JP2002079998A - 水上浮標装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空中を飛行する航空機等の飛行体から海面又
は湖面等の水面に標識又は海象計測装置等として投下さ
れ浮遊する水上浮標装置において、着水時の衝撃に柔軟
に対処しバルーンの着水衝撃を緩和すると共に内圧上昇
を抑えて該バルーンが破れ難いようにする。 【解決手段】 上空から投下され空中で膨張しながら所
定速度まで減速して降下し水面に着水して浮遊する水上
浮標装置において、下端口部に降下時に空気の流入を導
く環材４を備え該環材４から内部に空気を流入して膨張
し水面に着水した後に立体形状を保持するバルーン１
と、このバルーン１の環材４に一端部が連結され所定の
長さで延び柔軟性を有する吊りロープ２と、この吊りロ
ープ２の他端部に連結され上記バルーン１の降下及び着
水時の錘となる重錘３と、を備えて成るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空中を飛行する航
空機等の飛行体から海面又は湖面等の水面に標識又は海
象計測装置等として投下され浮遊する水上浮標装置に関
し、特に、着水時の衝撃に柔軟に対処しバルーンの着水
衝撃を緩和すると共に内圧上昇を抑えて該バルーンが破
れ難いようにする水上浮標装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の水上浮標装置は、例えば
特開２０００‐１２８０８７号公報に記載されているよ
うに、上空より投下して海面湖水面等に浮遊させる水上
浮標装置において、降下により自ら口部より空気を流入
して膨張して空力的荷重及び着水時の衝撃により破損し
ない降下速度に減速し海面上に着水して標識としての機
能を持つバルーンと、このバルーンの口部に連結され該
バルーンを収納し降下することにより上記バルーンの口
部へ空気を導くと共に重錘として機能するコンテナと、
上記バルーンをコンテナから引き出す引き出し手段と、
を備えてなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の水上浮標装置においては、バルーンの口部に重錘と
して機能するコンテナが連結されており、口部から空気
を流入して膨張し空中を降下するバルーンとコンテナ
（重錘）とは直結して一体化されていたので、例えばコ
ンテナが海面上に着水したときに、該コンテナに掛かる
着水衝撃がバルーンにも直接掛かるものであった。ま
た、この着水衝撃が働いたときに、コンテナの慣性によ
ってバルーンが水中に引きずり込まれ、バルーンの下部
が水圧でつぶされる形となり、上記バルーンの内圧が急
激に上昇するものであった。

【０００４】このように、バルーンに着水衝撃が直接掛
かることと、着水時にバルーンの内圧が急激に上昇する
こととから、着水時においてバルーンが破れるおそれが
あった。そして、バルーンが破れると、着水後に標識と
しての機能を発揮できないこととなる。これに対して
は、バルーンを強固に作る必要があるが、バルーンの膜
材の厚みを大きくしたり、構造強度を増したりすると、
重量が大きくなると共に大型化し、さらに価格も上昇す
るおそれがあった。

【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、着水時の衝撃に柔軟に対処しバルーンの着水衝撃
を緩和すると共に内圧上昇を抑えて該バルーンが破れ難
いようにする水上浮標装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による水上浮標装置は、上空から投下され空
中で膨張しながら所定速度まで減速して降下し水面に着
水して浮遊する水上浮標装置において、下端口部に降下
時に空気の流入を導く環材を備え該環材から内部に空気
を流入して膨張し水面に着水した後に立体形状を保持す
るバルーンと、このバルーンの環材に一端部が連結され
所定の長さで延び柔軟性を有する吊りロープと、この吊
りロープの他端部に連結され上記バルーンの降下及び着
水時の錘となる重錘と、を備えて成るものである。

【０００７】このような構成により、バルーンと重錘と
を、所定の長さで延び柔軟性を有する吊りロープで連結
したことで、上記重錘が水面に着水した際に吊りロープ
がたるんで着水時の衝撃に柔軟に対処し、バルーンの着
水衝撃を緩和すると共に内圧上昇を抑えて該バルーンが
破れ難いようにする。

【０００８】また、上記バルーンの側面部には、その上
下方向の中間部に該バルーン内に空気を取り入れるため
の補助吸入口を備え、かつこの補助吸入口は膨張したバ
ルーンが着水した状態で水中に没する位置に形成されて
いる。これにより、降下時にバルーン内への空気の取り
入れを補助して早く膨張させると共に、着水した状態で
のバルーンが水面に浮かぶ。

【０００９】さらに、上記バルーンの上面部には、膨張
したバルーンが所定時間後に浮力が減少して自沈するよ
うにするための１個以上の微細孔を形成したものであ
る。これにより、膨張したバルーンが水面に着水してか
ら所定時間後に浮力が減少して自沈する。

【００１０】さらにまた、上記バルーンの上面部には、
膨張したバルーンが水面に着水した後に水面上で浮遊し
て所定の機能を発揮するための機能部材を設置したもの
である。これにより、上記機能部材の発揮する機能に従
って、水上の所定のポイントを示す標識として作用した
り、水上の所定のポイントにおける海象計測等が可能と
なる。

【００１１】また、上記機能部材は、バルーン下端の環
材に一端部が連結された３本以上の取付用索の他端部を
結び付けて上記バルーンの上面部に取り付けられてい
る。これにより、機能部材をバルーンの上面部に確実に
取り付ける。

【００１２】さらに、上記３本以上の取付用索は、バル
ーンの上下方向の高さ内において該バルーンの外周面に
巻かれたガイド索で互いに連結されている。これによ
り、３本以上の取付用索がバルーンの降下中に該バルー
ンから外れないようにする。

【００１３】さらにまた、上記重錘には、バルーンの降
下時に吊りロープが展張する際の衝撃を緩和するための
パラシュートを付設したものである。これにより、重錘
及びバルーンが降下開始時に吊りロープが展張する際の
衝撃を緩和する。

【００１４】また、上記バルーンは、生分解性の膜材で
袋状に形成されている。これにより、水面に着水してか
ら所定時間後に浮力が減少して自沈したバルーンは、水
中の微生物等により自然分解する。

【００１５】さらに、上記バルーンと吊りロープと重錘
とこれらの付属物とを組合せたものを、容器に収納して
運搬し、投下するようにしたものである。これにより、
航空機等の飛行体に水上浮標装置を搭載して運搬し、所
要の水面に標識又は海象計測装置等として投下すること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による水
上浮標装置の実施の形態を示す斜視図である。この水上
浮標装置は、空中を飛行する航空機等の飛行体から海面
又は湖面等の水面に標識又は海象計測装置等として投下
され浮遊するもので、上空から投下され空中で膨張しな
がら所定速度まで減速して降下し水面に着水するように
なっており、図１に示すように、バルーン１（膨張した
状態を示す）と、吊りロープ２と、重錘３とを備えて成
る。

【００１７】上記バルーン１は、降下時のラム圧により
内部に空気を流入して膨張し、水面に着水した後に立体
形状を保持するもので、例えば生分解性の膜材（生分解
性プラスチック）を用いて上面が四角形とされた逆角錐
の形で袋状に形成されている。この逆四角錐形状のバル
ーン１の下端頂点部には、内部に空気を流入させるため
の口部を有し、この下端口部には降下時に空気の流入を
導く例えば円筒状の環材４が取り付けられている。した
がって、この環材４によってバルーン１の内部に空気を
流入する入口が確保される。なお、この環材４の材質
は、金属に限らず、プラスチック等であってもよい。

【００１８】また、上記バルーン１の側面部には、補助
吸入口５が形成されている。この補助吸入口５は、上記
環材４からバルーン１の内部に空気が流入する際に該バ
ルーン１内に空気を取り入れるための補助口となるもの
で、該バルーン１の四方の側面部にてその上下方向の中
間部に切れ目が入れられたスリットとして形成されてい
る。そして、この補助吸入口５は、後述の図７に示すよ
うに膨張したバルーン１が着水した状態で水中に没する
位置に形成されている。

【００１９】さらに、上記バルーン１の上面部には、１
個以上の微細孔６が形成されている。この微細孔６は、
空気が流入して膨張したバルーン１が、着水した水面に
て所定時間後に浮力が減少して自沈するようにするため
のもので、例えばバルーン１の上面部にて４箇所に形成
されている。なお、上記微細孔６の直径及び数は、バル
ーン１が自沈するまでの所定時間に応じて適宜決めれば
よい。

【００２０】上記バルーン１の環材４には、吊りロープ
２が連結されている。この吊りロープ２は、上記バルー
ン１と後述の重錘３とを連結するもので、その一端部が
バルーン１の環材４に連結されると共に下向きに所定の
長さで延び、自由に曲げたり或いは巻き取ったりできる
ように柔軟性を有するロープから成っている。この吊り
ロープ２が柔軟性を有するのは、後述の重錘３が水面に
着水した際に該吊りロープ２がたるんで着水時の衝撃に
柔軟に対処し、バルーン１の着水衝撃を緩和すると共に
内圧上昇を抑えて該バルーン１が破れ難いようにするた
めである。

【００２１】上記吊りロープ２の他端部には、重錘３が
連結されている。この重錘３は、上記バルーン１の降下
及び着水時の錘となるもので、例えば金属で作製され、
バルーン１の空中での降下速度及び水中でバルーン１に
働く浮力を考慮して適宜の重量とすればよい。

【００２２】また、上記バルーン１の上面部には、膨張
したバルーン１が水面に着水した後に水面上で浮遊して
所定の機能を発揮するための機能部材の一例として浮標
認識部材７が設置されている。この浮標認識部材７は、
上記バルーン１が水面に着水した後に標識であることを
認識させるためのもので、例えば適宜の形状をした目視
確認用の反射体又は発光体、或いは電波反射体又は電波
発射器等から成る。そして、この浮標認識部材７は、バ
ルーン１下端の環材４に一端部が連結された例えば４本
の取付用索８の他端部を結び付けて上記バルーン１の上
面部に取り付けられている。さらに、上記４本の取付用
索８は、バルーン１の上下方向の高さ内において該バル
ーン１の外周面に巻かれたガイド索９で互いに連結され
ている。なお、このガイド索９は、上記バルーン１の上
下方向の上端部及び中間部においてそれぞれ１周して取
付用索８に連結されている。これにより、４本の取付用
索８がバルーン１の降下中に該バルーン１から外れない
ようにする。

【００２３】さらに、上記重錘３には、バルーン１の降
下時に吊りロープ２が展張する際の衝撃を緩和するため
のパラシュート１０が付設されている。このパラシュー
ト１０の大きさは、重錘３及びバルーン１が降下開始時
に吊りロープ２が展張する際の衝撃を緩和するだけであ
るので、あまり大きくなくてもよい。

【００２４】そして、上記バルーン１と吊りロープ２と
重錘３とこれらの付属物とを組合せたものを、適宜の容
器（例えば筒状容器）に収納して運搬し、水上浮標装置
として投下するようにされている。

【００２５】次に、このように構成された水上浮標装置
の使用について、図２〜図７を参照して説明する。ま
ず、この水上浮標装置は、投下前の保管又は運搬状態で
は、図３に示すように、バルーン１と吊りロープ２と重
錘３とが連結され、バルーン１がしぼんだ状態で折り畳
まれて、例えば細長い筒状容器１１の中に収納されてい
る。そして、この筒状容器１１内に収納した状態で水上
浮標装置１２として航空機１３（図２参照）に搭載す
る。

【００２６】次に、上記水上浮標装置１２を搭載した航
空機１３は、所定の訓練海域の上空まで飛行し、図２
（ａ）に示すように、例えば遭難救助訓練又は捜索訓練
のポイントで水上浮標装置１２を投下する。すると、水
上浮標装置１２は、そのまま自由落下するが、所定の高
度又は速度になったところで、図２（ｂ）及び図４に示
すように、上記筒状容器１１が例えば長軸方向の真中か
ら二つの部分１１ａ，１１ｂに割れて、中から連結され
た状態のバルーン１と吊りロープ２と重錘３とが放出さ
れる。このとき、水上浮標装置１２は、慣性及び重力に
よって、重錘３が一番下になり、これに吊りロープ２が
続き、バルーン１が一番後ろについて降下し始める。

【００２７】次に、図２（ｃ）に示すように、重錘３の
重量によって吊りロープ２が展張して、バルーン１が降
下し始める。このとき、図１に示すパラシュート１０が
開き、吊りロープ２が展張する際の衝撃を緩和する。そ
して、この状態で水上浮標装置１２の全体は降下する
が、この降下のときに図５に示すように、環材４及び補
助吸入口５が気流方向を向くため、該環材４及び補助吸
入口５から降下時のラム圧によりバルーン１の内部に空
気を流入して、バルーン１が立体形状に膨張する。上記
補助吸入口５からも空気が流入することにより、降下時
にバルーン１内への空気の取り入れを補助して早く膨張
させることができる。

【００２８】このようにして、完全に充気膨張したバル
ーン１は、図２（ｄ）に示すように、重錘３を下にして
該バルーン１の受ける空気抵抗により所定速度まで減速
し、定常速度で降下する。そして、水面１４まで降下し
たところで、図２（ｅ）に示すように、まず重錘３が着
水する。このとき、重錘３は水面１４からの抵抗により
一時的に停止状態となるが、吊りロープ２は所定の長さ
で延び柔軟性を有する材料でできているので、図６に示
すように、該吊りロープ２はたるんだ状態となる。

【００２９】このように、吊りロープ２がたるんだ状態
となることから、該吊りロープ２には張力が掛からなく
なり、バルーン１は、それ自体の重量と空気抵抗とのバ
ランスにより決まる降下速度に移行し、今までより低速
の定常速度で降下して水面１４に着水する。この吊りロ
ープ２のたるみにより着水時の衝撃に柔軟に対処し、バ
ルーン１の着水衝撃を緩和すると共に内圧上昇を抑えて
該バルーン１が破れ難いようにする。

【００３０】上記バルーン１が着水した後は、環材４の
部分から水がバルーン１内に侵入し、該バルーン１内の
空気は補助吸入口５から外部に逃げて行き、重錘３の重
量とバルーン１の重量とで徐々に沈下して、図７に示す
ように、上記補助吸入口５が水面１４下に没した時点で
水密となり、バルーン１は、水面１４に浮いた状態とな
る。そして、図２（ｆ）に示すように、水面１４上で立
体形状を保持して標識となり、適宜浮遊する。この状態
では、図７に示すように、吊りロープ２は水中で重錘３
の重量により展張して張力が掛かり、バルーン１を下方
に引っ張って安定姿勢に保つ。

【００３１】このように、バルーン１が標識として水面
１４上を浮遊している状態で、訓練海域にある艦艇等や
航空機等は、遭難救助訓練や捜索訓練等を実施する。こ
のとき、上記バルーン１の上面部に設置された浮標認識
部材７により、艦艇等による遭難救助訓練や航空機等に
よる捜索訓練の時に、水上浮標装置の存在を認識させて
訓練が効率的に実施可能となる。

【００３２】このような訓練の間において、図１に示す
バルーン１の上面部に形成された複数の微細孔６から該
バルーン１内の空気が少しずつ定常的に抜けて行き、図
２（ｇ），（ｈ）に示すように、バルーン１は、水面１
４に着水してから所定時間（例えば約１２時間）後に浮
力が減少して、重錘３の重量により自沈する。

【００３３】そして、図２（ｉ）に示すように、バルー
ン１は、水面１４の底部に沈没した状態で時間が経過す
ることにより、生分解性の膜材が水中の微生物等により
自然分解される。これにより、訓練海域等の水の汚染を
局限できる。

【００３４】なお、以上の説明では、バルーン１と吊り
ロープ２と重錘３とを連結し、バルーン１がしぼんだ状
態で折り畳んで筒状容器１１内に収納し、これを水上浮
標装置１２として航空機１３に搭載し投下するものとし
たが、本発明はこれに限らず、バルーン１と吊りロープ
２と重錘３とを連結したものを、そのまま例えばヘリコ
プター等で吊り上げて訓練海域まで運搬して行き、投下
してもよい。

【００３５】また、以上の説明では、バルーン１の上面
部に機能部材として浮標認識部材７を設置したものとし
たが、これに限らず、海洋気象を計測する海象センサ
と、この海象センサで計測した情報を電波で送信する送
信機と、を備えた海象計測部材を設置してもよい。この
場合は、投下浮遊式の海象計測装置となる。さらに、上
記浮標認識部材７又は海象計測部材以外の他の任意の機
能部材を設置してもよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
請求項１に係る発明によれば、下端口部に降下時に空気
の流入を導く環材を備え該環材から内部に空気を流入し
て膨張し水面に着水した後に立体形状を保持するバルー
ンと、このバルーンの環材に一端部が連結され所定の長
さで延び柔軟性を有する吊りロープと、この吊りロープ
の他端部に連結され上記バルーンの降下及び着水時の錘
となる重錘とを備えて成ることにより、上記重錘が水面
に着水した際に吊りロープがたるんで着水時の衝撃に柔
軟に対処し、バルーンの着水衝撃を緩和すると共に内圧
上昇を抑えて該バルーンが破れ難いようにすることがで
きる。したがって、バルーンを従来のように強固に作る
必要がなく、重量を小さくできると共に小型化し、さら
に価格の低減を図ることができる。

【００３７】また、請求項２に係る発明によれば、上記
バルーンの側面部には、その上下方向の中間部に該バル
ーン内に空気を取り入れるための補助吸入口を備え、か
つこの補助吸入口は膨張したバルーンが着水した状態で
水中に没する位置に形成されていることにより、降下時
にバルーン内への空気の取り入れを補助して早く膨張さ
せると共に、着水した状態でのバルーンが水面に浮かぶ
ようにできる。

【００３８】さらに、請求項３に係る発明によれば、上
記バルーンの上面部には、膨張したバルーンが所定時間
後に浮力が減少して自沈するようにするための１個以上
の微細孔を形成したことにより、膨張したバルーンが水
面に着水してから所定時間後に浮力が減少して自沈する
ようにできる。

【００３９】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、上記バルーンの上面部には、膨張したバルーンが水
面に着水した後に水面上で浮遊して所定の機能を発揮す
るための機能部材を設置したことにより、上記機能部材
の発揮する機能に従って、水上の所定のポイントを示す
標識として作用させることができ、或いは水上の所定の
ポイントにおける海象計測等が可能となる。

【００４０】また、請求項５に係る発明によれば、上記
機能部材は、バルーン下端の環材に一端部が連結された
３本以上の取付用索の他端部を結び付けて上記バルーン
の上面部に取り付けられていることにより、機能部材を
バルーンの上面部に確実に取り付けることができる。

【００４１】さらに、請求項６に係る発明によれば、上
記３本以上の取付用索は、バルーンの上下方向の高さ内
において該バルーンの外周面に巻かれたガイド索で互い
に連結されていることにより、３本以上の取付用索がバ
ルーンの降下中に該バルーンから外れないようにするこ
とができる。

【００４２】さらにまた、請求項７に係る発明によれ
ば、上記重錘には、バルーンの降下時に吊りロープが展
張する際の衝撃を緩和するためのパラシュートを付設し
たことにより、重錘及びバルーンが降下開始時に吊りロ
ープが展張する際の衝撃を緩和することができる。

【００４３】また、請求項８に係る発明によれば、上記
バルーンは、生分解性の膜材で袋状に形成されているこ
とにより、水面に着水してから所定時間後に浮力が減少
して自沈したバルーンは、水中の微生物等により自然分
解し、訓練海域等の水の汚染を局限することができる。

【００４４】さらに、請求項９に係る発明によれば、上
記バルーンと吊りロープと重錘とこれらの付属物とを組
合せたものを、容器に収納して運搬し、投下するように
したことにより、航空機等の飛行体に水上浮標装置を搭
載して運搬し、所要の水面に標識又は海象計測装置等と
して投下することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による水上浮標装置の実施の形態を示
す斜視図である。

【図２】 上記水上浮標装置の使用状態を説明する概要
図である。

【図３】 本発明に係るバルーンと吊りロープと重錘と
これらの付属物とを組合せたものを、容器に収納した状
態を示す断面説明図である。

【図４】 上記水上浮標装置を航空機から投下して容器
が開いた状態を示す説明図である。

【図５】 上記水上浮標装置が空中を降下中にバルーン
内に空気が流入して膨張する状態を示す断面説明図であ
る。

【図６】 上記水上浮標装置が降下して水面に着水した
状態を示す説明図である。

【図７】 上記水上浮標装置が水面に着水して安定し、
訓練に使用されている状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…バルーン ２…吊りロープ ３…重錘 ４…環材 ５…補助吸入口 ６…微細孔 ７…浮標認識部材 ８…取付用索 ９…ガイド索 １０…パラシュート １１…筒状容器 １２…水上浮標装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上空から投下され空中で膨張しながら所定
   速度まで減速して降下し水面に着水して浮遊する水上浮
   標装置において、 下端口部に降下時に空気の流入を導く環材を備え該環材
   から内部に空気を流入して膨張し水面に着水した後に立
   体形状を保持するバルーンと、このバルーンの環材に一
   端部が連結され所定の長さで延び柔軟性を有する吊りロ
   ープと、この吊りロープの他端部に連結され上記バルー
   ンの降下及び着水時の錘となる重錘と、を備えて成るこ
   とを特徴とする水上浮標装置。
2. 【請求項２】上記バルーンの側面部には、その上下方向
   の中間部に該バルーン内に空気を取り入れるための補助
   吸入口を備え、かつこの補助吸入口は膨張したバルーン
   が着水した状態で水中に没する位置に形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の水上浮標装置。
3. 【請求項３】上記バルーンの上面部には、膨張したバル
   ーンが所定時間後に浮力が減少して自沈するようにする
   ための１個以上の微細孔を形成したことを特徴とする請
   求項１又は２記載の水上浮標装置。
4. 【請求項４】上記バルーンの上面部には、膨張したバル
   ーンが水面に着水した後に水面上で浮遊して所定の機能
   を発揮するための機能部材を設置したことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の水上浮標装置。
5. 【請求項５】上記機能部材は、バルーン下端の環材に一
   端部が連結された３本以上の取付用索の他端部を結び付
   けて上記バルーンの上面部に取り付けられていることを
   特徴とする請求項４記載の水上浮標装置。
6. 【請求項６】上記３本以上の取付用索は、バルーンの上
   下方向の高さ内において該バルーンの外周面に巻かれた
   ガイド索で互いに連結されていることを特徴とする請求
   項５記載の水上浮標装置。
7. 【請求項７】上記重錘には、バルーンの降下時に吊りロ
   ープが展張する際の衝撃を緩和するためのパラシュート
   を付設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
   項に記載の水上浮標装置。
8. 【請求項８】上記バルーンは、生分解性の膜材で袋状に
   形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
   か１項に記載の水上浮標装置。
9. 【請求項９】上記バルーンと吊りロープと重錘とこれら
   の付属物とを組合せたものを、容器に収納して運搬し、
   投下するようにしたことを特徴とする請求項１〜８のい
   ずれか１項に記載の水上浮標装置。