JP5438906B2 - Launch recovery system for underwater vehicle and ship equipped with this launch recovery system - Google Patents
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Description
本発明は、水中航走体の発射回収システムおよびこの発射回収システムを備える船舶に関するものである。 The present invention relates to a launch recovery system for an underwater vehicle and a ship equipped with the launch recovery system.
従来、水中航走体を水中へ投入したり水中から回収したりする装置として、母船に備えられたクレーンにより水中航走体を投入・揚収する水中航走体の投入・揚収装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1によれば、母船の船首部、舷側部あるいは船尾部にクレーンを配置し、外方へ張り出させたクレーンのアームから繰り出されるロープの先端部と水中航走体の金具とを接続することにより、水中航走体を吊り上げるようになっている。
According to Patent Document 1, a crane is arranged at the bow, berth or stern of the mother ship, and the tip of the rope fed out from the crane arm that protrudes outward is connected to the metal fittings of the underwater vehicle. By doing so, the underwater vehicle is lifted.
しかしながら、特許文献1の装置では、クレーンのロープと水中航走体との接続作業が海上で行われるため、波浪の影響を受け易い。そのため、海面が荒れると作業が非常に困難となったり、水中航走体を回収できなかったりするという不都合がある。また、水中航走体と母船との衝突を防ぐために、母船からできるだけ離れた位置で水中航走体を吊り上げる必要があるが、アームを長く大型にするには、クレーン自体を大型にすることになる。そのため、大型クレーンを搭載できるだけの数100トン以上の大きな船舶が要求されるという不都合がある。 However, in the apparatus of Patent Document 1, since the connection work between the rope of the crane and the underwater vehicle is performed at sea, it is easily affected by waves. Therefore, when the sea surface is rough, there are inconveniences that work becomes very difficult and the underwater vehicle cannot be collected. In order to prevent collision between the underwater vehicle and the mother ship, it is necessary to lift the underwater vehicle at a position as far as possible from the mother ship. To make the arm longer and larger, the crane itself must be made larger. Become. Therefore, there is an inconvenience that a large ship of several hundred tons or more capable of mounting a large crane is required.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、小型船舶で安全に水中航走体の発射回収を行うことができる水中航走体の発射回収システムおよびこの発射回収システムを備える船舶を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and includes an underwater vehicle launch and recovery system that can safely perform launch and recovery of an underwater vehicle in a small vessel, and the launch and recovery system. The purpose is to provide a ship.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、水中を航走可能な水中航走体と、複数のパイプが互いに間隔をあけて組み合わされて形成され、前記水中航走体に対して長手方向の一端が開放され他端が閉塞された略筒形状を有し、前記水中航走体を水中で発射または収容する発射回収装置と、該発射回収装置に配置され、前記水中航走体を誘導する誘導信号としての音を発する複数の誘導装置とを備え、前記水中航走体には、前記誘導装置から発せられた音を受信する受信装置と、該受信装置からの信号に基づいて前記発射回収装置の位置および姿勢を計測する位置姿勢計測部と、該位置姿勢計測部により計測された前記発射回収装置の姿勢に合わせて前記水中航走体の姿勢を制御する姿勢制御部とが設けられており、少なくとも3以上の前記誘導装置が、前記発射回収装置の開放された前記一端の開口の周囲に間隔をあけて配置され、他のいずれかの前記誘導装置が、前記発射回収装置の閉塞された前記他端の略中央に配置され、前記発射回収装置が、船舶により曳航されながら前記水中航走体を回収する水中航走体の発射回収システムを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is formed by combining an underwater vehicle capable of traveling underwater and a plurality of pipes spaced apart from each other , with one end in the longitudinal direction open to the underwater vehicle and the other end closed. A launch and recovery device that launches or accommodates the underwater vehicle in water, and a plurality of sounds that are arranged in the launch and recovery device and that emit sound as a guidance signal for guiding the underwater vehicle. The underwater vehicle has a receiving device that receives sound emitted from the guiding device, and measures the position and orientation of the launch collection device based on a signal from the receiving device. A position / orientation measurement unit, and an attitude control unit that controls the attitude of the underwater vehicle according to the attitude of the launch and recovery device measured by the position / orientation measurement unit; A device for the launch and recovery device; Are spaced around the opening of the one end is released, any other of the induction device is disposed substantially at the center of the occluded the other end of the firing recovery device, the firing recovery device An underwater vehicle launch recovery system for recovering the underwater vehicle while being towed by a ship is provided.
本発明によれば、位置姿勢計測部により、発射回収装置と水中航走体との相対的な位置関係および姿勢が把握され、姿勢制御部により、水中航走体の姿勢が発射回収装置の姿勢に合うように制御されるので、水中で発射回収装置に水中航走体を収容させることできる。また、水中で水中航走体を発射させることができる。 According to the present invention, the position and orientation measurement unit grasps the relative positional relationship and posture between the launch collection device and the underwater vehicle, and the posture control unit determines the posture of the launch collection device. Therefore, the underwater vehicle can be accommodated in the launch / recovery device underwater. Moreover, an underwater vehicle can be launched underwater.
したがって、波浪等の影響を受け易い海上での作業に比べて、安全に水中航走体の発射・回収を行うことができる。また、大型のクレーン等が不要であり、本システムを小型の船舶に取り付けることができる。 Therefore, it is possible to safely launch and collect the underwater vehicle as compared to the work at sea which is easily affected by waves and the like. Moreover, a large crane etc. are unnecessary and this system can be attached to a small ship.
また、本発明は、本発明に係る水中航走体の発射回収システムと、前記発射回収装置を曳航する曳航部とを備える船舶を提供する。 Moreover, this invention provides the ship provided with the launch collection system of the underwater vehicle which concerns on this invention, and the towing part which tows the said launch collection apparatus.
本発明によれば、水中での発射回収装置の姿勢が安定し易く、水中航走体を収容し易くすることができる。また、船舶により、水中航走体を航走させる領域まで発射回収装置に水中航走体を収容した状態で搬送したり、その領域から水中航走体を発射回収装置に収容した状態で引き揚げたりすることができる。
また、本発明は、上記の水中航走体の発射回収システムと、前記発射回収装置を曳航する曳航部を有する船舶本体部と、該船舶本体部に固定され、前記発射回収装置を格納可能なポッドとを備え、前記曳航部が、前記船舶本体部と前記発射回収装置とを接続するケーブルと、該ケーブルにより前記ポッドと水中との間で前記発射回収装置を上げ下ろしするウィンチとを備える船舶を提供する。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attitude | position of the launch collection | recovery apparatus in water can be stabilized easily, and it can make it easy to accommodate an underwater vehicle. Also, depending on the ship, the underwater vehicle can be transported to the area where the underwater vehicle is sailed, and the underwater vehicle can be lifted from that area while the underwater vehicle is housed in the launch collection device. can do.
Further, the present invention includes a firing recovery system of the above underwater vehicle, a ship body having a towing unit towing the launching and recovery device, is fixed to the ship body portion, stores available-the firing recovery device a a port head, said towing unit, and a cable for connecting the ship body portion and the firing recovery device, and a winch for raising and lowering the launch recovery device between the pod and the water by the cable Provide a ship equipped.
本発明によれば、小型船舶で安全に水中航走体の発射回収を行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to safely perform launch recovery of an underwater vehicle in a small ship.
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態に係る水中航走体の発射回収システムおよびこの発射回収システムを備える船舶について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る船舶1は、図1および図2に示すように、発射回収カゴ(発射回収装置)3と、水中を航走可能な水中航走体5とからなる水中航走体の発射回収システム10と、発射回収カゴ3を曳航する曳航部7とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, an underwater vehicle launch recovery system and a ship including the launch recovery system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the ship 1 according to the present embodiment launches an underwater vehicle that includes a launch / recovery basket (launch / recovery device) 3 and an
発射回収カゴ3は、水中航走体5を水中で発射または収容するものである。発射回収カゴ3は、図3(a),(b),(c),(d)に示すように、パイプ等が組み合わされて円筒状に構成されており、周囲の水がどの方向からも発射回収カゴ3に出入り可能となっている。具体的には、発射回収カゴ3は、軸方向の両端に配置されたリング状パイプ4と、両端のリング状パイプ4を繋ぐように周方向に間隔をあけて配置された複数の棒状パイプ6とを備えている。
The launch /
この発射回収カゴ3の軸方向の一端は、図3(b)に示すように、水中航走体5の出入りが可能なように水中航走体5に対して開放されている(以下、水中航走体5に対して開放された発射回収カゴ3の一端を「開口端部」という。)。また、発射回収カゴ3の軸方向の他端は、図3(c)に示すように、径方向に伸びる十字状の支持部材8によってリング状パイプ4に支持された小径リング状パイプ12により、水中航走体5に対して閉塞されている(以下、水中航走体5に対して閉塞された発射回収カゴ3の他端を「閉塞端部」という。)。
As shown in FIG. 3B, one end in the axial direction of the launch /
また、発射回収カゴ3は、図4(a),(b)に示すように、発音体である4つのピンガ(誘導装置)P1、P2,P3,P4を備えている。これらピンガP1、P2,P3,P4は、1つが閉塞端部の支持部材8の略中央に配置され(以下、このピンガを「ピンガP1」という。)、残りの3つが発射回収カゴ3の開口端部のリング状パイプ4に周方向に沿って等間隔に配置されている(以下、これらを「ピンガP2,P3,P4」という。)。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the launch /
発射回収カゴ3の内部には、図5に示すように、収容した水中航走体5を支持する水中航走体ガイド11が各棒状パイプ6の内側に沿って設けられている。水中航走体ガイド11は、開口付近が長手方向内方に向かってテーパ状に形成されている。また、この開口付近には、棒状パイプ6から半径方向内方に向かって延びる一対の固定切り離し装置15が設けられている。
As shown in FIG. 5, an
固定切り離し装置15は、回転支点17を有するヒンジ構造によって棒状パイプ6に取付けられている。この固定切り離し装置15は、水中航走体5の収容時には、回転支点17を軸として互いに半径方向内方に回動し、一方、水中航走体5の切り離し時には、回転支点17を軸として互いに開口方向に回動するようになっている。なお、発射回収カゴ3には、曳航時の動揺安定性を高めるためのフェアリング(図示略)が設けられている。
The
水中航走体5は、図6(a),(b)に示すように、例えば、略円柱形状の自律航行型の無人潜航艇である。水中航走体5の進行方向後方には、舵19と推進器21とが設けられている。また、水中航走体5は、発射回収カゴ3のピンガP1、P2,P3,P4から発せられるピンガ音を受信する4つのハイドロフォン(受信装置)23と、水中航走体5の航走を制御する制御装置(図示略)とを備えている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
ハイドロフォン23は、水中航走体5の進行方向の先端部に設けられており、内壁の周方向に沿って等間隔に配置されている。
制御装置には、ハイドロフォン23によって受信されたピンガ音に基づいて各ピンガP1、P2,P3,P4の位置を測位し、ピンガP1、P2,P3,P4の位置関係から発射回収カゴ3の位置および姿勢を計測する位置姿勢計測部(図示略)と、位置姿勢計測部により計測された発射回収カゴ3の姿勢に合わせて水中航走体5の姿勢を制御する姿勢制御部とが設けられている。
The
The control device measures the position of each of the pingers P1, P2, P3, P4 based on the pinger sound received by the
曳航部7は、船舶1と発射回収カゴ3とを繋ぐものであり、船舶1に配置されるウィンチ(図示略)と、ウィンチから送り出され、発射回収カゴ3の閉塞端部に接続されるケーブル25とを備えている。
The
このように構成された本実施形態に係る水中航走体の発射回収システム10およびこの発射回収システム10を備える船舶1の作用について説明する。
まず、水中航走体5を水中に投入する場合には、船舶1により、水中航走体5を収容した発射回収カゴ3が、海底調査等が行われる目的領域まで曳航される。目的領域では、発射回収カゴ3の固定切り離し装置15が回転支点17を軸として開口方向に回動することにより、水中航走体5が切り離されて水中に投入される。
The action of the launch and
First, when the
次に、水中航走体5の回収時には、船舶1は、発射回収カゴ3を曳航しながら低速で航走し、水中航走体5は、事前に設定された回収位置付近を周回しながら待機する。船舶1が水中航走体5の待機場所に近づくと、発射回収カゴ3に設けられているピンガP1、P2,P3,P4により水中航走体5が誘導される。
Next, at the time of recovery of the
具体的には、発射回収カゴ3のピンガP1、P2,P3,P4から発信されたピンガ音が、水中航走体5のハイドロフォン23により受信される。そして、制御装置の位置姿勢計測部により、各ピンガP1、P2,P3,P4の位置が測位され、ピンガP1、P2,P3,P4の位置関係から発射回収カゴ3の位置および姿勢が計測される。
Specifically, the pinger sound transmitted from the pingers P 1, P 2,
水中航走体5は、発射回収カゴ3を後方から追跡するように近づき、姿勢制御部により、位置姿勢計測部によって計測された発射回収カゴ3の姿勢に合わせて自らの姿勢が制御される。
The
具体的には、図7に示すように、姿勢制御部により、発射回収カゴ3の中心位置が計測されて、発射回収カゴ3のピンガP2,P3,P4の中心にピンガP1が位置するように、発射回収カゴ3の開口の正面に水中航走体5が移動させられる。そして、水中航走体5は、発射回収カゴ3の姿勢に合わせて自らの姿勢を微調整されながら、発射回収カゴ3の内部へと進入する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the attitude control unit measures the center position of the
この場合に、発射回収カゴ3は曳航されているので、発射回収カゴ3の姿勢が進行方向に沿って安定し易い。また、水中航走体5は、発射回収カゴ3を追従するので、水中航走体5との軸線が合わせ易い。したがって、水中航走体5を発射回収カゴ3に進入させ易くすることができる。また、船舶1が移動しながら水中航走体5の回収作業を行うので、例えば、船舶1が他の船舶の航路上に位置していて、船舶1が回避行動に移った場合であっても、水中航走体5が発射回収カゴ3に追従するので、回収作業を行うことができる。
In this case, since the launch /
水中航走体5が発射回収カゴ3に収容されたことが確認されると、船上のウィンチによりケーブル25が巻き上げられ、発射回収カゴ3および水中航走体5が船舶1に回収される。
When it is confirmed that the
以上説明したように、本実施形態に係る水中航走体の発射回収システム10およびこの発射回収システム10を備える船舶1によれば、水中航走体5を水中で発射回収カゴ3から発射させたり、水中で発射回収カゴ3に収容したりすることできる。したがって、波浪等の影響を受け易い海上での作業に比べて、安全に水中航走体5の発射回収を行うことができる。また、大型のクレーン等が不要であり、船舶1を小型化することができる。
As described above, according to the underwater vehicle
また、船舶1によって曳航される発射回収カゴ3に対して水中航走体5を追従させながら回収作業を行うので、水中航走体5を回収し易くすることができる。
なお、本実施形態においては、船舶1が発射回収カゴ3を曳航しながら水中航走体5を回収することとしたが、例えば、発射回収カゴ3を水中で停止させた状態で水中航走体5を発射回収することとしてもよい。
Further, since the recovery operation is performed while the
In the present embodiment, the ship 1 collects the
本実施形態は以下に示すように変形することができる。
例えば、図8に示すように、発射回収カゴ3および水中航走体5が、それぞれ音響通信装置25,27をさらに備えることとしてもよい。この場合、発射回収カゴ3には、音響通信装置25を閉塞端部の支持部材8やリ小径ング状パイプ12等の内側に配置することとし、水中航走体5には、音響通信装置27を外壁面に配置することとすればよい。このようにすることで、水中航走体5の音響通信装置27から発射回収カゴ3の音響通信装置25を経由して船舶1にステータス等を伝送したりすることができる。
さらに、水中航走体5をモニタするためのCCDカメラを閉塞端部の支持部材8や小径リング状パイプ12等の内側に配置することとし、音響通信装置25,27およびCCDカメラを介して、人が水中航走体5の進入タイミングを指示することとしてもよい。このようにすることで、水中航走体5の回収作業をより迅速かつ確実に行うことができる。
This embodiment can be modified as shown below.
For example, as shown in FIG. 8, the launch and
Further, a CCD camera for monitoring the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る水中航走体の発射回収システム110およびこの発射回収システム110を備える船舶101について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る船舶101は、図9(a)に示すように、発射回収カゴ3を格納するためのポッド131を備えている点で第1の実施形態と異なる。以下、第1の実施形態に係る水中航走体の発射回収システム10およびこのシステムを備える船舶1と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an underwater vehicle launch /
As shown in FIG. 9A, the
ポッド131は、図9(b)に示すように、略流線型状の中空円筒部材であり、船舶101の両舷側に固定されている。ポッド131の進行方向前方には、発射回収カゴ3を接続するケーブル125を有する電動ウィンチ133と、海水取入口(図示略)とが設けられている。
The
また、図9(c)に示すように、ポッド131の進行方向後方には、発射回収カゴ3の出し入れ口135が設けられている。このポッド131では、電動ウィンチ133の作動により、出し入れ口135から発射回収カゴ3の出し入れが行われるようになっている。
Further, as shown in FIG. 9C, a loading / unloading
このように構成された本実施形態に係る水中航走体の発射回収システム110およびこの発射回収システム110を備える船舶101の作用について説明する。
まず、水中航走体5を水中に投入する場合には、図10に示すように、ポッド131に発射回収カゴ3が格納された状態で、発射回収カゴ3の固定切り離し装置15が回転支点17を軸として開口方向に回動することにより、水中航走体5が切り離されて水中に投入される。
The action of the launch and
First, when the
次に、水中航走体5の回収時には、図11に示すように、電動ウィンチ133からケーブル125が送り出されて、ポッド131の出し入れ口135から発射回収カゴ3が離脱させられる。この状態で、船舶101により発射回収カゴ3が曳航されながら、水中航走体5の回収が行われる。水中航走体5が発射回収カゴ3に収容されたことが確認されると、電動ウィンチ133によりケーブル125が巻き上げられ、ポッド131の出し入れ口135から発射回収カゴ3が格納される。
Next, when collecting the
以上説明したように、本実施形態に係る水中航走体の発射回収システム110およびこの発射回収システム110を備える船舶101によれば、船舶101が備えるポッド131に発射回収カゴ3および水中航走体5を格納するので、船舶101自体を航走し易くすることができる。
As described above, according to the underwater vehicle
なお、本実施形態においては、船舶101がポッド131を両舷側に備えることとしたが、これに代えて、例えば、図12(a),(b)に示すように、船舶201が、複数(例えば、4つ)のポッド231が筏状に固定されたポッドユニット237を曳航することとしてもよい。このようにすることで、ポッド231を効率よく増設することができる。
In this embodiment, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記各実施形態においては、発射回収カゴ3が4つのピンガP1、P2,P3,P4を備え、水中航走体5が4つのハイドロフォン23を備えることとしたが、ピンガP1、P2,P3,P4およびハイドロフォン23の数はこれに限定されるものではない。また、上記各実施形態の船舶1,101,201をさらに大型の船舶等により回収することとしてもよい。また、例えば、発射回収カゴ3が、水中において、魚雷、機雷、海中に敷設するセンサ類等を発射させることとしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in each of the above embodiments, the launch /
1,101,201 船舶
3 発射回収カゴ(発射回収装置)
5 水中航走体(水中航走体)
7 曳航部
10,110 発射回収システム
23 ハイドロフォン(受信装置)
P1、P2,P3,P4 ピンガ(誘導装置)
1,101,201
5 Underwater vehicle (underwater vehicle)
7 Towing unit 10,110
P1, P2, P3, P4 Pinga (guidance device)
Claims (3)
複数のパイプが互いに間隔をあけて組み合わされて形成され、前記水中航走体に対して長手方向の一端が開放され他端が閉塞された略筒形状を有し、前記水中航走体を水中で発射または収容する発射回収装置と、
該発射回収装置に配置され、前記水中航走体を誘導する誘導信号としての音を発する複数の誘導装置とを備え、
前記水中航走体には、前記誘導装置から発せられた音を受信する受信装置と、該受信装置からの信号に基づいて前記発射回収装置の位置および姿勢を計測する位置姿勢計測部と、該位置姿勢計測部により計測された前記発射回収装置の姿勢に合わせて前記水中航走体の姿勢を制御する姿勢制御部とが設けられており、
少なくとも3以上の前記誘導装置が、前記発射回収装置の開放された前記一端の開口の周囲に間隔をあけて配置され、他のいずれかの前記誘導装置が、前記発射回収装置の閉塞された前記他端の略中央に配置され、
前記発射回収装置が、船舶により曳航されながら前記水中航走体を回収する水中航走体の発射回収システム。 An underwater vehicle capable of traveling underwater,
A plurality of pipes are formed to be spaced apart from each other , have a substantially cylindrical shape in which one end in the longitudinal direction is opened and the other end is closed with respect to the underwater vehicle. A launch collection device that launches or houses at
A plurality of guidance devices that are arranged in the launch and recovery device and emit sound as guidance signals for guiding the underwater vehicle,
The underwater vehicle includes a receiving device that receives sound emitted from the guidance device, a position and orientation measurement unit that measures the position and orientation of the launch collection device based on a signal from the receiving device, and An attitude control unit that controls the attitude of the underwater vehicle in accordance with the attitude of the launch and recovery device measured by the position and orientation measurement unit;
At least three or more of the guidance devices are arranged around the opening of the opened one end of the launch collection device, and any other guidance device is closed in the launch collection device. Placed at the approximate center of the other end ,
An underwater vehicle launch recovery system , wherein the launch recovery device collects the underwater vehicle while being towed by a ship .
前記発射回収装置を曳航する曳航部とを備える船舶。 The underwater vehicle launch and recovery system according to claim 1;
A ship provided with a towing part towing the launch collection device.
前記発射回収装置を曳航する曳航部を有する船舶本体部と、
該船舶本体部に固定され、前記発射回収装置を格納可能なポッドとを備え、
前記曳航部が、前記船舶本体部と前記発射回収装置とを接続するケーブルと、該ケーブルにより前記ポッドと水中との間で前記発射回収装置を上げ下ろしするウィンチとを備える船舶。 The underwater vehicle launch recovery system according to claim 1 ;
A ship body having a towing part for towing the launch collection device;
It is fixed to the ship body portion, and a storage available-for pop-de the firing collecting device,
The ship provided with the cable which connects the said ship main-body part and the said launch collection | recovery apparatus, and the winch which raises and lowers the said launch collection apparatus between the said pod and underwater with this cable.
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