JP4046154B2 - Underwater vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底に敷設する海底ケーブルの敷設ルート調査、海底ケーブル敷設後の状況調査、或いは、海底地形の調査などに使用する水中航走体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、海中における種々の調査を行うために、調査に必要な機器を搭載した水中航走体を所定の場所に自走させて調査することが行われている。これらの水中航走体には、有索式と無索式とがある。有索式は、水中航走体と母船とがケーブルで結合されているため、水中航走体の制御が容易であるが、ケーブルによって調査範囲が制限されるという問題がある。
【0003】
一方、無索式の水中航走体は、計測機器を内装し、母船から送信される音波信号によって所定の海域を航走して計測および調査を行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この無索式の水中航走体は、作業性の向上を計るために、計測や調査を行なう海域に速やかに潜水したり、或いは、揚収海域に速やかに浮上し、しかも、母船への揚収を安全、かつ、容易に行なわねばならない。
【0005】
本発明は、このような要望に十分に対応し得る水中航走体を提供することを主たる目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記バラストの一つが前記本体の船首近傍に設けたダウントリム用のバラストであり、前記バラストの他の一つが前記本体の船首近傍に設けたアップトリム用のバラストである水中航走体において、前記本体内に配した左右一対の補強部材上にそれぞれ水平面内で旋回可能なビームを取り付けるとともに、該ビームの先端にピンを介して前記揚収アイを取り付けたことを特徴とする水中航走体である。
【0011】
請求項2に係る発明は、自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記本体を母船に揚収するとき、前記本体から前記バラストを切り離すとともに、前記本体から前記ブイを解放し、該ブイに結ばれている前記揚収用のロープを母船の揚収装置によって捕捉するようにした水中航走体において、前記本体に設けた収容容器内に前期ブイを収納し、該ブイを浮力体で構成されたブイ本体と該ブイ本体の下面に設けた筒形のガードにより形成すると共に、該ガード内に前記揚収用のロープを取り付けたシリンダを設け、かつ、前記ブイの解放時に、前記シリンダ内にボンベ内の圧力ガスを噴射することを特徴とする水中航走体である。
【0013】
本発明によれば、母船から海上に吊り降ろされた水中航走体は、母船からの制御信号を本体上部に配置したLANアンテナで受信し、所定の海域まで自走して潜水する。このとき、水中航走体の本体下部に設けた複数のバラストのうち、最前部のバラストによって本体にダウントリムが付与されるため、少ない動力により所定の深海まで速やかに潜水する。
【0014】
一方、水中航走体を母船に揚収する時は、先ず、複数のバラストを解放して浮上させる。そして、本体が海面近傍に達した時に本体からブイを解放する。その後、母船の荷役装置によってブイと本体とを結合している結合ロープを捕捉して水中航走体を母船に揚収する。
【0015】
従って、所定の深海域から海面まで早急に浮上することができ、作業性が向上する。特に、母船上の荷役装置によってブイと本体とを連結している結合ロープを捕捉して水中航走体を母船に揚収するから海域が、多少、荒れていても母船への揚収が容易になる。
【0016】
また、本体上部に配置したアンテナは、電波を透過する耐圧構造に構成されているため、水中航走体が深海域に潜水しても破損する恐れがないうえ、シール性も向上させることができる。
【0017】
更に、本体に配置した状態表示灯は、水中航走体の電源を投入するための手動スイッチを備えており、母船上でオン・オフ操作が行なわれ、かつ、所定の深海域を過ぎるとバラストを解放するようになっている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明に係る水中航走体の一部断面を含む平面図、図2は、その縦断面図である。
【0019】
図1及び図2において、Aは、水中航走体であり、上部にアンテナ6及び状態表示灯7を有する垂直尾翼8とが取り付けられている。図中、2は水平翼、3は昇降舵、4はスラスタである。
【0020】
上記アンテナ6は、無線LANアンテナとして使用され、水中航走体Aが海面上を航走するときは、母船B(図14参照)からの無線信号を受信するようになっている。その構造は、図3に示すように、LANアンテナ6aをエポキシ樹脂よりなる外装9と樹脂モールド10とによって被覆し、耐圧性の向上を計った構造になっている。図中、11は、同軸コネクタである。
【0021】
この同軸コネクタ11に接続する同軸ケーブル(図示せず)は、図4に示すように形成されている。すなわち、この同軸ケーブル(図示せず)は、ケーブル(図示せず)をチューブ13で被覆するとともに、樹脂モールドよりなる耐圧部14が構成され、その内部に端子15が配置されている。
【0022】
図5に示するように、状態表示灯7は、耐圧容器16の上部に透明アクリルよりなるドーム17をボルト18で取り付けるとともに、切り替えスイッチ19を配置し、内部に表示灯20とLED基盤21とを配置した構造になっている。22は、コネクタを示している。
【0023】
図2において、23a〜23cは、本体1の下部に設けたバラストである。これらのバラスト23a〜23cは、船首尾方向に所定の間隔を有するように配置されている。
【0024】
詳述すれば、第1のバラスト23aは、潜行用のバラストとして船首近傍に配置され、水中航走体Aが深海域に潜水する場合、本体1にダウントリムを付与する作用を持っている。この第1のバラスト23aは、水中航走体Aが所定の水深に達すると、本体1から解放されるようになっている。
【0025】
第2のバラスト23bは、浮上用のバラストとして第1のバラスト23aの真後ろに設けられ、水中航走体Aが深海域から海面に浮上する間に本体1から解放され、本体1にアップトリムを付与するようになっている。
【0026】
第3のバラスト23cは、調整用のバラストとして本体1の下部中央に設けられ、所定の深海域で本体1の浮力を中正に保持する作用を持っている。そして、水中航走体Aが浮上しようとする時は、浮上開始前に本体1から解放される。
【0027】
これらのバラスト23a〜23cは、いずれも同じ構造であるから、第1のバラスト23aの構造について説明する。図6に示すように、本体1に取り付けられたケーシング24内に均圧油25を介して電磁石26が配置されている。図中、27はシール用のOリング、28は水中コネクタである。そして、図示しない制御装置から水中コネクタ28に与えられるオン・オフ信号により電磁石26が本体1に着脱可能になっている。
【0028】
図2に示すように、本体1の上部には、揚収用アイ29a,29bとブイ30とが設けられている。この揚収用アイ29a,29bとブイ30とは、ロープ31によって結合されている(図10参照)。具体的に説明すると、図7及び図8に示すように、本体1内に配設した船首尾方向の左右一対の補強材32a,32bの上部には、ビーム34a,34bが支持軸33a,33bによって水平面内で旋回可能に取り付けられている。そして、これらのビーム34a,34bの先端には、揚収用アイ29aがピン35によって左右に傾動可能に取り付けられている。後方の揚収用アイ29bも前方の揚収用アイ29aと同様に取り付けられている。36は、電池などを収納している圧力容器である。
【0029】
図9に示すように、ブイ30は、浮力体で構成されたブイ本体37とガード38とをボルト39で固定するとともに、ガード38内にロープ31を取り付けたシリンダ40を配置して構成されている。このブイ30は、図10に示すように、本体1の船首部に形成された収納容器42内に収納されている。そして、電磁弁44を操作してボンベ43内の圧力ガスを減圧弁45を介して連結管47からシリンダ40内に噴射ことによってブイ30を本体1から解放するようになっている。
【0030】
図11に示すように、母船Bには、荷役装置48が設けられている。この荷役装置48は、船上クレーン49と、フック50が取り付けられた吊りロープ51と、フック50に取り付けられた吊り具52とによって構成されている。また、母船Bには、荷役装置48以外に、4つ叉フック53を先端に取り付けたロープ54を備えている。上記吊り具52は、図12及び図13に示すように、シャックル55と、カムクリート56と、左右のフック部57a、57bを有するフック本体57とにより構成されている。
【0031】
次に、上記水中航走体Aの潜水及び揚収作業について説明する。
【0032】
先ず、水中航走体Aの状態表示灯7に設けられているスイッチ19を操作して所要の機器の電源を入力する。この時、調査する深海域の深度を入力しておくと、水中航走体Aが所定の深度以上に潜水したとき、バラスト23a〜23cを自動的に解放するように制御することができる。
【0033】
しかして、母船Bから海上に吊り降ろされた水中航走体Aは、母船Bからの無線信号をアンテナ6で受信し、海面上を走行する。そして、所定の海域に達すると、潜水させる(図14の位置a参照)。水中航走体Aが潜水を開始すると、母船Bからの信号は、無線信号から音波信号に切り替えて制御される。この潜水中には、第1のバラスト23aが本体1にダウントリムを付与する作用をする(図14の位置b参照)。
【0034】
そして、水中航走体Aが計測や調査を行う所定の深海域に達すると、第1のバラスト23aが本体1から切り離され、第2のバラスト23b及び第3のバラスト23cにより本体1の姿勢がほぼ水平に保持される。そして、本体1内に搭載した計測機器により計測や調査作業が行なわれ、必要に応じて、その調査結果が母船B上に伝送される(図14の位置c参照)。尚、図中、60は海底、61は海底ケーブルを示している。
【0035】
そして、水中航走体Aを浮上させるときは、第3のバラスト23cを解放した後、浮上させる。そして、その浮上過程で第2のバラスト23bを解放して本体1にアップトリムを付与させる(図14の位置d参照)。
【0036】
水中航走体Aが浮上し、海面近傍、例えば、海面下数十メートルの近傍に達すると(図14の位置e参照)、ボンベ43の圧力ガスを連結管47を経てブイ30を構成しているシリンダ40内に噴出させ、ブイ30を本体1から解放する(図15参照)。
【0037】
しかる後に、水中航走体本体1とブイ30を連結しているロープ31をロープ54の先端に取り付けられている4つ叉フック53で引っ掛けて手元に引き寄せた後、ブイ30を母船Bに引き上げる(図16参照)。そして、吊り具52のフック部57a,57bにロープ31を掛け回して水中航走体Aを母船Bに引き寄せた後(図17参照)、船上クレーン49を操作して水中航走体Aを母船B上に揚収する(図18参照)。
【0038】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、自律航行する水中航走体において、前記本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと本体に格納したブイとを結合ロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、前記本体を母船に揚収するとき、前記本体からバラストを切り離すとともに、前記本体からブイを解放し、該ブイに結ばれている結合ロープを母船の荷役装置によって捕捉するように構成されている。
【0039】
本発明は、上記のように、本体下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、潜水時には、船首部のバラストにより本体にダウントリムを付与させることから、所定の水深に速やかに潜水することができる。
【0040】
また、本発明は、所定の深海域に達すると、所定のバラストを解放して姿勢制御し、浮上時には、残りバラストを全て解放するとともに、本体にアップトリムを付与するようにしたため、少ない動力により速やかに浮上することが可能となる。
【0041】
その上、海面近傍においては、本体からブイを解放し、このブイに連結されている結合ロープを母船に設けた荷役装置によって捕捉して揚収するようにしたので、揚収作業が簡単、かつ、容易となり、多少の荒天時においても揚収が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中航走体の一部断面を含む平面図である。
【図2】本発明に係る水中航走体の縦断面図である。
【図3】本発明の水中航走体に装備されるアンテナの断面図である。
【図4】本発明の水中航走体に装備される同軸コネクタの断面図である。
【図5】本発明の水中航走体に装備される状態表示灯の一部側面を含む断面図である。
【図6】本発明の水中航走体に装備されるバラストの断面図である。
【図7】図2のC―C断面図である。
【図8】図7の矢印D方向の矢視図である。
【図9】本発明の水中航走体に装備されるブイの断面図である。
【図10】本発明の水中航走体の船首部の拡大図である。
【図11】本発明の水中航走体を揚収する荷役装置の説明図である。
【図12】本発明の水中航走体を揚収する吊り具の平面図である。
【図13】同吊り具の側面図である。
【図14】本発明の水中航走体の潜水工程説明図である。
【図15】ブイを解放した時の説明図である。
【図16】結合ロープを4つ叉フックで引っ掛けたときの説明図である。
【図17】吊り具のフック部にロープを掛け回して水中航走体を母船に引き寄せる説明図である。
【図18】船上クレーンを操作して水中航走体を母船上に揚収する説明図である。
【符号の説明】
1 本体
2 水平翼
4 推進器
5 水平尾翼
8 垂直尾翼
23a〜23c バラスト
29a,29b 揚収アイ
30 ブイ
31 結合ロープ
48 荷役装置
A 水中航走体
B 母船[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underwater vehicle used for surveying the route of a submarine cable to be laid on the seabed, surveying the situation after laying the submarine cable, or surveying the seabed topography.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to conduct various surveys in the sea, an underwater vehicle equipped with equipment necessary for the survey is self-propelled and surveyed at a predetermined location. These underwater vehicles have a cable type and a cable type. In the cable type, the underwater vehicle and the mother ship are connected by a cable, so that the underwater vehicle can be controlled easily, but there is a problem that the survey range is limited by the cable.
[0003]
On the other hand, the unsearchable underwater vehicle is equipped with a measuring device, and performs measurement and survey by navigating a predetermined sea area by a sound wave signal transmitted from the mother ship.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to improve the workability, this unmanned underwater vehicle can quickly dive into the sea area where measurements and surveys are conducted, or it can quickly rise to the sea area where it is taken up, and to the mother ship. Must be safe and easy.
[0005]
The main object of the present invention is to provide an underwater vehicle capable of sufficiently meeting such demands.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the invention according to
[0011]
According to
[0013]
According to the present invention, the underwater vehicle suspended from the mother ship on the sea receives the control signal from the mother ship by the LAN antenna arranged on the upper part of the main body, and self-runs to a predetermined sea area and dives. At this time, because the down-trim is applied to the main body by the ballast at the foremost part among the plurality of ballasts provided at the lower part of the main body of the underwater vehicle, diving is promptly performed to a predetermined deep sea with a small amount of power.
[0014]
On the other hand, when picking up the underwater vehicle to the mother ship, first, a plurality of ballasts are released and floated. And when the main body reaches the vicinity of the sea surface, the buoy is released from the main body. Thereafter, the underwater navigation body is taken up by the mother ship by capturing the connecting rope connecting the buoy and the main body by the cargo handling device of the mother ship.
[0015]
Therefore, it is possible to quickly rise from a predetermined deep sea area to the sea surface, and workability is improved. In particular, it is easy to unload to the mother ship even if the sea area is somewhat rough because the cargo handling device on the mother ship captures the connecting rope connecting the buoy and the main body and picks up the underwater vehicle to the mother ship. become.
[0016]
In addition, the antenna placed at the top of the main body has a pressure-resistant structure that allows radio waves to pass through, so there is no risk of damage even if the underwater vehicle is submerged in the deep sea, and the sealing performance can be improved. .
[0017]
In addition, the status indicator on the main body is equipped with a manual switch for turning on the power of the underwater vehicle, and it is turned on and off on the mother ship. To release.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view including a partial cross section of an underwater vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof.
[0019]
1 and 2, A is an underwater vehicle, and a vertical tail 8 having an
[0020]
The
[0021]
A coaxial cable (not shown) connected to the
[0022]
As shown in FIG. 5, the status indicator lamp 7 has a
[0023]
In FIG. 2, 23 a to 23 c are ballasts provided at the lower part of the
[0024]
More specifically, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Since these
[0028]
As shown in FIG. 2, lifting
[0029]
As shown in FIG. 9, the
[0030]
As shown in FIG. 11, the mother ship B is provided with a
[0031]
Next, diving and lifting operations of the underwater vehicle A will be described.
[0032]
First, a
[0033]
Accordingly, the underwater vehicle A suspended from the mother ship B on the sea receives the radio signal from the mother ship B by the
[0034]
When the underwater vehicle A reaches a predetermined deep sea area where measurement and investigation are performed, the
[0035]
When the underwater vehicle A is levitated, the
[0036]
When the underwater vehicle A emerges and reaches the vicinity of the sea surface, for example, near several tens of meters below the sea surface (see position e in FIG. 14), the
[0037]
Thereafter, the
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an underwater vehicle that autonomously sails, and provides a lifting eye at the top of the main body, and combines the lifting eye and a buoy stored in the main body with a coupling rope, and A plurality of ballasts are detachably attached to the lower part of the main body, and when the main body is lifted to a mother ship, the ballast is separated from the main body, the buoy is released from the main body, and the coupling rope tied to the buoy Is captured by the cargo handling device of the mother ship.
[0039]
In the present invention, as described above, a plurality of ballasts are detachably attached to the lower part of the main body, and when diving, a down trim is imparted to the main body by ballast at the bow part, so that it is possible to diving quickly to a predetermined water depth. it can.
[0040]
In addition, the present invention releases the predetermined ballast when reaching a predetermined deep sea area and controls the posture, and at the time of ascent, all the remaining ballast is released and an up trim is applied to the main body. It becomes possible to ascend promptly.
[0041]
In addition, in the vicinity of the sea surface, the buoy is released from the main body, and the coupling rope connected to the buoy is captured and lifted by the cargo handling device provided on the mother ship, so that the lifting operation is simple, and It became easy, and even in some stormy weather, it was possible to withdraw.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view including a partial cross section of an underwater vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an underwater vehicle according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an antenna equipped in the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a coaxial connector equipped in the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view including a part of a side surface of a status indicator lamp mounted on the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a ballast equipped in the underwater vehicle of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
8 is a view taken in the direction of arrow D in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a buoy equipped on the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged view of the bow of the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a cargo handling apparatus for picking up an underwater vehicle according to the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a lifting tool for picking up an underwater vehicle of the present invention.
FIG. 13 is a side view of the hanging tool.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a diving process for the underwater vehicle of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram when the buoy is released.
FIG. 16 is an explanatory diagram when the coupling rope is hooked with four forks.
FIG. 17 is an explanatory diagram for pulling the underwater vehicle to the mother ship by hanging a rope around the hook portion of the hanger.
FIG. 18 is an explanatory diagram for operating an onboard crane to pick up an underwater vehicle on a mother ship.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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