JPS5853280Y2 - 水中航走体 - Google Patents
水中航走体Info
- Publication number
- JPS5853280Y2 JPS5853280Y2 JP15357077U JP15357077U JPS5853280Y2 JP S5853280 Y2 JPS5853280 Y2 JP S5853280Y2 JP 15357077 U JP15357077 U JP 15357077U JP 15357077 U JP15357077 U JP 15357077U JP S5853280 Y2 JPS5853280 Y2 JP S5853280Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pendulum
- control
- underwater vehicle
- end connected
- connecting rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Toys (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、完全没水の状態で自航、或は曳引されること
によって航走する水中航走体に関する。
によって航走する水中航走体に関する。
所定の深さの海水の温度、濃度等を測定し、または海水
を採取するために、従来、第１〜３図に図示されるよう
な水中航走体が用いられている。
を採取するために、従来、第１〜３図に図示されるよう
な水中航走体が用いられている。
従来の水中航走体は、ローリングまたはヒーリングによ
って、胴体中心軸のまわりに傾いた状態にあると、自航
体と曳航体とを問わず、所定の進路がとれなくなり、不
安定航走の危険があり、そのような水中航走中のローリ
ング或はヒーリングを制御する必要性から、第１図及び
第２図に示すように、航走体の重心Ｇを水中航走体胴体
の中心軸線よりもｈだげ下方に位置させることにより、
第３図に示すロール角或はヒール角度φ及び航走体の重
量Ｗに応じた復元モーメン）Ｗｈφを発生させ、その制
御を行うか、或は、縦ビレ０３ａ。
って、胴体中心軸のまわりに傾いた状態にあると、自航
体と曳航体とを問わず、所定の進路がとれなくなり、不
安定航走の危険があり、そのような水中航走中のローリ
ング或はヒーリングを制御する必要性から、第１図及び
第２図に示すように、航走体の重心Ｇを水中航走体胴体
の中心軸線よりもｈだげ下方に位置させることにより、
第３図に示すロール角或はヒール角度φ及び航走体の重
量Ｗに応じた復元モーメン）Ｗｈφを発生させ、その制
御を行うか、或は、縦ビレ０３ａ。
横ビレ０３ｂにそれぞれ備えられた、縦舵０４ａ及び横
舵０４ｂを第３図の如く操作し、ロール角或はヒール角
度と反対の流力モーメントを発生させることにより制御
を行う方法が採用されていた。
舵０４ｂを第３図の如く操作し、ロール角或はヒール角
度と反対の流力モーメントを発生させることにより制御
を行う方法が採用されていた。
しかし、
（１）重心位置を第１図〜第３図に示す如くｈだげ胴体
中心軸より下げることによって復元モーメン）Ｗｈφを
発生させる方法は、非常に簡単な制御方法で、他の制御
装置も必要としないことなどから、水中航走体が比較的
低速で走航する場合には有力な方法であるが、水中航走
体が高速で走航する場合には、この復元モーメントはほ
とんど効果をもたなくなる。
中心軸より下げることによって復元モーメン）Ｗｈφを
発生させる方法は、非常に簡単な制御方法で、他の制御
装置も必要としないことなどから、水中航走体が比較的
低速で走航する場合には有力な方法であるが、水中航走
体が高速で走航する場合には、この復元モーメントはほ
とんど効果をもたなくなる。
すなわち、復元モーメン）Ｗｈφの重量Ｗと偏心量りが
走航速度に無関係であるのに対し、水中航走体にアンバ
ランスモーメントを発生させる流体力は速度の２乗に比
例して増大するため比較的高速域においては、この方法
のみでローリング或はヒーリングを制御することは出来
ないからである。
走航速度に無関係であるのに対し、水中航走体にアンバ
ランスモーメントを発生させる流体力は速度の２乗に比
例して増大するため比較的高速域においては、この方法
のみでローリング或はヒーリングを制御することは出来
ないからである。
（２）縦舵、或は横舵によって、ローリング或はヒーリ
ングを制御する方法は、縦舵角、或は横舵角および、走
航速度の２乗に比例する流体力によるものであり、流体
力によるアンバランスモーメントに見合う制御モーメン
トを発生させることが出来るが、この方法による制御は
、アンバランスモーメントに見合う舵角の設定に非常に
精巧な制御機構を必要とし、このために水中航走体の製
作コストが大幅に増大する欠点がある。
ングを制御する方法は、縦舵角、或は横舵角および、走
航速度の２乗に比例する流体力によるものであり、流体
力によるアンバランスモーメントに見合う制御モーメン
トを発生させることが出来るが、この方法による制御は
、アンバランスモーメントに見合う舵角の設定に非常に
精巧な制御機構を必要とし、このために水中航走体の製
作コストが大幅に増大する欠点がある。
特に構造の簡単な水中航走体にこのような制御方式を適
用することは実用的でない。
用することは実用的でない。
などの欠点がある。
本考案は、このような問題点を解決しようとするもので
、構造が簡単でかつ的確な制御が可能な水中航走体を提
供することを目的とする。
、構造が簡単でかつ的確な制御が可能な水中航走体を提
供することを目的とする。
このため、本考案の水中航走体は、水中航走体の胴体中
心軸線まわりに回動自在にその中央部が枢支されその下
端部が胴体底部で重力方向に一致して移動するようにし
た振子と、胴体の上面および下面からそれぞれ上方およ
び下方に突出し同一鉛直軸線まわりに回動可能にし、か
つ前記振子の後方に位置する上下一対の制御翼と、一端
が前記振子の上端に他端が該上方制御翼にそれぞれ連結
した上方連結棒と一端が前記振子の下端に他端が該下方
制御翼にそれぞれ連結した下方連結棒とを備えたととを
特徴としている。
心軸線まわりに回動自在にその中央部が枢支されその下
端部が胴体底部で重力方向に一致して移動するようにし
た振子と、胴体の上面および下面からそれぞれ上方およ
び下方に突出し同一鉛直軸線まわりに回動可能にし、か
つ前記振子の後方に位置する上下一対の制御翼と、一端
が前記振子の上端に他端が該上方制御翼にそれぞれ連結
した上方連結棒と一端が前記振子の下端に他端が該下方
制御翼にそれぞれ連結した下方連結棒とを備えたととを
特徴としている。
以下、図面により本考案の実施例について説明すると、
第４図〜第８図は本考案の一実施例としての水中航走体
を示す図であって、第４図は本考案の第１実施例の要部
を断面図で示した側面図、第５図は第４図の矢視■−■
で示される横断面図、第６図は要部の胴体外殻を取外し
た状態を示す底面図、第７図はロール角φをとった時の
第５図に相当する横断面図、第８図は第７図の矢視■−
■で示される底面図である。
第４図〜第８図は本考案の一実施例としての水中航走体
を示す図であって、第４図は本考案の第１実施例の要部
を断面図で示した側面図、第５図は第４図の矢視■−■
で示される横断面図、第６図は要部の胴体外殻を取外し
た状態を示す底面図、第７図はロール角φをとった時の
第５図に相当する横断面図、第８図は第７図の矢視■−
■で示される底面図である。
１は水中航走体の胴体、２は胴体１０前後方向中心軸線
、３ａ 、３ｂは水中航走体の後端側に胴体中心軸を含
む胴体鉛直面および水平面内に設けられた縦ビレおよび
横ビレである。
、３ａ 、３ｂは水中航走体の後端側に胴体中心軸を含
む胴体鉛直面および水平面内に設けられた縦ビレおよび
横ビレである。
４は胴体１の内部に胴体中心軸に沿って設げられた回転
軸５まわりに、その中央部が枢支され、その上方に設け
られた棒状部４ａおよび下方に設けられた重錘部４ｂが
回動自在に吊り下げられた振子である。
軸５まわりに、その中央部が枢支され、その上方に設け
られた棒状部４ａおよび下方に設けられた重錘部４ｂが
回動自在に吊り下げられた振子である。
５ａ 、６ｂは振子４の上、下端に前後方向にあげられ
た溝、７は振子４を回転軸５に枢支するベアリングであ
る。
た溝、７は振子４を回転軸５に枢支するベアリングであ
る。
８ａ、８ｂは振子４より後方の胴体１上面および下面よ
り胴体１外に突出するように設けられた同一鉛直軸線９
上に設けられた鉛直軸に、それぞれその翼弦長のンの位
置を回動自在に軸支された制御翼である。
り胴体１外に突出するように設けられた同一鉛直軸線９
上に設けられた鉛直軸に、それぞれその翼弦長のンの位
置を回動自在に軸支された制御翼である。
この場合各船直軸は各々制御翼と一体構造として胴体上
面および下面に設けられた孔に回動自在に嵌入するよう
にしても良い。
面および下面に設けられた孔に回動自在に嵌入するよう
にしても良い。
１０ａは振子４の上端部に一端を連結し、他端を制御翼
８ａに連結した鉛直軸に固着した連結棒である。
８ａに連結した鉛直軸に固着した連結棒である。
また、１０ｂは振子４の下端部に一端を連絡し他端を制
御翼８ｂに連結した鉛直軸に固着した連結棒である。
御翼８ｂに連結した鉛直軸に固着した連結棒である。
連結棒１０ ａ ｔ １０ ｂは胴体１内で振子４と制
御翼５に設けた鉛直軸とを連結するようにした例を示し
ているが、勿論胴体１の外部を通し振子４の動きを鉛直
軸を介して制御翼を動かすようにしても良いし制御翼の
前縁に連結するようにしても良い。
御翼５に設けた鉛直軸とを連結するようにした例を示し
ているが、勿論胴体１の外部を通し振子４の動きを鉛直
軸を介して制御翼を動かすようにしても良いし制御翼の
前縁に連結するようにしても良い。
またｒは振子４の枢支中心点（胴体中心軸線２）から該
振子５と連結棒１０ａ 、１０ｂとの連結点中心までの
長さ、Ｒは胴体１の胴体中心軸線２から制御翼８ａ 、
８ｂのスパン方向の圧力中心までの長さ、ｌは振子４と
の連結部から制御翼８ａ。
振子５と連結棒１０ａ 、１０ｂとの連結点中心までの
長さ、Ｒは胴体１の胴体中心軸線２から制御翼８ａ 、
８ｂのスパン方向の圧力中心までの長さ、ｌは振子４と
の連結部から制御翼８ａ。
８ｂの鉛直軸までの長さを示す。
さらにφはロール角、Ｌは制御翼８ａ、８ｂでそれぞれ
発生する揚力、αは制御翼８ａ 、８ｂの中心線の胴体
垂直面とのなす角である。
発生する揚力、αは制御翼８ａ 、８ｂの中心線の胴体
垂直面とのなす角である。
上述のように、本考案の水中航走体はその胴体１内部に
取り付けた振り子４とその後方に取り付げた制御翼８ａ
ｔ ａｂとを連結棒１０ａ 、 １０ｂにて連結させ
ロール角φに従って振れる振り子４の移動量を連結棒１
０ａ、１０ｂによって、制御翼８ａ、８ｂの迎え角αに
変換し、この迎え角αによって発生する揚力りを利用し
てアンバランスモーメントによって生じたロール角φを
矯正するような構成にすることにより、水中航走体１が
ローリングまたはヒーリングして、胴体軸のまわりにφ
だげ傾くと、振子４は重力の効果により第７図図示のよ
うに水中航走体と相対的に傾く。
取り付けた振り子４とその後方に取り付げた制御翼８ａ
ｔ ａｂとを連結棒１０ａ 、 １０ｂにて連結させ
ロール角φに従って振れる振り子４の移動量を連結棒１
０ａ、１０ｂによって、制御翼８ａ、８ｂの迎え角αに
変換し、この迎え角αによって発生する揚力りを利用し
てアンバランスモーメントによって生じたロール角φを
矯正するような構成にすることにより、水中航走体１が
ローリングまたはヒーリングして、胴体軸のまわりにφ
だげ傾くと、振子４は重力の効果により第７図図示のよ
うに水中航走体と相対的に傾く。
そうすると、振子４の上下端は航走体の中心面から偏り
、制御翼８ａ、８ｂは鉛直軸のまわりに連結棒１０ａ、
１０ｂを介して回転して迎え角αをとる。
、制御翼８ａ、８ｂは鉛直軸のまわりに連結棒１０ａ、
１０ｂを介して回転して迎え角αをとる。
したがって、制御翼８ａ、８ｂに揚力が生じ、との揚力
は水中航走体１の傾きを減少させる方向のモーメントが
発生する。
は水中航走体１の傾きを減少させる方向のモーメントが
発生する。
しかも、制御翼８ａｔａｂにより発生するモーメントは
水中航走体の速度の２乗に比例し、水中航走体にアンバ
ランスモーメント発生させる流体力と高速でも同程度に
発生するので、その効果はそこなわれない。
水中航走体の速度の２乗に比例し、水中航走体にアンバ
ランスモーメント発生させる流体力と高速でも同程度に
発生するので、その効果はそこなわれない。
また、制御翼８ａ 、８ｂの鉛直軸の位置を、制御翼８
ａ ｔ ８ ｂの前縁から弦長の寺の点にしているの
で、制御翼Ｂａ ｔ ａｂ自体に作用する流体力のモー
メントは零とすることが出来る。
ａ ｔ ８ ｂの前縁から弦長の寺の点にしているの
で、制御翼Ｂａ ｔ ａｂ自体に作用する流体力のモー
メントは零とすることが出来る。
次に本考案の水中航走体の運動について定量的考察を行
ってみると、水中航走体１のロール角φと制御翼８ ａ
ｔ ８ ｂの迎え角αとの関係は、ｒφ−ｌα 迎え角αと揚力りとの関係は のとき、本考案のモーメントが従来の重心を下方に下げ
る制御方法によるものよりも大きくなる。
ってみると、水中航走体１のロール角φと制御翼８ ａ
ｔ ８ ｂの迎え角αとの関係は、ｒφ−ｌα 迎え角αと揚力りとの関係は のとき、本考案のモーメントが従来の重心を下方に下げ
る制御方法によるものよりも大きくなる。
今、数値例として重量１００−１直径ｄの回転対称形の
水中航走体を考えてみる。
水中航走体を考えてみる。
ｒは航走体の半径ｄ／２にほぼ等しい。
また制御翼８ａ、８ｂの幅（スパン）がｄに比べて小さ
い場合は、Ｒもほぼｄ／２に等しい。
い場合は、Ｒもほぼｄ／２に等しい。
ｈは高々ｄ／３であり、Ｃ＝５〜６でいとである。
そこで＃＝２ｒ＝２Ｒ＝ｄ 、 Ｓ＝０．０５ｍＸ０．
２ｍ−０，０１ｍ”としてこれらの数値を上式に入れる
とＶ＞３．６ｍ／Ｓとなる。
２ｍ−０，０１ｍ”としてこれらの数値を上式に入れる
とＶ＞３．６ｍ／Ｓとなる。
すなわち速度が３．６ｍ／３を越えると、本考案による
制御の方が、従来の重心を下方に下げる制御方法よりも
有利となる。
制御の方が、従来の重心を下方に下げる制御方法よりも
有利となる。
上述のとおり本考案による制御装置は、高速域で有利で
あるばかりでなく、従来の重心を下方に下げる制御方法
と同様、複雑な装置は一切必要とせず、また連結棒の長
さｌ、振子の長さｒ、制御翼面積Ｓを適当に選ぶことに
より、任意の制御モーメントが得られるという利点があ
る。
あるばかりでなく、従来の重心を下方に下げる制御方法
と同様、複雑な装置は一切必要とせず、また連結棒の長
さｌ、振子の長さｒ、制御翼面積Ｓを適当に選ぶことに
より、任意の制御モーメントが得られるという利点があ
る。
さらに又必要に応じて、重心を下げて制御する従来の方
法と併用できる利点もある。
法と併用できる利点もある。
第１図〜第３図は従来の水中航走体を示す図で、第１図
は側面図、第２図は正面図、第３図は舵角操作を示す正
面図、第４図〜第８図は本考案の水中航走体を示す図で
、第４図は一実施例の要部を断面で示したｆＵ面図、第
５図は第４図の矢視いＮを示す横断面図、第６図は第４
図の矢視■〜■を示す底面図、第７図は水中航走体がロ
ール角φを取った時の第５図に相当する横断面図、第８
図は第７図の矢視■〜■を示す底面図である。 １・・・・・・胴体、２・・・・・・胴体中心軸線、３
ａ、３ｂ・・・・・・縦ビレ、横ビレ、４・・・・・・
振子、５・・・・・・回転軸、６・・・・・・溝、７・
・・・・・ベアリング、ｇａ、８ｂ・・・・・・制御翼
、９・・・・・・鉛直軸線、１０ａ 、 １０ｂ・・・
・・・連結棒。
は側面図、第２図は正面図、第３図は舵角操作を示す正
面図、第４図〜第８図は本考案の水中航走体を示す図で
、第４図は一実施例の要部を断面で示したｆＵ面図、第
５図は第４図の矢視いＮを示す横断面図、第６図は第４
図の矢視■〜■を示す底面図、第７図は水中航走体がロ
ール角φを取った時の第５図に相当する横断面図、第８
図は第７図の矢視■〜■を示す底面図である。 １・・・・・・胴体、２・・・・・・胴体中心軸線、３
ａ、３ｂ・・・・・・縦ビレ、横ビレ、４・・・・・・
振子、５・・・・・・回転軸、６・・・・・・溝、７・
・・・・・ベアリング、ｇａ、８ｂ・・・・・・制御翼
、９・・・・・・鉛直軸線、１０ａ 、 １０ｂ・・・
・・・連結棒。
Claims (1)
- 水中航走体の胴体中心軸線まわりに回動自在にその中央
部が枢支されその下端部が胴体底部で重力方向に一致し
て移動するようにした振子と、胴体の上面および下面か
らそれぞれ上方および下方に突出し同一鉛直軸線まわり
に回動可能にし、かつ前記振子の後方に位置する上下一
対の制御翼と、一端が前記振子の上端に他端が該上方制
御翼にそれぞれ連結した上方連結棒と、一端が前記振子
の下端に他端が該下方制御翼にそれぞれ連結した下方連
結棒とを備えたことを特徴とする水中航走体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15357077U JPS5853280Y2 (ja) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | 水中航走体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15357077U JPS5853280Y2 (ja) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | 水中航走体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5479699U JPS5479699U (ja) | 1979-06-06 |
| JPS5853280Y2 true JPS5853280Y2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=29140875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15357077U Expired JPS5853280Y2 (ja) | 1977-11-16 | 1977-11-16 | 水中航走体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853280Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3341355B2 (ja) * | 1993-06-01 | 2002-11-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | 水中航走体及びその姿勢制御方法 |
-
1977
- 1977-11-16 JP JP15357077U patent/JPS5853280Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5479699U (ja) | 1979-06-06 |
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