JP4928776B2 - Underwater vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、水中航走体、特に、機体を浮上または潜行させるのに使用される水平舵、および機体を左回頭または右回頭させるのに使用される垂直舵を備えた水中航走体に関するものである。   The present invention relates to an underwater vehicle, in particular, a horizontal rudder used to ascend or submerge the aircraft, and an underwater vehicle equipped with a vertical rudder used to turn the aircraft left or right. It is.

水平舵および垂直舵を備えた水中航走体としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
特開平１１−１３９３９２号公報 As an underwater vehicle equipped with a horizontal rudder and a vertical rudder, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-139392

特許文献１に開示された水中航走体の水平舵および垂直舵は、機体の後部（より詳しくは、水中航走体の重心よりも後方側に位置する部分）に配置されている。
したがって、例えば、水中航走体を浮上させる時には、水平舵の前縁が下方に、後縁が上方に向かって移動するように回動させられる。このとき、水平舵に作用（発生）する力の方向と浮上方向とは反対方向となる。
また、例えば、水中航走体を左回頭させる時には、垂直舵の前縁が右方に、後縁が左方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵に作用（発生）する力の方向と回頭方向とは反対方向となる。 The horizontal rudder and vertical rudder of the underwater vehicle disclosed in Patent Document 1 are arranged at the rear part of the aircraft (more specifically, the portion located behind the center of gravity of the underwater vehicle).
Therefore, for example, when the underwater vehicle is levitated, the horizontal rudder is rotated so that the front edge moves downward and the rear edge moves upward. At this time, the direction of the force acting (generating) on the horizontal rudder is opposite to the flying direction.
For example, when the underwater vehicle is turned counterclockwise, the vertical rudder is rotated so that the front edge moves to the right and the rear edge moves to the left. At this time, the direction of the force acting (generating) on the vertical rudder is opposite to the turning direction.

このように、機体の後部に水平舵および垂直舵が配置されている水中航走体では、機体の後部を、行きたい方向と反対の方向に振ることにより浮上または潜行、左回頭または右回頭が行われるようになっている。そのため、行きたい方向と反対方向に力が作用することになり、動力にムダが生じるといった問題点があった。   In this way, in an underwater vehicle with a horizontal rudder and a vertical rudder placed at the rear of the aircraft, the rear of the aircraft is swung in the direction opposite to the direction you want to go, and ascending or submerging, turning left or right To be done. For this reason, there is a problem in that a force acts in a direction opposite to the desired direction, and power is wasted.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、水中航走体の動力効率を向上させることができる水中航走体を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said situation, and aims at providing the underwater vehicle which can improve the power efficiency of an underwater vehicle.

本発明による水中航走体は、機体を浮上または潜行させるのに使用される水平舵と、前記機体を左回頭または右回頭させるのに使用される垂直舵とを備えた水中航走体であって、前記垂直舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の上下方向に延びる垂直軸線に沿って設けられている。
このような水中航走体によれば、右回頭時には、垂直舵の前縁が右方に、後縁が左方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。
さらにまた、左回頭時には、垂直舵の前縁が左方に、後縁が右方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。 An underwater vehicle according to the present invention is an underwater vehicle equipped with a horizontal rudder used to ascend or submerge the aircraft and a vertical rudder used to turn the aircraft left or right. Thus, the vertical rudder is provided along a vertical axis extending in the up-down direction of the airframe only from a portion located in front of the center of gravity.
According to such an underwater vehicle, when turning right, the vertical rudder is rotated so that the front edge moves to the right and the rear edge moves to the left. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle can be used efficiently.
Furthermore, at the time of turning to the left, the vertical rudder is rotated so that the front edge moves to the left and the rear edge moves to the right. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle can be used efficiently.

本発明による水中航走体は、機体を浮上または潜行させるのに使用される水平舵と、前記機体を左回頭または右回頭させるのに使用される垂直舵とを備えた水中航走体であって、前記水平舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の左右方向に延びる水平軸線に沿って設けられているとともに、前記垂直舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の上下方向に延びる垂直軸線に沿って設けられている。
このような水中航走体によれば、浮上時には、図２（ａ）に示すように、水平舵の前縁が上方に、後縁が下方に向かって移動するように回動させられる。このとき、水平舵に作用（発生）する力（図２（ａ）において下から上に向かう実線矢印で示す力）と、浮上方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。
また、潜行時には、図２（ｂ）に示すように、水平舵の前縁が下方に、後縁が上方に向かって移動するように回動させられる。このとき、水平舵に作用（発生）する力（図２（ｂ）において上から下に向かう実線矢印で示す力）と、潜行方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。
さらに、右回頭時には、垂直舵の前縁が右方に、後縁が左方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。
さらにまた、左回頭時には、垂直舵の前縁が左方に、後縁が右方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体の動力を効率よく使用することができる。 An underwater vehicle according to the present invention is an underwater vehicle equipped with a horizontal rudder used to ascend or submerge the aircraft and a vertical rudder used to turn the aircraft left or right. The horizontal rudder is provided along the horizontal axis extending in the left-right direction of the airframe only from the portion located in front of the center of gravity, and the vertical rudder is located in front of the center of gravity. From only the part, it is provided along a vertical axis extending in the vertical direction of the airframe.
According to such an underwater vehicle, when ascending, as shown in FIG. 2 (a), the horizontal rudder is rotated so that the front edge moves upward and the rear edge moves downward. At this time, the force acting (generated) on the horizontal rudder (the force indicated by the solid line arrow from the bottom to the top in FIG. 2 (a)) and the ascent direction coincide with each other. It can be used efficiently.
Further, during submergence, as shown in FIG. 2B, the horizontal rudder is rotated so that the front edge moves downward and the rear edge moves upward. At this time, the force acting (generated) on the horizontal rudder (the force indicated by the solid arrow from the top to the bottom in FIG. 2 (b)) matches the submergence direction. It can be used efficiently.
Further, when turning right, the vertical rudder is rotated so that the front edge moves to the right and the rear edge moves to the left. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle can be used efficiently.
Furthermore, at the time of turning to the left, the vertical rudder is rotated so that the front edge moves to the left and the rear edge moves to the right. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle can be used efficiently.

本発明によれば、水中航走体の動力を効率よく使用することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the power of the underwater vehicle can be used efficiently.

以下、本発明による水中航走体の一実施形態について、図１および図２を参照しながら説明する。
図１（ａ）は本実施形態による水中航走体１の概略平面図、図１（ｂ）は本実施形態による水中航走体１の概略右側面である。また、図２（ａ）および図２（ｂ）は本実施形態による水中航走体１の概略右側面である。図１に示すように、本実施形態による水中航走体１は、機体２と、推進器３と、水平舵４と、垂直舵５とを主たる要素として構成されたものである。 Hereinafter, an embodiment of an underwater vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1A is a schematic plan view of the underwater vehicle 1 according to this embodiment, and FIG. 1B is a schematic right side view of the underwater vehicle 1 according to this embodiment. FIGS. 2A and 2B are schematic right side views of the underwater vehicle 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the underwater vehicle 1 according to the present embodiment is configured by a main body 2, a propelling device 3, a horizontal rudder 4, and a vertical rudder 5.

推進器３は、機体２の後端部に配置されているとともに、プロペラ３ａを備えている。このプロペラ３ａは、図示しない駆動源（例えば、バッテリー駆動の電動モータ等）により正回転または逆回転させられるものである。そして、このプロペラ３ａが正回転または逆回転することによって、水中航走体１が前進または後進するようになっている。   The propulsion device 3 is disposed at the rear end portion of the airframe 2 and includes a propeller 3a. The propeller 3a is rotated forward or reverse by a drive source (not shown) (for example, a battery-driven electric motor or the like). Then, the propeller 3a rotates forward or backward, so that the underwater vehicle 1 moves forward or backward.

水平舵４（「昇降舵」ともいう。）は、断面視翼型を有する板状の部材であり、機体２の前部（より詳しくは、水中航走体１の重心Ｇよりも前方側に位置する部分）から機体２の左右方向（幅方向）に延びる図示しない水平軸線に沿って、左右に一枚ずつ設けられている。また、これら水平舵４は、図示しない駆動源（例えば、バッテリー駆動の電動モータ等）により、機体２の左右方向に延びる図示しない水平軸線まわりに回動するように構成されている。そして、図２（ａ）に示すように、これら水平舵４が、その前縁が上方に、その後縁が下方に向かって移動するように回動することによって、水中航走体１が浮上（上昇）するようになっている。逆に、図２（ｂ）に示すように、この水平舵４が、その前縁が下方に、その後縁が上方に向かって移動するように回動することによって、水中航走体１が潜行（下降）するようになっている。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）において左から右に向かう実線矢印は、水中航走体１の前進方向を示している。   The horizontal rudder 4 (also referred to as “elevator”) is a plate-like member having a cross-sectional wing shape, and is located in front of the front portion of the airframe 2 (more specifically, the center of gravity G of the underwater vehicle 1). One piece is provided on each of the left and right along a horizontal axis (not shown) extending in the left-right direction (width direction) of the airframe 2 from the (positioned portion). The horizontal rudder 4 is configured to rotate around a horizontal axis (not shown) extending in the left-right direction of the machine body 2 by a drive source (not shown) (for example, a battery-driven electric motor). Then, as shown in FIG. 2A, the horizontal rudder 4 is rotated so that the front edge thereof moves upward and the rear edge thereof moves downward, so that the underwater vehicle 1 floats ( Rise). On the contrary, as shown in FIG. 2B, the horizontal rudder 4 is rotated so that its front edge moves downward and its rear edge moves upward, so that the underwater vehicle 1 is submerged. (Descent). In FIG. 2A and FIG. 2B, a solid arrow from left to right indicates the forward direction of the underwater vehicle 1.

垂直舵５（「方向舵」ともいう。）は、断面視翼型を有する板状の部材であり、機体２の前部（より詳しくは、水中航走体１の重心Ｇよりも前方側に位置する部分）から機体２の上下方向（高さ方向）に延びる図示しない垂直軸線に沿って、上下に一枚ずつ設けられている。また、これら垂直舵５は、図示しない駆動源（例えば、バッテリー駆動の電動モータ等）により、機体２の上下方向に延びる図示しない垂直軸線まわりに回動するように構成されている。そして、この垂直舵５が、その前縁が右方に、その後縁が左方に向かって移動するように回動することによって、水中航走体１が、前進の場合には進行方向右方に変針し（右回頭し）、後進の場合には進行方向左方に変針する（左回頭する）ようになっている。逆に、この垂直舵５が、その前縁が左方に、その後縁が右方に向かって移動するように回動することによって、水中航走体１が、前進の場合には進行方向左方に変針し、後進の場合には進行方向右方に変針するようになっている。   The vertical rudder 5 (also referred to as a “direction rudder”) is a plate-like member having a cross-sectional wing shape, and is positioned in front of the front portion of the airframe 2 (more specifically, the center of gravity G of the underwater vehicle 1). Are provided one above the other along a vertical axis (not shown) extending in the up-and-down direction (height direction) of the airframe 2. The vertical rudder 5 is configured to rotate around a vertical axis (not shown) extending in the vertical direction of the machine body 2 by a drive source (not shown) (for example, a battery-driven electric motor). The vertical rudder 5 is rotated so that the leading edge moves to the right and the trailing edge moves to the left, so that the underwater vehicle 1 moves to the right in the traveling direction when moving forward. In the case of reverse, the needle turns to the left in the direction of travel (turns to the left). Conversely, the vertical rudder 5 is rotated so that the leading edge moves to the left and the trailing edge moves to the right, so that the underwater vehicle 1 moves to the left in the traveling direction when moving forward. In the case of reverse, the needle changes to the right in the direction of travel.

本実施形態による水中航走体１によれば、浮上時には、図２（ａ）に示すように、水平舵４の前縁が上方に、後縁が下方に向かって移動するように回動させられる。このとき、水平舵４に作用（発生）する力（図２（ａ）において下から上に向かう実線矢印で示す力）と、浮上方向とが一致することとなるので、水中航走体１の動力を効率よく使用することができる。
また、潜行時には、図２（ｂ）に示すように、水平舵４の前縁が下方に、後縁が上方に向かって移動するように回動させられる。このとき、水平舵４に作用（発生）する力（図２（ｂ）において上から下に向かう実線矢印で示す力）と、潜行方向とが一致することとなるので、水中航走体１の動力を効率よく使用することができる。
さらに、右回頭時には、垂直舵５の前縁が右方に、後縁が左方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵５に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体１の動力を効率よく使用することができる。
さらにまた、左回頭時には、垂直舵５の前縁が左方に、後縁が右方に向かって移動するように回動させられる。このとき、垂直舵５に作用（発生）する力と、回頭方向とが一致することとなるので、水中航走体１の動力を効率よく使用することができる。 According to the underwater vehicle 1 according to this embodiment, when ascending, as shown in FIG. 2A, the horizontal rudder 4 is rotated so that the front edge moves upward and the rear edge moves downward. It is done. At this time, the force acting (generated) on the horizontal rudder 4 (the force indicated by the solid line arrow from the bottom to the top in FIG. 2A) and the ascent direction coincide with each other. Power can be used efficiently.
Further, during submergence, as shown in FIG. 2B, the horizontal rudder 4 is rotated so that the front edge moves downward and the rear edge moves upward. At this time, the force acting (generated) on the horizontal rudder 4 (the force indicated by the solid arrow from the top to the bottom in FIG. 2 (b)) matches the submergence direction. Power can be used efficiently.
Further, when turning right, the vertical rudder 5 is rotated so that the front edge moves to the right and the rear edge moves to the left. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder 5 and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle 1 can be used efficiently.
Furthermore, when turning left, the vertical rudder 5 is rotated so that the front edge moves to the left and the rear edge moves to the right. At this time, since the force acting (generating) on the vertical rudder 5 and the turning direction coincide with each other, the power of the underwater vehicle 1 can be used efficiently.

なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、浮上・潜行に関係のある水平舵４を、上述した実施形態と同様、機体２の前部（より詳しくは、水中航走体１の重心Ｇよりも前方側に位置する部分）に配置させ、浮上・潜行に関係のない垂直舵５を、機体２の後部（より詳しくは、水中航走体１の重心Ｇよりも後方側に位置する部分）に配置させることもできる。
また、本発明による水中航走体は、水面上を航行する母船（船舶）により曳航される形式のものであってもよく、この場合、推進器３はあってもなくてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the horizontal rudder 4 related to ascent and submergence is used in the same manner as in the above-described embodiment. The vertical rudder 5, which is not related to ascending / submergence, is placed at the rear of the body 2 (more specifically, the center of gravity G of the underwater vehicle 1). It can also be arranged on the part located on the rear side).
Further, the underwater vehicle according to the present invention may be of a type towed by a mother ship (vessel) that navigates on the surface of the water. In this case, the propulsion unit 3 may or may not be provided.

本発明による水中航走体の一実施形態を示す図であって、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略右側面図である。It is a figure which shows one Embodiment of the underwater vehicle by this invention, Comprising: (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic right view. 図１（ｂ）と同様の図であって、（ａ）は浮上時、（ｂ）は潜行時の図である。FIGS. 1A and 1B are views similar to FIG. 1B, in which FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 水中航走体
２ 機体
４ 水平舵
５ 垂直舵
Ｇ 重心 1 Underwater vehicle 2 Airframe 4 Horizontal rudder 5 Vertical rudder G Center of gravity

Claims (2)

機体を浮上または潜行させるのに使用される水平舵と、前記機体を左回頭または右回頭させるのに使用される垂直舵とを備えた水中航走体であって、
前記垂直舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の上下方向に延びる垂直軸線に沿って設けられていることを特徴とする水中航走体。 An underwater vehicle comprising a horizontal rudder used to ascend or submerge the aircraft and a vertical rudder used to turn the aircraft left or right,
An underwater vehicle, wherein the vertical rudder is provided along a vertical axis extending in a vertical direction of the airframe only from a portion located in front of the center of gravity. 機体を浮上または潜行させるのに使用される水平舵と、前記機体を左回頭または右回頭させるのに使用される垂直舵とを備えた水中航走体であって、
前記水平舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の左右方向に延びる水平軸線に沿って設けられているとともに、
前記垂直舵が、重心よりも前方側に位置する部分のみから、前記機体の上下方向に延びる垂直軸線に沿って設けられていることを特徴とする水中航走体。 An underwater vehicle comprising a horizontal rudder used to ascend or submerge the aircraft and a vertical rudder used to turn the aircraft left or right,
The horizontal rudder is provided along a horizontal axis extending in the left-right direction of the airframe only from a portion located in front of the center of gravity,
An underwater vehicle, wherein the vertical rudder is provided along a vertical axis extending in a vertical direction of the airframe only from a portion located in front of the center of gravity.
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