JPH0350090A - Aft flap control device for hydrofoil craft - Google Patents
Aft flap control device for hydrofoil craftInfo
- Publication number
- JPH0350090A JPH0350090A JP18565089A JP18565089A JPH0350090A JP H0350090 A JPH0350090 A JP H0350090A JP 18565089 A JP18565089 A JP 18565089A JP 18565089 A JP18565089 A JP 18565089A JP H0350090 A JPH0350090 A JP H0350090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flap
- bias angle
- signal
- angle
- ship speed
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 40
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
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後部フラップ制御装置に関し、特に
艇速から翼走へ離水するときの離水性能を格段に向上し
得るようにしたものに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rear flap control device for a hydrofoil boat, and in particular, to a device that can significantly improve water takeoff performance when taking off from water from boat speed to wing running. Regarding.
最近、特公昭５３−３７６３６号公報に記載されている
ような高速水中翼船が実用化されているが、この水中翼
船では船首部と船尾部とに夫々回動式ストラットを介し
て前部翼と後部翼が設けあれ、前部翼には前部フラップ
装置がまた後部翼には後部フラップ装置が夫々設けられ
、船尾部にはウォータジェット方式の推進装置が設けら
れ、種々の検出機器からの検出信号に基いて制御装置に
よって前部フラップ装置と後部フラップ装置とラダー（
前部ストラット）を制御するようになっている。Recently, a high-speed hydrofoil boat as described in Japanese Patent Publication No. 53-37636 has been put into practical use. The front wing is equipped with a front flap device, the rear wing is equipped with a rear flap device, and the stern section is equipped with a water jet type propulsion device. The front flap device, the rear flap device, and the rudder (
front struts).
上記水中翼船の推進抵抗は、実施例に係る第６図の曲線
Ｒ１のように船速２０〜２５ノツトまでは艇速状態なの
で船速の増大に応じて抵抗が増大し、その後船体が除々
に浮上して離水するのに応じて抵抗が減少し、船速３０
〜３５ノツトになると完全に離水して抵抗が最小になり
、その後船速の増大に応じて前部及び後部ストラットと
前部及び後部の翼の抵抗が増大するので抵抗が増加して
いく。このように、艇速状態から加速して翼走状態へ移
行するときの推力特性は推進用ガスタービンエンジンの
略定格出力においてウォータジェット用遠心ポンプの特
性から図示の直線ＴＨのようになっている。The propulsion resistance of the above-mentioned hydrofoil boat is a boat speed state until the boat speed reaches 20 to 25 knots, as shown by curve R1 in FIG. As the ship surfaced and took off from the water, the resistance decreased, and the ship speed increased to 30
At ~35 knots, the ship completely takes off from the water and the drag is at its minimum, and then as the ship's speed increases, the drag of the front and rear struts and the front and rear wings increases, so the drag increases. In this way, the thrust characteristics when accelerating from the boat speed state and transitioning to the wing running state are as shown by the straight line TH shown in the figure, based on the characteristics of the water jet centrifugal pump at approximately the rated output of the propulsion gas turbine engine. .
水中翼船の離水時には船速が小さいので、前部及び後部
の翼に作用する揚力は余り大きくならず、艇速から翼走
へ離水することは容易ではない。特に、海象条件の悪い
場合或いは迎え風の場合には抵抗が増加して加速性が低
下し、載荷荷重が満載付近の場合には離水所要揚力が増
大することから、離水性能が著しく低下し、離水に失敗
することが少なからず発生したり、或いは航路から外れ
風下に向って航行しなから離水を実行したり、或いは数
回に亙って離水を試み長時間かけないと離水でなきない
などの問題がある。When a hydrofoil boat takes off from water, the boat speed is low, so the lift acting on the front and rear wings is not very large, and it is not easy to take off from water from boat speed to wing running. In particular, when sea conditions are bad or there is a favorable wind, resistance increases and acceleration performance decreases, and when the load is close to full, the required lift force for takeoff increases, resulting in a significant drop in takeoff performance. There are many cases in which the vessel fails to take off the water, or deviates from the course and attempts to take off from the water without sailing downwind, or attempts to take off the water several times and is unable to take off the water until it takes a long time. There is a problem.
上記水中翼船を艇速から翼走へ離水させるときの操作及
び制御は次の通りである。The operations and controls for taking off the hydrofoil from boat speed to wing running are as follows.
先ず、モード切換スイッチで離水モードを設定し、深度
設定レバーを操作して大深度を除々に所定の浅い深度に
設定し且つ推進用ガスタービンエンジンのスロットルレ
バーを出力増大方向へ操作していくと、前部フラップ装
置が制御されて前部フラップが下方へ傾動されて船首部
が上昇していく。これに並行して船体のピッチ角が増大
しようとするが、制御装置はピッチジャイロからのピッ
チ信号に基いてピッチ角を零に近づけるように後部フラ
ップ装置を制御し、後部フラップを制＜７Ｕ装置内に固
定的に設定された所定のピッチバイアス角（約５°）だ
け下方へ傾動させる。First, set the water separation mode with the mode selector switch, operate the depth setting lever to gradually set the large depth to a predetermined shallow depth, and operate the throttle lever of the propulsion gas turbine engine in the direction of increasing output. , the front flap device is controlled to tilt the front flap downward and raise the bow. In parallel with this, the pitch angle of the hull tries to increase, but the control device controls the rear flap device to bring the pitch angle closer to zero based on the pitch signal from the pitch gyro, and controls the rear flap. It is tilted downward by a predetermined pitch bias angle (approximately 5 degrees) that is fixedly set in the center.
海象条件が良好で載荷重量が満載の７０％未満の場合に
は、上記の離水操作及び制御によって後部の翼及びフラ
ップの揚力が十分に大きくなるのでｆ訂走から翼走へ離
水する。但し、この場合にも実際のピッチ角は零となら
ず約２°程度になる。When sea conditions are good and the payload is less than 70% of the full load, the lift of the rear wings and flaps becomes sufficiently large through the above-mentioned take-off operation and control, and the aircraft takes off from f-run to wing-run. However, even in this case, the actual pitch angle is not zero but approximately 2 degrees.
しかし、海象条件が悪いとき又は逆風のとき又は載荷重
量が満載付近のときには、後部の翼及びフラップの揚力
が不足し船体後部が上昇せず離水困難となる。However, when sea conditions are bad, there is a headwind, or the payload is near full capacity, the lift of the rear wings and flaps is insufficient, and the rear part of the hull does not rise, making it difficult to take off from the water.
上記のように、離水時に後部の翼及びフラップの揚力が
不足するにも拘らず、離水時の後部フラップのピッチバ
イアス角が制御装置内に固定的に設定されているので、
後部フラップの下方傾動角を増大させて揚力の増大を図
ることが出来なかった。As mentioned above, even though the lift force of the rear wings and flaps is insufficient during takeoff, the pitch bias angle of the rear flaps during takeoff is fixedly set in the control device.
It was not possible to increase lift by increasing the downward tilt angle of the rear flap.
本発明の目的は、艇走から翼走へ離水するときの離水性
能を高め得るような水中翼船の後部フラップ制御装置を
提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rear flap control device for a hydrofoil boat that can improve water takeoff performance when taking off from water from boat running to wing running.
本発明に係る水中翼船の後部フラップ制御装置は、船首
部及び船尾部に夫々設けた前部翼及び後部翼と、前部翼
に設けられた前部フラップ及び後部翼に設けられた後部
フラップと、前部フラップを駆動する前部フラップ駆動
手段及び後部フラップを駆動する後部フラップ駆動手段
とを備えた水中翼船において、船速を検出する船速検出
手段と、後部フラップの最大フラップバイアス角を入力
設定する為の角度設定手段と、船速検出手段からの船速
信号と、角度設定手段からの最大フラップバイアス角信
号とを受けて、少なくとも船速が所定の完全離水船速以
下のときに、船速をパラメータとし最大フラップバイア
ス角を最大値とする所定の特性に基いて船速に対応した
フラップバイアス角を決定してフラップバイアス角信号
を出力するフラップバイアス角信号発生手段と、上記フ
ラップバイアス角信号を受けそのフラップバイアス角信
号に基いて後部フラップを下方へ傾動させるフラップ制
御信号を発生し後部フラップ駆動手段へ出力するフラッ
プ制御信号発生手段とを備えたものである。A rear flap control device for a hydrofoil boat according to the present invention includes a front wing and a rear wing provided at the bow and a stern, respectively, a front flap provided at the front wing, and a rear flap provided at the rear wing. In the hydrofoil boat, the hydrofoil includes: a front flap drive means for driving the front flap; and an aft flap drive means for driving the rear flap; An angle setting means for inputting and setting, a ship speed signal from the ship speed detection means, and a maximum flap bias angle signal from the angle setting means, and when the ship speed is at least below a predetermined complete watering ship speed. a flap bias angle signal generating means for determining a flap bias angle corresponding to the ship speed based on a predetermined characteristic in which the ship speed is a parameter and the maximum flap bias angle is the maximum value, and outputting a flap bias angle signal; The apparatus includes flap control signal generating means for receiving a flap bias angle signal, generating a flap control signal for tilting the rear flap downward based on the flap bias angle signal, and outputting the generated flap control signal to the rear flap driving means.
本発明に係る水中翼船の後部フラップ制御装置において
は、船速検出手段によって船速か検出され、操縦者は少
なくとも載荷重量との関連で予め設定された最大フラッ
プバイアス角を角度設定手段を介して入力設定する。In the aft flap control device for a hydrofoil boat according to the present invention, the ship speed is detected by the ship speed detection means, and the operator sets the maximum flap bias angle preset at least in relation to the payload through the angle setting means. and input settings.
フラップバイアス角信号発生手段は、船速信号と、最大
フラップバイアス角信号とを受けて、少な（とも船速が
所定の完全離水船速以下のときに、船速をパラメータと
し最大フラップバイアス角を最大値とする所定の特性に
基いて船速に対応したフラップバイアス角を決定しフラ
ップバイアス角信号をフラップ制御信号発生手段へ出力
する。The flap bias angle signal generating means receives the ship speed signal and the maximum flap bias angle signal, and generates a maximum flap bias angle using the ship speed as a parameter when the ship speed is less than a predetermined complete takeoff ship speed. A flap bias angle corresponding to the boat speed is determined based on a predetermined characteristic that is set to a maximum value, and a flap bias angle signal is output to the flap control signal generating means.
フラップ制御信号発生手段は、フラップバイアス角信号
を受けて後部フラップを下方へ傾動させるフラップ制御
信号を発生し後部フラップ駆動手段へ出力する。The flap control signal generating means receives the flap bias angle signal, generates a flap control signal for tilting the rear flap downward, and outputs it to the rear flap driving means.
このように、少なくとも載荷重量との関連で予め最大フ
ラップバイアス角を入力設定し、この最大フラップバイ
アス角が設定されて船速が完全離水船速以下の離水時に
、所定の特性に基いて船速に対応させて決定したフラッ
プバイアス角となるように後部フラップを制御するので
、後部の翼とフラップの揚力を増大させることが出来、
その結果船体後部の上昇が促進されるため推進抵抗が減
少して船速の増大により揚力が増々増大し、離水性能が
飛曜的に向上する。In this way, the maximum flap bias angle is input and set in advance in relation to at least the payload, and when this maximum flap bias angle is set and the ship speed is less than the full takeoff ship speed, the ship speed is adjusted based on predetermined characteristics. Since the rear flap is controlled so that the flap bias angle is determined in accordance with the
As a result, the rear part of the hull is promoted to rise, which reduces propulsion resistance, increases ship speed, increases lift force, and dramatically improves water takeoff performance.
〔発明の効果］
本発明に係る水中翼船の後部フラップ制御装置によれば
、上記〔作用〕の項に説明したように、角度設定手段と
フラップバイアス信号発生手段とフラップ制御信号発生
手段等を設けたことにより、水中翼船が艇速から翼走へ
離水するときの後部フラップのフラップバイアス角を船
速と対応づけてまた最大フラップバイアス角以下で所定
の特性で適切に制御し、離水時の後部の翼とフラップの
揚力を増大させ、離水性能を飛曜的に向上させることが
出来る。[Effects of the Invention] According to the aft flap control device for a hydrofoil boat according to the present invention, as explained in the [Operation] section above, the angle setting means, the flap bias signal generation means, the flap control signal generation means, etc. By providing this, when a hydrofoil boat takes off from water from boat speed to wing running, the flap bias angle of the rear flap is associated with the boat speed, and is appropriately controlled with predetermined characteristics below the maximum flap bias angle. By increasing the lift of the rear wings and flaps, takeoff performance can be dramatically improved.
〔実施例］ 以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。〔Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施例は、通称ジェットフォイルと称する水中翼船に
本発明を適用した場合の一例である。This embodiment is an example in which the present invention is applied to a hydrofoil boat commonly called a jet foil.
第１図・第２図に示すように、水中翼船ＪＦの船体１０
の船首部の下部中央には翼形断面のラダーを兼ねる前部
ストラット１２がその上端部において鉛直軸回り及び左
右方向水平軸回りに回動可能に設けられ、前部ストラッ
ト１２の下端部には前部翼１３が設けられ、前部翼１３
の後縁部には前部フラップ１４が設けられている。翼走
時に前部ストラッｌ−１２は図示のように鉛直に下方へ
伸張されまた艇速時には矢印１１方向へ回動して前方へ
水平に起される。As shown in Figures 1 and 2, the hull 10 of the hydrofoil JF
A front strut 12, which also serves as a rudder with an airfoil cross section, is provided at the center of the lower part of the bow of the ship, and its upper end is rotatable around a vertical axis and a horizontal axis in the left-right direction.The lower end of the front strut 12 is A front wing 13 is provided, the front wing 13
A front flap 14 is provided at the rear edge. During wing running, the front strut 1-12 is extended vertically downward as shown, and when the boat is at speed, it rotates in the direction of arrow 11 and is raised horizontally forward.
船体１０の船尾部の下部には、左右１対の翼形断面の後
部ストラット２０・２２がその上端部において左右方向
の水平枢支ピン２１を介して回動可能に設けられ、左右
の後部ストラット２０・２２の中間位置には中間ストラ
ット２３がその上端において左右方向の水平枢支ピンを
介して回動可能に設けられ、左舷後部ストラット２０と
右舷後部ストラット２２の上端部同士に亙って後部Ｒ２
４が設けられ、後部翼２４は中間ストラット２３の下端
部にも固着されている。上記後部翼２４の後縁部には左
舷側２枚及び右舷側２枚計４枚の後部フラップ２６〜２
９が設けられている。但し、通常の場合各舷の内側後部
フラップ２６・・２８と外側後部フラップ２７・２９と
は同期作動される。At the lower part of the stern part of the hull 10, a pair of left and right rear struts 20 and 22 having an airfoil cross section are rotatably provided at their upper ends via horizontal pivot pins 21 in the left and right direction. At an intermediate position between 20 and 22, an intermediate strut 23 is rotatably provided at its upper end via a horizontal pivot pin in the left and right direction, and extends between the upper ends of the port rear strut 20 and the starboard rear strut 22. R2
4, and the rear wing 24 is also fixed to the lower end of the intermediate strut 23. At the trailing edge of the rear wing 24, there are four rear flaps 26 to 2, two on the port side and two on the starboard side.
9 is provided. However, normally, the inner rear flaps 26...28 and the outer rear flaps 27, 29 of each side are operated synchronously.
上記中間ストラット２３及びその上端近傍の船体底部と
に亙ってウォータジェット方式の推進装置（図示略）が
設けられている。但し、これに代えてプロペラ方式の推
進装置を設けることも可能である。翼走時に後部ストラ
ット２０・２２及び中間ストラット２３は図示のように
鉛直に下方へ伸張されまた艇速時に矢印２５方向へ回動
して後方へ水平に起される。A water jet type propulsion device (not shown) is provided over the intermediate strut 23 and the bottom of the hull near its upper end. However, it is also possible to provide a propeller type propulsion device instead. During wing running, the rear struts 20 and 22 and the intermediate strut 23 are extended vertically downward as shown, and when the boat is at speed, they rotate in the direction of arrow 25 and are raised horizontally rearward.
第２図・第４図に示すように、前部フラップ１４と左舷
内側後部フラップ２６と左舷外側後部フラップ２７と右
舷内側後部フラップ２８と右舷外側後部フラップ２９と
を夫々回動駆動する油圧式アクチュエータ３０・３２〜
３４が設けられ、また前部ストラット１２を鉛直軸回り
に回動駆動する油圧式アクチュエータ３１が設けられ、
更に前部ストラット１２を水平軸回りに前方へ回動駆動
する油圧式アクチュエータ及び後部ストラット２０・２
２・２３を枢支軸２１回りに回動駆動する油圧式アクチ
ュエータも設けられている。但し、上記油圧式アクチュ
エータ３０〜３５などの代りに電気式アクチュエータを
設けることも可能である。As shown in FIGS. 2 and 4, hydraulic actuators rotate the front flap 14, the port inner rear flap 26, the port outer rear flap 27, the starboard inner rear flap 28, and the starboard outer rear flap 29, respectively. 30.32~
34, and a hydraulic actuator 31 for rotationally driving the front strut 12 around a vertical axis,
Furthermore, a hydraulic actuator and rear struts 20 and 2 rotate the front strut 12 forward about a horizontal axis.
A hydraulic actuator for rotationally driving the shafts 2 and 23 around the pivot shaft 21 is also provided. However, it is also possible to provide electric actuators in place of the hydraulic actuators 30 to 35 and the like.
次に、前部型１３と後部質２４の揚力で船体１０を水面
上に浮上させて航行する翼走時における船体運動につい
て第３図に基いて説明する。翼走時に船体１０は水面か
ら浮上状態になるが、前部と後部の翼１３・２４及び前
部と後部のストラット１２・２０・２２・２３が波浪の
影響を受けるので、船体１０は鉛直方向にヒービングし
またロール軸４０の回りにローリングしまたピッチ軸４
１の回りにピッチングしまたヨー軸４２の回りにヨーイ
ングする。翼走時において、前部ストラット１２と後部
ストラット２０・２２・２３はローリングを抑制するよ
うに作用するとともに、翼走の方向安定性を増大させる
。一方、前部型１３と前部フラップ１４と後部質２４と
後部フラップ２６〜２９はピッチングを抑制するように
作用する。Next, a description will be given of the hull motion during wing running when the hull 10 is floated above the water surface by the lifting force of the front mold 13 and the rear mold 24, with reference to FIG. During wing running, the hull 10 floats above the water surface, but the front and rear wings 13 and 24 and the front and rear struts 12, 20, 22, and 23 are affected by waves, so the hull 10 is suspended vertically. Heaving around the roll axis 40 and rolling around the pitch axis 4
1 and yawing about the yaw axis 42. During wing running, the front struts 12 and rear struts 20, 22, and 23 act to suppress rolling and increase the directional stability of wing running. On the other hand, the front mold 13, the front flap 14, the rear part 24, and the rear flaps 26 to 29 act to suppress pitching.
ここで、前部フラップ１４を下方へ傾けると前部型１３
と前部フラップ１４の揚力が増加して船首側が上方へ移
動しまたその反対に上方へ傾けると船首側が下方へ移動
する。このことは後部フラップ２６〜２９についても同
様であり、前部フラップ１４と後部フラップ２６〜２９
とを同方向へ傾けることにより水面に対する船体１０の
高度（つまり、翼深度）を変えることが出来る。但し、
実際には、前部フラップ１４のみを介して船体１０の水
面に対する高度を調節するようになっている。また、前
部フラップ１４と後部フラップ２６〜２９を介してピッ
チ角（つまり、トリム）を制御することが出来、また前
部フラップ１４と後部フラップ２６〜２９とをピッチン
グに同期して相互に逆方向へ傾けることによりピッチン
グを抑制することが出来、また左舷の後部フラップ２６
・２７と右舷の後部フラップ２８・２９とを相互に逆方
向へ傾けることによりロール角を付与した状態で前部ス
トラット１２（ラダー）を鉛直軸回りに回動させること
によりロール方向へ円滑に旋回航行することが出来、ま
た左舷の後部フラップ２６・２７と右舷の後部フラップ
２８・２９とをローリングに同期して相互に逆方向へ傾
けることによりローリングを抑制することが出来る。Here, when the front flap 14 is tilted downward, the front mold 13
When the front flap 14 is tilted upward, the lift force of the front flap 14 increases, causing the bow side to move upward, and conversely, when the front flap 14 is tilted upward, the bow side moves downward. This also applies to the rear flaps 26 to 29, and the front flap 14 and rear flaps 26 to 29
By tilting them in the same direction, the altitude of the hull 10 relative to the water surface (that is, the depth of the wing) can be changed. however,
In fact, the height of the hull 10 relative to the water surface is adjusted only via the front flap 14. In addition, the pitch angle (that is, trim) can be controlled via the front flap 14 and the rear flaps 26 to 29, and the front flap 14 and the rear flaps 26 to 29 can be reversed in synchronization with pitching. Pitching can be suppressed by tilting the rear flap 26 on the port side.
・Turn smoothly in the roll direction by rotating the front strut 12 (rudder) around the vertical axis while giving a roll angle by tilting the rear flap 27 and the starboard rear flaps 28 and 29 in opposite directions. Rolling can be suppressed by tilting the port side rear flaps 26 and 27 and the starboard side rear flaps 28 and 29 in opposite directions in synchronization with the rolling.
次に、船体１０の姿勢制御（高度、翼深度、ピッチ角、
トリムなど）とピッチング及びローリングの抑制制御等
に必要な種々の検出信号を得る為の検出器等について説
明する。Next, the attitude control of the hull 10 (altitude, wing depth, pitch angle,
Detectors and the like for obtaining various detection signals necessary for pitching, rolling, etc.) and pitching/rolling suppression control will be explained.
第２図に示すように、船首部には、水面までの距離を検
出する超音波式の１対の船首高度検出器５０と、船首の
水平左右方向加速度を検出する船首横加速度計５１と、
船首の上下方向加速度を検出する船首上下加速度計５２
が設けられている。As shown in FIG. 2, the bow section includes a pair of ultrasonic bow altitude detectors 50 that detect the distance to the water surface, and a bow lateral accelerometer 51 that detects the horizontal horizontal acceleration of the bow.
Bow vertical accelerometer 52 that detects vertical acceleration of the bow
is provided.
船尾部の左舷と右舷には上下方向の加速度を検出する左
舷上下加速度計５３及び右舷上下加速度計５４が夫々設
けられている。操舵室には、ピッチ角を検出するピッチ
ジャイロ５５と、ロール角を検出するロールジャイロ５
６と、ヨー運動の速度を検出するヨーレートジャイロ５
７とが設けられている。前部ストラット１２の下端近傍
部には船速を検出する船速計５８が設けられている。A port vertical accelerometer 53 and a starboard vertical accelerometer 54 for detecting acceleration in the vertical direction are provided on the port and starboard sides of the stern, respectively. In the wheelhouse, there are a pitch gyro 55 that detects pitch angle and a roll gyro 5 that detects roll angle.
6, and a yaw rate gyro 5 that detects the speed of yaw movement.
7 is provided. A ship speed meter 58 for detecting ship speed is provided near the lower end of the front strut 12.
操舵室には、上記種々の検出機器からの検出信号を受け
るコントロールユニットＣＵと、旋回ヲ指令する舵輪６
０と、前部フラップ１４を介して翼１３・２４の深度（
船体の水面に対する高度）を設定する深度設定レバー６
１と、推進装置を駆動するガスタービンエンジンのスロ
ットル弁を操作するスロットルレバー（図示路）と、そ
の他種々のスイッチ類・計器類が設けられている。The wheelhouse includes a control unit CU that receives detection signals from the various detection devices mentioned above, and a steering wheel 6 that commands turning.
0 and the depth of the wings 13 and 24 via the front flap 14 (
Depth setting lever 6 for setting the height of the hull relative to the water surface
1, a throttle lever (shown in the figure) for operating the throttle valve of the gas turbine engine that drives the propulsion device, and various other switches and instruments.
次に、上記水中翼船ＪＦの制御系の概要について説明す
る。Next, an overview of the control system of the hydrofoil JF will be explained.
第４図の制御系のブロック図に示すように、船首高度検
出器５０からの信号ＨＤと深度設定レバ−６１からの信
号ＨＣとが深度誤差増幅器６４へ出力されて両信号の差
（ＨＣ−ＨＤ）を増幅した制御信号ΔＨＡが前部フラッ
プサーボアンプ８０へ出力され、このサーボアンプ８０
から前部フラップアクチュエータ３０へ駆動信号が出力
される。As shown in the block diagram of the control system in FIG. A control signal ΔHA which is amplified from the servo amplifier 80
A drive signal is output from the front flap actuator 30 to the front flap actuator 30 .
舵輪６０からの操舵信号ＷＣ（又は針路保持回路（図示
路）からの操舵信号）とロールジャイロ５６からの信号
ＲＤがロール微分増幅器６６へ供給され、両信号の差（
ＷＣ−ＲＤ）の変化速度を増幅した制御信号ΔＲＡが左
舷フラップサーボアンプ８２・８３へ出力され、制御信
号ΔＲＡを反転器６９で反転した信号が右舷フラップサ
ーボアンプ８４・８５へ出力される。そして、左舷フラ
ップサーボアンプ８２・８３からはフラップアクチュエ
ータ３２・３３へ夫々駆動信号が供給される。従って、
旋回航行への移行時及び旋回航行中には操舵信号ＷＣで
指令されるロール角となるように且つ旋回内側へ船体１
０がロールするように左舷後部フラップ２６・２７と右
舷後部フラップ２８・２９とが相互に逆方向へ駆動され
る。これと同時に、ロールジャイロ５６からの信号ＲＤ
が増幅器７４により制御信号ＲＤＡに増幅されて方向舵
サーボアンプ８１へ供給され、このサーボアンプ８１か
ら前部ストラット旋回用アクチュエータ３１へ駆動信号
が出力される。従って、舵輪６０からの操舵信号に従っ
て船体ｌＯが旋回方向へロールし、そのロール角に従っ
て前部ストラット１２が旋回方向へ旋回駆動されること
になる。それ故、船体１０が円滑に旋回するうえ、乗客
と乗組員には小さな慣性力しか作用しない。The steering signal WC from the steering wheel 60 (or the steering signal from the course keeping circuit (as shown)) and the signal RD from the roll gyro 56 are supplied to the roll differential amplifier 66, and the difference between the two signals (
A control signal ΔRA obtained by amplifying the rate of change of WC-RD) is output to the port flap servo amplifiers 82 and 83, and a signal obtained by inverting the control signal ΔRA by an inverter 69 is output to the starboard flap servo amplifiers 84 and 85. Drive signals are supplied from the port side flap servo amplifiers 82 and 83 to the flap actuators 32 and 33, respectively. Therefore,
When transitioning to turning navigation and during turning navigation, the hull 1 is rotated to the inside of the turn so that the roll angle is as commanded by the steering signal WC.
The port side rear flaps 26 and 27 and the starboard side rear flaps 28 and 29 are driven in mutually opposite directions so that the 0 rolls. At the same time, the signal RD from the roll gyro 56
is amplified into a control signal RDA by the amplifier 74 and supplied to the rudder servo amplifier 81, and the servo amplifier 81 outputs a drive signal to the front strut turning actuator 31. Therefore, the hull lO rolls in the turning direction in accordance with the steering signal from the steering wheel 60, and the front strut 12 is driven to turn in the turning direction in accordance with the roll angle. Therefore, the hull 10 turns smoothly, and only a small inertial force acts on the passengers and crew.
上記旋回時、ヨーレートジャイロ５７からヨー軸４２回
りの旋回速度に比例する信号ＹＤが増幅器７５により制
御信号ＹＤＡに増幅されて方向舵サーボアンプ８１へ出
力され、この制御信号ＹＤＡにより前部ストラット１２
の旋回速度が制御される。これと同様に、船首横加速度
計５１からの信号ＬＤが増幅器７０により制御信号ＬＤ
Ａに増幅されて方向舵サーボアンプ８１へ供給され、旋
回時の船首部の横方向加速度を制限する為に用いられる
。During the above turning, a signal YD from the yaw rate gyro 57 that is proportional to the turning speed around the yaw axis 42 is amplified by the amplifier 75 into a control signal YDA and output to the rudder servo amplifier 81.
The rotation speed of the is controlled. Similarly, the signal LD from the bow lateral accelerometer 51 is converted into the control signal LD by the amplifier 70.
A is amplified and supplied to the rudder servo amplifier 81, where it is used to limit the lateral acceleration of the bow section during turning.
次に、ピッチングやローリングを抑制する作用について
説明する。Next, the effect of suppressing pitching and rolling will be explained.
船首上下加速針５２からの信号ＶＤが積分増幅器６８へ
供給されるとともに、ロールジャイロ５６で検出される
ロール角を２乗した信号ＲＲＤがロール２乗回路６７か
ら積分増幅器６８へ供給され、両信号ＶＤ −ＲＲＤを
結合して積分増幅した制御信号ＶＲＡが前部フラップサ
ーボアンプ８０へ供給される。即ち、船体１０のピッチ
ングに応じて船首部の上下加速度が増大するが、ピッチ
ングを打ち消すような制御信号ＶＲＡがサーボアンプ８
０へ供給されて前部フラップ１４が制御される。更に、
上記信号ＲＲＤを積分増幅器６８へ供給するごとにより
、旋回時やローリング時のロール角により発生する上下
加速変分だけ信号ＶＤに対して補正するようになってい
る。The signal VD from the bow vertical acceleration needle 52 is supplied to the integral amplifier 68, and the signal RRD obtained by squaring the roll angle detected by the roll gyro 56 is supplied from the roll square circuit 67 to the integral amplifier 68. A control signal VRA obtained by integrating and amplifying VD - RRD is supplied to the front flap servo amplifier 80 . That is, although the vertical acceleration of the bow increases in accordance with the pitching of the hull 10, the servo amplifier 8 outputs a control signal VRA that cancels out the pitching.
0 to control the front flap 14. Furthermore,
Each time the signal RRD is supplied to the integrating amplifier 68, the signal VD is corrected by the vertical acceleration variation caused by the roll angle during turning or rolling.
ピッチジャイロ５５からの信号ＰＤはピッチ微分増幅器
６５へ供給され、ピッチ角の変化速度を増幅した制御信
号ΔＰＡは左舷及び右舷フラップサーボアンプ８２〜８
５へ供給され、また制御信号ΔＰＡは反転器６２で反転
されて前部フラップサーボアンプ８０へ供給される。こ
れにより、ピッチングにより船首側が上方へ移動したと
きには前部フラップ１４を上方へ傾けて船首部を下げ且
つ後部フラップ２６〜２９を下方へ傾けて船尾部を上げ
るような制御がなされ、ピッチングが抑制される。The signal PD from the pitch gyro 55 is supplied to the pitch differential amplifier 65, and the control signal ΔPA, which amplifies the pitch angle change rate, is supplied to the port and starboard flap servo amplifiers 82 to 8.
5, and the control signal ΔPA is inverted by an inverter 62 and supplied to a front flap servo amplifier 80. As a result, when the bow side moves upward due to pitching, control is performed to tilt the front flap 14 upward to lower the bow and tilt the rear flaps 26 to 29 downward to raise the stern, thereby suppressing pitching. Ru.
船体１０がローリングするときには、ロール角の変化速
度に相当する制御信号ΔＲＡを介して左舷後部フラップ
２６・２７と右舷後部フラップ２８・２９とが相互に逆
方向へ且つローリングを抑制する方向へ駆動されてロー
リングが抑制される。When the hull 10 rolls, the port rear flaps 26 and 27 and the starboard rear flaps 28 and 29 are driven in mutually opposite directions and in a direction that suppresses rolling via a control signal ΔRA corresponding to the rate of change of the roll angle. rolling is suppressed.
一方、左舷上下加速度計５３からの信号ＬＶＤは増幅器
７１により制御信号ＬＶＡに増幅されて左舷フラップサ
ーボアンプ８２・８３へ供給され、また右舷上下加速度
計５４からの信号ＲＶＤは増幅器７３により制御信号Ｒ
ＶＡに増幅されて右舷フラップサーボアンプ８４・８５
へ供給される。On the other hand, the signal LVD from the port vertical accelerometer 53 is amplified by the amplifier 71 to the control signal LVA and supplied to the port flap servo amplifiers 82 and 83, and the signal RVD from the starboard vertical accelerometer 54 is amplified by the amplifier 73 to the control signal RVA.
Amplified by VA and starboard flap servo amplifier 84/85
supplied to
こうして、例えば左舷側へローリングしたときには左舷
後部フラップ２６・２７を下方へ傾は且つ右舷後部フラ
ップ２８・２９を上方へ傾けてローリングが抑制される
。尚、第４図のコントロールユニットＣＵは実際にはＡ
／Ｄ変換器類とコンピュータとＤ／Ａ変換器類と増幅器
類などで構成されている。In this way, for example, when rolling to the port side, the port rear flaps 26, 27 are tilted downward and the starboard rear flaps 28, 29 are tilted upward, thereby suppressing rolling. Furthermore, the control unit CU in Fig. 4 is actually A.
It consists of /D converters, computers, D/A converters, amplifiers, etc.
次に、上記水中翼船ＪＦが出港後艇速状態から翼走状態
へ離水する為の制御系について説明する。Next, a control system for the hydrofoil JF to take off from the water from the boat speed state to the wing running state after leaving port will be explained.
先ず、第４図の制御系において、コントロールユニット
ＣＵに離水モードと翼走モードとを択一的に設定するモ
ード切換スイッチ５９が設けられ、このモード切換スイ
ッチ５９からの信号ＭＣがピッチ微分増幅器６５へ供給
され、また船首高度検出器５０からの高度信号ＨＤがピ
ッチ微分増幅器６５へ出力されている。前記ピッチ微分
増幅器６５に関する説明は翼走モードのときに関するも
のであるが、このピッチ微分増幅器６５はその内部に後
部フラップ２６〜２９のピッチバイアス角を自動設定す
るピンチバイアス角制御回路を備えており、モード切換
スイッチ５９からの信号ＭＣが離水モードを指示する信
号のときにはピッチジャイロ５５からの信号ＰＤに基い
てピッチ角を零に近づける為後部フラップ２６〜２９を
下方へ一定のピッチバイアス角θ。（但し、θ、＝５°
）（第７図の折線Ａ参照）だけ傾動させるピッチバイア
ス角制御信号を左舷と右舷のフラップサーボアンプ８２
〜８５へ出力する。これに対して、モード切換スイッチ
５９からの信号ＭＣが翼走モードを指示する信号のとき
にはピッチバイアス角制御回路内に固定的に設定された
設定ピッチ角（例えば、１〜２°）と検出ピッチ角との
偏差及び高度信号ＨＤの変動分を積分制御することによ
り約３″前後のピッチバイアス角を与えるようなピッチ
バイアス角制御信号をフラップサーボアンプ８２〜８５
へ出力する。First, in the control system shown in FIG. 4, the control unit CU is provided with a mode changeover switch 59 that selectively sets the takeoff mode and the wing running mode, and the signal MC from this mode changeover switch 59 is sent to the pitch differential amplifier 65. The altitude signal HD from the bow altitude detector 50 is also output to the pitch differential amplifier 65. The description regarding the pitch differential amplifier 65 is related to the wing running mode, but the pitch differential amplifier 65 is equipped with a pinch bias angle control circuit for automatically setting the pitch bias angle of the rear flaps 26 to 29. When the signal MC from the mode changeover switch 59 is a signal instructing the water separation mode, the rear flaps 26 to 29 are moved downward at a constant pitch bias angle θ in order to bring the pitch angle closer to zero based on the signal PD from the pitch gyro 55. (However, θ, = 5°
) (see broken line A in Fig. 7) is applied to the port and starboard flap servo amplifiers 82
~ Output to 85. On the other hand, when the signal MC from the mode changeover switch 59 is a signal instructing the wing running mode, the set pitch angle (for example, 1 to 2 degrees) fixedly set in the pitch bias angle control circuit and the detected pitch The flap servo amplifiers 82 to 85 generate a pitch bias angle control signal that provides a pitch bias angle of approximately 3 inches by integrally controlling the deviation from the angle and the variation of the altitude signal HD.
Output to.
上記のように、艇速から翼走へ離水するときに、上記の
ように一定の比較的小さなピッチバイアス角θ。を付与
するだけでは、後部翼２４及び後部フラップ２６〜２９
の揚力が不足して十分な離水性能が得られないことがあ
るので、本願では次のような特有の後部フラップ制御装
置ＡＦＣを設けである。As mentioned above, when taking off from the water from boat speed to wing running, the pitch bias angle θ is constant and relatively small as mentioned above. If only the rear wing 24 and the rear flaps 26 to 29 are
In some cases, sufficient water separation performance cannot be obtained due to insufficient lifting force, so in this application, the following unique rear flap control device AFC is provided.
次に、第５図〜第８図を参照しながら、第４図の制御系
に組込まれる後部フラップ制御装置ＡＦＣの構成及び作
用について説明する。Next, the structure and operation of the rear flap control device AFC incorporated in the control system of FIG. 4 will be explained with reference to FIGS. 5 to 8.
この後部フラップ制御装置ＡＦＣは、第５図に示すよう
に、前記船速計５８と、モード切換スイッチ５９と、最
大フラップバイアス角設定器９０と、フラップバイアス
角信号発生装置９１と、フラップ制御信号発生器９２と
を備えている。As shown in FIG. 5, this aft flap control device AFC includes the speedometer 58, a mode changeover switch 59, a maximum flap bias angle setter 90, a flap bias angle signal generator 91, and a flap control signal. A generator 92 is provided.
上記船速計５８は電磁ログからなり対水船速を検出して
船速信号ＳＤを出力する。モード切換スイッチ５９は既
述のように離水モードと翼走モードとを択一的に指令す
る信号ＭＣを出力する。最大フラ°ツブバイアス角設定
器９０は、例えばテンキーからなり、操縦者は予め準備
された第８図に示すようなテーブルやグラフと出港直前
に乗員から提出された載荷率のデータとに基いて載荷率
に応じた最大フラップバイアス角θ、を決定し、上記設
定器９０からフラップバイアス角信号発生装置９１へ入
力する。但し、設定器９０は操作レバーとボリュームな
どで構成してもよい。第８図において、載荷率が７０％
以下のときにはこの後部フラップ制御装置ＡＦＣにより
フラップバイアス角θ（Ｓ）（第７図参照）を後部フラ
ップ２６〜２９に付与しなくとも前記ピッチバイアス角
θ。により略確実に離水可能なので、最大フラップバイ
アス角θイは第８図のように載荷率７０％以上のときに
は載荷率の増大に応じて増大するように設定されている
。但し、海象条件や風の条件が悪いときには操縦者の判
断で所望の最大フラップバイアス角θ８を設定器９０か
ら入力設定してもよい。The ship speed meter 58 is composed of an electromagnetic log, detects the ship's speed relative to the water, and outputs a ship speed signal SD. As described above, the mode changeover switch 59 outputs a signal MC that selectively commands the take-off mode and the wing running mode. The maximum angle knob bias angle setting device 90 is composed of, for example, a numeric keypad, and the operator can set the loading based on a table or graph prepared in advance as shown in FIG. 8 and loading rate data submitted by the crew just before departure. The maximum flap bias angle θ corresponding to the ratio is determined and inputted from the setter 90 to the flap bias angle signal generator 91. However, the setting device 90 may be configured with an operation lever, a volume, and the like. In Figure 8, the loading rate is 70%.
In the following cases, the pitch bias angle θ is maintained even if the flap bias angle θ(S) (see FIG. 7) is not applied to the rear flaps 26 to 29 by the rear flap control device AFC. Therefore, as shown in FIG. 8, when the loading rate is 70% or more, the maximum flap bias angle θ is set to increase as the loading rate increases. However, when sea conditions or wind conditions are bad, the desired maximum flap bias angle θ8 may be input and set from the setting device 90 at the operator's discretion.
上記フラップバイアス角信号発生装置９１は、Ａ／Ｄ変
換器とマイクロコンピュータとＤ ／ Ａ 変換器など
からなり、船速計５８からの船速信号ＳＤとモード切換
スイッチ５９からの信号ＭＣと設定器９０からの最大フ
ラップバイアス角θイを表わす信号ＭＡＣとを受けて、
これら信号を必要に応じてＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換し
、船速Ｓをパラメータとし最大フラップバイアス角θ、
を最大値とする第７図の折線Ｂのような所定の特性関数
によって船速信号ＳＤに対応するフラップバイアス角θ
（Ｓ）を演算し、そのフラップバイアス角θ（Ｓ）をＤ
／Ａ変換して得られるフラップバイアス角信号ＦＡＣを
出力する。The flap bias angle signal generator 91 includes an A/D converter, a microcomputer, a D/A converter, etc., and receives a ship speed signal SD from the speedometer 58, a signal MC from the mode changeover switch 59, and a setting device. receiving a signal MAC representing the maximum flap bias angle θi from 90;
These signals are A/D converted by an A/D converter as necessary, and the maximum flap bias angle θ is set using the ship speed S as a parameter.
The flap bias angle θ corresponding to the ship speed signal SD is determined by a predetermined characteristic function such as the broken line B in FIG.
(S), and its flap bias angle θ(S) is calculated as D
A flap bias angle signal FAC obtained by /A conversion is output.
上記フラップ制御信号発生器９２は、上記フラップバイ
アス角信号ＦＡＣを受けて上記フラップバイアス角θ（
Ｓ）だけ追加的に後部フラップ２６〜２９を下方へ傾動
させるフラップ制御信号Ｆ、Ａを発生し左舷及び右舷の
フラップサーボアンプ８２〜８５へ出力する。但し、モ
ード切換スイッチ５９からのモード信号ＭＣが離水モー
ドを指定しているときにのみ上記のような後部フラップ
制御が実行される。The flap control signal generator 92 receives the flap bias angle signal FAC and generates the flap bias angle θ(
Flap control signals F and A for additionally tilting the rear flaps 26 to 29 downward by S) are generated and output to the port and starboard flap servo amplifiers 82 to 85. However, the rear flap control as described above is executed only when the mode signal MC from the mode changeover switch 59 specifies the water separation mode.
上記離水モードのときには、第４図のピッチ微分増幅器
６５内のピッチバイアス角制御回路からの制御信号によ
り後部フラップ２６〜２９はピッチバイアス角θ。だけ
下方へ傾動され、また上記フラップ制御信号ＦＡにより
後部フラップ２６〜２９は追加的に検出船速に対応する
フラップバイアス角θ（Ｓ）だけ下方へ傾動されること
になる。In the water takeoff mode, the rear flaps 26 to 29 are set at the pitch bias angle θ by a control signal from the pitch bias angle control circuit in the pitch differential amplifier 65 shown in FIG. In addition, the flap control signal FA causes the aft flaps 26 to 29 to be additionally tilted downward by a flap bias angle θ(S) corresponding to the detected ship speed.
但し、ピッチ微分増幅器６５内のピッチバイアス角制御
回路でピンチバイアス角θ。を付与するのを省略した場
合には、フラップバイアス角信号発生器９１でバイアス
角（θ。＋θ（Ｓ））に相当するバイアス角信号を発生
させるように構成してもよい。However, the pinch bias angle θ is controlled by the pitch bias angle control circuit in the pitch differential amplifier 65. If it is omitted to provide , the flap bias angle signal generator 91 may be configured to generate a bias angle signal corresponding to the bias angle (θ.+θ(S)).
上記本願特有の後部フラップ制御装置ＡＦＣが設けられ
ておらず、離水時に後部フラップ２６〜２９がピッチバ
イアス角θ。だけ下方へ傾動される場合の推進抵抗は第
６図の曲線Ｒ１のようになる。尚、点Ｐ１は離水動作が
開始する点であり、離水の進行に応じて推進抵抗が急減
して船速Ｓが加速され、それに伴なって揚力が増大し離
水が増々進行し、約３０ノツトの船速で完全に離氷状態
となる。しかし、離水開始前、後部フラップ２６〜２９
の傾動角が小さいために後部翼２４と後部フラップ２６
〜２９の揚力が小さく、船体１０の後部の上昇量が小さ
いことから抵抗が大きくなり、推進装置の略定格の推力
Ｔ Ｈと点Ｐ１の位置での最大抵抗との差が小さいため
に十分な離水性能が得られない。The above-mentioned rear flap control device AFC unique to the present application is not provided, and the rear flaps 26 to 29 have a pitch bias angle θ when taking off from the water. The propulsion resistance when the vehicle is tilted downward by a certain amount is as shown by the curve R1 in FIG. Note that point P1 is the point at which the take-off operation begins, and as the take-off progresses, the propulsion resistance rapidly decreases and the ship speed S accelerates, and the lifting force increases accordingly, and the take-off progresses more and more until it reaches approximately 30 knots. At a ship speed of , the ice completely breaks off. However, before takeoff, the rear flaps 26-29
Due to the small tilt angle of the rear wing 24 and rear flap 26
~ 29 is small and the amount of rise of the rear part of the hull 10 is small, so the resistance becomes large, and the difference between the approximately rated thrust TH of the propulsion device and the maximum resistance at point P1 is small, so the resistance is large. Syneresis performance cannot be obtained.
一方、当初から後部フラップ２６〜２９を仮にバイアス
角（θ。±θＭ）だけ下方へ１頃動させた場合の推進抵
抗は曲線Ｒ２のようになり、最大抵抗が低下する。即ち
、後部翼２４と後部フラップ２６〜２９の揚力の増大に
より船体１０の後部の上昇が促進されて最大抵抗が若干
低くなるが、離水完了時にバイアス角（θ。十θ、４）
による抵抗増加が生じるので、離水完了時の最小抵抗は
若干高くなる。On the other hand, if the rear flaps 26 to 29 are moved downward by the bias angle (θ.±θM) from the beginning, the propulsion resistance becomes as shown by curve R2, and the maximum resistance decreases. That is, the lift of the rear wing 24 and the rear flaps 26 to 29 is increased, which promotes the rear part of the hull 10 to rise and slightly lowers the maximum resistance, but when the takeoff is completed, the bias angle (θ.
As a result, the minimum resistance at the completion of water separation becomes slightly higher.
本願の後部フラップ装置ＡＦＣにより折線Ｂのように台
形状の特性のフラップバイアス角θ（Ｓ）を付与するこ
とにより、推進抵抗が曲線Ｒ３のような特性とな゛る。By providing a flap bias angle θ(S) with a trapezoidal characteristic as shown by broken line B using the rear flap device AFC of the present application, the propulsion resistance becomes a characteristic as shown in curve R3.
即ち、フラップバイアス角θ（Ｓ）により揚力が増大し
て船体１０の後部の上昇が促進されて推進抵抗が低下し
、推力ＴＨと最大抵抗との差が増大して加速が促進され
る。これにより、後部翼２４と後部フラップ２６〜２９
の揚力が増大して約１５ノツトという低船速で離水が開
始し、離水の開始により抵抗が減少して加速が進み揚力
が増大する。このようにフラップバイアス角θ（Ｓ）を
付与することにより相乗的又は累積的に離水が促進され
るようになるので、艇速から翼走へ移行する為の所要時
間が約５０％短縮されて約２分で確実に離水可能となる
。尚、離水完了後にはモード切換スイッチ５９が翼走モ
ードへ切換えられるので、後部フラップ制御装置ＡＦＣ
の作動が停止し、ピッチ微分増幅器６５内のピッチバイ
アス角制御回・路によりピッチ角が約１〜２°になるよ
うにピッチバイアス角が制御される。That is, the lift force is increased by the flap bias angle θ(S), the rear part of the hull 10 is promoted to rise, the propulsion resistance is reduced, and the difference between the thrust force TH and the maximum resistance is increased to promote acceleration. As a result, the rear wing 24 and the rear flaps 26 to 29
As the lift force increases, the ship starts taking off from the water at a low ship speed of about 15 knots, and as the ship starts taking off from the water, resistance decreases, acceleration progresses, and lift increases. By applying the flap bias angle θ(S) in this way, takeoff from the water is promoted synergistically or cumulatively, so the time required to transition from boat speed to wing running is reduced by approximately 50%. It can be reliably separated from water in about 2 minutes. Note that after takeoff is completed, the mode changeover switch 59 is switched to wing running mode, so the rear flap control device AFC
operation is stopped, and the pitch bias angle is controlled by the pitch bias angle control circuit/circuit in the pitch differential amplifier 65 so that the pitch angle is about 1 to 2 degrees.
尚、後部フラップ制御装置ＡＦＣのうちのフラップバイ
アス角信号発生装置９１とフラップ制御信号発生器９２
はこれら単独で或いは第４図のコントロールユニットＣ
Ｕに含まれる機器とともにコンピュータを主体として構
成することも出来る。Note that the flap bias angle signal generator 91 and flap control signal generator 92 of the rear flap control device AFC
These alone or control unit C in Figure 4
It is also possible to configure a computer as a main body along with the devices included in U.
上記後部フラップ制御装置ＡＦＣによれば、水中翼船Ｊ
Ｆの後部フラップ２６〜２９を載荷率及び船速Ｓに応じ
たフラップバイアス角θ（Ｓ）だけ追加的に傾動させる
ことにより、離水性能を飛躍的に向上させ、海象条件や
風や載荷状態に拘らず確実に離水させることが出来、艇
速から翼走への移行所要時間を大幅に短縮することが出
来、操縦者の負担を軽減することが出来る。According to the above aft flap control device AFC, hydrofoil J
By additionally tilting the rear flaps 26 to 29 of F by a flap bias angle θ (S) according to the loading rate and ship speed S, the take-off performance is dramatically improved and It is possible to reliably take off water regardless of the situation, and the time required to transition from boat speed to wing running can be significantly shortened, and the burden on the operator can be reduced.
尚、参考までに補足説明すると、符号５８・５９・９０
・９１で図示の機器の代りにフラップ制御信号発生器９
２に機械的又は電気的に接続された手動操作レバーなど
の入力手段を設け、この人力手段を第７図の折線Ｂのよ
うな特性で手動操作することによりフラップバイアス角
信号ＦＡＣに相当する信号を入力するように構成しても
目的を達成することが出来る。For your reference, additional explanation: Codes 58, 59, 90
・Flap control signal generator 9 in place of the device shown in 91
2 is provided with an input means such as a manual operation lever mechanically or electrically connected to the input means 2, and by manually operating this manual means with the characteristics shown in broken line B in FIG. 7, a signal corresponding to the flap bias angle signal FAC is generated. The purpose can also be achieved by configuring it so that it is input.
或いは、フラップバイアス角信号発生装置９１からのフ
ラップバイアス信号をピッチ微分増幅器６５のピッチバ
イアス角制御回路へ出力することによっても目的を達成
することが出来る。Alternatively, the objective can also be achieved by outputting the flap bias signal from the flap bias angle signal generator 91 to the pitch bias angle control circuit of the pitch differential amplifier 65.
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は水中翼船
の右側面図、第２図は水中翼船の検出機器等の配置を示
す概略斜視図、第３図は水中翼船の運動の軸を説明する
概略斜視図、第４図は制御系の要部ブロック図、第５図
は後部フラップ制御装置のブロック図、第６図は推進抵
抗と推力の線図、第７図は後部フラップのピッチバイア
ス角とフラップバイアス角を示す線図、第８図は最大フ
ラップバイアス角の線図である。
ＪＦ・・水中翼船、 １３・・前部翼、 １４・・
前部フラップ、 ２４・・後部翼、 ２６〜２９・・後
部フラップ、 ３０・３２〜３５・・アクチュエータ、
５８・・船速計、 ８０・８２〜８５・・フラップサ
ーボアンプ、 ＡＦＣ・・後部フラップ制御装置、
９０・・最大フラップバイアス角設定器、 ９１・・フ
ラップバイアス角信号発生装置、 ９２・・フラップ制
御信号発生器。The drawings show an embodiment of the present invention, and Fig. 1 is a right side view of a hydrofoil, Fig. 2 is a schematic perspective view showing the arrangement of detection equipment, etc. of the hydrofoil, and Fig. 3 is a hydrofoil. Fig. 4 is a block diagram of the main parts of the control system, Fig. 5 is a block diagram of the rear flap control device, Fig. 6 is a diagram of propulsion resistance and thrust, Fig. 7 8 is a diagram showing the pitch bias angle and flap bias angle of the rear flap, and FIG. 8 is a diagram showing the maximum flap bias angle. JF...Hydrofoil, 13...Front wing, 14...
Front flap, 24... Rear wing, 26-29... Rear flap, 30, 32-35... Actuator,
58...Ship speedometer, 80.82-85...Flap servo amplifier, AFC...Aft flap control device,
90... Maximum flap bias angle setter, 91... Flap bias angle signal generator, 92... Flap control signal generator.
Claims (1)
と、前部翼に設けられた前部フラップ及び後部翼に設け
られた後部フラップと、前部フラップを駆動する前部フ
ラップ駆動手段及び後部フラップを駆動する後部フラッ
プ駆動手段とを備えた水中翼船において、 船速を検出する船速検出手段と、 後部フラップの最大フラップバイアス角を入力設定する
為の角度設定手段と、 船速検出手段からの船速信号と、角度設定手段からの最
大フラップバイアス角信号とを受けて、少なくとも船速
が所定の完全離水船速以下のときに、船速をパラメータ
とし最大フラップバイアス角を最大値とする所定の特性
に基いて船速に対応したフラップバイアス角を決定して
フラップバイアス角信号を出力するフラップバイアス角
信号発生手段と、 上記フラップバイアス角信号を受けそのフラップバイア
ス角信号に基いて後部フラップを下方へ傾動させるフラ
ップ制御信号を発生し後部フラップ駆動手段へ出力する
フラップ制御信号発生手段とを備えたことを特徴とする
水中翼船の後部フラップ制御装置。(1) A front wing and a rear wing provided at the bow and stern, respectively, a front flap provided on the front wing, a rear flap provided on the rear wing, and a front flap that drives the front flap. A hydrofoil boat equipped with a drive means and an aft flap drive means for driving an aft flap, comprising: a ship speed detection means for detecting ship speed; an angle setting means for inputting and setting a maximum flap bias angle of the aft flap; In response to the ship speed signal from the ship speed detection means and the maximum flap bias angle signal from the angle setting means, the maximum flap bias angle is determined using the ship speed as a parameter, at least when the ship speed is less than a predetermined complete departure ship speed. flap bias angle signal generating means for determining a flap bias angle corresponding to the ship speed based on a predetermined characteristic having a maximum value of and outputting a flap bias angle signal; and receiving the flap bias angle signal and outputting the flap bias angle signal. A rear flap control device for a hydrofoil boat, comprising: flap control signal generating means for generating a flap control signal for tilting the rear flap downward based on the above, and outputting the flap control signal to the rear flap driving means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18565089A JPH0832526B2 (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Rear flap control for hydrofoil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18565089A JPH0832526B2 (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Rear flap control for hydrofoil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350090A true JPH0350090A (en) | 1991-03-04 |
| JPH0832526B2 JPH0832526B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=16174479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18565089A Expired - Lifetime JPH0832526B2 (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Rear flap control for hydrofoil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832526B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3822156A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-19 | Artemis Technologies Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| CN113401275A (en) * | 2021-07-30 | 2021-09-17 | 四川摩比斯新能源水翼船有限责任公司 | Method and device for stepless control of hydrofoil inclination angle |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP18565089A patent/JPH0832526B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3822156A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-19 | Artemis Technologies Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| WO2021094760A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | Artemis Technologies Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| GB2591562A (en) * | 2019-11-14 | 2021-08-04 | Artemis Tech Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| GB2591562B (en) * | 2019-11-14 | 2022-06-08 | Artemis Tech Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| CN114761315A (en) * | 2019-11-14 | 2022-07-15 | 阿尔忒弥斯科技有限公司 | Autonomous control type hydrofoil system |
| JP2022549023A (en) * | 2019-11-14 | 2022-11-22 | アルテミス テクノロジーズ リミテッド | Automatic control hydrofoil system |
| EP4137398A1 (en) * | 2019-11-14 | 2023-02-22 | Artemis Technologies Limited | Autonomously controlled hydrofoil system and a waterborne vessel including such a hydrofoil system |
| US11731735B2 (en) | 2019-11-14 | 2023-08-22 | Artemis Technologies Limited | Autonomously controlled hydrofoil system |
| CN113401275A (en) * | 2021-07-30 | 2021-09-17 | 四川摩比斯新能源水翼船有限责任公司 | Method and device for stepless control of hydrofoil inclination angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0832526B2 (en) | 1996-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0832528B2 (en) | Center of gravity position optimization device for hydrofoil ships | |
| EP1937550B1 (en) | Steering system for a marine vessel | |
| WO2020176033A1 (en) | A hydrofoil system | |
| US4100876A (en) | Hydrofoil fixed strut steering control | |
| JP2017052297A (en) | Vessel maneuvering gear | |
| US11370508B1 (en) | Control system for water sports boat with foil displacement system | |
| JP2019516623A (en) | Method and control device for operating a ship | |
| US4047493A (en) | Automatically rotatable sloop rig | |
| JP7249657B2 (en) | Vessel control method | |
| JP2021049853A (en) | Control system of ship, ship, and control method of ship | |
| US6732670B2 (en) | Sailing craft | |
| JPH0350090A (en) | Aft flap control device for hydrofoil craft | |
| JPH0350087A (en) | Speed control device for hydrofoil craft | |
| JPH11139392A (en) | Method for controlling rudder of underwater sailing body | |
| JPS6323039B2 (en) | ||
| US4165704A (en) | Self steering device for sea craft | |
| JP2581979B2 (en) | Emergency landing attitude control device for hydrofoil ship | |
| JPS6313896A (en) | Steering apparatus for fully submarged hydrofoil | |
| JPH0350088A (en) | Hydrofoil depth semi-automatic control device for hydrofoil craft | |
| US11878769B2 (en) | Aquatic moving body | |
| US3958522A (en) | Automatic control system for hydrofoil craft | |
| JP2618177B2 (en) | Catamaran with hydrofoil | |
| JP2023167235A (en) | Sailing device | |
| JP2000072081A (en) | Hull attitude control device | |
| KR800000201B1 (en) | Control system for a hidrofoil craft having forward and aft foils |