JP2771264B2 - 水中翼船の浮上高度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水中翼船の浮上高度制御装置に関し、もっ
と詳しくは、船体の動揺を小さくするようにした水中翼
船の浮上高度制御装置に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第７図に示されている。第７図
（１）において船体41にはフオワードストラツト42が設
けられ、そのフオワードストラツト42の下部に翼43が設
けられる。船体41にはまた、アフトストラツト44が設け
られ、その下部に翼45が設けられる。波がない平水時の
翼走時には、船体41には動揺が生じない。

第７図（２）で示すように、波があるときには、船体
41に設けられた船体41の上下方向の加速度を検出する加
速度計46の出力に基づいて、翼43,45を駆動し、これに
よって船体41に作用する加速度を減少する。

このような第７図に示される先行技術では、船体41が
運動を始めて、その船体41に加速度が生じた後に、翼4
3,45が駆動されるので、船体41の動きに少し遅れがで
る。

他の先行技術はたとえば特開昭62−289495に開示され
ており、それはまた第８図に示されている。前述の第７
図に関連して述べた先行技術の対応する部分には同一の
参照符を付す。この先行技術では、船体41に補助翼47が
設けられる。この補助翼47は、水面48を滑走し、水面48
に追従して上下動する。この補助翼47に連動して翼43,4
5が駆動され、これによって船体41の水面48からの浮上
高度を常に一定に維持する。

発明が解決すべき課題 このような第８図に示される先行技術では、波がない
平水時に第８図（１）で示すように翼走するときには、
船体41は上下の動揺が生じないけれども、第８図（２）
で示すように波浪があるときには、補助翼47は水面48に
沿って動き、これに応じて翼43,45が駆動されるので、
船体41が水面48に応じて上下動する。そのため乗り心地
が悪い。通常、海面には波が存在するので、このような
第８図に示される先行技術では、乗り心地が悪い。

本発明の目的は、応答性が良好であり、しかも乗り心
地を向上することができるようにした水中翼船の浮上高
度制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、水中翼よりも前方の水中に上下動自在に設
けられる補助翼と、 補助翼の変位に応答して、補助翼が上方に変位したと
き、上記水中翼を、その翼に作用する揚力が減少するよ
うに駆動し、補助翼が下方に変位したとき、上記水中翼
を、その翼に作用する揚力が増加するように、駆動する
手段とを含むことを特徴とする水中翼船の浮上高度制御
装置である。

また本発明は、船首の翼よりも前方の水中に設けられ
る補助翼と、 補助翼に作用する上下方向の力を検出する検力センサ
と、 検力センサの出力に応答して、補助翼の上方向の力が
増加したとき、上記翼を、その翼に作用する揚力が減少
するように駆動し、補助翼の上方向の力が減少したと
き、上記翼を、その翼に作用する揚力が増加するように
駆動する手段とを含むことを特徴とする水中翼船の浮上
高度制御装置である。

作 用 本発明に従えば、水中翼船の上記翼よりも前方の水中
に補助翼を設ける。この補助翼に発生する揚力は、波に
よる流向の変化に伴い、変動する。この補助翼に作用す
る揚力が増加するとき、すなわち、翼に流入する流れの
角度が大きくなるとき、上記翼による揚力を減少するよ
うに、上記翼を駆動する。またこの補助翼に作用する揚
力が減少するとき、すなわち、翼に流入する流れの角度
が小さくなるとき、上記翼による揚力を増加するよう
に、上記翼を駆動する。これによつて海面に波が存在し
ていても、船体が上下に動揺が生じることを抑制するこ
とができる。

補助翼は水中翼よりも前方に配置されているので、応
答性が良好であり、船体が上下動を生じることを十分に
抑制することが可能である。

また本発明に従えば、補助翼は上下動自在に設けら
れ、この補助翼が上方（下方）に変位したとき、すなわ
ち補助翼の揚力が増加（減少）したとき、上記翼に作用
する揚力が減少（増加）するように上記翼を駆動する。
これによって船体の上下の動揺を防ぐことができる。

また本発明に従えば、補助翼に作用する上下方向の力
を検力センサによつて検出する。補助翼の揚力が増加
（減少）したことが検力センサによつて検出されたと
き、上記翼に作用する揚力が減少（増加）するように上
記翼を駆動する。こうして船体の動揺を抑制することが
できる。

上記翼の駆動は、船体の船首と船尾とに翼を有する水
平翼船においては船首の翼だけを行つてもよく、あるい
はまた船尾の翼だけを行つてもよく、あるいはまた船首
と船尾の各翼について行つてもよい。補助翼は船首の翼
よりも前方に設けるとともに、さらにその他の補助翼を
船尾の翼よりも前方に設けるようにしてもよい。また、
船体の船尾にしか翼を有さない水平翼船においては船尾
の翼よりも前方の水中に設ければよい。

実施例 第１図は本発明の一実施例の水中翼船の簡略化した側
面図であり、第２図はその水中翼船の簡略化した正面図
である。これらの図面を参照して、水中翼船の船体１の
船首２には、フオワードストラツト３が設けられる。こ
のフオワードストラツト３の下部には、船首２の翼５が
設けられる。船体１の船尾６には、一対のアフトストラ
ツト7,8が設けられ、これらのアフトストラツト7,8間に
わたつて船尾６の翼９が設けられる。船首２の翼５より
も前方（第１図の右方）には、水中に、補助翼51が設け
られる。また船尾６の翼９よりも前方には、右舷および
左舷寄りに補助翼52,53が設けられる。

補助翼と主水中翼のリンク機構はたとえば、再び第１
図および第２図を参照して、船首２の補助翼51は、アー
ム54に取付けられる。このアーム54はフオワードストラ
ツト３に水平軸線を有するピン55によつて揺動可能に設
けられる。アーム54には連結片56がピン57によつてピン
結合され、この連結片56はフオワードフラツプ13,14に
ピン58によつてピン結合される。こうしてアーム54と連
結片56とを含むリンク機構59によつて補助翼51に連結し
てフオワードフラツプ13,14が変位する。

本件水中翼船の翼5,9が水中を進行して翼走すると
き、波による流体粒子の回転運動によつて翼5,9に入射
する流れの向きが変化し、その結果、翼5,9に発生する
揚力が変動し、船体１が動揺し、乗り心地が悪くなるお
それがある。この問題を解決するために、補助翼51は波
による流向の変化に従つてその補助翼51に作用する揚力
によつて上下動する。この補助翼51が上（下）方に変位
したとき、翼５のフオワードフラツプ13,14はリンク機
構59によつてそのフオワードフラツプ13,14の後端部が
上（下）方に変位するように駆動される。したがつて翼
５に作用する揚力が減少（増加）する。こうして船首２
の上下動が抑制される。

船尾６に関してもまた同様な構成となつており、対応
する部分には同一の数字に添字a,bを付す。翼52の上下
動によつてリンク機構59aはアフトフラツプ18,19を駆動
する。また補助翼53の上下動によつてリンク機構59bは
アフトフラツプ20,21を駆動する。これらの補助翼52,53
によるアフトフラツプ18,19;20,21の変位は、船首２の
補助翼51およびフオワードフラツプ13,14と同様であ
る。こうして船体１の上下の動揺を抑制することが確実
になる。

第３図は、本発明の他の実施例の簡略化した側面図で
ある。この実施例は前述の実施例に類似し対応する部分
には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施例で
は、船体１の船首２には支持部材61が固定されて垂下さ
れる。この支持部材61には検力センサ62を介して水中に
補助翼63が固定される。検力センサ62は補助翼63に作用
する上下方向の力を検出する。この補助翼63は翼５より
も前方に配置される。検力センサ62の出力は制御回路64
に与えられる。アクチユエータ65は、制御回路64の出力
に応答して翼５のフオワードフラツプ13,14を角変位駆
動する。補助翼63に上（下）方向の力が作用したとき、
制御回路64によつてアクチユエータ65はフオワードフラ
ツプ13,14を、その翼５に作用する揚力が減少（増加）
するように、フオワードフラツプ13,14の後方の端部が
上（下）方に変位するように駆動する。

また船尾６の翼９に含まれるアフトフラツプ18,19;2
0,21はアクチユエータ66によつて駆動される。アクチユ
エータ66は制御回路64の出力に応答し、前述のアクチユ
エータ65と同様な動作を行い、翼63に上方向の力が増加
（減少）したとき、アフトフラツプ18,19;20,21に作用
する揚力が減少（増加）するように、すなわちそのアフ
トフラツプ18,19;20,21の後方の端部が上（下）方にな
るように角変位駆動する。こうして船体１の動揺を防ぐ
ことができる。

第４図は本発明のさらに他の実施例の簡略化した側面
図であり、第５図は第４図に示される実施例の簡略化し
た正面図である。水中翼船71の船首72には大略的にＶ字
状の翼73が設けられ、そのフラツプ74は補助翼75に、リ
ンク機構76によつて連動される。また船尾77に設けられ
た翼78のフラツプ79は補助翼80にリンク機構81によつて
連動される。このような構成は、第１図および第２図に
示された実施例に類似する。翼73,78は海面82に部分的
にあり、いわゆる水面貫通形の構成となつている。この
ような構成によつてもまた船体71の動揺を抑制すること
ができる。

第６図は本発明のさらに他の実施例の簡略化した側面
図である。この実施例は第４図および第５図に示される
水面貫通型水中翼船であつて、その基本的構成は第３図
に関連して前述した実施例に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。翼73,78の前方に配置された補助
翼63に作用する上下の力は検力センサ62によつて検出さ
れ、制御回路64はアクチユエータ65,66を制御してフラ
ツプ74,79を駆動する。こうして補助翼63の上方向の力
が増加（減少）したとき、フラツプ74,79はアクチユエ
ータ65,66によつてそのフラツプ74,79に作用する揚力が
減少（増加）するように駆動する。こうして船体71の動
揺を抑制することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、補助翼に作用する揚力
が増加（減少）するとき、船首および船尾の少なくとも
いずれか一方の翼による揚力を減少（増加）するよう
に、その翼を駆動するようにし、これによつて船体の上
下の動揺を抑制することができる。この補助翼は船首の
翼よりも前方に設けられているので、応答性の向上を図
ることができ、翼走する海面の変動に拘わらず、快適な
乗り心地で翼走を続行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の簡略化した側面図、第２図
第１図に示される実施例の簡略化した正面図、第３図は
本発明の他の実施例の簡略化した側面図、第４図は本発
明のさらに他の実施例の簡略化した側面図、第５図は第
４図に示される実施例の簡略化した正面図、第６図は本
発明のさらに他の実施例の簡略化した側面図、第７図は
先行技術の側面図、第８図は他の先行技術の側面図であ
る。 １……船体、２……船首、３……フオワードストラツ
ト、5,9……翼、６……船尾、7,8……アフトストラツ
ト、13,14……フオワードフラツプ、18,19;20,21……ア
フトフラツプ、51,63,75……補助翼、59,59a,59b,76,81
……リンク機構、62……検力センサ、64……制御回路、
65,66……アクチユエータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水中翼よりも前方の水中に上下動自在に設
   けられる補助翼と、 補助翼の変位に応答して、補助翼が上方に変位したと
   き、上記水中翼を、その翼に作用する揚力が減少するよ
   うに駆動し、補助翼が下方に変位したとき、上記水中翼
   を、その翼に作用する揚力が増加するように、駆動する
   手段とを含むことを特徴とする水中翼船の浮上高度制御
   装置。
2. 【請求項２】船首の翼よりも前方の水中に設けられる補
   助翼と、 補助翼に作用する上下方向の力を検出する検力センサ
   と、 検力センサの出力に応答して、補助翼の上方向の力が増
   加したとき、上記翼を、その翼に作用する揚力が減少す
   るように駆動し、補助翼の上方向の力が減少したとき、
   上記翼を、その翼に作用する揚力が増加するように駆動
   する手段とを含むことを特徴とする水中翼船の浮上高度
   制御装置。