Apparatus and method for in-flight refueling of unmanned aircraft
专利汇可以提供Apparatus and method for in-flight refueling of unmanned aircraft专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To eliminate the need for installing complex and costly automated systems in an unmanned aircraft to be refueled by providing apparatuses, by which a manned in-flight refueling aircraft performs the rendezvous and probe- drogue connection operation, in the unmanned aircraft and the manned aircraft.
CONSTITUTION: A drogue 20 mounted on the distal end of a flexible refueling hose 10 is trailed from an unmanned aircraft. The refueling hose is stored on a reel assembly mounted on the fuel tank of unmanned aircraft. The reel assembly is remotely actuated from a manned in-flight refueling aircraft to pay out the refueling hose. A homing system 62, 64 transmits signals from the manned in-flight refueling aircraft to guide the drogue 20 to a probe 50 and to automatically couple the probe 50 on to the drogue 20.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO，下面是Apparatus and method for in-flight refueling of unmanned aircraft专利的具体信息内容。
請求項１の空中給油装置。
の空中給油法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に無人機の空中給油、ことに有人空中給油機により無人機の空中給油に必要な自動誘導のプローブ（ｐｒｏｂｅ）−ドローグ（ｄ
ｒｏｇｕｅ）の連結操作を行う、無人機空中給油を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】プローブ−ドローグ燃料移送システムを使う有人機の空中給油は、世界中の軍事機構で現用されている。 これ等の従来のシステムでは、パラドローグ・
アセンブリ（ｐａｒａｄｒｏｇｕｅ ａｓｓｅｍｂｌ
ｙ）を空中給油機からのホースの端部で引張り又プローブを被給油機に取付ける。 被給油機は、その操縦士の制御のもとに、空中給油機の後部から接近しプローブを、
自動の結合及び給油を行う場合にパラドローグ内に飛込ませる。 このシステムが簡単であることは、空中給油機に操縦士を必要としなくて、ランデブーを行うにも又プローブをパラドーグから成る極めて小さい標的内に案内するのにも自動化システムを必要としないで、容易に明らかである。 この方法を無人の被給油機に適用する際のむずかしさは、複雑で費用のかかる自動化システムを操縦士が通常行う煩雑な機能を果すのに必要とするから、
容易に明らかである。 これ等の理由で無人機の空中給油は、現在の所実際的でなく操作上実施されていない。
【０００３】本発明は、有人空中給油機の操縦士がランデブー及びプローブ−ドローグの連結処理を行い、無人機でこの機能を果す必要のある場合に通常必要とされる複雑な自動化システムを不要にする手段を提供することによって前記問題をなくす。 本発明の適用の利点は、従来のプローブ−ドローグ・空中給油システムを使う現在考えられる長い航続時間の無人機より著しく費用が安く寸法が小さく又複雑でない実用的な空中給油のできる無人機の得られることである。
【０００４】
【発明の概要】本発明は、無人被給油機（ｕｎｍａｎｎ
ｅｄ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｉｒｃｒａｆｔ）及び有人空中給油機に、有人空中給油機がランデブー及び連結操作を行うようにした装置を設けて、無人機に費用のかかる複雑な自動化システムを塔載する必要をなくすことにより、無人被給油機の空中給油に伴う前記の又その他の問題を除く。
【０００５】本発明による方法及び装置は、無人機から引かれる給油ホースに取付けられＨ−磁界（Ｈ−ｆｉｅ
ｌｄ）通信リンクを利用する自動ホーミング・ドローグを備えている。 ホーミング送信機は、有人空中給油機に取付けたプローブに取付けてある。 給油ホースの繰出し及び引込みは、プローブにホーミング送信機を使い有人空中給油機から遠隔制御される。 プローブのホーミング送信機からの信号変化に応答してドローグを、接近する有人空中給油機に取付けたプローブの方向に飛翔させる。 このプローブは、視覚基準の増大と牽引すドローグに対する係合とのために前方に機械的に伸長可能である。
【０００６】無人機の空中給油のために本発明の方法及び装置を使うと、無人機に費用のかかる複雑な自動化システムの必要性が少なくなり給油装置の寸法、費用及び複雑さが減り、無人機を長時限にわたり飛行状態に保持でき、軍事行動に必要な無人機、地上支援人員及び設備の全数を減らすことができる。
【０００７】本発明をなお詳しく説明するために本発明の実施例を添付図面を参照して述べる。
【０００８】
【実施例】図示のようにとくに図１には本発明の好敵な実施例により航続時間の長い無人機の空中給油を示す。
ドローグ［ｄｒｏｇｕｅ］２０を後端部に取付けたたわみ性給油ホース１０は、無人被給油機３０から延びている。 図８に例示したようにドローグ２０は、プローブ（ｐｒｏｂｅ）に取付けたホーミング送信コイル６２とドローグ内に取付けたホーミング受信コイル６４とを使用して、有人空中給油機４０の翼６０に取付けた空中給油用のプローブ［ｐｒｏｂｅ］５０に差向ける。
【０００９】図、６、７及び８に示すようにホーミング送信コイル６２及びホーミング受信コイル６４は、ホーミング信号としてＨ磁界磁気通信リンクを利用する形式のものがよい。 ドローグ２０はさらに、受信コイルに連結されドローグの末端部に位置するｘ軸制御羽根６６及びｙ軸制御羽根６８を備えドローグの上下方向及び水平方向の飛翔制御ができるようにする。
【００１０】有人空中給油機４０は、プローブ５０をドローグ２０内に挿入するようにプローブ５０を位置決めする操縦を行う。 ドローグ２０へのプローブ５０の挿入時に、自動連結が行われ燃料補給処理が始まる。
【００１１】又図１に示すように有人空中給油機がプロペラ駆動機である場合には、プローブ５０は有人空中給油機４０の翼６０又は有人空中給油機４０の他の適当な航空機構造に取付けられ有人空中給油機のプロペラ７０
に対するたわみ性燃料補給ホース１０の干渉を避けるようにする。 プローブ５０をドローグ２０内に挿入する位置に導く間に視覚基準を向上できるように、プローブ５
０は普通の電動ねじ回しアセンブリ（図示してない）を使用して有人空中給油機の操縦士により前方に伸長させることができる。
【００１２】図２に示すように給油処理に先だって又その終了時に、ドローグ２０を後端部に取付けたたわみ性補給ホース１０は引込み位置に格納する。 補給ホース１
０は格納のためにリールアセンブリ８０に巻付ける。 リールアセンブリ８０のフレーム９０は、無人被給油機３
０の燃料タンク９２又はその他の適当な航空機構造に取付けられ、補給ホース２０を格納のために巻付けたドラム１００を備えている。
【００１３】送出し管１１０は無人被給油機３０の燃料タンク９２に連結してある。 燃料送出しエルボ１２０
は、燃料送出し管１１０をリールアセンブリ８０に連結する燃料送出し管末端部に取付けてある。 リールアセンブリ８０では燃料送出しエルボ１２０は適当な継手を経て燃料ホースコネクタエルボ１３０に連結してある。 給油ホース１０は燃料ホースコネクタエルボ１３０に取付けられ、給油ホース１０の一端部をリールアセンブリに固定する。 燃料が有人空中給油機４０から給油ホース１
０を経て流れる際に、この燃料は燃料ホースコネクタエルボ１３０を経て燃料送出しエルボ１２０内に又燃料送出し管１１０を経て無人被給油機３０の燃料タンク内に流れる。
【００１４】水平巻取り作用装置１４０はフレーム９０
の末端部に取付けられ給油ホース１０をリールアセンブリ８０のドラム１００に均等に巻付けるようにする。 水平巻付け作用装置１４０は又給油ホース１０の平滑な繰出しを確実にする。
【００１５】燃料給油ホース内の電気制御ワイヤは、給油ホース１０を繰出すように有人空中給油機４０のプローブ５０に取付けたホーミング送信コイル６２から遠隔作動するために、リールフレーム９０の末端部に取付けたリールブースタ鎖錠アセンブリ１５０にホーミング受信コイル６４を接続する。 リールブースタ鎖錠アセンブリ１５０は又、補給処理の終了時にリールアセンブリ８
０の格納鎖錠位置でホースを巻きもどし固着するように作動する。
【００１６】図２及び３に示すようにドローグ格納管１
６０は給油ホース１０の末端部に取付けてある。 たわみ性給油ホース１０は、ドローグ格納管１６０を貫いて延び燃料継手１８０を経てパラシュート形パラドローグ１
７０に連結してある。 給油ホース１０をリールアセンブリ８０のドラム１００の巻付け位置に格納するときは、
パラドローグ１７０を給油円すい格納管１６０内に折り重ね位置で格納する。 給油ホース１０を繰出し補給処理を始めると、パラドローグ１７０はドローグ格納管１６
０から押出される。 パラドローグ１７０はパラシュートのように広がって作動し補給ホース１０の繰出しに対し抵抗を生ず。
【００１７】図４にはプローブ１９０をＣ−１３０型有人空中給油機２００の額部分に取付けた本発明の実施例を示す。 プローブ１９０は、有人空中給油機２００の尾根部に適当な締め金具２３０により固定した転換ホース２２０を経て普通の燃料補給／燃料取出し管路２１０に連結してある。 プローブ１９０は普通の電動ねじ回しアセンブリ（図示してない）の使用により連結操作中に視覚基準の増大のために操縦士が機械的に伸長することができる。
【００１８】図５は、プローブ１９０をＣ−型有人空中給油機２５０の額部に取付けた本発明の実施例を使用して長い航続距離を持つ無人被給油機２４０の空中給油の実施を示す。 プローブ１９０は、長い航続距を持つ無人被給油機２４０から引張る補給ホース２７０の末端部に取付けたドローグ２６０内への挿入のためにプローブを操作する間に、操縦士の視覚基準の向上のために操縦士が機械的に伸長させることができる。
【００１９】図１に例示した実施例の場合と同様に、受信コイル（図示してない）を持つリールブースタ鎖錠アセンブリ（図示してない）は有人空中給油機２５０から遠隔作動され補給ホース２７０を自動的に繰出す。 有人空中給油機２５０のプローブ１９０に取付けたホーミング送信コイル（図示してない）は、Ｈ磁界磁気通信リンクを利用して給油円すい２６０内の自動ホーミング受信コイル（図示してない）に信号を送り給油円すいを無人機への給油のためにプローブに飛翔させる。
【００２０】無人機の空中給油は従って、本発明の方法及び装置を使い無人被給油機に複雑高価な自動化システムを設けないで行うことができる。 本発明による空中給油では、補給装置及び協働するホーミングシステムの寸法及び費用を減らし複雑さを緩和し長い航続時間を持つ無人機を長い時限にわたり滞空させることができる。 すなわち一層少ない航空機、一層少数の地上支援要員及び一層少ない設備で作戦行動が実施され、長い航続距離を持つ無人機を含む作戦行動の全費用を減らすことができる。
【００２１】以上本発明の好適とする実施例について詳細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図１】本発明による無人機空中給油装置の側面図である。
【図２】格納位置における図１の給油ホースを示す給油ホース格納用のドローグ及びリールアセンブリの拡大側面図である。
【図３】格納位置におけるドローグを示すように若干の部分を切欠いて図２の給油ホースの端部を示す側面図である。
【図４】Ｃ−１３０型航空機の額部にプローブを取付けた本発明のより有人空中給油機の部分側面図である。
【図５】Ｃ−１６０型航空機の額部にプローブを取付けた無人機の空中給油装置の側面図である。
【図６】図１のドローグの拡大側面図である。
【図７】図６のドローグの横断面図である。
【図８】図１のプローブの拡大側面図と図６のドローグの部分縦断面図とである。
１０ 給油ホース ２０ ドローグ ３０ 無人機 ４０ 有人空中給油機 ５０ プローブ ６２ 送信コイル ６４ 受信コイル ８０ リール手段
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