JPH0717228B2 - 遠隔操作潜水艇 - Google Patents

遠隔操作潜水艇

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JPH0717228B2
JPH0717228B2 JP60500463A JP50046385A JPH0717228B2 JP H0717228 B2 JPH0717228 B2 JP H0717228B2 JP 60500463 A JP60500463 A JP 60500463A JP 50046385 A JP50046385 A JP 50046385A JP H0717228 B2 JPH0717228 B2 JP H0717228B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は海底油田掘削装置に関連する準備作業や保守修
復作業に用いられる遠隔操作潜水艇に関する。
背景技術 従来利用されてきた遠隔操作潜水艇（以下単に「ROV」
とも呼ぶ）は昇降ケージを海面上の母船から吊り下げる
型のものであり、ROVは昇降ケージに繋がれ、浮力と重
力がほぼ平衡な状態（平衡浮力状態）となっているため
ROVの浮力をわずかに変えるだけで深度をかけることが
できるようになっている。
このような従来技術においては、ROVの持ち上げ（起
重）能力はROVから得られる正浮力によって決まるた
め、通常起重能力は比較的低い。さらに、ROVと昇降ケ
ージとの間の繋索の重量の少なくとも一部はROVにかか
るため、比較的軽量の繋索ケーブルを用いなければなら
ず、しかもこのケーブルにROVと昇降ゲージとを接続す
る通信用電線を全て内包させるため、通信用電線はしば
しば破損してしまう。こうした問題点は海面の上下動に
呼応して水上の母船が移動し昇降ケージに荷重がかかる
ため、繋索が持続的に屈曲することで助長される。
従来のROVにおける別の問題点は、ROVの計測機器の量が
増加すると、水上母船の遠隔監視装置や制御パネルとの
間でより多くの信号を伝達しなければならず、その結果
繋索や吊下ケーブルの寸法はどうしても大きくなってし
まうことである。こうした問題点を解決する方法として
マルチプレクサーやデマルチプレクサー等の多重信号通
信方式を用いて通信配線数を減らす方法が知られている
が、そうした装置は構造が比較的複雑であり、その上高
価であり、故障時には操操業休止時間が長くなり、スペ
アパーツの準備費用が高くなってしまう。
発明の開示 本発明によれば、積極浮上可能な手段と、ウインチと、
このウインチに巻回されガイド手段に案内された分銅用
ケーブルと、から成る遠隔操作潜水艇であって、該ケー
ブルの自由端には分銅が取付けられるようになってい
て、該分銅を充分に重くして積極浮上手段の浮力をおさ
えると、ウインチによるケーブルの巻取り具合によって
海底から積極浮上手段までの距離を調節することがで
き、該ROV内でガイド手段を水平方向へ移動させてROVの
トリム即ち平衡状態を保つようになっているROVが構成
される。
本発明の好適な実施例では、ROVに固着した計測機器が
防水容器に入った計器と指示器を包含し、防止容器の透
明なカバーを透して計器や指示器が見えるようになって
いて、ROV内に設けられ送受信システムに接続されてい
るテレビカメラが防水容器のカバーを透して計器と指示
器をとらえることができ、該送受信システムに接続して
いるテレビモニターを見ながら、計器と指示器を遠隔に
て読み取れるようになっている。
さらに好ましくはROVの姿勢制御、特に繋索に連結したR
OVの降下時の姿勢を保つための推進装置を設けるのがよ
い。
本発明によるROVは、温度計、圧力計、流速センサー等
の艇周囲の海水条件を測定する種々の計器と、海中の物
体を感知するソナーと、作業進行状況を遠隔監視するテ
レビカメラとを備えることができる。このROVは好まし
くはさらに機材の持ち上げ、移動、位置決め、連結等の
作業や資材の回収作業等を行なうための把持アームやマ
ジックハンド（遠隔操作自在手）を備えている。
本発明による遠隔操作潜水艇の別の作用例では、分銅を
ROVの浮力をおさえることができる程度の重さとし、分
銅を移動させて、ROVの姿勢を変え、推進装置を用いてR
OVを上下方向と水平方向にあやつることで「遊泳」可能
にしている。
図面の簡単な説明 本発明の実施例は添付図面を参照しながら後述される。
第１図は使用状態の従来の遠隔操作潜水艇を略示し、第
２図は第１作用例に従って使用状態にある本発明の遠隔
操作潜水艇を略示し、 第３図は本発明の一実施例による遠隔操作潜水艇の縦方
向部分断面を略示し、 第４図は第３図Ｂ−Ｂ線の水平方向部分断面を略示し、
第５図は第２作用例における第２、第３図の遠隔操作潜
水艇を略示し、 第６図は第３作用例における第２、第３図の遠隔操作潜
水艇を略示している。
本発明を実施するための最良の形態 第１図には、従来技術による遠隔操作潜水艇（10）が深
海掘削装置の潜函（11）の周囲で作業を行っている様子
が示されている。ROV（10）は、必要に応じてドラム（1
4）により巻取り・繰出しが行なわれる繋索ケーブル（1
3）によって昇降ケージ（12）に繋がれていいる。昇降
ケージ（12）は掘削プラットフォーム（16）上の起重機
（15）から吊下索（17）によって吊り下げられてる。
第１図に示す従来技術によれば昇降ケージ（12）を吊り
下げているプラットフォーム（16）が風や波の影響で移
動すると昇降ケージ（12）に荷重がかかる。ROV（10）
は繋索（13）で昇降ケージ（12）に繋がれているだけで
あり、遊泳しているため、昇降ケージ（12）ににかかる
荷重の影響を受けない。しかし、その場合、ROV（10）
はほぼ平衡浮力状態とし、海底に沈みもせず海面へと浮
上することもないようにし、同様に繋索（13）もほぼ平
衡浮力状態となるようにする必要がある。
ROV（10）が平衡浮力状態になっているため、ROV（10）
の起重能力は比較的低く、従ってROV自体の浮力を変え
て持ち上げるべき物体の負の浮力を相殺する必要があ
る。第１図に示すような従来のROVはわずかに100Kg級の
荷物を持ち上げることができるだけである。
繋索（13）の浮力についても平衡状態にする必要がある
ということは、繋索中に内包される通信用電線のゲージ
を小さくする必要があり、従って繋索は強度が小さくな
るという欠点につながる。従って、繋索（13）のもつれ
る回数が増えると、繋索中の通信用電線および繋索自身
の破損を生じ、その結果少なくともROVの機能は全面的
に不能となり、最悪の場合には海底に座礁することにな
る。いずれの場合も、その復旧費用が嵩み、修理に時間
がかかり、座礁した場合には、さらに海底からのROVの
回収費用がかかることになる。
第２図には、本発明の実施例であるROV（221）を、深海
掘削装置の潜函（11）の周囲で用いた状態が示されてい
る。このROVは、艇自体の浮力（正浮力）を有し、分銅
用ケーブル（５）で取付けられた分銅（22）により海底
との相対位置を保持するようになっている。この構成に
より、ROVは２トン級の起重能力を発揮することが可能
となる。
ROVは吊下ケーブル（29）の一端に取付けられて、母船
（76）の起重機（32）から所定位置へと降下し、ROVと
分銅のいずれかが海底（23）に到達すると、吊下ケーブ
ルをさらにもう少し繰り出してROVが母船の上下動によ
る荷重を全く受けないようにする。吊下ケーブル（29）
自体の重量は重要ではないので、吊下ケーブル（29）及
びこの吊下ケーブルに担持される通信用電線を充分な強
度を持つ構造にし、母船の荷重上下動に耐えROVの作動
に何ら影響を及ぼさないようにすることができる。また
ROVは母船に支えられていない部分の吊下ケーブルを支
えるのに充分な浮力を有している。ROV（１）が分銅（2
2）によって海底に錨泊状態に一旦固定されると、ROVは
内部に備えたドラム（45）（第３図、第４図参照）に巻
回されたケーブル（25）の巻取、繰出しを行なうことで
海底に対する相対位置を調節することができる。
ROV（21）は分銅（22）を一箇所に有するだけであるた
め、海底作業時に必要に応じて旋回を自在に行なえる。
ROV（21）の向きは安定状態に保たれ、必要あれば、推
進装置（48）によって変えることもできる。該推進装置
（48）によればさらに分銅（22）の真上位置での位置変
更も可能である。
第３図にはROV（21）の詳細が示されている。このROV
（21）は曳航しやすい形状の外穀（61）と、この外穀積
極浮上手段である浮力室（62）とから成る。取外し可能
な可変重量式の分銅（22）がケーブル（25）によりROV
に取付けられている。ケーブル（25）は、ケーブルガイ
ド（43）に案内されてプーリ（44）を通ってウインチ
（45）に巻回されている。ケーブルの張力はブレーキ
（46）によって保たれている。
ROV内に設けたケーブルガイド（43）の位置は艇首尾両
方向及及び舷側方向へ駆動手段例えば油圧シリンダー
（47）によって変えることができ、その位置を変えるこ
とでROVの姿勢を調節し艇身荷重の不均衡をなくすこと
ができ、さらに分銅（22）に対するROVの相対位置を微
調整することができる。分銅（22）に対するROVの相対
位置を大幅に変える目的で推進装置（48,49）が設けら
れ、位置と方向を調整できるようになっている。本発明
によるROVの機動性を完全なものとするには推進位置を
２つ設けるだけでよいことが判明している。一方従来の
平衡浮力型ROVでは満足のいく状態で制御するには通常
５つの推進装置が必要であった。
第３図のROVは掘削装置周囲での保守作業や運搬作業を
行なうのに用いる把持アーム（51）と、１対のマジック
ハンド（52）とを備えている。把持アーム（51）はさら
にROVを固定するため作業対象である構造物の一部を把
持するのにも用いられる。このように艇身を固定しての
作業時には、推進装置は停止し電力を節約する。把持ア
ーム（51）とマジックハンド（52）とは油圧ポンプ（5
3）によって駆動される。
ROVの海底作業は、閉鎖回路送受信システムと、左右上
下移動装置（55）に据付けたテレビカメラ（54）と、吊
下ケーブル（29）に内包された電線を経てROVと水上母
船との間で送受信される画像信号とカメラ（54）及び移
動装置（55）のの制御信号とにより、母船でモニターさ
れる。吊下ケーブル（29）中の電線はROV内の接続ボッ
クス（56）の端末に接続されていて、該接続ボックス
（56）から電線が延びROV内の種々の装置に接続してい
る。
ROVは通常、艇周囲の海水状況と、艇内の装置の状態と
をモニターするため多くの計測機器を搭載している。従
来のROVにおいてはこれらの計器を吊下ケーブル（29）
を介して水上母船まで電線にて接続し母船上で各計器を
読み取るようになっており、この構成では個々の電線か
複合多重方式のいずれを用いる場合であれ、吊下ケーブ
ルに大量の信号伝達の役目をさせることになる。第３図
に示す本発明によるROV（21）ではこうした問題を解決
するため、計器類を包含した計装容器（57）をROVに搭
載し、この容器（57）には透明のカバーが設けられ、こ
のカバーを透して計器を目視可能し、テレビカメラ（5
4）でこれらの計器を映し出し水上母船にてテレビモニ
ターを通じて読み取ることができるようになっている。
分銅（22）は可変重量式で取外し可能であり、湖流が速
い場合には分銅を追加することができ、また分銅を取外
せばROVが荷物を担持している場合であっても自由に水
面へ浮上することができる。
従来のROVが艇の進路と深度を自動的に保持するための
装置に対する依存度が高かったのに比べ、本発明による
ROVは、特に分銅から離間しての作動時には、そうした
装置に対する依存度が低い。
第５図に示すごとく、第３図と第４図のROVは、分銅（2
2）の重量をROVの正浮力が得られる場合の重量よりわず
かに重くして、「遊泳」形態で作動させることもでき
る。このような条件下では、分銅用ケーブル（25）を巻
き切って分銅をROVの直下に保持させると、ROVは海底へ
沈座する。しかし、ケーブルガイド（43）を用いて分銅
を移動させることにより、ROVの姿勢を変えることがで
きる。第５図に示すごとく、分銅（22）をROVの艇尾へ
向って移動すると、上向き姿勢をとり、推進装置（48,4
9）を作動させることで上方向ベクトルＴＶと水平方向
ベクトルＴＨの推力Ｔを得ることができ、これによりRO
Vを海底（23）から浮上させ、前進させることができ
る。この作用形態のとき、ROVは「遊泳」可能となり、
第５図にはこの形態にてパイプライン（24）を追跡して
いる様子が示されている。遊泳中、テレビカメラ（54）
は海底を走査すると同時にROVを海底に沿って誘導する
ため「目」の役目をする。遊泳中の吊下ケーブル（29）
は緩く保たれROVの遊泳を妨害しないようにし、その一
方で水母船がROVと伴走する。
第６図に示すごとく、第３図と第４図のROV（21）は水
上母船（76）の後方で第３図の吊下ケーブルと同様電線
を内含している曳航索（75）によって曳航して用いるこ
ともできる。この形態の場合には、ROV（21）はほぼ平
衡浮力状態となるような重量とし、尾翼手段（77）を設
けて曳航時のROVの進路を安定させる。ROVのの舷側に
は、潜翼（79）を設けて曳航時のROVの進行深度を調節
することができる。進行深度は推進装置を用いて調節す
ることもでき、逆推進によって曳航索に抵抗をかけてRO
Vを上向きにしたり、前方推進を用いてROVを自重にて沈
降させることもできる。
曳航中はROV（21）内のテレビカメラを用いて海底（2
3）を観察することができるが、さらにROVの艇尾で磁力
計（78）を曳航させ、海底ないし海底下の磁性物体の所
在を感知させることもできる。
広域に亘って海底走査を行なう実地調査作業の場合には
曳航操作は特に有用となる。こうした条件下ではROVの
機動性は重要とならず、ROVを曳航することで限られた
時間内に遊泳ROV以上の区域をカバーすることができ
る。本発明によるROVを曳航しやすい形状とすれば、分
銅を離れての作動、遊泳による作動、曳航による作動の
いずれにもそのまますぐに用いることができるが、従来
の遊泳式ROVでは、他の形態の作動にそのままの形で用
いることはできない。
当業者にとっては、本発明に対する種々の変更を本発明
の概念から離反することなく実施することができる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】積極浮上可能な手段である浮力室と、ウイ
    ンチと、前記ウインチに巻回された分銅用ケーブルと、
    前記ケーブルを案内しているガイド手段とから成る遠隔
    操作潜水艇であって、前記ケーブルは自由端に分銅が取
    付けられるようになっていて、前記分銅が前記積極浮上
    可能な手段の浮力をおさえるのに充分な重量になってい
    る時、前記潜水艇が作動する海底に対する前記潜水艇の
    相対位置は前記ウインチに巻回されたケーブルを巻き取
    ったり繰り出したりすることで調節することができ、更
    に駆動手段を介して前記ガイド手段を前記潜水艇内部で
    水平方向即ち艇首尾両方向に移動し、前記潜水艇のトリ
    ム（即ち平衡状態）を維持することができるようになっ
    ている遠隔操作潜水艇。
  2. 【請求項２】前記潜水艇を移動させ位置を変えるための
    推進装置を備えている、請求の範囲第１項記載の遠隔操
    作潜水艇。
  3. 【請求項３】曳航しやすい形状の外穀を備えている、請
    求の範囲第１項または第２項記載の遠隔操作潜水艇。
  4. 【請求項４】前記潜水艇の曳航作用時の進路の安定を向
    上するため尾翼を備えている、請求の範囲第３項記載の
    遠隔操作潜水艇。
  5. 【請求項５】前記潜水艇の曳航作用時に前記潜水艇の進
    行深度を調節するため潜翼を備えている、請求の範囲第
    ３項または第４項記載の遠隔操作潜水艇。
  6. 【請求項６】前記分銅用ケーブルは、その自由端に取外
    し可能な分銅を取付けられるようになっている、請求の
    範囲第１項から第５項のいずれか一項記載の遠隔操作潜
    水艇。
  7. 【請求項７】前記潜水艇を制御しモニターするための制
    御信号が前記潜水艇の吊下ケーブルを経て送受信される
    ようになっている、請求の範囲第１項から第６項のいず
    れか一項記載の遠隔操作潜水艇。
  8. 【請求項８】少なくとも１つの遠隔操作把持アームまた
    はマジックハンドを備えている、請求の範囲第１項から
    第７項のいずれか一項記載の遠隔操作潜水艇。
  9. 【請求項９】前記ガイド手段は油圧シリンダー手段によ
    って前記潜水艇の前後左右に移動することができる、請
    求の範囲第１項から第８項までのいずれか一項記載の遠
    隔操作潜水艇。
  10. 【請求項１０】前記分銅は、前記積極浮上可能な手段の
    浮力を失くすのに要する重量よりもわずかに重い分銅を
    選択して用いることができ、分銅を取付けたケーブルを
    全て巻き取って前記潜水艇の直下に配置し、前記潜水艇
    に上向き姿勢をとらせた状態で前記推進装置によって上
    方向と水平方向の推力を与え、上方向推力は前記潜水艇
    を海底から浮上させるために利用されるようになってい
    る、請求の範囲第１項から第10項までのいずれか一項記
    載の遠隔操作潜水艇の作用方法。
JP60500463A 1984-01-17 1985-01-17 遠隔操作潜水艇 Expired - Lifetime JPH0717228B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPG323184 1984-01-17
AU3231 1984-01-17
PCT/AU1985/000008 WO1985003269A1 (en) 1984-01-17 1985-01-17 Remotely operated underwater vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61501017A JPS61501017A (ja) 1986-05-22
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ID=3770478

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60500463A Expired - Lifetime JPH0717228B2 (ja) 1984-01-17 1985-01-17 遠隔操作潜水艇

Country Status (5)

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US (1) US4721055A (ja)
EP (1) EP0169219B1 (ja)
JP (1) JPH0717228B2 (ja)
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