特許 6792385 飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6792385

(24)【登録日】2020年11月10日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体

(51)【国際特許分類】

   B64G 1/22 20060101AFI20201116BHJP

   B64C 25/32 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B64G1/22

   B64C25/32

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-178270(P2016-178270)

(22)【出願日】2016年9月13日

(65)【公開番号】特開2018-43567(P2018-43567A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2018年11月12日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 第６０回宇宙科学技術連合講演会講演集（ＤＶＤ）平成２８年９月６日一般社団法人 日本航空宇宙学会発行 ２Ｃ１２ 月極域探査ミッション：機構系システム技術の検討状況の第３〜５頁（第４章着陸衝撃吸収機構）に発表

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂本 文信

(72)【発明者】

【氏名】黒瀬 豊敏

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１６１１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００１０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１９６８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０７６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０１７１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−３１６０９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｇ １／２２

Ｂ６４Ｃ ２５／３２

Ｆ１６Ｆ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セル壁および前記セル壁に囲まれたセル孔を複数有するハニカム状のコア部と、
前記コア部を被覆する被覆部と、
前記コア部に設けられ、前記セル孔より大径であって前記セル孔と同方向へ延びる衝撃吸収用の孔部と、を備え、
前記コア部の底面と天面との間の側面は、前記セル孔が延びる方向に平行な断面において、前記コア部の底面から天面に向かって前記底面に対して垂直に立上る部分と、前記セル孔が延びる方向に対し直交する断面積が前記底面から前記天面に向かって大きくなるように前記底面から前記天面に向かって前記底面に対し傾斜している部分とを有している、飛行体の着陸脚。

【請求項2】

前記コア部は、前記孔部が設けられる本体と、前記孔部の底と前記コア部の底面との間に設けられるコア底部と、を有する、請求項１に記載の飛行体の着陸脚。

【請求項3】

第１セル壁および前記第１セル壁に囲まれた第１セル孔を複数有するハニカム状の第１コア部と、
前記第１コア部の天面上に重ねられる第２コア部と、
前記第１コア部と前記第２コア部との間に挟まれる板部と
前記第１コア部及び前記第２コア部を被覆する被覆部と、
前記第１コア部に設けられ、前記第１セル孔より大径であって前記第１セル孔と同方向へ延びる衝撃吸収用の第１孔部と、を備え、
前記第２コア部は、第２セル壁および前記第２セル壁に囲まれた第２セル孔を有するハニカム状であり、
前記第２コア部は、前記第２セル孔が延びる方向に対し直交する断面積が前記第２コア部の底面から天面に向かって大きくなる形状を有している、飛行体の着陸脚。

【請求項4】

前記第２コア部の底面と天面との間の側面は、前記第２セル孔が延びる方向に平行な断面において、前記第２コア部の底面から天面に向かって前記底面に対して垂直に立上る部分と、前記第２セル孔が延びる方向に対し直交する断面積が前記底面から前記天面に向かって大きくなるように前記底面から前記天面に向かって前記底面に対し傾斜している部分とを有している、請求項３に記載の飛行体の着陸脚。

【請求項5】

前記第２コア部は、前記第２コア部の天面と底面との間に延びる第２孔部を有している、請求項３又は４に記載の飛行体の着陸脚。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の着陸脚を備える、飛行体。

【請求項7】

請求項３又は４に記載の着陸脚と、
前記第２コア部を前記板部との間に挟むブラケットと、を備え、
前記板部、前記第２コア部および前記ブラケットによりハニカムサンドイッチ構造が形成される、飛行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着陸する際に用いられる飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、月および惑星などの天体に着陸する飛行体の着陸脚を備えた飛行体として、特許文献１に示す天体探査機が知られている。天体探査機の飛行体の着陸脚は、本体の下面に固定された外筒、および、外筒内にスライド自在に嵌挿される先端部分を備えている。この外筒内には、着陸時の衝撃を吸収するハニカムコアが挿入されている。また、先端部分の先端に円盤形状の接地部分が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２０５６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１の飛行体の着陸脚は、外筒、先端部分、ハニカムコアおよび接地部分を有し、かつ、先端部分が外筒に対してスライドするため、その構造が複雑である。

【0005】

また、着陸地点は、硬い岩盤で形成されている場合もあれば、レゴリスなどの軟らかい土壌で形成されている場合もあり、更に突起形状等がある場合も想定される。突起がある着陸地点に天体探査機が着陸すると、剛体の円盤形状での接地では、突起により天体探査機が傾き転倒するおそれがある。また、軟らかい土壌に対しては、天体探査機が土壌に沈降することを防止するために、着陸脚の長さを長く設定する必要があり、着陸脚の質量が増す。また、着陸脚を長くすると、岩盤などに着陸した場合、天体探査機の重心が高くなり、天体探査機が転倒しやすくなる。これに対し、接地部分を大きくすることにより、沈降を抑制することができる。しかしながら、円盤形状の接地部分の面積を大きくすると、それに応じて飛行体の着陸脚の重量が増加してしまい、また突起に着地する可能性も増加する。

【0006】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、着陸地点の状態に関わらず、より確実に着陸できる簡単かつ軽量な構造の飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様に係る飛行体の着陸脚は、セル壁および前記セル壁に囲まれたセル孔を複数有するハニカム状のコア部と、前記コア部を被覆する被覆部と、前記コア部に設けられ、前記セル孔より大径であって前記セル孔と同方向へ延びる衝撃吸収用の孔部と、を備える。

【0008】

この構成によれば、コア部および被覆部により着陸脚が構成されているため、その構造が簡単である。また、コア部がハニカム状である上、コア部に孔部が設けられているため、衝突エネルギーを吸収すると共に、軽量かつ着地面積を大きくすることができる。また脚底部が突起形状を吸収することができる。これにより、硬い着陸地点に着陸した場合は、ハニカムコアのエネルギ吸収により、着地時の衝撃による着陸脚の破損を防止することができると共に、軟らかい着陸地点に着陸した場合は、沈降を抑制することができる。

【0009】

飛行体の着陸脚では、前記コア部は、前記孔部が設けられる本体と、前記孔部の底と前記コア部の底面との間に設けられるコア底部と、を有していてもよい。この構成によれば、突起が突き出した地点に着陸しても、突起に沿ってコア部が変形するため、着陸脚は安定して着陸地点に着陸することができる。

【0010】

飛行体の着陸脚では、前記コア部は、前記セル孔が延びる方向に対し直交する断面積が前記コア部の底面から天面に向かって大きくなる形状を有していてもよい。この構成によれば、セル孔が延びる方向に直交する方向のせん断力および曲げモーメントを、コア部の断面積が大きくなっている部分で支持するため、着陸脚の破損を防止することができる。

【0011】

飛行体の着陸脚では、前記コア部は第１コア部であり、前記第１コア部の天面上に重ねられる第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部との間に挟まれる板部と、をさらに備えていてもよい。この構成によれば、第１コア部に第２コア部を積み重ねることにより、着陸脚の高さを高くすることができる。また、板部を介して第１コア部から第２コア部に伝搬する圧力を均一化し、着陸脚の破損を防止することができる。さらに、板部により第１セル壁および第２セル壁を支持し、せん断力および曲げモーメントによる第１セル壁および第２セル壁の変形を抑制することができる。

【0012】

飛行体の着陸脚では、前記セル壁は第１セル壁であり、前記セル孔は第１セル孔であり、前記第２コア部は、第２セル壁および前記第２セル壁に囲まれた第２セル孔を有するハニカム状であってもよい。この構成によれば、ハニカム状の第２コア部により、着陸脚の軽量化が図られる。

【0013】

飛行体の着陸脚では、前記孔部は第１孔部であり、前記第２コア部は、前記第２コア部の天面と底面との間に延びる第２孔部を有していてもよい。この構成によれば、着陸脚のさらなる軽量化が図られる。

【0014】

飛行体の着陸脚では、前記第２コア部は、前記第２セル孔が延びる方向に対し直交する断面積が前記第２コア部の底面から天面に向かって大きくなる形状を有していてもよい。この構成によれば、第２セル孔が延びる方向に直交する方向のせん断力および曲げモーメントを、第２コア部の断面積が大きくなっている部分で支持するため、着陸脚の破損を防止することができる。

【0015】

本発明の別の態様に係る飛行体は、上記飛行体の着陸脚を備える。この構成によれば、簡単な構造かつ軽量であって、着陸地点の状態に関わらずより確実に飛行体は着陸することができる。

【0016】

本発明のさらに別の態様に係る飛行体は、上記飛行体の着陸脚と、前記第２コア部を前記板部との間に挟むブラケットと、を備え、前記板部、前記第２コア部および前記ブラケットによりハニカムサンドイッチ構造が形成される。この構成によれば、板部およびブラケットを介して第１コア部および第２コア部から飛行体に伝搬する圧力を均一化し、飛行体の破損を防止することができる。さらに、板部およびブラケットにより第１セル壁および第２セル壁を支持し、せん断力および曲げモーメントによる第１セル壁および第２セル壁の変形を抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、以上に説明した構成を有し、着陸地点の状態に関わらず、より確実に着陸できる簡単かつ軽量な構造の飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体を提供することができるという効果を奏する。

【0018】

本発明の上記目的、他の目的、特徴および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る飛行体の着陸脚を備える飛行体を概略的に示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの飛行体を底面側から視た図である。

【図2】図２Ａは、第１セル壁および第１セル孔を示す斜視図である。図２Ｂは、第１コア部を示す斜視図である。図２Ｃは、第１コア部をその天面側から視た図である。図２Ｄは、第１コア部をその側面側から視た図である。図２Ｅは、図２ＣのＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図3】図３Ａは、硬く平らな着陸地点に着陸脚が着陸した状態を示す図である。図３Ｂは、突起があり硬く平らな着陸地点に着陸脚が着陸した状態を示す図である。図３Ｃは、硬く平らな着陸地点に着陸脚が斜めに着陸した状態を示す図である。図３Ｄは、軟らかいレゴリスの着陸地点に着陸脚が着陸した状態を示す図である。

【図4】図４Ａは、本発明の実施の形態２に係る飛行体の着陸脚を備える飛行体を側面側から視た概略的な図である。図４Ｂは、図４Ａの飛行体を底面側から視た図である。

【図5】図５は、着陸脚の分解斜視図である。

【図6】図６Ａは、着陸脚を第２対称軸上の側面側から視た図である。図６Ｂは、着陸脚を第２対称軸に垂直な方向の側面側から視た図である。図６Ｃは、着陸脚を底面側から視た図である。図６Ｄは、図６ＣのＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【図7】図７Ａおよび図７Ｂは、本発明のその他の実施の形態に係る着陸脚の第１コア部を底面側から視た図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0021】

（実施の形態１）
実施の形態１に係る着陸脚１０を備える飛行体１１の構成について、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明する。ここでは、着陸脚１０を飛行体１１に採用した場合について説明するが、飛行体１１は、着陸機に限定されない。たとえば、飛行体１１には、大気圏外の宇宙空間を飛行する宇宙機、および、大気圏を飛行する飛行船などの航空機などが挙げられる。

【0022】

飛行体１１は、本体１２および着陸脚１０を備えている。本体１２は、平らな底面（本体底面）１２ａを有し、たとえば、四角形である。本体底面１２ａには、１個または複数（この実施の形態では、４個）の着陸脚１０が取り付けられている。たとえば、着陸脚１０は、本体底面１２ａの角に配置されており、ブラケット１３（図３）を介して本体底面１２ａに固定されている。ブラケット１３は、平板であって、軽量で高強度の材料、たとえば、炭素繊維強化プラスチックなどの樹脂で形成される。

【0023】

着陸脚１０は、本体底面１２ａに対向する天面（脚天面）１０ａ、脚天面１０ａに対向する底面（脚底面）１０ｂ、および、これらの間の側面（脚側面）１０ｃを有している。着陸脚１０は、円錐台の形状である。ただし、着陸脚１０の形状は、円錐台に限定されず、角錐台などの切頭錐体であってもよい。

【0024】

着陸脚１０において、本体底面１２ａの角側における脚側面１０ｃは脚底面１０ｂに対して上方向に延びる。一方、本体底面１２ａの角側以外における脚側面１０ｃは、脚底面１０ｂから脚天面１０ａに向かって着陸脚１０の断面積が大きくなるように、脚底面１０ｂに対して傾斜する。

【0025】

着陸脚１０は、脚天面１０ａに平行な方向において、脚底面１０ｂと脚天面１０ａとの間の円柱形状の部分（脚本体部分）１０ｄと、脚側面１０ｃと脚天面１０ａとの間の部分（脚支持部分）１０ｅとを有する。脚支持部分１０ｅは、本体底面１２ａの角側以外において、脚本体部分１０ｄを取り囲み、脚本体部分１０ｄから外側に突き出す。

【0026】

着陸脚１０は第１コア部１４および被覆部１５を備えている。被覆部１５は、第１コア部１４の底面（第１底面）および側面（第１側面）を被覆し、第１コア部１４の保護および第１コア部１４への土壌などの侵入を防止する。被覆部１５は、耐熱性、耐寒性、耐摩耗性、耐擦傷性および軽量などの特性を有している。たとえば、被覆部１５は、ポリイミド樹脂などの樹脂が用いられ、フィルムで形成されている。

【0027】

次に、第１コア部１４について、図２Ａ〜図２Ｅを参照して説明する。第１コア部１４は、天面（第１コア天面）１４ａ、第１コア天面１４ａに対向する第１コア底面１４ｂ、第１コア天面１４ａおよび第１コア天面１４ａの間に設けられる第１コア側面１４ｃを有する。

【0028】

第１コア部１４は、図２Ａに示すように、多数のセル壁（第１セル壁）１６および多数のセル孔（第１セル孔）１７を有し、ハニカム状に形成されている。

【0029】

第１セル壁１６は、薄い板材であって、軽量で変形可能な材料で形成されている。たとえば、第１セル壁１６には、金属、樹脂およびセラミックスなどが用いられる。この中でも、塑性変形可能な金属が好ましく、このうち軽量なアルミニウムがさらに好ましい。

【0030】

第１セル壁１６は、第１コア底面１４ｂに対して直交する方向に平らに延び、第１コア底面１４ｂに対して平行な方向において屈曲または湾曲して、内部に空間を形成する筒形状を形成する。この空間が第１セル孔１７として用いられる。

【0031】

第１セル孔１７は、第１セル壁１６に囲まれた空間であり、たとえば、六角柱である。第１セル孔１７は、第１コア部１４の第１コア天面１４ａと第１コア底面１４ｂとの間に延び、第１コア部１４を貫通し、第１コア天面１４ａおよび第１コア底面１４ｂのそれぞれに開口する。複数の第１セル孔１７は、互いに平行であって、第１セル孔１７が延びる方向に直交する方向においてサイズおよび形状が均一である。なお、第１セル孔１７は、六角柱に限定されず、他の多角柱および略円柱であってもよい。

【0032】

第１コア部１４は、円錐台である。第１セル孔１７が延びる方向に対し直交する断面は、たとえば、円形であって、その面積は、第１コア底面１４ｂから第１コア天面１４ａに向かって第１セル孔１７が延びる方向に沿って大きくなる。なお、第１コア部１４の形状は、円錐台に限定されず、角錐台などの切頭錐体あってもよい。

【0033】

第１コア部１４は、第１コア天面１４ａおよび第１コア底面１４ｂを通る第１コア対称線１４ｄに関し線対称であってもよい。図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、第１コア対称線１４ｄを通る第１コア側面１４ｃの一方部分（第１部分）は第１コア底面１４ｂに対して上方向に立ち上がり、それ以外の第１コア側面１４ｃは第１コア底面１４ｂに対して傾斜する。

【0034】

このように、第１コア部１４は、第１コア天面１４ａに平行な方向において、第１コア底面１４ｂと第１コア天面１４ａとの間の円柱形状の部分（第１コア本体部分）１４ｅと、第１コア側面１４ｃと第１コア天面１４ａとの間の部分（第１コア支持部分）１４ｆとを有している。第１コア本体部分１４ｅは着陸脚１０の脚本体部分１０ｄを形成する。第１コア支持部分１４ｆは、第１部分以下の第１コア本体部分１４ｅの周りに設けられ、着陸脚１０の脚支持部分１０ｅを形成する。

【0035】

また、第１コア部１４は、図２Ｅに示すように、第１コア天面１４ａに垂直な方向において、後述する孔部（第１孔部）１８が設けられるコア本体１４１と、第１孔部１８の底（第１孔底面）１８ａと第１コア底面１４ｂとの間に設けられるコア底部１４２とを有している。

【0036】

第１孔部１８は、第１セル孔１７より大径である。つまり、第１セル孔１７が延びる方向に対する断面において、第１孔部１８の面積は第１セル孔１７より大きい。

【0037】

１つまたは複数（この実施の形態では、１６個）の第１孔部１８が第１コア部１４に設けられている。複数の第１孔部１８は、第１コア対称線１４ｄに対して線対称に配置されていてもよい。第１孔部１８は、第１コア天面１４ａから第１コア底面１４ｂに向かって延びる。たとえば、第１孔部１８は、第１セル孔１７が延びる方向に沿って、第１セル孔１７に平行に延びる。

【0038】

第１コア側面１４ｃと第１コア天面１４ａとの間（第１コア支持部分１４ｆ）に配置される第１孔部１８は、第１コア側面１４ｃと第１コア天面１４ａとの間を貫通する。

【0039】

第１コア底面１４ｂと第１コア天面１４ａとの間（第１コア本体部分１４ｅ）に配置される第１孔部１８は、第１コア天面１４ａから窪むが、第１コア底面１４ｂと第１コア天面１４ａとの間を貫通せずに、第１孔底面１８ａと第１コア底面１４ｂとの間にコア底部１４２が介在する。これにより、第１孔底面１８ａと第１コア底面１４ｂとの間に第１セル壁１６（コア底部１４２）が設けられる。この第１コア底面１４ｂの全体において第１セル壁１６が均一に配されていてもよい。この場合、着陸脚１０の着陸時に第１コア底面１４ｂにおいて第１セル壁１６が受ける力が均一になり、各第１セル壁１６を介して飛行体１１に与えられる衝突荷重を全体的に抑え、飛行体１１の破損を防止することができる。

【0040】

次に、飛行体１１の着陸時における飛行体１１の着陸脚１０の作用について、図３Ａ〜図３Ｄを参照して説明する。図３Ａに示すように、第１コア底面１４ｂが着陸地点１９に平行になるように、着陸地点１９に飛行体１１が着陸する。この着陸地点１９は、硬く、平らで、第１セル孔１７が延びる方向に直交する方向に拡がっている。

【0041】

この場合、着陸脚１０の脚底面１０ｂの全体が着陸地点１９に均等に当たり、この際の衝突荷重が、第１セル孔１７および第１セル壁１６が延びる方向に第１コア部１４に作用する。衝突荷重により第１コア底面１４ｂに近い第１セル壁１６が変形して座屈し、着陸脚１０の衝突エネルギーを吸収する。これにより、第１セル壁１６を介して飛行体１１に伝搬する衝突荷重が低減され、飛行体１１が破損することが防止される。

【0042】

この際、第１セル孔１７および第１孔部１８によって着陸脚１０の断面積が小さくなり、第１コア天面１４ａを介して飛行体１１に与えられる衝突時の圧力を小さく抑えられ、飛行体１１が破損することが防止される。

【0043】

また、第１孔部１８により第１セル壁１６が変形し易いため、着陸脚１０の変形荷重を小さく抑えることができる。これにより、第１セル壁１６を介して飛行体１１に伝搬する力が弱められるため、飛行体１１が受ける衝突荷重を低減することができる。

【0044】

また、金属などで形成される第１セル壁１６は塑性変形するため、着陸脚１０は跳ね返ることがない。よって、衝突荷重により飛行体１１が転倒することが抑えられる。また、被覆部１５に弾性を有さない材料を用いることにより、衝突荷重に対する弾性力が生じないため、飛行体１１の転倒がさらに防止される。

【0045】

さらに、第１コア部１４は被覆部１５により被覆されている。このため、衝突した際などの影響で岩石などの硬い物体がはじかれて着陸脚１０の脚側面１０ｃに突き当たっても、脚側面１０ｃは被覆部１５により保護される。よって、脚底面１０ｂ側に比べて脚側面１０ｃ側からの外力に対して弱い第１セル壁１６であっても、第１セル壁１６が破損することが防がれる。

【0046】

また、図３Ｂに示すように、突起１９ａがある硬い着陸地点１９に飛行体１１が着陸する場合であっても、突起１９ａが着陸脚１０の脚底面１０ｂに当たり、突起１９ａに衝突した第１セル壁１６は変形する。続いて、残る脚底面１０ｂも着陸地点１９に当たり、衝突荷重により第１コア底面１４ｂに近い第１セル壁１６が変形する。この第１セル壁１６の座屈によって、着陸脚１０の衝突エネルギーが吸収される。このように、変形しやすい第１コア部１４のコア底部１４２が着陸脚１０の全体に亘って設けられるため、着陸地点１９の突起１９ａに沿って変形する。よって、着陸脚１０および飛行体１１が傾きを抑えることができるため、突起１９ａによる飛行体１１の転倒を防止することができる。

【0047】

さらに、図３Ｃに示すように、硬くて平らな着陸地点１９に傾いて飛行体１１が傾斜して着陸する。この場合、着陸地点１９に衝突した第１セル壁１６およびその近傍の第１セル壁１６が変形し、この第１セル壁１６の変形によって着陸脚１０の衝突エネルギーが吸収される。よって、着陸地点１９に対して第１セル壁１６が延びる方向が傾いていても、これ以上に大きく着陸脚１０および飛行体１１が傾くことが抑えられるため、突起１９ａによる飛行体１１の転倒を防止することができる。

【0048】

また、この衝突荷重は第１セル孔１７および第１セル壁１６が延びる方向に対して傾いて第１コア部１４に作用する。この斜め荷重による曲げモーメントおよびせん断力は、衝突する第１コア底面１４ｂから離れるほど大きくなる。これに対し、第１コア部１４は、その断面積が第１コア底面１４ｂから第１コア天面１４ａに向かって大きくなるため、第１コア支持部分１４ｆによって曲げモーメントおよびせん断力による第１コア部１４の破損が防がれる。

【0049】

特に、着陸脚１０が機体外側から着陸地点１９に衝突する。この着陸脚１０は、その脚底面１０ｂから脚天面１０ａに向かって着陸脚１０の断面積が大きくなるように、隣り合う側（機体内側）の脚側面１０ｃが機体内側に傾斜している。よって、機体外側から着陸脚１０が受ける衝突荷重を機体内側の脚支持部分１０ｅが支える。これにより、曲げモーメントおよびせん断力により着陸脚１０の破損をさらに確実に防止することができる。

【0050】

さらに、図３Ｄに示すように、軟らかいレゴリスの着陸地点１９に飛行体１１が着陸する。この場合、着陸脚１０はレゴリスに沈み、着陸脚１０の衝突エネルギーを吸収することができる。また、第１コア底面１４ｂの面積を大きくすることができるため、レゴリスに対する着陸脚１０の沈下を抑えることができる。この際、第１コア底面１４ｂが被覆部１５により覆われているため、レゴリスが第１セル孔１７および第１孔部１８に侵入しない。よって、着陸脚１０の沈下をさらに確実に低減することができる。この結果、着陸脚１０の長さを長く設定する必要がないため、着陸脚１０の質量の増加を抑制できると共に、飛行体１１の重心が高くならず、飛行体１１の転倒を防止することができる。

【0051】

上記構成によれば、着陸脚１０は第１コア部１４および被覆部１５により形成されているため、着陸脚１０の構成が簡単である。また、第１コア部１４はハニカム状に形成され、第１コア部１４には第１孔部１８が設けられていることにより、着陸脚１０の軽量化が図られる。さらに、第１セル孔１７より大径であって第１セル孔１７と同方向へ延びる衝撃吸収用の第１孔部１８が第１コア部１４に設けられる。これにより、着陸地点１９の状態によらず着陸地点１９により確実に着地することができる。

【0052】

また、第１コア部１４は、第１孔部１８が設けられるコア本体１４１と、第１孔底面１８ａと第１コア部１４の底面(第１コア底面)１４ｂとの間に設けられるコア底部１４２と、を有する。硬い突起１９ａが突き出した着陸地点１９であっても、コア底部１４２が地形に沿って変形することにより、着陸脚１０はより安定に着陸することができる。

【0053】

さらに、第１コア部１４は、第１セル孔１７が延びる方向に対し直交する断面積が第１コア底面１４ｂから第１コア天面１４ａに向かって大きくなる形状を有している。これにより、斜め荷重による曲げモーメントおよびせん断力が着陸脚１０に作用しても、脚支持部分１０ｅにより着陸脚１０の破損を防止することができる。

【0054】

（実施の形態２）
実施の形態２に係る飛行体１１の着陸脚１０を備える飛行体１１の構成について、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。飛行体１１は、本体１２および着陸脚１０を備えている。着陸脚１０は、第１コア部１４、および、第１コア部１４の第１コア天面１４ａ上に載せられた第２コア部２０を有している。第１コア部１４の第１コア底面１４ｂが着陸脚１０の脚底面１０ｂを構成し、第２コア部２０の天面（第２コア天面）２０ａが着陸脚１０の脚天面１０ａを構成している。着陸脚１０は、第２コア天面２０ａと本体底面１２ａとの間にブラケット１３などを介して飛行体１１に取り付けられている。

【0055】

第１コア部１４は円柱であり、第２コア部２０は円錐台である。なお、第１コア部１４の形状は、円柱に限定されず、角柱であってもよい。また、第２コア部２０の形状は、円錐台に限定されず、角錐台などの切頭錐体であってもよい。

【0056】

第２コア部２０において、本体底面１２ａの角側における側面（第２コア側面）２０ｃは、第２コア底面２０ｂに対して上方向に延びる。一方、本体底面１２ａの角側以外における第２コア側面２０ｃは、第２コア底面２０ｂから第２コア天面２０ａに向かって第２コア部２０の断面積が大きくなるように、第２コア底面２０ｂに対して傾斜する。

【0057】

第２コア部２０は、第２コア底面２０ｂと第２コア天面２０ａとの間の円柱形状の部分（第２コア本体部分）２０ｅと、第２コア側面２０ｃと第２コア天面２０ａとの間の部分（第２コア支持部分）２０ｆとを有している。第２コア支持部分２０ｆは、第２コア部２０の隣り合う側（機体内側）に設けられる。

【0058】

次に、着陸脚１０の各部について、図５〜図６Ｄを参照して説明する。図５に示すように、着陸脚１０は、第１コア部１４、第２コア部２０、板部２４および被覆部１５を備えている。

【0059】

第１コア部１４は、多数の第１セル壁１６および複数の第１セル孔１７を有し、ハニカム状に形成されている。第１コア部１４には、１つまたは複数（この実施の形態では、１６個）の第１孔部１８が設けられている。第１コア部１４は、第１孔部１８が設けられるコア本体１４１およびコア底部１４２を有している。このコア底部１４２は第１孔底面１８ａと第１コア底面１４ｂとの間に設けられる。この第１コア底面１４ｂの全体において第１セル壁１６が均一に配されていてもよい。この場合、着陸脚１０の着陸時に第１コア底面１４ｂにおいて第１セル壁１６が受ける力が均一になり、第１セル壁１６を介して飛行体１１に与えられる荷重を全体的に抑え、飛行体１１の破損を防止することができる。

【0060】

第２コア部２０は、多数のセル壁（第２セル壁）２１および複数のセル孔（第２セル孔）２２を有し、ハニカム状に形成されている。第２セル壁２１は第１セル壁１６と同様であり、第２セル孔２２は第１セル孔１７と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

【0061】

第２コア部２０の第２コア天面２０ａおよび第２コア底面２０ｂは、たとえば、円形状である。第２コア天面２０ａはブラケット１３に接続され、着陸脚１０はブラケット１３を介して飛行体１１の本体底面１２ａに固定される。第２コア底面２０ｂの面積は第１コア天面１４ａの面積と等しく、第２コア天面２０ａの面積は第２コア底面２０ｂより大きい。

【0062】

第２セル孔２２が延びる方向に対し直交する方向の第２コア部２０の断面は、たとえば、円形であって、その面積は、第２セル孔２２が延びる方向に沿って大きくなる。第２コア対称線２０ｄを通る第２コア側面２０ｃの一方部分（第２部分）は第２コア底面２０ｂに対して垂直またはほぼ垂直に立ち上がり、第２部分以外の第２コア側面２０ｃは第２コア底面２０ｂに対して傾斜する。このように、第２コア部２０は、第２コア底面２０ｂと第２コア天面２０ａとの間の部分（第２コア本体部分）２０ｅと、第２コア側面２０ｃと第２コア天面２０ａとの間の部分（第２コア支持部分）２０ｆとを有している。第２コア本体部分２０ｅは第１コア本体部分１４ｅと共に着陸脚１０の脚本体部分１０ｄを形成する。第２コア支持部分２０ｆは、第１部分以下の第２コア本体部分２０ｅの周りに設けられ、着陸脚１０の脚支持部分１０ｅを形成する。

【0063】

孔部（第２孔部）２３は、１つまたは複数（この実施の形態では、１８個）あり、第２コア部２０に設けられている。複数の第２孔部２３は、第２コア対称線２０ｄに対して線対称に配置されていてよい。第２孔部２３は、第２コア天面２０ａから第２コア底面２０ｂに向かって延びる。たとえば、第２孔部２３は、第２セル孔２２が延びる方向に沿って、第２セル孔２２に平行に延びる。この第２孔部２３は、第２コア側面２０ｃと第２コア天面２０ａとの間、および、第２コア底面２０ｂと第２コア天面２０ａとの間を貫通してもよい。

【0064】

板部２４は、たとえば、平らな円盤形状であって、その径は、第１コア天面１４ａの径、および、第２コア底面２０ｂの径に一致する。板部２４は、第１コア部１４と第２コア部２０との間に配置され、第１コア部１４の第１セル壁１６および第２コア部２０の第２セル壁２１それぞれに固体されている。板部２４は、軽量で高強度の材料、たとえば、炭素繊維強化プラスチックなどの樹脂で形成される。

【0065】

被覆部１５は、第１コア部１４および第２コア部２０を被覆する。被覆部１５は、第１コア側面１４ｃおよび第２コア側面２０ｃを覆い、第１コア部１４および第２コア部２０を保護する。また、被覆部１５は、第２コア底面２０ｂを覆い、第２コア部２０への土壌などの侵入を防止する。

【0066】

上記構成によれば、第１コア部１４と前記第２コア部２０との間に挟まれる板部２４が設けられている。このため、硬い着陸地点１９に飛行体１１が着陸した際、衝突荷重が第１コア部１４に作用し、第１セル壁１６を介して飛行体１１に向かって伝搬し板部２４に達する。この板部２４においてその拡がり方向に、伝搬した力が分散する。これにより、飛行体１１に向かう力が板部２４の拡がり方向に均一化して、第２コア部２０に伝わり、第２セル板を介して飛行体１１に達する。このため、飛行体１１に作用する圧力が均一化されて小さくなるため、飛行体１１が破損することが防止される。

【0067】

また、硬い着陸地点１９に飛行体１１が傾いて着陸した際、第１セル孔１７が延びる方向に対して傾いた衝突荷重が第１コア部１４に作用する。このせん断力および曲げモーメントに対し、第１コア部１４および第２コア部２０に結合した板部２４は、第１セル壁１６および第２セル壁２１を支持し補強する。このため、着陸脚１０の破損を抑制することができる。

【0068】

さらに、板部２４およびブラケット１３の間に第２コア部２０が挟まれ、これらによりハニカムサンドイッチ構造が形成される。このため、引っ張りおよび圧縮に強く、曲げ剛性が高く、軽量な着陸脚１０が実現できる。

【0069】

また、着陸脚１０は第１コア部１４に加えて第２コア部２０を備えている。これにより、着陸脚１０の脚底面１０ｂと脚天面１０ａとの間の高さを高くすることができる。

【0070】

さらに、第２コア部２０は、第２セル孔２２が延びる方向に対し直交する断面積が第２コア底面２０ｂから第２コア天面２０ａに向かって大きくなる形状を有している。これにより、斜め荷重による曲げモーメントおよびせん断力が着陸脚１０に作用しても、第２コア支持部分２０ｆにより着陸脚１０の破損を防止することができる。

【0071】

また、第１コア部１４、板部２４および第２コア部２０が被覆部１５により形成されているため、着陸脚１０の構成が簡単である。また、第１コア部１４および第２コア部２０はハニカム状に形成され、第１コア部１４には第１孔部１８が設けられ、第２コア部２０には第２孔部２３が設けられていることにより、着陸脚１０の軽量化が図られる。さらに、第１孔部１８が第１コア部１４に設けられることにより、着陸地点１９の状態によらず着陸地点１９により確実に着地することができる。

【0072】

（その他の実施の形態）
なお、上記実施の形態２では、第２コア部２０は第２セル壁２１および第２セル孔２２を有するハニカム状に形成されていた。しかしながら、第２コア部２０は、軽量で、第２コア天面２０ａまたは第２コア底面２０ｂに平行な方向のせん断力および曲げモーメント、ならびに、第２コア天面２０ａまたは第２コア底面２０ｂに垂直な方向の圧縮力が高いものであれば、これに限定されない。たとえば、第２コア部２０は箱体または棒材であってもよい。

【0073】

さらに、上記実施の形態２では、図５に示すように、第１コア部１４にはその中心に位置する１個の第１孔部１８と、その周りに囲むように配列された８個の第１孔部１８と、さらにその周りを囲むように配列された８個の第１孔部１８が設けられている。ただし、第１コア部１４における第１孔部１８の数および配置はこれに限定されない。たとえば、図７Ａに示すように、第１コア部１４の中心に１個の第１孔部１８が設けられ、さらにその周りを囲むように８個の第１孔部１８が配列されていてもよい。また、図７Ｂに示すように、第１コア部１４の中心に関して６個の扇形の第１孔部１８が円を形成するように配列されていてもよい。

【0074】

また、上記全実施の形態では、第１コア部１４は、コア本体１４１およびコア底部１４２を有していた。しかしながら、第１コア部１４は、コア底部１４２が設けられず、コア本体１４１だけであってもよい。この場合、第１孔部１８は、第１コア底面１４ｂと第１コア天面１４ａとの間を貫通する。

【0075】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0076】

本発明の飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体は、着陸地点の状態に関わらず、より確実に着陸できる簡単かつ軽量な構造の飛行体の着陸脚およびそれを備える飛行体等として有用である。

【符号の説明】

【0077】

１０ ：着陸脚
１１ ：飛行体
１３ ：ブラケット
１４ ：第１コア部（コア部）
１４１ ：コア本体（本体）
１４２ ：コア底部
１５ ：被覆部
１６ ：第１セル壁（セル壁）
１７ ：第１セル孔（セル孔）
１８ ：第１孔部（孔部）
１８ａ ：第１孔底面
２０ ：第２コア部
２１ ：第２セル壁
２２ ：第２セル孔
２３ ：第２孔部
２４ ：板部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】