設計の変遷

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設計の変遷

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/21 09:43 UTC 版)

「ヘルメット (自転車)」の記事における「設計の変遷」の解説

1970年代中期以前の最も一般的なヘルメットの形状は皮製にヘアネット型であり、主に自転車競技で使用されていた (日本では「カスク」と呼ばれ、フランス語の「冠」を意味する)。これは最小限の衝撃保護と無難な擦り傷・切り傷の保護を提供していた。シティサイクルの伝統がある国では、ほぼすべての自転車利用者は、ヘルメットを着用してこなかったし今なお一般的ではない。 競技者以外でのヘルメット着用の始まりは1970年代のアメリカである。自転車が子供のおもちゃとしてしか評価されていなかった頃から数十年後の1970年代に起こった自転車ブームの最中やそれ以後に、アメリカの大人が自転車に乗りはじめた。 初めて近代的な二種類のヘルメットが 登山用具製造業者の MSR (Mountain Safety Research) 社と自動車・オートバイ競技用品製造業者の Bell Sports 社によって作られた。これらのヘルメットは、オートバイ競技や自動車業容ヘルメット用のビーズ法発泡スチロール内装開発の副産物で、硬質ポリカーボネイトのプラスチック外殻を持っていた。Bell の自転車用ヘルメット部門は、1991年に Bell Sports として分社化され、完全にオートバイ・自動車競技用ヘルメット事業を追い抜いてしまった。初の商業的成功は、自転車用に特別設計されたヘルメット Bell Biker で、ポリスチレン充填の硬質外殻で 1975 年に発売された。 この当時は適切な規格がなかった。唯一適用できそうだったのは、スネル (Snell) による、軽量オープンフェイス (ジェット) 型オートバイ用ヘルメット規格だった。 やがて設計が洗練されてゆき、1983年には初のポリスチレンヘルメットで、レース仕様に設計された Bell の V1-Pro が製造されていた。1984年には Bell は無外殻の子供用ヘルメット Li'l Bell Shell を発売した。これら初期のヘルメットには小さな通気口が設けられていた。 1985年に Snell B85 が施行され、自転車用ヘルメットとしては初の世界的に採用された標準規格となった。これは後に、B90 や B95 と改定された (以下の、標準規格 を参照)。この時のヘルメットは、ほとんどすべて硬質外殻または、無外殻 (おそらく真空成型プラスチック・カバーで) のいずれかだった。発泡材と外殻を使う場合の技術的な制限のため通気口は最小限のままだった。 1990年前後、インモールド・マイクロシェル と呼ばれる新たな製造技術が開発された。非常に薄い外殻を成型工程で一体化させる。この技術はすぐに主要な技術となり、より大きな通気口や硬質外殻より複雑な形状を可能とした。 硬質外殻は、1990年代中に一般的な自転車利用者の間で支持を急速に失い、1990年代終わりにはほとんど姿を消したが、ローラースケートやスケートボード愛好者だけでなく、BMX の分野では人気を保っている。 1990年代後半と2000年代初めに起こった装着と保持機構に関しての革新によって、様々な厚さのパッドを用意するという古典的機構は、着用者の頭部に非常に正確に適合する保持台(クレードル)に置きかえられた。この影響で、ヘルメットによる後頭部の保護が弱くなる結果となった。 後頭部に対する衝撃はめったに起こらないが、近代的な自転車用ヘルメットは、一輪車やスケートボード、インラインスケートなど後方への転倒が比較的良く起こるような運動にはむしろ適さなくなった。このような用途には、自転車用でないヘルメットのほうが適切だろう。 より高性能なヘルメットがツールド・フランスで使われ始めて以来、炭素繊維の添加がヘルメットの強度と保護性能を向上するために始まっている。炭素繊維を使用した初期のヘルメットとしては、ジロ社の Atmos や Bell Sports 社の Alchera などがある。 自転車競技用の近代的なヘルメットには、前後に長い流線型形状を持つものもある。

設計の変遷

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/12/25 03:16 UTC 版)

「スーパーヘテロダイン受信機」の記事における「設計の変遷」の解説

下図はスーパーヘテロダイン受信機の構成図である。実際、全ての設計でこれらの要素を全て持つとは限らないし、他の設計の複雑さも表されていないが、局部発振器と混合器の後にIF増幅器とフィルタが続く構成は全てのスーパーヘテロダイン受信機で共通である。コスト削減した設計では、局部発振器と混合器の能動部品を1つにする場合（7極周波数変換管など。なおトランジスタラジオでは分けないほうがふつう）がある。 この方式の利点は、回路の大部分でごく狭い範囲の周波数信号だけを通す点である。広範囲の周波数を扱う必要があるのは、周波数変換部より前だけである。例えば、1MHzから30MHzまで受信する場合でも、周波数変換部以降は典型的なIFである455kHzだけを扱えばよい。 イメージ応答（英語版）のような問題に対処するために、複数段のIFを使うこともある。その場合フロントエンド（高周波部）は1MHzから30MHzを受信可能で、IFの第1段は5MHz、第2段は50kHzなどとする。このような周波数変換を2回行う方式を「ダブルスーパーヘテロダイン」などと呼び、近年では一般的である。影像除去を確実にするために第1段の中間周波数を受信周波数よりも高くする場合もある。 スーパーヘテロダイン受信機は、周波数安定性と選択性に優れている。局部発振器による同調はフィルタによる同調よりも安定させやすく、特に周波数シンセサイザ技術を使えば安定性が増す。同じQ値でも、IFフィルタの方がRFフィルタよりも通過帯域を狭くできる。IFを固定とすることで水晶発振子によるフィルタを使うこともでき、高度な周波数選択性を必要とする用途で活用される。 テレビ受信機の場合、1941年に登場したNTSCシステムに使われていた残留側波帯 (VSB) を受信するのに必要な正確な帯域通過特性を実現できるのはスーパーヘテロダインだけだった。当初、複雑な可変インダクタンスを注意深く調整する必要があったが、1980年代初期以降、電気機械式表面弾性波フィルターが使われるようになった。表面弾性波フィルターは精密レーザー加工で安価に製造でき、高精度で安定している。 その後、IFフィルタ後のIF処理をソフトウェアで実装したソフトウェア無線アーキテクチャが登場した。最近ではアナログのテレビ受信機やデジタルのセットトップボックスにソフトウェア無線を使ったものも登場しつつある。アンテナを小さなコンデンサ経由で集積回路に接続すればよく、全ての信号処理はデジタルで行われる。同様の技術は携帯電話やMP3プレイヤーにFMラジオ機能を実装する際にも使われている。 数百GHzという高い周波数の電波を受信する電波望遠鏡の受信機でも、スーパーヘテロダイン方式が採用されている。この場合、数百GHzの周波数を持つ信号を直接増幅するアンプが存在しないため、パラボラアンテナで集光された電波は直接混合器に導かれる。またイメージの問題に対応するため、上側ヘテロダインと下側ヘテロダインを分離するサンドバンド分離型混合器も開発されている。 スーパーヘテロダイン受信機の欠点は、周波数変換部が追加されることでコストが高くなる点である。また、受信したい信号以外の信号の混信には無防備である。中間周波数に強い信号があると、受信したい信号を打ち消すことがある。このためそのような周波数の電波の使用は規制されている。都会では様々な電波発信源があり、混合器での相互変調歪みによって必要な信号の再生が妨げられる場合がある。また、前述の通り影像の問題もある。逆にそれを応用したスキャナ（英語版）もある。

設計の変遷

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/05/12 05:31 UTC 版)

「フリーダム宇宙ステーション」の記事における「設計の変遷」の解説

大統領の発表を受けてNASAは、宇宙ステーションが潜在的にどのような利用可能性を持っているか、科学研究と工業利用の両方について、またアメリカ国内だけでなく国外に関しても検討を開始した。これにより数千件もの、可能性のあるミッションと搭載物のデータベースが作成された。地球低軌道で行うミッションだけでなく、惑星探査計画に利用する可能性も検討された。1980年代から90年代初頭には、スペースシャトルの数回の飛行で、宇宙ステーション建設技術の実験や実証を行うための船外活動が行われた。最初の基本設計を決定した後、さらに幅広い検討が行われ、宇宙ステーションの大きさと費用は増大した。