JP2533940B2 - 水中翼船の制御装置 - Google Patents
水中翼船の制御装置Info
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- JP2533940B2 JP2533940B2 JP1174830A JP17483089A JP2533940B2 JP 2533940 B2 JP2533940 B2 JP 2533940B2 JP 1174830 A JP1174830 A JP 1174830A JP 17483089 A JP17483089 A JP 17483089A JP 2533940 B2 JP2533940 B2 JP 2533940B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、船首および船尾に翼を有する水中翼船の翼
走時の制御装置に関する。
走時の制御装置に関する。
従来の技術 水中翼船において、第10図のように、船体101には翼1
02が設けられ、水面103下で水中を進む翼102によつて船
体101が持ち上げられて揚力が生じ、翼走することがで
きる。船体101が旋回する際に、その船体101の甲板また
は床104を水平にしたままにすると、乗客は、遠心力F1
による横方向の力を受け、その乗客の重力F2との合力は
参照符F3で示され、乗り心地が悪くなる。
02が設けられ、水面103下で水中を進む翼102によつて船
体101が持ち上げられて揚力が生じ、翼走することがで
きる。船体101が旋回する際に、その船体101の甲板また
は床104を水平にしたままにすると、乗客は、遠心力F1
による横方向の力を受け、その乗客の重力F2との合力は
参照符F3で示され、乗り心地が悪くなる。
このような問題を解決するための先行技術は、たとえ
ば特開昭55−160679に開示されており、それは簡略化し
て第11図に示されている。舵輪であるヘルムの旋回指令
信号に応答し、第11図で示されるように船体101の横揺
れ角度であるバンク角θ１は、船速に関係なく、決めら
れる。このようなバンク角θ１が得られるように、翼10
2が駆動される。
ば特開昭55−160679に開示されており、それは簡略化し
て第11図に示されている。舵輪であるヘルムの旋回指令
信号に応答し、第11図で示されるように船体101の横揺
れ角度であるバンク角θ１は、船速に関係なく、決めら
れる。このようなバンク角θ１が得られるように、翼10
2が駆動される。
発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、実際の船速が、ヘルムの旋
回指令信号に対応して決定されたバンク角θ１に対応す
る予め想定した船速よりも速いときには、第11図（１）
で示されるように乗客に作用する遠心力F1の床104に平
行な成分が、バンク角θ１による床104に平行な横方向
の力よりも大きくその合力はF11となり、したがつて乗
り心地が悪い。ここで遠心力F1と乗客の重力F2との合力
F3は、床104に平行な力F11と、床104に垂直な力F12との
合力に等しい。
回指令信号に対応して決定されたバンク角θ１に対応す
る予め想定した船速よりも速いときには、第11図（１）
で示されるように乗客に作用する遠心力F1の床104に平
行な成分が、バンク角θ１による床104に平行な横方向
の力よりも大きくその合力はF11となり、したがつて乗
り心地が悪い。ここで遠心力F1と乗客の重力F2との合力
F3は、床104に平行な力F11と、床104に垂直な力F12との
合力に等しい。
また実際の船速が、前記想定した船速よりも遅いとき
には、第11図（２）で示されるように遠心力F1の床104
に平行な成分が、バンク角θ１による横方向の力より小
さいので、乗客には横方向の力F21が発生し、乗り心地
が悪くなる。
には、第11図（２）で示されるように遠心力F1の床104
に平行な成分が、バンク角θ１による横方向の力より小
さいので、乗客には横方向の力F21が発生し、乗り心地
が悪くなる。
本発明の目的は、旋回時における乗り心地を良好にす
ることができるようにした水中翼船の制御装置を提供す
ることである。
ることができるようにした水中翼船の制御装置を提供す
ることである。
課題を解決するための手段 本発明は、船首にフオワードストラツト３を有し、こ
のフオワードストラツト３に翼13,14が設けられ、船尾
にも左舷と右舷との翼20,21;19,18が設けられる水中翼
船の制御装置において、 旋回のために操作されるヘルム70と、 船尾の左舷の翼21,20を駆動する手段60,59と、 船尾の右舷の翼19,18を駆動する制御56,55と、 オフワードストラツトを駆動する手段90と、 船体の横揺れ角度を検出する垂直ジヤイロ87と、 船体の甲板または床92に平行な横方向に作用する船体
の横方向の加速度を検出する横加速度検出手段78と、 ヘルム70の操舵角に対応する操舵角信号を出力する手
段71と、 横加速度検出手段78の出力と前記操作角信号とを加算
し、船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための信
号を左舷翼駆動手段60,59に与える第１加算回路74,73
と、 横加速度検出手段78の出力と前記操舵角信号とを加算
し、右舷翼19,18が左舷翼21,20とは逆方向に角変位駆動
されて船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための
信号を、右舷翼駆動手段56,55に与える第２加算回路82,
75,77,76と、 垂直ジヤイロ87と、横方向加速度検出手段78との各出
力を加算し、船体が旋回するように、かつ左舷翼21,20
と右舷翼19,18とによつて生じる船体の横揺れ角度の成
分に対応したフオワードストラツトの角度の変化を防ぐ
ための信号をフオワードストラツト駆動手段90に与える
第３加算手段86とを含むことを特徴とする水中翼船の制
御装置である。
のフオワードストラツト３に翼13,14が設けられ、船尾
にも左舷と右舷との翼20,21;19,18が設けられる水中翼
船の制御装置において、 旋回のために操作されるヘルム70と、 船尾の左舷の翼21,20を駆動する手段60,59と、 船尾の右舷の翼19,18を駆動する制御56,55と、 オフワードストラツトを駆動する手段90と、 船体の横揺れ角度を検出する垂直ジヤイロ87と、 船体の甲板または床92に平行な横方向に作用する船体
の横方向の加速度を検出する横加速度検出手段78と、 ヘルム70の操舵角に対応する操舵角信号を出力する手
段71と、 横加速度検出手段78の出力と前記操作角信号とを加算
し、船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための信
号を左舷翼駆動手段60,59に与える第１加算回路74,73
と、 横加速度検出手段78の出力と前記操舵角信号とを加算
し、右舷翼19,18が左舷翼21,20とは逆方向に角変位駆動
されて船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための
信号を、右舷翼駆動手段56,55に与える第２加算回路82,
75,77,76と、 垂直ジヤイロ87と、横方向加速度検出手段78との各出
力を加算し、船体が旋回するように、かつ左舷翼21,20
と右舷翼19,18とによつて生じる船体の横揺れ角度の成
分に対応したフオワードストラツトの角度の変化を防ぐ
ための信号をフオワードストラツト駆動手段90に与える
第３加算手段86とを含むことを特徴とする水中翼船の制
御装置である。
作 用 本発明に従えば、舵輪であるヘルムを操縦して船体を
旋回し、この旋回時における船体の横揺れ角度を垂直ジ
ヤイロで検出し、また遠心力、したがつて船体の甲板ま
たは床に平行な横方向加速度を検出し、こうして得られ
る横揺れ角度、すなわちバンク角と、横方向加速度とに
基づいて、旋回時に発生する遠心力を求めることができ
る。この遠心力が打ち消されるように、船体を傾斜させ
る。これによつて遠心力の床92（後述の第７図参照）に
平行な成分はバンク角θ（後述の第７図参照）による横
方向の力で完全に打ち消され、乗客には横方向の力が加
わることがない。これによつて旋回時に最良の乗り心地
が確保される。
旋回し、この旋回時における船体の横揺れ角度を垂直ジ
ヤイロで検出し、また遠心力、したがつて船体の甲板ま
たは床に平行な横方向加速度を検出し、こうして得られ
る横揺れ角度、すなわちバンク角と、横方向加速度とに
基づいて、旋回時に発生する遠心力を求めることができ
る。この遠心力が打ち消されるように、船体を傾斜させ
る。これによつて遠心力の床92（後述の第７図参照）に
平行な成分はバンク角θ（後述の第７図参照）による横
方向の力で完全に打ち消され、乗客には横方向の力が加
わることがない。これによつて旋回時に最良の乗り心地
が確保される。
また本発明に従えば、船尾に設けられた左舷と右舷と
の翼は、ヘルムの操縦出力に応じて船体が傾斜するよう
に、かつその旋回時に生じる遠心力が打ち消されるよう
に、駆動される。このときフオワードストラツトは、旋
回をすることができるように、しかも船尾に設けられた
左舷と右舷との翼が遠心力を打ち消すように駆動されて
生じる船体の横揺れ角度の成分をなくすように駆動され
る。したがつてヘルムの操作量とフオワードストラツト
の角変位量とを一対一に対応させて船体を旋回させるこ
とができ、操縦性が良好であり、遠心力を打ち消すため
に横揺れ角のみが変化され、旋回方向が変化することは
ない。
の翼は、ヘルムの操縦出力に応じて船体が傾斜するよう
に、かつその旋回時に生じる遠心力が打ち消されるよう
に、駆動される。このときフオワードストラツトは、旋
回をすることができるように、しかも船尾に設けられた
左舷と右舷との翼が遠心力を打ち消すように駆動されて
生じる船体の横揺れ角度の成分をなくすように駆動され
る。したがつてヘルムの操作量とフオワードストラツト
の角変位量とを一対一に対応させて船体を旋回させるこ
とができ、操縦性が良好であり、遠心力を打ち消すため
に横揺れ角のみが変化され、旋回方向が変化することは
ない。
実施例 第１図は本発明の一実施例の簡略化した斜視図であ
り、第２図はその側面図であり、第３図はその底面図で
ある。これらの図面を参照して、水中翼船の船体１の船
首２にはフオワードストラツト３が設けられる。このフ
オワードストラツト３は鉛直軸４のまわりに角変位可能
であり、これによつて舵取りすることができ、支柱また
は方向舵と呼ばれることもある。このフオワードストラ
ツト３の下部には、船首２の翼５が設けられる。
り、第２図はその側面図であり、第３図はその底面図で
ある。これらの図面を参照して、水中翼船の船体１の船
首２にはフオワードストラツト３が設けられる。このフ
オワードストラツト３は鉛直軸４のまわりに角変位可能
であり、これによつて舵取りすることができ、支柱また
は方向舵と呼ばれることもある。このフオワードストラ
ツト３の下部には、船首２の翼５が設けられる。
船体１の船尾６には、一対のアフトストラツト7,8が
設けられ、これらのアフトストラツト7,8間にわたつて
船尾の翼９が設けられる。アフトストラツト7,8間の中
央位置には、ガス・タービン水噴射推進装置10が設けら
れ、これによつて船体１は前方（第１図〜第３図）の右
方に前進駆動され、またその噴射水の向きを変化して、
行進することもまた可能である。フオワードフラツプ1
3,14およびアウトフラツプ18〜21を主として使用して、
船体１を縦揺れ（pitch）軸Ｙおよび横揺れ（roll）軸
Ｘのまわりに制御され、またフオワードストラツト３と
組合わせて使用して、旋回中に船体１をその横揺れ軸Ｘ
のまわりに傾斜させることも可能である。さらに船体１
は、片揺れ（yaw）軸Ｚのまわりに運動をすることもあ
る。
設けられ、これらのアフトストラツト7,8間にわたつて
船尾の翼９が設けられる。アフトストラツト7,8間の中
央位置には、ガス・タービン水噴射推進装置10が設けら
れ、これによつて船体１は前方（第１図〜第３図）の右
方に前進駆動され、またその噴射水の向きを変化して、
行進することもまた可能である。フオワードフラツプ1
3,14およびアウトフラツプ18〜21を主として使用して、
船体１を縦揺れ（pitch）軸Ｙおよび横揺れ（roll）軸
Ｘのまわりに制御され、またフオワードストラツト３と
組合わせて使用して、旋回中に船体１をその横揺れ軸Ｘ
のまわりに傾斜させることも可能である。さらに船体１
は、片揺れ（yaw）軸Ｚのまわりに運動をすることもあ
る。
第４図は、翼5,9付近の拡大して示す斜視図である。
フオワードストラツト３の下部には、フオワードフオイ
ル11,12が左右に突出して延び、このフオワードフオイ
ル11,12の後方に、フオワードフラツプ13,14が支持され
る。これらのフオワードフラツプ13,14は、相互に連結
されて同期して作動し、したがつて船首２に単１個のフ
ラツプが設けてあるということができる。
フオワードストラツト３の下部には、フオワードフオイ
ル11,12が左右に突出して延び、このフオワードフオイ
ル11,12の後方に、フオワードフラツプ13,14が支持され
る。これらのフオワードフラツプ13,14は、相互に連結
されて同期して作動し、したがつて船首２に単１個のフ
ラツプが設けてあるということができる。
船尾６には前述のようにアフトストラツト7,8が下方
に突出して設けられる。翼９はこれらのアフトストラツ
ト7,8間にわたつて延びる左右のアフトフオイル16,17
と、これらの後方に支持される２組の対をなすアフトフ
ラツプ18,19;20,21とから成る。右舵のアフトフオイル1
6の後方に配置される一対のアフトフラツプ18,19は、同
期して作動することもできるけれども、個別的に作動す
ることもまた可能である。左舷のアフトフオイル17の後
方に配置されている一対のアフトフラツプ20,21もま
た、同期して作動することもできるが個別的に作動する
ことも可能である。
に突出して設けられる。翼９はこれらのアフトストラツ
ト7,8間にわたつて延びる左右のアフトフオイル16,17
と、これらの後方に支持される２組の対をなすアフトフ
ラツプ18,19;20,21とから成る。右舵のアフトフオイル1
6の後方に配置される一対のアフトフラツプ18,19は、同
期して作動することもできるけれども、個別的に作動す
ることもまた可能である。左舷のアフトフオイル17の後
方に配置されている一対のアフトフラツプ20,21もま
た、同期して作動することもできるが個別的に作動する
ことも可能である。
アフトストラツト7,8間で、船体１に取付けられてい
るガス・タービン噴射水推進装置10は、右舷側と左舷側
とに噴射水を後方に向けて噴射する推進ポンプ22,23
と、これらのポンプ22,23に海水などの水が共通に吸入
されて供給される吸入口24を有するノズル25と、ポンプ
22,23を駆動するガス・タービン26,27とを含む。タービ
ン26,27の出力軸28,29からは、減速機30,31を介してポ
ンプ22,23に動力が伝達されて、ポンプ22,23が駆動され
る。
るガス・タービン噴射水推進装置10は、右舷側と左舷側
とに噴射水を後方に向けて噴射する推進ポンプ22,23
と、これらのポンプ22,23に海水などの水が共通に吸入
されて供給される吸入口24を有するノズル25と、ポンプ
22,23を駆動するガス・タービン26,27とを含む。タービ
ン26,27の出力軸28,29からは、減速機30,31を介してポ
ンプ22,23に動力が伝達されて、ポンプ22,23が駆動され
る。
第５図は、本発明の一実施例のアフトフラツプ18,19;
20,21と、フオワードストラツト３とを駆動するための
構成を示すブロツク図である。舵輪であるヘルム70は、
操作者によつて角変位して操舵され、その操舵角に比例
した電気信号である操舵出力は、増幅回路71によつて増
幅され、ライン72から、加算回路73,74の一方の入力に
与えられるとともに、逆転器75において極性が逆転さ
れ、加算回路76,77の一方の入力に与えられる。船体１
の船首２には、横加速度計78が取り付けられている。こ
の横加速時計78は、船体１の甲板または床92（後述の第
７図参照）に平行な横方向に作用する遠心力に対応した
加速度を検出し、この加速度に比例した電気信号をライ
ン79に導出する。横方向加速度計78からライン79に導出
される信号は、増幅回路80において増幅され、ライン81
から、加速回路73,74の他方の入力にそれぞれ与えられ
るとともに、逆転器82によつてその極性が逆転されて加
算回路76,77の他方の入力にそれぞれ与えられる。
20,21と、フオワードストラツト３とを駆動するための
構成を示すブロツク図である。舵輪であるヘルム70は、
操作者によつて角変位して操舵され、その操舵角に比例
した電気信号である操舵出力は、増幅回路71によつて増
幅され、ライン72から、加算回路73,74の一方の入力に
与えられるとともに、逆転器75において極性が逆転さ
れ、加算回路76,77の一方の入力に与えられる。船体１
の船首２には、横加速度計78が取り付けられている。こ
の横加速時計78は、船体１の甲板または床92（後述の第
７図参照）に平行な横方向に作用する遠心力に対応した
加速度を検出し、この加速度に比例した電気信号をライ
ン79に導出する。横方向加速度計78からライン79に導出
される信号は、増幅回路80において増幅され、ライン81
から、加速回路73,74の他方の入力にそれぞれ与えられ
るとともに、逆転器82によつてその極性が逆転されて加
算回路76,77の他方の入力にそれぞれ与えられる。
加算回路73の出力は、左舷側のアフトフラツプ21を駆
動するサーボ回路60に与えられ、また加算回路74の出力
は左舷側のアフトフラツプ20を駆動するサーボ回路59に
与えられる。また加算回路76の出力は、右舷側のアフト
フラツプ18を駆動するサーボ回路55に与えられ、加算回
路77の出力は右舷側のアフトフラツプ19を駆動するサー
ボ回路56に与えられる。
動するサーボ回路60に与えられ、また加算回路74の出力
は左舷側のアフトフラツプ20を駆動するサーボ回路59に
与えられる。また加算回路76の出力は、右舷側のアフト
フラツプ18を駆動するサーボ回路55に与えられ、加算回
路77の出力は右舷側のアフトフラツプ19を駆動するサー
ボ回路56に与えられる。
ライン72に増幅回路71から導出される信号は、アフト
フラツプ18〜21を角変位駆動して、右舷のアフトフラツ
プ18,19と、左舷のアフトフラツプ20,21との角度を相互
に逆方向とし、ヘルム70の操舵量に対応して船体１が傾
斜するように駆動されるための信号である。
フラツプ18〜21を角変位駆動して、右舷のアフトフラツ
プ18,19と、左舷のアフトフラツプ20,21との角度を相互
に逆方向とし、ヘルム70の操舵量に対応して船体１が傾
斜するように駆動されるための信号である。
ライン81に増幅回路80から導出される信号は、船体１
の遠心力による横方向加速度を打ち消す横揺れ角度の成
分を発生させるためにアフトフラツプ18〜21を駆動する
信号である。
の遠心力による横方向加速度を打ち消す横揺れ角度の成
分を発生させるためにアフトフラツプ18〜21を駆動する
信号である。
横加速度計78からライン79に導出される信号はまた、
増幅回路84からライン85を介して加算回路86の一方の入
力に与えられる。船体１にはバンク角θである横揺れ角
度を検出する垂直ジヤイロ87が設けられる。この垂直ジ
ヤイロ87の横揺れ角度θを表す電気信号は、増幅回路88
において増幅され、ライン89を経て加算回路86の他方の
入力に与えられる。加算回路86の出力は、フオワードス
トラツト３を駆動するサーボ回路90に与えられる。この
ライン86に導出される増幅回路88からの出力は、垂直ジ
ヤイロ87によつて検出された横揺れ角度に対応して、方
向舵であるフオワードストラツトを角変位して旋回する
ための信号である。このライン89に関連して、ライン85
に増幅回路84から与えられる信号は、前述のライン81に
与えられる信号によつてアフトフラツプ18〜21を駆動し
て生じた横揺れ角度の成分によつて、フオワードストラ
ツト３が角変位することを打ち消して補償するための信
号である。したがつてフオワードスラツト３は、アフト
フラツプ18〜21が遠心力を打ち消すように駆動されるこ
とによつて生じる船体の横揺れ角度の成分によつては、
角度変位駆動されないことにより、操縦性が向上され
る。
増幅回路84からライン85を介して加算回路86の一方の入
力に与えられる。船体１にはバンク角θである横揺れ角
度を検出する垂直ジヤイロ87が設けられる。この垂直ジ
ヤイロ87の横揺れ角度θを表す電気信号は、増幅回路88
において増幅され、ライン89を経て加算回路86の他方の
入力に与えられる。加算回路86の出力は、フオワードス
トラツト３を駆動するサーボ回路90に与えられる。この
ライン86に導出される増幅回路88からの出力は、垂直ジ
ヤイロ87によつて検出された横揺れ角度に対応して、方
向舵であるフオワードストラツトを角変位して旋回する
ための信号である。このライン89に関連して、ライン85
に増幅回路84から与えられる信号は、前述のライン81に
与えられる信号によつてアフトフラツプ18〜21を駆動し
て生じた横揺れ角度の成分によつて、フオワードストラ
ツト３が角変位することを打ち消して補償するための信
号である。したがつてフオワードスラツト３は、アフト
フラツプ18〜21が遠心力を打ち消すように駆動されるこ
とによつて生じる船体の横揺れ角度の成分によつては、
角度変位駆動されないことにより、操縦性が向上され
る。
第６図を参照して、前述の第５図の構成による動作を
説明する。ステツプn1において舵輪であるヘルム70を操
作する。ステツプn2では、サーボ回路55,56;59,60によ
つてアフトフラツプ18,19;20,21が駆動される。そのた
めステツプn3では、船体１が横に傾斜して、第７図に示
される状態となる。そのためステツプn4では、垂直ジヤ
イロ87が横揺れ角度θを検出する。ステツプn5では、こ
の垂直ジヤイロ87の出力に基づいてサーボ回路90はフオ
ワードストラツト３を駆動する。その結果、ステツプn6
では、船体１が旋回する。ステツプn7において、横加速
度計78は、遠心力に対応した甲板または床に平行な横方
向の加速度を検出する。ステップn8では、その横方向の
加速度が零であるかが判断され、零でないときには、ス
テツプn9において、その加速度計78の出力に基づいて、
サーボ回路55,56;59,60はアフトフラツプ18〜21を駆動
して、遠心力、したがつて横方向の成分を打ち消し、ま
たサーボ回路90の働きによつてフオワードストラツト３
が補償的に駆動される。
説明する。ステツプn1において舵輪であるヘルム70を操
作する。ステツプn2では、サーボ回路55,56;59,60によ
つてアフトフラツプ18,19;20,21が駆動される。そのた
めステツプn3では、船体１が横に傾斜して、第７図に示
される状態となる。そのためステツプn4では、垂直ジヤ
イロ87が横揺れ角度θを検出する。ステツプn5では、こ
の垂直ジヤイロ87の出力に基づいてサーボ回路90はフオ
ワードストラツト３を駆動する。その結果、ステツプn6
では、船体１が旋回する。ステツプn7において、横加速
度計78は、遠心力に対応した甲板または床に平行な横方
向の加速度を検出する。ステップn8では、その横方向の
加速度が零であるかが判断され、零でないときには、ス
テツプn9において、その加速度計78の出力に基づいて、
サーボ回路55,56;59,60はアフトフラツプ18〜21を駆動
して、遠心力、したがつて横方向の成分を打ち消し、ま
たサーボ回路90の働きによつてフオワードストラツト３
が補償的に駆動される。
こうして前述のように第７図では、乗客に作用する遠
心力F1と、その乗客の重力F2との合力F3は、船体１の垂
直軸91上にあり、船体１は横方向の加速度または遠心力
が打ち消される方向に傾斜されるので、最良の乗り心地
が実現される。このとき、乗客には、床92に平行な方向
に作用する力は零である。
心力F1と、その乗客の重力F2との合力F3は、船体１の垂
直軸91上にあり、船体１は横方向の加速度または遠心力
が打ち消される方向に傾斜されるので、最良の乗り心地
が実現される。このとき、乗客には、床92に平行な方向
に作用する力は零である。
本発明の他の実施例として、横方向の加速度は、片揺
れ速度と、船速と、横揺れ角度θとから演算して求める
ようにしてもよい。この場合、第８図に示される等速円
運動では、第１式と第２式が成立する。
れ速度と、船速と、横揺れ角度θとから演算して求める
ようにしてもよい。この場合、第８図に示される等速円
運動では、第１式と第２式が成立する。
Ｖ＝ｒ・ω …（２） ただし、 Fc:遠心力 V:船速 ω：旋回角速度 m:質量 r:旋回半径 第１式と第２式とから第３式が成立する。
Fc＝ｍ・Ｖ・ω …（３） 本件水中翼船の旋回翼走中において、横方向の力Ｆは
第９図から明らかなように、 Ｆ＝Fc・cosθ−ｍ・ｇ・sinθ …（４） ただし、 θ：横揺れ角（バンク角） g:重力加速度 第１式および第２式を用いて第４式を書き直すと、 Ｆ＝ｍ・Ｖ・ω・cosθ−ｍ・ｇ・sinθ …（５） したがつて横方向の加速度αは ただし、容量の単位は次の通り。
第９図から明らかなように、 Ｆ＝Fc・cosθ−ｍ・ｇ・sinθ …（４） ただし、 θ：横揺れ角（バンク角） g:重力加速度 第１式および第２式を用いて第４式を書き直すと、 Ｆ＝ｍ・Ｖ・ω・cosθ−ｍ・ｇ・sinθ …（５） したがつて横方向の加速度αは ただし、容量の単位は次の通り。
α,g:［m/sec2］，（cm/sec2） V:［m/sec］，（cm/sec） ω:rad/sec θ:rad F,Fc:［Ｎ］，（dyn） m:［Kg］，（ｇ） r:［ｍ］，（cm） ［ ］…MKS系 （ ）…CGS系 横方向の加速度または遠心力は、その他の構成によつ
て求めるようにしてもよい。
て求めるようにしてもよい。
発明の効果 以上のように本発明によれば、旋回時に発生する遠心
力、したがつてその横方向の力が、横揺れ角であるバン
ク角によつて生じる横方向の力で完全に打ち消されるよ
うに船体を傾斜させることが可能になるので、左右旋回
時に最良の乗り心地が確保することができる。特に本発
明によれば、船体は、横方向の加速度、したがつて遠心
力が打ち消される方向に傾斜されるので、最良の乗り心
地が実現される。しかも本発明によれば、フオワードス
トラツト３は、船尾の左舷と右舷との各翼21,20;19,18
が、横方向の加速度、したがつて遠心力を打ち消すよう
に駆動されることによつて生じる船体の横揺れ角度の成
分によつては、角変位駆動されないことになるので、操
縦性が向上される。本発明では、旋回制御は、舵輪であ
るヘルムの操作によつて船尾の左舷と右舷との翼を駆動
して横揺れであるロールを発生させ、その発生したロー
ルによる横揺れ角度を垂直ジヤイロ87で検出して舵であ
るフオワードストラツトを角変位駆動させることによつ
て、達成される。
力、したがつてその横方向の力が、横揺れ角であるバン
ク角によつて生じる横方向の力で完全に打ち消されるよ
うに船体を傾斜させることが可能になるので、左右旋回
時に最良の乗り心地が確保することができる。特に本発
明によれば、船体は、横方向の加速度、したがつて遠心
力が打ち消される方向に傾斜されるので、最良の乗り心
地が実現される。しかも本発明によれば、フオワードス
トラツト３は、船尾の左舷と右舷との各翼21,20;19,18
が、横方向の加速度、したがつて遠心力を打ち消すよう
に駆動されることによつて生じる船体の横揺れ角度の成
分によつては、角変位駆動されないことになるので、操
縦性が向上される。本発明では、旋回制御は、舵輪であ
るヘルムの操作によつて船尾の左舷と右舷との翼を駆動
して横揺れであるロールを発生させ、その発生したロー
ルによる横揺れ角度を垂直ジヤイロ87で検出して舵であ
るフオワードストラツトを角変位駆動させることによつ
て、達成される。
第１図は本発明の一実施例の水中翼船の簡略化した斜視
図、第２図はその水中翼船の側面図、第３図はその水中
翼船の底面図、第４図は翼5,9に関連する構成を示す拡
大斜視図、第５図は本発明の一実施例のアフトフラツプ
18〜21とフオワードストラツト３とを駆動するための構
成を示すブロツク図、第６図は本発明の一実施例の動作
を説明するためのフローチヤート、第７図は本発明の一
実施例において、船体１が遠心力が打ち消されるように
傾斜されて旋回する状態を示す図、第８図は横加速度を
求めるための等速円運動の状態を示す図、第９図は第８
図の等速円運動に基づいて横方向の加速度を求めるため
の式を求めるために用いられる図、第10図は本発明の従
来技術において、船体101を旋回する際に傾けないとき
に乗客に作用する力を示す図、第11図は先行技術におけ
る旋回時に乗客に作用する力を説明するための図であ
る。 １……船体、２……船首、３……フオワードストラツ
ト、5,9……翼、６……船尾、7,8……アフトストラツ
ト、10……ガス・タービン噴射水推進装置、11,12……
フオワードフオイル、13,14……フオワードフラツプ、1
6,17……アフトフオイル、18,19;20,21……アフトフラ
ツプ、22,23……推進ポンプ、26,27……ガス・タービ
ン、70……ヘルム、71,80,84,88……増幅回路、78……
横加速度計、87……垂直ジヤイロ
図、第２図はその水中翼船の側面図、第３図はその水中
翼船の底面図、第４図は翼5,9に関連する構成を示す拡
大斜視図、第５図は本発明の一実施例のアフトフラツプ
18〜21とフオワードストラツト３とを駆動するための構
成を示すブロツク図、第６図は本発明の一実施例の動作
を説明するためのフローチヤート、第７図は本発明の一
実施例において、船体１が遠心力が打ち消されるように
傾斜されて旋回する状態を示す図、第８図は横加速度を
求めるための等速円運動の状態を示す図、第９図は第８
図の等速円運動に基づいて横方向の加速度を求めるため
の式を求めるために用いられる図、第10図は本発明の従
来技術において、船体101を旋回する際に傾けないとき
に乗客に作用する力を示す図、第11図は先行技術におけ
る旋回時に乗客に作用する力を説明するための図であ
る。 １……船体、２……船首、３……フオワードストラツ
ト、5,9……翼、６……船尾、7,8……アフトストラツ
ト、10……ガス・タービン噴射水推進装置、11,12……
フオワードフオイル、13,14……フオワードフラツプ、1
6,17……アフトフオイル、18,19;20,21……アフトフラ
ツプ、22,23……推進ポンプ、26,27……ガス・タービ
ン、70……ヘルム、71,80,84,88……増幅回路、78……
横加速度計、87……垂直ジヤイロ
Claims (1)
- 【請求項１】船首にフオワードストラツト３を有し、こ
のフオワードストラツト３に翼13,14が設けられ、船尾
にも左舷と右舷との翼20,21;19,18が設けられる水中翼
船の制御装置において、 旋回のために操作されるヘルム70と、 船尾の左舷の翼21,20を駆動する手段60,59と、 船尾の右舷の翼19,18を駆動する制御56,55と、 オフワードストラツトを駆動する手段90と、 船体の横揺れ角度を検出する垂直ジヤイロ87と、 船体の甲板または床92に平行な横方向に作用する船体の
横方向の加速度を検出する横加速度検出手段78と、 ヘルム70の操舵角に対応する操舵角信号を出力する手段
71と、 横加速度検出手段78の出力と前記操作角信号とを加算
し、船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための信
号を左舷翼駆動手段60,59に与える第１加算回路74,73
と、 横加速度検出手段78の出力と前記操舵角信号とを加算
し、右舷翼19,18が左舷翼21,20とは逆方向に角変位駆動
されて船体が傾斜して横方向の加速度を打ち消すための
信号を、右舷翼駆動手段56,55に与える第２加算回路82,
75,77,76と、 垂直ジヤイロ87と、横方向加速度検出手段78との各出力
を加算し、船体が旋回するように、かつ左舷翼21,20と
右舷翼19,18とによつて生じる船体の横揺れ角度の成分
に対応したフオワードストラツトの角度の変化を防ぐた
めの信号をフオワードストラツト駆動手段90に与える第
３加算手段86とを含むことを特徴とする水中翼船の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174830A JP2533940B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 水中翼船の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174830A JP2533940B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 水中翼船の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338493A JPH0338493A (ja) | 1991-02-19 |
| JP2533940B2 true JP2533940B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=15985406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1174830A Expired - Fee Related JP2533940B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 水中翼船の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533940B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06329081A (ja) * | 1993-05-24 | 1994-11-29 | Hitachi Zosen Corp | 高速船 |
| KR19980068518A (ko) * | 1997-02-20 | 1998-10-26 | 이정수 | 가스관 밀폐구 |
| KR19980068519A (ko) * | 1997-02-20 | 1998-10-26 | 이정수 | 가스관 기밀 확인구 |
| US10286980B2 (en) * | 2014-05-16 | 2019-05-14 | Nauti-Craft Pty Ltd | Control of multi-hulled vessels |
| US10486771B2 (en) * | 2017-11-08 | 2019-11-26 | Yujet International Corporation Limited | Motorized hydrofoil device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2644008A1 (de) * | 1976-02-25 | 1977-09-01 | Boeing Co | Steuersystem zum verhindern des auftauchens der tragflaechen fuer ein tragfluegelboot |
| JPS61200079A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-04 | Yamaha Motor Co Ltd | 全没型水中翼船 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP1174830A patent/JP2533940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338493A (ja) | 1991-02-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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