JPH0848288A - 船舶の姿勢制御装置 - Google Patents
船舶の姿勢制御装置Info
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- JPH0848288A JPH0848288A JP6202849A JP20284994A JPH0848288A JP H0848288 A JPH0848288 A JP H0848288A JP 6202849 A JP6202849 A JP 6202849A JP 20284994 A JP20284994 A JP 20284994A JP H0848288 A JPH0848288 A JP H0848288A
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- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
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- B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
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- B63B1/28—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils
- B63B1/285—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils changing the angle of attack or the lift of the foil
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- B63B79/10—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation using sensors, e.g. pressure sensors, strain gauges or accelerometers
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Abstract
(57)【要約】
【目的】 向かい波、追い波にかかわらず、船首の空中
露出が防止され、常に安定した良好な乗り心地を確保す
る。 【構成】 水中翼の取付角を制御して船体の動揺を低減
する船舶の姿勢制御装置において、波浪レーダ３３で波
浪の向きとその速度を測定するとともに、ジャイロセン
サ３４、加速度センサ３５、高度センサ３６により波高
を求め、演算制御装置３０で船首が空中に露出しない条
件を満足しつつ船体のピッチングなどの動揺を低減する
ため前部フィン１１の迎え角を最適に制御するように演
算を行ない、この結果に基づいて水中翼としてのフィン
の取付角を制御駆動するものとしたので、船舶の航行環
境に応じて最適の姿勢制御が確保され、ブローチング等
による転覆のおそれや大きな沈下も防止される。
露出が防止され、常に安定した良好な乗り心地を確保す
る。 【構成】 水中翼の取付角を制御して船体の動揺を低減
する船舶の姿勢制御装置において、波浪レーダ３３で波
浪の向きとその速度を測定するとともに、ジャイロセン
サ３４、加速度センサ３５、高度センサ３６により波高
を求め、演算制御装置３０で船首が空中に露出しない条
件を満足しつつ船体のピッチングなどの動揺を低減する
ため前部フィン１１の迎え角を最適に制御するように演
算を行ない、この結果に基づいて水中翼としてのフィン
の取付角を制御駆動するものとしたので、船舶の航行環
境に応じて最適の姿勢制御が確保され、ブローチング等
による転覆のおそれや大きな沈下も防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶の姿勢を安定に保
持する姿勢制御装置に関する。
持する姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、種々の形態の船舶が実用に供せら
れているが、相当の波浪が発生する海域を航行する船舶
ではその波浪による姿勢変化を抑さえることが１つの課
題となっている。排水量型の船舶と、例えば図３に示す
水中翼船４１とを比較すれば、水中翼船の方が波浪の影
響が小さい。これは水中翼４２、４３のダンピング効果
によるものと考えられ、上下加速度やピッチングがかな
り小さくなっている。なお、図の（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。そこで図４のように、排水量型
の船舶４５にも、その船体から水中翼４６、４７を張り
出させていわゆるフィンスタビライザを装備するものが
多くなっている。図の（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図
である。とくにピッチング等抑制のためには上記のよう
に水中翼が船体の前後にそれぞれ設けられ、さらに積極
的には、その迎え角を制御しあるいは補助翼を設けてこ
れを制御するようにして、乗り心地を向上させるライド
コントロールシステムも知られている。また、この水中
翼の一層の活用策として、例えば波浪中でも所定の速力
性能を確保するため船体の浮上量を一定に維持するよう
に水中翼を制御する高度一定制御などが提案されてい
る。
れているが、相当の波浪が発生する海域を航行する船舶
ではその波浪による姿勢変化を抑さえることが１つの課
題となっている。排水量型の船舶と、例えば図３に示す
水中翼船４１とを比較すれば、水中翼船の方が波浪の影
響が小さい。これは水中翼４２、４３のダンピング効果
によるものと考えられ、上下加速度やピッチングがかな
り小さくなっている。なお、図の（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。そこで図４のように、排水量型
の船舶４５にも、その船体から水中翼４６、４７を張り
出させていわゆるフィンスタビライザを装備するものが
多くなっている。図の（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図
である。とくにピッチング等抑制のためには上記のよう
に水中翼が船体の前後にそれぞれ設けられ、さらに積極
的には、その迎え角を制御しあるいは補助翼を設けてこ
れを制御するようにして、乗り心地を向上させるライド
コントロールシステムも知られている。また、この水中
翼の一層の活用策として、例えば波浪中でも所定の速力
性能を確保するため船体の浮上量を一定に維持するよう
に水中翼を制御する高度一定制御などが提案されてい
る。
【０００３】ところで、漁船などの小型船では、追い波
で航行するときに、その波浪の山から谷に移行する間に
船首が水面上へ露出して、いわゆるブローチング現象に
より転覆する事故が少なくない。そこでこれに関連し
て、波浪に対する水中翼の作用について検討してみる。
図５は、向かい波中を航行中における水中翼Ｔを示して
いる。波浪の進行方向をＡ１として、図示しない船体は
これと逆方向に進む。したがって船体から延びる水中翼
ＴはＳ方向に進む。図中、Ｂ１は時刻ｔ０における水面
を示し、Ｃ１は時刻ｔ０から若干の単位時間だけ経過し
たあとの水面を示している。
で航行するときに、その波浪の山から谷に移行する間に
船首が水面上へ露出して、いわゆるブローチング現象に
より転覆する事故が少なくない。そこでこれに関連し
て、波浪に対する水中翼の作用について検討してみる。
図５は、向かい波中を航行中における水中翼Ｔを示して
いる。波浪の進行方向をＡ１として、図示しない船体は
これと逆方向に進む。したがって船体から延びる水中翼
ＴはＳ方向に進む。図中、Ｂ１は時刻ｔ０における水面
を示し、Ｃ１は時刻ｔ０から若干の単位時間だけ経過し
たあとの水面を示している。
【０００４】波浪の山から谷に移る点Ｘ１では波粒子が
下向きＵ１の速度を持っており、この点Ｘ１の水面下を
水中翼Ｔが移動するときには、水中翼Ｔの速度をＶとし
て水中翼に対する波粒子の流入速度は斜め下向きのベク
トルＷ１を有する。この波粒子の流入角α１のため、水
中翼には下向きの力Ｐ１が作用する。この傾向は波高が
大きいほど、また水中翼が水面に近づくほど強くなる。
下向きＵ１の速度を持っており、この点Ｘ１の水面下を
水中翼Ｔが移動するときには、水中翼Ｔの速度をＶとし
て水中翼に対する波粒子の流入速度は斜め下向きのベク
トルＷ１を有する。この波粒子の流入角α１のため、水
中翼には下向きの力Ｐ１が作用する。この傾向は波高が
大きいほど、また水中翼が水面に近づくほど強くなる。
【０００５】また、波浪の谷から山に移る点Ｙ１では波
粒子が上向きＵ２の速度を持っており、この点Ｙ１の水
面下を水中翼Ｔが移動するときには、水中翼に対する波
粒子の流入速度は斜め上向きのベクトルＷ２を有し、水
中翼には上向きの力Ｐ２が作用する。すなわち、水中翼
Ｔが船体前側に設けられたものとして、上記点Ｙ１の位
置では船首に上向きの力が作用するが、船は波浪の接近
する山に向かって進行しているので船首が水面から空中
へ露出することはない。
粒子が上向きＵ２の速度を持っており、この点Ｙ１の水
面下を水中翼Ｔが移動するときには、水中翼に対する波
粒子の流入速度は斜め上向きのベクトルＷ２を有し、水
中翼には上向きの力Ｐ２が作用する。すなわち、水中翼
Ｔが船体前側に設けられたものとして、上記点Ｙ１の位
置では船首に上向きの力が作用するが、船は波浪の接近
する山に向かって進行しているので船首が水面から空中
へ露出することはない。
【０００６】一方、追い波中を航行中の場合は、図６に
示されるように、状況が異なってくる。まず、波浪の山
から谷に移る点Ｘ２では波粒子が上向きＵ３の速度を持
っており、この点Ｘ２の水面下を水中翼Ｔが移動すると
きには、水中翼Ｔの速度をＶとして水中翼に対する波粒
子の流入速度は斜め上向きのベクトルＷ３を有する。こ
の波粒子の流入角α２のため、水中翼には上向きの力Ｐ
３が作用する。さらに船は波浪の谷位置へ進行しつつあ
るので、この結果、船首が空中にとび出すことになる。
したがってその後船体は大きく沈下する。なお、Ｂ２は
時刻ｔ０における水面を示し、Ｃ２は時刻ｔ０から若干
の単位時間だけ経過したあとの水面を示す。
示されるように、状況が異なってくる。まず、波浪の山
から谷に移る点Ｘ２では波粒子が上向きＵ３の速度を持
っており、この点Ｘ２の水面下を水中翼Ｔが移動すると
きには、水中翼Ｔの速度をＶとして水中翼に対する波粒
子の流入速度は斜め上向きのベクトルＷ３を有する。こ
の波粒子の流入角α２のため、水中翼には上向きの力Ｐ
３が作用する。さらに船は波浪の谷位置へ進行しつつあ
るので、この結果、船首が空中にとび出すことになる。
したがってその後船体は大きく沈下する。なお、Ｂ２は
時刻ｔ０における水面を示し、Ｃ２は時刻ｔ０から若干
の単位時間だけ経過したあとの水面を示す。
【０００７】そして、波浪の谷から山に移る点Ｙ２では
波粒子が下向きＵ４の速度を持っており、この点Ｙ２の
水面下を水中翼Ｔが移動するときには、水中翼に対する
波粒子の流入速度は斜め下向きのベクトルＷ４を有する
ことになり、水中翼には続けて下向きの力Ｐ４が作用
し、乗り心地の悪化を招く。すなわち、ブローチング現
象防止にために水中翼を利用しようとする場合、向かい
波の時には水中翼に大きな下向きの制御力を発生させな
くても船首の空中露出は起きないが、追い波の場合には
船首の空中露出を抑さえるために十分に大きな下向きの
制御力を発生させる必要がある。
波粒子が下向きＵ４の速度を持っており、この点Ｙ２の
水面下を水中翼Ｔが移動するときには、水中翼に対する
波粒子の流入速度は斜め下向きのベクトルＷ４を有する
ことになり、水中翼には続けて下向きの力Ｐ４が作用
し、乗り心地の悪化を招く。すなわち、ブローチング現
象防止にために水中翼を利用しようとする場合、向かい
波の時には水中翼に大きな下向きの制御力を発生させな
くても船首の空中露出は起きないが、追い波の場合には
船首の空中露出を抑さえるために十分に大きな下向きの
制御力を発生させる必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ライドコントロールシステムや高度一定制御等では、波
浪の方向あるいは波高をとくに考慮に入れることなく水
中翼の制御特性を画一的に設定しているので、たまたま
向かい波で最適制御となるように設定された姿勢制御装
置では、追い波時に制御力が不足し、船首の空中露出が
発生しやすくなる。他方、追い波で最適制御となるよう
に設定された姿勢制御装置では、向かい波の際に必要以
上の船体運動を引き起こさせることとなって、動揺が激
しくなるという問題を生じる。したがって本発明は、上
記問題点に鑑み、向かい波、追い波にかかわらず、波高
が高いときでも船首の空中露出が防止され、常に安定し
た良好な乗り心地が確保される船舶の姿勢制御装置を提
供することを目的とする。
ライドコントロールシステムや高度一定制御等では、波
浪の方向あるいは波高をとくに考慮に入れることなく水
中翼の制御特性を画一的に設定しているので、たまたま
向かい波で最適制御となるように設定された姿勢制御装
置では、追い波時に制御力が不足し、船首の空中露出が
発生しやすくなる。他方、追い波で最適制御となるよう
に設定された姿勢制御装置では、向かい波の際に必要以
上の船体運動を引き起こさせることとなって、動揺が激
しくなるという問題を生じる。したがって本発明は、上
記問題点に鑑み、向かい波、追い波にかかわらず、波高
が高いときでも船首の空中露出が防止され、常に安定し
た良好な乗り心地が確保される船舶の姿勢制御装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の本発明は、水中翼を備え、この水中翼の取付角を制
御して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置であっ
て、自船に対する波浪の向きを検出する波浪方向検出手
段を有し、波浪方向検出手段により検出された波浪の向
きに対応して水中翼の取付角の制御量を変化させるよう
に構成されたものとした。
載の本発明は、水中翼を備え、この水中翼の取付角を制
御して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置であっ
て、自船に対する波浪の向きを検出する波浪方向検出手
段を有し、波浪方向検出手段により検出された波浪の向
きに対応して水中翼の取付角の制御量を変化させるよう
に構成されたものとした。
【００１０】また請求項２に記載の発明は、水中翼を備
え、この水中翼の取付角を制御して船体の動揺を低減す
る船舶の姿勢制御装置であって、自船に対する波浪の向
きを検出する波浪方向検出手段と、波高を検出する波高
測定手段と、波浪方向検出手段により検出された波浪の
向きおよび波高測定手段により測定された波高に基づい
て水中翼の取付角の制御量を決定する指令演算手段とを
有するものとした。そして、好ましくは、上記水中翼は
船体の前側に設けられ、波高測定手段は、それぞれ船体
前側に設置されたジャイロセンサと、上下方向加速度セ
ンサと、水面までの高さを測定する高度センサとを備え
て、演算により前記波高を求め、波浪方向検出手段は、
波浪の進行方向を測定する波浪レーダからなり、上記の
指令演算手段は、追い波時に船首部が空中に露出しない
ように水中翼の取付角の制御量を決定するものとするこ
とができる。
え、この水中翼の取付角を制御して船体の動揺を低減す
る船舶の姿勢制御装置であって、自船に対する波浪の向
きを検出する波浪方向検出手段と、波高を検出する波高
測定手段と、波浪方向検出手段により検出された波浪の
向きおよび波高測定手段により測定された波高に基づい
て水中翼の取付角の制御量を決定する指令演算手段とを
有するものとした。そして、好ましくは、上記水中翼は
船体の前側に設けられ、波高測定手段は、それぞれ船体
前側に設置されたジャイロセンサと、上下方向加速度セ
ンサと、水面までの高さを測定する高度センサとを備え
て、演算により前記波高を求め、波浪方向検出手段は、
波浪の進行方向を測定する波浪レーダからなり、上記の
指令演算手段は、追い波時に船首部が空中に露出しない
ように水中翼の取付角の制御量を決定するものとするこ
とができる。
【００１１】
【作用】請求項１のものでは、波浪方向検出手段により
検出された波浪の向きに対応して水中翼の取付角の制御
量を変化させるから、向かい波でも追い波でもいずれに
おいても制御量が適正に定められ、乗り心地が向上す
る。請求項２のものでは、波浪方向検出手段に加え、波
高を検出する波高測定手段を有して、波浪の向きおよび
波高が指令演算手段に入力される。指令演算手段ではこ
れらのデータと船速とに基づいて水中翼に対する波粒子
の流入角が求められ、これを基に適正な船体姿勢を得る
ために最適な水中翼の取付角の制御量が決定される。
検出された波浪の向きに対応して水中翼の取付角の制御
量を変化させるから、向かい波でも追い波でもいずれに
おいても制御量が適正に定められ、乗り心地が向上す
る。請求項２のものでは、波浪方向検出手段に加え、波
高を検出する波高測定手段を有して、波浪の向きおよび
波高が指令演算手段に入力される。指令演算手段ではこ
れらのデータと船速とに基づいて水中翼に対する波粒子
の流入角が求められ、これを基に適正な船体姿勢を得る
ために最適な水中翼の取付角の制御量が決定される。
【００１２】
【実施例】図１は本発明を全没型水中翼船に適用した実
施例の構成を示す。船体１の前部には水中翼としての前
部フィン１１が船体底壁２から下方へ延びて設けられた
取付脚１２に支持されて前部フィンスタビライザ１０を
形成し、船体後部には後部フィン２１が同じく取付脚２
２に支持されて後部フィンスタビライザ２０を形成して
いる。
施例の構成を示す。船体１の前部には水中翼としての前
部フィン１１が船体底壁２から下方へ延びて設けられた
取付脚１２に支持されて前部フィンスタビライザ１０を
形成し、船体後部には後部フィン２１が同じく取付脚２
２に支持されて後部フィンスタビライザ２０を形成して
いる。
【００１３】前部フィン１１には駆動装置１３が付設さ
れてその取付角を変化可能に構成されている。駆動装置
１３は演算制御装置３０から指令された取付角となるよ
うに前部フィン１１を駆動する。演算制御装置３０に
は、船体１に設置されたジャイロセンサ３４、加速度セ
ンサ３５、高度センサ３６ならびに波浪レーダ３３から
の測定信号が入力される。
れてその取付角を変化可能に構成されている。駆動装置
１３は演算制御装置３０から指令された取付角となるよ
うに前部フィン１１を駆動する。演算制御装置３０に
は、船体１に設置されたジャイロセンサ３４、加速度セ
ンサ３５、高度センサ３６ならびに波浪レーダ３３から
の測定信号が入力される。
【００１４】ジャイロセンサ３４は船体１の略中央部に
設置され、船体のピッチングならびにローリング信号を
出力する。加速度センサ３５は船首部に配置され、船首
の上下加速度信号を出力する。また、高度センサ３６も
船首部に位置して、水面までの高さｈを測定した高さ信
号を出力する。そして、波浪レーダ３３は波浪の進行方
向、すなわち自船に対して向かい波か追い波かを検出し
その速度を測定する。
設置され、船体のピッチングならびにローリング信号を
出力する。加速度センサ３５は船首部に配置され、船首
の上下加速度信号を出力する。また、高度センサ３６も
船首部に位置して、水面までの高さｈを測定した高さ信
号を出力する。そして、波浪レーダ３３は波浪の進行方
向、すなわち自船に対して向かい波か追い波かを検出し
その速度を測定する。
【００１５】演算制御装置３０は、図２に示されるよう
に、ジャイロセンサ３４、加速度センサ３５および高度
センサ３６からの各測定信号を入力する波高計算部３１
と、この波高計算部３１に接続されるとともに上記波浪
レーダ３３からの測定信号を入力して、前部フィン１１
の取付角を演算する駆動指令演算部３２とからなってい
る。
に、ジャイロセンサ３４、加速度センサ３５および高度
センサ３６からの各測定信号を入力する波高計算部３１
と、この波高計算部３１に接続されるとともに上記波浪
レーダ３３からの測定信号を入力して、前部フィン１１
の取付角を演算する駆動指令演算部３２とからなってい
る。
【００１６】波高計算部３１では、加速度センサ３５で
測定された上下加速度を２回積分することにより図２に
示される加速度センサ位置からの基準（平均）水面の位
置Ｌを求めるとともに、高度センサ３６で測定した水面
までの高さｈとこの基準水面位置Ｌとの差から波浪の片
側振幅Ｈを得て、波高を求める。この際、ジャイロセン
サ３４からのピッチングおよびローリング信号は、加速
度センサ３５で測定する上下加速度の補正に用いられ
る。
測定された上下加速度を２回積分することにより図２に
示される加速度センサ位置からの基準（平均）水面の位
置Ｌを求めるとともに、高度センサ３６で測定した水面
までの高さｈとこの基準水面位置Ｌとの差から波浪の片
側振幅Ｈを得て、波高を求める。この際、ジャイロセン
サ３４からのピッチングおよびローリング信号は、加速
度センサ３５で測定する上下加速度の補正に用いられ
る。
【００１７】駆動指令演算部３２では、こうして求めら
れた波浪の波高と、波浪レーダ３３で測定した波の向き
および速度をもとに、既知の位置にある前部フィン１１
および後部フィン２１への波粒子の流入角を演算する。
そして、船首が空中に露出しない条件を満足しつつ船体
１のピッチングを極力低減する前部フィン１１の迎え角
を最適制御パラメータとして決定して、この迎え角を実
現するに必要な前部フィン１１の取付角を上記流入角を
参照して演算し、その駆動装置１３へ駆動指令を出力す
る。
れた波浪の波高と、波浪レーダ３３で測定した波の向き
および速度をもとに、既知の位置にある前部フィン１１
および後部フィン２１への波粒子の流入角を演算する。
そして、船首が空中に露出しない条件を満足しつつ船体
１のピッチングを極力低減する前部フィン１１の迎え角
を最適制御パラメータとして決定して、この迎え角を実
現するに必要な前部フィン１１の取付角を上記流入角を
参照して演算し、その駆動装置１３へ駆動指令を出力す
る。
【００１８】前部フィン１１の迎え角の決定にあたって
は、前述のように追い波時には波浪の山から谷に移る点
で波粒子の流入角が上向きとなり前部フィン１１に上向
きの力が作用するので、これを低減するため比較的大き
く迎え角を減じるものとされる。一方、向かい波時には
波浪の山から谷に移る点でも波粒子が下向きとなって前
部フィン１１には下向きの力が作用するから、船首を空
中に露出させないための迎え角の制御量は小さく抑さえ
られる。波浪レーダ３３は発明における波浪方向検出手
段を構成し、ジャイロセンサ３４、加速度センサ３５、
高度センサ３６ならびに演算制御装置内の波高計算部３
１が波高測定手段を構成している。また、演算制御装置
の駆動指令演算部３２が発明の指令演算手段を構成して
いる。
は、前述のように追い波時には波浪の山から谷に移る点
で波粒子の流入角が上向きとなり前部フィン１１に上向
きの力が作用するので、これを低減するため比較的大き
く迎え角を減じるものとされる。一方、向かい波時には
波浪の山から谷に移る点でも波粒子が下向きとなって前
部フィン１１には下向きの力が作用するから、船首を空
中に露出させないための迎え角の制御量は小さく抑さえ
られる。波浪レーダ３３は発明における波浪方向検出手
段を構成し、ジャイロセンサ３４、加速度センサ３５、
高度センサ３６ならびに演算制御装置内の波高計算部３
１が波高測定手段を構成している。また、演算制御装置
の駆動指令演算部３２が発明の指令演算手段を構成して
いる。
【００１９】本実施例は以上のように構成され、波浪レ
ーダで波浪の向きとその速度を測定するとともに、加速
度センサ、高度センサ等により波高を求め、船首が空中
に露出しない条件を満足しつつ船体のピッチングなどの
動揺を低減するためフィンの迎え角を最適に制御するよ
うに演算を行ない、この結果に基づいて水中翼としての
フィンの取付角を制御駆動するものとしたので、船舶の
航行環境に応じて最適の姿勢制御が確保され、ブローチ
ング等による転覆のおそれや大きな沈下も防止され、乗
り心地が格段に向上するという効果を有する。
ーダで波浪の向きとその速度を測定するとともに、加速
度センサ、高度センサ等により波高を求め、船首が空中
に露出しない条件を満足しつつ船体のピッチングなどの
動揺を低減するためフィンの迎え角を最適に制御するよ
うに演算を行ない、この結果に基づいて水中翼としての
フィンの取付角を制御駆動するものとしたので、船舶の
航行環境に応じて最適の姿勢制御が確保され、ブローチ
ング等による転覆のおそれや大きな沈下も防止され、乗
り心地が格段に向上するという効果を有する。
【００２０】なお、実施例では前部フィン１１の取付角
のみを制御駆動する例を示したが、これに限定されるこ
となく、後部フィン２１についても駆動装置を付設し、
演算により最適の迎え角を求めその取付角を変化させる
ようにすれば、より応答性が高く精度のよい姿勢制御が
行なえる。また、上記取付角を制御するのは揚力を変化
させる目的であるから、この目的を達成するためには上
述のように水中翼としてのフィン全体の取付角を変化さ
せるだけでなく、これに代え、フィン固定で補助翼（フ
ラップ）を有する形式の場合にはその補助翼を制御駆動
するようにしてもよい。したがって本発明において、水
中翼の取付角の制御量は、取付角固定における補助翼の
制御量を含むものとする。
のみを制御駆動する例を示したが、これに限定されるこ
となく、後部フィン２１についても駆動装置を付設し、
演算により最適の迎え角を求めその取付角を変化させる
ようにすれば、より応答性が高く精度のよい姿勢制御が
行なえる。また、上記取付角を制御するのは揚力を変化
させる目的であるから、この目的を達成するためには上
述のように水中翼としてのフィン全体の取付角を変化さ
せるだけでなく、これに代え、フィン固定で補助翼（フ
ラップ）を有する形式の場合にはその補助翼を制御駆動
するようにしてもよい。したがって本発明において、水
中翼の取付角の制御量は、取付角固定における補助翼の
制御量を含むものとする。
【００２１】もちろん、水中翼の取付角を変化させると
ともに、これと併せて補助翼も変化させることを除外す
るものではない。また本発明が適用される船型として、
先の図４の排水量型で船体から左右外方へ翼を張り出さ
せるものを含み、このほか例えば双胴船では翼を左右船
体間に張り渡した形式のものにも同様に適用される。
ともに、これと併せて補助翼も変化させることを除外す
るものではない。また本発明が適用される船型として、
先の図４の排水量型で船体から左右外方へ翼を張り出さ
せるものを含み、このほか例えば双胴船では翼を左右船
体間に張り渡した形式のものにも同様に適用される。
【００２２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、水中翼の取付
角を制御して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置
において、自船に対する波浪の向きを検出してこれに対
応して水中翼の取付角の制御量を変化させるものとした
ので、向かい波でも追い波でもいずれにおいても制御量
が適正に定められ、乗り心地が向上するという効果を有
する。さらに、波浪の向きに加えて波高を検出すれば、
これらから水中翼に対する波粒子の流入角が求められ、
これを基に適正な船体姿勢を得るために最適な水中翼の
取付角の制御量が決定できる。例えば水中翼を船体の前
側に設けるとともに、追い波時に船首部が空中に露出し
ないように水中翼の取付角の制御量を決定することによ
り、ブローチング等による転覆のおそれや大きな沈下も
防止され、乗り心地が格段に向上するという効果を有す
る。
角を制御して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置
において、自船に対する波浪の向きを検出してこれに対
応して水中翼の取付角の制御量を変化させるものとした
ので、向かい波でも追い波でもいずれにおいても制御量
が適正に定められ、乗り心地が向上するという効果を有
する。さらに、波浪の向きに加えて波高を検出すれば、
これらから水中翼に対する波粒子の流入角が求められ、
これを基に適正な船体姿勢を得るために最適な水中翼の
取付角の制御量が決定できる。例えば水中翼を船体の前
側に設けるとともに、追い波時に船首部が空中に露出し
ないように水中翼の取付角の制御量を決定することによ
り、ブローチング等による転覆のおそれや大きな沈下も
防止され、乗り心地が格段に向上するという効果を有す
る。
【図１】本発明の実施例の全体構成を示す図である。
【図２】実施例における演算制御装置を説明するブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】水中翼船を示す図である。
【図４】フィンスタビライザを備える排水量型の船舶を
示す図である。
示す図である。
【図５】向かい波中における水中翼に作用する力を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】追い波中における水中翼に作用する力を示す説
明図である。
明図である。
１ 船体 ２ 底壁 １０ 前部フィンスタビライザ １１ 前部フィン １２ 取付脚 １３ 駆動装置 ２０ 後部フィンスタビライザ ２１ 後部フィン ２２ 取付脚 ３０ 演算制御装置 ３１ 波高計算部 ３２ 駆動指令演算部 ３３ 波浪レーダ ３４ ジャイロセンサ ３５ 加速度センサ ３６ 高度センサ ４１ 水中翼船 ４２、４３、４６、４７ 水中翼 ４５ 排水量型の船舶 Ｔ 水中翼 α１、α２ 流入角 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 水中翼に作用する力
Claims (3)
- 【請求項１】 水中翼を備え、該水中翼の取付角を制御
して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置であっ
て、自船に対する波浪の向きを検出する波浪方向検出手
段を有し、該波浪方向検出手段により検出された波浪の
向きに対応して前記水中翼の取付角の制御量を変化させ
るように構成されたことを特徴とする船舶の姿勢制御装
置。 - 【請求項２】 水中翼を備え、該水中翼の取付角を制御
して船体の動揺を低減する船舶の姿勢制御装置であっ
て、自船に対する波浪の向きを検出する波浪方向検出手
段と、波高を検出する波高測定手段と、該波浪方向検出
手段により検出された波浪の向きおよび波高測定手段に
より測定された波高に基づいて前記水中翼の取付角の制
御量を決定する指令演算手段とを有することを特徴とす
る船舶の姿勢制御装置。 - 【請求項３】 前記水中翼が船体の前側に設けられ、前
記波高測定手段は、それぞれ船体に設置されたジャイロ
センサと、上下方向加速度センサと、水面までの高さを
測定する高度センサとを備えて、演算により前記波高を
求め、前記波浪方向検出手段は、波浪の進行方向を測定
する波浪レーダからなり、前記指令演算手段は、追い波
時に船首部が空中に露出しないように前記水中翼の取付
角の制御量を決定するものであることを特徴とする請求
項２記載の船舶の姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6202849A JPH0848288A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 船舶の姿勢制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6202849A JPH0848288A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 船舶の姿勢制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848288A true JPH0848288A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16464216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6202849A Withdrawn JPH0848288A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 船舶の姿勢制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848288A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0875449A3 (de) * | 1997-04-24 | 2000-08-30 | Milos Vuckovic | Schiff mit Nivelliereinrichtung |
| WO2003043879A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | De Lange Adrianus Huig Johanne | Apparatus for directing a water flow and vessel provided therewith |
| JP2005306188A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 到来波浪の波形予測法および波浪中の航走体の運転制御方法 |
| WO2015187102A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | Rcj D.O.O. | Device for a vertical control of a vessel |
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| JP2017522233A (ja) * | 2014-07-14 | 2017-08-10 | ヴァン オーサネン アンド アソシエイツ ビー．ブイ． | 揚力の前方向成分をもたらすように向けられた後方翼を備える船舶 |
| RU178005U1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-03-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Авиатика" | Судно на подводных крыльях |
| EP3261909A4 (en) * | 2015-02-27 | 2018-10-10 | Tan, Yu Lee | Vehicle control system for watercraft using a microchip based processor and control surfaces |
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| JP2022519559A (ja) * | 2019-03-13 | 2022-03-24 | 江蘇科技大学 | 杭打ち船、並びにその姿勢調整、測位制御及び杭打ち方法 |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP6202849A patent/JPH0848288A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |