JPS6211275Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、水中翼船に関する。

水中翼船は、水中翼に発生する揚力により船体
を水面の上方に持上げて航走するものであり、航
走中に船体の姿勢を制御する必要がある。

この考案の目的は、船体の迅速な姿勢制御が可
能な水中翼船を提供することにある。

この考案による水中翼船は、前部水中翼支持材
の下端部に前向きの水吸込口が設けられるととも
に、船尾部に後向きの水噴出口が設けられ、水吸
込口から水噴出口に至る管路の途中に水噴出用ポ
ンプが設けられており、水吸込口に上下回動自在
な吸込方向変更板が設けられているものである。

この考案の水中翼船によれば、水吸込口から吸
込まれて水噴出口から後向きに噴出される流体に
より推進力を得ることができるとともに、後に説
明するように、吸込方向変更板の角度を変えるこ
とにより、水流によつてこれに上または下向きに
作用する力と上方または下方から吸込まれる水の
反動によつて同じ向きに作用する力とを利用し
て、船体の姿勢制御を迅速に行なうことができ
る。

以下図面を参照してこの考案の実施例を説明す
る。

図面は全没型水中翼船を示している。この船か
船体１の下に水平状の前部水中翼（前翼）２およ
び後部水中翼（後翼）３を備えており、前部船底
から前に斜め下向きに伸びた支持材４の下端部に
前翼２の左右方向中央部が固定され、後部船底か
ら後に斜め下向きに伸びた左右１対の支持材５の
下端部に後翼３の左右両端面が固定されている。
各支持材４，５は中空状をなし、前翼支持材４の
下端部を除く部分および後翼支持材５の大部分の
水平断面は対称翼形になつている。

前翼支持材４の下端部前端に、前向きの水吸込
口６が設けられるとともに、吸込口６のすぐ前に
位置する複数の吸込方向変更板２７の後端部が上
下回動自在に取付けられている。これらの板２７
の前端部同志が連結材２８によつて回動自在に連
結されており、図示は省略したが油圧シリンダな
どの駆動装置によつて板２７の角度が任意に変え
られる。また、前翼支持材４上部前面の左右方向
中央部と船底との間に、垂直状の水切板８が固定
されている。９はごみ除け網である。

後翼３内の前部には左右の後翼支持材５内の空
間に連通するタンク１０が設けられ、このタンク
１０に連通する後向きスリツト状の第１の水噴出
口１１が後翼３上面に設けられている。また、船
体１の船尾端には左右１対の後向きの第２の水噴
出口１２が設けられている。１３は舵である。

船体１内には、タービン１４によつて駆動され
る２台の水噴出用ポンプ１５が設けられている。
左右のポンプ１５の吸込管１６は１つに合流して
前翼支持材４の上端に連結されており、前翼支持
材４と吸込管１６によつて吸込管路１７が形成さ
れている。左側のポンプ１５の吐出管１８は途中
で分岐した左側の後翼支持材５の上端および第２
の噴出口１２に連結され、右側のポンプ１５の吐
出管１８は同様に右側の後翼支持材５の上端およ
び第２の噴出口１２に連結されており、吐出管１
８と後翼支持材５によつて各ポンプ１５の吐出管
路１９が形成されている。そして、ポンプ１５の
作動により、吸込口６から吸込んだ水を第１およ
び第２の噴出口１１，１２から後向きに噴出し、
この水の反力によつて船体１を推進する。また、
各吐出管１８の分岐部に切換弁２０が設けられて
おり、第１および第２の噴出口１１，１２の両方
またはいずれか一方だけから水を噴出するように
吐出管路１９を切換えたり、両方の噴出口１１，
１２から同時に噴出する水の量を調整したりする
ことができる。

上記の水中翼船が停止しているときは、船体１
が水面に浮かんでいる。そして、航走を開始する
ときには、主に第１の噴出口１１から後翼３上面
に沿つて後向きに水を噴出し、これにより船体１
を推進する。このようにすれば、次に説明するよ
うに後翼３に大きな揚力が発生し、これによつて
船体１が持上げられるため、船体１が水面に浮か
んだ状態から速やかに浮上航走状態に移る。すな
わち、水流の中におかれた翼に発生する揚力Ｌ
は、クツタの定理により次式のように表わされ
る。

Ｌ＝ρＶ「 ここで、ρは密度、Ｖは流速、「は循環であ
る。そして、水または空気などの流体を翼上面に
沿つて後向きに噴出することにより、翼上面（背
面）の流速が翼下面（圧力面）の流速より一層大
きくなり、これによつて循環「が大きくなるた
め、翼に発生する揚力Ｌが増大する。浮上航走状
態に移つたあとは、主に第２の噴出口１２から後
向きに水を噴出し、これにより船体１を推進する
ことも可能である。このときには、浮上航走状態
の保持および船体１の姿勢制御が可能な量だけ第
１の噴出口１１から水を噴出するようにする。ま
た、浮上航走時には、次のように変更板２７によ
つて船体１の姿勢が制御される。すなわち、船体
１の船首部を上げる際は変更板２７の前部を上向
きにする。このようにすれば、水流によつて変更
板２７自身に上向きの力が作用するとともに、上
方から水を吸込むことになるためその反動で船首
部に上向きの力が作用し、船首部が上がつて船体
１は上向きの姿勢をとる。吸込口６のすぐ前の水
流の速い部分に変更板２７が位置しているのでこ
れに作用する上向きの力は大きく、しかも上記の
ようにこれに水吸込みの反動による上向きの力が
加わるため、迅速な姿勢制御が可能である。船首
部を下げる際は、上記とは逆に変更板２７の前部
を下向きにする。なお、船体１の姿勢制御は、船
体１に取付けられたジヤイロスコープ、吃水計、
波高計などの姿勢センサを用いて位置を検知する
とともに、コンピユータを用いてこれらの情報を
処理することにより、自動的に行なわれる。

上記実施例では、第１の水噴出口１１からの水
の噴出方向は一定であるが、第６図または第７図
のようなフラツプ２１，２２により水の噴出方向
を変えて、後翼３に発生する揚力の大きさを制御
することができる。第６図のフラツプ２１は板状
のものであり、その前端部が第１の水噴出口１１
の前縁部に上下回動自在に取付けられている。第
７図のフラツプ２２は、対向状に配置されて左右
に伸びる１対の彎曲板２３と、これらの板２３同
志を連結するために左右方向所定間隔おきに配置
された複数の垂直板２４とにより中空状に構成さ
れて、タンク１０に連通する後翼３上面のスリツ
ト状の開口２５にはめられており、フラツプ２２
の両端部が左右の後翼支持材５に上下回動自在に
取付けられている。このフラツプ２２の前端には
タンク１０からのスリツト状水流入口２６が、同
後端にはスリツト状の第１の水噴出口１１がそれ
ぞれ形成されている。そして、図示は省略した
が、油圧シリンダなどの駆動装置によつてこれら
のフラツプ２１，２２の角度すなわち水の噴出方
向が任意に変えられる。

第８図は前翼支持材４の下端部の変形例を示し
ており、水切板８が下方に伸び、その下端部は変
更板２７のすぐ前を通つて吸込口６の下に至つて
いる。このようにすれば、前翼支持材４の前面に
設けられた水切板８により、浮遊物が前翼支持材
４および吸込口６に衝突したり吸込口６から吸込
まれたりするのが防止される。

第１の水噴出口１１の形状はスリツト状に限ら
ず。たとえば円形状の水噴出口が多数設けられて
もよい。第２の水噴出口１２は、船尾端以外の任
意の位置、たとえば後翼支持材５の下端部後端な
どに設けられてもよい。また、水噴出用ポンプ１
５の数は任意であり、１台にすることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示し、第１図は部分
切欠き側面図、第２図は底面図、第３図は前部水
中翼支持材下端部の拡大斜視図、第４図は後部水
中翼支持材の拡大水平断面図、第５図は後部水中
翼の拡大横断面図、第６図は後部水中翼の変形例
を示す拡大横断面図、第７図は後部水中翼の他の
変形例を示す拡大横断面図、第８図は前部水中翼
支持材下端部の変形例を示す拡大側面図である。 ４……前部水中翼支持材、６……水吸込口、１
１，１２……水噴出口、１５……水噴出用ポン
プ、１７，１９……管路、２７……吸込方向変更
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前部水中翼支持材４の下端部に前向きの水吸込
   口６が設けられるとともに、船尾部に後向きの水
   噴出口１１，１２が設けられ、水吸込口６から水
   噴出口１１，１２に至る管路１７，１９の途中に
   水噴出用ポンプ１５が設けられており、水吸込口
   ６に上下回動自在な吸込方向変更板２７が設けら
   れている水中翼船。