリングアセンブリを支持するように、前記下側ホイストアセンブリから延び、キャリッジ端部グリッパーが前記下側ホイストアセンブリと前記リフトリングアセンブリとの間に設けられ、前記キャリッジ端部グリッパーは、前記下側ホイストアセンブリに動作可能に接続され、前記キャリッジ端部グリッパーは、前記リフトリングアセンブリ内の各キャリッジのうちの1つと解放可能かつロック可能な状態で係合可能であり、前記下側ホイストは、前記キャリッジ端部グリッパーを上昇させて、前記各キャリッジのうち1つを上昇させて前記キャリッジ旋回アセンブリと係合させ、その後、前記リフトリングアセンブリ内に配置された前記キャリッジからのロケット発射が行われる、下側ホイストアセンブリと、 上側ホイストアセンブリであって、前記上側ホイストアセンブリは、前記張力付与用バルーン取付フレームに取り付けられ、かつ、前記下側ホイストアセンブリおよび前記電力および誘導用二次ケーブルに動作可能に接続され、前記上側ホイストアセンブリは、前記電力および誘導用二次ケーブルから電力を導出し、前記電力を用いて、前記下側ホイストキャリアアセンブリを選択的に昇降させて、前記各キャリッジのうちの1つと前記リフトリングアセンブリとの間の係合および係合解除が得られた状態で両者を上昇または上昇支援する、上側ホイストアセンブリと、 をさらに含む、請求項26に記載のロケット発射システム。前記ドッキングステーションには、回転軸を有する上側リング部と、前記上側リング部と同軸である下側リング部とが接続され、前記上側リング部および前記下側リング部は、下側リング軸受によって相互に接続され、前記上側リング部および前記下側リング部は、相互に回転可能であり、下側回転駆動システムにより、前記上側リング部および前記下側リング部が駆動されて、前記下側リング軸受の周囲において逆回転し、前記張力付与用バルーン取付フレームには、回転軸を有する上側リングと、前記上側リングと同軸である下側リングとが接続され、前記上側リングおよび前記下側リングは、上側回転リング軸受によって相互に接続され、上側回転駆動システムにより、前記上側リングおよび前記下側リングが駆動されて、前記上側回転リング軸受の周囲において逆回転し、前記上側回転駆動システムおよび前記下側駆動システムは相互に動作可能に接続され、これにより、前記上側リング部および前記下側リングの回転を調整して、前記上側リング部および前記下側リングが一体に回転するようにし、これにより、前記関連付けられたケーブルが相互にねじれるのを回避し、前記下側リング部および前記上側リングは、前記キャリッジの下端が前記上側リング部内に保持されかつ前記各キャリッジが発射のために回転されているとき、一体に回転して、風に起因する回転と、前記各キャリッジのうち1つが回転することによって発生する回転とを無効化する、請求項26に記載のロケット発射システム。前記上側回転駆動システムは上側力スラスターを含み、前記上側力スラスターは、前記上側回転駆動構造物を回転させるかまたは前記上側回転駆動構造物の回転をアシストし、前記下側回転駆動システムは、前記下側回転駆動システムを回転させるかまたは前記下側回転駆動システムの回転をアシストする下側力スラスターを含む、請求項28に記載のロケット発射システム。前記各キャリッジはそれぞれ、前記各キャリッジに沿って延びる長手方向軸および外部ラジアル凹部を有し、前記ドッキングステーションの前記上側リング部および前記下側リング部は、同軸にアライメントされて内部空間を規定し、前記内部空間は、前記各キャリッジのうちの1つを受容しかつ前記各キャリッジのうちの1つを通過し、前記ドッキングステーションは内部キャリッジガイドを有し、前記内部キャリッジガイドは、前記トラクションドライブへ電力を搬送し、前記ラジアル凹部に進入し、これにより、前記各キャリッジへの電力供給が行われつつ、各キャリッジが適切なアライメント状態になりかつ安定するようにする、。請求項28に記載のロケット発射システム。前記各キャリッジは三角形断面を有し、前記ラジアル角部凹部の角部縁部は、前記角部縁部に沿って延び、前記リフトリングアセンブリは、前記三次ケーブルによって支持され、前記リフトリングアセンブリは管状リフトリングを含み、前記管状リフトリングは、前記各キャリッジのうちの1つを受容するために三角形断面を備え、前記管状リフトリングは、内方に延びる内部キャリッジガイドを有し、ぜ内方に延びる内部キャリッジガイドは、前記各キャリッジの前記管状リフトリング内における方向を維持するように、前記各キャリッジのラジアル凹部と係合可能であり、前記管状リフトリングの有する長手方向軸は、前記キャリッジの長手方向軸と一致し、前記長手方向軸の地面に対する角度は、前記管状リフトリングの仰角である、請求項30に記載のロケット発射システム。前記キャリッジ旋回アセンブリは、前記管状リフトリングを前記二次ケーブルに対してチルトさせる、請求項31に記載のロケット発射システム。一対の前記三次ケーブルは、前記管状リフトリングの相互に反対側に配置され、前記キャリッジ旋回アセンブリは、 前記リフトリングを回転させるように前記管状リフトリングに動作可能に接続された回転駆動システムと、 前記三次ケーブルに動作可能に接続されたリフトリングガイドと、 前記管状リフトリングに接続されかつ前記管状リフトリングから延びた旋回ピンであって、前記旋回ピンは、前記リフトリングガイドそれぞれに旋回可能に取り付けられる、旋回ピンと、 を含み、 前記回転駆動システムにより、前記管状リフトリングが前記旋回ピンの周囲を旋回して、前記管状リフトリングおよび前記管状リフトリングによって受容された各キャリッジのうち任意のものの仰角を変化させる、 請求項32に記載のロケット発射システム。前記管状リフトリングの重心は、前記管状リフトリングの幾何学的中心にあり、前記重心は、前記旋回ピンの軸と一致する、請求項33に記載のロケット発射システム。前記管状リフトリングはクランプ機構を含み、前記クランプ機構は、前記各キャリッジの重心が前記旋回ピン軸上に配置された状態で前記各キャリッジを解放可能にクランプする、請求項34に記載のロケット発射システム。前記三次ケーブルは、固定された長さの2つのケーブルグループを含み、前記三次ケーブルは、前記下側ホイストキャリアアセンブリを前記リフトリングガイドへと取り付けるように前記リフトリングガイドへと接続され、前記三次ケーブルが前記下側ホイストキャリアアセンブリへと取り付けられた場所において、前記三次ケーブルは180°離隔して配置される、請求項35に記載のロケット発射システム。前記キャリッジ端部グリッパーは、4つのオリフィスを1組として含み、前記1組のオリフィスにより、前記ドッキングステーションと前記回転駆動システムとの間を延びる前記二次ケーブルが自由に通過することが可能となる、請求項35に記載のロケット発射システム。前記キャリッジ端部グリッパーは、一対のオリフィスをさらに含み、前記一対のオリフィスにより、前記リフトリングアセンブリと前記下側ホイストアセンブリとの間に延びる前記三次ケーブルが通過する、請求項37に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、前記電力および輸送用の一次ケーブルへと張力付与することにより、前記一次ケーブルが前記各線上に配置されたロケット輸送デバイスと共に機能することを可能にする、請求項3に記載のロケット発射システム。少なくとも1つの大型ハーネスをさらに含み、前記少なくとも1つの大型ハーネスは、相互接続されたアームと、前記大型ハーネス上のバルーン保持器とを有し、前記バルーン保持器は、前記空気よりも軽いバルーンへの取り付けに用いられ、前記張力付与用バルーン保持器は、前記電力および輸送用の一次ケーブルへと取り付けられて、前記張力付与を可能とする、請求項39に記載のロケット発射システム。少なくとも1つの下側スペーサアセンブリをさらに含み、前記少なくとも1つの下側スペーサアセンブリは、前記電力および輸送用の一次ケーブルを相互に離隔させ、前記各張力付与用バルーン保持器を前記各大型ハーネスおよび前記各バルーンへと取り付けらる、請求項40に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンは、テーパー付きバルーンまたは任意の円筒形のバルーンからなる群から選択される、請求項39に記載のロケット発射システム。前記少なくとも1つの大型ハーネスは、正三角形を形成する3本のアームを有し、前記少なくとも1つの下側スペーサアセンブリは、前記各大型ハーネスの各アームに対して平行な正三角形を形成する3面下側スペーサアームを含み、前記少なくとも1つの下側スペーサアセンブリは、各下側スペーサアームの接合部において下側スペーサアセンブリ接続構造を有し、前記ロケット発射システムは、下側スペーサハーネスリードをさらに含み、前記下側スペーサハーネスリードは、前記各下側スペーサアセンブリ接続構造を前記各張力付与用バルーン保持器へと接続させる、請求項41に記載のロケット発射システム。正三角形を形成する3本のアームを有する上側スペーサアセンブリをさらに含み、前記正三角形は、前記電力および輸送用の一次ケーブルを相互に分離するための前記3つのアームの各交差部において構造を有する、請求項43に記載のロケット発射システム。上側スペーサアセンブリケーブルタイと、張力付与タイとをさらに含み、前記上側スペーサアセンブリケーブルタイは、前記各3本のアームの対向端部を前記各大型ハーネスの3本のアームへと接続させ、前記張力付与タイは、前記上側スペーサアセンブリの3本のアームの各交差部と、前記各大型ハーネスの3本のアームの各交差部とを相互接続させる、請求項44に記載のロケット発射システム。前記上側スペーサアセンブリは、正三角形を形成する3本の上側スペーサアームを含み、前記3本の上側スペーサアームのアームは、前記各大型ハーネスの各アームに対して平行であり、前記ロケット発射システムは、上側スペーサ接続構造をさらに含み、前記上側スペーサ接続構造は、前記各上側スペーサアームの交差部に配置され、および上側スペーサ接続タイにより、前記各上側スペーサ接続構造と、前記各大型ハーネスのアームの対向端部とが相互接続される、請求項45に記載のロケット発射アセンブリ。前記上側スペーサアセンブリのアームは、前記各アームの中点においてタイ保持器をさらに含み、前記ロケット発射システムは、ケーブルリードをさらに含み、前記ケーブルリードは、前記上側スペーサアセンブリのアームの上側スペーサ接続構造と、前記各大型ハーネスの各アームのタイ保持器とを相互接続させる、請求項46に記載のロケット発射システム。前記少なくとも1つの大型ハーネスは、少なくとも1つのさらなる大型ハーネスを含み、前記少なくとも1つのさらなる大型ハーネスは、前記空気より軽いバルーンが取り付けられた前記1組の一次ケーブルの長さに沿って定期的に取り付けられ、これにより、前記一次ケーブルの重量全体を補償する、請求項47に記載のロケット発射システム。さらなる上側スペーサアセンブリをさらに含み、前記さらなる上側スペーサアセンブリは、前記電力および輸送用の一次ケーブルを相互に離隔させる、請求項47に記載のロケット発射システム。前記さらなる上側スペーサアセンブリおよび前記上側ハーネスに接続されたさらなる上側アセンブリケーブルタイをさらに含む、請求項49に記載のロケット発射システム。前記さらなる上側スペーサアセンブリは、正三角形を形成する3つのさらなる上側スペーサアームを含み、前記正三角形のアームは、前記各大型ハーネスの各アームに対して平行であり、前記ロケット発射システムは、さらなる上側スペーサアーム接続構造をさらに含み、前記さらなる上側スペーサアーム接続構造は、前記各さらなる上側スペーサアームの交差部に配置され、1組のさらなる上側スペーサ接続タイにより、前記各さらなる上側スペーサ接続構造と、前記各大型ハーネスのアームの対向端部とが相互接続される、請求項50に記載のロケット発射システム。大型ハーネス反応スラスターをさらに含み、前記大型ハーネス反応スラスターは、前記ドッキングステーションを方向付けるように前記少なくとも1つの大型ハーネスに動作可能に接続され、前記リフトリングアセンブリおよび前記キャリッジ端部グリッパーは、風力と、前記空気より軽いバルーンのうち任意のバルーンの収縮とを補償するように、垂直方向に対して方向付けられる、請求項40に記載のロケット発射システム。前記大型ハーネス反応スラスターの方向および力を制御する位置センサーをさらに含む、請求項52に記載のロケット発射システム。前記反応スラスターのうち1つは、前記少なくとも1つの大型ハーネスの各アームの交差部に配置される、請求項53に記載のロケット発射システム。前記反応スラスターはそれぞれ、ファンハウジング内に配置されたファンを含む、請求項54に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムは、前記少なくとも1つの大型ハーネスの各アームの交差部に配置された一対のアームと、前記各ファンハウジング内に延びる同軸軸を有する同軸ピンとをさらに含み、前記同軸ピンにより、前記各ファンハウジングが前記各同軸軸の周囲を時計回り方向および反時計回り方向において回転することが可能となる、請求項55に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムは、前記各張力付与用バルーン保持器において取り付けられた各回転可能な支持ジョイントをさらに含み、前記各反応スラスターは、旋回可能かつ回転可能なジンバル型電気スラスターであり、風力と、前記空気より軽いバルーンのうち任意のバルーンの収縮とを補償するように、前記ドッキングステーションと、前記リフトリングアセンブリと、前記キャリッジ端部グリッパーとを垂直方向に対して方向付ける、請求項56に記載のロケット発射システム。前記各下側スペーサアセンブリおよび前記上側スペーサアセンブリに取り付けられた安定化ストラップをさらに含み、前記安定化ストラップにより、前記各一次ケーブルが前記各空気より軽いバルーンと接触する事態が回避される、請求項51に記載のロケット発射システム。前記一次ケーブルと、前記各空気より軽いバルーンとの間において前記一次ケーブルに断続的に接続されたスタビライザをさらに含み、前記各スタビライザは、前記各スタビライザを前記各安定化ストラップへと接続させる各接続部材を含む、請求項58に記載のロケット発射システム。前記各スタビライザはそれぞれ、3本の安定化アームによって構成され、前記3本の安定化アームは相互に交差して正三角形を形成する、請求項59に記載のロケット発射システム。一対の安定化ストラップが前記各接続部材へ取り付けられ、前記各対の安定化ストラップは多様な角度を形成し、前記ロケット発射システムは、前記空気より軽いバルーンに取り付けられたストラップコネクタを含み、前記ストラップコネクタにより、前記安定化ストラップと、前記各空気より軽いバルーンとが長手方向において接触する、請求項60に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンに動作可能に接続された少なくとも1つの大型ハーネスをさらに含み、前記ロケット発射システムは基礎コネクタをさらに含み、前記基礎コネクタは、前記各大型ハーネスから前記各空気より軽いバルーンへと延びて、前記空気より軽いバルーンを前記各大型ハーネスへと接続し、前記各基礎接続部は、前記各空気より軽いバルーンに正接する、請求項4に記載のロケット発射システム。ロケット発射の際、前記キャリッジ旋回アセンブリは自由落下状態であり、前記二次ケーブルの長さは、前記下側ホイストアセンブリと、前記下側ホイストアセンブリから懸架された任意のアイテムとの重力に起因する局所的加速において十分な長さの期間が安全に得られるような十分な長さであり、かつ、ロケット発射後において十分な長さであり、前記キャリッジ旋回アセンブリが自由落下状態にある間、前記二次ケーブルは、前記二次ケーブルによって支持されたロケット輸送デバイスから自由に解放される、請求項22に記載のロケット発射アセンブリ。ロケットが発射されると、前記キャリッジ旋回アセンブリは自由落下状態となり、前記二次ケーブルの長さは、前記チルト構造物が自由落下状態にある際に不発が発生した場合において、下側ホイストアセンブリと、ロケットが内部に配置されたロケット輸送デバイスとの重力に起因する局所的加速発生時において十分な長さの期間を安全に提供する十分な長さである、請求項22に記載のロケット発射システム。前記電力および輸送用の一次ケーブルは、ワイヤストランドから構成されたケーブルの本体であり、前記ワイヤストランドは、前記ケーブル本体から延びたループアウト部分を有し、前記ループアウト部分は、アイテムを前記一次ケーブルへと固定するためのものであり、各ループアウト部分は、前記一次ケーブルの本体から延びて前記一次ケーブルの本体へと戻る、請求項2に記載のロケット発射システム。アライメントされた壁部オリフィスを内部に備えた適合コネクタと、一対の前記アライメントされたオリフィスおよび前記ループアウト部分のうち1つを通じて延びて、前記適合コネクタを前記一次ケーブルへと接続させるコネクタとをさらに含む、請求項65に記載のロケット発射システム。前記一次ケーブルに沿ってロケットを輸送するためのキャリッジをさらに含み、前記キャリッジはトラクションホイールを含み、前記トラクションホイールは、前記各一次ケーブルと係合し、前記ループアウト部分と接触することなく前記各一次ケーブル上において回転して、前記キャリッジを前記一次ケーブルに沿って推進させる、請求項65に記載のロケット発射システム。各ロケット輸送デバイスを発射する発射装置をさらに含み、前記発射装置は、前記ドッキングステーションへの送達のための各ロケット輸送デバイスを受容するターンテーブル機構を含み、前記ターンテーブル機構は、 ターンテーブルベースと、 前記ターンテーブルベース上に取り付けられたタレットアセンブリであって、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの下端部は、前記タレットアセンブリおよび輸送構造に接続され、前記輸送構造は、各ロケット輸送デバイスを前記一次ケーブルに沿って前記タレットアセンブリへと輸送し、各ロケット輸送デバイスを前記一次ケーブルに沿って前記タレットアセンブリへ、および前記タレットアセンブリから輸送する、タレットアセンブリと、 を含む、請求項6に記載のロケット発射システム。前記タレットアセンブリは、 前記ターンテーブルベースに対して回転可能な回転可能なターンテーブルであって、前記回転可能なターンテーブルは、各ロケット輸送デバイスを受容する回転可能なターンテーブルオリフィスを有する、回転可能なターンテーブルと、 前記回転可能なターンテーブル上に取り付けられた下側ガイド管部であって、前記下側ガイド管部は、下側ガイド管部オリフィスを有し、前記下側ガイド管部オリフィスは、前記回転可能なターンテーブルオリフィスとアライメント可能であり、かつ前記回転可能なターンテーブルオリフィスに対応するサイズを有し、前記下側ガイド管部は、各ロケット輸送デバイスを受容し、前記下側ガイド管部は、下側ガイド管部誘導構造を有し、前記下側ガイド管部誘導構造は、各ロケット輸送デバイスを前記下側ガイド管部オリフィス内に配置するためのものである、下側ガイド管部と、 二次誘導構造であって、前記二次誘導構造は、一体管部オリフィスを有する一体管部と、前記下側ガイド管部誘導構造とアライメント可能な二次誘導構造と、前記一次ケーブルを前記二次誘導構造へと接続させる一次ケーブル接続構造とを含む、二次誘導構造と、 回転アセンブリであって、前記回転アセンブリは、前記下側ガイド管部を前記二次誘導構造に対して回転させて、前記下側ガイド管部オリフィスおよび前記一体管部オリフィスをアライメントさせ、前記下側ガイド管部誘導構造および前記二次誘導構造をアライメントさせる、回転アセンブリと、 を含み、 前記回転可能なターンテーブルは、前記下側ガイド管部および前記二次誘導構造を所望の方向に回転させて、各ロケット輸送デバイスを移動させる、 請求項68に記載のロケット発射システム。前記各ロケット輸送デバイスは、各長手方向軸と、前記各ロケット輸送デバイスの長さに沿って延びる1組の外部凹部とを有し、前記下側誘導構造および前記二次誘導構造は内部キャリッジガイドであり、前記各ロケット輸送デバイス内の外部凹部によって受容される、請求項69に記載のロケット発射システム。前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースのうちの一方は、周辺部分と、平坦表面と、前記周辺部分から延びる垂直な環状フランジと、水平な環状フランジとを有し、前記水平な環状フランジは、前記垂直の環状フランジから延び、前記垂直な環状フランジの上側表面、下側表面およびラジアル表面上において、各ラジアル軸周囲において回転可能であり、前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースと係合するようにホイールが取り付けられ、 前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースのうちの他方は、垂直な環状管状部を有し、前記垂直な環状管状部は、前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースのうちの他方と同心であり、水平な環状フランジが前記垂直な環状管状部から延び、前記水平な環状フランジならびに前記ターンテーブルおよびターンテーブルベースうちの他方は、前記各ホイールと係合する表面を有し、これにより、前記表面の相対回転時において、前記ターンテーブルと前記ターンテーブルベースとの間の摩擦が低減する、 請求項69に記載のロケット発射システム。前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースはそれぞれ、転がり軸受を受容する周辺端部分と、垂直な環状フランジと、水平な環状フランジとを有し、前記垂直な環状フランジは、前記周辺部分から延び、前記水平な環状フランジは、前記垂直な環状フランジから延び、転がり軸受を受容する環状軸受表面を有し、 前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースのうちの他方は、垂直な環状管状部と、水平な環状フランジとを有し、前記垂直な環状管状部は、前記ターンテーブルおよび前記ターンテーブルベースのうちの他方と同心であり、前記水平な環状フランジは、環状軸受表面を有する前記垂直な環状管状部から延び、 前記水平な環状フランジと、前記環状の水平フランジおよび前記環状軸受表面内の前記水平な環状フランジとの間に転がり軸受が配置され、 前記転がり軸受により、前記ターンテーブルと前記ターンテーブルベースとの間において、両者間の相対回転時において摩擦が低減し、前記転がり軸受は、軸方向の圧縮力および張力と、前記回転軸に対して垂直な力と、これらの組み合わせに耐える、 請求項69に記載のロケット発射システム。前記タレットアセンブリであって、 一対の間隔を空けて配置されたアームを含むヨークであって、前記ヨークは、前記ターンテーブル上に旋回可能に取り付けられ、前記下側ガイド管部は、前記一対のアーム間において旋回可能に取り付けられ、前記下側ガイド管部および前記二次誘導構造は、前記一対のアーム間に旋回可能に取り付けられ、前記ターンテーブルおよび前記下側ガイド管部の回転軸は直角に交差する、前記タレットアセンブリを含む、請求項69に記載のロケット発射システム。前記一体管部は、前記一体管部および下側ガイド管部の共有旋回部から一定距離を空けて配置され、前記二次ガイド管部構造物は、前記二次誘導構造の水平旋回周囲においてバランスがとられ、前記二次誘導構造は、前記下側ガイド管部の上端とアライメント可能であり、これにより、前記一体管部および前記下側ガイド管部を同軸とし、前記二次誘導構造および前記下側ガイド管部誘導構造をアライメントさせる、 請求項73に記載のロケット発射システム。前記各ロケット輸送デバイスは、電気を動力源とするトラクションドライブを有し、前記トラクションドライブは、前記各ロケット輸送デバイスを輸送するための前記各一次ケーブルと係合し、下側ガイド管部誘導構造および前記二次誘導構造は通電され、これにより、電力を前記トラクションドライブへと送る、請求項69に記載のロケット発射システム。ロケット輸送デバイスを前記タレットアセンブリ内へと昇降させるための昇降アセンブリをさらに含み、前記昇降アセンブリは、前記各ロケット輸送デバイスと係合して、前記各ロケット輸送デバイスを前記タレットアセンブリ内へと移動させる、請求項69に記載のロケット発射システム。前記回転可能なターンテーブルは、各ロケット輸送デバイスを受容するオリフィスを有し、前記昇降アセンブリは、 油圧シリンダーと、 前記油圧シリンダー内に動作可能に配置された油圧ピストンと、 前記油圧ピストンに接続された油圧ピストンロッドであって、前記油圧シリンダーに対して軸方向に移動可能である、油圧ピストンロッドと、 前記油圧ピストン上に動作可能に取り付けられた上側旋回アセンブリであって、前記上側旋回アセンブリは、前記各ロケット輸送デバイスを受容し、前記ロケット輸送デバイスを前記回転可能なターンテーブルオリフィスとアライメントさせる、上側旋回アセンブリと、 前記上側旋回アセンブリを回転させる回転駆動部、 とを含む、請求項76に記載のロケット発射システム。前記上側旋回アセンブリは、 前記各ロケット輸送デバイスを受容する回転可能なベッドであって、前記回転可能なベッドは、前記輸送デバイスを回転させて、前記各ロケット輸送デバイスと前記回転可能なターンテーブルオリフィスとアライメントさせる、回転可能なベッドと、 を含む、請求項77に記載のロケット発射システム。前記上側旋回アセンブリは、前記回転可能なベッド上に取り付けられたテーブル部をさらに含み、前記テーブル部は、さらなる運搬各ロケット輸送デバイスを受容する、請求項78に記載のロケット発射システム。前記昇降アセンブリは、前記ピストンロッドに固定された非回転ベッドをさらに含み、前記回転可能なベッドは前記非回転ベッド上に取り付けられる、請求項79に記載のロケット発射システム。前記上側旋回アセンブリは、各ロケット輸送デバイスを1組の横方向運搬デバイスホイールを有する1組の横方向運搬デバイスから受容し、前記テーブル部は、前記1組の横方向運搬デバイスホイールによってアライメントされた走行路と関連付けられ、これにより、前記横方向運搬デバイスを前記昇降アセンブリのテーブル部上に受容する、請求項80に記載のロケット発射システム。前記各横方向運搬デバイスおよび前記テーブル部は、前記各横方向運搬デバイスを解放可能な状態で前記テーブル部へと取り付けるための取り付け構造を有する、請求項81に記載のロケット発射システム。前記取り付け構造は、アライメントピンおよびフラクショナル回転ツイストピンと、アライメントピンソケットおよびフラクショナル回転ピンソケットとかららなる群から選択された1つを含み、前記アライメントピンおよびフラクショナル回転ツイストピンは、前記テーブル部の上面から延びて、前記各横方向運搬デバイス内の対応するソケット内に受容され、前記アライメントピンソケットおよびフラクショナル回転ピンソケットは、前記テーブル部内に設けられて、対応するテーパー付きアライメントピンおよび前記各横方向運搬デバイスから延びる対応するフラクショナル回転ツイストピンを受容する、請求項82に記載のロケット発射システム。1組の走行路を有する経路をさらに含み、前記1組の走行路は、前記横方向運搬デバイスの1組のホイールと係合可能であり、これにより、各ロケット輸送デバイスを前記テーブル部へと運搬して、前記昇降システムへと移動させる、請求項81に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムから発射されるべきロケットを格納するロケット格納構造をさらに含み、前記ロケットは、各ロケット輸送デバイスに装填される、請求項84に記載のロケット発射システム。前記ロケット格納構造は、爆破耐性区画壁部によって分離された格納ラックである、 請求項85に記載のロケット発射システム。各ロケット輸送デバイスを前記ロケット格納構造およびアセンブリベイから取り外すためのロケット装填システムをさらに含み、前記ロケット装填システムは、各ロケット輸送デバイスを各アセンブリベイへと移動させる、請求項85に記載のロケット発射システム。前記ロケット装填構造は、 前記各アセンブリベイに対して移動可能であるトランスバースローダーと、 前記トランスバースローダーの移動経路となる1組の走行路と、 前記トランスバースローダーおよび前記トランスバースローダーの構成要素を誘導するガイドアセンブリと、 を含む、請求項87に記載のロケット発射システム。前記トランスバースローダーは、前記アセンブリベイに対して長手方向に移動し、前記トランスバースローダーは昇降機アセンブリを含み、前記昇降機アセンブリは、前記トランスバースローダー上において横方向に移動可能であり、垂直方向に移動して比較的高高度において各ロケット輸送デバイスを受容し、前記各ロケット輸送デバイスを前記各アセンブリベイ内に下降させる、請求項88に記載のロケット発射システム。前記ガイドアセンブリは、 車輪付き貨物車であって、前記車輪付き貨物車は、前記1組の走行路上において移動可能であり、前記トランスバースローダーを前記1組の走行路に沿って搬送する、車輪付き貨物車と、 前記トランスバースローダー上に延びるレールであって、前記昇降機アセンブリは前記レールに沿って移動可能である、レール を含む、請求項89に記載のロケット発射システム。昇降機アセンブリ車輪付き貨物車をさらに含み、前記昇降機アセンブリ車輪付き貨物車は、前記レールに沿って前記昇降機アセンブリを搬送する、請求項90に記載のロケット発射システム。前記昇降機アセンブリは、 前記昇降機アセンブリ車輪付き貨物車上に取り付けられたガイドサポート装置であって、前記ガイドサポート装置は垂直方向に延びる、ガイドサポート装置と、 前記ガイドサポート装置に動作可能に接続された昇降機であって、前記昇降機は、前記ガイドサポート装置上において前記昇降機を移動させるための電子機械構造を有する、昇降機と、 を含み、 前記昇降機アセンブリは、ロケットおよびキャリッジを前記格納ラックから上昇させ、前記各ロケットおよびキャリッジを前記各アセンブリベイ内へと下降させ、前記移動ローダーは、各ロケットおよびキャリッジを前記ラックと前記アセンブリベイとの間で移動させる、 請求項91に記載のロケット発射システム。前記各ロケットは、昇降機アセンブリ取り付けレセプタクルを有し、前記昇降機アセンブリは、 把持アセンブリであって、前記把持アセンブリは、前記各アセンブリベイ内に配置された各ロケットのための前記昇降機アセンブリ取り付けレセプタクルと動作可能に係合し、これにより、前記アセンブリにより前記各ロケットを前記各アセンブリベイから上昇させる、把持アセンブリ、 をさらに含む、請求項92に記載のロケット発射システム。前記昇降機アセンブリは、 昇降機の下端における本体と、 前記昇降機に取り付けられた依存脚部であって、前記脚部は、前記各ロケットの周囲の異なる位置において前記昇降機と共に移動可能であり、これにより、前記各ロケットの各レセプタクルと動作可能に係合する、依存脚部と、 前記依存脚部を前記各レセプタクル内へと誘導するガイドと、 解放可能な状態で前記各脚部を前記各レセプタクル内に取り付けるための脚部取り付け装置と、 をさらに含む、請求項93に記載のロケット発射システム。前記それぞれのレセプタクルが、フラクショナル回転ツイストロックピンソケットを含み、前記脚部取り付け装置が、前記それぞれのロケットを前記昇降機アセンブリにしっかりとかつ解放可能に取り付けるため、フラクショナル回転ツイストロックピンを含む、請求項94に記載のロケット発射システム。前記トランスバースローダーは、前記昇降機アセンブリ上に取り付けられた安定化アームアセンブリをさらに含み、前記安定化アームアセンブリは、前記昇降機アセンブリ内に配置された各ロケットと係合し、安定化させる、請求項92に記載のロケット発射システム。前記安定化アームアセンブリは、前記各ロケットとの係合構造を有するアームと、前記各アームに取り付けられたアクチュエータとを含み、前記アクチュエータは、前記各ロケットと係合しかつ前記各ロケットを解放するように前記各アームを動作させる、請求項96に記載のロケット発射システム。横方向運搬デバイスをさらに含み、前記横方向運搬デバイスは、前記ロケット格納構造、前記アセンブリベイおよび前記テーブル部間においてロケット輸送デバイスを運搬し、前記横方向運搬デバイスは、前記1組の走行路を動作可能に係合させるためのホイールを含む、請求項87に記載のロケット発射システム。前記各ロケット輸送デバイスは、前記各ロケット輸送デバイス内に収容されたロケットの近隣においてベース端部を有し、前記横方向運搬デバイスは、受容構造と、ロック機構とをさらに含み、前記受容構造は、前記各ロケット輸送デバイスを直立位置において保持するように前記ベース端部を安定して受容し、前記ロック機構は、前記受容構造内のロケット輸送デバイスを解放可能な状態でロックする、請求項98に記載のロケット発射システム。前記ロック機構は、フラクショナル回転ツイストロックピンを含む、請求項99に記載のロケット発射システム。前記横方向運搬デバイスは、独立して操縦可能なホイールと、操縦機構とを有し、前記操縦機構は、前記横方向運搬デバイスを前記1組の走行路上において移動させる、請求項99に記載のロケット発射システム。ロケット輸送デバイスを前記横方向運搬デバイス上に装填する装填装置をさらに含み、前記装填装置は、 回転軸周囲において回転可能な装填ベッドであって、前記装填ベッドは、ロケット輸送デバイスを受容する、装填ベッドと、 回転子であって、前記回転子は、前記装填ベッドを保持位置から解放位置へと回転させるように前記装填ベッドへ接続され、前記保持位置において、ロケット輸送デバイスが前記装填ベッド上に保持され、前記解放位置において、前記ロケット輸送デバイスを、直立位置の前記横方向運搬デバイスの受容構造のうち各1つへと変位させることができる、回転子と、 を含む、請求項101に記載のロケット発射システム。主要経路と、レールとをさらに含み、前記主要経路は、前記ロケット格納構造および前記アセンブリベイの近隣において動作可能に延び、前記レールは前記主要経路内に配置され、前記レール上において、横方向運搬デバイスがロケット輸送デバイスの輸送のために移動することができる、請求項97に記載のロケット発射システム。ベイ経路をさらに含み、前記ベイ経路は、前記各アセンブリベイから前記ベイ経路内の前記主要経路およびレールへと延び、動作可能に前記主要経路内のレールと交差する、請求項103に記載のロケット発射システム。前記アセンブリベイは、地下に配置され、逆錐台形状であり、かつ、ロケット推進剤のデトネーションに起因する損傷を爆発を上方におよび横方向に逸らすことによって制限するためにコンクリート材料で構成される、請求項104に記載のロケット発射システム。スライド可能な爆発カバーをさらに含み、前記スライド可能な爆発カバーは、前記各アセンブリベイ上をスライドすることが可能であり、前記ベイ内における偶発的爆発発生時における損傷からの保護のために用いられる、請求項105に記載のロケット発射システム。前記昇降アセンブリは、電子機械昇降アセンブリを含む、請求項76に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは、対向端開口部と、エンドカバーとを含み、前記エンドカバーは、前記各端部開口部に設けられて、前記各キャリッジの内部および前記各キャリッジ内に収容された任意のロケットを気象から保護する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記エンドカバーは退避膜である、請求項108に記載のロケット発射システム。前記エンドカバーのうち少なくとも1つは、開口位置と閉鎖位置との間で移動可能であり、前記開口位置および前記閉鎖位置は、前記少なくとも1つの端部開口部の開閉のために用いられる、請求項108に記載のロケット発射システム。前記トラクションドライブは、前記各キャリッジと関連付けられた1組のトラクションドライブホイールを含み、前記1組のトラクションドライブホイールは、前記電力および輸送用の一次ケーブルの各一次ケーブルと係合して、前記各キャリッジを前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに沿って輸送し、前記1組のトラクションドライブホイールは、前記可逆型の電気を動力源とする通電装置へと動作可能に接続され、前記各キャリッジが重力の影響下において前記一次ケーブルに沿って移動した際、前記トラクションドライブは、再生式ブレーキとして機能し、これにより、前記一次ケーブルへ電力が送達される、請求項108に記載のロケット発射システム。前記各キャリッジはレセプタクルを有し、前記レセプタクルは、前記各キャリッジを前記ロケット発射システムの構成要素内へと上昇させるために用いられる、請求項13に記載のロケット発射システム。前記レセプタクルは、ピンロックレセプタクルである、請求項112に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは内部退避アームを有し、前記内部退避アームは、前記各キャリッジ内にロケットを確実に保持するための活性状態を有し、退避して不活性状態とされ、これにより、前記キャリッジからのロケット発射を可能とする、請求項13に記載のロケット発射システム。前記退避アームは、ロケットの重心が前記各キャリッジの重心と一致した状態で、前記ロケットを保持する、請求項114に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは、三角形断面を規定する3つの側部を有し、各側部は、他の2つの側部と交差して3つの交差部を形成し、前記キャリッジは、前記交差部において外部凹部をさらに含み、前記外部凹部は、前記ロケット発射システムの各構成要素内において誘導される、請求項13に記載のロケット発射システム。前記各トラクションドライブは、前記各キャリッジと関連付けられた1組のトラクションホイールを含み、前記1組のトラクションドライブホイールは、前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの一次ケーブルと係合して、前記各キャリッジを前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルに沿って輸送し、前記トラクションホイールは、対向する円筒形ホイールを有し、前記対向する円筒形ホイールは、環状溝部を有し、前記環状溝部は、前記各キャリッジが載置された一次ケーブルを部分的に封入し、前記電気を動力源とする通電装置は、可逆型の電気を動力源とする通電装置であり、前記可逆型の電気を動力源とする通電装置は、前記1組のトラクションドライブが前記各キャリッジを前記1組の一次ケーブルに沿って上昇させた際に、前記1組の電力線から電力を導出し、前記可逆型の電気を動力源とする通電装置は、前記1組の一次ケーブルに沿って下降させる重力の影響下において前記トラクションドライブが前記各キャリッジを移動させた際、前記1組の電力線へ可逆的に電力を送達する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記各キャリッジが前記1組の一次ケーブルを下降する際、前記回転円筒形ホイールによって電力供給を受けるように、前記可逆型の電気を動力源とする通電装置は、前記円筒形ホイールと動作可能に接続されたモータ発電機を含む、請求項117に記載のロケット発射システム。前記キャリッジ内へ装填される前記ロケットは1組のスロットを有し、前記退避アームはヘッド部材を有し、前記退避アームは、活性位置および不活性位置を有し、前記活性位置において、前記各ヘッド部材は前記ロケット内の前記各スロットに進入して、前記ロケットを確実に前記各キャリッジ内に保持し、前記不活性位置において、前記茎部およびヘッド部材を前記各スロットから退避させて、ロケット発射を可能とする、請求項114に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは、キャビティを有する耐圧/耐熱管部を含み、前記キャビティは、前記退避アームおよび保護扉を開口位置と閉鎖位置との間で移動可能に保持するためであり、前記開口位置において、前記退避アームを移動させてロケットを保持することができ、前記閉鎖位置において、前記退避アームが保護される、請求項119に記載のロケット発射システム。前記耐圧/耐熱管部は、キャビティ被覆端部扉を気流検出器と共に有し、前記キャビティ被覆端部扉は、開口位置と閉鎖位置との間で旋回し、前記開口位置において、前記退避アームによるロケット保持の可能化が支援され、前記閉鎖位置において、前記保護扉および前記キャビティの保護が支援される、請求項120に記載のロケット発射システム。前記キャビティは、前記端部扉が前記開口位置と前記閉鎖位置との間で旋回するように前記端部扉を取り付けるための旋回ピンを含む、請求項121に記載のロケット発射システム。前記アームは、 前記キャビティ内に取り付けられたベース部材であって、前記ベース部材は、前記退避アームを前記活性と前記不活性位置との間で移動させる、 前記ベース部材を前記ヘッド部材へと接続させる茎部と、 移動可能に前記キャビティ被覆端部扉に接続された前記退避アームと、 を含み、 前記ロケット発射システムは、 移動可能に前記退避アームに接続された油圧シリンダーであって、前記油圧シリンダーは、前記退避アームを前記退避アームの前記活性位置と前記不活性位置との間で移動させる、油圧シリンダーと、 をさらに含み、 前記端部扉が前記開口位置に移動するのに応答して、前記油圧シリンダーは、前記退避アームを前記不活性位置へと移動させて、前記キャリッジ内のロケットの発射を可能にし、前記端部扉が前記閉鎖位置へと移動するのに応答して、前記退避アームを前記活性位置へと移動させて、前記ロケットを確実に前記各キャリッジ内に保持する、 を含む、請求項121に記載のロケット発射システム。前記キャリッジはレトロアクティブアームを有し、前記レトロアクティブアームは、各ロケット内のアーム受容開口部に進入して、発射前の前記各ロケットを前記キャリッジ内に保持し、前記アームは、前記開口部から退避可能である、請求項13に記載のロケット発射システム。前記キャリッジはアーム受容開口部を有し、前記アーム受容開口部は、退避アームを各ロケットから受容して、前記各ロケットを発射まで前記キャリッジ内に保持し、前記アーム受容開口部により、前記各ロケットの発射の準備において前記退避アームの退避が可能となる、請求項13に記載のロケット発射システム。前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルの長さに沿った末端位置において前記1組の電力および輸送用の一次ケーブルへ接続されたドッキングステーションをさらに含み、前記ドッキングステーションは、キャリッジを運搬する望遠鏡を受容するような構造にされ、望遠鏡保持システムが動作可能に前記ドッキングステーションへ接続される、請求項2に記載のロケット発射システム。前記望遠鏡保持システムは、回転可能なターンテーブルを含む、請求項126に記載のロケット発射システム。前記望遠鏡保持システムは、望遠鏡を保持するように構築されたマウントを含む、請求項127に記載のロケット発射システム。前記望遠鏡保持システムは、望遠鏡を前記回転可能なターンテーブル上に保持するための望遠鏡保持構造をさらに含む、請求項128に記載のロケット発射システム。望遠鏡チルト構造物をさらに含む、請求項129に記載のロケット発射システム。望遠鏡を前記マウントへと運搬するための望遠鏡運搬キャリッジのための輸送経路を提供する昇降機管部であって、前記マウントは、前記望遠鏡を動作位置(単数または複数)に配置するための前記望遠鏡運搬キャリッジを保持するように構築される、請求項130に記載のロケット発射システム。前記昇降機管部は、電力搬送ケーブルまたはホイールをさらに含み、前記電力搬送ケーブルまたはホイールは、前記昇降機管部内の前記望遠鏡運搬キャリッジに電力を供給する、請求項131に記載のロケット発射システム。前記ドッキングステーションは、下部と、前記下部に対して回転可能な上部と、回転駆動システムとを有し、前記回転駆動システムは、前記下部および前記上部の相対回転をオフセットさせる、請求項132に記載のロケット発射システム。前記下部と前記上部との間に配置されたリング軸受をさらに含み、前記リング軸受は、前記下部と前記上部との間の摩擦を低減させ、前記回転駆動システムは、前記オフセットを提供する反応スラスターを含む、請求項133に記載のロケット発射システム。前記空気より軽いバルーンの影響下において前記ドッキングステーションが上昇された場合に、前記ドッキングステーションから上方に延びる電力二次ケーブルと、 前記二次ケーブル上において上方および下方に駆動が可能であるリフトリングであって、前記リフトリングは、トラクションドライバと、望遠鏡運搬キャリッジを保持するキャリッジ保持構造物とを含み、前記キャリッジ保持構造物は、前記二次ケーブルに対して旋回および回転可能であり、これにより、望遠鏡運搬キャリッジを前記昇降機管部に進入できるように方向付ける、リフトリングと、 をさらに含む、請求項134に記載のロケット発射システム。前記二次ケーブルに接続された上側ドッキングステーションをさらに含み、前記上側ドッキングステーションは、上部および下部と、回転駆動システムと、リング軸受とを含み、前記上部および前記下部は、虚垂直軸の周囲において相互に反対方向に回転可能であり、前記回転駆動システムは、前記上部および前記下部を回転させ、前記リング軸受は、前記上部および前記下部間の摩擦を低減させる、請求項135に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射される乗員1名用のロケットをさらに含み、前記乗員1名用のロケットは、操縦可能なモータを有する、請求項13に記載のロケット発射システム。乗員が乗り組む前記キャリッジから発射される主要ロケットと、発射服または再突入服とをさらに含み、前記乗員は、発射服または再突入服を着用し、前記服は、 前記服を着用している前記乗員のジョイントのうち少なくともいくつかにおける1組のジョイントであって、前記ジョイントは、発射に最適な空気力学的位置においてロックすることができ、前記乗員は、前記ジョイントと共に先ず脚部から前記ロケットの上部内へと乗り組み、これにより、前記ロケットからのG力に耐える、 請求項13に記載のロケット発射システム。前記ロケットの動作が中止されるのに応答して、前記1組のジョイントをロック解除するための構造が提供される、請求項138に記載のロケット発射システム。乗員が乗り組む前記キャリッジから発射される主要ロケットと、発射服または再突入服とをさらに含み、前記乗員は、発射服または再突入服を着用し、前記服は、前記服の外側上に多孔性パッドを含み、前記多孔性パッドは、流体が充填され、発射時および再突入時において実質的に流体で充填可能であり、これにより、前記服の外側を蒸発によって冷却する、請求項13に記載のロケット発射システム。乗員が乗り組む前記キャリッジから発射される主要ロケットと、発射服または再突入服とをさらに含み、前記乗員は、発射服または再突入服を着用し、前記服は除去可能な外部材料を有し、前記材料は断熱性能を有する、請求項13に記載のロケット発射システム。乗員が乗り組む前記キャリッジから発射される主要ロケットと、発射服または再突入服とをさらに含み、前記乗員は、発射服または再突入服を着用し、前記服は、耐熱性能および断熱性能を有する外部材料を含む、請求項13に記載のロケット発射システム。前記ロケット発射システムによって前記キャリッジから制御された状態で発射可能な主要ロケットをさらに含み、前記制御された状態での前記主要ロケットの発射は、前記制御された発射から一定期間後に中止され、前記主要ロケットの発射後、コアロケットが前記主要ロケットから解放可能であり、乗員を保持する少なくとも1つのポッドが、前記コアロケットに取り外し可能に接続され、前記少なくとも1つのポッドは、前記コアロケットから発射されて、前記地球または軌道上の目的地へと誘導される、請求項13に記載のロケット発射システム。前記少なくとも1つのポッドに接続されたフロントガラスをさらに含み、前記フロントガラスは、前記少なくとも1つのポッド内に保持された前記乗員を高速空気から保護する、請求項143に記載のロケット発射システム。主要ロケットおよびコアロケットと、フロントガラスとをさらに含み、前記主要ロケットは、前記ロケット発射システムによって制御可能な状態で発射され、前記コアロケットは、前記主要ロケットと共に搬送され、前記主要ロケットから解放可能であり、前記フロントガラスは、前記コアロケットに動作可能に接続されて、高速空気から保護する、請求項3に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射される主要ロケットと、前記主要ロケットから発射可能な少なくとも1つのポッドと、前記少なくとも1つのポッド内に設けられたそり状の再突入フレームとをさらに含み、前記再突入フレームは、操縦フィンおよび空気力学的スパイクを、前方衝撃波イニシエータとして機能するディスクと共に備える、請求項13に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射されるロケットと、乗員を保持するための構造と、前記乗員が着用する宇宙服とをさらに含み、前記宇宙服は、Gの力による影響に対応するための液体を保持することができる、請求項13に記載のロケット発射システム。前記人員を直立位置で保持するための構造が提供される、請求項147に記載のロケット発射システム。前記前記宇宙服は、硬質外側シェルを備えたヘルメットと、内側服と、フェイスマスクとを有し、前記内側服は、前記宇宙服を着用している前記乗員の近隣に配置されて、前記乗員を前記液体から分離させ、前記フェイスマスクは前記内側服に固定される、請求項147に記載のロケット発射システム。前記宇宙服は、ヘルメットおよびフェイスマスクを有する、請求項147に記載のロケット発射システム。前記宇宙服中の液体を加熱する加熱装置をさらに含む、請求項150に記載のロケット発射システム。空気供給部と接続される通気装置をさらに含む、請求項150に記載のロケット発射システム。前記フェイスマスクからの流体を排出するための漏れカナルをさらに含む、請求項150に記載のロケット発射システム。電子機械ピストン装置と、動作可能に前記ピストン装置を保持するシリンダーとをさらに含み、前記ピストン装置は、前記シリンダーから出入りして移動することができ、前記ピストン装置は、電子機械装置によって操作され、前記電子機械装置は、前記服中の液体体積を通常の呼吸に合わせて制御する、請求項148に記載のロケット発射システム。前記服は、スリーブを含む硬質外側シェルをさらに含み、前記スリーブは、軟性材料で構成される、請求項150に記載のロケット発射システム。前記軟性材料は、弾性ウェビング、軟性の開口した多孔性フォームおよび軟性の開口した多孔性ウェビングからなる群から選択される、請求項155に記載のロケット発射システム。弾性腱をさらに含み、前記各腱は、前記服に取り付けられ、前記スリーブに正接し、前記スリーブに取り付けられる、請求項155に記載のロケット発射システム。前記宇宙服は、前記宇宙服を着用している乗員のジョイントのうち少なくともいくつかのための電力を動力源とするジョイントを有し、前記ロケット発射システムは、前記各腱における張力付与を感知して、フィードバックを提供し、前記宇宙服の電力を動力源とするジョイントにより、前記宇宙服を着用している前記乗員の動きをミラーリングして、前記宇宙服内において前記乗員がセンタリングされた状態を保持する構造を有する、請求項157に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射されるロケットと、前記ロケットの本体に取り付けられた宇宙航空機とをさらに含み、前記宇宙航空機は、折り畳み状態の上昇および方向制御構造物を有し、前記折り畳み状態の上昇および方向制御構造物は、前記宇宙航空機の本体に取り付けられ、前記宇宙航空機は翼部を有し、前記翼部は、前記折り畳み状態の上昇および方向制御構造物による制御下において、折り畳み状態の位置と非折り畳み状態の位置との間で移動可能である、請求項13に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射されるロケットと、上昇型の再突入ビークルとをさらに含み、前記上昇型の再突入ビークルは、折り畳み状態の上昇および方向制御構造物を有し、前記折り畳み状態の上昇および方向制御構造物は、折り畳み状態の構成および非折り畳み状態の構成を有する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記キャリッジから発射されるロケットをさらに含み、前記ロケットは、空気力学的シェルによって保護されたペイロードを有し、前記ロケットが発射されて前記ペイロードが宇宙に入った後に前記ロケットが地球の大気を出た後、前記空気力学的シェルは取り外し可能となる、請求項13に記載のロケット発射システム。前記ケーブルは、スチール製の外部を有する、請求項2に記載のロケット発射システム。前記ケーブルは、スチール製の外部と、銅コーティングされたスチールストランドで構成された内部とを有する、請求項2に記載のロケット発射システム。前記各キャリッジによって輸送される前記ロケットは、少なくとも1つのフィンを有し、前記各キャリッジは、前記少なくとも1つのフィンを保持するための内部支持部を有し、前記内部支持部はスロットを有し、前記スロットは、前記前記少なくとも1つのロケットフィンを受容し、前記キャリッジ内に前記各ロケットを安定した状態で保持する、請求項13に記載のロケット発射システム。前記3つの電力と輸送用の一次ケーブルとの間を間隔を空けて分離した状態を維持するための少なくとも1つのスペーサアセンブリをさらに含み、前記一次ケーブルは適合コネクタを有し、前記適合コネクタは、一対の間隔を空けて配置された平行フランジを含み、前記平行フランジは、前記3つの一次ケーブルそれぞれについて、前記一次ケーブルから概して半径方向において同じ高さで延び、前記スペーサアセンブリは、 概して正三角形を形成する3つの概して直線状のアームであって、前記3つの概して直線状のアームは、概して同一平面内にあり、前記各直線状アームの対向端部上に交差部を形成する、直線状アームと、 前記各交差部に配置された直角フランジであって、前記直角フランジは、前記3つの概して直線状のアームの面に対して概して垂直であり、前記各対の間隔を空けて配置された平行フランジ間に配置され、前記各対の間隔を空けて配置された平行フランジは、前記各一次ケーブルから延びる、直角フランジと、 前記各直角フランジと、前記一次ケーブルから延びる、前記各対の間隔を空けて配置された平行フランジとを取り付けるための取り付け構造と、 を含む、請求項3に記載のロケット発射システム。前記一次ケーブル以外の支持ケーブルであって、前記支持ケーブルは、他のアイテムを前記一次ケーブルへ取り付けおよび支持する、支持ケーブルと、 前記支持ケーブルを前記各一次ケーブルへと取り付けるための支持構造と、 をさらに含み、 前記支持構造は、 少なくとも1つの一次ケーブルフランジであって、前記少なくとも1つの一次ケーブルフランジは、前記各一次ケーブルから、前記各一次ケーブルそれぞれの長手方向軸を含む面において延びる、一次ケーブルフランジと、 ケーブル接続構造を有するケーブル支持部材であって、前記ケーブル接続構造は、前記各ケーブルの端部を前記ケーブル支持部材へと接続する、ケーブル支持部材と、 少なくとも1つのケーブル支持部材フランジであって、前記少なくとも1つのケーブル支持部材フランジは、前記ケーブル支持部材へと取り付けられて、前記少なくとも1つの一次ケーブルフランジに取り付けられる、ケーブル支持部材フランジと、 を含む、 請求項38に記載のロケット発射システム。前記少なくとも1つの一次ケーブルフランジおよび前記少なくとも1つのケーブル支持部材フランジのうち少なくとも1つは、一対の間隔を空けて配置された平行フランジであり、前記一対の間隔を空けて配置された平行フランジは、前記少なくとも1つの一次ケーブルフランジおよび前記少なくとも1つのケーブル支持部材フランジのうちの他方を受容し、前記ロケット発射システムは、前記少なくとも1つの一次ケーブルフランジおよび前記少なくとも1つのケーブル支持部材フランジを相互に接続するための接続構造をさらに含む、請求項166に記載のロケット発射システム。前記支持ケーブルの少なくとも1つの端部は、連結ヨークと、一対の間隔を空けて配置された受容部材とを有し、前記一対の間隔を空けて配置された受容部材は、アライメントされた取っ手受容穴部を有し、前記支持部材は、個々の取っ手受容穴部を有する支持プレートであり、前記支持プレートは、前記間隔を空けて配置された取っ手受容部材間でスリップし、前記個々の取っ手受容穴部は、前記アライメントされた取っ手受容穴部とアライメントされ、前記ヨークと、前記ヨークに取り付けられた前記ケーブルとが、前記支持部材へと取っ手によって締結される、請求項167に記載のロケット発射システム。前記キャリッジは対向端部を有し、前記キャリッジは、前記端部それぞれにおいてスラスターをさらに含み、前記スラスターは、前記リフトリングアセンブリ内における前記キャリッジの揺動を低減させる、請求項21に記載のロケット発射システム。前記スラスターは、可逆型可変ピッチスラスターである、請求項169に記載のロケット発射システム。前記可逆型可変ピッチスラスターはそれぞれ、 ハブモータと、 前記ハブモータから延びる1組のブレードであって、前記1組のブレードは、前記ハブモータによって選択的に反対方向に回転される、1組のブレードと、 を含む、請求項170に記載のロケット発射システム。旋回可能なスラスターマウンティングをさらに含み、前記旋回可能なスラスターマウンティングは、前記キャリッジの各端部上に回転可能に取り付けられ、前記スラスターマウンティングは、前記ハブモータおよび前記ブレードを保持し、前記キャリッジ内の静止位置から、前記キャリッジの長手方向軸に対して平行な活性位置へと回転可能である、請求項171に記載のロケット発射システム。前記スラスターマウンティングは、前記キャリッジの対向端部の周囲において前記静止位置、前記活性位置および鈍角位置間において回転可能であり、前記鈍角位置は、前記各端部の開口部から離隔しており、これにより、前記キャリッジから発射されたロケットの排気ガスの衝突が回避され、前記キャリッジ内へのロケットの装填が可能となる、請求項172に記載のロケット発射システム。
说明书全文

本出願は、米国仮特許出願シリアル番号第61/337,645号(出願日:2010年2月11日、米国特許法第119条(e))による恩恵を主張する。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。

本発明は、多様な種類のペイロードを上層大気およびその上側へと送達するためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、上側発射ステーションを備えた高サイクル発射速度ロケット発射装置に関する。ケーブルの自重が、空気より軽いバルーンによってオフセットされる。前記ケーブルは、1つ以上の空気より軽いバルーンによって張力付与され、旋回テザーによってアンカー止めされる。

有用な材料(例えば、推進剤、生命維持用気体)および作製物を上層大気またはその上側へと送達する多くの方法が存在しており、最近の公開文献において提案されている。

そのような方法においては、化学エネルギー源、核エネルギー源または地上レーザーエネルギー源またはメーザーエネルギー源によって動力供給されるロケットが用いられることが多い。有用な材料および作製物をロケットを用いて上層大気またはその上側へと送達する際の単位質量あたりのコストを低減するための多様な方法が存在しており、最近の公開文献において提案されている。

そのような方法を挙げると、再利用可能ロケットによって動力供給されるビークルがある(例えば、まもなく引退となる米国スペースシャトル、またはロシアのブラン(現在は非稼働))。現在稼働していることが知られているものを挙げると、固形燃料を動力源とするロケットブースター上にストラップを有する化学多段階ロケットまたはビークルや、USAの小型ペガサスなどのロケットしかない。ペガサスは、高高度まで輸送された後に発射される。

上層大気またはその上側への送達コストの低減のための提案方法の場合、ロケットの初期運動エネルギーまたは初期ポテンシャルエネルギーのいずれかを増加させることによって前記ロケットへエネルギーを移動させた後、主要モータまたは複数のモータの発火を行うことが最も多い。このようなエネルギー移動を達成することが可能な提案を以下に挙げる:使い捨て型でありかつ自由飛行型の空気より軽いバルーン下での空中吊り下げ、化学推進剤あるいは圧縮空気または圧縮水素を用いた大型銃からの高速での強制射出、飛行機(例えば、バージンギャラクティックのホワイトナイトツー)に取り付けた様態での高高度輸送、または飛行機後側のケーブルテザーによる曳航による高高度輸送、地上線形誘導モータを用いた高速加速または、ジェットまたはロケット動力供給によるスレッド(その後、ロケットの主要モータまたは複数のモータの発火が行われる)。

送達コスト低減のための1つの提案方法の場合、ロケットを用いない。この方法は「スペースエレベータ」と呼ばれており、数千マイルの距離にわたって、単一のケーブルによって大質量を地球へとテザーする。前記大質量は、静止軌道上において地球周囲を軌道移動し、ケーブル緊張状態を保持する。その後、車両移動用の線路と同様の方法でこのケーブルを用いる。

後者の方法の主な問題として、特にケーブルの自重がかなりの重さとなるため、ケーブルに要求される材料引っ張り強さがどの既存材料の引っ張り強さよりもはるかに高い点がある。別の問題として、地球の重力場の大部分から実質的に出て行くための十分なエネルギーをこのケーブル上を上っていくビークルに供給する点がある。そのため、無重力でありかつ極めて強靱なケーブル材料が有ればこのような「スペースエレベータ」において理想的であるが、そのような材料は未だ存在していない。また、数千マイルのケーブルにエネルギーを供給するという問題に対して、マイクロ波またはレーザービーム出力をクライミングビークルへと送ることが検討されている。雲および大気に起因してビーム出力が放散および妨害されることを考えると、クライミングビークルに実際に到達する出力量は大幅に低下すると考えられる。(クライミング)ビークルが地球へと戻る際のエネルギー消散は、極めて無駄が多い可能性が高い。なぜならば、前記(クライミング)ビークルをケーブルへと保持する機構の速度容量を超えないように前記ビークルを制動する必要があるからである。

現在提案されている多くの方法の場合、新規材料または巨大構造の開発が必要であり、また、今後数十年の間に商用化できる可能性も低い。

現在の発射方法は多くの場合、低温液体酸素酸化剤、低温液体水素または他の液体炭化水素燃料または固体推進剤を生成するために、化石燃料(例えば、石炭または石油)由来の膨大な量のエネルギーの利用が必要である。このような再生不能リソースの利用の場合、各燃料生成段階において複合的なプロセス非効率が存在しているため、本質的に非効率である。また、ビークルを大気圏から推進するために用いられる排気材料は大質量でありまた時には毒性があるため、しばしば環境に汚染の原因となり、あるいは気候学的妨害にもなり得る。

よって、有用な材料(例えば、推進剤、生命維持気体)および作製物の上層大気またはその上側への送達を行う方法が必要とされている。この送達方法の送達単位質量あたりのコストは、市販の材料および技術を用いた現在利用可能な方法のコストよりもはるかに低額である。さらに、ビークルのエンジン(単数または複数)の点火の前にビークルを出来るだけ高く上昇させるために、水力発電、地熱または太陽光発電によって発電された電力を利用してビークルを地球大気から推進させる際に用いられる材料質量を最小化すると、環境面において恩恵が得られる。

大気監視が、50年を越える期間にわたって行われている。太陽放射、微量ガス濃度、温度、圧力および他のパラメータの測定は、地球の気候学的変化の予測において用いられ、このような情報により、地球の気候の理解は格段に深まっている。オゾンホール、大気中の二酸化炭素および他の「温室効果」ガスの継続的増加、ならびに今や地球大気中の化学種は50種を越えている点は、極めて重要である。

地球温暖化および他の地球気候変化の原因となっている「温室効果」およびオゾン枯渇ガス(例えば、二酸化炭素、クロロフルオロカーボン、亜酸化窒素および六フッ化硫黄)が増加するにつれ、大気監視についての要求も、より継続的に増加している。現在の大気条件監視方法の場合、重装備の有人飛行機または無人飛行機、機器パッケージを懸架した自由飛行バルーン、サンプル採集ペイロードおよび機器ペイロードが取りつけられたロケット、ならびに地上レーザーおよびレーダーステーションが必要である。

上記に羅列した機器(地上ステーションを除く)は、比較的短期間の大気データサンプル採集にしか用いられない。非地上方法による最長監視の場合でも、バルーンの場合は現行でも数日間を越えることはなく、最短期間のもの(例えば、ロケット)の場合、数分間である。上記の大気監視方法のうち多くにおいては、単一の機器パッケージしか用いておらず、また、既存の地上ステーションの場合、化学組成、細菌/ウイルス内容物、または太陽光の輝度およびスペクトル分析ならびに他のデータを大気深さ全体において決定するための物理的サンプルを入手することができない。

よって、地球表面から高高度まで延びた構造物が必要とされている。前記構造物上において、連続的監視および大気サンプル採集、入射太陽光および他の放射のための計装を取りつけることができる。

無線電話および水平線越えレーダーは、世界の多くの国によってセキュリティ上の理由のためにより広く利用されている。

テロリストによる突然の攻撃に関するセキュリティ上の懸念が世界中で高まっており、米国などの国においては、レーダーおよび多様な領域の電磁スペクトルを用いた他の検出手段を利用した監視レベルが引き上げられている。このような監視レベル引き上げは、米国のセキュリティのための相互運用無線電話システムに部分的に関連して、2007年9月11日委員会勧告実施法においても示されている。地上レーダーの範囲は、地球表面の曲率によって制限され、有効範囲増加のために、レーダーおよび他のシステムが、高高度飛行機または低高度テザードバルーンに上に取りつけられている。

同様に、セル方式無線電話オペレータも、受信器および送信器を搭載した高高度飛行機を使用して、サービスエリア上の限定範囲を飛行するように指定することで、利用可能範囲を拡大しようとしている。このような高高度飛行機の極端な例として、INMARSAT衛星電話システムおよびIRIDIUM衛星電話システムがあり、このようなシステムにおいては、極めて高価かつおよび修理不可能な静止衛星を遠隔通信のために用いている。

よって、より低コストの高高度レーダーおよび無線電話プラットフォームが必要とされていることが分かる。

本発明は、観光にも関する。高層記念建造物(例えば、エッフェル塔)、高層ビル(例えば、エンパイアステートビルディング)または高高度の地勢(例えば、エベレスト山)へは、多くの観光客が訪れている。実際、最近では、軍人ではない人々も、高価な高高度飛行機による飛行にますます興味を示している。最近では、100キロメートル以上の高度への安全な飛行について付与される「Xプライズ」をBurt Rutanのスペースシップワンが受賞しており、高高度輸送の商用化に拍車がかかっている。スペースシップワンおよびスペースシップツーの問題点として、ロケットモータ用に液化亜酸化窒素酸化剤および水酸基末端ポリブタジエン固形燃料が用いられている点がある。このような固形燃料から発生する排気中には、煤煙、部分的に燃えたゴムおよび他の有毒材料が含まれる。最近の公開文献によれば、スペースシップツー用の代替燃料であるアスファルトおよびパラフィンについての調査が開始されている。これらは安価な化石燃料ではあるが、燃焼が完全ではないことが多い。すなわち、アスファルトの場合、汚染排気生成物が発生し、金属酸化物および酸性硫黄化合物が発生する可能性がたかい。煤煙だけでも、1,000回の発射/年において影響があることがMartin Ross(Aerospace Corporation)によって最近計算されており、それによれば、成層圏崩壊および地球極における温度上昇といった影響がでる。公開されている発射頻度は、一週あたりわずか数回である。

よって、観光客をさらに高高度までより高い頻度でかつより低コストで輸送できる技術を求める市場が広がっている。

ここ数年間において、スポーツとしてのスカイダイビングが様変わりしており、例えば、ラムエアウイングタイプパラシュートが使用され、補助器具も使用されていえる(例えば、小型リジッドウィング、小型サーフボード、ロケットおよびさらには小型ターボジェットエンジン)。さらに、スカイダイバーが飛び降りる高度もますます高くなっているが、このような高度は、以下の2つの主要要素に起因して制限される。すなわち、民間用の固定翼飛行機およびヘリコプターが飛行できる高度については制限があり、また、民間航空の場合、酸素富化呼吸装置を用いた飛行は30分まで制限されており、与圧服または与圧室の使用が義務付けられている。短期においては、高高度スカイダイビングの市場の広がりと共に、スカイダイビング愛好家のための民間与圧服が利用可能となることが予測される。

現在では、さらに極端な形態のスカイダイビングも考えられている。すなわち、軌道衛星が損傷を受けてその衛星の乗員を安全に地球に戻すためなどの際の、大気の上側からのジャンプまたはさらには宇宙からの再突入が考えられている。

よって、多様な新規な形態のスカイダイビングのための、新規でありかつより高高度のプラットフォームを求める市場が広がっている。実際、一万フィートまでの高度における低コストのプラットフォームへの要求も存在している。

最近、軍事的必要性のために飛行機を現場に(偵察などの目的のために)飛ばすための急速な開発が実際に必要となっている。さらに、商用の極超音速輸送に対する興味も高まっている。この目的のため、超音速燃焼エンジンを備えた極超音速飛行機が多くの国において喫緊に開発されている。

しかし、このような飛行機の場合、エンジンがより高いマッハ数で効率的に動作するように設計されているため、起動時において音速の3倍を超える速度を達成する必要があると報告されている。多様な飛行計画においてエンジンを静止状態から極超音速状態まで動作させるためには、高い複雑性と、重量という不利条件とを両立させる必要がある。離陸速度を達成するためには、ロケットブースターの利用だけでなく、二部エンジンを用いた設計も必要となる。第1の部分は、亜音速から低マッハ数の超音速までの飛行計画において支配的なターボファンまたはターボジェットエンジンであり、高マッハ数では超音速燃焼エンジンに切り替わって第1の部分が停止する。

そのため、極超音速範囲内のみにおいて動作するように設計されたエンジンには稼働部品は含まれていないため、より軽量であり、より単純な構造物であり、そのためより安価である。

2003年、発射段階に発生した構造的損傷に起因して、米国の有人スペースシャトルコロンビアが地球大気への再突入時に崩壊した。また、修理を必要とする宇宙往還機および損傷を受けた宇宙往還機も時間と共に累積しており、好ましくなくかつ危険なデブリを軌道から除去する必要も高まっている。

米国のコロンビアスペースシャトルなどの往還機は高重量であり、また、大気中での帰航時用の極低温燃料または他の燃料を搬送した場合の危険性および不利な重量条件に起因して、再突入後に長期距離を動作可能な主要エンジンを備えていないため、これらの往還機は、軌道経路の近隣において十分な強度および長さを備えた滑走路を備えた飛行場に着陸できる場合、特定の地点において軌道を去る必要がある。

そのため、大気外において有用な作業を行うことが可能なより小型の往還機を提供する必要がある。このより小型の往還機は、地球大気中において、亜音速、超音速または継続的極超音速飛行が自力で可能である。また、この往還機は、ロケット出力を用いて発射することができ、任意の地点において再突入した後、多数の既存の民間飛行場または軍事用飛行場のうちこのようなより小型の飛行機に適した飛行場のうち任意のものへと飛行し、安全に着陸することができる。

これらの往還機は、損傷を受けた宇宙往還機の乗員を安全かつ迅速に下船させる用途や、損傷を受けた無人宇宙往還機および好ましくなくかつ危険なデブリの修理またはそこからの除去の用途において、用いられる。その後まもなく用いられる別の種類の機器として、小型サービスビークルがある。この小型サービスビークルは、損傷を受けた宇宙往還機への燃料再補給および当該宇宙往還機との合体に用いられ、当該ビークルの有効寿命を延ばす引き綱として機能する。さらに小型の往還機またはロケットを用いて、小型衛星またはモジュール式構成要素を発射することができる。このような小型衛星またはモジュール式構成要素を用いて、軌道内に大型構造物を組み立て、当該構造物への燃料補給を行う。このような大型構造物を用いて、地球重力場から逃れて、危険な小惑星を屈折させたり、太陽系を探索することができる。欧州宇宙機関および同様の機関であるロシアのロスコスモスにおいては、低地球軌道において造船所を構築することが検討され始めている。このような造船所は、未だ構築されていない貨物返送用の最新式再突入宇宙船(ARV)を用いた月探査ミッションまたは火星探査ミッションを促進するためのものである。

さらに、サービス衛星および他の宇宙往還機の必要性はこれからも続くと予測される。サービス衛星および他の宇宙往還機によって可能なサービスを挙げると、食料、燃料、呼吸または他の用途のための加圧ガスまたは液化ガス、医療補充品および科学補充品、宇宙往還機システムの交換またはアップグレードのための電気機器、機械または他の装置、傷病者の輸送、または交代要員の送達がある。

よって、宇宙において小型多用途往還機、小型衛星および他のデバイスの組み立ておよび燃料供給を行うためのモジュール式構成要素を発射するための迅速かつ低コストな手段が必要とされることが予測される。

天文学において用いられる多くの望遠鏡の感度は、大気中のほこりおよびエアロゾルに起因して大幅に低下する。なぜならば、これらの粒子によって光が反射または散乱するからである。最も影響を受けにくい望遠鏡は、多くの場合、ほこりやエアロゾルの大部分が存在する大気より上方の、人里離れた山頂にあることが多い。

そのため、高高度プラットフォームがさらに必要とされている。この高高度プラットフォーム上において、高感度の望遠鏡を取りつけることができる。詳細には、複数のプラットフォームおよび望遠鏡を用いることで、他の太陽系内の惑星を発見するために現在用いられている極めてアパチャの大きな望遠鏡をシミュレートすることができる。

インドネシアにおいて、津波被害が2004年12月に発生した。この際、多くの被害地域の調査およびその後の初期救援物質の送達は、津波発生後数日あるいはさらには数週間後にしか行われなかったことが明らかとなった。その結果、死亡者数は、早期救援が実現できていた場合を越える数万人規模にのぼった。よって、高速弾道ロケット発射システムが必要とされている。このシステムは、簡単なGPS誘導型の使い捨て型ロケットを用いて、多数の小型の偵察用無人飛行機と、数十トンの端末GPS誘導パラシュートによって送達される数千個の救援物質とを送達する。

従って、有用な材料(例えば、推進剤、生命維持用気体)および作製物を上層大気またはその上側へと送達するための方法が必要とされている。この方法の場合、送達単位質量あたりのコストは、現在利用可能な材料および技術を用いた現在商用されている方法よりも遙かに低い。さらに、水力発電、地熱または太陽光発電によって得られた電力または他の再生可能エネルギー源を用いてビークルを出来るだけ高高度まで上昇させた後にビークルエンジン(単数または複数)を発火することにより、ビークルを地球大気から推進する際に用いられる材料質量を最小化すると、環境面において有用である。

本発明の目的は、宇宙および宇宙に配置された衛星にペイロードを送るための、高発射速度のロケット発射装置を提供することである。

本発明の別の目的は、ロケットを発射高度まで打ち上げる際に水力発電または他の再生可能エネルギーを用いることが可能な、高発射速度のロケット発射装置を提供することである。

別の目的は、代替エネルギーまたは再生可能エネルギーを用いて作製されたより環境に優しい燃料および酸化剤を利用することである。

本発明のさらに別の目的は、電気を動力源とする管状発射キャリッジを用いた、上側旋回発射ステーションを提供することである。前記発射ステーションは、ケーブルによって地面に接続される。前記ケーブルには、空気より軽いバルーンが取りつけられる。前記空気より軽いバルーンは、前記ケーブルおよび関連付けられた構造物への張力付与および支持のために用いられる。

本発明のさらなる目的は、発射後に空となってテザーを使用して地球に戻されるロケット発射キャリッジのポテンシャルエネルギーを回収するための手段を提供することである。この回収は、回生制動を利用した再利用用モータ発電機を用いて行われる。

本発明のさらに別の目的は、大気中の「温室効果」ガスまたは他の汚染物質の増加に起因して地球の気候変化が発生していることを鑑みて、大気監視をより連続的に提供することである。

本発明のさらなる目的は、空間体積および地球表面領域をそれぞれ対応可能な網羅領域として大幅に大きく網羅することが可能な、高高度レーダーおよび無線電話プラットフォームを提供することである。

本発明の別の目的は、ロケット、航空機または自由飛行する空気より軽い飛行機を除く他の手段ではアクセスすることが不可能な大気レベルまで観光客がアクセスすることを連続的かつ合理的な価格で可能とすることである。

本発明のさらに別の目的は、多様な新規の形態の極めて高高度または宇宙のスカイダイビングのために、現在利用可能なプラットフォームよりもより高高度のプラットフォームを提供することである。また、本発明のさらに別の目的は、一万フィートまでの高度において、低コストのプラットフォームを提供することである。このプラットフォームは、補助の酸素または圧力服を使用することなくアクセスすることが可能である。

本発明の別の目的は、損傷を受けた宇宙往還機の乗員を安全に下船させ、損傷を受けた無人宇宙往還機と好ましくなくかつ危険なデブリを修理、更新または軌道から除去するために、小型多用途往還機を迅速かつ低コストで発射させるための手段を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、地球の雲層の上方に高高度プラットフォームを提供することである。前記高高度プラットフォーム上には、高感度の望遠鏡を取りつけることが可能である。前記高高度プラットフォームは、特に、配列最外部への距離に等しい直径を有する単一望遠鏡として機能するような様態で光波および電波を含む電磁波をコンピュータ手段によって組み合わせることが可能であり、これにより、現在利用可能なものよりも優れた観測を可能とする(宇宙からの観測を除く)。

さらなる目的は、サービス(例えば、食料、呼吸または他の用途の加圧ガスまたは液化ガス、燃料、医療補充品および科学補充品、宇宙往還機システムの交換またはアップグレードのための電気機器、機械または他の装置の供給、傷病者の輸送、または交代要員の送達)を行う衛星および他の宇宙往還機を提供することである。

また、目的は、ロケットを搭載したキャリッジをケーブルに沿って輸送するための輸送システムを提供することである。前記ケーブルは、大気中を通じて発射ステーションへと延びる。

さらなる目的は、大気上方に配置された発射ステーションへケーブルに沿ってロケットを搬送するためのキャリッジを提供することである。

さらなる目的は、ロケットを搭載したキャリッジを大気上方にある発射ステーションにケーブルに沿って輸送するため、ロケットを搭載したキャリッジを保持する装置であって、ロケットを搭載したキャリッジをその装置自身へと方向付ける装置を提供することである。前記ロケットを搭載したキャリッジをケーブルに沿って輸送するための装置はまた、空になったキャリッジを前記発射ステーションから地球へと搬送する。

さらなる目的は、ロケットを安全に格納するシステムを提供することである。このシステムは、ロケットまたはロケットを搭載したキャリッジを大気上方に配置された発射ステーションへと輸送するため、ロケットまたはロケットを搭載したキャリッジの保持および方向付けを行う装置まで、ロケットまたはロケットを搭載したキャリッジを送達する。

本発明の別の目的は、ロケットを搭載したキャリッジを搬送する装置を提供することである。

本発明の別の目的は、ロケット、ロケット構成要素、ロケット用キャリッジおよび/または保持器を搬送するシステムである。前記保持器は、ロケットを格納施設から保持/組立施設へと搬送して、前記ロケットを搭載したキャリッジを発射ステーションへと打ち上げる装置まで輸送するための搬送デバイスの保持器である。

本発明のさらなる目的は、ロケットをキャリッジ内にロードするためのトランスバースローダーを提供することである。

さらなる目的は、ロケットを搭載したキャリッジを、ロケットを搭載したキャリッジを1組の上昇されたケーブル内へとロードする装置へと昇降させる昇降アセンブリを提供することである。前記ケーブルは、ロケット発射ステーションへと延びる。

さらなる目的は、ロケットを搭載したキャリッジを受容するタレットと、ロケットを搭載したキャリッジを誘導構造装置へと方向付けるための関連装置とを提供することである。前記誘導構造装置は、ロケットを搭載したキャリッジを発射ステーションへと延びるケーブル上に配置するために用いられる。

本発明のさらなる目的は、空気より軽いバルーンをケーブルシステムへと接続して、発射ステーションへと延びたケーブルを安定して保持および分離するためのデバイスを提供することである。

本発明の別の目的は、発射ステーションを目的地とする1組のケーブル上のロケット搭載キャリッジをドッキングするためのドッキングステーションを提供することである。

本発明の別の目的は、ロケットを搭載したキャリッジをケーブルシステムに沿って上方の発射ステーションへと輸送するための電力を提供することである。

本発明の別の目的は、ロケットを搭載したキャリッジをケーブルシステムに沿ってドッキングステーション上方へとリフトするためのリフトリングを提供することである。

さらなる目的は、地上から上方の発射ステーションまでのケーブルを分離するためのデバイスを提供することである。前記デバイスはまた、前記ケーブルを安定させる。

本発明の目的は、地上と上昇された発射ステーションとの間に延びたケーブルへフレームおよび他の装置を取りつけるための接続装置を提供することである。

本発明の別の目的は、ロケットをキャリッジ内に保持する装置を提供することである。

別の目的は、大気中において直立状態で保持された1組のケーブルと共に用いられる望遠鏡マウントを提供することである。

本発明の別の目的は、人間(単数または複数)または機材および供給物を保持するためのキャリッジ内に入れられた状態で上方へと輸送されるロケットを提供することである。

本発明のさらなる目的は、向上した静水圧補償服を提供することである。この静水圧補償服を着用した人間は、ロケット発射および大気再突入時における高加速に耐えることができる。

上記の目的は、以下に説明する本発明の好適な実施形態に従って達成される。当業者にとって、以下の発明コンセプトおよび添付の特許請求の範囲を見れば、他の目的が明らかである。

好適な実施形態の特徴のうちいくつかを示す模式図である。

図1に示す特徴の詳細な図である。

図1に示す特徴の詳細な図である。

本発明の好適な実施形態によるロケット発射装置システムのアセンブリおよび基本ローディング部を示す模式図である。

本発明の好適な例の一局面による、横方向運搬デバイス内へロケットをロードする様子を示す。

ロケット、チッピング機構および横方向運搬デバイスを保持するキャリッジの模式図である。

本発明の好適な実施形態による、発射ロケットの準備に関連する、キャリッジ用の走行路ループ、格納ラック、ロケット保持および組立ステーション、キャリッジ、燃料格納装置および電力供給システムを示すレイアウトの模式図である。

図5に示す走行路の一部の詳細な拡大図である。

本発明の好適な実施形態による、ロケットの燃料供給/組立ベイ内へのローディングを示す模式図である。

図6に示すようなトランスバースローダーの詳細を示す。

図7に示すレッグおよびツイストロックピンの詳細な拡大斜視図である。

横方向運搬デバイスおよびロケット保持キャリッジを用いた、本発明の好適な実施形態の昇降アセンブリの動作を示す模式図である。

回転用ターンテーブルを支持する装置の一例の詳細な拡大図である。

回転用ターンテーブル72を支持する装置の別の例の詳細な拡大図である。

本発明の好適な実施形態による、昇降アセンブリ、回転ベッド、横方向運搬デバイス、キャリッジの一部の模式図である。

テーパー付きアライメントピンの拡大斜視図である。

フラクショナルツイストロックピンの拡大斜視図である。

キャリッジのベースの詳細な拡大図である。

本発明の好適な実施形態により、ロケット保持キャリッジの受容および整列ならびにロケット保持キャリッジのケーブル経路内への挿入を行うための装置を示す。

ケーブルスペーサの詳細な拡大図である。

ロケット保持キャリッジを輸送するためのケーブルシステムについての本発明の好適な部分のさらなる部分を示す。

好適な形態の本発明の上部の詳細模式図であり、本発明の好適な局面による、ロケット保持キャリッジをリフトするためのケーブルアセンブリ昇降のためのバルーンアセンブリと、その内部の部品とを示す。

本発明の好適な部分の上部の模式図であり、ケーブルアセンブリの一部と、前記ケーブルアセンブリに取りつけられた異なる構成要素を示す。

エンドカバーが開口位置にあるキャリッジの端面図である。

図13に示す装置内において用いられるキャリッジの端部の斜視図である。

キャリッジの部分側面断面図であり、キャリッジの構成要素のうちいくつかの動作位置を示す。

本発明の好適な実施形態の模式断面図であり、ケーブルアセンブリと、前記ケーブルアセンブリに取りつけられた異なる部分とを示す。

キャリッジ端部グリッパーの一部の詳細な拡大図である。

本発明の好適な実施形態の模式図であり、バルーンおよびケーブルアセンブリのための安定化部分を示す。

図15に示すバルーンのための安定化部分の一部を示す詳細図である。

上側スペーサからケーブルへの接続部の分解斜視図である。

図15Bの平面図である。

スペーシングアセンブリアームの中間部のための、ケーブル取付構造の拡大斜視図である。

下側スペーサからケーブルおよび大型ハーネスへの接続部の分解斜視図である。

図15中の方向16−16に沿ってとられた、本発明の好適な形態の安定化部分の詳細な模式平面図である。

図15中の方向17−17に沿ってとられた、本発明の好適な形態の安定化部分の別の詳細な図であり、ある特定の力ベクトルを示す。

本発明の好適な実施形態による、スラスターを備えた安定化アセンブリの模式的斜視図である。

本発明の好適な形態による、ケーブル安定化デバイスの斜視図である。

本発明の好適な形態による、空気より軽いバルーンの多数の組のうち2組がケーブルアセンブリへ取り付けられた様子を示す側面図である。

本発明の好適な形態による、空気より軽いバルーンの多数の組のうち2組がケーブルアセンブリへ取り付けられた様子を示す側面図である。

本発明の好適な形態による、発射システムのケーブル経路内において用いられ得るマルチストランデッドケーブルの斜視図である。

図21に示すようなケーブルの側面に部材を取り付けるための構造物を示す。

図22中に示す構造物の変更例の断面図である。

図22中に示す構造物の変更例の断面図である。

本発明の好適な形態による、トラクションドライブのホイールによるケーブル係合の断面図である。トラクションドライブにより、前記ケーブルが上方または下方へと送られる。

本発明の好適な実施形態による、退避アームアセンブリの斜視図である。

本発明の好適な実施形態による、ロケットをキャリッジ内に保持するための退避アームアセンブリの詳細図である。

望遠鏡を主要リフトバルーン(単数または複数)上に取り付ける場合における、ロケット発射の発明の好適な実施形態の上部の模式図である。

図28Aは、図28の上部の斜視図である。

図28Bは、ギア付き回転駆動システムおよびリング軸受を含む、図28に示す装置の一部の詳細な拡大側部断面図である。

図28B中の方向28C−28Cにおいてとられた図であり、ケーブルの終端方法を主に示す。

図28に示す実施形態において用いられる、可能な望遠鏡マウントを示す詳細な斜視図である。

本発明の好適な実施形態による、宇宙服を着用した1人の人間を発射するためのロケットの模式図である。

複数の個々の解放可能なポッドまたは宇宙服を着用した人間のためのロケットの変更例を示す。

衝撃波開始のためのエアロスパイクを用いた取り外し可能な再突入フレーム上において宇宙服を着用した人間を示す。

衝撃波開始のためのエアロスパイクを用いた、取り外し可能な再突入フレームの別の例を示す。

本発明の好適な実施形態による、乗員が着用する宇宙服の模式図である。この宇宙服は、大気からの脱出および再突入の際に用いられる。

図34に示す宇宙服ヘルメットの詳細図である。

図34の宇宙服ヘルメットのさらなる詳細を示す。

図34に示す宇宙服の内部体積を変更するための1つの方法のための装置を示す。

図34の宇宙服の一部内の肢部の詳細図である。

本発明の好適な実施形態による、再突入が可能な宇宙航空機の形態をしたロケットアセンブリをロケット上に取り付けた様子を示す。1つのロケットアセンブリの翼部は拡張状態であり、別のロケットアセンブリの翼部は、キャリッジ内での輸送のために折りたたまれている。

本発明の好適な実施形態による、再突入が可能な宇宙航空機の形態をしたロケットアセンブリをロケット上に取り付けた様子を示す。1つのロケットアセンブリの翼部は拡張状態であり、別のロケットアセンブリの翼部は、キャリッジ内での輸送のために折りたたまれている。

本発明の好適な実施形態と共に用いられるリフティングボディ型の宇宙航空機の図であり、リフト/制御構造物が折りたたまれている。

衛星または他のペイロードの模式図であり、前記衛星または他のペイロードは、本発明の好適な実施形態に従って、投棄可能な空気力学的保護シェルと共にロケットに載置されて送られる。

ワイヤロープの代わりに用いられる或る種のケーブルとしてのロッドの斜視図である。

ワイヤロープの代わりに用いられる或る種のケーブルとしてのロッドの断面図である。

まず、本発明の好適な実施形態について、いくつかの構成要素を参照して以下により詳細に説明する。このような一般的意味における一般的構成要素を図1、図1Aおよび図1Bに示す。好適な実施形態は、ロケット発射システム1である。ロケット発射システム1は、発射前のロケット18を移動させるための装置を含む。ロケット18は初期においてはコンテナまたはロケット輸送デバイス(例えば、キャリッジ20)内に格納されているか、または、格納ラック7からキャリッジ20内へとロードされる前の状態である。キャリッジ20は、無終端の連続管部836(図13、図13C)内へと延びる円筒形の長さ方向ボアを有する。無終端の連続管部836は、ロケット18を受容するように配置および保持される。キャリッジ20は耐候性であり、長手方向軸を有する。この長手方向軸は、管部836の長手方向軸と同じである。ロケット18およびその構成要素と、ロケット18が装填されているかまたは装填されていないキャリッジ20とが、装填解除エリア5へと延びる線路3上の適切な輸送鉄道車両により、格納ラック7へと運搬される。クレーン48は、各ロケット18および/またはキャリッジ20を運搬し、かつ/または、ロケット18の構成要素が移動するかまたは前記構成要素を用いて比較的狭いクレーン走行路78上のロケット発射システム1の多様な部分を維持する。ロケット18はフィン21(図7)を持ち得、各キャリッジ20は、管部836に加えて内部支持部を有する。

トランスバースローダー50は、走行路90上に載置された状態で図1A中の矢印Aによって示す方向において移動する。走行路90は、クレーン走行路78よりもさらに相互に離れて配置される。トランスバースローダー50は、ロケット18およびキャリッジ20などを格納ラック7からアセンブリまたは燃料供給ベイ10へと送るために選好的に用いられる。トランスバースローダー50は、走行路90上を移動する貨物車92を含み、ビーム96上の一対のトランスバース平行レール97上を移動する車輪付き貨物車98と、車輪付き貨物車98に取りつけられた昇降機アセンブリ100とを搭載している。クレーン48は、発射システムメンテナンスを行う際に選好的に用いられる。また、クレーン48は、ロケット18、および/またはキャリッジ20などを格納ラック7から取り外して、ロケット18および/またはキャリッジ20をアセンブリ/燃料供給ベイ10(複数のアセンブリベイ10が通常存在する)へと移動させる際にも用いられる。昇降機アセンブリ100は、レール97上を矢印Bによって示す方向において移動する。キャリッジ20には、何らかの方法でロケット18が装填されているかまたは装填されていない。キャリッジ20をアセンブリベイ10内に配置する。全体的動作は、ローカル発射制御またはシステム制御バンカー120において適切な制御機材によって制御される。

図1Aおよび図2を参照して、横方向運搬デバイス46は、ロケット18が装填されたキャリッジ20を、1組の走行路17に沿って運搬する。1組の走行路17は、地下経路14および14A内に配置される。地下経路14および14Aは、垂直壁部16間に配置される。経路14A(図5も参照されたい)は、閉ループ経路15に繋がる。閉ループ経路15も、走行路17を有する。横方向運搬デバイス46は、矢印Cで示される方向を移動する。横方向運搬デバイス46は、キャリッジ20をロケット18と共に発射装置119へと輸送する。発射装置119は、昇降アセンブリ60を有する。昇降アセンブリ60(図8および図9を参照)は、上側旋回機構61を含む。キャリッジ20を地上ターンテーブル機構63まで上昇させる。ターンテーブル機構63は、ターンテーブルベース122およびタレットアセンブリ123(図8、図10、図11)を含む。タレットアセンブリ123は、ターンテーブル72と、下側ガイド管部124と、二次誘導構造125とを含む。後者は、1組の電力および輸送用の一次ケーブル27へと動作可能に接続される。

一次ケーブル27は、一次ケーブル27上に積載されたロケット搭載キャリッジ20へ電気エネルギーを提供する。電気エネルギーを一組の導電性ケーブルによって供給することができ、キャリッジ20を第2の一組の強靱な輸送ケーブルによって輸送することができる。しかし、電力線およびロケット輸送線を一体化して1組の電力および輸送用の一次ケーブルのうちの1つとすることで、双方を電気エネルギーキャリアとして機能させ、(好適には、キャリッジの高高度への輸送および高高度からの輸送を行うためにキャリッジ中にロケットを格納した様態で)ロケットを支持する。一次ケーブル27は、二次誘導構造125またはターンテーブル機構63あるいはその近隣に下端部分を有し、高高度において用いられる上端部分を有する。電力および輸送用の一次ケーブル27は好適には3本であり、三相電力を輸送する。図1、図1B、図11、図12、図13および図14を参照して、一次ケーブル27は、ドッキングステーション166へと接続される。ドッキングステーション166からは、1組の二次ケーブル184が延びる。ケーブル184は、リフトリングアセンブリ182を動作可能に誘導する。事前選択された発射アジマス角度がリフトリングアセンブリ182およびドッキングステーション166の上側リング部172と係合するキャリッジ20により調節されると、リフトリングアセンブリ182は、ドッキングステーション166の上方の適切な高さまで調節される。リフトリングアセンブリ182は、上昇されることで上側リング部172との係合状態が解除され、キャリッジ端部グリッパー196から解放されると、事前選択された発射仰角まで調節される。リフトリングアセンブリ182は、以下に説明するようなロケット18の最終発射ステップのために、ドッキングステーション166の上方に配置され、高高度に配置される。

ケーブル27および184ならびに他の任意のケーブルは、上層大気へと一連の空気より軽いバルーン164および160によって支持される。これらのバルーンは、空気より軽い気体を収容する膜によって構成される。空気より軽いバルーン164は、一次ケーブル27の長さに沿って断続的に一次ケーブル27へと取りつけられ、これにより、1組の一次ケーブル27の自重および一次ケーブル27によって搬送される任意の構造物を累積的に支持する。バルーン160は、ケーブル27の非支持部分およびケーブル27に取り付けられた任意の構造物と、バルーン160までのドッキングステーション166を含む全ての構造物およびアセンブリと、テンションケーブル27および184との他の非支持部分を支持し、これにより、これらの要素が有用な負荷を搬送できるようにする。ケーブル27は、1組のスペーサまたはスタビライザアセンブリ158によって相互に分離される(記載中、ケーブルを概してワイヤロープとして説明しているが、ケーブルを後述するようにロッドとしてもよい)。

キャリッジ20内の各組立後ロケット18は、アセンブリベイ10から下側ガイド管部124内へと輸送された後、二次誘導構造125内へと輸送され、そこから構造物駆動手段によってドッキングステーション166へと輸送される。前記構造物駆動手段は、図9および図9Cに示すようにキャリッジ20内に構築された1組のトラクションドライブ26であり得る。キャリッジ20は、移動し、電気を動力源とする通電装置を有する。前記通電装置は、一次ケーブル27から電力を得るためものである。一次ケーブル27の自重は、空気より軽いバルーン164によって定期的にオフセットされ、空気より軽いバルーン160によってぴんと張った状態で保持される。バルーン160および164は好適には、図1、図11、図20Aおよび図28に示すような傾斜側部、図20Bに示すような円筒形側部を有するか、あるいは、球形または他の形状を持ち得る。高高度バルーンは周知であり、継続的に開発および改善が進んでいる。適切なバルーン160および164は好適には、本発明の用途において数ヶ月そして最適には数年間機能し続けることができるとよい。成層圏への移動のためのバルーンは公知であり、1950年代から用いられている。キャリッジ20は二次ケーブル184に沿ってさらに上昇および回転され、その後、以下に説明するように所定量だけチルトされる。その後、ロケット18が発射される。

上記の記載において、本発明の好適な形態の構成要素の概要について説明した。以下、本発明の好適な形態について、より詳細に説明する。

ロケット18および各ロケット18のペイロードが組み立てられ、キャリッジ20内へと装填され、必要であれば燃料が補給される。その後、爆破耐性アセンブリベイ10内に保持され、発射可能状態となる。各ベイ10は、地下に配置され、ロケット18の推進剤のデトネーション事故が発生した場合の損傷を制限するように構築される。各ベイ10は、逆錐台12の形状をした逆表面(図2および図11を参照)を有する。逆錐台12は、適切な鉄筋コンクリート材料などで構成された円錐形状であり、このような爆発による影響を上方および横方向へと逸らすことによって制限する。各ベイ10は、地下経路14および14Aによって閉ループ経路15へと接続される。経路14は、傾斜オープンシュート86(図6)において終端し、上方に傾斜した壁部16A(図2)がアセンブリベイ10の横方向開口部内へと対向する。このような構成により、ベイ10からの爆発の任意の横方向成分が上方に発射システム1の支持装置(構造物、機材)および人員から離隔方向に逸らされる。その後、経路14は、およそ90度で屈曲して、経路14Aと一体化する。各ベイ10は、キャリッジ20内のロケット18を保持することができる。各ロケット18は、短期ブースターロケットモータを含み得る。短期ブースターロケットモータは、キャリッジ20内のロケット18を無終端連続管部836(図13A)から発射させる。その際の発射速度は、主要ロケットエンジンが不発であった場合でも、前記短期ブースターロケットモータおよびロケット18が落下してロケット発射システム1が損傷を受けることが無いような速度である。前記ブースターロケットモータは、以下に説明するように保持されたコンテナの熱および圧力に耐える範囲内においてのみ、動作する。各ロケット18は、ロケット18を設計速度まで駆動するための主要モータを1つ以上含む。

各キャリッジ20は、対向端開口部24(図9C、13、13A)、およびヒンジ気象エンドカバーまたは退避膜30(図9C、13、13A)を両端に備え、これにより、キャリッジ20が地上から大気を通過する際にキャリッジ20内のロケット18を保護する。これらのカバー30を揺動させることで、キャリッジ20の両端を開口させるかまたは退避した膜30を開口させることができ、これにより、図13Aに示すように同様にキャリッジ20の両端を開口させることができる。また、対向端開口部24内には、可逆型可変ピッチスラスター31が設けられる。可逆型可変ピッチスラスター31は、キャリッジ20の片側に対して平行にヒンジ止めされ、これにより、アクチュエータ29(図13B、図13C)によって両者を端部に対して垂直な位置まで回転させることが可能となる。各キャリッジ20は、複数の3つのトラクションドライブ26(図9C、以下に詳述する)を有する。これらのトラクションドライブ26は、キャリッジ20の周囲に均等間隔を空けて配置される。これらのトラクションドライブ26は、各キャリッジ20を牽引して、均等間隔を空けて配置された一次電力ケーブル27まで上方牽引する目的のためのものである。ケーブル27および184は、以下に説明するように、適切な高い引っ張り強さおよび伝導度を有する。トラクションドライブ26は、上記の3つの均等間隔を空けて配置された一次電力ケーブル27を動力源とする。ケーブル27は、三相電力を搬送する。この三相電力から、トラクションドライブ26の電力が得られる。トラクションドライブ26は可逆型であり、電力を用いてキャリッジ20を上昇させるか、または、再生式ブレーキとして用いられた場合は電力を生成する。トラクションドライブ26は、回生制動モードにおいて動作している場合、キャリッジ20が下降する際の運動エネルギーを電力へ変換する。この電力は、ケーブル27へと返送される。この再生電力を用いて、発射システム1に隣接する他の装填キャリッジを上昇させる作業を支援することができる。トラクションドライブ386(図28)および26(図9C)も、同様に動作する。キャリッジ20の内部は、短期ブースターロケットモータの動作に起因する熱および爆発による影響に耐えることができるように、設計される。エンドカバーまたは膜30(図9Cおよび図13Aに詳細を示す)は、キャリッジ20内に保持されているロケット18を任意の悪天候から保護する。また、エンドカバーまたは膜30は、不活性のガスまたは比較的不活性のガス(例えば、窒素)を含み得、これにより、高高度発射位置への輸送時にロケット18から逃げた任意の反応材料の燃焼を抑制する。キャリッジ20の上端は、ツイストピンロックレセプタクル32(図13A)を持ち得る。ツイストピンロックレセプタクル32は、フラクショナル回転ツイストピンソケット154(図9)(以下に説明する)と同様である。フラクショナル回転ツイストピンソケット154は、フラクショナル回転ツイストロックピン144(図9)(これも以下に説明する)と同様のツイストロックピン204(図12および図13)を受容する。ツイストロックピン204は、、以下に説明するようなロケット発射プロセスの準備を行う際にキャリッジ20を上昇させるために用いられる。

各キャリッジ20は、内部退避アーム34または35(図26、図27)を有する。内部退避アーム34または35は、ロケットをキャリッジ20内にしっかりと保持し、これにより、キャリッジ20およびロケット18の重心36および37(図13)それぞれがキャリッジ20の中間において重心に安定して配置される。小型のエラストマーまたは空気式ホイール372(図27)をロケットの周囲に取りつけることで、射出時におけるロケットとキャリッジ20内部との間の摩擦接触の回避を支援することができる。このような摩擦接触は、ロケット推力ベクトルが正確にロケット重心を通らない場合に発生する。本明細書中以下において、退避アーム35および関連付けられた部品について説明する。

図3〜図6を参照して、ロケット18をキャリッジ20内に装填する多様な方法が存在する。1つの方法においては、ロケット18を先ず水平方向に組み立てた後にキャリッジ20に挿入し、先ずホイール付きローダー38(図3)上に矢印Dで示す方向に配置する。その後、キャリッジ20を油圧回転子39内に配置する。回転子39は、油圧または他の方法によって回転可能なベッド40を有する。このベッド40は、油圧アクチュエータ43(または他の何らかの適切なアクチュエータ)などの手段によってピン42上で回転するように、スタンド41間に取りつけられる。油圧アクチュエータ43のピストンロッドは、シリンダーの内側においてほとんど全体が退避状態となる。なぜならば、キャリッジ20がピストンおよびシリンダーを通過したばかりだからである。カウンターウェイト44は、ベッド40の4つの角部それぞれの内部に配置されるように設計され、これにより、ベッド40の重心がピン42の回転軸およびロケット18およびキャリッジ20アセンブリの重心と一致するようになり、これにより、油圧アクチュエータ43または他の回転手段から与える必要のある作動力が低減する。ロケット18は、横方向運搬デバイス46(または同様の輸送機器)上において水平方向に方向付けられたキャリッジ20内に事前に配置することができ、その後、油圧回転子39によって垂直方向に回転される。あるいは、ロケット18は、直立キャリッジ20内に配置してもよい。直立キャリッジ20は、移動ローダー50により、アセンブリベイ10内の横方向運搬デバイス46上に事前に配置される。図6を参照して、トランスバースローダー50またはクレーン48を用いて、空になったキャリッジ20を、アセンブリベイ10内の事前配置された横方向運搬デバイス46上へと以下に説明するように移動させることができる。その後、ローダー50またはクレーン48により、ロケット18をキャリッジ20内に装填する。

横方向運搬デバイス46を図1〜図6、図8、図9および図10に示す。横方向運搬デバイス46は、走行路17上の経路14、14Aおよび経路15を移動する。経路15によって形成される閉ループは、地上ターンテーブル機構63(図1A、図8、図10、図11、以下に説明する)下側を通過し、ロケット18が内部にそれぞれ装填されたキャリッジ20を爆破耐性アセンブリベイ10から昇降アセンブリ60へ図2および図8に示すように運搬し、空になったキャリッジ20も運搬する。各横方向運搬デバイス46は、プラットフォーム54(図9)を有する。プラットフォーム54は、概して三角形の凹部56(図2、図4)を備える。この凹部56は、キャリッジ20の端部を受容し、これにより、キャリッジ20は直立位置となり、キャリッジ20の外縁は凹部56内へと嵌まる。横方向運搬デバイス46が独立に操縦することが可能なホイール58(図9)を有している様子が図示されている。このホイール58は、横方向運搬デバイス46を走行路17上で移動させるためのものである。横方向運搬デバイス46は、適切な操縦機構をさらに有する。この操縦機構は、横方向運搬デバイス46を経路14および14Aおよび経路15に沿って移動させるためのものである。適切なロック機構は、テーパー付きアライメントピン142(図9、以下に記載)を含み得る。フラクショナル回転ツイストロックピン144(図9、以下に記載)は、キャリッジ20をプラットフォーム54上の凹部56内にロックするために、設けられる。横方向運搬デバイス46は、キャリッジ20の底部に設けられたものと同様のレセプタクルをさらに有し、以下に説明するように、このレセプタクルがアライメントピンおよびフラクショナル回転ツイストロックピン144を受容することで、デバイス46を上側旋回機構61に解放可能な状態で固定する。上側旋回機構61は、上述したように、以下に記載のような昇降アセンブリ60の一部である。

経路15の一部に沿って、一連のロケット18およびその改変例ならびに他のアイテム(例えば、横方向運搬デバイス46、キャリッジ20および改変例(例えば、加圧状態の観光客キャリッジおよびキャリッジのための発射システム)が格納ラック7上に格納される。格納ラック7は、壁部64によって分割される。ロケット18は、固形燃料を用いていない場合、ロケット18の種類に応じて多様な推進剤の組み合わせ(例えば、液体−液体または液体−固形燃料)を用いて、格納時においてラック7上または好適にはアセンブリベイ10内へと燃料供給を受けることができる。高い比推力が得られる推進剤の組み合わせとして、液体酸素(LOX)および液体水素(LH2)があり、この組み合わせを図5に示すように格納タンク65および66中へとそれぞれ格納することができる。

この燃料組み合わせは、以下のようなシステムを用いることにより、最も環境に優しい方法で生成することができる。このシステムにおいては、1つ以上の水力タービンにより機械力が送達され、恐らくは他の水力タービンにより、発電機62が駆動される。発電機62は、発電施設468内に設けられる。これらの水力タービン(単数または複数)は、適切な源(例えば、十分な圧力および質量流量のある河川)から水を受容して、連結された発電機62から電気サブステーション70へ電力を供給し、ガス液化プラント(例えば、プラント74内の水電解およびガス液化サブプラント)においてみられるようなコンプレッサを直接駆動する。サブステーション70からの電力を用いることで、プラント74内の水電解サブプラントを動作させることができ、また、この電力を用いて、プラント74内の水力タービン駆動ガス液化サブプラントへと補助電力を提供することができる。この水力タービン駆動ガス液化サブプラントにおいて、LOX格納タンク65およびLH2格納タンク66中にそれぞれに保存された生成酸素(O2)および水素(H2)の液化が行われる。この電力を用いて、発射システム1の他の全部分およびシステム1の支持装置のうち電力を必要とするものへとエネルギーを供給する。水力発電および水力タービンからの軸馬力が利用できない場合、他のエネルギー源(例えば、核分裂)を代替源として用いてもよい。再生可能エネルギー源(例えば、地熱、水力発電または太陽)が好適である。

既述したように、ロケット18は、キャリッジ20内に収容された状態で地上を輸送される。横方向運搬デバイス46は、(本明細書中以下において記載する走行路90と比較して)比較的幅狭の平行なレール17上の経路14および14Aおよび経路15に沿って移動することができる。図5および図6中、空になったキャリッジ20が、空になった横方向運搬デバイス46の隣の格納ラック7上に載置されている様子が図示されている。また、図5中、加圧観光客キャリッジの変更例、サービスキャリッジビークルの変更例、キャリッジまたは宇宙観光宇宙航空機76を含むスペアバルーンが図示されている。走行路78および一対の走行路90(以下に記載)(図5および図6)は、経路15の直線状の対向部分に対して平行に延び、クレーン48およびホイール付き移動ローダー50の移動のために再利用される。空になったキャリッジ20が、経路15に沿って移動する横方向運搬デバイス46上に載置されている様子が図示されている。空になったキャリッジ20を経路15から取り外して、改造または再装填を行うことができる。

装填システムのさらなる詳細を図6に示す。格納ラック7はそれぞれ、完成状態のロケット18および/またはロケット18の構成要素(ロケット部品18A、18B、および18Cとして図示)および/または宇宙観光宇宙航空機76(図5)および/または空になったキャリッジ20またはスペア横方向運搬デバイス46のいずれかを保持する。ロケット部品18A〜18Cを組み合わせることで最終形ロケット18を得ることが可能であるが、本発明はこれに限定されない。ロケット18と各ロケット部品18A〜18Cは、線路3(図1を参照)によって所定位置へと送られる。ロケット18およびロケット部品などは、世界中の遠隔地にある製造施設から集めることができる。キャリッジ20および横方向運搬デバイス46がラック7内に収容されている様子も図示されている。クレーン48は、走行路78上を移動して、格納ラック7内のベイ内においてロケット部品18A〜18Cの組み立てを行うことができ、その後、キャリッジ20のうちの1つに収容される。また、クレーン48を用いて、経路14および14Aおよび経路15へのサービスを行うことも可能である。クレーン48は、ケーブル49を有する。クレーン48は、ケーブル49および適切なつり上げ装置を用いて、組立後ロケット18をつり上げることができ、その後、組立後ロケット18をベイ10(図6の左)内へと挿入して、横方向運搬デバイス46上の事前配置されたキャリッジ20へと挿入することができる。クレーン48は、上記したその他のサービス機材に加えて、走行路17、78および90およびレール97(本明細書中以下において記載)へのサービスを行うために必要である。クレーン48を用いてロケット18を移動させる際には注意が必要である。なぜならば、クレーンのケーブル49が移動時において揺らぎ易くなるため、ケーブル49から懸架されたロケットが損傷を受ける可能性があるからである。

以下に説明するように、高反応燃料および酸化剤の組み合わせを利用する場合、ベイ10内のロケット18が偶発的にデトネーションする危険性は常にある。多様な構造物、機材および人員をデトネーションなどの爆発から保護するために、一対の平行な反転型のL字型ガイド部材80(図6)がベイ10の対向縁部上に延びる。各一対のガイド部材80は、爆発カバー82を有する。爆発カバー82は、矢印Eで示す方向においてスライド可能であり、爆発カバー82をガイド部材80の重複フランジ84の下側においてスライドさせた後、燃料補給が行われる。爆発カバー82は、フランジ84の下側に配置された後は、爆発発生後であっても除去することはできなくなる。爆発カバー82を構成する材料を挙げると、組み立て、燃料供給などの場合のベイ10内の爆発に耐える必要がある場合でも破壊されることの無い材料がある。その結果、発生した爆発は、シュート86を介して重要構成要素から離隔方向に方向付けられる。

図1および図6に示すトランスバースローダー50は、ロケット装填システム88の一部である。ロケット装填システム88は、一対の幅広走行路90(クレーン48用の走行路78よりも幅広)を含む。走行路90上に、一対の車輪付き貨物車92が載置される。ビーム96および車輪付き貨物車92を含むガイドアセンブリ94が幅広走行路90上に延び、貨物車92上に載置される。貨物車92は、幅広走行路90上を移動する。ガイドアセンブリ94は、図7に示すように、ビーム96上の平行なレール97を有する。ビーム96上において、昇降機アセンブリ100が移動する。レール90の上方のトランスバースローダーアセンブリ50の全体は、端部貨物車を備えて上方を走るダブルガーダ形クレーンと同様である。平行なガイドビーム96が、貨物車92へと固定される。車輪付き貨物車98は、図1、図1A、図6および図7に示すように、平行なレール97上を移動する。移動ローダー50は、図7に示すような昇降機アセンブリ100を有する。昇降機アセンブリ100において、ガイドサポート装置101および昇降機102は、適切な電子機械手段により、サポート装置101中において矢印Fによって示すように上方および下方に移動することが可能である。前記適切な電子機械手段には好適には、カウンターウェイトが取りつけられる。移動ローダー50は、ロケット18または空になったキャリッジ20またはその変更例あるいは多様な種類のロケット18または多様な構成要素を保持するキャリッジ20を格納ラック7からアセンブリベイ10へと取り外す。アセンブリベイ10から、横方向運搬デバイス46は、キャリッジ20または他のキャリッジ変更例内の燃料装填済みロケット18を発射装置119へと輸送する。

さらに図7を参照して、トランスバースローダー50の上部の詳細を若干変更した例の一実施形態が図示されている。既述したように、トランスバースローダー50は、昇降機アセンブリ100をガイドサポート装置101と共に含む。ガイドサポート装置101内に、退避した昇降機102がある。サポート装置101が、対向する伸長部103を有する様子が図示されている。伸長部103により、装置101を車輪付き貨物車98へと接続することが可能となる。このように接続することで、ビーム96上のレール97上を昇降機アセンブリ100が移動される。リフト時においてロケット18との係合を得るために、昇降機アセンブリ100は、依存脚部105を有する。依存脚部105は、最低でも3本であると安定するため好適である。依存脚部105は、本体106へと固定される。本体106は、昇降機102の下端へと固定され、これにより、把持アセンブリ104を矢印Gで示すようにアセンブリベイ10へと下降させることが可能となる。ガイド110内で、レッグ105間に配置されたロケット18に対して、レッグ105を(図7A中の矢印Hで示すように)半径方向に移動可能であるため、異なる直径のロケットに対応できる。フラクショナル回転ツイストロックピン111またはロケット18への他の取付手段が、各レッグ105の自由端に配置され、ロケット18の上部は、各ツイストロックピン111を受容するための、均等間隔を空けて配置されたフラクショナル回転ツイストロックピンソケット109または他の取付手段のための他のレセプタクルを有する。ツイストロックピン111を受容することにより、ロケット18から昇降機アセンブリ100へと強固に取りつけられる。ピンソケット109は、ロケット18の鼻部分19内に配置され、ロケット18の長手方向軸に対して概して平行である。ピンソケット109は、アクセスカバー113を持ち得る。アクセスカバー113は、ロケット18の鼻部19へと取りつけられるが、各ソケット109から必要に応じて取り外し可能であり、これにより、ロケットの飛行時においてピンソケット109が空力抵抗を低減するために用いられていない場合においてロケット18へ平滑表面を提供しつつ、ソケット109へのアクセスを可能にする。

上側安定化アームアセンブリおよび下側安定化アームアセンブリ114は、横方向移動時においてロケット18を安定させるために設けられ得る。この横方向移動時において、ロケット18は、走行路90およびレール97に沿って移動している間、昇降機アセンブリ100上に保持される。これらの安定化アームアセンブリ114はそれぞれ、油圧アクチュエータまたは他のアクチュエータ115を有する。油圧アクチュエータまたは他のアクチュエータ115に対し、各アームアセンブリ114のアーム116が取りつけられる。アーム116は、矢印Iで示される経路に沿って回転することができる。各アーム116の自由端において、取っ手117が設けられる。取っ手117は、ロケット18内の適切な構成の凹部118と係合する。この凹部118は、取っ手117それぞれを受容する。

既述したように、図6に示す横方向運搬デバイス46には、ロケット18を保持するキャリッジ20が装填されている。ロケット18は、経路15内において発射装置119(以下に記載)に向かって移動する。別の横方向運搬デバイス46は、空になったキャリッジ20を搭載しながら、高高度でキャリッジ20からロケット18を発射した発射装置119から離れる方向へ移動する。経路15内を移動して、ロケット18の再装填が可能な非占有アセンブリベイ10へと戻るか、または、必要な場合はサービスを受けるために格納ラック7へと戻る。

再度図5を参照して、ロケット発射システム1は、発射装置119をさらに含む。ローカル発射制御バンカー120は、ロケット発射システム1の動作を指示し、エネルギー源(例えば、発電施設468または他の隣接するロケット発射システム1)からの電気エネルギーの発射システム1の近隣における出入りを方向付け、コンピュータ制御および監視システムを収容し、発射システム1全体内に配置された多様な測定デバイスおよび画像化デバイスからのデータを利用する。ここにおいて、人員が配置され、ローカルロケット発射システム1の制御と、発射システムグループの他の部材からの発射の調整とが人員によって行われ、これにより、エネルギー利用が最小化される。

図2、図8および図9に示すように、昇降アセンブリ60は、地下に配置される。昇降アセンブリ60は、昇降機構を持ち得る(例えば、上側旋回アセンブリ61(図9)が載置された油圧ピストンロッド68)。上側旋回アセンブリ61は、回転駆動部134を用いて、キャリッジ20およびキャリッジ20内のロケット18を回転させる。キャリッジ20は、横方向運搬デバイス46上に装填されて、矢印Jで示す方向に移動する。図8を参照して、昇降システム60についてより詳細に説明する。昇降システム60は、ロッド68を含む。ロッド68には、幅広の非回転下側ベッド135が固定される。ロッド68は、上側旋回アセンブリ61を支持するために取り付けられる。上側旋回アセンブリ61は、回転可能なベッド136(およびテーブル部141)によって構成される。回転可能なベッド136(およびテーブル部141)は、非回転下側ベッド135上に取り付けられる(非回転下側ベッド135は、ターンテーブル機構63の一部ではない)。

ここで、図8および図9を参照する。ピストンロッド68は、ピストン67の一部である。ピストン67は、油圧シリンダー69から延びる。油圧シリンダー69、ピストン67およびロッド68は、回転しない。

上記油圧システムは。昇降機構を動作させるための唯一の方法ではない。電子機械システムによっても、昇降機構を形成することができる。

次に図10を参照して、ターンテーブル機構63が図示されている。ターンテーブル機構63は、ロケット発射装置119の地上部分であり、ロケットを搭載したキャリッジ20を昇降アセンブリ60から受容し、キャリッジを輸送のために方向付ける。ロケットを搭載したキャリッジ20の上方移動を矢印Lによって示す。上記したように、ターンテーブル機構63は、ターンテーブルベース122およびタレットアセンブリ123を含む。ターンテーブルベース122は、地球に取り付けられる。

ターンテーブル72は、数トンと極めて高い重量であり得るため、ターンテーブル72を支持する構造物は、このような高重量の負荷を支持でき、上方力および横方向力に耐えることができ、かつ円滑に回転するものである必要がある。適切なターンテーブル支持デバイスの詳細を図8Aに示す。

図8Aに示すターンテーブルベース122は、ホイール284と係合する水平表面270と、直立管状部272、と水平な環状フランジ274とを有する。水平な環状フランジ274は、外方に向かってターンテーブルベース122の外周に向かって延びる。ターンテーブル72は、ターンテーブル72の周囲において、下方に延びる管状部276を有する。ターンテーブル72から、内側に延びる水平な環状フランジ278が延びる。環状フランジ278は、複数のホイール軸保持器280、281および282を有する。これらのホイール軸保持器280、281および282は、ホイール係合ベース270、直立管状部272および水平な環状フランジ274へとそれぞれ延びる。各軸保持器280、281および282は、ホイール284、286および288の軸をそれぞれ保持する。ホイール284、286および288は、ホイール係合ベース270、直立管状部272および水平な環状フランジ274の表面上に載置され、これにより、ターンテーブル72の円滑な円形回転が図8中において矢印Kにおいて可能となる。あるいは、図8Bを参照して、ターンテーブルベース122は、水平支持ベース290、直立管状部291および水平な環状フランジ292を持ち得る。同様に、ターンテーブル72も、下方に延びる管状部293および内方に延びる水平な環状フランジ294を持ち得る。1組の軸受球または交差ころ295が、水平な環状フランジ294と、支持ベース290および水平な環状フランジ292それぞれとの間に設けられ、適切な環状軸受溝部296を用いることにより、ターンテーブル72の回転時における摩擦が、軸受の無い場合よりも低減する。

ターンテーブル72は、キャリッジ20のサイズに基づき、直径は約46フィートであり得る。例えば、ロケット18を収容するためのキャリッジ20の管状内部の半径が8フィートでありかつロケットを保持するキャリッジ20の最小厚さが2フィートであり、中央に配置されたキャリッジ20のクリアランスが3フィートである場合、ターンテーブル72の直径は約46フィートである。これを、以下の図に示す。

R=8フィートである場合 Δ=2フィート δ=3フィート a=R+Δ=8フィート+2フィート=10フィート △AOBにおいて、 OB=2a=20フィート AB=a(√3)=10√3=17.32フィート キャリッジの一辺≒2AB=34.64フィート OC=OB+BC=20フィート+3フィート=23フィート ∴ターンテーブルの直径は少なくとも≒2(OC)=46フィート

ロケット18を収容するキャリッジ20の管状内部の直径が16フィートと小さく(キャリッジ内部直径)、キャリッジ20の構造のための小さくとった(Δ=2フィート)クリアランスと、ターンテーブル72を回転させるための機構に必要な3フィート(δ=3フィート)の余裕とを考慮すると、ターンテーブル72の直径は約46フィートであり、キャリッジ20の平坦側部22は約34.6フィートである。

タレットアセンブリ123は、ベッド136(図8)の上方の地表面に配置される。タレットアセンブリ123は、ターンテーブルベース122によって支持および拘束される。タレットアセンブリ123の垂直回転軸は、昇降アセンブリ60の軸と一致する。下側ガイド管部124は、オリフィス71を有する。オリフィス71は、昇降アセンブリ60により横方向運搬デバイス46からオリフィス73を通じて来たロケットを搭載したキャリッジ20を受容する。オリフィス73は、図10に示すように、ターンテーブル72およびターンテーブルベース122を通じて延びる。回転可能なベッド136(図8、図9)は、テーパー付きアライメントピン142およびフラクショナルツイストロックピン144を有する。テーパー付きアライメントピン142およびフラクショナルツイストロックピン144は、横方向運搬デバイス46がキャリッジ20を上に載置した状態で、横方向運搬デバイス46をベッド136へと解放可能な状態でロックする。キャリッジ20は、アライメントピン142およびフラクショナルツイストロックピン144により、横方向運搬デバイス46へと同様に解放可能な状態でロックされる。このように解放可能な状態でロックされているため、キャリッジ20は、以下にさらに説明するように駆動され得る。

さらに図8および図10を参照して、タレットアセンブリ123は、ターンテーブル72と、ヨーク126とをさらに含む。ターンテーブル72は、ターンテーブルベース122に対して上記した矢印Kで示す方向に回転することができる。ヨーク126は、一対の間隔を空けて平行に配置されたアーム127を有する。アーム127は、ターンテーブル72の上方において旋回することができる。アーム127の間には、下側ガイド管部124が設けられる(下側ガイド管部124は、タレットアセンブリ123の一部でもある)。一対の水平同軸旋回ピン128は、各アーム127を通じて下側ガイド管部124の対向壁部内へと延び、一対の支持部材129を通じて配置される。内部キャリッジガイド133は、下側ガイド管部124の内部円筒形の壁部に沿って延び、120°の角度で相互に分離されており、これにより、1組の角部凹部130(図9)に入ることができる。これらの角部凹部130は、キャリッジ20の角縁部に沿って長手方向に延びる。これらの角部凹部は、トラクションドライブ26を含む。下側ガイド管部124および二次誘導構造125は、適切な回転駆動システムにより、図8中に矢印Mで示す回転経路内において、ピン128によって規定された同一水平軸の周囲を旋回する。アーム127はそれぞれ、以下に記載するカウンターウェイト131を含む。下側ガイド管部124の中心点は、タレットアセンブリ123のターンテーブル72の上方において垂直に配置され、これにより、ターンテーブルおよび下側ガイド管部124それぞれの回転軸が直角に交差する。ターンテーブル72の垂直回転軸は、昇降アセンブリ60の軸と、昇降アセンブリ60上に載置された任意の横方向運搬デバイス46およびキャリッジ20と一致する。

二次誘導構造125は、一体管部143を有する。一体管部143は、二次誘導構造125の共有旋回部および下側ガイド管部124から一定距離を空けて保持される。よって、二次誘導構造125は、その水平旋回の周囲においてバランスがとられ、前記一体管部内に内部キャリッジガイド138を有する。二次誘導構造125の一体管部143の下端部は、前記管部が同軸となるように下側ガイド管部124の上端とアライメントをとることができ、内部キャリッジガイド133および138もアライメントがとられる。下側ガイド管部124は、同軸旋回ピン128の周囲において回転することができ、その外面が、一体管部330から延びた停止部132(図10)と係合するまで回転し、これにより、キャリッジガイド133および138間のアライメントがとられる。キャリッジガイド133および138は、(以下に記載のような)電力ケーブル27と同様に通電され、これにより、キャリッジ20内のトラクションドライブ26による電力利用が可能となる。二次誘導構造125の管部の上端は、一次ケーブル27のための内部遷移取付ポイントを有し、これにより、キャリッジ20を内部キャリッジガイド138から一次ケーブル27上へと移動させることが可能となる。

図2に示すように、横方向運搬デバイス46それぞれには、ロケット18を保持したキャリッジ20が装填されている。横方向運搬デバイス46は、経路15に沿ってアセンブリベイ10から移動する。ロケット18を保持するキャリッジ20は、経路15から除去され、ロケット発射装置119へと移動される。ロケット発射後は、空になったキャリッジ20は、空になった横方向運搬デバイス46へと返送された後、経路15に沿って移動され、その後、アセンブリベイ10または格納ラック7へと戻る。

図8〜図10に戻って、昇降アセンブリ60は、回転可能なベッド136に固定された横方向運搬デバイス46と共に、キャリッジ20を上昇または下降させる。このような昇降は、ピストン67およびロッド68を(昇降方向を示す)矢印Nで示す方向に上昇させることでキャリッジ20を下側ガイド管部124内へと送り、ターンテーブル72から外すことにより、行われる。回転可能なベッド136は、以下に説明する構造物を有する。この構造物は、横方向運搬デバイス46への解放可能な取付を可能にし、これにより、キャリッジ20のトラクションドライブ26を下側ガイド管部124の適切な内部キャリッジガイド133と適切にアライメントさせることができる。

昇降アセンブリ60、横方向運搬デバイス46およびキャリッジ20のより詳細を図8および図9に示す。油圧ピストン67の上端上において、上側旋回アセンブリ61が設けられる。下側ガイド管部124は、非回転下側ベッド135と、回転可能な上側ベッド136と、テーブル部141とによって構成される。横方向運搬デバイス46は、昇降アセンブリ60の上方においてセンタリングされた位置まで移動することができる。既述したように、走行路17は、従来の鉄道走行路よりもより幅広く必要とされる可能性が高い。上方にテーパー付けされたアライメントピン142(4本を図示)(詳細を図9Aに示す)は、フラクショナルツイストロックピン144(4本を図示)(詳細を図9B)と同様に、テーブル部141から延びる。これらは、以下に説明するように、横方向運搬デバイス46と相互接続される。もちろん、各ピン142および144ならびに各ソケットの位置は、横方向運搬デバイス46と部分141との間で逆にすることも可能である。

昇降アセンブリ60の上側旋回アセンブリ61は、ロッド68上に取り付けられ、矢印Nで示すように上昇させることができ、これにより、下側テーパー付きアライメントピン142と、図9に示すフラクショナル回転ツイストロックピン144とを、横方向運搬デバイス46内の対応するアライメントピンソケット152およびツイストピンソケット154と係合させることが可能となる。

横方向運搬デバイス46の上面は、上方に延びるテーパー付きアライメントピンと、フラクショナル回転ピンとを有する。上方に延びるテーパー付きアライメントピンと、フラクショナル回転ピンとは、下側テーパー付きアライメントピン142と、テーブル部141の上部から延びるフラクショナル回転ツイストロックピン144と実質的に同じである。対応するアライメントピンソケット155およびツイストロックソケット153は、キャリッジ20の下面内に設けられ、テーパー付きアライメントピンおよびフラクショナル回転ピンをデバイス46上において受容し、これにより、解放可能な状態でキャリッジ20を横方向運搬デバイス46へと取りつける。

横方向運搬デバイス46は、4つのホイール58を有する。これらのホイール58は、電気レールまたは走行路17上に載置されるように配置および形状設定され、テーブル部141に隣接する走行路17を含んで、既述したように独立してアライメントさせることができる。横方向運搬デバイス46は、(電力源への接続を必要とする)電車またはトラムカーと同様に電気レール17から受電し、あるいは、他の何らかの内蔵電源(例えば、燃料電池または内部燃焼エンジン)から得ることもできる。

下側ガイド管部124は、内部キャリッジガイド133(図8、図10)を有する。内部キャリッジガイド133は、角部凹部130に入る。角部凹部130は、キャリッジ20の側部22の垂直交差部(拡大図としても図示する)(図10)に沿って延び、これにより、各キャリッジ20のトラクションドライブ26を係合させることによって各キャリッジ20をキャリッジガイド133に沿って移動させ、下側ガイド管部124内におけるキャリッジ20の方向を維持する。キャリッジトラクションドライブ26は、一次電力ケーブル27を把持するために設けられる。キャリッジトラクションドライブ26は長手方向機構であり、キャリッジトラクションドライブ26の断面は、一次ケーブル27を部分的に包囲する。一次ケーブル27上にはキャリッジ20が載置され、一次ケーブル27から電力がキャリッジ20へと送られる。トラクションドライブ26は、モータ発電機およびギヤボックスを含み得る。これらのギヤボックスは、複数対の対向する円筒形ホイール26Aを有する。これら円筒形ホイール26Aはそれぞれ、図25に示すようなケーブル27を受容する環状溝部137を有する。ホイール26Aは、矢印O1およびO2によって示すように反対方向において回転する。トラクションドライブ26は、キャリッジ20の長さに沿って配置される。適切な溝部または表面の粗化または適切な表面改変をトラクションドライブ26の溝部に施すことで、各ケーブル27を実際に挟んでいる複数対のトラクションドライブホイール26Aの摩擦を向上させることができる。電気モータにより、複数対のトラクションドライブホイール26Aそれぞれが回転される。これらのモータはギヤボックスへと接続することができ、出力シャフトにより、2対以上のトラクションドライブホイール26Aが回転され得る。個々のモータを個々のトラクションドライブホイール26Aの対に動作可能に接続することも可能である。このような構成の大部分は、搬送対象負荷と、キャリッジ20のサイズとに依存する。

トラクションドライブ26により、キャリッジ20がケーブル27またはガイド133および138に沿って推進される(図10)。各キャリッジ20が重力によって逆方向に推進された場合、トラクションドライブ26から発生した電力は、ケーブルへと返送される。この電力の発生に起因して、重力に反する力が発生し、その結果、ロケット18の発射から一定時間が経過した後に発生するような、空になったキャリッジ20が下方方向において移動する際のキャリッジ20の移動遅延が発生する。各トラクションドライブ26は、図25に示すように、少なくとも1対の対向するホイール26Aを持ち得る。トラクションドライブモータは、一定トルクモータ型または可変周波数駆動型であるべきであり、これによりケーブル伸長またはホイールスリップを補償し、各ホイールグループによる均等な貢献を可能とし、また、前記キャリッジと、ケーブル27の重心または下側ガイド管部124の内部キャリッジガイド133または二次誘導構造125の一体管部330の内部キャリッジガイド138との同軸状態をキャリッジ20の上方駆動時において維持する。

既述したように、本発明によるロケット発射装置119は、昇降アセンブリ60を有する。昇降アセンブリ60は、ターンテーブル機構63のターンテーブル72上に取り付けられた下側ガイド管部124に係合させ、または、下側ガイド管部124との係合状態から解除するようにキャリッジ20を垂直方向に昇降させるためのものである。横方向運搬デバイス46はテーブル部141に対して移動可能であるため、フラクショナル回転ツイストロックピン144を横方向運搬デバイス46の底部内のツイストピンソケット154内に受容することができる。昇降アセンブリ60は、テーブル141を走行路17のベッドから短距離にわたって上昇させて、横方向運搬デバイス46の底部と係合させる。その後、テーブル141を横方向運搬デバイス46の底部へとロックした後、横方向運搬デバイス46のホイール58およびテーブル部141全てを走行路17の上方へと上昇させる。その直後において、テーブル部141と、横方向運搬デバイス46および横方向運搬デバイス46上に取りつけられたキャリッジ20とを回転駆動部134によって共に回転させることができ、これにより、キャリッジトラクションドライブ26と、自由回転する下側ガイド管部124内の内部キャリッジガイド133とをアライメントさせる。必要に応じてパワーアシストを使用しながら、タレットアセンブリ123と、変化する風との間のアライメントを維持する。その結果、キャリッジ20と、その中に保持されたロケット18との間のアライメントを下側ガイド管部124内において安定して確保することが可能となる。

図1、図10および図11を参照して、ロケット発射システム1は、一次の組のケーブル27を含む。これらのケーブル27は、スペーサまたはスタビライザアセンブリ158によって相互に離隔される。スペーサアセンブリ158の詳細を図10Aに示す。スペーサアセンブリ158は、3つの側面部159と、アームまたはフランジ161とを含む。これらの側面部159は三角形を形成する。アームまたはフランジ161は、前記三角形の面に対して直角であり、これにより、各ケーブル27と係合する。フランジ161または側面部159あるいはこれら両方は、非導電性材料によって構成される。ケーブル27は、電力を搬送することができ、以下に説明するように軽量であり、また、高い引っ張り強さを有する。スペーサアセンブリ158の好適な構造物および使用様態を図10Aに示す。ケーブル27それぞれからは、適合コネクタ501が延びる(適合コネクタ501はそれぞれ、以下に記載する適合コネクタ247と同様である)。適合コネクタ501は、各一次ケーブル27に沿って間隔を空けて配置され、コネクタ501は、各ケーブル27に沿ってアライメントがとられた状態で配置される。各適合コネクタ501は、一対の間隔を空けて配置されかつ平行にアライメントがとられたフランジ503を有する。これらのフランジ503は、概して半径方向において各ケーブル27に隣接する(ただし、正確に半径方向ではない。なぜならば、これらのフランジ503は、各ケーブル27から延びたワイヤループをクランプするからである)。フランジ503はそれぞれ、一対の穴列505および506を有する。各組のフランジ503の各穴列505および506は、アライメントがとられる。各ケーブル27に最も近接する穴列506は、適合コネクタ247について後述するように、ケーブル27へと取り付けられる。1組の取っ手(図示せず)が、各アライメントされた穴505および各直角フランジ161上においてアライメントがとられた穴を通じて延び、これにより、各スペーサアセンブリ158の各角部が各一次ケーブル27へと取り付けられる。各スペーサアセンブリ158の各アーム159は、拡大部分520を有する。拡大部分520は好適には、剛性および座屈抵抗を得るために管状構造物となっており、隣接する一次ケーブル27間において延びる。これらの一次ケーブル27は肩部またはテーパー表面522を有し、これにより、ケーブル27間の相互移動の制限が支援され、また、スペーサアセンブリ158と各ケーブル27との間の横方向クリアランスが得られる。アーム159は、より小型の端部524を有する。これらの端部524により、アーム159が相互に取り付けられ、各直角アーム161へと取り付けられる。スペーサアセンブリ158は、多様な構成にすることができる。例えば、スペーサアセンブリ158が四角断面を有する様子が図示されているが、円形断面も有利である。スペーサアセンブリ158はそれぞれ一体型とすることができ、三角形状に屈曲されて、3本の一次ケーブル27上にスリップされる。あるいは、アーム159を相互に溶接した前または後にケーブル27への据え付けを行ってもよい。アーム159は好適にはスペーサアセンブリ158に溶接するとよいが、ボルト接続も可能である。

ロケット発射システム1の最上部には、1組の空気より軽い張力付与用バルーン160(図1、図1B、図12〜図14)が設けられる。他の空気より軽い張力付与用バルーン164(図1、図1B、図11、図15、図17、図18、図21)がケーブル27に沿って設けられる。これらの空気より軽い張力付与用バルーン164は、ケーブル27の自重をオフセットさせ、また、一次ケーブル27の重量部分および他の張力付与用バルーン164の上方の全構成要素、ドッキングステーション166(図13以下に記載)(飛行可能状態のロケット18を収容したキャリッジ20の運用重量を含む)を支持する目的のために、張力付与用バルーン160から張力付与用バルーン取付フレームまたは上側大型ハーネス162(図12〜図14に図示)への接続にも若干貢献する。バルーン160および164は、キャリッジ20およびその内容物ならびに他の構成要素の移動に起因する任意の上昇変動および反力に対応できなければならない。日々の熱変動および大気圧力変動に起因して、張力付与用バルーン160および164からの上昇も変動する。定格荷重の大部分まで一次ケーブル27へ張力付与するためには、さらなる量の上昇が必要となる。なぜならば、ケーブル27をできるだけ垂直に保持する必要があるからである。上記したように、空気より軽いバルーン164または164Aの1つ以上のさらなる組(図1、図11、図15、図16、図17、図20A、図20B)は、空気より軽いバルーン160よりも小型にすることができ、これらのバルーン164または164Aをケーブル27に沿って散在させることで、ケーブル27の自重および支持構造の重量および一次ケーブル27のスペーサアセンブリ158を日々の熱リフト変動と共に軽減することができる。ケーブルの自重下の破壊を回避するための安全マージンも得られ、これにより、正味の影響は、ケーブル27および関連付けられたバルーンが、重量がゼロであるかまたは負の重量であるケーブルに近づくだけとなる。一次ケーブル27は、以下に記載するウインチまたはホイスト168と係合し、ウインチまたはホイスト168に電力を供給し、図11および図13に示すケーブル経路経路170を形成する。ケーブル経路経路170は、一次ケーブル27によって形成されかつ一次ケーブル27によって封入される。一次ケーブル27は、キャリッジ20と係合し、一次ケーブル27から得られた電力により、キャリッジ20がケーブル27に沿って移動することができる。張力付与用バルーン取付フレーム162は、上側リング145および下側リング146によって構成される(図13〜図14)。上側リング145および下側リング146は、回転軸受149周囲において反対方向に回転することができる。上側リング145および下側リング146は、ギア付き回転駆動システム177によって駆動される。以下、上側リング145および下側リング146について説明する。

図13および図14中、ドッキングステーション166を図示する。ドッキングステーション166は、上側リング部172と、部品172および174とを有する。上側リング部172は、下側リング部174に対して回転することができる。部品172および174は、リング軸受176と係合可能であり、ギア付き回転駆動システム147によって駆動される(対応する回転駆動システム379について、図28も参照のこと)。ギア付き回転駆動システム147は、反応力スラスター178を含み、反応力スラスター178によってアシストされる。ギア付き回転駆動システム177および147はまた、張力付与用バルーン取付フレーム162の下側リング146に対する上側リング145の反対回転および上記したドッキングステーション166の上側リング部172および下側リング部174の下側リング146に対する上側リング145の反対回転を行う際にも、用いられる。張力付与用バルーン取付フレーム162およびドッキングステーション166の回転駆動システム177および147はそれぞれ、上側リング部172と下側リング146との間の全構成要素が上側リング部172および下側リング146とを含めて一体に回転するように調整され、これにより、関連付けられたケーブルが相互に周囲においてねじれる事態が回避される。キャリッジ20の下端がドッキングステーション166の上側リング部172内に保持されかつキャリッジ20が発射に最適な方向に回転されている場合、力スラスター178および148は、風に起因して発生した回転またはキャリッジ20の回転に起因して発生した回転を無効化する。ドッキングステーション166は、3つの内部キャリッジガイド180Aおよび180B(図13、図14)を2組有する。これらの内部キャリッジガイド180Aおよび180Bは、各キャリッジ20のラジアル凹部130に進入して、キャリッジトラクションドライブ26へ電力を供給しつつ、各キャリッジ20を適切なアライメントで安定して保持する。

再度図13および図14を参照して、リフトリングアセンブリ182が図示されている。リフトリングアセンブリ182は、断面が三角形または可能な場合は円形である短い管状リング183を有し、二次ケーブル184によって誘導されかつ二次ケーブル184へと電気的に接続される。二次ケーブル184は、ドッキングステーション166の上側リング部172から上方に延びて、張力付与用バルーン取付フレーム162の下側リング146へと接続する。三次ケーブル186(図13、図14)は、リフトリングアセンブリ182から上方に下側ホイスト198のフレームへと延びる。リフトリングアセンブリ182は、二次ケーブル184によって誘導されかつ二次ケーブル184から電力を抽出する。二次ケーブル184は、ドッキングステーション166へと接続される。リフトリングアセンブリ182は、三次ケーブル186によって支持される。三次ケーブル186は、下側ホイストキャリア200へと接続される。下側ホイストキャリア200は、下側ホイスト198のフレームである。図14Aを参照して、キャリッジ端部グリッパー196には、4つで1組のオリフィス195および一対のオリフィス197が設けられる。これらのオリフィス195を通じて、二次ケーブル184が自由に通過する。一対のオリフィス197を通じて、三次ケーブル186が自由に通過する。キャリッジ端部グリッパー196用の電力は、二次ケーブル184によって提供され得る。

管状リフトリング183は、1組の内方に延びる誘導構造要素または内部キャリッジガイド188を有する。これらの内部キャリッジガイド188は、3つの凹部130それぞれの内部において係合する。これらの凹部130は、キャリッジ20内において長手方向に延び、管状リフトリング183内のキャリッジ20の方向を維持し、キャリッジ20へ電力を供給する。リフトリングアセンブリ182は、管状リフトリング183と、キャリッジ旋回アセンブリ189とを含む。キャリッジ旋回アセンブリ189そのものは、一対の対向する旋回ピン190および回転駆動システム194、リフトリングガイド192ならびに可逆型トラクションドライブ193を含む。回転駆動システム194により、管状リフトリング183が回転される。管状リフトリング183は、ピン190によって規定された水平軸の周囲を旋回することができる。管状リフトリング183の重心は、管状リフトリング183の幾何学的中心と一致するように設定される。管状リフトリング183の幾何学的中心は、ピン190の軸と一致する。管状リフトリング183は、クランプまたはロック機構を有する。このクランプまたはロック機構により、キャリッジ20の重心36がピン190の軸上で保持されるような様態で管状リフトリング183を解放可能な状態でキャリッジ20へと取りつけることが可能となる。可逆型可変ピッチスラスター31の回転軸は、ピン190によって規定された水平軸と平行にされる。三次ケーブル186はそれぞれ、各リフトリングガイド192へと接続される。三次ケーブル186は、固定された長さのケーブルの2つのグループ内に設けられ、180°だけ離れた状態で下側ホイストキャリア200へと取り付けられ、これにより、キャリア200が下側のリフトリングガイド192へと接続され、キャリッジ端部グリッパー196(以下に記載)の移動の誘導が支援され、必要な場合に電力が搬送される。

リフトリングアセンブリ182は、回転駆動システム194を含む。回転駆動システム194は、管状リフトリング183および管状リフトリング183によってケーブル184および186に対して保持されたキャリッジ20の矢印P(図13)によって示される仰角を変更する。キャリッジ端部グリッパー196はまた、図12、図13および図14に図示される。キャリッジ端部グリッパー196は、下側ホイストケーブル201によって支持され得る。下側ホイストケーブル201は、下側ホイスト198へと取り付けられる。下側ホイスト198は、下側ホイストキャリア200上に取り付けられる。下側ホイストケーブル201は、図14中の矢印Qで示される方向に移動する。キャリッジ端部グリッパー196の動きは、電力を搬送する二次ケーブル184によって誘導され、三次ケーブル186によって支持される。キャリッジ端部グリッパー196は、キャリッジ20の上部を解放可能な状態でロックピン204によりロックすることができる。ロックピン204は、キャリッジ20の上部のピンロックレセプタクル32と協働する。キャリッジ端部グリッパー196がしっかりとキャリッジ20へ接続されると、キャリッジ端部グリッパー196は、キャリッジ20をドッキングステーション166から上昇させるかまたは上昇を支援し、リフトリングアセンブリ182が下降してドッキングステーション166の上側リング部172と接触したとき、キャリッジ20の重心36がピン190によって規定されたリフトリングアセンブリ182の水平旋回軸と一致するまで、リフトリングアセンブリ182を通じて上昇させることが可能となる。端部グリッパー196の動きを誘導するケーブル186の長さは、(端部グリッパー196がキャリッジ20から取り外され、ドッキングアセンブリ166との係合関係から解除されて短距離にわたって上昇された場合に)キャリッジ20が水平軸の周囲を回転できるような十分な長さにする必要がある。

下側ホイスト198は、既述したように下側ホイストキャリア200の下端に固定され、また、既述したようにキャリッジ20のトラクションドライブ26が管状リフトリング183内に入るかまたは管状リフトリング183から係合解除される際のリフトまたはアシストを行うために用いられる。下側ホイストキャリア200は、矢印Rで示すようにホイストケーブル202上から上側ホイスト168へと昇降される。上側ホイスト168は、図12、図13および図14に示す張力付与用バルーン取付フレーム162へと取り付けられる。電力が、二次ケーブル184を通じてホイスト168へと提供される。ホイスト168への電力供給は、三相電流または直流を用いることができる。図中の三相電流システムは、4つの二次ケーブル184からなるグループであり、さらに次のように識別でできる(図14中)。左から右方向において、ケーブル184Aはフェーズ1/3、ケーブル184Bはフェーズ2/3であり、ケーブル184Cはフェーズ3/3であり、184Dは電気的中性またはフェーズ1/3の複製として用いることができる。また、既述したように、空気より軽いバルーン160支持は、ロケット発射システム1の上側構成要素を支持し、一次ケーブル27および二次ケーブル184が(動作負荷がかかった場合でも)ピンと張るようにするための張力付与を保持するために必要な張力付与のうち大部分を提供する。図12、図13および図14に示すように、張力付与用バルーン取付フレーム162は、空気より軽いまたは張力付与用バルーン160の下側に配置される。

図1、図1B、図11、図15、図16、図17、図20Aおよび図20Bを参照して、複数のグループのより小型の空気より軽いバルーン164または164Aが図示されている。これらのバルーン164または164Aは、ケーブル27の自重および関連付けられた支持構造およびスペーサアセンブリを軽減するためのものである。バルーン164はテーパー付きであり、バルーン164Aは円筒形であるが、他の形状および構成も可能であり、本発明の範囲内に収まる。張力付与用バルーン保持器208を有する複数の大型ハーネス206はそれぞれ、3面下側スペーサまたはスタビライザアセンブリ210により、一次ケーブル27へと取り付けられる。各下側スペーサアセンブリ210は、上述したようなスペーサ158の構築および利用方法と同じ方法で、構築され、一次ケーブル27へと取り付けられる。バルーン164または164Aはそれぞれ、バルーン保持器または取付ポイント208へと接続される(図18)。下側スペーサアセンブリ210は、3つのアーム211を有する。これら3つのアーム211は、平面図に示すように正三角形を形成し、アーム211は、大型ハーネス206の各アーム222へ平行である。下側スペーサアセンブリ210は、アーム211の各交差部において接続構造214を有する。アーム211から、リード215が延びる。下側スペーサアセンブリ210からの各リード215は、大型ハーネス206の各バルーン保持器208へ取りつけられるように、延びる。また、複数の上側スペーサまたはスタビライザアセンブリ216も設けられる。スタビライザアセンブリ216は、スペーサアセンブリ210と同様に、一次ケーブル27を分離させ、ケーブルタイ218および219を所定位置にさらに保持する。上側スペーサアセンブリの構築および使用方法は、スペーサアセンブリ158および下側スペーサアセンブリ210と同様である。各上側スタビライザ216は、3つのアーム217を有する。これら3つのアーム217は平面図において正三角形を形成し、アーム217は、各アーム222に対して平行である。ケーブルコネクタ220は、各アーム217の交差部に設けられる。複数対の安定化タイ218が、アーム217の対向端部においてケーブルコネクタ220の一端に接続され、各アーム217に対して平行なアーム222の中点において保持器221へと接続される。別の組のケーブルリード219が、タイコネクタ220とバルーン保持器208との間に接続される。このような配置構成により、ハーネス206の所定位置での保持が支援される。ハーネス206は、一次ケーブル27の長さに沿ってバルーン164および164Aと共にそれぞれ周期的に取りつけられ、これにより、ケーブル27の自重および任意の取り付けられた構造物を補償し、ケーブルの直立状態保持を支援するためのケーブルへの張力付与を誘発させる。

上側スペーサ216の多様な構成要素を接続するための特定のアセンブリについて、以下に説明する。上側スペーサアセンブリ216と、上側スペーサアセンブリ216に接続されたアイテムとを図15A、図15Bおよび図15Cに示す。既述したように、上側スペーサ216は、正三角形を形成する3つのアーム217から構成される。図15Bおよび図15Cを参照して、ケーブルコネクタ220は、ベースプレート902を含む。ベースプレート902は、中央アーム904と、2本のアーム906および908とを有する。これら2本のアーム906および908は、90°を越える角度で中央アーム904から離隔される。ケーブルコネクタ220は、支持部分910をさらに有する。支持部分910は、概して反対側のアーム904である。ベースプレート902は適切に平坦であり、ベースプレート902に対し、ケーブル接続フランジ912が垂直に延びている。ケーブル接続フランジ912は、支持部分910の中間部分に沿って延びる。一対のアーム支持フランジ914および916も、ベースプレート902から垂直方向に延び、ケーブル接続フランジ912から等角度に間隔を空けて配置される。アーム904、906および908は、取っ手受容穴部920、918および922をそれぞれ有する。これらの取っ手受容穴部920、918および922は、各アーム904、906および908を通じて垂直方向に延びる。ケーブル接続フランジ912は、一連の均等間隔を空けて配置された取っ手受容穴部924を有する。取っ手受容穴部924は、フランジ912の高さに沿って延びる。

各ケーブル27は、少なくとも1つの(恐らくは多数の)接続構造925を有する。各接続構造925は、複数対の平行な対向して間隔を空けて配置されたフランジ受容接続フランジ926および927によって構成される。フランジ受容接続フランジ926および927は、ケーブル27の各軸に対して平行である。フランジ926は、平行にアライメントされた列状に配置された取っ手受容穴部928および930を有する。これらの取っ手受容穴部928および930は、その他のフランジ927上の対応する穴部928および930とアライメントされる。各ケーブルコネクタ220を各ケーブル27上の位置へと取り付けるために、ケーブル接続フランジ912を、フランジ受容接続フランジ926および927間に挿入する。この挿入は、穴部924が各穴部928とアライメントされた状態で行う。1組の取っ手932を各アライメントされた穴部928および924に挿入し、ナットまたは他の締結具受容部933に取り付けられる。各ケーブルコネクタ220を各ケーブル27へとさらに接続するために、図22に示すような同様の取っ手256を用いて、ケーブル27のループ244をクランプする。フランジ受容接続フランジ926および927を相互に十分に近づけることで、キャリッジ20およびトラクションドライブ26が各ケーブル27と完全に動作係合した状態でフランジ926および927を通過する際、トラクションドライブ26を各ケーブル27と係合させる。

既述したように、複数対の安定化タイ218により、ケーブルコネクタ220が、大型ハーネス206の一対のアーム222の各中点へと接続される。各安定化タイ218の一端において、接続ヨーク934が設けられる。接続ヨーク934は、一対の平行のフランジ936と、アライメントされた穴部938とを有する。アライメントされた穴部938を通じて、取っ手940が延びる。取っ手940はさらに、穴部908を通じて延び、ナットまたは他の締結具受容部942によって後で受容されて、安定化タイ218をケーブルコネクタ220へと接続させる。同様に、ケーブルタイ219は、連結ヨーク944を有する。連結ヨーク944は、一対の平行なフランジ946と、一対のアライメントされた穴部948とを有する。アーム904がフランジ946間に挿入され、取っ手950が穴部948および920に挿入され、ナットまたは他の締結具受容部952に挿入される。

図15Eは、下側スペーサアセンブリ210(図15)を接続構造214によってケーブル27および大型ハーネス206へと接続した様子を詳細に示す。係合ループ244により、一対の接続構造925をケーブル27へと固定する。接続構造925は、垂直フランジ960によって構成される。垂直フランジ960からは、接続フランジ962が延びる。接続フランジ962は、列状に配置された取っ手穴部963を含む。1組のアーム支持フランジ966が、垂直フランジ960から延びる。垂直フランジ960には、アーム支持フランジ966が適切な溶接手順によって溶接される。垂直フランジ960はそれぞれ、下側スペーサアセンブリの各アーム217へと適切な溶接または他の手順によって接続される。アーム支持フランジ966は、相互に角度付けされ、各アーム217と係合する際にも角度付けされ、これにより、強靱な構造支持が得られる。接続フランジ962は、接続構造925の平行フランジ間に配置され、穴部が穴部928(図15Bを参照して)および取っ手932とアライメントされ、接続フランジ962の各アライメントされた穴部および穴部928ならびにナットまたは他の締結具受容部933(図15Aを参照)を通じて挿入され、これにより、接続構造がケーブル27へと固定される。

垂直フランジ960は、指部分968を有する。指部分968を通じて、穴部970が延びる。下側スペーサアセンブリ210を大型ハーネス206へと取りつけるための各リード215の端部は、連結ヨーク972を有する。連結ヨーク972は、平行なフランジ974および976によって構成される。フランジ974および976を通じて、アライメントされた取っ手受容穴部978が延びる。穴部970および978がアライメントされた状態で指部分968がフランジ974および976間に挿入されるように、ヨーク972を移動させる。取っ手980を穴部970および978を通じてナットまたは他の締結具受容手段982に挿入する。

安定化タイ218はアーム222の中点へ接続すると既述した。これを行う装置を図15Dに示す。タイ接続フランジ984がアーム222それぞれの中点に取りつけられ、アーム222それぞれの中点から延びる。フランジ984は、2本の短アーム986を有する。これらの短アーム986はそれぞれ、取っ手受容穴部988を有する。各タイは、上述したように接続ヨーク944をフランジ946と共に有する。各タイ218からのヨーク944をフランジ984の適切なアーム986上においてスリップさせ、取っ手を穴部948および988を通じて挿入し、ナットなどの締結具によって所定位置において締結する。

ハーネス、スペーサおよびスタビライザそれぞれを取り付けるための構造は好適には、同一の種類の構成要素およびサブ構成要素によって構成される。この種の構造物は強靱であり、安定しており、また製造および使用が容易である。

複数の3面上側スペーサまたはスタビライザアセンブリ260は、スペーサアセンブリ210と実質的に同じであり、(図18に示すように)大型ハーネス206の上方に配置される。スペーサアセンブリ260の詳細な構造およびスペーサアセンブリ260を一次ケーブル27へ取りつける方法は、スペーサアセンブリ158および下側スペーサアセンブリ210と実質的に同じである。図18に示すように、正三角形を形成する3本のアーム264の複数対の接続アームの交差部において、スペーサアセンブリ260は、接続構造262により、ケーブル27へ取り付けられる。(比較的高重量のケーブル27と比較して)軽量である1組のケーブル266が、接続構造262からバルーン保持器208へと延びる。バルーン保持器208は、これらのケーブル266を大型ハーネス206へと保持するように構築される。発射システムの組み立て時またはバルーン164のメンテナンス時において、軽量ケーブル266は、大型ハーネス206を支持する。

図18および図19に示すように、1組の3つの電気反応力スラスター800はそれぞれ、各アーム222の交差部において、回転可能な支持ジョイント802へと取り付けられる。各スラスター800は、ファン804を含む。ファン804はそれぞれ、ファンハウジング806内に取り付けられる。各ハウジング806は、一対のアーム808間において旋回可能に取り付けられる。各アーム808は、ハウジング806内に延びる同軸旋回ピン809を有し、これにより、各ハウジング806が矢印Tの方向において軸S−S周囲を時計回りおよび反時計回りに旋回することが可能となる。アーム808は、中央アーム810から分岐する。中央アーム810は、上述したように回転可能な支持ジョイント802に取り付けられる。スラスター800は、ジンバル電気スラスターである。スラスター800は、旋回可能でありかつ回転可能であり、必要に応じて垂直方向に対して方向付けられた発射システム1を保持するように作動する。スラスター800は、風の力を補償し、さらに、部分的または全体的に収縮したバルーン164の交換またはメンテナンスが可能となるまで、バルーン164を補償する。大型ハーネス206の発射システム1のベースに対する位置は、位置センサー812によって制御される。位置センサー812は、グローバルポジショニングシステム(GPS)であり得る。グローバルポジショニングシステム(GPS)は、スラスター800の方向および力を制御するコンピュータへ位置基準データを供給する。

以下、バルーン164(バルーン164Aも同様)を一次ケーブル27へ取り付ける様子について、図15、図16、図17、図18、図20Aおよび図20Bを参照して説明する。スペーサアセンブリ260は、図18に示す軽量ケーブル266と共に、上側スタビライザ216の上方に配置される。この様子は、明確さのために図15中では省略している。先ず図15を参照して、一次ケーブル27が図示されており、上側ハーネス206を安定させるための下側スタビライザ210および上側スタビライザ216が設けられている。3つのバルーン164(そのうち1つのみを実線で図15に示す)が、ケーブル27の自重と、多様なスタビライザと、ケーブル27へと付加される任意の過剰負荷とをオフセットさせるために設けられる。バルーン164の直径に応じて、バルーン164は、管状セパレータを必要とする場合がある。この管状セパレータは、バルーンと同じ材料で構成され、同一の空気より軽い気体が注入されている。ケーブル27がバルーン164(またはバルーン164A)と接触するのを回避するために、安定化ストラップまたはウェビング227(図15A)を設ける。安定化ストラップまたはウェビング227(図15A)は、このような接触を回避するために、バルーン164をケーブルセパレータ(例えば、上側スペーサアセンブリ260(図18))へと取り付けるために用いられる。各安定化ストラップ227は、スタビライザ228の一部である。スタビライザ228をケーブル27それぞれに接続する様態は、他のスタビライザをケーブル27を取り付ける際と同様の様態である。スタビライザ228は、接続部材229をさらに有する。接続部材229は、各安定化ストラップ227を所定位置に保持する。上記を行う様態を図16中により詳細に示す。図16は、図15中の方向16−16でとられた上面図である。スタビライザ228の3つの交差部内の一次ケーブル27へ各スタビライザ228が取り付けられていることが分かる。スタビライザ228は、3つの各アーム234によって構成される。これらのアーム234は相互に交差して、正三角形を形成する。各接続部材229から、一対の安定化ストラップ227が形成する角度は、各対が各バルーン164と接触するようにかつ両者間がほぼ接線となるような角度である。ストラップ227はそれぞれ、接線ストラップ接続部224によってバルーン164へと接続される。ストラップ接続部224により、ケーブル27がバルーン164(またはバルーン164A)と接触する事態が回避される。ストラップ接続部224(図15)は、安定化ストラップ227を各バルーン164(またはバルーン164A)へと接続するための適切な接着剤、プラスチック溶接または適切な強度の糸を用いた縫い目であると有利である。

図17は、3つのバルーン164がバルーン保持器208において大型ハーネス206へと取り付けられている様子を示す。上側スタビライザアセンブリ216の安定化ケーブルタイ218がアーム222上のタイ保持器221へと接続されている様子が図示されている。図17中、力ベクトルFFが張力付与ケーブル219に沿って延びており、張力付与力がケーブルコネクタ220からバルーン保持器208へと延びている。

図20Aおよび図20Bは、取り付けシステムの側面図である。各バルーン164(図20A)および164A(図20B)は、軽量かつ強靱な張力付与基礎コネクタ232を有する。張力付与基礎コネクタ232は、大型ハーネス206のバルーン保持器208へと接続される。1つ以上のコネクタ232は管状であり得、これにより、交換用の空気より軽い気体を各バルーン164中へと搬送して、漏れを補償する。バルーン164および164Aは空気より軽いバルーンであるため、張力FFがコネクタ232に沿って矢印で図示される。コネクタ232は、各バルーン164および164Aの膜に正接している。いくつかの点において各バルーンを接続するための1組の3つ以上のコネクタまたはスタビライザ228(図16)が図示されている。

上記にて説明したように、張力付与用バルーン取付フレーム162は、上側回転部145および下側回転部146(図13、図14)を有する。上側回転部145および下側回転部146は、図12に示すように回転移動に起因する摩擦を低減するように、垂直軸上のリング軸受149を通じて接続される。反応力スラスター148は、上側回転部145の周囲に接線方向に取り付けられる。同様に、反応力スラスター178は、ドッキングステーション166の下部174の周囲に取り付けられる。上側回転部145上に取り付けられた推進ユニットおよび部分174上に取り付けられた推進ユニットを用いて、これらが回転しないようにする。上部145上の推進ユニットは、ギア付き回転駆動システム177と協働して、下側回転部146の上側回転部145に対する回転をアシストする。同様に、下部174上の推進ユニットは、ギア付き回転駆動システム147(図13、図14)と協働して、上側回転部172の回転をアシストする。2つのグループとして収集された二次ケーブル184は、下側回転部146上の相互に対向して(180°で離隔されて)取り付けられる。上側ホイスト168は、下側回転部146に取り付けられる。ケーブル184は、バルーン取付フレーム162をドッキングステーション166(図13、図14)へと取り付け、電力を必要なだけ搬送する。ケーブル184はまた、下側ホイストキャリア200、キャリッジ端部グリッパー196およびリフトリングアセンブリ182の移動を誘導する。ケーブル184の長さは、下側ホイストキャリア200および下側ホイストキャリア200から懸架されたアイテムの重力に起因する局所的加速に起因するある期間の下方加速を安全に可能にするだけの十分な長さであり、また、ロケット18が自由落下条件下でキャリッジ20から発射されるよう、ロケット18を拘束部から接続解除できるくらいの十分な長さである。さらなる長さのケーブル184とすることで、下側ホイストキャリア200の残り部分および下側ホイストキャリア200から懸架された全アイテム(例えば、装填されたキャリッジ20または空になったキャリッジ20)を減速させるためのさらなる期間も得られるようにすることが必要である。さらなる長さのケーブルとすることで、短期ブースター不発の際に、完全装填状態のキャリッジ20を静止状態まで減速させることが可能となる。

上記したようにまた以下にさらに記載するように、システム1のアイテムを多様なケーブルへと固定する手段が必要となる。図21に示すケーブル240は、ワイヤストランド242によって構成される。ケーブル240の各ストランド242は、ループアウト部分またはループ244を持ち得る。ループ244は、ケーブル27の本体の外面から延びて、ケーブルの外面の大部分を妨害することなくアイテムをケーブル27へと固定する。各ループ244は、各ケーブル27の本体から延びて、ケーブル27の本体内へと戻る。例えば、図22に示す適合コネクタ247は、以下に詳述するような様態である。すなわち、適合コネクタ247は、突出フランジ248を有する。突出フランジ248は、一連のボルト穴部249およびさらなる一連のボルト穴部250を有する。これらのボルト穴部250は、一対の平行壁部252を通じて延びる。一対の平行壁部252は、共有ベース253から平行に延びる。適合コネクタ247をケーブル27へと付勢することができ、その際、ループ244は平行壁部252間にスライドし、その各ループ穴部254は穴部250とアライメントされる。ボルト256をループ穴部254およびボルト穴部250を通じて延ばすことができ、これにより、適合コネクタ247をケーブル27へ接続することができ、ナットを各ボルト256に取り付けることで、確実な接続が得られる。上面図を図23に示す。あるいは、図24の上面図に示すように、適合コネクタ257の代わりにスペーサ259によって平行壁部255を分離してもよい。ケーブル27は、図25に示すようにキャリッジ20の反対方向O1およびO2に回転する一対のトラクションドライブ26Aによって把持することができる。

上記に説明してきたロケット発射システム1を用いるためには、ロケット18をそれぞれ、図5に示すような装置のうちの1つの中のキャリッジ20に装填する。その後、ロケット18を横方向運搬デバイス46によって経路15に沿って輸送する。その後、図9を参照して説明したように、各テーパー付きアライメントピン142およびフラクショナル回転ツイストロックピン144およびその各協働するアライメントピンソケット152およびフラクショナル回転ツイストロックピンソケット154を用いて、横方向運搬デバイス46を昇降アセンブリ60へと固定する。張力付与用バルーン160およびバルーン164それぞれを用いて、二次ケーブル184および一次ケーブル27をぴんと張った状態で保持する。バルーン164は、一次ケーブル27における張力付与に貢献する。下側のケーブルへの張力付与は、張力付与用バルーン取付フレーム162およびケーブル分離を介して移動され、大型ハーネス206、スペーサ158およびスペーサ228(図11、図15および図18)を介してさらなる張力付与が達成される。

各キャリッジ20が回転して内部キャリッジガイド133とアライメントがとられ、下側ガイド管部124(図8)内へと装填される。その後、下側ガイド管部124の上部を傾けて、下側ガイド管部124が停止部132と係合して上述したようにキャリッジガイド133および138間のアライメントが得られるまで、二次誘導構造125(図10)の下部と係合させる。その後、トラクションドライブ26を用いて、キャリッジ20を上方にケーブル27上をドッキングステーション166を通じて移動させて、その上部172内へと移動させ、部分的にリフトリングアセンブリ182内へと移動させる。リフトリングアセンブリ182は、ホイスト168によって下降されて、リフトリングアセンブリ182はドッキングステーション166の上部172(図13、図14)と係合する。端部グリッパー196を下降させ、キャリッジ20の上端に適切に取り付ける。下側ホイスト198は、ケーブル27から移動してきた二次ケーブル184内の電流を電源とし、キャリッジ20をさらに上昇させてリフトリングアセンブリ182とさらに係合させる。これにより、リフトリングアセンブリ182、キャリッジ20およびロケット18の全体の重心がそれぞれリフトリングアセンブリ182の旋回軸と一致する。このようにして、下側ホイスト198は、キャリッジ20をドッキングステーション166から上昇させる際、内部キャリッジガイド180Aおよび180Bと係合するトラクションドライブ26をアシストする。その後、キャリッジ端部グリッパー196は、ロックピン204をキャリッジ20のピンロックソケット32から接続解除し、下側ホイスト198を用いて最小量だけ上昇させる。リフトリングアセンブリ182は、二次ケーブル184によって誘導され、三次ケーブル186によって支持される。ホイスト168は、キャリッジ20の下端がドッキングステーション166の下部174内から抜けて上部172内のみに存在するようになるまで、キャリッジ20をさらにリフトする。ここで、下側ドッキングステーション166内のギア付き回転駆動システム147と、ギア付き回転駆動システム177および張力付与用バルーンフレーム162とにより、全構成要素がリング軸受176および149間においてロケット18の発射に適した方向において協働様態で回転する。スラスター148および178は、同時に動作して、ドッキングステーション166の下部174および張力付与用バルーン取付フレーム162の上側リング145の回転を防ぐ(図14)。

次に、ホイスト168は、キャリッジ20をできるだけ高高度までリフトして、ドッキングステーション166との係合状態を全て解除する(ロケット18を保持しているキャリッジ20は、重量が重なっているため、より高高度までリフトする必要がある)。そして、ロケット18の安全な発射のために、キャリッジ20を短管状リング183の中間部内まで移動させる。回転駆動部システム194は、90°で延びる可逆型可変ピッチスラスター31と協働して、短管状リング183をキャリッジ20と共に回転させて、発射に適した水平方向に対して適切な角度とする。可逆型可変ピッチスラスター31を用いて、回転駆動部システム194をアシストし、ピン190を通じた水平軸周囲におけるキャリッジ20の揺動を回避する。キャリッジ20が発射に適した所望の仰角となりかつ安定した場合、可逆型可変ピッチスラスター31をそのヒンジ周囲においてさらに回転させて、高温ロケット気体との接触を回避する。

回転駆動部システム194のアシストにおいては、変更が可能である(例えば、、詳細には、旋回ピン190周囲におけるキャリッジ20の揺動の回避のための、キャリッジ20のリフトリングアセンブリ182内における配置および安定化)。図13B〜図13Cを参照して、キャリッジ20の両端において、可逆型可変ピッチスラスター31および一対の付随するハブモータ822が設けられ得る。各スラスター31およびハブモータ822は、エンドカバー830の下側のキャリッジ20の一端内に収容することができる。各スラスター31は、1組の回転可能なブレード826を有する。これらのブレード826は、キャリッジ20の両端において、旋回可能なスラスターマウンティング828内に取り付けられる。各マウンティング828は、ヒンジアセンブリ829上に取り付けられ、静止位置(図13C中の点線で示す)とキャリッジ20の長手方向軸に対して平行な稼働位置(図13C中、実線で示す)との間で油圧アクチュエータ832によって移動することができる。油圧アクチュエータ832は、アクチュエータ旋回834の周囲を旋回する。スラスター31が稼働位置に来ると、矢印Uに示すように気流が発生する。これにより、キャリッジ20の揺動が回避される。ハブモータ822が可逆型であるのは、気流が両方向に移動することが可能であるからである。同様に、ブレード826のピッチも可変であり、ブレード826が回転している箇所の周囲の空気変化と共に変化する。しかし、ロケット18のエンジンが発火すると、図13Cの左側部部分においてスラスター31が点線で示すように鈍角で移動することが可能となり、これにより、短期ブースター排気を回避する。スラスター31の上端も鈍角位置へと移動し、これにより、ロケット18をキャリッジ20内へと装填することが可能となる。キャリッジ20の内部には、連続的耐圧/耐熱管部836が設けられる点に留意されたい。連続的耐圧/耐熱管部836は、端から端まで延びて、内部にロケット18を収納する。1組の3つ以上のセンタリング支持部840により、各可逆型の可変ピッチスラスター31のセンタリングが維持される。

ホイストケーブル202(図14)の上端は、上側ホイスト168から送られ、リフトリングアセンブリ182の可逆型トラクションドライブ193は、二次ケーブル184と動作係合した状態で、下方に駆動を開始する。ホイストケーブル202は、リフトリングアセンブリ182、キャリッジ20、ロケット18およびケーブル202によって支持された他の全構成要素を繰り出して、摩擦および空気抵抗に打ち勝つために駆動部193によってアシストを受けながら、これらの要素を下方に移動させる。その結果、これらの要素は1gの加速で自由落下し、ロケット18は、キャリッジ20に対して無重力となる。自由落下時における制御を維持する目的と、ケーブル202の緩みおよび制御不能な巻き戻しを回避する目的とのために、上側ホイスト168内において若干の摩擦が維持される。自由落下前に、キャリッジ20の退避エンドカバー30(図9、図9C、図13、図13A)を開口させる(または、図13Cに示すエンドカバー830を開口させる)。ロケット18をキャリッジ20内に保持していたキャリッジ20の内側の退避アーム34または35(図26)を(以下に記載のように)退避させ、ロケット18の短期ブースターロケットモータに点火して、ロケット18をキャリッジ20から駆出する。前記短期ブースターロケットモータは、キャリッジ20の耐圧/耐熱制限条件が守られている場合のみに動作するため、発射システム1の損傷が回避される。

ロケット18が弾道経路上の十分離隔した場所まで移動した後、ロケット18の主要モータを必要に応じて安全に点火することができ、これにより、発射システム1への損傷を回避する。上側ホイスト168(図12)からのケーブル202の繰り出しが、リフトリングアセンブリ182(図13)の可逆型トラクションドライブ193が制動モードで動作しているときに徐々に停止され、これにより、キャリッジ20、下側ホイストキャリア200、キャリッジ端部グリッパー196およびリフトリングアセンブリ182(図12、図13、図14)のさらなる自由落下が回避される。その後、可逆型可変ピッチスラスター31(図13C)を用いて、キャリッジ20が垂直位置へと回転するのをアシストすることができる。その後、可逆型可変ピッチスラスター31をキャリッジ20の端部へと退避させ、可逆型可変ピッチスラスター31を用いて、キャリッジ内部からの排気ガスを全てパージした後、気象カバー30を閉鎖することができる。

リフトリングアセンブリ182の短管状リング183と、空になったキャリッジ20とは、垂直位置まで回転されている(垂直軸周囲における回転のために、キャリッジ20が垂直位置にあるときに回転慣性モーメントが最低となるため)。その後、これらのリフトリングアセンブリ182の短管状リング183と、空になったキャリッジ20とを、ドッキングステーション166の上部172と係合した上側ホイスト168により下降させる(図13および図14に図示)。その後、さらなる支持または誘導が必要な場合、キャリッジ20およびキャリッジ端部グリッパー196を共に移動させてキャリッジ20をキャリッジ端部グリッパー196にロックした後、キャリッジ20を下降させて、上部172と係合させる。その後、キャリッジ20の下端を下降させて、ドッキングステーション166の上部172と係合させる。次に、張力付与用バルーン取付フレーム162の下部146(図14)およびドッキングステーション166の上部172を回転させて、リフトリングアセンブリ182の内部キャリッジガイド188(図13、図14)および上部172の内部キャリッジガイド180をドッキングステーション166のケーブル27(図13)とアライメントさせる。その後、ホイスト168により、キャリッジ端部グリッパー196をリフトリングアセンブリ182の上部(図12、図13、図14)まで下降させ、キャリッジ20を解放させる。リフトリングアセンブリ182も、キャリッジ20から係合解除される。

キャリッジ20は、一次ケーブル27によって形成されたケーブル経路経路170(図11)を回生制動を用いて迅速に下方に駆動して、キャリッジ20の下方速度を制御可能なレベルで維持する。上記発射ステーションおよび他の発射ステーション内の一次ケーブル27へと返送された電力は、別の発射システムへと送られて、これにより、別のキャリッジ20をケーブル経路経路170まで上昇させるのに必要な電力を補給または交換する。最小グループである4つの稼働中の発射システムと、すぐに使用が可能な第5の稼働中の発射システムとを共に用いる構成が考えられ、稼働中の発射装置にメンテナンスが必要となるかまたは正味のロケット発射装置の高速化が必要となるまで、第5の稼働中の発射システムは、特殊な軽量キャリッジを用いて、低負荷(例えば、観光または高高度スカイダイビング)用として使用する。実現可能な速度として、複合発射速度を1回/時間とすることが考えられる。

空になったキャリッジ20が再度二次誘導構造125(図1A、図2、図8、図10およ図び11)に進入した後、キャリッジ20が二次誘導構造125から係合解除されかつキャリッジ20および下側ガイド管部124の複合重心が下側ガイド管部124の回転軸と一致する点において下側ガイド管部124内においてキャリッジ20がセンタリングされるまで、当該キャリッジ20をさらに下降させる。その後、下側ガイド管部124を垂直位置へと戻し、昇降アセンブリ60の上の適切にアライメントされた横方向運搬デバイス46上にキャリッジ20を下降させる。横方向運搬デバイス46は、空になったキャリッジ20を再装填のために爆破耐性アセンブリベイ10へと返送するか、または、交換用および改造のために格納ラック7へと返送する。別の事前組立後ロケット18、キャリッジ20および横方向運搬デバイス46をシステム1内へと装填することができ、次のロケット18を上述したように発射する。

退避アームの1つの可能な構造として、V方向に退避する退避アーム34を設置して、ロケット18をキャリッジ20中に図26に示すように保持する構造がある。ロケット18は、少なくとも6個の均等間隔を空けて配置された調節可能スロット300を有する。これらの調節可能スロット300は、退避アーム34を受容する。ここでは、退避アーム34は、各スロット300に対して1つのアーム34となる。

次に図27を参照して、別の異なる退避アーム35が提供され得る。各退避アーム35は、ヘッド部材302と、ベース部材304とを有する。ヘッド部材302は、スロット300のうち1つに進入する。ベース部材304からは、対向する同軸旋回ピン306が延びる。茎部308は、ヘッド部材302およびベース部材304と接続されて、ベース部材304と茎部308との間に延びるウェブまたはブレース310を強化する。キャリッジ20は、内部爆破耐性管部312を有する。内部爆破耐性管部312は、キャビティ314を有する。管部312は、一対の保護扉316を有する。一対の保護扉316は、ヒンジ318上に取り付けられる。ヒンジ318は、(矢印Wで示すように)キャビティ314の閉鎖部に配置され得るか、または、外側方向に旋回して図27に示すようにキャビティ314の開口部に配置され得る。管部312はまた、キャビティ被覆端部扉320を有する。扉320は、保護扉316および320およびキャビティ314のための気流偏向器322と、強化柱張力付与部材324と、ピン保持器326とを持ち得る。ピン保持器326は、キャビティ314の部分を規定する側壁部332の対向する側部上の旋回ソケット331に進入するための同軸旋回ピン328を保持する。扉320は、開口位置および閉鎖位置間においてピン328上を旋回する。壁部332も、退避アーム35のピン306を受容する旋回ソケット334を有する。

キャビティ被覆扉320は、油圧退避ピン336をさらに有する。油圧退避ピン336は、扉320のアーム340内に配置されたソケット338を出入りし、ベース部材304内の穴部339を出入りする。扉320は、平行脚部342をアライメントされた穴部344と共に有する。退避アーム35の茎部308は、直立部分346をスロット348と共に有する。スロット348は、茎部308内において長手方向に延びる。部分346は脚部342間に延び、スライダーピン350は、スロット348を通じて各穴部344内へと延びて、退避アーム308をキャビティ被覆扉320へと連結する。油圧アーム352は、脚部354をアライメントされた穴部360と共に有する。これらの穴部360は、キャビティ314のエンドフロア364において一対の脚部362間にはめ合わせるためのものである。脚部362は、アライメントされた穴部366を有し、脚部354は、ピン356によって所定位置に保持される。ピン356は、穴部360および366を通じて延びる。別の一対の平行脚部368は、シャフト369から延びる。シャフト369は、アーム352から概して前方に延びる。一対のアライメントされた穴部370は、ピン371を受容する。扉316は、扉320と協働した様態で、油圧手段または電子機械手段によって開け閉めされる。

上記の配置構成のロック扉316および320が開口位置にある様子が図27中に図示されている。各退避アーム35のヘッド部材302は、ロケット18内の各スロット300内に留まる。ロケット18がキャリッジ20と共に自由落下してキャリッジ20に対して無重力状態となった場合、アーム35は、アーム35と共に動作している残りのアセンブリと共に各キャビティ314内へと高速退避し、扉316および320が閉鎖される。その直後に、ロケット18のブースターロケットモータの点火が行われる。各ロケット18は、小型の複数組のホイール372を持ち得る。これらのホイール372は、スラスト線がキャリッジ20の内部管部と完全に同軸になっていない場合またはスラスト線がロケットの質量中心を通過していない場合において、発射時においてロケット18を管部312内においてセンタリングされた状態で維持する。

ロケット発射に加えて、望遠鏡をユニット上部まで上昇させる必要がある場合において、本発明の別の例を用いることができる。図28および図28Aを参照して、望遠鏡保持システム373が図示されている。図28Aは、バルーン160の展開前の様子を示す。望遠鏡に関連する構成要素について、以下に記載する。システム1は、3本の一次ケーブル27を有する。これらの一次ケーブル27は、電力を搬送し、ドッキングステーション374へと取り付けられる。ドッキングステーション374は、上部376を有する。上部376は、矢印Xの方向において回転駆動システム379を用いて下部378に対して回転させることが可能である。図28Bおよび図28Cを参照して、回転駆動システム147は、上部376および下部378をリング軸受850によって相互に回転させる。リング軸受850は、断面が反転L字型である部材852を有し、走行路857および858内に複数組の玉軸受854および856が設けられ、上部376およびL字型部材852ならびに下部378およびL字型部材852内に859および860がそれぞれ設けられる。

ケーブル27の上端は、図示のように高速に保持される。1本のケーブル27Aが、下部378内の開口部862および適切なクランプ機構864を通じて角度を以て延びる。クランプ機構864は、ケーブル27Aを強固に保持する。ケーブル27のうち第2のケーブルがケーブル27Bとして図示され、適切な手段によってフランジ866へと強固に保持される。この様子をさらに図28Cに示す。ケーブル27のうち第3のケーブルも、同様に強固に保持される。モータ868は、ギア870を回転させる。その後、ギア870は、上部376の歯部872へと接続され、これにより、矢印Yで示すような上記回転が行われる。保護ハウジングは、モータ868およびギア870を封入し得る。

3つ以上の反応力スラスター380を用いることができ、これらの反応力スラスター380は、部分390および378の相対回転をオフセットさせる。図28に示す別の発射システムがロケット発射に用いられる際、部分390および378は静止状態で保持される。他のドッキングステーションと同様に、リング軸受377および回転駆動システム147は、ドッキングステーション374の上部376および下部378間に設けられる。二次ケーブル184も、電気を動力源とする構成要素を動作させるための電力を搬送する。二次ケーブル184は、2本のケーブルからなる直流装置または4本のケーブルからなる三相装置であってもよい。

リフトリング382は、矢印Zで示す方向においてケーブル184上で上下に駆動する。リフトリング382は、可逆型トラクションドライブ386と、構造物387と、回転駆動部381とを含む。構造物387は、矢印AAで示す方向において旋回可能なキャリッジ20を保持する。回転駆動部381は、リフトリング382およびキャリッジ20の角度を変更する。上側ドッキングステーション388は、上部390および下部392を有する。上部390は、通常は静止状態で保持され、下部392は、矢印BBで示す方向において垂直軸周囲を回転駆動部381を用いて回転することができる。リング軸受394により、このような回転に起因する摩擦が低減される。最小数の組の3つの反応力スラスター397により、上部390が垂直軸周囲において回転する傾向が無効化される。

硬質昇降機シャフトまたは昇降機管部396は、特殊キャリッジ398を上部マウント399まで搬送し得る。各特殊キャリッジ398には、望遠鏡CCが内蔵される。特殊軽量キャリッジまたはキャリッジ20Aは、リフトリング382から輸送されたキャリッジ20を上方に昇降機管部396を通じてマウント399へと輸送する際にも用いられ得る。1組の電力搬送ケーブルまたはレールを、昇降機管部396の内側に取り付けることができる。昇降機管部396は、キャリッジ398または20Aのホイールと係合し、(ケーブル27と係合したトラクションドライブ26のホイールと同様に)電力を受け取って、これにより、昇降機管部396の内側においてキャリッジ20Aを上下に輸送することが可能となる。バルーン(単数または複数)160は、上述したように昇降機管部396に取り付けられるかまたは昇降機管部396を包囲し、これにより、ケーブル184への十分な張力付与が可能となり、リフトリング382を望遠鏡CCを内部に保持した特殊キャリッジ398と共に輸送することと、ケーブル自体および前記ケーブルに取り付けられた装置を支持することとが可能になる。

望遠鏡上部マウント399は、タレット状のプラットフォーム402を含む。プラットフォーム402上には、回転可能なターンテーブル404が配置される。回転可能なターンテーブル404は、静止上部390に対して回転する。望遠鏡受容穴部405は、図28Aおよび図29に示すように、プラットフォーム402およびターンテーブル404を通じて延びる。マウンティング壁部406は、ターンテーブル404から延びる。望遠鏡保持構造またはリング408は、望遠鏡CCが内部に収容された特殊キャリッジ398をクランプし、その際、キャリッジ398の重心は、リング408の中心に配置される。リング408は、リフトリングアセンブリ182と同様の様態で機能するが、トラクションドライブは用いない。図29に詳細に示すように、リング408は、同軸旋回ピン410を有する。同軸旋回ピン410は、マウンティング壁部406のソケット412内へと延びる。マウンティング壁部406、テレスコピックチルト型構造411のためのリング408および旋回ピン410が設けられる。よって、キャリッジ398と、キャリッジ398内に取り付けられた望遠鏡CCとを上方に所望にチルトさせることができ、矢印DDで示すターンテーブル404のアジマス回転により、キャリッジ398および内部の望遠鏡CCが任意の所望の方向へと方向付けられる。ターンテーブル404およびプラットフォーム402は、昇降機管部396に対して矢印HHおよびII(図28A、図29)で示す反対方向にそれぞれ独立して回転可能となるように設定することができる。この回転は、駆動部381と同様の回転駆動部383によって行われる。プラットフォーム402は、プラットフォーム402の回転慣性モーメントと、ターンテーブル404およびその上方の部品のアセンブリの回転慣性モーメントとを等しくするための半径方向に調節可能な重量を持ち得、これにより、両者が互いに反対方向に回転した際、ターンテーブル404およびその部品の回転時において、昇降機管部396へ付加される正味のトルクはゼロとなる。

ロケット発射システム1は、多様な目的のために用いることができる。例えば、ロケット発射システム1を用いて、単一の有人ロケットまたは基本ロケット601を発射する。ロケット601は、操縦可能なモータ603を図30に示すように有する。操縦可能なモータ603は、矢印EEで示すような方向において移動可能であり、これによりロケット601が操縦される。人員または乗員GGが、流体が充填された、ジョイント607付きの発射または再突入用服605を着用している様子が図示されている。服605は、発射時には最適な空気力学的直立位置でロックされ、ロケット601の先端に足を向けてロックされている。これにより、発射時におけるロケット18の燃焼によるG力に耐える。ロケット601の停止後および服のジョイントのロック解除後、服605を所望にロケット601から取り外し、これにより、乗員GGは自由に動くことが可能となる。前記服を再突入のために用いる場合、乗員GGを包囲する流体の一部を多孔性パッドを通じてポンピングして、再突入時に再突入服605の外部を蒸発によって先ず脚部から冷却する(発射時にも、同じポンピング動作および冷却効果を得ることができる)。服605を着用した乗員GGをロケット601上に載置することで、発射フェーズ時において乗員GGは良い視界を得ることができる。服605の周囲における空気力学的フェアリングは不要である(ただし、服605が空気力学的フェアリングを提供するように構成されかつ1組のジョイント607が所定位置にロックされた場合、空力抵抗は、最適な発射に必要な空力抵抗よりも高い場合を除く)。

図31は、服605中の観光客または硬質ポッド608中の材料を輸送するための可能な方法を示す。服605中の観光客または硬質ポッド608中の材料は、解放可能な状態でコアロケット604にクランプされる。主要ロケット601は、発射後に一定期間が経過した後、制御された発射を中止する。主要ロケット601の制御された発射が中止されると、コアロケット604を主要ロケット601から解放可能となる。フロントガラス609を用いて、服605中の観光客またはポッド608を、ロケット601が宇宙へ移動する途中に大気を通過する際における高速空気から保護することができる。このような大気通過時において、服605またはポッド608は、矢印JJで示す方向において解放可能となる。コアロケット604は、1組のターンテーブルフィン602を持ち得る。これらのターンテーブルフィン602は、方向制御システムによって方向KKにおいて回転され、これによりロケット601が操縦される。

図32は、そり状の再突入フレーム616を備えた別のポッド610を示す。乗員GGは、発射または再突入用の服605を着用する。そり状の再突入フレーム616は、操縦フィン619と、エアロスパイク611とを含む。エアロスパイク611は、伸展可能なアンテナ状の構成をディスク613と共に有する。ディスク613は、前方衝撃波イニシエータとして機能し、これにより、服605の空気力学的加熱を低減するための衝撃波615を発生させる。

図33において、再突入服605を着用した人員GGが、よりロケット形状のフレーム617内に入っている様子が図示されている。フレーム617は、方向操縦フィン618およびエアロスパイク611を備える。フレーム617は、図32を参照して上述したディスク613を有する。ガイダンス機材および格納区画が、後部内部フレーム617内に配置され得る。

図34および図35中、適切な宇宙服605が人員GGの上で図示されている。宇宙服605も、G力による影響に対応するように機能する。宇宙服605により、高加速環境において直立姿勢をとった状態における乗員GGの生存、意識保持、および活動状態保持が可能となる。動作が長時間に及ぶ場合、このような生存状態は、生体とほぼ同じ密度である流体を硬質服に入れて当該乗員を浸漬することにより、達成される。この硬質服は、外部電子機械または油圧を用いた、サーボアシストの一定体積のジョイントを用いる。宇宙服605は、ヘルメット650と、硬質外側シェル648とを有する(図34、図34A、図34B、図36)。ヘルメット650は、人員GGの頭部を包囲する。内側服651は、人員GGの近隣に配置され、内部フェイスマスク653およびバイザー655が内側服651にシールされる。非毒性流体656(例えば、水)(図34、図34A〜図34C、図36)は、硬質外側シェル648と、内側服651との間の空間を充填する。流体656が快適な温度まで加熱されている場合、内側服651は省略することができる。内側服651と、フェイスマスク653との間には、二重シール部654が設けられる。内側服651は、人員GGの周囲にぴったりと密着することができ、フェイスマスク653は、空気供給管部661を介して空気供給部へのまたは空気供給部からの換気を行うことができる。宇宙服605のフェイスマスク653上に、漏れカナル652が設けられる。漏れカナル652は、人員GGの顔面を包囲する二重シール部間の空間に漏れが発生した場合に水を排出するためのものである。水または他の適切な非毒性流体656により、図34、図34Aおよび図34Bに示すように、内側服651および外側シェル648と、フェイスマスク653およびバイザー655との間の空間が充填される。宇宙服605内の人員GGは、水656中に浮いている状態で、ヘルメット650内において頭部を回転させることができる。宇宙服605は、硬質かつ軽量の構造である。しかし、フェイスマスク653またはバイザー655内に体積気流センサーを設けることで、呼吸に起因する体積変化に整合するように、油圧または電子機械駆動ピストン(以下に記載)を出入りさせることが可能となる。さらに、呼吸速度(すなわち、体積変化を時間の変化で除算したもの)、多様な場所(詳細には、胸部)における宇宙服605中の圧力センサーにより、ピストンの出入りを方向付けることにより、一定の液体圧力が保持される。人員GGが高加速環境(例えば、発射または再突入時における退出)において服605内において自由に移動できるようにするために外部の高圧力油圧パワーアシストを用いることで、服のジョイントの動作に用いられる水または他の油圧流体が服内部に侵入して乗員GGに衝突する可能性が回避される。

ピストンについて、図35も参照する。ここで、宇宙服605は、水656(または人体の密度に近い非毒性流体656)を有する。水656は、人員GG周囲の服を充填する。高圧力油圧流体または電子機械装置によるピストン657の直接作動によってピストン657がシリンダー660を出入りし、これにより、服605中の体積を正常呼吸に必要な量だけ変化させる。

硬質外側シェル648は、服605の構造において典型的である。服605を図34および図36に示す。服605の硬質外側シェル648は、一対の硬質スリーブを含む。これらの硬質スリーブはそれぞれ、内部スリーブ664(そのうち1つのみを示す)を含む。内部スリーブ664はそれぞれ、開口した弾性ウェビングまたは軟性の開口した多孔性フォームまたはウェビングと、一対の硬質脚部とによって構成される。前記一対の硬質脚部はそれぞれ、内部スリーブ664と同じ構造の内部脚部を有する。本明細書中以下において、内部スリーブおよび内部脚部を「内部スリーブ」と呼ぶ。スリーブ664内の水の通過を大きく妨げないように、孔部を大きくする必要がある。スリーブ664は、センタリングされた状態で服605内に弱弾性腱668によって保持される。弱弾性腱668は、一端において服605へと取り付けられる。これらの弱弾性腱668は、スリーブ664上において延び、スリーブ664へ取り付けられかつスリーブ664に正接する。他端において、スリーブ664に弱弾性腱668が取り付けられる。弾性腱668中への張力付与が感知され、この張力付与を用いて、服605の動力供給されたジョイントを方向付けて乗員GGの動きをミラーリングするためのフィードバックが得られ、これにより、服内において乗員GGがセンタリングされた状態が保持される。乗員GGがしなければならないのは、服605内に滑り込んで、全身を典型的スリーブ664中にスライドさせるだけである。服605は、実際的かつ効率的な宇宙服であり、特に飛行のための発射フェーズ、上昇フェーズおよび再突入フェーズ時において、ロケット601上またはロケット18内の人員GGによって着用される。外側シェル648は、絶縁性または耐熱または断熱性の除去可能な外部材料を持ち得る。

ロケットの他の例を図37、図38、図38Aおよび図39に示す。ロケット700は、宇宙航空機702を有する。展開状態および折り畳み状態の上昇および方向制御構造物704が図37、図38および図38Aに示す本体に取り付けられている。上昇および方向制御構造物704は、矢印LLおよび方向MMで示す方向において折りたたむことができる。リフティングボディ型の再突入ビークル706が折り畳み状態の発射構成にある様子を図38に示す。このとき、上昇および方向制御構造物704は折り畳み状態である。リフティングボディ型の制御再突入ビークル706と、矢印NNで示すさらなる方向において折り畳み可能な上昇および方向制御構造物704とが、図38A中に折り畳み状態の構成および非折り畳み状態の構成で図示されている。ロケット700は、主に軍用のロケット18である。

図39を参照して、より典型的なロケット720が図示されている。ロケット720は、衛星または他のペイロード722を含む。ペイロード722は、発射および飛行時において、一対の使い捨て型の空気力学的シェル724によって保護される。ロケット720が大気を越えた後、シェル724は、矢印PPで示す方向において自動的に除去され、好適には地球へと落下して戻り、衛星または他のペイロード722は宇宙に行く。ロケット720は、主に商業目的のためのロケット18である。

上記において記載した好適な実施形態は、現在利用可能な材料および製品を用いて達成することができる。ロケットが装填された典型的なキャリッジの重量は80トンと推定できるが、これよりも高い重量も可能である。各ケーブルは、強靱かつ導電性である必要がある。また、ケーブルは、トラクションホイールがケーブルを上下移動する際の摩耗にも耐える必要がある。そのため、ケーブル27および184の外側をスチール製とし、中間部分をアルミニウム製とし、コアをスチール製とすることができる。ケーブルは、銅およびスチールストランドおよび銅コーティングされたスチールストランドまたは他の適切な構造物によるマルチストランデッド構造とすることができる。70トンを上昇させるために、ケーブルの直径は、約2/3インチとする必要がある。3本のケーブルはそれぞれ、直径を1.25インチとすることができ、二次ケーブルそれぞれの直径は1インチとすることができる。

既述したように、ケーブルの重量を定期的にオフセットすると有利である。直径が1.125インチであるスチールケーブルの場合、重量は約2.03ポンド/フィートである。安全率は、少なくとも5とすべきである。直径1インチのケーブルは、破壊点において120トンを保持する。

バルーンに好適なガスは、水素である。水素は、ヘリウムよりも浮揚性であり、水から生成することができる。一方、ヘリウムは、限られた量、主に天然ガス井戸から採掘される。しかし、安全も重要な要素である。大気中のバルーンの高度が高いほど、落雷の危険性も高まる。そのため、ターンテーブル、上昇アセンブリおよび上記の構成要素を全て地球から絶縁し、高高度大気と同じ電位まで帯電させることで稲妻を回避し、電源も誘導結合する必要がある。ロケット発射システムの絶縁部分は、セラミックまたはガラスで構成すると有利である。

バルーンの膜は、軽量、強靱かつ耐紫外線(UV)型であるべきである。近年、飛行船および他のバルーンの設計および動作から、このような膜についての実例が豊富に存在する。

本発明によるロケット発射システムを現在利用されているロケット発射システムと比較した場合の利点は、明らかである。すなわち、第1段階のロケットである、NASAによって発射されたサターンVロケットの場合、2.5分間に消費する燃料は、203,000USガロンのRP−1(精製灯油)および331,000USガロンの液体酸素(LOX)である。本発明を用いれば、電気を動力源とするキャリッジを同等のペイロードと共に用いて、バルーンによって支持されたケーブルを用いて多数のより小型のロケットを所望の高さまで上昇させた後にロケット発射を行うことにより、同一ペイロードを上昇させるために必要な推進剤量を大幅に低減できる。現行技術の場合、膨大な量の再生不可能な化石燃料エネルギーが必要である。例えば、バージンギャラクティックのホワイトナイトマザーシップの場合、一定形態のゴムを液体酸化剤と共に用いたスペースシップツーを発射高度まで上昇させるために、数トンのJET−A−1灯油燃料が必要であり、黒色の煤煙排気を発生させる。固体ロケットブースターの場合、フッ素および塩素の化合物と、部分燃焼した炭化水素とが排気中の危険な残留物中に含まれることが多い。これらの排気および残留物は全て、大気を汚染させる。一方、本発明の好適な形態においてキャリッジ上昇のために必要なエネルギーは、再生可能な源から得られ、また、トラクションドライブが再生モードに切り替わり、キャリッジがケーブル経路を下降して戻る際に、上記エネルギーの大部分は再生される。

さらに、本発明を用いれば、地球の周囲の軌道にあるデブリの除去が可能となりかつさらには軌道造船所の構築が可能となるレベルまで、宇宙飛行コストを十分に低減することができる。宇宙の軌道デブリによる恐ろしい被害の例として、ロシアのコスモス2251通信衛星が動作不能となり、イリジウムが所有する米国の携帯電話衛星と2008年2月11日に衝突した例がある。各衛星は、軌道上を17,500マイル/時間の速度で移動していた。この衝突に起因して発生したデブリは、500個になると推定されている。NASAによれば、この衝突によるデブリに起因して、国際宇宙ステーションが損傷を受ける危険性が高まった。国際宇宙安全推進協会により、動作不能となった衛星の除去の義務化が提案されている。

よって、本発明による、空気より軽いバルーンによって支持された1組のケーブルは、多様な目的のために、極めて有効かつ効率的な様態で用いることができる。ロケット発射目的のために用いられた場合、発射に必要な燃料は、大幅に低減する。なぜならば、前記ロケットを上層大気中まで輸送した後、ロケットエンジンを動作させるからである。前記ロケットは、多様な目的に用いることができ、エネルギーコスト低減によって可能となるコスト削減により、ロケット、パラシュート、小型ジェットエンジンまたは他の装置を用いたレクレーションスポーツ用途のためのロケット利用が経済的に実行可能となる。同様に、衛星関連サービス施設もより実行可能となり、より経済的となる。例えば望遠鏡のための高高度プラットフォームの利用が可能となれば、科学者にとって非常に大きな恩恵となる。

上記の好適な実施形態において、三相電力のために3本のケーブルを用いた。各ケーブルは、正確に1/3の電力を伝送すべきである可能性が高い。これが不可能である場合または本発明によるロケット発射システムの利用時にこれが達成できる可能性がある場合、これら3本のケーブル間で必要な電気的バランスをとるために、中立線を有する構造または接地を設ける必要がある。

本発明は、上記の他にも多くの用途がある。地球から宇宙へ送り出された多くのロケットの軌道上には、膨大な量のデブリが残っている。NASA2009年の推計によれば、米国の宇宙監視ネットワークが追跡したところ、約14,000個の対象物があった。このような対象物の多くに起因して、これらの対象物の各軌道を通過し得る他のデバイスに危険が発生する。なぜならば、衝突が発生した場合、大きな損傷となり得るからである。本発明を用いれば、デブリキャッチャーを軌道に配置して、このようなデブリを収集し、軌道から除去する作業を経済的かつ安全な方法で行うことができ、また、このような物を再利用可能な物として軌道内において有用な構造物にリサイクルすることもできる。

本明細書中において記載したケーブルは、一般的な種類のロープとして説明した。このロープは、ねじり金属ストランドで構成され、らせん状にねじられた形状として図示した。これらは、導電性のワイヤロープであり、ケーブルカー、鋼索鉄道および架空リフトに用いられている物と同様である。ケーブルの他の例についても説明した。しかし、「ケーブル」という用語は、ワイヤロープに限定されることを意図していない。ケーブルは、異なる種類のロッドを単一長さで多様な種類の溶接で接合したもの、あるいは一連のより小型のリンクを相互連結して所望の長さにしたものであってもよい。どのようなケーブルが用いられるであっても、本発明による重要な特徴は、当該ケーブルが強靱であり、導電性でありかつ(ロケット輸送デバイスおよび本明細書中記載した他の装置の輸送時において高高度において存在する)応力およびひずみに対応できることである。これらのロッドまたは他の種類のケーブルは、異なる点において変更することができる(例えば、表面またはロッド表面構成または他のケーブルを変更することで、ロッドまたは他のケーブルが各ロケット輸送デバイスのトラクションドライブと協働する際のシステムの動作をより効果的かつ効率的にする)。このようなロッドの断面形状は、例えばロッドと共に用いられるトラクションドライブの性質に応じて、円筒形または他の形状とすることができる。図40および図41を参照して、ジョイント994において取り付けられたフランジ992をロッド990によって接続している様子が図示されている。フランジは、取り付け穴部996を有する。必要に応じて他の構造物上のスペーサをロッド側に取り付けてボルトまたは他の接続を可能にするために、接着、固体溶接または他の形態の溶接(例えば、摩擦溶接、爆発溶接、ろう付け)または接合が適切と考えられる。前記ロッドは、各ロッドの連結の性質、ロッドの導電度、ロッドの安全性などの要素に応じて、他の様態で変更することができる。

本発明について、特に好適な実施形態を参照して詳述してきた。しかし、当業者であれば、上記の記載および添付の特許請求の範囲を鑑みれば、本発明の意図および範囲内の改変例および変更例を想起するであろう。

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