特許 6932408 気球用のキャビン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6932408

(24)【登録日】2021年8月20日

(45)【発行日】2021年9月8日

(54)【発明の名称】気球用のキャビン

(51)【国際特許分類】

   B64B 1/40 20060101AFI20210826BHJP

   B64B 1/22 20060101ALI20210826BHJP

   B64B 1/64 20060101ALI20210826BHJP

   B64B 1/70 20060101ALI20210826BHJP

   B64G 1/00 20060101ALI20210826BHJP

【ＦＩ】

   B64B1/40

   B64B1/22

   B64B1/64

   B64B1/70

   B64G1/00 Z

【請求項の数】23

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2021-42616(P2021-42616)

(22)【出願日】2021年3月16日

【審査請求日】2021年3月17日

(31)【優先権主張番号】特願2020-161117(P2020-161117)

(32)【優先日】2020年9月25日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520365229

【氏名又は名称】株式会社岩谷技研

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】特許業務法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩谷 圭介

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 中国実用新案第２０６２８８２２２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 再公表特許第２０１２／０４２６００（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５１９１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０５７１１８００（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／００５７６６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６４Ｂ １／００

Ｂ６４Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気球により飛翔するキャビンであって、
周囲より厚い帯状の領域である強化部分を有する壁体により気密な収容空間を形成する本体を備え、
前記強化部分と前記強化部分に隣接する前記本体の壁体とが一体に成形されたプラスチック又は金属である
キャビン。

【請求項2】

前記強化部分と前記強化部分に隣接する前記本体の壁体とが一体に成形された繊維強化プラスチックである
請求項１に記載のキャビン。

【請求項3】

前記本体の壁体は、亀裂又は孔が生じた場合に当該亀裂又は当該孔に入り込み塞ぐ層を含む積層体により形成されている
請求項１又は２に記載のキャビン。

【請求項4】

前記積層体は、前記キャビンの外側から内側へ透過する紫外線の量を低減する紫外線遮断層を含む
請求項３に記載のキャビン。

【請求項5】

前記積層体は、繊維強化プラスチックの層を含む
請求項３又は４に記載のキャビン。

【請求項6】

前記積層体は、前記本体の内側から外側への熱の伝導を低減する断熱層を含む
請求項３乃至５のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項7】

前記本体の壁体の互いに対向する位置に配置された乗員が出入り可能な２つ１対のハッチを１対以上備える
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項8】

前記ハッチはポリカーボネートの蓋体を備える
請求項７に記載のキャビン。

【請求項9】

乗員を前記本体に固定するための固定機構を備える
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項10】

流体の力を受けて拡がり流体を捉える傘体と、前記傘体と前記本体を連結する吊索と、前記傘体に取り付けられた錘とを有し、前記本体から下方に放出されるパラシュートを備える
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項11】

バラストタンクと、
前記バラストタンクからバラストを排出するバラスト排出装置と、
前記気球の球皮から軽量ガスを排出するガス排出装置と、
前記本体の高度を特定する高度特定装置と、
前記高度特定装置により特定される高度が指定された高度より低い場合に前記バラスト排出装置にバラストの排出を行わせ、前記高度特定装置により特定される高度が指定された高度より高い場合に前記ガス排出装置に軽量ガスの排出を行わせる制御装置と
を備える請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項12】

前記本体の内部に配置され、乗員に操作されて動く操作子と、
前記本体の外部に配置され、前記乗員に操作される前記操作子の動きと連動して動く被操作部と
を備える請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項13】

前記本体の内部に移動可能に配置される第１の部材と、
前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結され、前記第１の部材の移動と連動して移動する第２の部材と
を備える請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項14】

前記本体の内部に移動可能に配置される第１の部材と、
前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結され、前記第１の部材の移動に伴い前記第１の部材との連結が解かれる第２の部材と
を備える請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項15】

前記本体の内部に配置される第１の部材と、
前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結される第２の部材と
を備え、
前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方は電磁石を有し、
前記電磁石の磁力低下に伴い前記第１の部材と前記第２の部材の連結が解かれる
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項16】

前記本体内の空気中の二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収装置を備える
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項17】

前記本体内の空気中の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素濃度計と、
前記二酸化炭素濃度計の計測結果に基づき前記二酸化炭素吸収装置の運転を制御する制御装置と
を備える請求項１６に記載のキャビン。

【請求項18】

酸素を含む気体を収容するボンベの開閉を行うボンベ開閉装置と、
前記本体内の空気中の酸素の濃度を計測する酸素濃度計と、
前記酸素濃度計の計測結果に基づき前記ボンベ開閉装置の動作を制御する制御装置と
を備える請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項19】

前記本体の内側の熱を外側に伝導し前記本体内の空気中の水蒸気の結露を促進する結露促進部材を備える
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項20】

前記本体の壁面に、前記本体内の乗員の操作に応じて独立して開閉する層状に配置された複数枚の蓋体を備える
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項21】

前記本体を画角内に含む位置に設置された撮影装置を備える
請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項22】

前記本体における宇宙線量を計測する宇宙線量計と、
前記宇宙線量計の計測結果を示すデータを記憶する記憶装置と
を備える請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のキャビン。

【請求項23】

前記本体の少なくとも一部が、球の全部又は一部、もしくは、円筒の全部又は一部の形状である
請求項１乃至２２のいずれか１項に記載のキャビン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気球により人や物を飛翔させるための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

人を収容したキャビンを気球により飛翔させることで、人の空中移動を可能とする技術がある。例えば、特許文献１には、人を収容したドローン本体を気球で吊って飛翔させる構造を備えた有人ドローンが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０−９７３４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ガス気球は比較的単純な構造でありながら、地上から５万メートル程度の高度まで飛翔することができる。本願の発明者は、ガス気球により、安価に人や物を１万メートル以上の高度まで運ぶことに着想した。

【0005】

本発明は、安価に人や物を１万メートル以上の高度まで運ぶ手段を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、気球により飛翔するキャビンであって、周囲より厚い帯状の領域である強化部分を有する壁体により気密な収容空間を形成する本体を備え、前記強化部分と前記強化部分に隣接する前記本体の壁体とが一体に成形されたプラスチック又は金属であるキャビンを第１の態様として提案する。

【0008】

第１の態様に係るキャビンにおいて、前記強化部分と前記強化部分に隣接する前記本体の壁体とが一体に成形された繊維強化プラスチックである、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

【0011】

第１又は第２の態様に係るキャビンにおいて、前記本体の壁体は、亀裂又は孔が生じた場合に当該亀裂又は当該孔に入り込み塞ぐ層を含む積層体により形成されている、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

【0012】

第３の態様に係るキャビンにおいて、前記積層体は、前記キャビンの外側から内側へ透過する紫外線の量を低減する紫外線遮断層を含む、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

【0013】

第３又は第４の態様に係るキャビンにおいて、前記積層体は、繊維強化プラスチックの層を含む、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

【0014】

第３乃至第５のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記積層体は、前記本体の内側から外側への熱の伝導を低減する断熱層を含む、という構成が第６の態様として採用されてもよい。

【0015】

第１乃至第６のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の壁体の互いに対向する位置に配置された乗員が出入り可能な２つ１対のハッチを１対以上備える、という構成が第７の態様として採用されてもよい。

【0016】

第７の態様に係るキャビンにおいて、前記ハッチはポリカーボネートの蓋体を備える、という構成が第８の態様として採用されてもよい。

【0017】

第１乃至第８のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、乗員を前記本体に固定するための固定機構を備える、という構成が第９の態様として採用されてもよい。

【0018】

第１乃至第９のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、流体の力を受けて拡がり流体を捉える傘体と、前記傘体と前記本体を連結する吊索と、前記傘体に取り付けられた錘とを有し、前記本体から下方に放出されるパラシュートを備える、という構成が第１０の態様として採用されてもよい。

【0019】

第１乃至第１０のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、バラストタンクと、前記バラストタンクからバラストを排出するバラスト排出装置と、前記気球の球皮から軽量ガスを排出するガス排出装置と、前記本体の高度を特定する高度特定装置と、前記高度特定装置により特定される高度が指定された高度より低い場合に前記バラスト排出装置にバラストの排出を行わせ、前記高度特定装置により特定される高度が指定された高度より高い場合に前記ガス排出装置に軽量ガスの排出を行わせる制御装置とを備える、という構成が第１１の態様として採用されてもよい。

【0020】

第１乃至第１１のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の内部に配置され、乗員に操作されて動く操作子と、前記本体の外部に配置され、前記乗員に操作される前記操作子の動きと連動して動く被操作部とを備える、という構成が第１２の態様として採用されてもよい。

【0021】

第１乃至第１２のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の内部に移動可能に配置される第１の部材と、前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結され、前記第１の部材の移動と連動して移動する第２の部材とを備える、という構成が第１３の態様として採用されてもよい。

【0022】

第１乃至第１２のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の内部に移動可能に配置される第１の部材と、前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結され、前記第１の部材の移動に伴い前記第１の部材との連結が解かれる第２の部材とを備える、という構成が第１４の態様として採用されてもよい。

【0023】

第１乃至第１２のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の内部に配置される第１の部材と、前記本体の外部に配置され、前記本体の壁体を挟んで前記第１の部材と磁力により連結される第２の部材とを備え、前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも一方は電磁石を有し、前記電磁石の磁力低下に伴い前記第１の部材と前記第２の部材の連結が解かれる、という構成が第１５の態様として採用されてもよい。

【0024】

第１乃至第１５のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体内の空気中の二酸化炭素を吸収する二酸化炭素吸収装置を備える、という構成が第１６の態様として採用されてもよい。

【0025】

第１６の態様に係るキャビンにおいて、前記本体内の空気中の二酸化炭素の濃度を計測する二酸化炭素濃度計と、前記二酸化炭素濃度計の計測結果に基づき前記二酸化炭素吸収装置の運転を制御する制御装置とを備える、という構成が第１７の態様として採用されてもよい。

【0026】

第１乃至第１７のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、酸素を含む気体を収容するボンベの開閉を行うボンベ開閉装置と、前記本体内の空気中の酸素の濃度を計測する酸素濃度計と、前記酸素濃度計の計測結果に基づき前記ボンベ開閉装置の動作を制御する制御装置とを備える、という構成が第１８の態様として採用されてもよい。

【0027】

第１乃至第１８のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の内側の熱を外側に伝導し前記本体内の空気中の水蒸気の結露を促進する結露促進部材を備える、という構成が第１９の態様として採用されてもよい。

【0028】

第１乃至第１９のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の壁面に、前記本体内の乗員の操作に応じて独立して開閉する層状に配置された複数枚の蓋体を備える、という構成が第２０の態様として採用されてもよい。

【0029】

第１乃至第２０のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体を画角内に含む位置に設置された撮影装置を備える、という構成が第２１の態様として採用されてもよい。

【0030】

第１乃至第２１のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体における宇宙線量を計測する宇宙線量計と、前記宇宙線量計の計測結果を示すデータを記憶する記憶装置とを備える、という構成が第２２の態様として採用されてもよい。

【0031】

第１乃至第２２のいずれかの態様に係るキャビンにおいて、前記本体の少なくとも一部が、球の全部又は一部、もしくは、円筒の全部又は一部の形状である、という構成が第２３の態様として採用されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】一実施形態に係る飛翔システムの全体構成を示した図。

【図2】一実施形態に係るキャビンを斜め上から見た図。

【図3】一実施形態に係るキャビン本体を構成する積層体の構造の一例を示した図。

【図4】一実施形態に係るキャビン本体の内部に配置されている構成部を示した図である。

【図5】一実施形態に係るアンカーパラシュートが飛翔システムの着水時の衝撃を緩和する様子を説明するための図。

【図6】一実施形態に係るガス気球内の軽量ガスを排出するための仕組みを示した図。

【図7】一実施形態に係る操作索用栓の構成の一例を示した図。

【図8】一変形例に係るキャビンの形状の一例を示した図。

【図9】一変形例に係るキャピンの構成の一例を示した図。

【図10】一変形例に係るキャピンの構成の一例を示した図。

【図11】一変形例に係るガス気球内の軽量ガスを排出するための仕組みを示した図。

【図12A】一変形例に係る磁力連結操作機構の構成の一例を示した図。

【図12B】一変形例に係る磁力連結操作機構の構成の一例を示した図。

【図12C】一変形例に係る磁力連結操作機構の構成の一例を示した図。

【図12D】一変形例に係る磁力連結操作機構の構成の一例を示した図。

【図13】一変形例に係るキャビン本体を斜め上から見た外観図。

【図14】一変形例に係るキャビン本体を真上から見た外観図。

【図15】一変形例に係るキャビン本体を側方から見た外観図。

【図16】一変形例に係るキャビン本体を真下から見た外観図。

【図17】一変形例に係るキャビン本体（本体部）における強化部分の領域の位置を例示した図。

【図18】一変形例に係るキャビン本体（本体部）を水平面で切断した断面図。

【図19】一変形例に係るキャビン本体（本体部）を鉛直面で切断した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0037】

［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る飛翔システム１の全体構成を示した図である。飛翔システム１は、ガス気球１１と、ガス気球１１から下方に垂れ下がる複数の吊索１２と、複数の吊索１２により吊られるキャビン１３を備える。

【0038】

ガス気球１１は、気密な袋状体である球皮と、その内部に充填されたヘリウムガス、水素ガス等の空気より軽い気体（以下、軽量ガスという）で構成され、空気中で浮力を生じて飛翔する。吊索１２はガス気球１１によりキャビン１３を吊り上げるための索体である。キャビン１３は、内部に人（乗員）や物を収容する大型の水密及び気密な容器であり、ガス気球１１により飛翔する。

【0039】

なお、キャビン１３は地上から２万メートル程度の高度まで上昇するため、事故等によりキャビン１３の気密状態が保てなくなった場合に備えて、キャビン１３内の乗員は宇宙服を着用することが望ましい。

【0040】

図２は、キャビン１３を斜め上から見た図である。キャビン１３は、図２に示される構成部として、キャビン本体１３００と、複数のハッチ１３０１と、キャビン１３の本体から外側に延伸する部材であるアーム１３０２と、アーム１３０２の先端付近に取り付けられた撮影装置１３０３と、多重扉１３０４と、複数のフック１３０５と、装置ボックス１３０６と、操作索用栓１３０７と、窓１３２０と、開閉弁１３２１を備える。以下の説明において、誤解を招かない場合、キャビン本体１３００とキャビン１３を区別しない場合がある。

【0041】

キャビン本体１３００は、キャビン１３の本体を構成する容器である。図３は、キャビン本体１３００の壁体を構成する積層体２１の構造の一例を示した図である。図３に例示の積層体２１は、外側（図３の右側）から、紫外線遮断層２１１、断熱層２１２、粘性層２１３、繊維強化プラスチック層２１４、粘性層２１５で構成される積層体である。

【0042】

紫外線遮断層２１１は、キャビン１３内に向かう紫外線を反射又は吸収し、キャビン１３の外側から内側へ透過する紫外線の量を低減する。断熱層２１２は熱伝導率が低く、キャビン１３の本体の内側から外側への熱の伝導を低減する。断熱層２１２としては、例えば、発泡スチロール、発泡ウレタン等の軽量な素材が適している。なお、断熱層２１２は、キャビン１３が着陸又は着水する際の衝撃を和らげる緩衝材の役割と、キャビン１３が着水した場合にキャビン１３を水面上に浮かせる浮体の役割も果たす。

【0043】

粘性層２１３及び粘性層２１５は、高い粘性の材料の層であり、繊維強化プラスチック層２１４に亀裂又は孔が生じた場合に、その亀裂又は孔に入り込み塞ぐことで、キャビン１３内からキャビン１３外への空気の漏出を食い止める役割を果たす。粘性層２１３及び粘性層２１５に採用される材料としては、例えば、粘性の高い樹脂、タール等が挙げられる。

【0044】

繊維強化プラスチック層２１４は、キャビン１３を水密及び気密に保つと共に、キャビン１３の形状を保つ役割を果たす繊維強化プラスチックの層である。繊維強化プラスチック層２１４の素材としては、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等のいずれが採用されてもよいが、繊維強化プラスチックは電波を透過する点で優れている。

【0045】

積層体２１の構成は、図３に例示したものに限られない。例えば、積層体２１を構成する複数の層の積層の順序が変更されてもよい。また、層の数が増減されてもよい。例えば、断熱層２１２に加えて、別の断熱層が追加されたり、粘性層２１３と粘性層２１５のいずれか一方が省略されたりしてもよい。

【0046】

ハッチ１３０１（図２）は、乗員がキャビン１３に出入りするために用いられる開閉可能な蓋体（扉）である。ハッチ１３０１が閉じられると、キャビン１３内は封止材（パッキン）により水密及び気密に封止される。ハッチ１３０１の本体（蓋体）には、例えばポリカーボネート等のプラスチックが用いられる。

【0047】

キャビン１３が着水した時に、キャビン１３の姿勢にかかわらず必ず１以上のハッチ１３０１が水面より上に出るように、キャビン１３は、キャビン本体１３００の壁体の互いに対向する位置に配置された２つ１対のハッチ１３０１を１対以上、備えることが望ましい。例えば、図２において死角となっている左奥側の側面にもハッチ１３０１が配置されていることが望ましい。

【0048】

撮影装置１３０３は、キャビン１３及びハッチ１３０１から外を見ているキャビン１３内の乗員を、例えば地球を背景に撮影するためのカメラである。撮影装置１３０３の撮影の開始等の操作は、キャビン１３内に配置されたコントローラ（後述）から無線又は有線で操作できる。また、撮影装置１３０３が撮影した画像データ（動画データ又は静止画データ）は、キャビン１３内のコントローラに無線又は有線で送信され、記憶される。アーム１３０２は、撮影装置１３０３の画角内にキャビン１３が入るようにキャビン１３と撮影装置１３０３の位置関係を保つ役割を果たす。

【0049】

多重扉１３０４は、キャビン１３内からキャビン１３外へ物を排出するための機構である。多重扉１３０４は、各々がキャビン１３内の乗員の操作に応じて独立して開閉する層状に配置された複数枚の蓋体を備えている。

【0050】

多重扉１３０４の利用例の一つとして、例えば散骨が考えられる。以下に、多重扉１３０４が層状に配置された２枚の蓋体を備える場合を例に、散骨を行う際の操作例を説明する。キャビン１３内の乗員は、まず外側の蓋体を閉じた状態で内側の蓋体を開けて、２枚の蓋体の間の空間内に遺骨を置く。続いて、内側の蓋体を閉じた後、外側の蓋体を開く。通常、ガス気球１１の飛翔に伴い、キャビン１３には上から下に向かい強い風が生じているため、外側の蓋体が開かれると、遺骨はその風によってキャビン１３外の空間内へと散らばる。なお、内側の蓋体が閉じられ、外側の蓋体が開かれた状態で、キャビン１３内からの操作に応じて、２枚の蓋体の間の空間にある物を強制的に外に排出する排出機構が設けられていてもよい。多重扉１３０４からキャビン１３外の空間への物の排出が完了すると、外側の蓋体が閉じられる。なお、多重扉１３０４は、全ての蓋体が同時には開かない構造、すなわち、必ず１枚以上の蓋体が閉まる構造を備えることが望ましい。

【0051】

フック１３０５は、キャビン本体１３００の天井又は側面の天井付近の外側面に配置された、吊索１２が連結される部材である。

【0052】

装置ボックス１３０６は、キャビン本体１３００の外部の各種の物理量等を計測する計測装置、無線通信を行う通信装置等を収容する容器である。装置ボックス１３０６に収容される計測装置としては、例えば、気圧計、温度計、紫外線量計、宇宙線量計、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）ユニット等が挙げられるが、これらに限られない。装置ボックス１３０６に収容される通信装置には、例えば、地球上の通信装置との間で通信を行う通信装置と、キャビン１３内のコントローラ（後述）との間で通信を行う通信装置と、ガス気球１１に設けられたガス排出装置（後述）との間で通信を行う通信装置が含まれる。

【0053】

操作索用栓１３０７は、キャビン１３の天井又は側面の天井付近の外側面に配置された、積層体２１を貫通する孔を形成する部材であり、ガス気球１１に設けられた軽量ガスを排気するための排気口をキャビン１３内の乗員が手動で開閉操作するための索体である操作索がその孔を通る。操作索用栓１３０７は、操作索がガス気球１１に設けられた排気口を開閉するために必要な距離（例えば、数センチメートル）だけ移動を可能としつつ、キャビン１３内の水密かつ気密な状態を保つ。

【0054】

窓１３２０は、キャビン１３内の乗員がキャビン１３の外を眺めるための窓である。窓１３２０の本体は、例えば光を透過するポリカーボネート等のプラスチックでできている。また、窓１３２０は、その本体の内側又は外側に、紫外線を遮断する層が設けられていることが望ましい。また、窓１３２０は、例えば内側に、開閉可能な可視光を遮断する遮光板を備えることが望ましい。

【0055】

開閉弁１３２１は、キャビン１３内の気圧が閾値以上になった場合に開かれて、キャビン１３内の気体をキャビン１３外に排出するための弁である。

【0056】

図４は、キャビン本体１３００の内部に配置されている構成部を示した図である。なお、図４に示される構成部の配置の位置、数等はあくまで例示であって、それらは適宜変更されてよい。

【0057】

キャビン本体１３００内には、ボンベ１３０８と、ボンベ開閉装置１３０９と、バラストタンク１３１０と、バラスト排出装置１３１１と、座席１３１２と、非常用パラシュート１３１３と、結露板１３１４と、二酸化炭素吸収装置１３１５と、アンカーパラシュート１３１６と、アンカーパラシュート放出装置１３１７と、装置ボックス１３１８と、弁開閉装置１３２２と、コントローラ１３１９を備える。

【0058】

ボンベ１３０８は、酸素を含む気体（酸素のみの気体を含む）を収容するボンベである。ボンベ開閉装置１３０９は、ボンベ１３０８を開閉する。

【0059】

バラストタンク１３１０は、キャビン１３の重量を調整するためのバラスト（砂等の粒体又は粉体、もしくは、水等の液体）を貯留するタンクである。バラストタンク１３１０の下面には開閉可能な排出口が設けられている。バラストタンク１３１０の排出口は、バラスト排出装置１３１１により開閉される。すなわち、バラスト排出装置１３１１は、バラストタンクからバラストを排出する。また、バラストタンク１３１０の排出口を塞ぐ蓋は、バラスト排出口開閉機構（図示略）によっても開閉される。バラスト排出口開閉機構は、キャビン１３内に配置され、乗員に操作されて動く操作子（開閉レバー等）に対する操作に応じて、バラストタンクの排出口を塞ぐ蓋を開閉する機構である。バラストタンク１３１０の排出口が開かれると、バラストタンク１３１０内のバラストが排出され、キャビン１３の重量が軽くなる。その結果、飛翔システム１の上昇力が高まる。

【0060】

座席１３１２（固定機構の一例）は、飛翔システム１が地球上（地上又は海上）に落下する際の衝撃に備えて、キャビン１３内の乗員が座るためのシートである。従って、キャビン１３には、キャビン１３内に収容可能な乗員の人数分の座席１３１２が設置されている。また、座席１３１２はキャビン本体１３００に固定されている。座席１３１２はシートベルト１３１２１を備える。シートベルト１３１２１は、座席１３１２に着座した乗員をキャビン１３に固定する役割を果たす。

【0061】

非常用パラシュート１３１３は、不測の事故の発生時にキャビン１３内の乗員がキャビン１３外へ脱出しなければならなくなった場合に用いるパラシュートである。従って、キャビン１３には、キャビン１３内に収容可能な乗員の人数分の非常用パラシュート１３１３が設置されている。

【0062】

結露板１３１４（結露促進部材の一例）は、キャビン１３内の空気中の水蒸気の結露を促進することで、キャビン１３内の空気中の水蒸気を軽減するための部材である。結露板１３１４は、熱伝導率が高い部材であり、キャビン１３の内側の熱を外側に伝導する。その結果、結露板１３１４のキャビン１３内に露出している部分の温度がキャビン１３内の空気の温度より低くなり、キャビン１３内の水蒸気が結露板１３１４に触れて水又は氷になる。結露板１３１４に用いられる素材の例としては、例えば、銅、アルミ等の金属が挙げられる。

【0063】

二酸化炭素吸収装置１３１５は、キャビン本体１３００内の空気中の二酸化炭素を吸収する。二酸化炭素吸収装置１３１５は、例えば、二酸化炭素を含む空気をアミン等のアルカリ性水溶液に接触させて吸収する装置（化学吸収法による装置）であるが、他の方法に基づく装置であってもよい。

【0064】

アンカーパラシュート１３１６は、飛翔システム１が海上に落下する際に、海中で開いて飛翔システム１の主に水平方向の速度を低減し、着水時の衝撃を緩和するためのパラシュートである。

【0065】

図５は、アンカーパラシュート１３１６が飛翔システム１の着水時の衝撃を緩和する様子を説明するための図である。図５（Ａ）は、海面近くまで帰還した飛翔システム１を示した図である。キャビン１３が所定の高度まで落下すると、キャビン１３の下面に配置されているアンカーパラシュート１３１６の放出装置が動作し、アンカーパラシュート１３１６が下方に放出される。図５（Ｂ）は、アンカーパラシュート１３１６がキャビン１３から放出された状態を示した図である。

【0066】

アンカーパラシュート１３１６は、一方の端部がキャビン１３の下面に連結された索体１３１６１と、索体１３１６１のキャビン１３に連結されていない側の端部から分岐するように一方の端部が索体１３１６１に取り付けられている複数の索体１３１６２と、複数の索体１３１６２の索体１３１６１に連結されていない側の端部に連結されている傘体１３１６３と、傘体１３１６３の天頂部に取り付けられた錘１３１６４を備える。なお、アンカーパラシュート１３１６は通常のパラシュートと異なり、概ね上下が逆の姿勢でその機能を果たす。

【0067】

キャビン１３から放出されたアンカーパラシュート１３１６は、錘１３１６４の重さにより図５（Ｂ）に示されるように、キャビン１３の下にぶら下がった状態となる。その状態で飛翔システム１の高度がさらに下がり、錘１３１６４及び傘体１３１６３が海水面に達すると、錘１３１６４の重さにより傘体１３１６３が海水中に没し、索体１３１６１及び索体１３１６２により傘体１３１６３に加えられる水平方向の力により傘体１３１６３が海水（流体の一例）の力を受けて拡がる。図５（Ｃ）は、海水中で傘体１３１６３が開いた状態を示した図である。

【0068】

海水中で傘体１３１６３が拡がると、傘体１３１６３は海水を捉え、傘体１３１６３に生じる水平方向の抵抗が増加する。その結果、キャビン１３が索体１３１６２及び索体１３１６１から前進を妨げる力を受け、キャビン１３の水平方向の速度が減速される。その後、キャビン１３が海水面上に着水する。図５（Ｄ）はキャビン１３が着水した状態を示した図である。

【0069】

装置ボックス１３１８（図４）は、キャビン本体１３００の内部の各種の物理量等を計測する計測装置を収容する容器である。装置ボックス１３０６に収容される計測装置としては、例えば、気圧計、温度計、紫外線量計、宇宙線量計、湿度計、酸素濃度計、二酸化炭素濃度計等が挙げられるが、これらに限られない。

【0070】

弁開閉装置１３２２は、開閉弁１３２１を開閉する。

【0071】

コントローラ１３１９（制御装置の一例）は、キャビン１３が備える各種装置を制御すると共に、キャビン１３が備える各種装置とキャビン１３の乗員とのマンマシンインタフェースの役割を果たす装置である。コントローラ１３１９は、アプリケーションプログラムに従い動作するプロセッサを備えたコンピュータにより実現されてもよい。

【0072】

コントローラ１３１９が行う処理としては、例えば以下があるが、これらに限られない。
（１）装置ボックス１３１８内の二酸化炭素濃度計の測定結果に基づき、二酸化炭素吸収装置１３１５の運転を制御し、キャビン１３内の二酸化炭素濃度が閾値以上に上昇しないようにする処理。
（２）装置ボックス１３１８内の酸素濃度計の測定結果に基づき、ボンベ開閉装置１３０９の動作を制御し、キャビン１３内の酸素濃度が閾値以下に下降しないようにする処理。
（３）装置ボックス１３１８内の気圧計の測定結果が異常な気圧の低下を示す場合、音、表示等により通知を行う処理。
（４）装置ボックス１３１８内の紫外線量計の測定結果が閾値以上の紫外線量を示す場合、音、表示等により通知を行う処理。
（５）乗員の操作に応じて、撮影装置１３０３に対し撮影の開始及び停止を指示し、撮影装置１３０３が撮影動作中は、撮影装置１３０３が撮影した画像を表す画像データを撮影装置１３０３から受信し記憶する処理。
（６）装置ボックス１３０６内のＧＮＳＳユニットの計測結果又は装置ボックス１３０６の気圧計の計測結果に基づきキャビン１３の高度を算出し、算出した高度が閾値に達した場合、音、表示等により通知を行う処理。
（７）装置ボックス１３０６内のＧＮＳＳユニットの計測結果又は装置ボックス１３０６の気圧計の計測結果に基づきキャビン１３の高度を算出し、算出した高度が閾値に達した場合、アンカーパラシュート放出装置１３１７に対しアンカーパラシュート１３１６の放出の指示を行う処理。
（８）乗員の操作に応じて、ガス排出装置に対しガス気球１１内の軽量ガスの排出の指示を行う処理。
（９）乗員の操作に応じて、バラスト排出装置１３１１に対しバラストタンク１３１０内のバラストの排出の指示を行う処理。
（１０）乗員が高度を指定した場合に、装置ボックス１３０６内のＧＮＳＳユニットの計測結果又は装置ボックス１３０６の気圧計の計測結果に基づきキャビン１３の高度を算出し、算出した高度が乗員の指定した高度に近づくように、ガス排出装置に対する軽量ガスの排出の指示、又は、バラスト排出装置１３１１に対するバラストの排出の指示を、フィードバック制御により行う処理。
（１１）装置ボックス１３０６内又は装置ボックス１３１８内の各種計測装置の計測結果を記憶する処理。
（１２）装置ボックス１３１８内の気圧計の測定結果が所定の閾値以上の気圧を示す場合、弁開閉装置１３２２に対し開閉弁１３２１の開放を指示し、その後、装置ボックス１３１８内の気圧計の測定結果が所定の閾値以下の気圧を示すようになった場合、弁開閉装置１３２２に対し開閉弁１３２１の閉鎖を指示する処理。

【0073】

なお、上記の（１）において、コントローラ１３１９は二酸化炭素濃度計の計測結果に基づき二酸化炭素吸収装置の運転を制御する制御装置の役割を果たす。

【0074】

また、上記の（２）において、コントローラ１３１９は酸素濃度計の計測結果に基づきボンベ開閉装置の動作を制御する制御装置の役割を果たす。

【0075】

また、上記の（６）（７）（１０）において、コントローラ１３１９はキャビンの本体の高度を特定する高度特定装置の役割を果たす。

【0076】

また、上記の（１０）において、コントローラ１３１９は、高度特定装置により特定される高度が指定された高度より低い場合にバラスト排出装置にバラストの排出を行わせ、高度特定装置により特定される高度が指定された高度より高い場合にガス排出装置に軽量ガスの排出を行わせる制御装置の役割を果たす。

【0077】

また、（１１）の処理によりコントローラ１３１９が備える記憶装置に記憶された計測結果の一部は、乗員が受けた健康上の負荷の把握等に用いられる。例えば、装置ボックス１３１８内の宇宙線量計の計測結果は、乗員が被爆した宇宙線の量を示す。従って、コントローラ１３１９が備える記憶装置に記憶された宇宙線量計の計測結果は、乗員の宇宙線の被曝量の管理に用いられる。

【0078】

コントローラ１３１９は、装置ボックス１３０６に収容されている通信装置を介して、無線により地球上の通信装置と通信可能である。従って、コントローラ１３１９は、地球上の通信装置から無線送信されてくる指示に従い、上記の処理の少なくとも一部（例えば、（８）〜（１０）の飛翔システム１の高度を調整する処理）を行うこともできる。

【0079】

また、コントローラ１３１９が装置ボックス１３０６又は装置ボックス１３１８に収容されている各種計測装置から取得した計測結果、それらの計測結果に基づき判定したキャビン１３の状態等に関する情報等は、装置ボックス１３０６に収容されている通信装置を介して、地球上の通信装置に送信される。従って、地球上の人員は、飛翔中の飛翔システム１の状態等をリアルタイムで知ることができる。

【0080】

既述のように、ガス気球１１には排気口が設けられ、排気口を開くことによりガス気球１１内の軽量ガスの排出が行われる。以下に、軽量ガスの排出を行うための仕組みについて説明する。図６は、ガス気球１１内の軽量ガスを排出するための仕組みを示した図である。

【0081】

まず、ガス気球１１の天頂付近に排気口１１１が設けられている。排気口１１１には、閉まる方向に付勢された蓋１１２（キャビンの本体の外部に配置され、乗員に操作される操作子の動きと連動して動く被操作部の一例）が取り付けられている。蓋１１２は、ガス気球１１の内側に開くように設けられている。蓋１１２の近くには、蓋１１２を開閉するガス排出装置１１３が配置されている。ガス排出装置１１３は、コントローラ１３１９からの指示に従い蓋１１２の開閉を行い、ガス気球１１の球皮から軽量ガスを排出する。

【0082】

蓋１１２は、ガス排出装置１１３の故障等に備えて、キャビン１３内の乗員の手動操作によっても開閉可能となっている。そのため、蓋１１２には操作索１４の一方の端部が連結されている。操作索１４は、ガス気球１１の下方に配置された操作索用栓１１４と、キャビン１３の天井（又は天井付近の側面）に配置された操作索用栓１３０７を通って、他方の端部がキャビン１３内に達するように配置されている。なお、操作索１４のキャビン１３内の端部は、キャビンの本体の内部に配置され、乗員に操作されて動く操作子の一例である。

【0083】

操作索用栓１１４は、ガス気球１１を気密に保ちながら操作索１４の移動を可能とする。また、操作索用栓１３０７は、キャビン１３を気密に保ちながら操作索１４の移動を可能とする。図７は、操作索用栓１１４及び操作索用栓１３０７（以下、これらを操作索用栓３１と総称する）の構成の一例を示した図である。

【0084】

操作索用栓３１は、ガス気球１１の球皮又はキャビン１３の積層体２１を貫くように取り付けられた円柱形状の中空部を有する部材３１１と、部材３１１の内部に配置された円柱形状の部材３１２と、部材３１１の内部に配置されたバネ３１３と、部材３１２の円柱形状の２つの底面のうちバネ３１３と接しない側の底面に取り付けられたドーナツ形状の封止材３１４を備える。

【0085】

部材３１２には、円柱形状の軸方向に貫通する孔が設けられており、この孔に操作索１４が通された状態で、部材３１２と操作索１４が接着剤等により固定されている。部材３１２の孔と操作索１４との隙間は接着剤等により気密に封止されている。

【0086】

上述した操作索１４、操作索用栓１１４、及び、操作索用栓３１は、ガス気球１１の排出口を塞ぐ蓋を開閉する仕組みである排気口開閉機構を構成する。

【0087】

図７（Ａ）は、操作索１４が引かれていない状態を示している。操作索１４が引かれていない状態においては、部材３１２はバネ３１３により封止材３１４を挟んで部材３１１に対し押し付けられている。そのため、ガス気球１１又はキャビン１３の気密が保たれる。

【0088】

図７（Ｂ）は、操作索１４が引かれた状態を示している。操作索１４が引かれると、部材３１２はバネ３１３を押しつぶすように下方に移動する。その際、部材３１１と部材３１２の隙間は潤滑油により封止されているため、ガス気球１１又はキャビン１３の気密が保たれる。仮に、部材３１１と部材３１２の隙間の潤滑油が不足して、その隙間から気体が漏れ出ても、その流量は微量であり、操作索１４が引かれる時間は通常、短時間であるため、実質的な影響はない。

【0089】

上述した飛翔システム１は本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形されてよい。以下に変形の例を示す。

【0090】

（１）図に示した飛翔システム１の構成部の形状、大きさ、配置等は一例であって、それらは様々に変更されてよい。

【0091】

例えば、図１に示した飛翔システム１においては、ガス気球１１の球皮の外側から下方に垂れ下がる複数の吊索１２が各々、キャビン１３の異なる位置に連結される場合が示されているが、例えば、これらの吊索１２のうち２本以上が下方で束ねられてキャビン１３に連結されてもよい。また、複数の吊索１２が１本の別の吊索に連結されて、その１本の吊索を介してキャビン１３に連結されてもよい。

【0092】

また、図１に示した飛翔システム１が備えるガス気球１１の個数は１つであるが、飛翔システム１が複数のガス気球１１を備えてもよい。

【0093】

また、例えば、図２に示したキャビン１３は、全体として概ね直方体の形状であるが、キャビン１３の形状は様々に変更されてよい。図８は、直方体ではない形状のキャビン１３の一例を示した図である。図８に例示のキャビン１３は、円筒形状のキャビン本体１３００と、キャビン本体１３００の２つの開口面の各々を塞ぐように配置された２つの窓１３２０を備える。また、キャビン本体の側面内には、キャビン本体と同様に湾曲したハッチ１３０１が設けられている。このように、キャビン本体、ハッチ、窓等の、キャビン１３の形状を維持する役割を果たす構成部が、球の全体又は一部、もしくは、円筒の全体又は一部の形状となるように構成されると、必要な強度を軽量に実現でき望ましい。

【0094】

また、ハッチ１３０１や窓１３２０の数は、各々、１つであってもよいし、２以上であってもよい。

【0095】

また、図３に示した積層体２１を構成する繊維強化プラスチック層２１４に代えて、繊維強化されていないプラスチック、軽金属（アルミニウム、ジュラルミン、マグネシウム合金等）等の層が採用されてもよい。

【0096】

また、座席１３１２の各々に１度に着座できる乗員の数は１名であっても、複数名であってもよい。また、座席１３１２は乗員をキャビン本体に固定する固定機構の一例であって、他の種類の固定機構が採用されてもよい。例えば、座席１３１２に代えて、例えば床の上等に寝た状態の乗員をベルト等で固定する固定機構が採用されてもよい。また、乗員を固定する部材はベルトに限られず、緩衝材で覆われたロックバー等が用いられてもよい。

【0097】

（２）上述した実施形態において、キャビン本体１３００は積層体２１により箱形状に構成されているものとしたが、キャビン本体１３００が他の素材等により構成されてもよい。例えば、キャビン本体１３００が、積層体２１と、積層体２１を補強するフレームで構成されてもよい。その場合、フレームは、例えばアルミ等の軽量な素材で構成されることが望ましい。また、キャビン本体１３００の少なくとも一部が、積層体２１に代えて、フレームにより形状が保たれるシート状の素材により構成されてもよい。

【0098】

（３）上述した実施形態において、キャビン１３内に収容される構成部等の荷重は、主に容器形状のキャビン本体１３００により支持される。これに代えて、キャビン１３が、吊索１２を介してガス気球１１により吊られる１本以上の支柱と、それらの支柱に取り付けられ、支柱の延伸方向に垂直な面の方向に拡がる板状体とを備え、キャビン本体１３００が支柱に取り付けられている構成が採用されてもよい。この場合、キャビン本体１３００は、支柱に取り付けられた壁体により気密な収容空間を形成する。

【0099】

図９は、そのような変形例に係るキャビン１３の構成の例を模式的に示した図である。図９に例示のキャビン１３は、吊索１２に連結され吊索１２を介してガス気球１１に吊られる支柱１３２３と、支柱１３２３に取り付けられ水平方向に拡がる板状体である床板１３２４及び棚板１３２５と、支柱１３２３に取り付けられ、床板１３２４及び棚板１３２５を収容するキャビン本体１３００を備える。図９に示した構造のキャビン１３によれば、床板１３２４又は棚板１３２５の上に置かれる物（乗員を含む）の荷重がキャビン本体１３００にかからない。従って、上述した実施形態に係るキャビン本体１３００と比較し、この変形例に係るキャビン本体１３００に要求される強度は小さい。そのため、キャビン本体１３００を軽量化でき、キャビン１３全体の重量も軽減できる。

【0100】

床板１３２４（板状体の少なくとも一部の一例）がキャビン本体１３００の床を構成してもよい。図１０はそのようなキャビン１３の構成の例を模式的に示した図である。図１０に例示のキャビン１３においては、床板１３２４がキャビン本体１３００と一体化されている。

【0101】

（４）上述した実施形態においては、キャビンの本体内の乗員による操作に応じてキャビンの本体外の構成部を動かす機構として、一方の端部がガス気球１１の排気口１１１を開閉する蓋１１２に連結され、他方の端部がキャビンの本体内に達する操作索１４が採用されている。同様の機構が、軽量ガスの排出以外の用途（バラストの排出、パラシュートの放出等）に用いられてもよい。

【0102】

（５）上述した実施形態においては、図６に示したように、操作索１４の下端は操作索用栓１３０７を通ってキャビン１３内に達するものとした。これに代えて、操作索１４の下端がキャビン１３の外側に位置し、キャビン１３内の乗員の操作に応じて、キャビン１３外の操作索１４が操作されてもよい。

【0103】

図１１は、操作索１４の下端がキャビン１３の外側で操作される構成の排気口開閉機構の例を示した図である。図１１の排気口開閉機構においては、操作索１４の下端がキャビン１３の外側において磁力連結操作機構４１により巻き取られ、操作索１４が引かれることで、ガス気球１１の排気口１１１が開かれる。

【0104】

図１２Ａは、磁力連結操作機構４１の構成の一例を模式的に示した図である。この変形例において、キャビン本体１３００の側壁には、外側に突起する円柱形状の凸部１３００１が設けられている。凸部１３００１の内側は中空となっており、凹部１３００２が形成されている。

【0105】

磁力連結操作機構４１は、操作索１４の巻き取り及び巻き出しを行うスプール４１１と、スプール４１１を回転させるハンドル４１２を備える。スプール４１１とハンドル４１２は、キャビン本体１３００の壁体を挟んで磁力により連結される。ハンドル４１２は、キャビンの本体の内部に移動可能に配置される第１の部材の一例である。スプール４１１は、キャビンの本体の外部に配置され、キャビンの本体の壁体を挟んで第１の部材と磁力により連結され、第１の部材の移動と連動して移動する第２の部材の一例である。

【0106】

スプール４１１は、凸部１３００１の外側を覆うように、図１２Ａの左右方向の軸周りに回転可能に取り付けられている。スプール４１１は、凸部１３００１の円柱形状の側面に近接する部分の、凸部１３００１を挟んで互いに対向する位置に、磁石４１１１及び磁石４１１２を有している。磁石４１１１と磁石４１１２は、凸部１３００１に対向する側の極性が異なっている。以下、磁石４１１１は凸部１３００１に対向する側の極性がＮ極であり、磁石４１１２は凸部１３００１に対向する側の極性がＳ極であるものとする。

【0107】

ハンドル４１２は、凹部１３００２に一部が収容された状態で図１２Ａの左右方向の軸周りに回転可能に取り付けられたＬ字形状のシャフト４１２１と、シャフト４１２１の凹部１３００２に収容されている側の端部に取り付けられた円盤形状の磁石４１２２と、シャフト４１２１の凹部１３００２に収容されていない側の端部に取り付けられたノブ４１２３を備える。磁石４１２２のＮ極とＳ極は、円盤形状の直径方向に並ぶように配置されている。ノブ４１２３は、シャフト４１２１に対し図１２Ａの左右方向の軸周りに回転可能に取り付けられている。

【0108】

磁石４１２２のＳ極は、キャビン本体１３００の壁を挟んで磁石４１１１と磁力により引き合う。また、磁石４１２２のＮ極は、キャビン本体１３００の壁を挟んで磁石４１１２と磁力により引き合う。そのため、キャビン１３内の乗員がノブ４１２３を摘まんでシャフト４１２１を回転させると、磁石４１２２の回転に伴い、キャビン１３の外側でスプール４１１が回転する。これにより、操作索１４の巻き取り及び巻き出しが行われる。

【0109】

上記の構成の排気口開閉機構によれば、キャビン本体１３００に孔をあける必要がなく、キャビン１３内を気密及び水密に保ちやすい。

【0110】

上記のスプール４１１（第１の部材の一例）とハンドル４１２（第２の部材の一例）のように、キャビン本体１３００の壁体を挟んで磁力により連結され、キャビン本体１３００の内部で移動する第１の部材と、第１の部材の移動と連動して移動する第２の部材とを備える機構は、ガス気球の排気口の開閉以外の目的に用いられてもよい。

【0111】

例えば、磁力連結操作機構４１と同様の機構が、バラストタンクの排出口の開閉、パラシュート（アンカーパラシュート１３１６、ガス気球１１の破損時等に用いられる非常用パラシュート等）の放出、キャビン本体１３００の外部に配置されている各種装置（アンテナ、センサ、撮影装置等）の位置又は姿勢の変更、地球上に落下後にユーザによる発見を促すための物体（染料等）の放出等に用いられてもよい。

【0112】

また、上述した磁力連結操作機構４１が備える第１の部材及び第２の部材は、軸周りに回転移動するが、第１の部材及び第２の部材の移動の方向は回転方向に限られない。例えば、第１の部材及び第２の部材が直線方向に移動してもよい。

【0113】

図１２Ｂは、直線方向に移動する第１の部材及び第２の部材を備える磁力連結操作機構５１の構成を示した図である。磁力連結操作機構５１は、キャビン本体１３００の内側に設けられたボックス５１１と、ボックス５１１内に配置された磁石５１２（第１の部材の一例）と、磁石５１２と連結されたノブ５１３を備える。ノブ５１３はボックス５１１に設けられたスリットを介してボックス５１１の内外に通じており、一方の端部は磁石５１２に連結され、他方の端部はボックス５１１の外側に露出している。乗員は、ノブ５１３を図１２Ｂの上下方向に移動させることができる。この乗員の操作により、磁石５１２が図１２Ｂの上下方向に移動する。

【0114】

また、磁力連結操作機構５１は、キャビン本体１３００の外側に設けられたボックス５１４と、ボックス５１４内に配置された磁石５１５（第２の部材の一例）と、磁石５１５と連結された操作索５１６を備える。操作索５１６はボックス５１４に設けられた孔を介してボックス５１４の内外に通じており、一方の端部は磁石５１５に連結され、他方の端部は操作対象の部材に連結されている。

【0115】

磁石５１２と磁石５１５はキャビン本体１３００の壁体を挟んで磁力により連結されており、ノブ５１３に対する乗員の操作に応じて磁石５１２が移動すると、その移動に連動して、磁石５１５が移動する。そして、磁石５１５の移動に伴い、操作索５１６が移動する。例えば、図１２Ｂにおいて、乗員がノブ５１３を下方に移動すると、操作索５１６が下方に引かれることになる。

【0116】

磁力連結操作機構５１が備える磁石５１２及び磁石５１５のいずれか一方が、鉄等の磁石以外の磁性体で代替されてもよい。

【0117】

図１２Ａ及び図１２Ｂに示した磁力連結操作機構は、キャビンの本体の内部に配置される第１の部材の移動と連動して、キャビンの本体の外部に配置される第２の部材が移動する構成を備える。これに代えて、第１の部材の移動に伴い、第１の部材と第２の部材の磁力による連結が解かれる構成が採用されてもよい。

【0118】

図１２Ｃに示す磁力連結操作機構６１は、キャビン本体１３００の内側に設けられたボックス６１１と、ボックス６１１内に配置された磁石６１２（第１の部材の一例）と、磁石６１２と連結されたノブ６１３を備える。ノブ６１３はボックス６１１に設けられた孔を介してボックス６１１の内外に通じており、一方の端部は磁石６１２に連結され、他方の端部はボックス６１１の外側に露出している。乗員は、ノブ６１３を図１２Ｃの左右方向に移動させることができる。この乗員の操作により、磁石６１２が図１２Ｃの左右方向に移動する。

【0119】

また、磁力連結操作機構６１は、キャビン本体１３００の外側に配置された磁石６１４（第２の部材の一例）と、磁石６１４と連結された索体６１５を備える。索体６１５の磁石６１４に連結されている側とは異なる側の端部には、キャビン本体１３００から分離させたい対象物（例えば、バラスト、パラシュート等。以下、「被分離物」という）が連結されている。なお、被分離物がキャビン本体１３００から分離された後も、例えば、索体６１５とは異なる索体により被分離物と飛翔システムとの連結が維持されてもよい。

【0120】

飛翔システムが地上から飛翔する際、ノブ６１３は右側に押された状態で磁石６１２がキャビン本体１３００の内側面に接し、キャビン本体１３００の外側面に接している磁石６１４との間で磁力による連結が保たれている（図１２Ｃ（ａ））。そして、飛翔システムが飛翔中、または、飛翔を終えて地球に帰還した後、乗員がノブ６１３を左方向に引くと、磁石６１２と磁石６１４の距離が拡がり、磁力による磁石６１２と磁石６１４の連結が解かれる。その結果、被分離物がキャビン本体１３００から分離される（図１２Ｃ（ｂ））。

【0121】

磁力連結操作機構６１が備える磁石６１２及び磁石６１４のいずれか一方が、鉄等の磁石以外の磁性体で代替されてもよい。

【0122】

上述した磁力連結操作機構４１、５１及び６１が備える磁石は永久磁石と電磁石のいずれであってもよい。

【0123】

上述した磁力連結操作機構６１は、第１の部材の移動に伴い、第１の部材と第２の部材の連結が解かれる。これに代えて、第１の部材又は第２の部材が電磁石であり、電磁石の磁力低下に伴い第１の部材と第２の部材の連結が解かれる構成が採用されてもよい。

【0124】

図１２Ｄに示す磁力連結操作機構７１は、キャビン本体１３００の内側に設けられた磁石７１１（第１の部材の一例）と、キャビン本体１３００の外側に配置された磁石７１２（第２の部材の一例）と、磁石７１２と連結された索体７１３を備える。例えば、磁石７１１は電磁石であり、磁石７１２は永久磁石である。

【0125】

索体７１３の磁石７１２に連結されている側とは異なる側の端部には、キャビン本体１３００から分離させたい被分離物が連結されている。なお、被分離物がキャビン本体１３００から分離された後も、例えば、索体７１３とは異なる索体により被分離物と飛翔システムとの連結が維持されてもよい。

【0126】

飛翔システムが地上から飛翔する際、電力供給装置（図示略）から磁石７１１に所定量の電力の供給が維持され、磁石７１１と磁石７１２との間で磁力による連結が保たれている（図１２Ｄ（ａ））。そして、飛翔システムが飛翔中、または、飛翔を終えて地球に帰還した後、乗員が、電力供給装置に対し操作を行い、磁石７１１に供給される電力量を低下させると、磁石７１１が生じる磁力が低下する。これに伴い、磁石７１１と磁石７１２の連結が解かれる。その結果、被分離物がキャビン本体１３００から分離される（図１２Ｄ（ｂ））。

【0127】

磁石７１２が、鉄等の磁石以外の磁性体で代替されてもよい。

【0128】

上述した磁力連結操作機構４１、５１、６１、７１が備える第１の部材に対する操作は、乗員より行われるものとしたが、これに代えて、ロボット等の装置が第１の部材に対する操作を行ってもよい。また、第１の部材に対する操作が装置により行われる場合、その装置を地球上から無線により遠隔操作可能としてもよい。また、第１の部材に対する操作が装置により行われる場合、所定の条件が満たされたとき（例えば、所定の時間が経過したとき、キャビン１３が所定の高度に達したとき、等）に、第１の部材に対する装置による操作が人手によらず自動的に行われてもよい。

【0129】

（６）上述した実施形態において、積層体２１を構成する紫外線遮断層２１１は他の層から独立した層であるものとしたが、例えば、繊維強化プラスチック層２１４等が紫外線遮断層２１１を兼ねてもよい。例えば、繊維強化プラスチック層２１４のプラスチックに紫外線を遮断する材料を混ぜて固まらせることで、繊維強化プラスチック層２１４に紫外線遮断層２１１の役割を持たせてもよい。

【0130】

（７）キャビン本体１３００が、周囲より厚い帯状の領域である強化部分を有する壁体により気密な収容空間を形成するように構成されてもよい。

【0131】

以下に、本変形例に係るキャビン本体１３００（以下、単に「キャビン本体１３００」という）の構成を説明する。図１３は、キャビン本体１３００を斜め上から見た外観図である。図１４は、キャビン本体１３００を真上から見た外観図である。図１５は、キャビン本体１３００を側方から見た外観図である。図１６は、キャビン本体１３００を真下から見た外観図である。

【0132】

キャビン本体１３００は、大きく、本体部１３０１１と、本体部１３０１１に開閉可能に取り付けられている扉部１３０１２と、本体部１３０１１の側面に設けられた窓部１３０１３を備える。本体部１３０１１と扉部１３０１２は各々、一体に成形された繊維強化プラスチックでできている。なお、繊維強化プラスチックの種別は、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、それらの複合体等のいずれであってもよい。また、窓部１３０１３は、ポリカーボネート等のプラスチックでできており、外部からの光を内部に透過する。

【0133】

本体部１３０１１は中空であり、壁体により乗員や物を収容する収容空間を形成する。なお、本体部１３０１１の壁体には、扉部１３０１２が取り付けられる部分に開口部が設けられている。この開口部が閉じられた状態の扉部１３０１２により塞がれることで、本体部１３０１１内の空間が気密に保たれる。

【0134】

本体部１３０１１の壁体には、周囲より厚い帯状の領域である強化部分が設けられている。図１７は、本体部１３０１１における強化部分１３００１１の領域の位置を例示した図である。図１８は、本体部１３０１１を水平面で切断した断面図（図１５に示すＡ−Ａ断面矢視図）である。図１９は、本体部１３０１１を鉛直面で切断した断面図（図１５に示すＢ−Ｂ断面矢視図）である。

【0135】

強化部分１３００１１には、本体部１３０１１の内外に配置された物（乗員を含む）の荷重がかけられる。また、強化部分１３００１１には、吊索１２が連結される。すなわち、強化部分１３００１１は、本体部１３０１１のフレームの役割を果たす。

【0136】

強化部分１３００１１の厚さは、本体部１３０１１にかかる荷重に耐え得る強度を持つ、という条件下で可能な限り薄い厚さである。本体部１３０１１の強化部分１３００１１以外の部分の厚さは、本体部１３０１１の内外圧力差に耐え得る強度を持つ、という条件下で可能な限り薄い厚さである。

【0137】

本変形例に係るキャビン本体１３００を備えるキャビン１３によれば、例えば、本体部１３０１１の壁体の厚さが均一である場合と比較し、キャビン１３を軽量化できる。

【0138】

上述した本変形例に係る本体部１３０１１は繊維強化プラスチックを成形したものであるが、本体部１３０１１の素材は繊維強化プラスチックに限られない。例えば、繊維強化されていないプラスチックや、アルミ等の軽金属等が本体部１３０１１の素材として用いられてもよい。

【0139】

また、上述した本変形例に係る本体部１３０１１は繊維強化プラスチックを一体に成形したものである。すなわち、強化部分１３００１１は、本体の壁体の強化部分１３００１１に隣接する部分と一体に成形されている。これに代えて、各々が別体として成形された本体の壁体と強化部分１３００１１とを、接着、溶着、溶接、ネジ止め、係合機構による連結等により連結することにより本体部１３０１１が製造されてもよい。

【0140】

また、本体部１３０１１の成形方法としては、素材に応じて様々なものが採用可能である。例えば、素材が繊維強化プラスチックであれば、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、SMCプレス法、RTM法等のいずれが用いられてもよい。また、素材が繊維強化でないプラスチックであれば、例えば、射出成形法や、３Ｄプリンタによる成形法が採用され得る。また、素材がアルミ等の軽金属であれば、例えば、切削加工法が採用され得る。

【0141】

上述した強化部分１３００１１は本体部１３０１１の内側に隆起しているが、強化部分１３００１１は本体部１３０１１の外側に隆起してもよいし、本体部１３０１１の内側及び外側の両方に隆起してもよい。

【符号の説明】

【0142】

１…飛翔システム、１１…ガス気球、１２…吊索、１３…キャビン、１４…操作索、２１…積層体、３１…操作索用栓、４１…磁力連結操作機構、５１…リール磁力連結操作機構、６１…リール磁力連結操作機構、７１…リール磁力連結操作機構、１１１…排気口、１１２…蓋、１１３…ガス排出装置、１１４…操作索用栓、２１１…紫外線遮断層、２１２…断熱層、２１３…粘性層、２１４…繊維強化プラスチック層、２１５…粘性層、３１１…部材、３１２…部材、３１３…バネ、３１４…封止材、４１１…スプール、４１２…ハンドル、５１１…ボックス、５１２…磁石、５１３…ノブ、５１４…ボックス、５１５…磁石、５１６…操作索、６１１…ボックス、６１２…磁石、６１３…ノブ、６１４…磁石、６１５…索体、７１１…磁石、７１２…磁石、７１３…索体、１３００…キャビン本体、１３０１…ハッチ、１３０２…アーム、１３０３…撮影装置、１３０４…多重扉、１３０５…フック、１３０６…装置ボックス、１３０７…操作索用栓、１３０８…ボンベ、１３０９…ボンベ開閉装置、１３１０…バラストタンク、１３１１…バラスト排出装置、１３１２…座席、１３１３…非常用パラシュート、１３１４…結露板、１３１５…二酸化炭素吸収装置、１３１６…アンカーパラシュート、１３１７…アンカーパラシュート放出装置、１３１８…装置ボックス、１３１９…コントローラ、１３２０…窓、１３２１…開閉弁、１３２２…弁開閉装置、１３２３…支柱、１３２４…床板、１３２５…棚板、４１１１…磁石、４１１２…磁石、４１２１…シャフト、４１２２…磁石、４１２３…ノブ、１３０１１…本体部、１３０１２…扉部、１３０１３…窓部、１３１２１…シートベルト、１３１６１…索体、１３１６２…索体、１３１６３…傘体、１３１６４…錘、１３００１１…強化部分。

【要約】

【課題】安価に人や物を１万メートル以上の高度まで運ぶ手段を提供する。
【解決手段】飛翔システム１は、ガス気球１１と、ガス気球１１から下方に垂れ下がる複数の吊索１２と、複数の吊索１２の下端に取り付けられるキャビン１３を備える。キャビン１３の本体は、キャビン１３を水密及び気密に保つと共にキャビン１３の形状を保つ役割を果たす繊維強化プラスチック層と、キャビン１３内へ透過する紫外線量を低減する紫外線遮断層と、キャビン１３の内側から外側に放熱される熱の量を低減する断熱層と、繊維強化プラスチック層に亀裂又は孔が生じた場合にその亀裂又は孔に入り込み塞ぐ粘性層を含む積層体の壁で構成されている。キャビン１３の本体の側壁には、互いに対向する位置に配置された２つ１組のハッチが１組以上、設けられている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図12D】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】