JPS628894A - 波浪影響除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、海の深さなどの調査において、波浪の影響
による誤差及び調査の困難性、危険性をなくすため、波
浪の影響を除去する装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、海の調査においては、船艇に調査機器を装備し、
調査員、運航員、数名が乗船して調査を行りていた。

例えば、測深調査の場合は、船艇に音響測深機を装備し
、その送受波器を船の舷側に、取ル付けて測深する。そ
のため、波浪によル、船自体が上下するほか、ローリン
グ、ピッチングなどによる複合作用によ）、舷側の送受
波器が上下するために、測深誤差が１メートルにも及ぶ
ことがある。さらに波のあるときの砕波帯の調査は、危
険で調査不能海域でありた。しかし、経費及び日数の関
係で、風波が強いＫもかかわらず、調査を強行して大き
な誤差を生じたル、又事故を起した例がありた。

（発明が解決しようとする問題点） 船艇による海の調査においては、本来、船艇は波浪によ
る浮き沈みやピッチング、ローリングすることは避ける
ことができない。

このため波浪の影響を受けて、送受波器の上下動によ）
生ずる測深誤差、風波による調査の困難性、危険性があ
るため調査ができないなどの問題点があった。したがっ
て、この発明は海の調査に使用する船艇に替えて、波浪
の影響を除去する調査装置を提供することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を解決するために、この発明は次のような構成
としている。以下図面に基き説明する。

第１図は発明の装置の構成を示す斜視図である。

すなわち調査機器・推進装置及び遠隔操縦装置を上部に
搭載して、波浪海域を航行する海の調査装置においス浮
体はその上部（コラム）を細くし、浮力の主力を浮体下
部におくフーティング付偏平コラム型とする。

浮体は４隅に配置し、第２図に示す４個の浮体の浮力中
心点１０１，１０２，１０３，１０４゜を正方形に組み
たて、各浮体が、この装置と搭載機器との全重量を、均
等に保持する４個の浮体と、その上部に搭載した調査機
器・推進装置及び遠隔操縦装置と、第５図に示す装置下
部の両サイドの軽合金構造材６に取シ付けた充水装置２
，２ａと、軽合金構造材３ｂ、５ａに取勺つけた抵抗板
用キャンパスとから構成されている。

（作　用） 第２図に示す、４隅に配置した浮体４個の浮力中心点が
正方形に組みたてられ、４個の浮体がこの装置と搭載機
器の全重量を均等に保持することによシ、この装置は平
衡状態が保たれる。さらに装置下部の両サイドに設置し
た充水装置２，２ａがスタビライザー、すなわち見かけ
重量を増す作用となシ、波浪に対して更に安定性が確保
される。

風波によシこの装置が傾くと、傾いた側の浮体が沈み、
反対側の浮体が浮上して、浮力のバランスがくずれ、傾
いた側の浮体が反発浮上し、反対側は逆現象が働き、復
原性が保たれて、波浪の中を安定して航走する。浮体は
、浮体上部が細くなっているため、波浪の影響が少なく
、又波浪によシ浮上しようとすると、充水装置の水量が
見かは重量を増し、更にフルート洋上波高計の原理によ
る抵抗板用キャンパス１６が上下動を抑制するなど、３
つの作用によル、との装置は波浪の影響による上下動が
抑制される。

（実施例） この装置は、測深調査のほか水質調査、底質調査などの
場合は、搭載機器を取シ替えることによシ、多目的に使
用できる。

先づ、との浮体の基本的な考え方を説明する。

浮体は調査目的によシ、調査機器の重さと、要求される
。速力に係る推進装置の大きさ等に伴う装置本体の大き
さ、吃水の深さ、浮体上部、下部の高さを検討し、各部
の重量は実測又は計算によシ装置の全重量を正確に求め
て、必要な浮力と浮体の幅（厚さ）などから、浮体を設
計する。浮体は浮体上部を細くするほど、波浪の影響は
少なくなるが、反対に復原性が悪く表るので、海上実験
の結果よシ、浮体上部の水面・断面積は、浮体下部の３
０！Ａ〜７０％程度が概ね妥当である。しかし使用目的
によシ、復原性と上下動のいずれに重点をおくか、など
によシ、この数値に限定するものでない。

以下、測深調査用の本発明の実施例について説明する。

先づ浮体の造）方について述べる。

浮体の厚さく必要な浮力と水の抵抗を考えて流線形との
関係よシ求める。

吃水は、コラム型の対波性と沿岸で使用することから６
０ａｍ〜８０５１程度が適当である。しかし使用条件に
よりて、この値に一定するものでない。

浮体は、この装置と搭載機器の全重量の１重量を、装置
の計画吃水の、下部の浮体容積の浮力によル浮くように
１第３図に示す浮体ＩＣ，ＩＤの体形を設計して、軽量
材（木材の「バルサ」又は発泡プラスチックス）を使っ
て、浮体の形を造シ、取シ付は金具をつけて、浮体全体
を、Ｆ、Ｒ，Ｐ溶液にてコーティングして、浮体を作成
する。

骨格は、軽量且堅固とするため軽合金構造材（例えば、
アルミニウム角材などであるが以下、簡単にアルミ角材
と呼称する。）を使用する。第３図のアルミ角材３．３
ａ、３ｂは、浮体を取）付けるため、両サイド各３本と
する。４隅の支柱材は、厚さ、、ｒｍｎｌ程度のＬ型支
柱材を使用し、４隅の各浮体の、浮力中心点を正方形に
組みたてる、４隅のＬ形支柱材４と、アルミ角材３，３
＆、３ｂ、５，５ｍとの取シ付は個所の横縦に、直角コ
ーナー４ａを挿入して、各々が直角を保つように、ボル
ト締めにして骨格を組みたてる。正方形の一辺の長さ、
２Ｌは、次式によ、９、ＧＭが大きくなるよう、計算に
よ）求める。その２Ｌと浮体の形よシ、骨格の各アルミ
角材の長さを求める。

ＧＭ＝ＢＭ−ＢＧ　　　ＧＭ＞Ｏ Ｂ・・・浮心　　　Ｍ・・・メタセンター　　　Ｇ・・
・重心Ｗ・・・全重量　　Ａ・・・浮体の水面・断面積
充水装置２，２ａは、水上では、中空で水中に入ると、
満水になる装置とする。充水装置は、ステンレス−バン
ドによ〕、第５図に示す両サイドのアルミ角材３ｂＫ取
シ付ける。これは、運搬の便宜玉取シはすし式とする。

抵抗板用キンパス１６唸、大金具をつけて、ロープ匝て
、アルミ角材３ｂ、５ａをカバーするように取っ付ける
。

調査機の取ル付けは、第２図に示すアルミ角材５の前部
・後部の中央に調査機を搭載し、取シ付けに必要な間隔
にしてアルミＬ材６ａをアルミ角材５に取シ付は固定す
る。６ａは調査機器台を分離して、装置を海に浮べた後
に！１！！査機台を搭載するためのレールである。

調査機器台は、アルミＬ材６ａの内側に装置できる間隔
とし、アルミ角材６に、機器を取シ付ける板をボルトに
て取）付けて調査機器台１１とし、この台に各調査機器
をボルト締めにして取シ付ける。

装置の調査機器台の中央付近に、音響測深機の送受波器
の取シ付は金具を設置して、送受波器一式を取）付ける
。

推進装置台７は、アルミ角材６に、ボルトにて厳重に取
シ付け、推進装置を取シ付ける。

この装置は、波浪の中を耽走することがあるので、調査
機器、推進装置等は第１図に示す、開閉用チャック付の
防水カバー１５で覆い、各重要機器については、さらに
防水装置を施して完全防水とする。

第２図に示す遠隔操縦装置は、陸上の送信機よシの信号
電波を、アンテナ−１７を通して箱内の受信機１０　ａ
　（１１源６Ｖ　　１０ｂ）ｌｃて、受信し、第１信号
によシ、大型サーボ１０ｄ（電源　１２Ｖ１０ｇ）を回
転させ、その回転光と、プッシユ、プル１．ロフト８ａ
とをスプリング８ｂＰ’３にて連結し、大型サーボ−の
回転を、直線運動罠なおして、プッシユ、プル、ロッ）
、８１Ｌを前後に動かして、推進装置に特設された、舵
軸８を回転させて、操舵する。第２信号によルサーボ−
１０Ｃを回転させ、その回転によシ推進装置のキャブレ
ータを、開閉させて速力調節を行う。

第３信号によシ、サーボ−１Ｏｆが回転して接片を閉じ
て、音響測深機の記録紙にタイム、マークの線を記録さ
せる。

音響測深機は、調査開始前に始動し、各部の調整を行い
、調査員は時計をみて、タイムマークを記入して、その
時刻を音響測深機の記録紙に記録し、同時に調査員の野
帳に記録する。調査中のタイムマーク記入時刻は、すべ
て調査員の野帳に記帳しておくものとする。

海上実験例 波浪については、基礎的な理論解明がなされているが、
実際の海上では理論の及ばぬ、思わぬ事故が起きること
があるので、この装置は海上の種種の状況のもとで、数
十回の海上実験を重ねて、この装置は完成した。

海上実験用のバラツクセットは、浮体に塩化ビニル、パ
イプ（以下「塩ビパイプ」という）１００Δ３本を、た
てにして４隅に配置し、当初の搭載機器は、船外機と、
遠隔操縦装置で、塩ビ、パイプの長さ、組み合せなど形
を変えて実験して、浮体の体形を求めた。

実験後半は調査時と同じ条件の重量で浮体を大きくし、
充水装置・抵抗板用キャンパスを配置して、各種海上模
様の波浪による安定性、復原性及び上下動など波浪影響
調査を、第６図に示す状態で行った。上下動の測定は幅
約１０５１の「ヌキ板」に２０Ｃｍ間隔毎に、赤と白の
ペンキを塗った。目盛板を装置の中央付近に直立させて
、遠方の水平線と、本装置の航行状態が収まる陸上地点
にカメラを固定して、１コマ６秒〜１０秒間の連続撮影
を行った。その写真によシ、水平線を基準にして、目盛
板の目盛によ）、装置の上下動、安定性、復原性の調査
を行りた。実験中の波高は、目測と写真とくよシ判定し
た。実験結果は、安定性、復原性については、船艇よシ
はるかに良好でありた。

上下動の調査結果は次のとおシである。

波　　　　高　　　　　　　誤　　　差３０１〜５０Ｃ
ｗ　　　±５１　以内 ５０ａｔ〜１００ａ＋±３ｔｘ〜Ｂｅ５１００ａ＊〜１
３０ｍ±８　ａｍ〜１５ａｍ上下動の最大値は３０Ｃｇ
を超えることは殆んどない。実験装置の時速は６〜８Ｋ
ｍで遅いが、時速１０〜１５Ｋｍ　となれば上下動は文
に小さくなる。

前に述べた実施例は、実験のバラツク、セットの改良型
である。したがりて、上下動は実験よ）少なくなる。

実施例２として、バラツク、セットと同様に浮体を塩ビ
、パイプに置き換えると、簡単に造れるが抵抗が若干多
くなる。

応用実施例 将来、現用の電波測位機を小型化し、直線誘導装置と電
子計算機ソフトウェアを導入して自動操縦装置とするこ
とが可能である。

（発明の効果） 以上説明した発明装置は、従来の船艇による海の調査を
、波浪の影響を除去する装置に替えることＫよ）、その
効果は次のとおりである。

（１）　　この装置は浮体上部を細くし、浮体の浮力中
心点を正方形に配置して各浮体が全重量を均等に保持さ
せ充水装置、抵抗板用キャンパスを設けることによシ、
安定性、復原性は船艇より良くな）、数十回の実験中風
速１０ｒｒＶ８・Ｃ以上の風速においても安全であった
。

Ｑ）波浪の影響による上下動が抑制され、測深誤差が極
小Ｉとなシ、精度向上がはかられる。

０）　波浪影響除去装置は、遠隔操縦装置により、無人
化して運用できるので、風波が荒くても調査の困難性、
危険性がなくなシ、調査不能臼が減少し、従来波のある
ときは砕波帯の調査が不可能とされていたが、これが可
能になりた。

（４）従来は、現地で漁船などを、用船していたため、
船主の都合で調査のできぬことがあったが、かかること
がなくなる。

Ｇ）　同時Ｋ、−斉調査を行うことがあるが、本装置は
８種類の電波周波数があるので、同時に数台の調査装置
を運用して、−斉調査が可能となシ、従来の多数の用船
は不要となる。

（６）　　以上の点よ）、人員、経費、調査日数などの
軽減によ）、海の調査の合理化がはかられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装置の構成を示す斜視図０ 第２図は、上部の平面図、第３図は側面図、第４図は後
方からの側面図、第５図は下部の平面図、第６図は、海
上実験図、ＩＡ、ＩＢ−１ＩＣ，ＩＤは４隅の浮体、２
．２ａは充水装置、３．３ｍ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 調査機器、推進装置及び遠隔操縦装置を、上部に搭載し
   、波浪海域を航走する、海の調査装置において、浮体は
   、その上部を細くし、浮体下部を浮力の主体とした浮体
   を４隅に配置し、この４個の浮体の浮力中心点を、正方
   形に組みたてた４個の浮体が、この装置と搭載機器の全
   重量を均等に保持した４個の浮体と、上部に搭載した調
   査機器、推進装置及び遠隔操縦装置と、下部に設けた充
   水装置と、抵抗板用キャンパスとから構成したことを特
   徴とする波浪影響除去装置。