JPH0422758B2 - - Google Patents

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JPH0422758B2
JPH0422758B2 JP62055237A JP5523787A JPH0422758B2 JP H0422758 B2 JPH0422758 B2 JP H0422758B2 JP 62055237 A JP62055237 A JP 62055237A JP 5523787 A JP5523787 A JP 5523787A JP H0422758 B2 JPH0422758 B2 JP H0422758B2
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Japan
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submersible
gas
tank
gunpowder
water
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JP62055237A
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Shojiro Akusawa
Toshihito Oono
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Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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Japan Aircraft Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は推進動力を使用せずに水中を潜降・
浮上する無動力潜水機に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention provides a method for diving underwater without using propulsion power.
It concerns an unpowered submersible that surfaces.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

海中の水深方向における水温、塩分濃度、汚染
度等の分布や、海中の音響から海底の地殻変動
(海底火山の活動等)を調査する場合、各種測定
機器を搭載した潜水機を海中において潜降・浮上
させながら水深方向における各種データを連続的
に測定する方法が採用されている。
When investigating the distribution of water temperature, salinity, pollution degree, etc. in the depth direction of the ocean, as well as crustal deformation on the ocean floor (such as submarine volcanic activity) based on underwater acoustics, a submersible equipped with various measuring instruments is submerged underwater.・A method is used to continuously measure various data in the water depth direction while floating.

前記潜水機としては、母船で曳航されながら水
中翼を操作して潜降・浮上する曳航型のものと、
自力で潜降・浮上する非曳航型のものとがある
が、曳航型の潜水機は、曳航索の長さに制限があ
るために、約200m程度の水深までしか潜降させ
ることができないし、また潜水機の曳航のために
母船にクレーンやウインチ等の大掛りな曳航設備
を搭載しなければならないという問題もあるか
ら、この点では自力で潜降・浮上する非曳航型の
ものが有利である。
The above-mentioned submarine includes a towed type that descends and surfaces by operating hydrofoils while being towed by a mother ship;
There are non-towed submersibles that descend and surface on their own, but towed submersibles can only descend to a depth of approximately 200 meters due to limitations on the length of the tow rope. There is also the problem that large-scale towing equipment such as cranes and winches must be mounted on the mother ship to tow the submersible, so a non-towing type that can descend and surface on its own is advantageous in this respect. It is.

この非曳航型の潜水機としては、従来、スラス
タ等の推進器によつて推進するとともに水中翼を
操作して潜降・浮上するものと、バラストを利用
して無動力で潜降・浮上するものとがあり、さら
にバラストを利用するものとしては、鉄バラスト
を抱いて潜降しバラストを捨てて浮上するタイプ
のものと、バラストタンクに注水して潜降しポン
プによりバラスト水を排水して浮上するタイプの
ものとが考えられている。
Conventionally, these non-towed submersibles have two types: those that are propelled by propulsion devices such as thrusters and descend and surface by operating hydrofoils, and those that descend and surface without power using ballast. There are two types of ballast, and those that use ballast include those that descend carrying iron ballast, discard the ballast, and surface, and those that pour water into the ballast tank, descend, and drain the ballast water using a pump. It is thought to be of the floating type.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記各種の潜水機のうち、推進
器により推進して潜降・浮上するものは、推進器
の動力源として搭載されるバツテリの容量によつ
て航行距離が決まつてしまうために、かなり大容
量のバツテリを搭載しなければ大水深の探査を行
なうことはできないし、また推進器が音響ノイズ
を発生するために、海中の音響を測定する場合は
測定器が推進器の発生ノイズも拾つてしまうとい
う問題ももつている。これに対して、バラストを
利用するものは、海水との比重差により無動力で
潜降・浮上するために、かなり大水深の探査を行
なうことができるし、また推進器がないために音
響ノイズを発生することもないが、鉄バラストを
使用するものは、潜降・浮上を行なう度に鉄バラ
ストを捨てなければならないために経費が高くつ
くという問題がある。また、水バラストを利用す
るものは、バラストとして水を利用しているため
にバラスト費は全くかからないが、バラストタン
クからのバラスト水の排水に大容量の高圧ポンプ
とその駆動用バツテリを必要とするために、バラ
スト水排水装置に費用がかかつて潜水機の価格が
高くなるという問題をもつている。
However, among the various types of submersibles mentioned above, those that descend and surface by being propelled by a propeller have a considerable cruising distance, as their cruising distance is determined by the capacity of the battery installed as a power source for the propeller. It is not possible to explore deep waters without carrying a large-capacity battery, and the propeller generates acoustic noise, so when measuring underwater sound, the measuring instrument also picks up the noise generated by the propeller. It also has the problem of getting hot. On the other hand, those that use ballast can descend and surface without power due to the difference in specific gravity with seawater, so they can explore considerably deeper waters, and because they do not have a propulsion device, they are noisy with acoustic noise. However, those that use iron ballast have the problem of high costs because the iron ballast must be discarded every time they descend or ascend. In addition, for those that use water ballast, there is no ballast cost at all because water is used as ballast, but a large-capacity, high-pressure pump and its driving battery are required to drain the ballast water from the ballast tank. Therefore, there is a problem in that the ballast water drainage system is expensive and the price of the submersible is high.

この発明は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、推
進動力を使用せずかつ経費のかからない水バラス
トを利用して潜降・浮上するものでありながら、
バラスト水の排水をポンプによらずに行なうこと
ができる無動力潜水機を提供することにある。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to descend and surface using water ballast, which does not use propulsion power and is inexpensive. ,
To provide a non-powered submersible capable of draining ballast water without using a pump.

〔問題点を解決する手段〕[Means to solve problems]

この発明の無動力潜水機は、 潜降および浮上に対して逆向きの揚力を発生さ
せる主翼と、操舵可能な垂直および水平尾翼とを
設けた潜水機本体に、 密閉容器の内部を可撓性隔膜で上下に区画し、
かつ下部に注排水口を設けるとともに、上部に給
気口とバルブを備えた排気口とを設けた重量変更
タンクと、 火薬の燃焼もしくは液化可燃性ガスの燃焼によ
り高圧ガスを発生し、この発生ガスを前記タンク
内にその給気口から供給する、複数回のガス発生
が可能なガス発生装置と、 前記垂直および水平尾翼の操舵と、前記重量変
更タンクの排気口のバルブの開閉および前記ガス
発生装置の作動を制御する制御装置と、 を設けたことを特徴とするものである。
The non-powered submarine of this invention has a main wing that generates lift in the opposite direction to descent and ascent, and a vertical and horizontal stabilizer that can be steered. Divided into upper and lower parts by a diaphragm,
In addition, a weight change tank is provided with an inlet and a drain at the bottom, and an air supply port and an exhaust port with a valve at the top, and a high-pressure gas is generated by combustion of gunpowder or liquefied flammable gas. A gas generator capable of generating gas multiple times, which supplies gas into the tank from its air supply port; Steering the vertical and horizontal stabilizers; opening/closing a valve at the exhaust port of the weight change tank; and controlling the gas supply. The present invention is characterized by comprising: a control device for controlling the operation of the generator;

〔作用〕[Effect]

すなわち、この発明の無動力潜水機は、潜降時
には、タンク上部の排気口のバルブを開くととも
にタンク内にその下部の注排水口から注水するこ
とにより、水圧でタンク内の可撓性隔膜を押上げ
させてタンク内にバラスト水を満たして潜降し、
浮上時には、タンク上部の排気口のバルブを閉じ
ておいた状態でガス発生装置を作動させることに
より、火薬の燃焼もしくは液化可燃性ガスの燃焼
により高圧ガスを発生させてこの高圧ガスをタン
ク内にその上部の給気口から送り込み、このガス
圧で前記可撓性隔膜を押下げてタンク内のバラス
ト水を注排水口から排水することによつてタンク
内にガスを満たして浮上するものであり、この無
動力潜水機によれば、推進動力を使用せずかつ経
費のかからない水バラストを利用して潜降・浮上
するものでありながら、浮上時におけるバラスト
水の排水をポンプによらずに行なうことができる
から、バラスト水排水装置にかかる費用を低減し
て潜水機の価格を下げることができる。しかも、
この発明においては、潜水機本体に、潜降および
浮上に対して逆向きの揚力を発生させる主翼と、
操舵可能な垂直尾翼と水平尾翼とを設けているた
め、無動力の航空機と同様に、潜降・浮上力を主
翼により推進力に変換させることができ、したが
つて、潜水機を前進させながら斜め方向に潜降・
浮上させることができるし、また、水平尾翼を操
舵して潜水機の縦方向の向きを変えることによ
り、潜降・浮上力に主翼によつて得られる推進力
との比を変化させて潜水機の潜降角および浮上角
を任意に変えるとともに、垂直尾翼を操舵して潜
水機の横方向の向きを変えることにより潜水機の
横方向への進行角も任意に変えることができるか
ら、潜水機を種々の進行パターンで潜降・浮上さ
せることができる。
That is, when descending, the non-powered submersible of the present invention opens the valve at the exhaust port at the top of the tank and injects water into the tank from the water inlet at the bottom, thereby sealing the flexible diaphragm in the tank with water pressure. Push it up, fill the tank with ballast water, and descend.
During surfacing, by operating the gas generator with the exhaust valve at the top of the tank closed, high-pressure gas is generated by combustion of gunpowder or liquefied flammable gas, and this high-pressure gas is pumped into the tank. The ballast water in the tank is fed through the air supply port at the top, and the flexible diaphragm is pushed down by the gas pressure, and the ballast water in the tank is drained from the inlet, thereby filling the tank with gas and floating. According to this non-powered submersible, although it descends and ascends using inexpensive water ballast without using propulsion power, the ballast water is drained during surfacing without using a pump. Therefore, the cost of ballast water drainage equipment can be reduced and the price of the submersible can be lowered. Moreover,
In this invention, a main wing that generates lift in the opposite direction to descent and ascent to the main body of the submersible;
Because it is equipped with a steerable vertical stabilizer and horizontal stabilizer, similar to non-powered aircraft, the main wings can convert descent and surfacing forces into propulsive force, allowing the submersible to move forward while Descending diagonally
By steering the horizontal stabilizer and changing the vertical direction of the submersible, the ratio of the descending and surfacing force to the propulsive force obtained by the main wings can be changed. In addition to arbitrarily changing the descent angle and ascent angle of the submersible, the lateral direction of the submersible can also be arbitrarily changed by steering the vertical tail and changing the lateral direction of the submersible. It is possible to descend and ascend in various progression patterns.

さらに、この発明では、上記ガス発生装置を複
数回のガス発生が可能なものとしているため、重
量変更タンク内への注水およびガス供給による排
水の繰返しにより、潜水機に複数回の潜降・浮上
を連続して繰返させることができる。
Furthermore, in this invention, since the gas generator is capable of generating gas multiple times, by repeatedly pouring water into the weight change tank and draining water by supplying gas, the submersible can descend and ascend multiple times. can be repeated continuously.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず潜水機全体の構造を説明すると、第6図お
よび第7図において、10は潜水機本体である。
この潜水機本体10は、前後端を流線形にした円
筒状の胴体11の中間部両側に主翼12,12を
設けるとともに、胴体11の後端部に垂直尾翼1
3,13と水平尾翼14,14を設けたもので、
主翼12,12は固定翼とされ、垂直尾翼13,
13と水平尾翼14,14とは、操舵装置(図示
しないが胴体11内に設けられている)により操
舵される可動翼とされている。前記主翼12,1
2は、無動力の航空機の主翼と同様に、潜水機が
潜降するときは上向きの揚力を発生させ、潜水機
が浮上するときは下向きの揚力を発生させるもの
で、この主翼12,12には、ローリング安定を
与えるために後退角をもたせてある。一方、垂直
尾翼13,13は、潜水機に安定を与えるととも
に方向変更を行なわせるもので、潜水機はこの垂
直尾翼13,13の操舵により横方向の向きを変
えるようになつている。また水平尾翼14,14
は、潜水機に縦方向の安定を与えるとともに姿勢
角および縦の経路角(航空機における滑空角)を
制御するもので、潜水機はこの水平尾翼14,1
4の操舵により縦方向に向きを変えるようになつ
ている。なおこの潜水機は、長さ約7m、巾約
3.5m、胴体径約0.7mの大きさのものである。
First, the structure of the entire submersible will be explained. In FIGS. 6 and 7, 10 is the main body of the submersible.
This submersible body 10 has a cylindrical fuselage 11 with streamlined front and rear ends, main wings 12 on both sides of the middle part, and a vertical stabilizer 1 on the rear end of the fuselage 11.
3, 13 and horizontal stabilizer 14, 14,
The main wings 12, 12 are fixed wings, and the vertical tail 13,
13 and the horizontal stabilizers 14, 14 are movable wings that are steered by a steering device (not shown, but provided within the fuselage 11). The main wing 12,1
Similar to the main wings of a non-powered aircraft, the main wings 12, 12 generate upward lift when the submersible plane descends, and generate downward lift force when the submersible plane surfaces. has a sweepback angle to provide rolling stability. On the other hand, the vertical stabilizers 13, 13 provide stability to the submersible and allow it to change direction, and the submersible is adapted to change its lateral direction by steering the vertical stabilizers 13, 13. Also, the horizontal stabilizer 14, 14
The horizontal stabilizer 14,
It is designed to change its direction vertically by steering 4. This submersible is approximately 7m long and approximately 7m wide.
It measures 3.5m and has a body diameter of approximately 0.7m.

また、潜水機本体10の胴体11内には、その
中間部にバツテリを電源とする電源装置15と、
データ記録部とデータ送受信部およびプログラム
記憶部を備えた制御装置16と、航法センサ17
が設けられており、さらに胴体11内の前端部と
後端部とにはそれぞれ海象センサ18a,18b
が設けられている。前記航法センサ17は、潜水
機のコンパス方位、ジヤイロ姿勢角、潜水深度お
よび速度等の航法データを連続的に検出してこの
航法データを逐次制御装置16に送るもので、制
御装置16は、航法センサ17からの航法データ
に基づいて垂直尾翼13,13および水平尾翼1
4,14の操舵装置を制御することにより、プロ
グラム記憶部に記憶した潜降・浮上プログラムに
合うように潜水機の進行方向および姿勢を制御す
るようになつている。また、前記海象センサ18
a,18bのうち、前部側の海象センサ18a
は、海水の水温、塩分濃度、汚染度等の海象デー
タを連続的に測定し、後部側の海象センサ18b
は、海中の音響等の海象データを連続的に測定す
るもので、この各海象センサ18a,18bで測
定された海象データは逐次制御装置16に送られ
てそのデータ記録部に前記航法データとともに記
憶されるようになつており、このデータ記録部に
記憶された航法データおよび海象データは、潜水
機が海面に浮上したときにデータ送受信部に送ら
れて母船に送信される。なお、19は送受信用ア
ンテナであり、このアンテナ19は、潜水時には
潜水機胴体11内に格納され、浮上して母船との
送受信を行なう際に突き出されるようになつてい
る。
Further, in the fuselage 11 of the main body 10 of the submersible, there is a power supply device 15 which uses a battery as a power source in the middle part thereof.
A control device 16 including a data recording section, a data transmitting/receiving section, and a program storage section, and a navigation sensor 17
Further, sea sensors 18a and 18b are provided at the front and rear ends of the fuselage 11, respectively.
is provided. The navigation sensor 17 continuously detects navigation data such as the compass direction, gyro attitude angle, diving depth, and speed of the submersible, and sequentially sends this navigation data to the control device 16. Vertical stabilizers 13, 13 and horizontal stabilizer 1 based on navigation data from sensor 17
By controlling the steering devices 4 and 14, the direction and attitude of the submersible are controlled in accordance with the descent and ascent programs stored in the program storage section. In addition, the sea sensor 18
Of the sea sensors a and 18b, the front sea sensor 18a
continuously measures oceanographic data such as seawater temperature, salinity, pollution degree, etc., and uses the oceanographic sensor 18b on the rear side.
The system continuously measures oceanographic data such as underwater acoustics, and the oceanographic data measured by each of the oceanographic sensors 18a and 18b is sequentially sent to the control device 16 and stored in its data recording unit along with the navigation data. The navigation data and oceanographic data stored in this data recording section are sent to the data transmitting/receiving section and transmitted to the mother ship when the submersible rises to the surface of the sea. Reference numeral 19 denotes a transmitting/receiving antenna, and this antenna 19 is housed within the submersible body 11 during diving, and is protruded when floating to perform transmitting/receiving with the mother ship.

また、20,20は潜水機本体10の胴体11
内に設けられた前後一対の重量変更タンクであ
り、前部側のタンク20は胴体11の中間部と前
端部との間に据付けられ、後部側のタンク20は
胴体11の中間部と後端部との間に据付けられて
いる。なお、この前後の重量変更タンク20,2
0はいずれも同一構造のものである。この重量変
更タンク20,20の構造を前部側のタンク20
について説明すると、この重量変更タンク20
は、第1図および第2図に示すように、円筒の両
端を球面状鏡板で閉塞した密閉構造の耐圧容器か
らなつており、このタンク20内には、タンク内
部を上下に区画する可撓性隔膜21が設けられて
いる。この隔膜21は気密性および耐熱性をもつ
シート材からなつており、この隔膜21は、タン
ク20の上または下半分の内面に沿う弛みをもた
せた状態で、外周縁部全周をタンク内面の中間高
さに気密状態に固定されている。
Further, 20, 20 is the body 11 of the main body 10 of the submersible.
There are a pair of front and rear weight change tanks installed inside the body.The front tank 20 is installed between the middle part and the front end of the fuselage 11, and the rear tank 20 is installed between the middle part and the rear end of the fuselage 11. It is installed between the In addition, the weight change tank 20, 2 before and after this
All 0's have the same structure. The structure of the weight change tanks 20, 20 is as follows:
To explain, this weight change tank 20
As shown in FIGS. 1 and 2, the tank 20 consists of a pressure-resistant container with a closed structure in which both ends of a cylinder are closed with spherical end plates. A sex diaphragm 21 is provided. This diaphragm 21 is made of an airtight and heat-resistant sheet material, and the diaphragm 21 has a slack along the inner surface of the upper or lower half of the tank 20, and the entire outer periphery of the diaphragm 21 extends around the inner surface of the tank. It is fixed airtight at a mid-height.

また、タンク20の下面には、その両端側に注
排水口22,22が設けられており、この注排水
口22,22にはそれぞれ注排水用電磁バルブ2
4を備えた注排水管23,23が接続されてい
る。この注排水管23,23は、胴体11外にそ
の下面から突出されており、この注排水管23,
23の先端側は潜水機本体10の後方に向けて折
曲されている。前記注排水用電磁バルブ24,2
4は、タンク20内に海水を注水する際とタンク
20内の海水つまりバラスト水を排水する際に制
御装置16からの指令によつて開かれ、注水完了
後および排水完了後は閉じられるもので、注排水
口22,22からタンク20内に注水される海水
は、隔膜21の下に注水されてこの隔膜21を水
圧で押上げながらタンク20内に満たされる。な
お、第1図および第2図はタンク20内への注水
を完了した状態を示しており、隔膜21は水圧に
よつてタンク上半分の内面に沿うように押上げら
れている。この重量変更タンク20内への注水
は、潜水機を海中に潜降させるときに行なわれる
もので、このタンク内注水は前後のタンク20,
20に対して同時に開始される。
In addition, on the lower surface of the tank 20, there are provided water inlet ports 22, 22 on both ends thereof, and a solenoid valve 2 for inlet and drain water is provided in each of the inlet and water ports 22, 22.
Inlet and outlet pipes 23 and 23 equipped with 4 are connected. The filling and draining pipes 23, 23 protrude outside the body 11 from the lower surface thereof, and the filling and draining pipes 23,
The tip side of 23 is bent toward the rear of the main body 10 of the submersible. The electromagnetic valve 24, 2 for water injection and drainage
4 is opened by a command from the control device 16 when injecting seawater into the tank 20 and when draining seawater, that is, ballast water, in the tank 20, and is closed after completion of water injection and completion of draining. The seawater injected into the tank 20 from the inlet/outlet ports 22, 22 is injected under the diaphragm 21 and is filled into the tank 20 while pushing up the diaphragm 21 by water pressure. Note that FIGS. 1 and 2 show a state in which water has been poured into the tank 20, and the diaphragm 21 has been pushed up by water pressure along the inner surface of the upper half of the tank. Water is poured into the weight change tank 20 when the submersible is lowered into the sea.
20 at the same time.

また、タンク20の上面には、その両端側に排
気口25,25が設けられるとともに、この両排
気口25,25間の部分にはタンク長さ走行に沿
わせて複数例えば8個の給気口28,28が設け
られており、排気口25,25にはそれぞれ排気
用電磁バルブ27を備えた排気管26,26が接
続されている。前記排気用電磁バルブ27,27
は、タンク20内に海水を注水する際に制御装置
16からの指令によつて開かれ、注水完了後に閉
じられるもので、この排気用電磁バルブ27を開
いて注排水口22,22からタンク20内に海水
を注水すると、隔膜21上のタンク内空気(浮上
用ガス)が隔膜21の押上げにともなつて排気口
25,25から押出し放出される。なお、排気用
電磁バルブ27は、排気口25,25からの海水
の侵入を防ぐために逆止弁とされている。
In addition, the upper surface of the tank 20 is provided with exhaust ports 25, 25 at both ends, and a plurality of air supply ports, for example, eight, are provided in the area between the two exhaust ports 25, 25 along the length of the tank. Ports 28, 28 are provided, and exhaust pipes 26, 26 each having an exhaust electromagnetic valve 27 are connected to the exhaust ports 25, 25, respectively. The exhaust electromagnetic valve 27, 27
is opened in response to a command from the control device 16 when injecting seawater into the tank 20, and is closed after the water injection is completed.The exhaust electromagnetic valve 27 is opened to allow the tank 20 to flow from the inlet and drain ports 22, 22. When seawater is poured into the tank, the air (floating gas) in the tank above the diaphragm 21 is pushed out from the exhaust ports 25, 25 as the diaphragm 21 is pushed up. The exhaust electromagnetic valve 27 is a check valve to prevent seawater from entering through the exhaust ports 25, 25.

一方、第6図および第7図において、30,3
0は、前後の重量変更タンク20,20の上面に
それぞれ設置されたガス発生装置であり、このガ
ス発生装置30,30は潜水機胴体11の上面に
設けた開口(図示せず)から胴体11上に突出す
るとともに、胴体11上に取付けたフエアリング
カバー11aで覆われている。なお、重量変更タ
ンク20,20の排気口25,25に接続した排
気管26,26の先端は、フエアリングカバー1
1aの上面に露出されている。
On the other hand, in Figures 6 and 7, 30, 3
Reference numeral 0 denotes a gas generator installed on the upper surface of the front and rear weight change tanks 20, 20, respectively. It protrudes upward and is covered by a fairing cover 11a attached to the fuselage 11. Note that the tips of the exhaust pipes 26, 26 connected to the exhaust ports 25, 25 of the weight change tanks 20, 20 are connected to the fairing cover 1.
It is exposed on the upper surface of 1a.

上記ガス発生装置30,30は、火薬の燃焼に
より高圧ガスを発生して、この高圧ガスを重量変
更タンク20,20内にその上面の給気口28,
28から浮上用ガスとして供給するもので、この
ガス発生装置30,30は次のような構成となつ
ている。すなわち、第1図〜第5図において、3
1は重量変更タンク20の上面の中央部にその長
さ方向に沿わせて固定された角鋼材からなる基体
であり、この基体31には、重量変更タンク20
の上面に設けた8個の給気口28,28とそれぞ
れ対応させて8個の火薬装填穴32,32が設け
られている。この火薬装填穴32,32は、その
一端が基体31の一方の側面に開口する円形横穴
状のもので、この各火薬装填穴のうち、基体先端
側から数えて奇数番の火薬装填穴32,32は第
3図に示すように基体31の一側面に開口し、偶
数番の火薬装填穴32,32は第4図に示すよう
に基体31の他側面に開口している。これら火薬
装填穴32,32は、その開口端側の内周面に雌
ねじを形成するとともに内奥部を大径にしたもの
で、この大径部32aの底面にはガス送出孔33
が設けられており、このガス送出孔33は重量変
更タンク20の給気口28に連通接続されてい
る。なお、隣接する火薬装填穴32,32のガス
送出孔33,33は基体中心をはさんで反対側に
あるために、重量変更タンク20の各給気口2
8,28も、タンク中心をはさんでその左右に交
互に設けられている。34,34は前記各火薬装
填穴32,32にそれぞれ装着される耐熱金属か
らなるカートリツジリテーナである。このカート
リツジリテーナ34,34は、先端側(火薬装填
穴32への挿入端側)が開口し、基端側が閉塞す
る有底円筒状のもので、その基端側の外周には火
薬装填穴32の雌ねじ部に螺合される雄ねじが形
成されるとともに、基端面の外面にはスパナ等の
工具によつて回されるボルト頭部状の回動操作部
34aが一体に形成されており、また火薬装填穴
32の大径部32a内に挿入される先端部外周に
は複数のガス噴射孔34b,34bが設けられて
いる。このカートリツジリテーナ34,34は、
その内部に火薬カートリツジ36を挿入して基体
31の火薬装填穴32,32にねじ込み装着され
るもので、火薬装填穴32の内部は、カートリツ
ジリテーナ34をねじ込み装着することにより、
このカートリツジリテーナ34および耐熱パツキ
ン35によつて気密状態に密閉されるようになつ
ている。
The gas generators 30, 30 generate high-pressure gas by combustion of gunpowder, and transfer this high-pressure gas into the weight change tanks 20, 20 through air supply ports 28, 28, and 28 on the upper surface thereof.
28 as a floating gas, and the gas generators 30, 30 have the following configuration. That is, in Figures 1 to 5, 3
Reference numeral 1 denotes a base made of square steel fixed to the center of the upper surface of the weight change tank 20 along its length.
Eight gunpowder loading holes 32, 32 are provided in correspondence with the eight air supply ports 28, 28 provided on the top surface of the gun. These gunpowder loading holes 32, 32 are circular horizontal holes with one end opening on one side of the base body 31, and among these gunpowder loading holes, odd numbered gunpowder loading holes 32, 32, counting from the tip side of the base body, 32 opens on one side of the base body 31 as shown in FIG. 3, and the even numbered gunpowder loading holes 32, 32 open on the other side of the base body 31 as shown in FIG. These gunpowder loading holes 32, 32 have a female thread formed on the inner circumferential surface on the open end side and have a large diameter at the inner deep part.
The gas delivery hole 33 is connected to the air supply port 28 of the weight change tank 20 . In addition, since the gas delivery holes 33 and 33 of the adjacent gunpowder loading holes 32 and 32 are on the opposite side across the center of the base body, each air supply port 2 of the weight change tank 20
8 and 28 are also provided alternately on the left and right sides of the center of the tank. Reference numerals 34 and 34 designate cartridge retainers made of heat-resistant metal and installed in the respective explosive loading holes 32 and 32, respectively. The cartridge retainers 34, 34 have a bottomed cylindrical shape that is open at the distal end side (the end where the gunpowder is inserted into the gunpowder loading hole 32) and closed at the base end. A male thread is formed to be screwed into the female thread part of 32, and a bolt head-shaped rotation operation part 34a that is turned with a tool such as a spanner is integrally formed on the outer surface of the base end surface. Further, a plurality of gas injection holes 34b, 34b are provided on the outer periphery of the tip portion inserted into the large diameter portion 32a of the gunpowder loading hole 32. These cartridge retainers 34, 34 are
The gunpowder cartridge 36 is inserted into the inside and screwed into the gunpowder loading holes 32, 32 of the base body 31.The cartridge retainer 34 is screwed into the inside of the gunpowder loading hole 32.
The cartridge retainer 34 and heat-resistant packing 35 provide an airtight seal.

前記火薬カートリツジ36は、アルミニウム等
の低融点金属からなる有底円筒状のもので、この
火薬カートリツジ36内の底部中央にはプライマ
(着火剤)37がその一部をカートリツジ外面に
露出させて設けられており、またカートリツジ3
6内には低燃焼速度の火薬38が充填されてい
る。この火薬カートリツジ36は、これをその開
口端側からカートリツジリテーナ34に挿入する
ことによつてカートリツジリテーナ34内にほぼ
密に嵌合する状態に保持され、このカートリツジ
リテーナ34を火薬装填穴32にねじ込み装着す
ることによつて火薬装填穴32内に装填されるも
ので、この火薬カートリツジ36はその底部が火
薬装填穴32の内奥面に接面する状態で装填され
るようになつている。また、前記各火薬装填穴3
2,32の内奥面の中央には、基体31の側面に
開口する貫通孔が設けられており、この貫通孔に
は、火薬カートリツジ36のプライマ37に接触
する電気コンタクトピン39,39が気密状態に
挿入固定されている。このコンタクトピン39,
39はこれに通電することによつて火薬カートリ
ツジ36のプライマ37を発火させるもので、各
コンタクトピン39,39はそれぞれリード線3
9a,39aを介して潜水機胴体11内の制御装
置16および電源装置15に接続されている。
The gunpowder cartridge 36 is made of a low melting point metal such as aluminum and has a cylindrical shape with a bottom, and a primer (ignition agent) 37 is provided at the center of the bottom of the gunpowder cartridge 36 with a portion of it exposed on the outside of the cartridge. and cartridge 3
6 is filled with gunpowder 38 having a low burning rate. The gunpowder cartridge 36 is held in a substantially tight fit state in the cartridge retainer 34 by inserting the gunpowder cartridge 36 into the cartridge retainer 34 from its open end, and the cartridge retainer 34 is inserted into the gunpowder loading hole. The gunpowder cartridge 36 is loaded into the gunpowder loading hole 32 by screwing it into the gunpowder loading hole 32. There is. In addition, each of the gunpowder loading holes 3
A through hole that opens to the side surface of the base body 31 is provided at the center of the inner inner surface of the base body 31, and electrical contact pins 39, 39 that contact the primer 37 of the explosive cartridge 36 are inserted into the through hole in an airtight manner. Insert state is fixed. This contact pin 39,
Reference numeral 39 ignites the primer 37 of the gunpowder cartridge 36 by energizing it, and each contact pin 39, 39 is connected to the lead wire 3.
It is connected to the control device 16 and power supply device 15 in the submarine body 11 via 9a and 39a.

上記ガス発生装置30は、その各火薬装填穴3
2,32に装填した火薬カートリツジ36,36
内の火薬38を燃焼させて高圧ガスを発生するも
ので、火薬カートリツジ36のプライマ37を発
火させて火薬38を燃焼させると、この火薬38
の燃焼によつて発生する高圧ガスの熱と圧力によ
り火薬カートリツジ36のガス噴射孔対向部分
(カートリツジリテーナ34のガス噴射孔34b,
34bに対向している部分)が突き破られ、高圧
ガスがカートリツジリテーナ34のガス噴射孔3
4b,34bを通つて火薬装填穴32の大径部3
2a内に噴出し、この大径部32aから、ガス送
出孔33および給気口28を通つて重量変更タン
ク20内に噴出する。この火薬38の燃焼による
タンク20内へのガス供給は、所定深度まで潜降
させた潜水機を再び浮上させるときに行なわれる
もので、タンク下部の注排水用電磁バルブ24,
24を開いた状態でガス発生装置30からタンク
20内に高圧ガスを供給すると、このガス圧で可
撓性隔膜21が押下げられてタンク20内のバラ
スト水が注排水口22,22から海中に押出し排
水されるとともに、このバラスト水と入れ替つて
浮上用のガスがタンク内に満たされる。なお、こ
のときはタンク上部の排気用電磁バルブ27,2
7は閉じられているから、タンク20内に供給さ
れたガスが排気口25,25から外部に放出され
ることはない。また、ガス発生装置30からの高
圧ガスの供給量は、隔膜21をタンク下半分の内
面に沿う状態(第1図に鎖線で示した状態)まで
押下げるのに必要な量に設定されており、この実
施例では、2個の火薬カートリツジ36,36の
火薬38,38を燃焼させることによつて上記ガ
ス量を確保している。すなわち、上記ガス発生装
置30は、潜水機の1回の浮上について2個の火
薬カートリツジ36,36を使用するもので、こ
の実施例では、ガス発生装置30に8個の火薬カ
ートリツジ36,36を装填しているから、潜水
機に最高4回の潜降と浮上を連続させて繰返させ
ることができる。なお、1回の浮上に使用される
2個の火薬カートリツジ36,36の組合わせは
どのように選んでもよいが、タンク20内に均等
にガスを供給するには、タンク中間部を境にして
対称位置にあるもの同士を組合わせて、例えば1
回目の浮上には最前端と最後端の2個のカートリ
ツジを使用し、最後(4回目)の浮上には中央の
2個のカートリツジを使用するのが望ましい。ま
た、前後のタンク20,20に対するそれぞれの
ガス発生装置30,30からのガス供給は同時に
行なわれる。
The gas generator 30 has its respective gunpowder loading holes 3
Gunpowder cartridges 36, 36 loaded in 2, 32
It burns the gunpowder 38 in the gunpowder cartridge 36 to generate high pressure gas, and when the primer 37 of the gunpowder cartridge 36 is ignited and the gunpowder 38 is combusted, the gunpowder 38
The heat and pressure of the high-pressure gas generated by the combustion of
34b) is pierced, and high-pressure gas flows into the gas injection hole 3 of the cartridge retainer 34.
4b, 34b to the large diameter portion 3 of the gunpowder loading hole 32.
2a, and is ejected from this large diameter portion 32a into the weight change tank 20 through the gas delivery hole 33 and the air supply port 28. Gas is supplied into the tank 20 by burning the gunpowder 38 when resurfacing the submersible after descending to a predetermined depth.
When high-pressure gas is supplied from the gas generator 30 into the tank 20 with the gas generator 30 open, the flexible diaphragm 21 is pushed down by the gas pressure, and the ballast water in the tank 20 flows into the sea from the inlet ports 22 and 22. At the same time, the tank is filled with flotation gas to replace this ballast water. In addition, at this time, the exhaust electromagnetic valves 27, 2 at the top of the tank
7 is closed, the gas supplied into the tank 20 will not be released to the outside from the exhaust ports 25, 25. Furthermore, the amount of high-pressure gas supplied from the gas generator 30 is set to the amount necessary to push the diaphragm 21 down to the state along the inner surface of the lower half of the tank (the state shown by the chain line in FIG. 1). In this embodiment, the above amount of gas is secured by burning the gunpowder 38, 38 in the two gunpowder cartridges 36, 36. That is, the gas generator 30 uses two gunpowder cartridges 36, 36 for one ascent of the submersible, and in this embodiment, the gas generator 30 uses eight gunpowder cartridges 36, 36. Since it is loaded, the submersible can descend and ascend up to four times in succession. Note that the combination of the two gunpowder cartridges 36, 36 used for one ascent may be selected in any way, but in order to supply gas evenly into the tank 20, it is necessary to For example, by combining items in symmetrical positions, 1
It is desirable to use the two cartridges at the front and rear ends for the second ascent, and to use the two central cartridges for the last (fourth) ascent. Furthermore, gas is supplied to the front and rear tanks 20, 20 from the respective gas generators 30, 30 at the same time.

次に、上記潜水機の潜降・浮上動作を第8図を
参照して説明する。この潜水機は、母船40に搭
載されて調査海域まで運ばれ、アンテナ19を突
き出した状態で海面に吊り降ろされる。なお、潜
水機内の制御装置16のプログラム記憶部には、
潜降水深、潜降および浮上角、方位等の潜降・浮
上プログラムを記憶させておき、この潜降・浮上
プログラムに基づいて、垂直尾翼13,13およ
び水平尾翼14,14の操舵と、重量変更タンク
20の注排水口22,22および排気口25,2
5に設けた電磁バルブ24,27の開閉、および
ガス発生装置30の作動を制御させる。しかし
て、海面上の位置P1に吊り降ろされた潜水機に
母船40から潜水開始信号を送信すると、潜水機
はまずアンテナ19を格納した後に、潜水開始指
令に従つて各重量変更タンク20,20の注排水
用バルブ24,24を開いて各タンク20,20
への海水注入を開始する。なお、このとき同時に
各タンク20,20の排気用電磁バルブ27,2
7も開いてタンク20,20内の空気がタンク内
注水にともなつて外部に放出される。この各タン
ク20,20への注水が開始されると、潜水機は
その重量の増加にともなつて潜降を開始する。こ
の潜水機の潜降速度は、初期のうちは遅いが、各
タンク20,20内が満水状態となると潜降速度
は速くなる。なお、各タンク20,20内には、
タンク内が満水状態となつたことを検出するセン
サ(例えば隔膜21で押されて動作する圧力セン
サ)が設けられており、各タンク20,20内が
満水状態になると、このセンサからの信号が制御
装置16に送られて注排水用バルブ24,24と
排気用電磁バルブ27,27とが閉じられる。こ
の潜降において、潜水機は、無動力の航空機と同
様に、その潜降力を潜水機本体10に設けられて
いる主翼12,12により推進力に変換して、前
方に進行しながら斜め方向に潜降して行く。すな
わち、上記主翼12,12は、潜水機の潜降およ
び浮上に対して逆向きの揚力を発生させるため、
この主翼12,12の角度によつて決まる揚力比
(航空機では滑空比ともいう)に応じた推進力が
生じ、潜水機がその潜降にともなつて前方に進行
して行く。また、この潜降中に水平尾翼14,1
4を操舵して潜水機の縦方向の向きを変えると、
進行方向に対する主翼12,12の角度が変化し
て潜降力と主翼12,12によつて得られる推進
力との比(揚抗比)が変化し、潜水機の潜降角が
変化する。さらに、垂直尾翼13,13を操舵し
て潜水機の横方向の向きを変えると、その方向に
潜水機が進行する。そして、潜水機は、必要に応
じて垂直尾翼13,13および水平尾翼14,1
4を操舵して、潜降・浮上プログラムに基づく所
定の潜降方向に潜降して行き、この潜降を行ない
ながら海象センサ18a,18bにより海象デー
タを収集してこれを制御装置16のデータ記憶部
に記憶する。また、潜水機が所定水深(第8図で
は1000m)の潜降目標位置P2に到達してこの深
度が航法センサ17で検出されると、潜水機は、
各タンク20,20の注排水用電磁バルブ24,
24を開くとともに、各ガス発生装置30,30
の2個の火薬カートリツジ36,36の火薬3
8,38を燃焼させて各タンク20,20内に高
圧ガスを供給し、タンク20,20内のバラスト
水を排水するとともにこのタンク20,20内に
ガスを満たして浮上する。なお、各タンク20,
20内には、タンク内にガスが充満したことを検
出するセンサ(例えば隔膜21で押されて動作す
る圧力センサ)が設けられており、各タンク2
0,20内にガスが充満すると、このセンサから
の信号が制御装置16に送られて注排水用バルブ
24,24この浮上においても、潜水機は、その
浮上力を主翼12,12により推進力に変換し
て、前方に進行しながら斜め方向に浮上して行
く。またこの浮上中に水平尾翼14,14を操舵
すると、上述した潜降時と同様に潜水機の潜降角
が変化し、さらに垂直尾翼13,13を操舵する
と、その方向に潜水機が進行する。そして潜水機
は、この浮上時にも必要に応じて垂直尾翼13,
13および水平尾翼14,14を操舵して潜降・
浮上プログラムに基づく所定の浮上方向に浮上し
て行き、この浮上を行ないながら海象センサ18
a,18bにより海象データを収集してこれを制
御装置16のデータ記憶部に記憶する。そして、
潜水機が海面上の浮上目標位置P3に浮上する
と、潜水機はアンテナ19を突き出してデータ記
憶部に記憶しておいた海象データを母船40に送
信し、この後データ記憶部をクリアする。
Next, the descent and ascent operations of the above-mentioned submersible will be explained with reference to FIG. This submersible is mounted on a mother ship 40, transported to the survey area, and lowered to the sea surface with the antenna 19 protruding. Note that the program storage section of the control device 16 in the submersible includes:
A descent/ascent program including the descent depth, descent and ascent angle, direction, etc. is stored, and based on this descent/ascent program, the vertical stabilizer 13, 13 and the horizontal stabilizer 14, 14 are steered, and the weight Filling and draining ports 22, 22 and exhaust ports 25, 2 of the change tank 20
The opening/closing of the electromagnetic valves 24 and 27 provided at 5 and the operation of the gas generator 30 are controlled. When a dive start signal is transmitted from the mother ship 40 to the submersible suspended at the position P1 above the sea surface, the submersible first retracts the antenna 19, and then, in accordance with the dive start command, sends a dive start signal to each weight change tank 20, 20. Open the valves 24, 24 for filling and draining each tank 20, 20.
Start injecting seawater into the area. At this time, the exhaust electromagnetic valves 27 and 2 of each tank 20 and 20 are simultaneously closed.
7 is also opened, and the air inside the tanks 20, 20 is released to the outside as water is poured into the tanks. When water starts to be poured into the tanks 20, 20, the submersible starts descending as its weight increases. The descending speed of this submersible is slow at the beginning, but when the tanks 20, 20 are filled with water, the descending speed becomes faster. In addition, in each tank 20, 20,
A sensor (for example, a pressure sensor operated by being pressed by the diaphragm 21) is provided to detect when the inside of the tank is full of water, and when the inside of each tank 20, 20 becomes full of water, a signal from this sensor is sent. The water is sent to the control device 16, and the water injection and drainage valves 24, 24 and the exhaust electromagnetic valves 27, 27 are closed. During this descent, the submarine converts its descent force into propulsive force using the main wings 12, 12 provided on the main body 10, and moves forward while moving diagonally. I'm going to dive into. That is, since the main wings 12 generate lift in the opposite direction to the descent and ascent of the submersible,
A propulsive force is generated according to the lift ratio (also called glide ratio in aircraft) determined by the angles of the main wings 12, 12, and the submersible moves forward as it descends. Also, during this descent, the horizontal stabilizer 14, 1
4 to change the vertical direction of the submersible,
The angle of the main wings 12, 12 with respect to the traveling direction changes, the ratio of the diving force to the propulsive force obtained by the main wings 12, 12 (lift-drag ratio) changes, and the diving angle of the submarine changes. Furthermore, when the vertical stabilizers 13, 13 are steered to change the lateral direction of the submersible, the submersible will proceed in that direction. Then, the submersible can move vertical stabilizers 13, 13 and horizontal stabilizers 14, 1 as necessary.
4 to descend in a predetermined direction based on the descent/surfacing program, and while descending, sea condition data is collected by the sea condition sensors 18a and 18b, and this data is sent to the control device 16. Store in the storage unit. Further, when the submersible reaches the diving target position P2 at a predetermined depth (1000 m in FIG. 8) and this depth is detected by the navigation sensor 17, the submersible
Solenoid valve 24 for filling and draining each tank 20, 20,
24 and open each gas generator 30, 30.
two gunpowder cartridges 36, 36 gunpowder 3
8, 38 is burned to supply high pressure gas into each tank 20, 20, the ballast water in the tanks 20, 20 is drained, and the tanks 20, 20 are filled with gas and floated. In addition, each tank 20,
A sensor (for example, a pressure sensor that is pressed by the diaphragm 21) is provided in each tank 20 to detect that the tank is filled with gas.
When gas fills the 0, 20, a signal from this sensor is sent to the control device 16, and the water injection valves 24, 24. Even during this ascent, the submersible uses the levitation force as a propulsion force using the main wings 12, 12. Convert to , and float diagonally while moving forward. Also, if the horizontal stabilizers 14, 14 are steered during this ascent, the diving angle of the submersible will change in the same way as when descending, and if the vertical stabilizers 13, 13 are further steered, the submersible will advance in that direction. . The submersible also uses the vertical tail 13 as needed during this ascent.
13 and the horizontal stabilizer 14, 14 to descend and
It ascends in a predetermined ascending direction based on the ascending program, and while performing this ascending, the sea state sensor 18
a, 18b collect oceanographic data and store it in the data storage section of the control device 16. and,
When the submersible ascends to the surface target position P3 on the sea surface, the submersible protrudes the antenna 19 and transmits the sea data stored in the data storage section to the mother ship 40, and then clears the data storage section.

また、潜水機に続けて2回目の潜降・浮上を行
なわせる場合は、浮上した潜水機に母船40から
再び潜降開始信号を送信すればよく、この潜降開
始信号を潜水機に送信すると、潜水機は上記1回
目の潜降・浮上と同様にして潜降目標位置P4ま
で潜降した後に、浮上目標位置P5に浮上して収
集した海象データを母船40に送信する。これは
3回目以降の潜降・浮上においても同様である。
また、潜水機に方向転換を行なわせる場合は、浮
上した潜水機に母船40から潜降開始信号を送信
するときに、この潜降開始信号とともに方向転換
信号を送信すればよく、例えば第8図においてP
5の位置に浮上した潜水機に潜降開始信号ととも
に180度の方向転換信号を送信すると、潜水機は
その潜降速度が所定速度(尾翼の操舵による潜水
機の方向制御が利き始める速度)以上になるまで
は方向転換動作を行なわずに潜降して行き、潜降
速度が所定速度以上になつた後にあらかじめ設定
された所定水深位置P6(第8図では水深約
500mの位置)で垂直尾翼13,13を操舵して
180度横旋回し、この位置P6から潜降目標位置
P7に向かつて潜降し、次いで浮上目標位置P8
に浮上する。なお、第8図は、潜水機が母船40
から遠ざかる方向に向かつて2回の潜降・浮上を
繰返し、この後2回の潜降・浮上を繰返して母船
40側に戻つてくるパターンを示しており、潜水
機は最終的に母船40の近くの位置P10に浮上
して母船40に回収される。また、この回収され
た潜水機は、フエアリングカバー11aを外して
各ガス発生装置30,30からカートリツジリテ
ーナ34,34を取外し、火薬カートリツジ3
6,36を交換してこのカートリツジリテーナ3
4,34を再びガス発生装置30,30に装着す
るとともにフエアリングカバー11aを取付ける
ことにより、繰返し海中の海象調査に使用するこ
とができる。
In addition, if you want the submersible to descend and ascend for the second time, the mother ship 40 should send the descending start signal again to the submersible that has surfaced. , the submersible descends to the target position P4 in the same way as the first descent and ascent, and then ascends to the target position P5 and transmits the collected sea data to the mother ship 40. This also applies to the third and subsequent descents and ascents.
In addition, in order to cause the submersible to change direction, when transmitting a descent start signal from the mother ship 40 to the surfaced submersible, a direction change signal may be sent together with the descent start signal. For example, as shown in FIG. In P
When a 180 degree change of direction signal is sent to the submersible that has surfaced at position 5 along with a descent start signal, the submersible will descend at a predetermined speed (the speed at which the direction of the submersible begins to be controlled by steering the tail). The diver descends without changing direction until the speed reaches a predetermined speed, and after the descending speed reaches a predetermined speed or higher, the predetermined water depth position P6 (in Figure 8, the water depth is approximately
500m) and steer the vertical stabilizers 13, 13.
Turn horizontally 180 degrees, descend from this position P6 toward the target position P7, and then ascend to the target position P8.
to surface. In addition, Figure 8 shows that the submersible is on the mother ship 40.
The pattern shows a pattern in which the submersible repeats two descents and surfacings while heading away from the mothership 40, and then repeats two descents and surfacings to return to the mothership 40 side. It floats to a nearby position P10 and is recovered by the mother ship 40. In addition, in this recovered submersible, the fairing cover 11a is removed, the cartridge retainers 34, 34 are removed from each gas generator 30, 30, and the explosive cartridge 3 is removed.
Replace 6 and 36 with this cartridge retainer 3.
By attaching the gas generators 4 and 34 to the gas generators 30 and 30 again and attaching the fairing cover 11a, they can be repeatedly used for underwater oceanographic surveys.

すなわち、上記潜水機は、火薬38の燃焼によ
り高圧ガスを発生してこの高圧ガスを重量変更タ
ンク20に供給することにより、このガス圧でタ
ンク20内のバラスト水を排水して浮上するもの
であり、この潜水機によれば、推進動力を使用せ
ずかつ経費のかからない水バラストを利用して潜
降・浮上するものでありながら、浮上時における
バラスト水の排水をポンプによらずに行なうこと
ができるから、バラスト水排水装置にかかる費用
を低減して潜水機の価格を下げることができる。
しかも、上記潜水機においては、潜水機本体10
に、潜降および浮上に対して逆向きの揚力を発生
させる主翼12,12と、操舵可能な垂直尾翼1
3,13と水平尾翼14,14を設けているた
め、無動力の航空機と同様に、潜降・浮上力を主
翼12,12により推進力に変換させることがで
きる。したがつて、潜水機を前進させながら斜め
方向に潜降・浮上させることができるし、また、
水平尾翼14,14を操舵して潜水機の縦方向の
向きを変えることにより、潜降・浮上力と主翼1
2,12によつて得られる推進力との比を変化さ
せて潜水機の潜降角および浮上角を任意に変える
とともに、垂直尾翼13,13を操舵して潜水機
の横方向の向きを変えることにより潜水機の横方
向への進行角も任意に変えることができるから、
潜水機を種々の進行パターンで潜降・浮上させる
ことができる。
That is, the diving machine generates high pressure gas by burning the gunpowder 38, supplies this high pressure gas to the weight change tank 20, uses this gas pressure to drain the ballast water in the tank 20, and floats to the surface. Although this submersible does not use propulsion power and uses inexpensive water ballast to descend and ascend, it also drains ballast water during surfacing without using a pump. This reduces the cost of ballast water drainage equipment and lowers the price of submersibles.
Moreover, in the above-mentioned submersible machine, the main body 10 of the submersible machine
Main wings 12, 12 generate lift in the opposite direction to descent and ascent, and a steerable vertical tail 1.
3, 13 and horizontal stabilizers 14, 14, the main wings 12, 12 can convert descent and surfacing forces into propulsive forces, similar to non-powered aircraft. Therefore, it is possible to descend and ascend diagonally while moving the submersible forward, and
By steering the horizontal stabilizers 14, 14 and changing the vertical direction of the submersible, the descent and levitation forces and the main wing 1
2 and 12 to arbitrarily change the descent angle and ascent angle of the submersible, and also change the lateral direction of the submersible by steering the vertical stabilizers 13 and 13. This allows you to arbitrarily change the lateral direction of the submersible.
The submersible can descend and ascend in various patterns.

さらに、上記潜水機では、ガス発生装置30を
複数回のガス発生が可能なものとしているため、
重量変更タンク20内への注水およびガス供給に
よる排水の繰返しにより、潜水機に複数回の潜
降・浮上を連続して繰返させることができる。
Furthermore, in the above-mentioned diving machine, since the gas generator 30 is capable of generating gas multiple times,
By repeatedly pouring water into the weight change tank 20 and draining water by supplying gas, the submersible can continuously repeat multiple descents and ascents.

なお、上記実施例では、各ガス発生装置30,
30に8個の火薬カートリツジ36,36を装填
してこの火薬カートリツジ36,36を2個ずつ
使用することにより、潜水機に最高4回の潜降・
浮上を行なわせるようにしているが、ガス発生装
置30,30に装填する火薬カートリツジ36,
36の数および1回の浮上に使用する火薬カート
リツジ数は上記実施例に限られるものではなく、
また重量変更タンク20の数も1個あるいは3個
以上としてもよいし、さらにガス発生装置を1基
だけとして、その発生ガスを複数の重量変更タン
クに分岐供給するようにしてもよい。また、重量
変更タンク20の内部を上下に仕切る隔膜21
は、ゴム等の伸縮可能な気密弾性膜に耐熱コーテ
イングを施したものでもよい。
In addition, in the above embodiment, each gas generator 30,
By loading eight gunpowder cartridges 36, 36 into the submersible aircraft and using two gunpowder cartridges 36, 36 each, the submersible can carry out up to four descents.
Although levitation is performed, the gunpowder cartridges 36, which are loaded into the gas generators 30, 30,
The number of 36 and the number of gunpowder cartridges used for one levitation are not limited to the above examples,
Further, the number of weight change tanks 20 may be one or three or more, or the number of gas generators may be one, and the generated gas may be branched and supplied to a plurality of weight change tanks. Also, a diaphragm 21 that partitions the inside of the weight change tank 20 into upper and lower parts.
Alternatively, a heat-resistant coating may be applied to a stretchable airtight elastic film made of rubber or the like.

また、上記実施例では、各重量変更タンク20
に高圧ガスを供給するガス発生装置30として、
火薬の燃焼により高圧ガスを発生するものを採用
しているが、このガス発生装置は、液化可燃性ガ
スの燃焼により高圧ガスを発生するものとしても
よく、その場合は、潜水機内に液体水素やケロシ
ン等の液化可燃性ガスを充填したボンベと酸素ボ
ンベとを交換可能に搭載するとともに、重量変更
タンクの給気口に燃焼室を接続して、この燃焼室
に前記両ボンベをバルブを備えた配管を介して接
続し、両ボンベからそれぞれ液化可燃性ガスと酸
素とを所定量ずつ送り込むことにより、燃焼室内
で液化可燃性ガスを燃焼させて発生した高圧ガス
を重量変更タンクに供給するようにすればよい。
なお、液化ガスを利用する方法としては、単に液
化ガスを気化させて重量変更タンクに供給するこ
とも考えられるが、これでは大量の液化ガスを搭
載しておかなければならないためそのボンベが大
型になるし、また液化ガスを気化させたガスをタ
ンク内に供給したのでは、このガスによつてタン
ク内が冷やされるために内部のバラスト水が凍結
して排水できなくなつてしまうこともある。この
点、上記のように液化可燃性ガスを燃焼させて高
圧ガスを発生するようにすれば、少ない液化ガス
量で大量のガスを発生させることができるから、
搭載するボンベは小形のもので十分であるし、ま
たタンク内に供給されるガスの温度も高いから、
タンク内のバラスト水が凍結して排水できなくな
ることもない。
Furthermore, in the above embodiment, each weight change tank 20
As a gas generator 30 that supplies high pressure gas to
Although a device that generates high-pressure gas by burning gunpowder is used, this gas generator may also generate high-pressure gas by burning liquefied flammable gas. In that case, liquid hydrogen or A cylinder filled with liquefied flammable gas such as kerosene and an oxygen cylinder are installed interchangeably, and a combustion chamber is connected to the air supply port of the weight change tank, and both cylinders are connected to the combustion chamber with a valve. By connecting via piping and sending predetermined amounts of liquefied flammable gas and oxygen from both cylinders, the high-pressure gas generated by burning the liquefied flammable gas in the combustion chamber is supplied to the weight change tank. do it.
One possible method of using liquefied gas is to simply vaporize it and supply it to the weight change tank, but this would require carrying a large amount of liquefied gas, making the cylinder large. Furthermore, if liquefied gas is supplied into the tank, the ballast water inside the tank may freeze and become impossible to drain because the gas cools the tank. In this regard, if liquefied combustible gas is burned to generate high-pressure gas as described above, a large amount of gas can be generated with a small amount of liquefied gas.
A small cylinder is sufficient, and the temperature of the gas supplied into the tank is high.
Ballast water in the tank will not freeze and become impossible to drain.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の無動力潜水機によれば、推進動力を
使用せずかつ経費のかからない水バラストを利用
して潜降・浮上するものでありながら、浮上時に
おけるバラスト水の排水をポンプによらずに行な
うことができるから、バラスト水排水装置にかか
る費用を低減して潜水機の価格を下げることがで
きる。しかも、この発明においては、潜水機本体
に、潜降および浮上に対して逆向きの揚力を発生
させる主翼と、操舵可能な垂直尾翼と水平尾翼と
を設けているため、無動力の航空機と同様に、潜
降・浮上力を主翼により推進力に変換させること
ができ、したがつて、潜水機を前進させながら斜
め方向に潜降・浮上させることができるし、ま
た、水平尾翼を操舵して潜水機の縦方向の向きを
変えることにより、潜降・浮上力と主翼によつて
得られる推進力との比を変化させて潜水機の潜降
角および浮上角を任意に変えるとともに、垂直尾
翼を操舵して潜水機の横方向の向きを変えること
により潜水機の横方向への進行角も任意に変える
ことができるから、潜水機を種々の進行パターン
で潜降・浮上させることができる。さらに、この
発明では、上記ガス発生装置を複数回のガス発生
が可能なものとしているため、重量変更タンク内
への注水およびガス供給による排水の繰返しによ
り、潜水機に複数回の潜降・浮上を連続して繰返
させることができる。
According to the non-powered submersible of this invention, although it descends and ascends by using water ballast, which is inexpensive and does not use propulsion power, the ballast water is drained during surfacing without using a pump. Since this can be done, the cost of the ballast water drainage system can be reduced and the price of the submersible can be lowered. Moreover, in this invention, the main body of the submersible is equipped with a main wing that generates lift in the opposite direction to descent and ascent, and a steerable vertical tail and horizontal tail, so it is similar to a non-powered aircraft. In addition, the diving and surfacing forces can be converted into propulsive force by the main wings, which allows the submersible to descend and ascend diagonally while moving forward, and by steering the horizontal stabilizer. By changing the vertical direction of the submersible, the ratio between the descent/levitation force and the propulsive force obtained by the main wings can be changed to arbitrarily change the dive angle and ascent angle of the submersible, and the vertical tail By steering the submersible to change the lateral direction of the submersible, the angle of lateral movement of the submersible can be arbitrarily changed, so the submersible can descend and ascend in various patterns. Furthermore, in this invention, since the gas generator is capable of generating gas multiple times, by repeatedly pouring water into the weight change tank and draining water by supplying gas, the submersible can descend and ascend multiple times. can be repeated continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示したもので、第
1図および第2図は潜水機内に設けられる重量変
更タンクとガス発生装置の一部切開正面図および
一部切開側面図、第3図および第4図は第1図の
A−A線およびB−B線に沿う拡大断面図、第5
図は第4図のC−C線に沿う断面図、第6図およ
び第7図は潜水機の外観を示す平面図および正面
図、第8図は潜水機の潜降・浮上パターン図であ
る。 10……潜水機本体、12……主翼、13……
垂直尾翼、14……水平尾翼、20……重量変更
タンク、21……隔膜、22……注排水口、23
……注排水管、24……注排水用電磁バルブ、2
5……排気口、26……排気管、27……排気用
電磁バルブ、28……給気口、30……ガス発生
装置、31……基体、32……火薬装填穴、34
……カートリツジリテーナ、36……火薬カート
リツジ、37……プライマ、38……火薬、39
……電気コンタクトピン。
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are a partially cutaway front view and a partially cutaway side view of a weight change tank and gas generator provided in a submersible, and FIG. 3 is a partially cutaway side view. and Fig. 4 is an enlarged sectional view taken along line A-A and line B-B in Fig. 1;
The figure is a sectional view taken along line C-C in Figure 4, Figures 6 and 7 are a plan view and front view showing the external appearance of the submersible, and Figure 8 is a diagram of the descent and ascent patterns of the submersible. . 10... Submarine body, 12... Main wing, 13...
Vertical stabilizer, 14...Horizontal stabilizer, 20...Weight change tank, 21...Diaphragm, 22...Inlet/outlet, 23
...Filling and draining pipe, 24...Solenoid valve for pouring and draining, 2
5... Exhaust port, 26... Exhaust pipe, 27... Exhaust electromagnetic valve, 28... Air supply port, 30... Gas generator, 31... Base, 32... Gunpowder loading hole, 34
... Cartridge retainer, 36 ... Gunpowder cartridge, 37 ... Primer, 38 ... Gunpowder, 39
...Electric contact pin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 推進動力を使用せずに水中を潜降・浮上する
潜水機であつて、 潜降および浮上に対して逆向きの揚力を発生さ
せる主翼と、操舵可能な垂直および水平尾翼とを
設けた潜水機本体に、 密閉容器の内部を可撓性隔膜で上下に区画し、
かつ下部に注排水口を設けるとともに、上部に給
気口とバルブを備えた排気口とを設けた重量変更
タンクと、 火薬の燃焼もしくは液化可燃性ガスの燃焼によ
り高圧ガスを発生し、この発生ガスを前記タンク
内にその給気口から供給する、複数回のガス発生
が可能なガス発生装置と、 前記垂直および水平尾翼の操舵と、前記重量変
更タンクの排気口のバルブの開閉および前記ガス
発生装置の作動を制御する制御装置と、 を設けたことを特徴とする無動力潜水機。
[Scope of Claims] 1. A submersible that descends and ascends underwater without using propulsion power, comprising a main wing that generates a lift force in the opposite direction to the descent and ascent, and a main wing that can be steered vertically and horizontally. The main body of the submersible is equipped with a tail fin, and the inside of the airtight container is divided into upper and lower parts with a flexible diaphragm.
In addition, a weight change tank is provided with an inlet and a drain at the bottom, and an air supply port and an exhaust port with a valve at the top, and a high-pressure gas is generated by combustion of gunpowder or liquefied flammable gas. A gas generator capable of generating gas multiple times, which supplies gas into the tank from its air supply port; Steering the vertical and horizontal stabilizers; opening/closing a valve at the exhaust port of the weight change tank; and controlling the gas supply. A non-powered submarine characterized by comprising: a control device for controlling the operation of a generator;
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