JPH0338494A - Method and device for controlling hydrofoil craft - Google Patents

Method and device for controlling hydrofoil craft

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JPH0338494A
JPH0338494A JP17482989A JP17482989A JPH0338494A JP H0338494 A JPH0338494 A JP H0338494A JP 17482989 A JP17482989 A JP 17482989A JP 17482989 A JP17482989 A JP 17482989A JP H0338494 A JPH0338494 A JP H0338494A
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bow
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hull
stern
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Hiroshi Imamura
今村 博
Minoru Terada
稔 寺田
Seiichi Nishimura
西村 成一
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Abstract

PURPOSE:To improve the ride comfortableness by driving hydrofoils to let a detected height at a predetermined value, setting the gain of a control system for driving the hydrofoils at the bow and the stern in a direction to offset a detected acceleration changeable, and driving a craft body by the hydrofoils under regulation corresponding to marine conditions. CONSTITUTION:The height of a craft body 1 from a sea surface is detected, and hydrofoils 5 provided at a bow 2, for example, are driven to make it at a predeterminde value, A control system is provided for driving the hydrofoils 5, 9 at the bow 2 and a stern 6 in a direction to offset the vertical acceleration of the craft body 1, and the gain of this control system is regulated at the optimum value corresponding to marine conditions. Under normal conditions with a small wave height and a short wavelength, rough conditions with a heigh wave height and a long wavelength, or medium conditions between them, occurrence of broaching by protrusion of the hydrofoils 5, 9 from the sea surface, or cresting to lose the speed by waves knocking the craft bottom can be prevented.

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真走
時の制御方法および装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for controlling a hydrofoil boat having wings at the bow and stern during true running.

従来の技術 典型的な先行技術は、たとえば特公昭55−15348
に開示されている。この先行技術では、船体の真走時に
、いわゆるノーマルモードと、コンツアーモードとの2
つのモードを切換える構成が開示されている。ノーマル
モードというのは、海面の波高が小さく、波長が短い通
常時に、船体の重心軌跡を、波の有無に拘わらず、一定
高度に保ち、すなわち水中翼船の進行方向の速度変化は
許容するが、それ以外の運動、すなわち上下左右方向の
速度および加速度などを常に零に保つ動作モードである
。コンツアーモードというのは、波高が高く、波長が長
い荒天時に、船体の海面からの高度を一定に保ち、換言
すると、船の速度ベクトルが常に波の表面、すなわちコ
ンツアーにほぼ平行になるように翼走する動作モードで
ある。なお、海面というのは、海、湖および川などの表
面を総括して指称する。
Prior art A typical prior art is, for example, Japanese Patent Publication No. 55-15348.
has been disclosed. In this prior art, when the hull is running true, there are two modes: a so-called normal mode and a contour mode.
A configuration for switching between two modes is disclosed. Normal mode means that during normal times when the wave height on the sea surface is small and the wavelength is short, the trajectory of the center of gravity of the ship is maintained at a constant altitude regardless of the presence or absence of waves. In other words, changes in the speed of the hydrofoil in the direction of travel are allowed. This is an operation mode in which all other movements, such as velocity and acceleration in the vertical, horizontal, and horizontal directions, are always kept at zero. Contour mode means that during stormy weather with high wave heights and long wavelengths, the height of the ship's hull from the sea surface remains constant.In other words, the ship's speed vector is always approximately parallel to the wave surface, or contour. This is an operating mode in which the aircraft flies with its wings. Note that sea level refers to the surfaces of oceans, lakes, rivers, etc.

発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、ノーマルモードとコンツアー
モードとの2つしか切換えることができず、したがって
通常時と荒天時の中間である状態、すなわち波高がやや
高く、波長がやや長い状態では、ノーマルモードでは、
翼が海面から飛び出してブローチングを生じたり、波が
船底をたたいて減速してクレスチングを生じ、あるいは
また水を噴射して推進力を発生するための推進ポンプの
吸入口が海面上となって推進力が得られなくなってしま
うおそれがある。またコンツアーモードでは、船体が波
の高低をひろって上下運動をし易くなり、したがって乗
り心地が悪くなる。
Problems to be Solved by the Invention In such prior art, only two modes, normal mode and contour mode, can be switched, and therefore the state is intermediate between normal mode and stormy weather, that is, the wave height is slightly high and the wavelength is low. In normal mode, when is slightly long,
Wings may fly out of the sea, causing broaching; waves may hit the bottom of the ship, slowing it down and causing cresting; or the suction port of the propulsion pump, which injects water to generate propulsion, may be above the sea surface. There is a risk that it will not be possible to obtain propulsion force. Also, in contour mode, the hull tends to move up and down as the waves change height, making the ride less comfortable.

本発明の目的は、通常時、荒天時およびそれらの中間の
状態のいずれにおいても、それらの海象にぎわせて円滑
に翼走することができ、しかも乗り心地を向上すること
ができるようにした水中翼船の制御方法および装置を提
供することである。
The object of the present invention is to provide a hydrofoil that can run smoothly in accordance with the sea conditions in normal times, in rough weather, and in conditions in between, and that can improve riding comfort. An object of the present invention is to provide a method and device for controlling a ship.

課題を解決するための手段 本発明は、船首および船尾にスを有する水中翼船の制御
方法において、 船体の海面からの高度を検出し、 検出された高度が予め定める値になるように翼を駆動し
、 船体の上下の加速度を検出し、 検出された加速度に依存してその加速度を打ち消す方向
に船首と船尾の翼を駆動する制御系の利得を可変にし、
海象に合わせて調整して船体を翼走することを特徴とす
る水中翼船の制御方法である。
Means for Solving the Problems The present invention provides a method for controlling a hydrofoil boat having wings at the bow and stern, which includes: detecting the altitude of the hull from the sea surface; and controlling the wings so that the detected altitude becomes a predetermined value. The control system detects the vertical acceleration of the ship's hull, and varies the gain of the control system that drives the bow and stern wings in a direction that cancels out the acceleration depending on the detected acceleration.
This is a method of controlling a hydrofoil ship, which is characterized by adjusting the ship's hull to wing travel according to the sea conditions.

また本発明は、船首および船尾に翼を有する水中翼船の
制御装置において、 船首に設けられ、船体の上下の加速度を検出する第1加
速度検出手段と、 第1加速度検出手段の出力を増幅度可変で増幅する第1
増幅手段と、 船体の海面からの高度を検出する高度検出手段と、 第1増幅手段と高度検出手段との各出力に応答して、加
速度を打ち消す方向に、かつ高度が予め定める値になる
ように、船首の翼を駆動する手段と、 船尾に設けられ、船体の上下の加速度を検出する第2加
速度検出手段と、 第2加速度検出手段の出力を増幅度可変で増幅する第2
増幅手段と、 第2増幅手段の出力に応答し、加速度を打ち消す方向に
船尾の翼を駆動する手段とを含むことを特徴とする水中
翼船の制御装置である。
The present invention also provides a control device for a hydrofoil boat having wings at the bow and stern, including a first acceleration detecting means provided at the bow and detecting vertical acceleration of the hull, and an amplification factor for the output of the first acceleration detecting means. Variable amplification first
an amplifying means; an altitude detecting means for detecting the altitude of the hull from the sea surface; and an altitude detecting means for detecting the altitude of the ship in a direction that cancels the acceleration and in response to each output of the first amplifying means and the altitude detecting means so that the altitude becomes a predetermined value. means for driving the bow wing; second acceleration detection means provided at the stern for detecting vertical acceleration of the hull; and second acceleration detection means for amplifying the output of the second acceleration detection means with variable amplification.
A control device for a hydrofoil boat, comprising: amplification means; and means for driving a stern wing in a direction that cancels acceleration in response to the output of the second amplification means.

作用 本発明に従えば、船体の海面からの高度を検出し、その
高度が予め定める値になるように、たとえば船首などに
設けられる翼を駆動する。船体の上下の加速度を打ち消
す方向に、船首と船尾の翼を駆動する制御系が設けられ
てあり、この制御系の利得を、海象に合わせて!&適な
値に調整する。
According to the present invention, the altitude of the ship's body from the sea surface is detected, and the wings provided, for example, on the bow of the ship are driven so that the altitude becomes a predetermined value. A control system is installed that drives the bow and stern wings in a direction that cancels out the vertical acceleration of the hull, and the gain of this control system is adjusted to match the sea conditions! & Adjust to appropriate value.

このようにして、波高が小さく、波長が短い通常時、波
高が高く波長が長い荒天時、およびそれらの中間の状態
においても、翼が海面から飛び出してブローチングを生
じることを防ぐことができ、また波が船底をたたいて失
速するクレスチングを防ぐことができ、また推進力を発
生するポンプの吸入口が海面上に露出して推進力が得ら
れなくなってしまうことを防ぐことができ、さらにまた
船体が海面に沿って上下運動を頻繁に生じて乗り心地が
悪くなることを防ぐことができる。
In this way, it is possible to prevent the wing from flying out of the sea surface and causing broaching, even in normal times when the wave height is small and the wavelength is short, during stormy weather when the wave height is high and the wavelength is long, and in conditions in between. It also prevents cresting, where waves hit the bottom of the ship and causes it to stall. It also prevents the suction port of the pump that generates propulsion from being exposed above the sea surface, making it impossible to obtain propulsive force. Furthermore, it is possible to prevent the hull from frequently moving up and down along the sea surface, which would make the ride uncomfortable.

本発明に従えば、船首に第1加速度検出手段を設け、そ
の出力を第1増幅手段で増幅度可変で増幅し、また船体
の海面からの高度を高度検出手段で検出し、第1増幅手
段の出力と、高度検出手段の出力とに応答し、船首の翼
を駆動し、これによって加速度を打ち消す方向に、かつ
高度が予め定める値になるように制御される。さらにま
た船尾に第2加速度検出手段が設けられ、この第2加速
度検出手段の出力は増幅度可変の第2増幅手段によって
増幅され、この第2増幅手段の出力によって船尾の翼が
、加速度を打ち消す方向に駆動される。
According to the present invention, the first acceleration detection means is provided at the bow, the output thereof is amplified by the first amplification means with a variable amplification degree, the altitude of the hull from the sea surface is detected by the altitude detection means, and the first amplification means In response to the output from the altitude detecting means and the output from the altitude detecting means, the bow wing is driven, thereby controlling in a direction to cancel out the acceleration and so that the altitude becomes a predetermined value. Furthermore, a second acceleration detection means is provided at the stern, and the output of the second acceleration detection means is amplified by a second amplification means with a variable amplification degree, and the output of the second amplification means causes the stern wing to cancel the acceleration. driven in the direction.

このようにして、船体の上下のすなわち垂直の加速度を
打ち消すlll1j系と、海面からの船体の高度を一定
に保つ制御系の重きのおきかたを、海象に会わせた最適
なものとすることができる。したがって乗り心地の低下
を最小限度としながら、ブローチング、クレスチングを
避けた運航を行うことができる。
In this way, the importance of the lll1j system, which cancels the vertical acceleration of the hull, and the control system, which maintains a constant height of the hull from the sea surface, is optimized to match the sea conditions. I can do it. Therefore, it is possible to operate the aircraft while avoiding broaching and cresting while minimizing the deterioration in ride comfort.

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、フォワードストラット3が設けられる。このフォ
ワードストラット3は、鉛直軸4のまわりに角変位可能
であり、これによっ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。このフォワードストラ
ット3の下部には、船首2の真5が設けられる。
Embodiment FIG. 1 is a simplified perspective view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is a bottom view thereof. With reference to these drawings, the bow 2 of the hull 1 of the hydrofoil ship
A forward strut 3 is provided. This forward strut 3 is angularly displaceable about a vertical axis 4 and can thereby be steered, and is sometimes referred to as a strut or rudder. The stem 5 of the bow 2 is provided at the bottom of the forward strut 3.

船体1の船尾6には、一対のアフトストラット7.8が
設けられ、これらのアフトストラット7゜8間にわたっ
て船尾の翼9が設けられる。アフトストラット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、これによって船体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、後進することもまた可能である。フォワードフラ
ップ13.14およびアウ+ラップ18〜21を主とし
て使用して、船体1を縦揺れ(p i t c h )
軸Yおよび横揺れ(roll)軸Xのまわりに制御され
、またフォワードストラット3と組合わせて使用して、
Mi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。
A pair of aft struts 7.8 are provided at the stern 6 of the hull 1, and a stern wing 9 is provided extending between these aft struts 7.8. A gas turbine water injection propulsion device 10 is provided at the center position between the aft struts 7 and 8, and this drives the hull 1 forward and to the right (Figs. 1 to 3). It is also possible to change the direction of the water and go backwards. Mainly using the forward flaps 13, 14 and the outer flaps 18 to 21, the hull 1 is pitched (pitch)
controlled about the axis Y and the roll axis X, and also used in combination with the forward strut 3,
It is also possible to tilt the hull 1 around its roll axis X during Mi times. Furthermore, the hull 1 is rocking one side (yaw).
) It may also move around the axis Z.

第4図は、15.9付近を拡大して示す斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the vicinity of 15.9.

フォワードストラット3の下部には、フォワードフォイ
ル11.12が左右に突出して延び、このフォワードフ
ォイル11.12の後方に、フォワードフラップ13.
14が支持される。これらのフフォワードフラップ13
.14は、相互に連結されて同期して作動し、したがっ
て船首2に単1個のフラップが設けであるということが
できる。
At the lower part of the forward strut 3, a forward foil 11.12 projects and extends from side to side, and behind the forward foil 11.12, a forward flap 13.
14 is supported. These forward flaps 13
.. 14 are interconnected and operate synchronously, so that it can be said that there is a single flap in the bow 2.

船尾6には前述のようにアフトストラット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ッ
ト7.8間にわたって延びる左右のアフトフォイル16
.17と、これらの後方に支持される2組の対をなすア
フトフラップ18゜19;20,21とから成る。右舷
のアフトフォイル16の後方に配置される一対のアフト
フラップ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
舷のアフトフォイル17の後方に配置されている一対の
アフトフラップ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。
As mentioned above, the aft strut 7.8 is provided at the stern 6 and projects downward. The wing 9 has left and right aft foils 16 extending between these aft struts 7.8.
.. 17, and two pairs of aft flaps 18, 19; 20, 21 supported behind these. The pair of aft flaps 18, 19 arranged aft of the starboard aft foil 16 can be operated synchronously, but it is also possible to operate them individually. The pair of aft flaps 20.21 arranged aft of the port aft foil 17 can also be operated synchronously or individually.

アフトストラット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2
5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28.2
9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。
A gas turbine water propulsion device 10 attached to the hull 1 between the aft struts 7.8 has a propulsion pump 22.8 that injects water rearward on the starboard and port sides.
23, and a nozzle 2 having an inlet 24 through which water such as seawater is commonly drawn and supplied to these pumps 22 and 23.
5 and a gas turbine 26 driving the pumps 22 and 23.
.. 27 and the output shaft 28.2 of the turbine 26.27.
From 9, the pump 22.23 via the reducer 30.31
Power is transmitted to drive the pumps 22 and 23.

第5図は、フォワードフラップ13.14およびアフト
フラップ18,1.9 ; 20,21を駆動するため
の本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。船
体1の前部である船首には、加速度計34が設けられる
。この加速度計34は、船首の上下、すなわち垂直方向
の加速度に比例した電気信号を導出する。船尾6の右舷
と左舷とには加速度計35.36が設けられる。これら
の加速度計35.36は、船尾における上下、すなわち
垂直方向の加速度に比例する電気信号を導出する。
FIG. 5 is a block diagram showing the structure of an embodiment of the present invention for driving the forward flap 13.14 and the aft flap 18, 1.9; 20, 21. An accelerometer 34 is provided at the bow, which is the front part of the hull 1 . This accelerometer 34 derives an electrical signal proportional to the vertical acceleration of the bow. Accelerometers 35, 36 are provided on the starboard and port sides of the stern 6. These accelerometers 35,36 derive electrical signals that are proportional to the vertical acceleration at the stern.

さらにまた船首2には海面からの距離、すなわち高度を
検出する高度検出手段37が設けられる。
Further, the bow 2 is provided with altitude detection means 37 for detecting the distance from the sea surface, that is, the altitude.

この高度検出手段37は、高度に比例した電気信号を導
出する。
This altitude detection means 37 derives an electrical signal proportional to the altitude.

船首2に設けられている加速度計34からの出力は、増
幅度可変である増幅回路38に与えられて増幅され、ラ
イン39を経て、加算回路40に与えられる。
The output from the accelerometer 34 provided at the bow 2 is applied to an amplifier circuit 38 whose amplification degree is variable, amplified, and applied to an adder circuit 40 via a line 39.

この増幅度が可変である増幅回路38の具体的なtll
I威は、第6図に示されている。この増幅回路38は、
演算増幅口nL41と、それの入力に直列に接続される
抵抗Raと、その演算増幅回路41の入出力端子間に切
換えスイッチ42によって選択的に切換え可能な抵抗R
1−Rnとを含み、この切換えスイッチ42のスイッチ
ング態様によって、増幅度を可変とすることができる。
Specific tll of the amplifier circuit 38 whose amplification degree is variable
The I power is shown in FIG. This amplifier circuit 38 is
A resistor R that can be selectively switched between the operational amplifier port nL41, a resistor Ra connected in series to its input, and the input/output terminal of the operational amplifier circuit 41 by the changeover switch 42.
1-Rn, and the degree of amplification can be made variable depending on the switching mode of this changeover switch 42.

第7図は、増幅回路38の他の具体的な構成を示す電気
回路図である。この構成は、前述の第6図の構成に類似
するけれども、注目すべきは、演算増幅回路41の入出
力端子間に可変抵抗器Rvが接続されており、その可変
抵抗器Rvの抵抗値を調整つまみ44によって操作する
ことができる。
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing another specific configuration of the amplifier circuit 38. Although this configuration is similar to the configuration shown in FIG. It can be operated using the adjustment knob 44.

こうして可変抵抗器Rvの抵抗値を変化することによっ
て増幅回路38の増幅度を変化することができる。
In this way, by changing the resistance value of the variable resistor Rv, the amplification degree of the amplifier circuit 38 can be changed.

第8図は、第6図および第7図に示される増幅回路38
の入出力特性を示すグラフである。たとえば第6図にお
いて切換えスイッチ42のスイッチング態様を変化して
抵抗R1−Rnを選択することによって、その入出力特
性を第8図(1)のライン11〜Inで示されるように
変化することができる。
FIG. 8 shows the amplifier circuit 38 shown in FIGS. 6 and 7.
2 is a graph showing the input/output characteristics of For example, by changing the switching mode of the changeover switch 42 and selecting the resistors R1 to Rn in FIG. 6, the input/output characteristics can be changed as shown by lines 11 to In in FIG. 8(1). can.

あるいはまた第7図のように可変抵抗器Rvをつまみ4
4の操作によって変化して、その抵抗値を連続的に変化
すると、第8図(2)で示されるように入出力特性が連
続的に変化する。
Alternatively, as shown in Figure 7, turn the variable resistor Rv 4.
When the resistance value is changed by the operation 4 and continuously changed, the input/output characteristics change continuously as shown in FIG. 8(2).

高度検出手段37の出力は、増幅度が一定である増幅回
路46によって増幅され、高度誤差増幅回路47の一方
の入力に与えられる。この高度誤差増幅回路47の他方
の入力には、高度設定回路48から、予め定めた設定さ
れた高度を表す電気信号が与えられる。高度誤差増幅回
路47は、増幅回路46の出力と高度設定回路48から
の出力との差を求めて、その差を表す信号をライン49
を介して加算回路40に与える。加算回路40の出力は
、船首2に設けられたフォワードフラップ13.14を
同期して駆動する船首フラップサーボ回路50に与えら
れ、これによって船首フラップサーボ回路50は加算回
路40の出力に対応した角度だけフォワードフラップ1
3.14を角変位して駆動する。高度誤差増幅図R47
からライン49に導出される前記差を表す出力は、船体
1の高度を、高度設定回路48において設定された値に
一定に保つための信号である。増幅回路38からライン
39に導出される信号は、加速度計34によって検出さ
れる船首2の上下方向の加速度を打ち消すための信号で
ある。こうしてフォワードフラップ13.14は、加速
度計34によって検出される上下方向の加速度を打ち消
す方向に、かつ高度が高度設定回路48において設定さ
れた値となるように、船首フラップサーボ回路50によ
って前述のように駆動される。
The output of the altitude detection means 37 is amplified by an amplifier circuit 46 having a constant amplification degree, and is applied to one input of the altitude error amplification circuit 47. The other input of the altitude error amplification circuit 47 is supplied with an electric signal representing a predetermined altitude from an altitude setting circuit 48 . The altitude error amplification circuit 47 determines the difference between the output of the amplification circuit 46 and the output from the altitude setting circuit 48, and sends a signal representing the difference to the line 49.
is applied to the adder circuit 40 via. The output of the adder circuit 40 is given to a bow flap servo circuit 50 that synchronously drives the forward flaps 13, 14 provided on the bow 2, so that the bow flap servo circuit 50 adjusts the angle corresponding to the output of the adder circuit 40. Only forward flap 1
3.14 is angularly displaced and driven. Altitude error amplification diagram R47
The output representing the difference derived from the line 49 is a signal for keeping the altitude of the hull 1 constant at the value set in the altitude setting circuit 48. The signal derived from the amplifier circuit 38 to the line 39 is a signal for canceling the vertical acceleration of the bow 2 detected by the accelerometer 34. The forward flaps 13 , 14 are thus operated by the bow flap servo circuit 50 as described above in a direction that cancels the vertical acceleration detected by the accelerometer 34 and so that the altitude is the value set in the altitude setting circuit 48 . driven by

増幅回路46の具体的な電気的構成は、第9図に示され
ている。演算増幅回路52の入力端子には直列に抵抗R
bfJC接続され、高度検出手段37からの出力が与え
られる。演算増幅回路52の入出力端子間には一定の抵
抗値を有する抵抗Rcが接続される。
A specific electrical configuration of the amplifier circuit 46 is shown in FIG. A resistor R is connected in series to the input terminal of the operational amplifier circuit 52.
bfJC is connected, and the output from the altitude detection means 37 is given. A resistor Rc having a constant resistance value is connected between the input and output terminals of the operational amplifier circuit 52.

船#1の右舷側に設けられた上下方向の加速度を検出す
る垂直加速度計35の出力は、増幅度が可変である増幅
回路53に与えられて増幅され、ライン54から、右舷
側の一対のアフトフラップ18.19をそれぞれ駆動す
るための右舷フラップサーボ(外fflり回路55およ
び右舷フラップサーボ(内側)回路56に与えられる。
The output of a vertical accelerometer 35 installed on the starboard side of ship #1 to detect vertical acceleration is fed to an amplifier circuit 53 with a variable amplification degree, where it is amplified. A starboard flap servo (outer ffl circuit 55 and a starboard flap servo (inner) circuit 56 are provided for driving aft flaps 18, 19, respectively).

このライン54に増幅回路53から導出される信号は、
船体1の加速度計35によって検出された上下の加速度
を打ち消すための制御信号であり、これによって加速度
計35によって検出された上下の加速度は、アフトフラ
ップ18.19によって少なくとも部分的に打ち消され
る。
The signal derived from the amplifier circuit 53 to this line 54 is
Control signal for canceling the vertical acceleration detected by the accelerometer 35 of the hull 1, whereby the vertical acceleration detected by the accelerometer 35 is at least partially canceled by the aft flap 18.19.

左舷側に設けられた垂直加速度計36の出力は増幅度が
可変である増幅回路57に与えられて増幅され、ライン
58から左舷側のアフトフラップ20.21を駆動する
左舷フラップサーボ(内filり回路59と左舷フラッ
プサーボ(外側)回路60とにそれぞれ与えられる。こ
のライン58に増幅回路57から導出される信号は、加
速度計36によって検出される上下の加速度を打ち消す
ための制御信号である。したがって加速度計36によっ
て検出される上下の加速度は、左舷側のフラップ20.
21によって少なくとも部分的に打ち消される。増幅回
路53.57は前述の増幅回路38と同様な構成を有す
る。
The output of the vertical accelerometer 36 provided on the port side is amplified by being fed to an amplifier circuit 57 with a variable amplification degree, and a port flap servo (inner filter) is sent from a line 58 to drive the aft flap 20, 21 on the port side. circuit 59 and port flap servo (outside) circuit 60. The signal derived from amplifier circuit 57 on line 58 is a control signal for canceling the vertical acceleration detected by accelerometer 36. Therefore, the vertical acceleration detected by the accelerometer 36 is the same as that of the port side flap 20.
21. The amplifier circuits 53 and 57 have the same configuration as the amplifier circuit 38 described above.

増幅回路38,53.57の増幅度は、コンツアー度調
整回路61によって、連動して調整することができ、あ
るいはまたこれらの増幅回路38゜53.57の増幅度
は個別的に操作者によって操作されるようにしてもよい
The amplification degrees of the amplifier circuits 38, 53, 57 can be adjusted in conjunction by a contour adjustment circuit 61, or alternatively the amplification degrees of these amplifier circuits 38, 53, 57 can be adjusted individually by the operator. It may also be manipulated.

第10図(1)を参照して、通常時、すなわち波高が小
さく、波長が短いときには、翼走時の乗り心地を良くす
るために船首および船尾に設けられた加速度計34.3
5.36からの信号を入力とする船体1の上下加速度を
打ち消す制御系の動作に重きをおいて、全体として、船
体1の上下加速度が小さくなるような制御を行う、参照
符63は、船体1の重心の軌跡を示す。このような動作
を行うために、増幅回路38;53,57の増幅度を大
きく設定する。
Referring to FIG. 10 (1), in normal times, that is, when the wave height is small and the wavelength is short, accelerometers 34.3 are installed at the bow and stern to improve riding comfort during wing running.
Reference numeral 63 is a control system that puts emphasis on the operation of the control system that cancels the vertical acceleration of the hull 1 using the signal from 5.36 as input, and performs control such that the vertical acceleration of the hull 1 as a whole is reduced. The locus of the center of gravity of 1 is shown. In order to perform such an operation, the amplification degree of the amplifier circuit 38; 53, 57 is set to a large value.

第10図(2)で示されるように、荒天時、すなわち波
高が高く、波長が長いときには、このままではg5,9
が海面から飛び出してブローティングを生じるおそれが
あり、また波が船体1の底をたたいて減速してクレスチ
ングを生じるおそれがあり、さらにまた推進装置10の
海水を吸入する吸入口24が海面の上方に露出し、推進
力が得られなくなってしまうおそれが生じる。このよう
なおそれがあるときには、増幅回路38 ; 53゜5
7の増幅度を小さく設定し、これによって船体1の重心
軌跡63が海面に沿うように・翼走することができる。
As shown in Figure 10 (2), when the weather is rough, that is, when the wave height is high and the wavelength is long, g5,9
waves may jump out of the sea surface and cause bloating, waves may hit the bottom of the hull 1 and decelerate, resulting in cresting. There is a risk that it will be exposed upwards and that propulsion force will not be obtained. When there is such a risk, the amplifier circuit 38;
By setting the amplification degree of 7 to a small value, it is possible to wing-run so that the center of gravity locus 63 of the ship body 1 follows the sea surface.

こうして船首2に設けられている高度気検出手段37か
らの信号を入力する海面からの船体1の高さ、すなわち
高度を一定に保つidl 11系の制御に重きをおくよ
うにすることができる。
In this way, emphasis can be placed on the control of the IDL 11 system that maintains the height of the hull 1 from the sea surface, that is, the altitude, which receives the signal from the altitude detection means 37 provided at the bow 2, constant.

さらにまた第10図(3)で示されるように通常時と荒
天時との中間の状態では、船体1の重心軌跡63が第1
0図〈1)および第10図(2)のときの中間の軌跡を
たどるように、増幅回路38;53,57の増幅度を通
常時および荒天時の中間の値に定める。
Furthermore, as shown in FIG. 10 (3), in a state intermediate between normal times and rough weather, the center of gravity locus 63 of the hull 1 is at the first
The amplification degree of the amplifier circuit 38; 53, 57 is set to an intermediate value between normal times and stormy weather so as to follow the intermediate trajectory between FIG. 0 (1) and FIG. 10 (2).

本発明の他の実施例として、高度検出手段37は船首2
に設けられたけれども、本発明の他の実施例として船尾
6に設けられていてもよく、あるいはまた船首2と船尾
6とにそれぞれ設けられていてもよい。
In another embodiment of the invention, the altitude detection means 37
However, in other embodiments of the invention, they may be provided at the stern 6, or alternatively, at the bow 2 and stern 6, respectively.

船首2に加速度計34が設けられ、船尾6に加速度計3
5.36が設けられているので、船体1の縦揺れを防止
することができる。また左右に加速度計35.36がそ
れぞれ設けられているので、船体1の横揺れを防止する
ことも可能である。
An accelerometer 34 is provided at the bow 2, and an accelerometer 3 is provided at the stern 6.
5.36, it is possible to prevent the hull 1 from pitching. Further, since accelerometers 35 and 36 are provided on the left and right sides, it is also possible to prevent the hull 1 from rolling.

前述の実施例では、垂直加速度計34.35゜36から
の信号を入力とする制御系では、増幅度可変の増幅回路
38.53.57が用いられたけれども、本発明の他の
実施例として、このようなi1+制御系の利得を変化す
るために、その他の構成要素の利得が変化されるように
してもよく、たとえばサーボ回路50,55,56;5
9,60に含まれる構成要素の利得が変化されるように
構成してもよく、その他の改変もまた可能である。
In the above-mentioned embodiment, the amplification circuit 38, 53, 57 with variable amplification degree was used in the control system inputting the signal from the vertical accelerometer 34, 35, 36, but as another embodiment of the present invention, , in order to change the gain of such i1+ control system, the gains of other components may be changed, for example, the servo circuits 50, 55, 56;
The gain of the components included in 9 and 60 may be changed, and other modifications are also possible.

発明の効果 以上のように本発明によれば、船体を海象に合わせてI
&適な値に調整して、翼が海面から飛び出してブローチ
ングを生じたり、波が船底をたたいて減速するクレスチ
ングなどを防ぐことができ、また推進力を発生するポン
プの吸入口が海面上に露出して推進力が得られなくなっ
てしまうことを防ぐことができ、安定に翼走することが
可能となり、しかもまた船体が波の高低をひろって頻繁
な上下運動をするのを防ぐことができ、乗り心地が悪く
なるのを防ぐことができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the hull can be adjusted according to sea conditions.
& By adjusting the value to an appropriate value, you can prevent broaching caused by the wing flying out of the sea surface, or cresting caused by waves hitting the bottom of the ship, and also prevent the suction port of the pump that generates the propulsion from being It is possible to prevent the ship from being exposed to the top and not being able to obtain propulsion, making it possible to run with wings stably, and also preventing the ship from making frequent up and down movements due to the height of the waves. This can prevent the ride from becoming uncomfortable.

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

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図はフォワードフラップ13.14と
、アフトフラップ18〜21を駆動するための本発明の
一実施例の構成を示すブロック図、第6図は増幅回路3
8の具体的な構成を示す電気回路図、第7図は増幅回路
38の他の具体的な構成を示す電気回路図、第8図は増
幅回路38の入出力特性を示すグラフ、第9図は増幅回
路46の具体的な構成を示す電気回路図、第10図は本
発明の一実施例の水中翼船の翼走時の状態を示す図であ
る。 1・・・船体、2・・・船首、3・・・フォワードスト
ラット、5.9・・・翼、6・・・船尾、7,8・・・
アフトストラット、10・・・ガス・タービン噴射水推
進装置、11.12・・・フォワードフォイル、13.
14・・・フォワードフラップ、16.17・・・アフ
トフォイル、18,19;20,21・・・アフトフラ
ップ、22.23・・・推進ポンプ、26.27・・・
ガス・タービン、34 : 35.36・・・垂直加速
度計、37・・・高度検出手段、38;53,57・・
・増幅度可変の増幅回路、40・・・加算回路、47・
・・高度誤差増幅回路、48・・・高度設定回路
Fig. 1 is a simplified perspective view of a hydrofoil according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view of the hydrofoil, Fig. 3 is a bottom view of the hydrofoil, and Fig. 4 is a wing of the hydrofoil. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention for driving the forward flap 13, 14 and the aft flaps 18 to 21; FIG. is amplifier circuit 3
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing another specific configuration of the amplifier circuit 38, FIG. 8 is a graph showing the input/output characteristics of the amplifier circuit 38, and FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the amplifier circuit 46, and FIG. 10 is a diagram showing a state of a hydrofoil boat according to an embodiment of the present invention during wing running. 1... Hull, 2... Bow, 3... Forward strut, 5.9... Wing, 6... Stern, 7, 8...
aft strut, 10... gas turbine injection water propulsion device, 11.12... forward foil, 13.
14... Forward flap, 16.17... Aft foil, 18, 19; 20, 21... Aft flap, 22.23... Propulsion pump, 26.27...
Gas turbine, 34: 35.36... Vertical accelerometer, 37... Altitude detection means, 38; 53, 57...
・Amplification circuit with variable amplification degree, 40...Addition circuit, 47・
...Altitude error amplification circuit, 48...Altitude setting circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)船首および船尾に翼を有する水中翼船の制御方法
において、 船体の海面からの高度を検出し、 検出された高度が予め定める値になるように翼を駆動し
、 船体の上下の加速度を検出し、 検出された加速度に依存してその加速度を打ち消す方向
に船首と船尾の翼を駆動する制御系の利得を可変にし、
海象に合わせて調整して船体を翼走することを特徴とす
る水中翼船の制御方法。
(1) A control method for a hydrofoil boat having wings at the bow and stern, which detects the altitude of the hull from the sea surface, drives the wings so that the detected altitude becomes a predetermined value, and calculates the vertical acceleration of the hull. The gain of the control system that drives the bow and stern wings in a direction that cancels out the acceleration is varied depending on the detected acceleration.
A method for controlling a hydrofoil boat, which is characterized by wing-running the hull while adjusting it according to sea conditions.
(2)船首および船尾に翼を有する水中翼船の制御装置
において、 船首に設けられ、船体の上下の加速度を検出する第1加
速度検出手段と、 第1加速度検出手段の出力を増幅度可変で増幅する第1
増幅手段と、 船体の海面からの高度を検出する高度検出手段と、 第1増幅手段と高度検出手段との各出力に応答して、加
速度を打ち消す方向に、かつ高度が予め定める値になる
ように、船首の翼を駆動する手段と、 船尾に設けられ、船体の上下の加速度を検出する第2加
速度検出手段と、 第2加速度検出手段の出力を増幅度可変で増幅する第2
増幅手段と、 第2増幅手段の出力に応答し、加速度を打ち消す方向に
船尾の翼を駆動する手段とを含むことを特徴とする水中
翼船の制御装置。
(2) In a control device for a hydrofoil boat having wings at the bow and stern, a first acceleration detection means is provided at the bow and detects vertical acceleration of the hull, and the output of the first acceleration detection means is variable in amplification. The first step to amplify
an amplifying means; an altitude detecting means for detecting the altitude of the hull from the sea surface; and an altitude detecting means for detecting the altitude of the ship in a direction that cancels the acceleration and in response to each output of the first amplifying means and the altitude detecting means so that the altitude becomes a predetermined value. means for driving the bow wing; second acceleration detection means provided at the stern for detecting vertical acceleration of the hull; and second acceleration detection means for amplifying the output of the second acceleration detection means with variable amplification.
A control device for a hydrofoil boat, comprising: amplification means; and means for driving a stern wing in a direction that cancels the acceleration in response to the output of the second amplification means.
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