JPH0719091U - Hydrofoil automatic angle of attack adjustment device for ships - Google Patents
Hydrofoil automatic angle of attack adjustment device for shipsInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水中翼船の水中翼の自動迎角調整装置におい
て、段階的な迎角制御と装置の小型化を可能にする。
【構成】 船体10の下面に突設したストラット２の下端
部に水中翼１を軸３により俯仰可能な取り付け、ストラ
ット２に軸５で枢着されたレバー６の一端部と水中翼１
の前端部との間にワイヤーリンク４を滑車８を介して張
設し、レバー６の他端部に、センサー翼として迎角およ
び翼面積の異なる２枚の翼11，12を間隔をあけて取り付
けることにより、船体が離水するまでは２枚の翼11，12
に発生する揚力で水中翼１に迎角αをもたせるように駆
動する一方、船体が翼走状態のときには翼11のみを水中
に位置させるという段階的制御を行なわせて、船体が離
水するまでは大きな水中翼駆動力を得るとともに、翼走
時の抵抗を低減して、装置の小型化を可能にした。
(57) [Abstract] [Purpose] In the automatic angle-of-attack adjusting device for hydrofoils of hydrofoil ships, it enables stepwise angle-of-attack control and downsizing of the device. [Structure] A hydrofoil 1 is attached to a lower end of a strut 2 projecting from a lower surface of a hull 10 so that the hydrofoil 1 can be lifted by a shaft 3, and one end of a lever 6 pivotally attached to the strut 2 by a shaft 5 and the hydrofoil 1
A wire link 4 is stretched between the front end of the lever and a pulley 8 and two blades 11 and 12 having different angles of attack and blade areas are provided as sensor blades at the other end of the lever 6 at intervals. By installing, the two wings 11, 12 until the hull takes off.
While driving the hydrofoil 1 so that it has an angle of attack α by the lift force generated at the same time, when the hull is in the wing-running state, only the wing 11 is placed in the water in a stepwise control until the hull takes off. Along with obtaining a large hydrofoil driving force, the resistance when the wing was running was reduced, enabling the device to be downsized.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、水中翼船等の水中翼の自動迎角調整装置に関し、特にセンサー翼を 迎角および翼面積の異なる複数の翼で構成することにより、段階的な制御を行な えるとともに、装置の小型化を可能にした、船舶の水中翼自動迎角調整装置に関 する。 The present invention relates to an automatic angle-of-attack adjusting device for hydrofoils such as hydrofoil ships, and in particular, by configuring a sensor blade with a plurality of wings having different angles of attack and wing areas, it is possible to perform stepwise control and to control the device. The present invention relates to a hydrofoil automatic angle-of-attack adjusting device for ships, which enables downsizing of the ship.
【０００２】[0002]
従来の船舶の水中翼自動迎角調整装置として、図６に示すようなものが提案さ れている。 すなわち図６において、符号10は水中翼船の船体を示していて、水中翼１が船 体10の下面に突設されたストラット２を介して俯仰可能に取り付けられている。 水中翼１は、その中心よりやや前方寄りのところで軸３を介してストラット２ の下端部に取り付けられ、また水中翼１の前端部付近にワイヤーリンク４の先端 部が結着されている。 As a conventional hydrofoil automatic angle-of-attack adjusting device for a ship, a device as shown in Fig. 6 has been proposed. That is, in FIG. 6, reference numeral 10 indicates a hull of a hydrofoil, in which the hydrofoil 1 is attached so as to be elevated via a strut 2 projecting from the lower surface of the hull 10. The hydrofoil 1 is attached to the lower end of the strut 2 via the shaft 3 at a position slightly forward of the center of the hydrofoil 1, and the tip of the wire link 4 is attached near the front end of the hydrofoil 1.
【０００３】 ワイヤーリンク４はストラット２上の滑車８を経てその他端部をストラット２ に枢軸５により回転可能に取り付けられたレバー６の上端部に結着されており、 レバー６の下端部にセンサー翼９が取り付けられている。 上述の構成において、船体10の水面７上の高さが計画高さｈより低くなった場 合、センサー翼９に作用する揚力もしくは抗力によりレバー６が枢軸５を中心と して時計方向に回転させられる。これによりワイヤーリンク４が引張られ水中翼 １の迎角αが大きくなり、その結果、水中翼１の発生揚力が増して船体10を押上 げ、船体10は計画高さｈに保持されることになる。The wire link 4 is connected to an upper end of a lever 6 rotatably attached to the strut 2 by a pivot 5 via a pulley 8 on the strut 2, and a sensor is attached to a lower end of the lever 6. Wings 9 are attached. In the above configuration, when the height of the hull 10 above the water surface 7 becomes lower than the planned height h, the lever 6 rotates clockwise around the pivot 5 due to the lift or drag acting on the sensor wing 9. To be made. As a result, the wire link 4 is pulled and the angle of attack α of the hydrofoil 1 is increased. As a result, the lift generated by the hydrofoil 1 is increased to push up the hull 10, and the hull 10 is held at the planned height h. Become.
【０００４】 また、逆に船体10の水面７上の高さが計画高さｈより高くなった場合、レバー ６が反時計方向に回転させられ、ワイヤーリンク４が緩められる。ワイヤーリン ク４が緩むことにより、水中翼１は自らの発生する揚力によって迎角を失い、そ れによって発生する揚力が減少するため船首は下がり船体10は計画高さｈに保持 される。On the contrary, when the height of the hull 10 on the water surface 7 becomes higher than the planned height h, the lever 6 is rotated counterclockwise and the wire link 4 is loosened. When the wire link 4 is loosened, the hydrofoil 1 loses its angle of attack due to the lift force generated by the hydrofoil 1, and the lift force generated by the hydrofoil 1 is reduced, so that the bow is lowered and the hull 10 is held at the planned height h.
【０００５】[0005]
ところで、上述のような従来の装置では、水中翼の迎角調整範囲を十分とする ために、図６に符号θで示すセンサー翼の可動範囲を大きくする必要がある。 そのために、レバー長さｌおよびストラット長さＨを長く設定する必要があり 、自動迎角調整装置の小型化のみならず、ストラットの短縮もできなくなって、 翼走時以外の船の抵抗が非常に大きくなる。その結果、船体の離水速度を低く設 定する必要が生じるため、水中翼の翼面積が大きくなり、翼走時の船のトップス ピードを大きくすることが困難となる。また、センサー翼が一枚の翼で構成され ているため、段階的な船体の高さ調整が行なえず、船体はセンサー翼の動きと１ 対１の挙動となって、波の影響により安定した制御が行なえなくなるなどの問題 点がある。 By the way, in the conventional apparatus as described above, in order to make the attack angle adjustment range of the hydrofoil sufficient, it is necessary to increase the movable range of the sensor wing indicated by the reference symbol θ in FIG. Therefore, it is necessary to set the lever length 1 and the strut length H to be long, and not only the downsizing of the automatic angle-of-attack adjusting device but also the strut cannot be shortened, and the resistance of the ship other than when the wing is running is extremely high. Grows to. As a result, it is necessary to set the water separation speed of the hull to a low level, which increases the wing area of the hydrofoil and makes it difficult to increase the top speed of the ship during wing flight. Also, since the sensor wing is composed of a single wing, it is not possible to adjust the height of the hull in stages, and the hull becomes a one-to-one behavior with the motion of the sensor wing, which is stable due to the influence of waves. There is a problem that control cannot be performed.
【０００６】 本考案は、このような問題点の解決をはかろうとするもので、迎角の異なる複 数翼をセンサー部兼駆動力発生装置として用いることで、幅広い制御領域を損な うことなく、段階的な制御を行なえるようにするとともに、装置の小型化とスト ラットの縮小化を可能にした船舶の水中翼自動迎角調整装置を提供することを目 的とする。The present invention is intended to solve such a problem, and damages a wide control range by using a plurality of blades having different angles of attack as a sensor unit and a driving force generator. The aim is to provide an automatic hydrofoil angle-of-attack adjusting device for ships, which enables not only stepwise control but also downsizing of the device and downsizing of the struts.
【０００７】[0007]
上述の目的を達成するため、本考案の船舶の水中翼自動迎角調整装置は、船舶 において、船体の下面に突設されたストラットと、同ストラットの下端部に俯仰 可能に取り付けられた水中翼と、上記ストラットに回動可能に取り付けられたレ バーと、上記レバーの一端部と上記水中翼の一端部との間に張設されたワイヤー リンクと、上記レバーの他端部に取り付けられたセンサー翼とをそなえ、同セン サー翼が、上記レバーの軸方向に間隔をあけて取り付けられ異なった迎角および 翼面積をもつ複数の翼により構成されたことを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, a hydrofoil automatic angle-of-attack adjusting device for a ship according to the present invention comprises a strut projecting from a lower surface of a hull and a hydrofoil attached to the lower end of the strut so as to be elevated. And a lever rotatably attached to the strut, a wire link stretched between one end of the lever and one end of the hydrofoil, and attached to the other end of the lever. The sensor blade is equipped with a sensor blade and is composed of a plurality of blades with different angles of attack and blade areas, which are attached at intervals in the axial direction of the lever.
【０００８】[0008]
上述の本考案の船舶の水中翼自動迎角調整装置では、レバーの下端に取り付け られるセンサー翼を迎角および翼面積の異なる複数の翼で構成したことにより、 幅広い制御範囲を短いレバーによって得ることができ、また、単純に翼面積が増 加することにより低速航走においても大きな水中翼の駆動力を得ることができる 。 さらに、複数の翼をレバーの軸方向に間隔をあけて取り付けたことにより、船 体が計画高さで翼走中は、複数の翼のうち１部は空気中に露出することとなり、 船の抵抗を最小限におさえることができる。 In the above-mentioned automatic hydrofoil angle-of-attack adjusting device for a ship according to the present invention, the sensor blade attached to the lower end of the lever is composed of a plurality of blades having different angles of attack and blade areas, thereby obtaining a wide control range with a short lever. It is also possible to obtain a large hydrofoil driving force even at low speeds by simply increasing the blade area. Furthermore, by installing multiple wings at intervals in the axial direction of the lever, part of the multiple wings will be exposed to the air while the hull is running at the designed height. Resistance can be kept to a minimum.
【０００９】[0009]
以下、図面により本考案の一実施例としての船舶の水中翼自動迎角調整装置に ついて説明すると、図１はその船体が離水直前の状態を示す側面図、図２はその 船体が計画高さで翼走している状態を示す側面図、図３はその平面図、図４はそ の要部を示す側面図、図５は図４の一部を示す正面図である。 なお、図１〜５中図６と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。 An automatic hydrofoil angle-of-attack adjusting device for a ship according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 is a side view showing the hull immediately before weeping, and Fig. 2 is the hull with a planned height. FIG. 3 is a side view showing a state in which the wing is running, FIG. 3 is a plan view thereof, FIG. 4 is a side view showing an essential part thereof, and FIG. 5 is a front view showing a part of FIG. 1 to 5, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate almost the same members.
【００１０】 この実施例のものにおいても、水中翼船の船体10の下方にストラット２が突設 されるとともに、ストラット２の下端部に、水中翼１がその中心部より前方寄り のところで軸３を介して俯仰可能に取り付けられている。 さらに、レバー６がストラット２に枢軸５により回転可能に取り付けられ、レ バー６の上端部にワイヤーリンク４の他端部が結着されている。ワイヤーリンク ４はストラット２に取り付けられた滑車８を経て水中翼１の前端部にその一端部 を結着されている。Also in this embodiment, the strut 2 is provided below the hull 10 of the hydrofoil ship, and the hydrofoil 1 is provided at the lower end portion of the strut 2 at a position closer to the front of the central portion of the hydrofoil 1. It is attached so that it can be elevated. Further, a lever 6 is rotatably attached to the strut 2 by a pivot 5, and the other end of the wire link 4 is attached to the upper end of the lever 6. One end of the wire link 4 is connected to the front end of the hydrofoil 1 via a pulley 8 attached to the strut 2.
【００１１】 レバー６の下端部に、センサー翼として、迎角および翼面積の異なった２枚の 翼11，12がレバー６の軸方向に間隔をあけて取り付けられている。つまりこの実 施例の場合、従来装置のセンサー翼９が、レバー６の軸方向に間隔をあけて取り 付けられた迎角および翼面積の異なった２枚の翼11，12により構成されている。 ここで、翼12は、迎角および翼面積を翼11より大きく設定されている。Two blades 11 and 12 having different angles of attack and blade areas are attached to the lower end of the lever 6 as sensor blades at intervals in the axial direction of the lever 6. In other words, in the case of this embodiment, the sensor blade 9 of the conventional device is composed of two blades 11 and 12 having different angles of attack and different blade areas, which are attached at intervals in the axial direction of the lever 6. . Here, the blade 12 has a larger attack angle and a larger blade area than the blade 11.
【００１２】 船体10の航走中の離水直前には、２枚の翼11，12は、図１に示すように、共に 水中に位置し、翼12に作用する揚力によりレバー６が軸５を中心に時計方向に回 動してワイヤーリンク４を引張るため、水中翼１はワイヤーリンク４に引張られ て図１に示す状態、すなわち迎角αを有する状態に付勢されている。このとき、 主として翼面積および迎角の大きな翼12がセンサー翼として作用するため、レバ ー６やストラット４を長尺化せずに水中翼１を制御するための大きな駆動力を得 ることができ、装置の小型化が可能となる。また船速の低いときにでも大きな駆 動力を得ることができ、大型の水中翼の採用が可能となる。Immediately before water separation while the hull 10 is in motion, the two wings 11 and 12 are both located in the water as shown in FIG. 1, and the lever 6 moves the shaft 5 by the lift force acting on the wings 12. The hydrofoil 1 is pulled by the wire link 4 and is urged to the state shown in FIG. At this time, since the wing 12 having a large wing area and angle of attack mainly acts as a sensor wing, a large driving force for controlling the hydrofoil 1 can be obtained without lengthening the lever 6 and the struts 4. Therefore, the device can be downsized. In addition, large driving force can be obtained even when the ship speed is low, and large hydrofoils can be adopted.
【００１３】 そして、やがて水中翼１に作用する揚力により船体10が押し上げられて、図２ に示す計画高さの翼走状態となる。 このとき、翼12は水中から脱出して翼11のみがセンサー翼として作動し、水中 翼１の迎角制御は翼11により行なわれる。したがって、翼12の対水抵抗は零とな って、船体10の航走抵抗は従来例の場合と異ならない。 また、図４に示すように、船体10の全長を超える波長の波（あるいはうねり） Ｆに対しては、翼11の迎角θ1を０と設定しておくとき、船体10，波Ｆ，翼11の 関係が変わらないため、船体10は水面に平行に一定の高さに保たれることになる 。Then, eventually, the hull 10 is pushed up by the lift force acting on the hydrofoil 1, and a wing running state of the planned height shown in FIG. 2 is obtained. At this time, the blade 12 escapes from the water, and only the blade 11 operates as a sensor blade, and the attack angle of the hydrofoil 1 is controlled by the blade 11. Therefore, the water resistance of the wing 12 is zero, and the running resistance of the hull 10 is not different from that of the conventional example. Further, as shown in FIG. 4, for a wave (or swell) F having a wavelength exceeding the entire length of the hull 10, when the attack angle θ 1 of the wing 11 is set to 0, the hull 10, the wave F, Since the relationship of the wings 11 does not change, the hull 10 is kept at a constant height parallel to the water surface.
【００１４】 船体10の全長以下の波長をもち取り付け高さ以下の波高の波Ｅに対しては、翼 12は水面に対し、θ2の迎角をもつが、図５に示すように、翼12の着水時の正面 投影面積Ｇが翼11の着水時の正面投影面積Ｈよりも小さいため、両翼11，12にレ バー６を時計方向に回動させるほどの力は作用せず、したがって水中翼１の迎角 に変化は生じない。For a wave E having a wavelength equal to or less than the entire length of the hull 10 and a height equal to or less than the mounting height, the wing 12 has an angle of attack of θ 2 with respect to the water surface, but as shown in FIG. Since the front projected area G of the blade 12 when landing is smaller than the front projected area H of the blade 11 when landed, no force is exerted on both blades 11 and 12 to rotate the lever 6 clockwise. Therefore, the angle of attack of the hydrofoil 1 does not change.
【００１５】 船体10の全長以下の波長をもち取り付け高さ以上の波高の波Ｄに遭遇したとき 、翼11，12は共にＹ方向へ移動し船体10を押し上げるが、この場合にも翼12の着 水時の正面投影Ｇが翼11のそれＨよりも小さいため、両翼11，12にレバー６の時 計方向へ回動させるほどの力は作用せず、したがって船体10の上下動は波高に比 べて小さいものとなる。 このように、センサー翼を迎角および翼面積の異なった２枚の翼で構成するこ とにより、段階的な調整を行なうことができ船体を安定して航行させることが可 能となる。When a wave D having a wavelength equal to or less than the entire length of the hull 10 and a height equal to or higher than the mounting height is encountered, the wings 11 and 12 both move in the Y direction and push up the hull 10. Since the front projection G at the time of landing is smaller than that of the wing 11 of the wing 11, no force is exerted on both wings 11 and 12 to rotate the lever 6 in the time direction, so that the vertical movement of the hull 10 causes wave height. It will be smaller than that. In this way, by configuring the sensor blade with two blades with different angles of attack and wing areas, it is possible to make a stepwise adjustment and to make the hull stably sail.
【００１６】[0016]
以上詳述したように、本考案の船舶の水中翼自動迎角調整装置によれば、次の ような効果ないし利点が得られる。 (1) 自動迎角調整装置のレバーの長さを短くでき、センサー部の小型化およびス トラットの長さの短縮が可能となる。 (2) 翼面積の増加による水中翼駆動力の増加が図られ、これにより制御対称の水 中翼を大きくすることができる。 (3) 翼走時に、センサー翼を構成する複数の翼のうち必要最小限の翼による制御 が行なわれるため、抵抗の増加を防ぐことができる。 (4) 水中翼および支持構造を小型化でき水中の付加物が小さくなるため離水速度 を高く設定できる。さらにそれが水中翼自体の小型化にもつながり船の最高速力 の向上が可能となる。 (5) 波の影響による激しいピッチング等を生じさせることなく安定した航走を行 なうことができる。 As described in detail above, according to the hydrofoil automatic attack angle adjusting device for a ship of the present invention, the following effects and advantages are obtained. (1) The length of the lever of the automatic angle-of-attack adjusting device can be shortened, which enables downsizing of the sensor unit and shortening of the strut length. (2) The hydrofoil driving force is increased by increasing the blade area, which makes it possible to increase the size of the control-symmetric underwater blade. (3) When the blade is running, control is performed by the minimum required blade out of the multiple blades that make up the sensor blade, thus preventing an increase in resistance. (4) Since the hydrofoil and supporting structure can be downsized and the water additives are reduced, the water separation speed can be set high. In addition, this also leads to downsizing of the hydrofoil itself, which makes it possible to improve the maximum speed of the ship. (5) Stable navigation can be performed without causing severe pitching due to the influence of waves.
【図１】本考案の一実施例としての船舶の水中翼自動迎
角調整装置の船体が離水直前の状態を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing a state in which a hull of a hydrofoil automatic angle-of-attack adjusting device for a ship according to an embodiment of the present invention is in a state immediately before water separation.
【図２】同船体が計画高さで翼走している状態を示す側
面図。FIG. 2 is a side view showing a state in which the ship is winging at a planned height.
【図３】同平面図。FIG. 3 is a plan view of the same.
【図４】同作用説明用要部の側面図。FIG. 4 is a side view of a main part for explaining the same operation.
【図５】図４の一部を示す正面図。5 is a front view showing a part of FIG. 4. FIG.
【図６】従来の船舶の水中翼自動迎角調整装置を示す側
面図。FIG. 6 is a side view showing a conventional hydrofoil automatic angle of attack adjustment device for a ship.
１ 水中翼 ２ ストラット ３，５ 軸 ４ ワイヤーリンク ６ レバー ７ 水面 ８ 滑車 10 船体 11，12 センサー翼を構成する翼 1 Hydrofoil 2 Struts 3,5 Axis 4 Wire link 6 Lever 7 Water surface 8 Pulley 10 Hull 11,12 Wing forming sensor blade
Claims (1)
ストラットと、同ストラットの下端部に俯仰可能に取り
付けられた水中翼と、上記ストラットに回動可能に取り
付けられたレバーと、上記レバーの一端部と上記水中翼
の一端部との間に張設されたワイヤーリンクと、上記レ
バーの他端部に取り付けられたセンサー翼とをそなえ、
同センサー翼が、上記レバーの軸方向に間隔をあけて取
り付けられ異なった迎角および翼面積をもつ複数の翼に
より構成されたことを特徴とする、船舶の水中翼自動迎
角調整装置。1. In a ship, a strut protrudingly provided on a lower surface of a hull, a hydrofoil attached to a lower end portion of the strut so as to be elevated, a lever rotatably attached to the strut, and the lever. A wire link stretched between one end of the hydrofoil and one end of the hydrofoil, and a sensor blade attached to the other end of the lever,
An automatic hydrofoil angle-of-attack adjusting device for a ship, characterized in that the sensor vanes are composed of a plurality of vanes mounted at intervals in the axial direction of the lever and having different angles of attack and vane areas.
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|---|---|---|---|
| JP1993053608U JP2588463Y2 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Automatic hydrofoil angle of attack adjustment device for ships |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719091U true JPH0719091U (en) | 1995-04-04 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011251596A (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-15 | Tsuneishi Holdings Corp | Catamaran for oscillation reduction control and method of controlling the same |
| WO2012021941A1 (en) | 2010-08-20 | 2012-02-23 | Concepts Ip Pty Ltd | Hydrofoil |
| JP2017513764A (en) * | 2014-04-25 | 2017-06-01 | シュナウフフェア，ペーター | Ship |
-
1993
- 1993-09-08 JP JP1993053608U patent/JP2588463Y2/en not_active Expired - Fee Related
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