JPS6025878A - 水中翼の制御方法 - Google Patents
水中翼の制御方法Info
- Publication number
- JPS6025878A JPS6025878A JP58135481A JP13548183A JPS6025878A JP S6025878 A JPS6025878 A JP S6025878A JP 58135481 A JP58135481 A JP 58135481A JP 13548183 A JP13548183 A JP 13548183A JP S6025878 A JPS6025878 A JP S6025878A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavitation
- hydrofoil
- angle
- attack
- cavitations
- Prior art date
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- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
- B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/285—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
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- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水中翼の制御方法に係り、更に詳しくは、船体
の横′揺れを防ぐために船体に取伺けられる水中翼の制
御（操作）方法に関する。
の横′揺れを防ぐために船体に取伺けられる水中翼の制
御（操作）方法に関する。
船体の両舷に水中翼を取（＝Ｉて、これら水中翼に生ず
る揚力を利用して船体の横揺れの防止を図る場合がある
。このような目的に用いられる水中翼を一般にフィンス
タビライザ等と称するが、従来はこの種の水中翼を制御
（操作）する場合、横揺れを防止して船体姿勢を矯正す
ることのみをもっばらの目的とし、水中翼に生ずるキャ
ビテーションの発生を防止するための何らの試みもなさ
れていなかった。そのため、水中翼の制御に伴い大きな
キャビテーションノイズが生じて、調査船等においては
水中音ｑ！Ｉ４１！器の適正な使用の障害となる等の不
都合を招いていた。
る揚力を利用して船体の横揺れの防止を図る場合がある
。このような目的に用いられる水中翼を一般にフィンス
タビライザ等と称するが、従来はこの種の水中翼を制御
（操作）する場合、横揺れを防止して船体姿勢を矯正す
ることのみをもっばらの目的とし、水中翼に生ずるキャ
ビテーションの発生を防止するための何らの試みもなさ
れていなかった。そのため、水中翼の制御に伴い大きな
キャビテーションノイズが生じて、調査船等においては
水中音ｑ！Ｉ４１！器の適正な使用の障害となる等の不
都合を招いていた。
本発明の目的は、キャビテーションノイズを発生させな
い水中翼の制御方法を提供することにある。
い水中翼の制御方法を提供することにある。
そのため本発明は、あるキャビテーション数丁でキャビ
テーションを発生させる水中翼の迎角の臨界角を示すキ
ャビテーション初生曲線（その具体的曲線形状は個々の
水中翼の形状による）を予め用意してマイクロコンピュ
ータに記憶させる等しておくとともに、船速及び水中翼
に加わる静圧を圧力センサ（静圧計）で計測し、マイク
ロコンピュータ等によ史現在時点でのキャビテーシゴン
数をｑ定して請求めたところの現在のキャビテーション
数丁におけるキャビテーションを発生させない水中翼の
迎角を前記キャビテーション初生曲線を参照して定め、
たとえば前記マイクロコンピュータに水中翼の回転駆動
機構を制御させる等して水中翼の迎角が常にキャビテー
ションを発生させない状態下に維持されるようにして前
記目的をぶ成しようとするものである。
テーションを発生させる水中翼の迎角の臨界角を示すキ
ャビテーション初生曲線（その具体的曲線形状は個々の
水中翼の形状による）を予め用意してマイクロコンピュ
ータに記憶させる等しておくとともに、船速及び水中翼
に加わる静圧を圧力センサ（静圧計）で計測し、マイク
ロコンピュータ等によ史現在時点でのキャビテーシゴン
数をｑ定して請求めたところの現在のキャビテーション
数丁におけるキャビテーションを発生させない水中翼の
迎角を前記キャビテーション初生曲線を参照して定め、
たとえば前記マイクロコンピュータに水中翼の回転駆動
機構を制御させる等して水中翼の迎角が常にキャビテー
ションを発生させない状態下に維持されるようにして前
記目的をぶ成しようとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１．２図において船体ｌの水中部分の両舷には夫々水
中翼２が設けられ、各水中翼２は、第３図に示されるよ
うに５回転軸３を介して回転駆動機構４が連結され、水
中翼２には回転駆動機構４によりその迎角αが調整可能
とされている。
中翼２が設けられ、各水中翼２は、第３図に示されるよ
うに５回転軸３を介して回転駆動機構４が連結され、水
中翼２には回転駆動機構４によりその迎角αが調整可能
とされている。
水中翼２のたとえば上流（船首側）の近傍にはレーザー
ドツプラー流速ＡＩ（ＬＤｖ）やピトー管等の船速検出
手段５、及び、水中翼２に加わる静圧Ｐを計測する圧力
センサ（静圧計）６が配置されている。また、前記回転
軸３にはポテンショメータ等の迎角検出手段７が取付ら
れており、この手段７により水中Ｒ２の迎角αが計測さ
れるよう構成されている。ここで、迎角αとは水中翼２
と流れ方向とのなす角である。
ドツプラー流速ＡＩ（ＬＤｖ）やピトー管等の船速検出
手段５、及び、水中翼２に加わる静圧Ｐを計測する圧力
センサ（静圧計）６が配置されている。また、前記回転
軸３にはポテンショメータ等の迎角検出手段７が取付ら
れており、この手段７により水中Ｒ２の迎角αが計測さ
れるよう構成されている。ここで、迎角αとは水中翼２
と流れ方向とのなす角である。
第４図には本実施例における制御系統が示されている。
図中、船速検出手段５．圧力センサ（静圧計）６、迎角
検出手段７はマイクロコンピュータ８に接続され、各手
段５，７及び静圧計６の夫々で検出された各位は逐次マ
イクロコンピュータ８へと送られるようになっている。
検出手段７はマイクロコンピュータ８に接続され、各手
段５，７及び静圧計６の夫々で検出された各位は逐次マ
イクロコンピュータ８へと送られるようになっている。
またマイクロコンピュータ８には回転駆動機構４が接続
され、駆動機構４へ駆動信号が送られ、これにより水中
翼２の迎角αはマイクロコンピュータ８の指令に基づい
て制御されるようになっている。
され、駆動機構４へ駆動信号が送られ、これにより水中
翼２の迎角αはマイクロコンピュータ８の指令に基づい
て制御されるようになっている。
マイクロコンピュータ８は演算機能を有し、キャビテー
ション数σが算出されるようになっている。ここで、キ
ャビテーシゴン数σトハキャビテーション数σ＝ 一ρＶ： で定義される数であり、ρは水の密度であるから、この
密度ρを定数とみなせば、前記船速検出手段５により検
出される船速Ｖと、前記静圧計６で計測ξれる静圧Ｐと
がマイクロコンピュータ８に送られることによりキャビ
テーション数σが逐次ｑ出されることとなる。
ション数σが算出されるようになっている。ここで、キ
ャビテーシゴン数σトハキャビテーション数σ＝ 一ρＶ： で定義される数であり、ρは水の密度であるから、この
密度ρを定数とみなせば、前記船速検出手段５により検
出される船速Ｖと、前記静圧計６で計測ξれる静圧Ｐと
がマイクロコンピュータ８に送られることによりキャビ
テーション数σが逐次ｑ出されることとなる。
また、マイクロコンピュータ８には第５図に示されるよ
うなキャビテーション初生曲線が予め記憶されている。
うなキャビテーション初生曲線が予め記憶されている。
このキャビテーション初生曲線とは、具体的には水中翼
２の形状によって定まり、あるキャビテーション数σ下
でキャビテーションを発生させる水中翼２の迎角αの臨
界角を示す曲線であり１図中、キャビテーション初生曲
線の下側（迎角αの軸側）はキャビテーション発生領域
であり、キャビテーション初生曲線の上側はキャビテー
ション不発生領域である。
２の形状によって定まり、あるキャビテーション数σ下
でキャビテーションを発生させる水中翼２の迎角αの臨
界角を示す曲線であり１図中、キャビテーション初生曲
線の下側（迎角αの軸側）はキャビテーション発生領域
であり、キャビテーション初生曲線の上側はキャビテー
ション不発生領域である。
次に、＄５図を参照しながら本実施例の作用につき説明
する。
する。
今、船体ｌが速度Ｖｉで航走し水中Ｒ２には静圧Ｐ１が
加わっているとする。本システムを作動させると、この
ときのキャビテーション数α１はマイクロコンピュータ
８にて の式より算出される。このように算出されたキャビテー
ション数σｌ下における水中翼２の迎角αの臨界角は、
図中σ−σ１の直線と前記キャビテーション初生曲線と
の交点である、８点よりまり、このとき、迎角αの臨界
角はαＳであった七する。
加わっているとする。本システムを作動させると、この
ときのキャビテーション数α１はマイクロコンピュータ
８にて の式より算出される。このように算出されたキャビテー
ション数σｌ下における水中翼２の迎角αの臨界角は、
図中σ−σ１の直線と前記キャビテーション初生曲線と
の交点である、８点よりまり、このとき、迎角αの臨界
角はαＳであった七する。
一方、実際の（現時点での）迎角αは前記迎角検出手段
７により検出され、この検出された実際の迎角αとキャ
ビテーション初生曲線を参照してめられた迎角αの臨界
角αＳとを比較し、たとえば、実際の迎角が第５図中Ａ
点で示されるところのαＡであったとすれば、迎角αを
矯正して図中Ｂ点で示される迎角αＢとなるようマイク
ロコンピュータ８から回転駆動機構４へと駆動信号を発
して水中翼２の迎角αを調整する。これによリ、水中＊
２の迎角αはキャビテーション発生領域から脱してキャ
ビテーション不発生領域内へと移イー１され、キャビテ
ーション発生が防止されることとなる。
７により検出され、この検出された実際の迎角αとキャ
ビテーション初生曲線を参照してめられた迎角αの臨界
角αＳとを比較し、たとえば、実際の迎角が第５図中Ａ
点で示されるところのαＡであったとすれば、迎角αを
矯正して図中Ｂ点で示される迎角αＢとなるようマイク
ロコンピュータ８から回転駆動機構４へと駆動信号を発
して水中翼２の迎角αを調整する。これによリ、水中＊
２の迎角αはキャビテーション発生領域から脱してキャ
ビテーション不発生領域内へと移イー１され、キャビテ
ーション発生が防止されることとなる。
このような木実施例によれば、キャビチーショア発生が
回避されるため、キャビテーションノイズの発生を有効
に防止させることができる。従って、水中音響機器等の
使用に際しても何らの障害か生ずることがない。
回避されるため、キャビテーションノイズの発生を有効
に防止させることができる。従って、水中音響機器等の
使用に際しても何らの障害か生ずることがない。
なお、キャビテーション初生曲線は水中翼２の形状によ
り具体的に実験等により定まるものであり、従って、キ
ャビテーション初生曲線は８５図１こ示される形状のも
のに限られるわけではない。
り具体的に実験等により定まるものであり、従って、キ
ャビテーション初生曲線は８５図１こ示される形状のも
のに限られるわけではない。
また、前述においては水の密度ｐを定数としたか、一層
正確な制御を行うために、水の密度ρをも検出してキャ
ビテーション数σの算出に用いてもよい。また、静圧Ｐ
の算出についても水の飽和蒸気圧を考慮するものであっ
てもよい。さらに、マイクロコンピュータ８により自動
制御を行なう場合に限らず、マニュアル操作、あるいは
半マニュアル操作を行なってもよい。
正確な制御を行うために、水の密度ρをも検出してキャ
ビテーション数σの算出に用いてもよい。また、静圧Ｐ
の算出についても水の飽和蒸気圧を考慮するものであっ
てもよい。さらに、マイクロコンピュータ８により自動
制御を行なう場合に限らず、マニュアル操作、あるいは
半マニュアル操作を行なってもよい。
上述のように本発明によればキャビテーションノイズを
発生させることのない水中翼の制御方法を提供できる。
発生させることのない水中翼の制御方法を提供できる。
第１図は本発明に係る水中翼の制御方法が適用される船
体の一実施例を示す正面図、ｆｆＩＪ２図はその平面図
、第３図は前記実施例が適用される制御装置の概略構成
を示す拡大断面図、第４図は前記実施例の制御系統図、
第５図はキャビテーション初生曲線の一例を示す線図で
ある。 ２・・・水中翼、３・・・回転軸、４・・・回転駆動機
構、５・・・船速検出手段、６・・・圧力センサ（静圧
計）、７・・・迎角検出手段。 代理人 弁理士 木下 実正 （ほか１名） 手続祁ｊ正書（自発） ■、事件の表示 昭和５８年＠許願第１３５４８１号 ２、発明の名称 水中翼の制御方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 〒１０４ 東京都中央区築地五丁目６番４号名
称 （５９０）三井造船株式会社 代表者、前 １） 和 雄 ４、代理人 住所 〒１５１ 東京都渋谷区代々木二丁目２０番１９
号東洋ビル２Ｆ 電話（０３）３２０−１４２１（１）
明細書第６頁第Ｉ行の「キャビテーション数αｉ」を「
キャビテーション数σｌ」に改める。 （２）明細書第６頁第３行の に改める。 以」ニ
体の一実施例を示す正面図、ｆｆＩＪ２図はその平面図
、第３図は前記実施例が適用される制御装置の概略構成
を示す拡大断面図、第４図は前記実施例の制御系統図、
第５図はキャビテーション初生曲線の一例を示す線図で
ある。 ２・・・水中翼、３・・・回転軸、４・・・回転駆動機
構、５・・・船速検出手段、６・・・圧力センサ（静圧
計）、７・・・迎角検出手段。 代理人 弁理士 木下 実正 （ほか１名） 手続祁ｊ正書（自発） ■、事件の表示 昭和５８年＠許願第１３５４８１号 ２、発明の名称 水中翼の制御方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 〒１０４ 東京都中央区築地五丁目６番４号名
称 （５９０）三井造船株式会社 代表者、前 １） 和 雄 ４、代理人 住所 〒１５１ 東京都渋谷区代々木二丁目２０番１９
号東洋ビル２Ｆ 電話（０３）３２０−１４２１（１）
明細書第６頁第Ｉ行の「キャビテーション数αｉ」を「
キャビテーション数σｌ」に改める。 （２）明細書第６頁第３行の に改める。 以」ニ
Claims (1)
- （１）あるキャビテーション数丁でキャビテーションを
発生させる水中翼の迎角の臨界角を示すキャビテーショ
ン初生曲線を予め用意するとともに、船速および水中翼
に加わる静圧を計測してキャビテーション数をめ請求め
たキャビテーション数丁におけるキャビテーションを発
生させない水中翼の迎角を前記キャビテーション初生曲
線を参照して定めることを特徴とする水中翼の制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135481A JPS6025878A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 水中翼の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58135481A JPS6025878A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 水中翼の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025878A true JPS6025878A (ja) | 1985-02-08 |
| JPH0347237B2 JPH0347237B2 (ja) | 1991-07-18 |
Family
ID=15152722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58135481A Granted JPS6025878A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 水中翼の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624494U (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-12 | ||
| JPH02120759A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Minolta Camera Co Ltd | 複写機 |
| JPH0411794U (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-30 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215875A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-05 | Masahiko Izumi | Rapid boiling method of beans by forced convection |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58135481A patent/JPS6025878A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5215875A (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-05 | Masahiko Izumi | Rapid boiling method of beans by forced convection |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624494U (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-12 | ||
| JPH02120759A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-08 | Minolta Camera Co Ltd | 複写機 |
| JPH0411794U (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347237B2 (ja) | 1991-07-18 |
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