KR20160082855A - location and position control device and method using water-jet linked sub-nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 워터젯 추진선박의 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치와 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a position and an attitude using a water jet interlocking sub nozzle of a water jet propulsion vessel.
일반적인 스크류 프로펠러(screw propeller)는 선박의 고속운항 시 프로펠러 날개면에 캐비테이션(cavitation)이 과다하게 발생하여 추력이 감소하고 선체진동과 수중소음이 증가하므로 이를 해결하기 위한 차세대 추진장치로써 워터젯(water-jet) 추진장치가 등장하게 되었다.
A general screw propeller is a next generation propulsion device to solve this problem due to excessive cavitation on the propeller blade surface at the time of high speed operation of the ship, which reduces the thrust and increases the vibration of the ship and underwater noise. jet propulsion system has emerged.
이러한 워터젯 추진장치는 엔진과 연결된 펌프를 가동하여 선박 밑바닥에 있는 흡입구로부터 물을 빨아들인 후에 선박 내부에 설치된 유도관을 거쳐 노즐을 통해 가속된 물을 선박 뒤쪽으로 분사하면서 선박을 앞으로 밀어주는 힘(추력)을 발생시키게 된다.
This water jet propulsion unit operates the pump connected to the engine to draw water from the intake port at the bottom of the ship and then inject water accelerated through the nozzle through the induction pipe installed inside the ship and push the ship forward Thrust).
도 5는 일반적인 워터젯 추진장치의 전체적인 구성을 보여준다.
5 shows a general configuration of a general water jet propulsion device.
워터젯 추진장치는 크게 임펠러(4), 주축(5), 유도관(6), 노즐(3), 디플렉터(2), 리버서(1)로 구성된다. 여기서, 임펠러(4)는 물에 에너지를 주기 위한 날개를 가진 회전체, 주축(5)은 임펠러(4)에 동력을 전달하는 축, 유도관(6)은 흡입구에서 흡입한 물을 임펠러(4) 입구까지 유도하는 부분, 노즐(3)은 임펠러(4)에 의하여 추력이 생긴 물을 분출시키는 부분, 디플렉터(2)는 노즐(3)에서 분출된 물의 방향을 좌우로 전향시킴으로써 선박의 진행방향을 조절하는 조향장치, 리버서(1)는 노즐(3)에서 분출된 물의 방향을 선박의 전진과 반대방향으로 전향시킴으로써 선박을 후진시키는 장치를 말한다.
The water jet propulsion device mainly comprises an
그런데, 워터젯 추진장치는 상기와 같은 구성에도 불구하고 다음과 같은 문제점이 있다.
However, the water jet propulsion device has the following problems despite the above-described configuration.
첫째, 워터젯 추진선박은 대부분이 소형선으로 쓰러스트가 없으므로, 저속에서의 위치유지가 어렵고, 저속에서 횡이동(crabbing) 및 제자리 선회와 같이 이접안 및 진회수 시에 필요한 저속기동이 어렵다.
First, since most of waterjet propulsion ships are small ships, there is no thrust, so it is difficult to maintain the position at low speed, and it is difficult to perform low speed maneuvering such as crabbing and in-situ turning at low speed.
둘째, 워터젯 추진선박에서 횡동요 및 종동요 등 자세를 제어하기 위하여 사용하던 기존장치(예: 트림탭)는 선박의 속도가 일정 이상 올라가야 양력을 받아 효과가 있으며 저속에서는 효과가 없으므로 이것으로는 선박의 자세유지가 곤란하다.
Second, existing devices (eg, trim tabs) used to control posture such as roll and yaw in a waterjet propulsion are effective when the ship's velocity is raised above a certain level and are not effective at low speed. It is difficult to maintain the posture of the ship.
하지만, 이러한 문제를 해결하기 위하여 워터젯 추진선박에 쓰러스트를 설치하게 되면 선박의 중량이 증가하고 시스템이 복잡해지는 또 다른 문제점이 발생하게 된다. 워터젯 추진선박은 활주(planing)가 중요하므로, 특히 선박의 중량이 증가하는 것은 상당한 문제가 될 수 있다.However, if a waterstroke is installed on a waterjet propulsion vessel to solve such a problem, another problem arises that the weight of the ship increases and the system becomes complicated. Since waterjet propulsion is important for planing, increasing the weight of the ship can be a significant problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 워터젯 추진선박의 워터젯과 연동하는 서브노즐을 이용하여 특히 저속에서 선박의 위치 및 자세를 효과적으로 제어할 수 있는 경량형 장치와 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems and provides a lightweight apparatus and method for effectively controlling the position and posture of a ship at a low speed using a sub nozzle interlocked with a water jet of a water jet propulsion vessel .
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 워터젯 추진선박의 선체 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 위치에 설치되며, 메인노즐에서 분기된 물을 상기 워터젯 추진선박의 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 방향으로 분사하는 서브노즐; 상기 메인노즐과 상기 서브노즐 사이에 설치되며, 상기 메인노즐을 통과하는 물을 분기해 내어 상기 서브노즐로 흐를 수 있도록 연결하는 연결관 및; 상기 연결관 상에 설치되며, 제어기의 작동에 따라 상기 서브노즐을 개폐하거나 상기 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 서브노즐밸브;를 포함하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치를 제공한다.
In order to attain the above object, the present invention provides a water jet propulsion vessel, which is installed at any position of a hull or starboard of a water jet propulsion ship, and which divides water from the main nozzle into at least one of a port A sub nozzle for spraying; A connection pipe installed between the main nozzle and the sub nozzle for branching out the water passing through the main nozzle and connecting the water to the sub nozzle; And a sub-nozzle valve installed on the connection pipe for opening and closing the sub-nozzle according to the operation of the controller or adjusting the intensity of water sprayed from the sub-nozzle, wherein the sub- to provide.
상기 서브노즐은, 보다 구체적으로는, 상기 워터젯 추진선박의 선체 좌현 선수 쪽에 설치되는 제1서브노즐; 상기 워터젯 추진선박의 선체 우현 선수 쪽에 설치되는 제2서브노즐; 상기 워터젯 추진선박의 선체 좌현 선미 쪽에 설치되는 제3서브노즐 및; 상기 워터젯 추진선박의 선체 우현 선미 쪽에 설치되는 제4서브노즐;로 이루어진다.
More specifically, the subnozzle includes: a first sub nozzle installed on a side of the hull of the water jet propulsion vessel; A second sub nozzle installed on a starboard side of the hull of the water jet propulsion ship; A third sub nozzle installed on the ship's fore end of the water jet propulsion ship; And a fourth sub-nozzle installed at the stern side of the hull of the water jet propulsion vessel.
상기 제1서브노즐과 상기 제2서브노즐, 상기 제3서브노즐과 상기 제4서브노즐은 각각 좌우대칭이 되도록 설치된다.
The first sub nozzle, the second sub nozzle, the third sub nozzle, and the fourth sub nozzle are installed so as to be symmetrical to each other.
상기 연결관은 4점 또는 3점 이하의 분기방식에 따라 상기 메인노즐을 통과하는 물을 분기해 낸다.
The connection pipe branches water passing through the main nozzle according to a branching method of four points or three points or less.
상기 연결관이 4점 분기방식에 따르는 경우, 상기 연결관은 상기 제1서브노즐, 상기 제2서브노즐, 상기 제3서브노즐 및 상기 제4서브노즐과 각각 연결되는 4개의 독립관 형태로 구성된다.
When the connection pipe is in a four-point branching manner, the connection pipe is configured as four independent tubes connected to the first sub-nozzle, the second sub-nozzle, the third sub-nozzle and the fourth sub- do.
상기 연결관이 3점 이하의 분기방식에 따르는 경우, 상기 연결관은 상기 제1서브노즐, 상기 제2서브노즐, 상기 제3서브노즐 및 상기 제4서브노즐 중 일부와 연결되는 독립관과 상기 독립관으로부터 분기되어 나머지 서브노즐과 연결되는 바이패스관 형태로 구성된다.
Wherein when the connection pipe complies with a branching method of not more than three points, the connection pipe includes an independent pipe connected to a part of the first sub nozzle, the second sub nozzle, the third sub nozzle and the fourth sub nozzle, And is formed in the form of a bypass pipe branched from the independent pipe and connected to the remaining sub nozzles.
상기 서브노즐밸브는, 보다 구체적으로는, 상기 제1서브노즐을 개폐하거나 상기 제1서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제1서브노즐밸브; 상기 제2서브노즐을 개폐하거나 상기 제2서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제2서브노즐밸브; 상기 제3서브노즐을 개폐하거나 상기 제3서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제3서브노즐밸브 및; 상기 제4서브노즐을 개폐하거나 상기 제4서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제4서브노즐밸브;로 이루어진다.
The subnozzle valve, more specifically, includes a first subnozzle valve for opening / closing the first subnozzle or adjusting the intensity of water injected from the first subnozzle; A second subnozzle valve for opening / closing the second subnozzle or adjusting the intensity of water injected from the second subnozzle; A third subnozzle valve for opening and closing the third subnozzle or adjusting the intensity of water sprayed from the third subnozzle; And a fourth subnozzle valve for opening / closing the fourth subnozzle or adjusting the intensity of water injected from the fourth subnozzle.
상기 제어기는 상기 제1서브노즐밸브, 상기 제2서브노즐밸브, 상기 제3서브노즐밸브 및 상기 제4서브노즐밸브를 각각 독립적으로 제어하도록 작동한다.
The controller operates to independently control the first sub-nozzle valve, the second sub-nozzle valve, the third sub-nozzle valve and the fourth sub-nozzle valve, respectively.
한편, 본 발명은, 상기 서브노즐의 끝단에 설치되며, 상기 제어기의 작동에 의해 회전 구동함에 따라 상기 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 가동노즐;을 추가로 포함한다.
The present invention further includes a movable nozzle installed at an end of the sub nozzle to switch the water jet direction of the sub nozzle according to rotation of the controller.
상기 가동노즐은 힌지 또는 볼스크류 방식에 따라 회전 구동하며, 상기 워터젯 추진선박의 선수미 및 높이 방향으로 180도 이상 회전 구동한다.
The movable nozzle is rotationally driven in accordance with a hinge or a ballscrew method, and is driven to rotate 180 degrees or more in a forward direction and a height direction of the water jet propulsion vessel.
상기 가동노즐은, 보다 구체적으로는, 상기 제1서브노즐의 끝단에 설치되어 상기 제1서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 제1가동노즐; 상기 제2서브노즐의 끝단에 설치되어 상기 제2서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 제2가동노즐; 상기 제3서브노즐의 끝단에 설치되어 상기 제3서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 제3가동노즐 및; 상기 제4서브노즐의 끝단에 설치되어 상기 제4서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 제4가동노즐;로 이루어진다.
More specifically, the movable nozzle includes: a first movable nozzle installed at an end of the first sub nozzle to switch a water jet direction of the first sub nozzle; A second movable nozzle installed at an end of the second sub nozzle to switch a water jet direction of the second sub nozzle; A third movable nozzle installed at an end of the third sub nozzle to switch a water jet direction of the third sub nozzle; And a fourth movable nozzle installed at an end of the fourth sub nozzle to switch the water jet direction of the fourth sub nozzle.
상기 제어기는 상기 제1가동노즐, 상기 제2가동노즐, 상기 제3가동노즐 및 상기 제4가동노즐을 각각 독립적으로 제어하도록 작동한다.
The controller operates to independently control the first movable nozzle, the second movable nozzle, the third movable nozzle, and the fourth movable nozzle, respectively.
또한, 본 발명은, 상기 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치를 구비하는 워터젯 추진선박을 제공한다.
Also, the present invention provides a water jet propulsion vessel equipped with a position and posture control device using the water jet interlocking sub nozzle.
또한, 본 발명은, 워터젯 추진선박에 있어서, 상기 메인노즐에서 분기된 물이 상기 연결관을 통하여 상기 서브노즐로 흐르는 단계; 상기 서브노즐이 상기 워터젯 추진선박의 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 방향으로 물을 분사하는 단계; 상기 가동노즐이 회전 구동하면서 상기 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 단계 및; 상기 서브노즐밸브가 상기 서브노즐을 개폐하거나 상기 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 단계;를 포함하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 방법을 제공한다.Further, the present invention is a water jet propulsion vessel, comprising: water flowing from the main nozzle to the sub nozzle through the connection pipe; Jetting the water in at least one of a port state or a starboard state of the water jet propulsion vessel; Switching the water jetting direction of the sub nozzle while the movable nozzle is rotating; And controlling the intensity of the water sprayed from the sub nozzle by opening or closing the sub nozzle by the sub nozzle valve. The present invention also provides a position and orientation control method using the water jet interlocking sub nozzle.
본 발명에 따르면 다음과 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 저속에서 워터젯 추진선박의 위치유지를 통해 안전한 이접안 및 진회수가 가능해지며, 저속에서 해양조사나 정찰감시를 수행하는 워터젯 추진선박의 위치 및 자세유지를 통한 정보수집의 정확성을 향상시킬 수 있으며, 워터젯 추진선박의 저속운항 시 파랑 중 횡동요 및 종동요 자세유지를 통한 선박의 내항성 및 운항안정성을 향상시킬 수 있다. 둘째, 워터젯 추진선박에 쓰러스트를 설치하지 않아도 되므로 선박의 중량 증가를 막을 수 있으며 이에 따라 선박의 활주(planing) 성능이 감소하지 않는다.According to the present invention, the following advantageous effects can be obtained. First, it is possible to improve the accuracy of information gathering by maintaining position and attitude of waterjet propulsion vessel that can perform safe disassembly and recovery by maintaining position of waterjet propulsion ship at low speed and performing ocean survey or reconnaissance surveillance at low speed In the case of low speed operation of waterjet propulsion vessel, it is possible to improve ship's endurance and operational stability by maintaining rolling and longitudinal stance during waves. Secondly, since the thrust is not required to be installed in the water jet propulsion vessel, the weight increase of the ship can be prevented and the planing performance of the ship is not decreased.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성(메인노즐의 4점 분기방식)을 보여준다.
도 2는 본 발명의 전체적인 구성(메인노즐의 2점 분기방식)을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 가동노즐의 작동 예(평면도)를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 가동노즐의 작동 예(정면도)를 보여준다.
도 5는 일반적인 워터젯 추진장치의 전체적인 구성을 보여준다.Fig. 1 shows the overall configuration of the present invention (four-point branching method of main nozzles).
Fig. 2 shows the overall configuration of the present invention (two-point branching method of main nozzles).
3 shows an operation example (plan view) of the movable nozzle according to the present invention.
Fig. 4 shows an operation example (front view) of the movable nozzle according to the present invention.
5 shows a general configuration of a general water jet propulsion device.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 워터젯 추진선박의 워터젯과 연동하는 서브노즐을 이용하여 특히 저속에서 선박의 위치 및 자세를 효과적으로 제어할 수 있는 경량형 장치와 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기본적으로 서브노즐, 연결관 및 서브노즐밸브를 포함하여 이루어진다. 이하, 각 구성요소별 기능 및 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
It is an object of the present invention to provide a lightweight apparatus and method that can effectively control the position and posture of a ship, especially at a low speed, by using a sub nozzle interlocked with a water jet of a water jet propulsion vessel. The present invention basically comprises a sub-nozzle, a connecting pipe, and a sub-nozzle valve. Hereinafter, the function and operation of each component will be described in detail.
도 1은 본 발명의 전체적인 구성(메인노즐의 4점 분기방식)을 보여준다. 도 2는 본 발명의 전체적인 구성(메인노즐의 2점 분기방식)을 보여준다. 도 3은 본 발명에 따른 가동노즐의 작동 예(평면도)를 보여준다. 도 4는 본 발명에 따른 가동노즐의 작동 예(정면도)를 보여준다.
Fig. 1 shows the overall configuration of the present invention (four-point branching method of main nozzles). Fig. 2 shows the overall configuration of the present invention (two-point branching method of main nozzles). 3 shows an operation example (plan view) of the movable nozzle according to the present invention. Fig. 4 shows an operation example (front view) of the movable nozzle according to the present invention.
서브노즐(31, 32, 33, 34)은 워터젯 추진선박(10)의 선체 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 위치에 설치되며, 메인노즐(20)에서 분기된 물을 워터젯 추진선박(10)의 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 방향으로 분사한다.
The
여기서, 메인노즐(20)은 워터젯 추진장치에 구비되는 통상의 노즐에 해당하는 것으로(도 5의 부호 3), 임펠러에 의하여 추력이 생긴 고압의 물을 외부로 분출하여 추진력을 발생시키는 작용을 한다. 본 발명의 경우 노즐은 상기 통상의 노즐 외에도 서브노즐, 가동노즐과 같이 그 기능 및 작용을 달리 하는 다양한 노즐들이 구비되는바, 이들과의 구분을 위하여 상기 통상의 노즐을 ‘메인노즐(20)’이라 칭한다.
Here, the
서브노즐은 대형 선박에 일반적으로 설치되는 쓰러스트처럼 선박의 좌현 및 우현 방향 추력을 발생시키는 기능을 한다. 그런데, 본 발명의 경우 워터젯 추진선박(10)에 쓰러스트를 설치하지 않고 이를 대신하여 서브노즐을 설치한 이유는, 쓰러스트를 설치하게 되면 선박의 중량이 증가하고 시스템이 복잡해지는 또 다른 문제점이 발생하기 때문이다. 워터젯 추진선박(10)은 활주(planing)가 중요하므로, 특히 선박의 중량이 증가하는 것은 상당한 문제가 될 수 있다.
The subnozzle functions to generate thrust in the ship's port and starboard direction like a thruster normally installed on a large ship. However, in the case of the present invention, the sub nozzle is installed instead of the thrust in the water
서브노즐은 쓰러스트에 비해 상당히 경량의 구조물이므로 본 발명에서처럼 워터젯 추진선박(10)에 서브노즐을 설치하게 되면 서브노즐이 쓰러스트의 기능을 다 하면서도 부가물의 설치로 인한 선박의 중량 증가를 막을 수 있다. 특히, 본 발명의 경우 서브노즐은 메인노즐(20)을 통과하는 물(워터젯)과 연동하여 작동하는 구조이며 그 구동을 위한 별도의 펌프 장치를 필요로 하지 않으므로, 서브노즐의 설치로 인한 제2, 제3의 추가적인 중량 증가 또한 막을 수 있다.
Since the sub-nozzle is a considerably lightweight structure compared to the thrust, if the sub-nozzle is installed in the water
한편, 상술한 바와 같은 서브노즐의 기능이 효과적으로 발현되기 위해서는, 서브노즐은 워터젯 추진선박(10)의 좌현과 우현에 모두 설치되는 것이 바람직하며, 이 경우 좌현과 우현에는 선수 및 선미 쪽에 서브노즐이 각각 하나씩 설치되는 것이 바람직하다(도 1, 도 2).
In order to effectively exhibit the function of the sub-nozzle as described above, it is preferable that the sub-nozzles are installed both in the port and starboard of the
즉, 서브노즐은 워터젯 추진선박(10)의 좌현과 우현의 선수 및 선미 쪽에 총 4개가 설치되는 것으로, 본 발명에서는 선체 좌현 선수 쪽에 설치되는 서브노즐을 제1서브노즐(31), 선체 우현 선수 쪽에 설치되는 서브노즐을 제2서브노즐(32), 선체 좌현 선미 쪽에 설치되는 서브노즐을 제3서브노즐(33), 선체 우현 선미 쪽에 설치되는 서브노즐을 제4서브노즐(34)이라 칭한다.
In other words, four sub-nozzles are provided on the port side of the water
이 경우, 제1서브노즐(31)과 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33)과 제4서브노즐(34)은 각각 좌우대칭이 되도록 설치되는 것이 바람직하다(도 1, 도 2).
In this case, it is preferable that the first sub-nozzle 31 and the second sub-nozzle 32, the third sub-nozzle 33 and the fourth sub-nozzle 34 are provided so as to be symmetrical to each other 2).
이 상태에서 워터젯 추진선박(10)의 위치 및 자세를 제어하기 위하여, 제1서브노즐(31)은 워터젯 추진선박(10)의 선수 쪽에서 좌현 방향으로 물을 분사하며, 제2서브노즐(32)은 선수 쪽에서 우현 방향으로 물을 분사하며, 제3서브노즐(33)은 선미 쪽에서 좌현 방향으로 물을 분사하며, 제4서브노즐(34)은 선미 쪽에서 우현 방향으로 물을 분사하게 된다.
In this state, in order to control the position and posture of the water
연결관(40a, 40b)은 메인노즐(20)과 서브노즐 사이에 설치되며, 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 내어 서브노즐로 흐를 수 있도록 연결하는 기능을 한다. 즉, 임펠러에 의하여 추력이 생긴 고압의 물은 메인노즐(20)을 통과하는 과정에서 연결관에 의해 분기되어 서브노즐로 흐르게 되며 서브노즐은 이 물을 선체 외부로 분사하게 되는 것이다. 따라서 서브노즐은 상술한 바와 같이 메인노즐(20)을 통과하는 물과 연동하여 작동하게 되며 그 구동을 위한 별도의 펌프 장치를 필요로 하지 않으므로, 서브노즐의 설치로 인한 제2, 제3의 추가적인 선체 중량 증가를 막을 수 있다.
The
연결관(40a, 40b)은 4점 또는 3점 이하의 분기방식에 따라 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 낸다. 여기서, 4점 분기방식이라 함은 연결관이 메인노즐(20)의 4군데 지점에서 각각 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 내는 방식을 말하며, 3점 이하의 분기방식이라 함은 연결관이 메인노즐(20)의 3군데 이하의 지점에서 각각 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 내는 방식을 말한다.
The connecting
이때, 4점 분기방식에 따를 것인가 아니면 3점 이하의 분기방식에 따를 것인가는 워터젯 추진선박(10)의 크기나 내부 시스템 구성 등에 따라 선택적으로 결정할 수 있는 문제이다.
In this case, whether to follow the four-point branching method or the three-point branching method or not can be selectively determined depending on the size of the water
만약, 4점 분기방식에 따를 경우, 연결관은 도 1에서 보는 것과 같이 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34)과 각각 연결되는 4개의 독립관(40a) 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 독립관(40a)이라 함은 연결관의 일 끝단은 메인노즐(20)에, 타 끝단은 서브노즐에 연결되어, 연결관이 메인노즐(20)과 서브노즐을 직접 연결하는 경우의 관 형태를 일컫는 것이다. 도 1은 연결관이 4점 분기방식에 따라 설치된 구성을 보여준다.
1, the connection pipe includes a
만약, 3점 이하의 분기방식에 따를 경우, 연결관은 도 2에서 보는 것과 같이 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34) 중 일부와 연결되는 독립관(40a)과 상기 독립관(40a)으로부터 분기되어 나머지 서브노즐과 연결되는 바이패스관(40b) 형태로 구성될 수 있다. 도 2는 연결관이 2점 분기방식에 따라 설치된 구성을 보여준다. 여기서, 제3서브노즐(33)과 제4서브노즐(34)은 독립관 형태의 연결관(40a)에, 제1서브노즐(31)과 제2서브노즐(32)은 바이패스관 형태의 연결관(40b)에 연결되어 있음을 확인할 수 있다.
2, the first sub-nozzle 31, the second sub-nozzle 32, the third sub-nozzle 33, and the fourth sub-nozzle 32 (see FIG. 2) 34, and a
서브노즐밸브는 연결관(40a, 40b) 상에 설치되며, 제어기(미도시)의 작동에 따라 서브노즐을 개폐하거나 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 기능을 한다.
The sub nozzle valve is installed on the
여기서, 제어기는 서브노즐밸브와 유선 또는 무선의 방식으로 연결되는 일종의 컴퓨터 장치로서, 선박 운항자의 수동 조작 또는 내장된 프로그램에 의한 자동 조작에 따라 작동하는바, 서브노즐밸브는 이러한 제어기의 명령에 따라 서브노즐의 작동을 조정하게 된다.
Here, the controller is a kind of computer device connected to the sub nozzle valve in a wired or wireless manner, and operates according to manual operation of the ship operator or automatic operation by the built-in program. Thereby adjusting the operation of the sub nozzle.
당연하게도, 서브노즐밸브가 서브노즐을 닫으면 추력은 사라지며 반대로 서브노즐을 열면 추력이 발생한다. 그리고 서브노즐밸브가 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 증가시키면 추력도 증가하며 반대로 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 감소시키면 추력도 감소한다.
Naturally, when the subnozzle valve closes the subnozzle, the thrust disappears, whereas when the subnozzle is opened, thrust occurs. When the subnozzle valve increases the intensity of the water sprayed from the subnozzles, the thrust also increases. Conversely, if the intensity of water injected from the subnozzles is reduced, the thrust decreases.
한편, 워터젯 추진선박(10)의 위치 및 자세를 효과적으로 제어하기 위해서는 워터젯 추진선박(10)의 다양한 운항상태(예: 이접안 및 진회수, 파랑 중 저속운항 등)에 맞추어 서브노즐의 작동 또한 다각적으로 조정할 필요가 있다.
In order to effectively control the position and posture of the water
이에, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34)에 대하여 일대일로 작동하는 제1서브노즐밸브(51), 제2서브노즐밸브(52), 제3서브노즐밸브(53) 및 제4서브노즐밸브(54)를 별개로 두었는바, 제1서브노즐밸브(51)는 제1서브노즐(31)을 개폐하거나 제1서브노즐(31)에서 분사되는 물의 세기를 조절하며, 제2서브노즐밸브(52)는 제2서브노즐(32)을 개폐하거나 제2서브노즐(32)에서 분사되는 물의 세기를 조절하며, 제3서브노즐밸브(53)는 제3서브노즐(33)을 개폐하거나 제3서브노즐(33)에서 분사되는 물의 세기를 조절하며, 제4서브노즐밸브(54)는 제4서브노즐(34)을 개폐하거나 제4서브노즐(34)에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 기능을 하게 된다.
Thus, in the preferred embodiment of the present invention, the first sub-nozzle 31, the second sub-nozzle 32, the third sub-nozzle 33, and the fourth sub- The first
그리고 상기의 경우 제어기는 제1서브노즐밸브(51), 제2서브노즐밸브(52), 제3서브노즐밸브(53) 및 제4서브노즐밸브(54)를 각각 독립적으로 제어하도록 작동한다. 따라서 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34)은 워터젯 추진선박(10)의 운항상태에 따라 노즐의 개폐 여부나 노즐에서 분사되는 물의 세기가 서로 동일하거나 다르게 다양한 형태로 운용될 수 있다.
In this case, the controller operates to independently control the first
한편, 서브노즐밸브가 연결관(40a, 40b) 상에 설치되는 것과 관련하여, 서브노즐밸브는 연결관(40a)의 일 끝단(메인노즐(20)과의 연결부)에 설치될 수도 있고(도 1 참조), 연결관(40a, 40b)의 타 끝단(서브노즐과의 연결부)에 설치될 수도 있다(도 2 참조). 물론 서브노즐밸브는 연결관(40a, 40b)의 양 끝단 사이에 설치될 수도 있다. 이처럼 서브노즐밸브의 설치 위치는 워터젯 추진선박(10)의 크기나 내부 시스템 구성 등에 따라 선택적으로 결정할 수 있는 문제이다.
On the other hand, in relation to the sub nozzle valve being provided on the
지금까지의 구성만으로도 워터젯 추진선박(10)은 선수미의 두 지점에서 좌현 및 우현 방향으로 추력을 발생시켜 선박의 위치 및 자세를 효과적으로 유지하거나 제어할 수 있으나, 본 발명은 워터젯 추진선박(10)의 ‘보다 정밀하고 다양한 형태의 위치 및 자세 제어’를 위하여 이하에서 설명하는 바와 같은 가동노즐을 더욱 구비한다.
The
가동노즐(61, 62, 63, 64)은 서브노즐(31, 32, 33, 34)의 끝단에 설치되며, 제어기(미도시)의 작동에 의해 회전 구동함에 따라 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 기능을 한다(도 3, 도 4).
The
만약 서브노즐만 존재하는 경우라면 서브노즐에서 분사된 물은 한 방향으로만 향하게 되며 그 결과 추력도 한 방향으로만 발생하게 된다. 하지만, 가동노즐이 서브노즐의 물 분사방향을 전환하게(바꾸게) 되면 서브노즐에서 분사된 물은 가동노즐의 회전 방향에 따라 다양한 방향으로 향하게 되며 그 결과 추력 또한 다양한 방향으로 발생하게 된다. 그리고 이처럼 추력이 다양한 방향으로 발생한다는 것은 워터젯 추진선박(10)의 위치 및 자세를 제어할 수 있는 경우의 수가 많아지고 그 정밀도가 더욱 높아짐을 의미하는 것이다.
If only the subnozzles are present, the water injected from the subnozzles is directed in only one direction, and as a result, the thrust is generated in only one direction. However, when the movable nozzle is changed (changed) in the water jet direction of the sub nozzle, the water jetted from the sub nozzle is directed in various directions according to the rotating direction of the movable nozzle, so that the thrust also occurs in various directions. The generation of the thrust in various directions means that the number of cases where the position and attitude of the
가동노즐은 힌지 또는 볼스크류 방식에 따라 회전 구동할 수 있으며, 이 경우 제어기는, 상술한 서브노즐밸브의 경우와 마찬가지로, 가동노즐과도 연결되어 상기 가동노즐의 회전 구동을 제어하는 역할을 한다.
The movable nozzle can be driven to rotate in accordance with a hinge or a ball screw method. In this case, the controller is also connected to the movable nozzle to control the rotational driving of the movable nozzle, as in the case of the sub nozzle valve.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 가동노즐의 기능이 십분 발휘될 수 있도록, 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34)에 대하여 일대일로 작동하는 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)을 별개로 두었는바, 제1가동노즐(61)은 제1서브노즐(31)의 끝단에 설치되어 제1서브노즐(31)의 물 분사방향을 전환하며, 제2가동노즐(62)은 제2서브노즐(32)의 끝단에 설치되어 제2서브노즐(32)의 물 분사방향을 전환하며, 제3가동노즐(63)은 제3서브노즐(33)의 끝단에 설치되어 제3서브노즐(33)의 물 분사방향을 전환하며, 제4가동노즐(64)은 제4서브노즐(34)의 끝단에 설치되어 제4서브노즐(34)의 물 분사방향을 전환하는 기능을 하게 된다.
In the preferred embodiment of the present invention, the first sub-nozzle 31, the second sub-nozzle 32, the third sub-nozzle 33 and the fourth sub-nozzle 34 The first
그리고 상기의 경우 제어기는 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)을 각각 독립적으로 제어하므로, 제1서브노즐(31), 제2서브노즐(32), 제3서브노즐(33) 및 제4서브노즐(34)의 물 분사방향은 워터젯 추진선박(10)의 운항상태에 따라 각각이 서로 동일하거나 다르게 다양한 형태로 운용될 수 있다.
In this case, since the controller independently controls the first
한편, 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 것과 관련하여, 가동노즐은 워터젯 추진선박(10)의 선수미 및 높이 방향으로 180도 이상 회전 구동하도록 설계되는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 도 3은 가동노즐이 워터젯 추진선박(10)의 선수미 방향으로 180도 이상 회전 구동하는 상태를 예시하고 있으며, 도 4는 가동노즐이 워터젯 추진선박(10)의 높이 방향으로 180도 이상 회전 구동하는 상태를 예시하고 있다.
On the other hand, regarding the switching of the water jet direction of the sub nozzle, it is preferable that the movable nozzle is designed to be rotated 180 degrees or more in the forward direction and the height direction of the water
도 3에서, 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)이 모두 선수 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 선수 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 선미 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 후진을 하게 된다 (전진/후진) . 반대로, 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)이 모두 선미 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 선미 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 선수 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 전진을 하게 된다 (전진/후진) .
3, if all of the first
또한, 도 3에서, 제1서브노즐(31)과 제3서브노즐(33)은 닫히고 제2서브노즐(32)과 제4서브노즐(34)만 열린 상태에서 제2가동노즐(62)과 제4가동노즐(64)이 모두 우현 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 우현 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 좌현 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 왼쪽으로 이동하게 된다 ( 횡이동 ) . 반대로, 제2서브노즐(32)과 제4서브노즐(34)은 닫히고 제1서브노즐(31)과 제3서브노즐(33)만 열린 상태에서 제1가동노즐(61)과 제3가동노즐(63)이 모두 좌현 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 좌현 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 우현 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 오른쪽으로 이동하게 된다 ( 횡이동 ) .
3, when the
또한, 도 3에서, 제2서브노즐(32)과 제3서브노즐(33)은 닫히고 제1서브노즐(31)과 제4서브노즐(34)만 열린 상태에서 제1가동노즐(61)은 좌현 방향으로, 제4가동노즐(64)은 우현 방향으로 회전한 상태라면 물은 선수 쪽에서 좌현 방향으로, 선미 쪽에서 우현 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 선수 쪽에서 우현 방향으로, 선미 쪽에서 좌현 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 제자리에서 우현으로 선회(시계방향 회전)하게 된다 (제자리 선회) . 반대로, 제1서브노즐(31)과 제4서브노즐(34)은 닫히고 제2서브노즐(32)과 제3서브노즐(33)만 열린 상태에서 제2가동노즐(62)은 우현 방향으로, 제3가동노즐(63)은 좌현 방향으로 회전한 상태라면 물은 선수 쪽에서 우현 방향으로, 선미 쪽에서 좌현 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 선수 쪽에서 좌현 방향으로, 선미 쪽에서 우현 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 제자리에서 좌현으로 선회(반시계방향 회전)하게 된다 (제자리 선회) .
3, when the second sub-nozzle 32 and the third sub-nozzle 33 are closed and only the first sub-nozzle 31 and the fourth sub-nozzle 34 are open, the first
도 4에서, 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)이 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 하(下) 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 상(上)방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 소정의 수심만큼 상승하게 된다 (상승/하강) . 반대로, 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)이 모두 상(上) 방향으로 회전한 상태라면 물은 모두 상(上) 방향으로 분사되며 이에 따라 추력은 하(下) 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)이 소정의 수심만큼 하강하게 된다 (상승/하강) .
4, if all of the first
또한, 도 4에서, 제1서브노즐(31)과 제2서브노즐(32)은 닫히고 제3서브노즐(33)과 제4서브노즐(34)만 열린 상태에서 제3가동노즐(63)과 제4가동노즐(64)이 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태라면 선미 쪽의 물만 모두 하(下) 방향으로 분사되며 이에 따라 선미 쪽에서만 추력이 상(上) 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)은 선미부가 선수부보다 더 상승하여 기울어지는 거동(자세)을 하게 된다 (종 동요각 제어) . 반대로, 제3서브노즐(33)과 제4서브노즐(34)은 닫히고 제1서브노즐(31)과 제2서브노즐(32)만 열린 상태에서 제1가동노즐(61)과 제2가동노즐(62)이 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태라면 선수 쪽의 물만 모두 하(下) 방향으로 분사되며 이에 따라 선수 쪽에서만 추력이 상(上) 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)은 선수부가 선미부보다 더 상승하여 기울어지는 거동(자세)을 하게 된다 ( 종동요각 제어) .
4, when the
또한, 도 4에서, 제2서브노즐(32)과 제4서브노즐(34)은 닫히고 제1서브노즐(31)과 제3서브노즐(33)만 열린 상태에서 제1가동노즐(61)과 제3가동노즐(63)이 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태라면 좌현 쪽의 물만 모두 하(下) 방향으로 분사되며 이에 따라 좌현 쪽에서만 추력이 상(上) 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)은 좌현이 우현보다 더 상승하여 기울어지는 거동(자세)을 하게 된다 ( 횡동요각 제어) . 반대로, 제1서브노즐(31)과 제3서브노즐(33)은 닫히고 제2서브노즐(32)과 제4서브노즐(34)만 열린 상태에서 제2가동노즐(62)과 제4가동노즐(64)이 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태라면 우현 쪽의 물만 모두 하(下) 방향으로 분사되며 이에 따라 우현 쪽에서만 추력이 상(上) 방향으로 발생하여 워터젯 추진선박(10)은 우현이 좌현보다 더 상승하여 기울어지는 거동(자세)을 하게 된다 ( 횡동요각 제어) .
4, when the
이처럼 가동노즐이 선수미 및 높이 방향으로 180도 이상 회전 구동할 수 있게 되면 워터젯 추진선박(10)의 전진/후진, 횡이동(crabbing), 제자리 선회, 상승/하강, 종동요각 제어, 횡동요각 제어 등 다양한 위치 및 자세 제어가 가능해진다.
When the movable nozzle can be driven to rotate 180 degrees or more in the fore and aft direction, it is possible to perform the forward / backward movement, the crabbing, the inward turn, the up / down, Various position and attitude control such as each control becomes possible.
하지만, 이상의 설명은 가동노즐의 대표적인 몇 가지 작동 예만을 언급한 것으로, 제1가동노즐(61), 제2가동노즐(62), 제3가동노즐(63) 및 제4가동노즐(64)의 작동 상태는 보다 다양하게 조합될 수 있으며, 이를 통해 보다 다양한 형태의 위치 및 자세 제어가 가능해진다.
However, the above description refers only to some representative working examples of the movable nozzle, and the description of the operation of the first
특히, 가동노즐의 상기 작동 예에 메인노즐(20)의 전진 기능 또는 리버서의 후진 기능을 결합하면, 워터젯 추진선박(10)은 선수각 유지 상태에서의 전진 및 후진, 종동요각 유지 상태에서의 전진 및 후진, 횡동요각 유지 상태에서의 전진 및 후진 등이 모두 가능해진다. 참고로, 리버서(도 5의 부호 1에 해당)는 메인노즐(20)에서 분출된 물의 방향을 선박의 전진과 반대방향으로 전향시킴으로써 선박을 후진시키는 장치를 말한다.
Particularly, when the forward function of the
예를 들어, 도 3에서, 제1가동노즐(61)과 제3가동노즐(63)은 모두 좌현 방향으로 회전한 상태에서 물을 분사하고, 제2가동노즐(62)과 제4가동노즐(64)은 모두 우현 방향으로 회전한 상태에서 물을 분사하고, 이 상태에서 메인노즐(20)의 전진 기능을 구현하면, 워터젯 추진선박(10)은 선수각 유지 상태에서 전진을 하게 된다. 이는 특히 파랑 중 워터젯 추진선박(10)이 고속으로 항주하는 경우 보침 성능을 높이는 데 상당한 도움이 된다.
3, the first
또한, 도 4에서, 제3가동노즐(63)과 제4가동노즐(64)만 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태에서 물을 분사하고, 이 상태에서 메인노즐(20)의 전진 기능을 구현하면, 워터젯 추진선박(10)은 선수부가 선미부보다 하강한 종동요각 유지 상태에서 전진을 하게 된다.
4, water is sprayed while only the third
또한, 도 4에서, 제1가동노즐(61)과 제3가동노즐(63)만 모두 하(下) 방향으로 회전한 상태에서 물을 분사하고, 이 상태에서 메인노즐(20)의 전진 기능을 구현하면, 워터젯 추진선박(10)은 좌현이 우현보다 상승한 횡동요각 유지 상태에서 전진을 하게 된다.
4, when only the first
워터젯 추진선박(10)의 위치 및 자세를 제어하는 방법은 다음의 단계에 따라 구현될 수 있다.
A method of controlling the position and attitude of the water
먼저, 메인노즐(20)에서 분기된 물이 연결관(40a, 40b)을 통하여 서브노즐로 흐른다. 다음으로, 서브노즐이 워터젯 추진선박(10)의 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 방향으로 물을 분사한다. 다음으로, 가동노즐이 회전 구동하면서 서브노즐의 물 분사방향을 전환한다. 마지막으로, 서브노즐밸브가 서브노즐을 개폐하거나 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절한다.
First, water branched from the
이에 따르면, 본 발명을 통하여 다음과 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 저속에서 워터젯 추진선박(10)의 위치유지를 통해 안전한 이접안 및 진회수가 가능해지며, 저속에서 해양조사나 정찰감시를 수행하는 워터젯 추진선박(10)의 위치 및 자세유지를 통한 정보수집의 정확성을 향상시킬 수 있으며, 워터젯 추진선박(10)의 저속운항 시 파랑 중 횡동요 및 종동요 자세유지를 통한 선박의 내항성 및 운항안정성을 향상시킬 수 있다. 둘째, 워터젯 추진선박(10)에 쓰러스트를 설치하지 않아도 되므로 선박의 중량 증가를 막을 수 있으며 이에 따라 선박의 활주(planing) 성능이 감소하지 않는다.
Accordingly, the following advantageous effects can be obtained through the present invention. First, it is possible to collect information through the maintenance of the position and attitude of the waterjet propulsion vessel (10) that enables safe disconnection and recovery of the water jet through the maintenance of the position of the water jet propulsion vessel (10) at low speed, It is possible to improve the accuracy of the water
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10 : 워터젯 추진선박
20 : 메인노즐
31 : 제1서브노즐
32 : 제2서브노즐
33 : 제3서브노즐
34 : 제4서브노즐
40a, 40b : 연결관
51 : 제1서브노즐밸브
52 : 제2서브노즐밸브
53 : 제3서브노즐밸브
54 : 제4서브노즐밸브
61 : 제1가동노즐
62 : 제2가동노즐
63 : 제3가동노즐
64 : 제4가동노즐10: water jet propulsion vessel 20: main nozzle
31: first sub nozzle 32: second sub nozzle
33: third sub nozzle 34: fourth sub nozzle
40a, 40b: connector
51: first subnozzle valve 52: second subnozzle valve
53: third subnozzle valve 54: fourth subnozzle valve
61: first movable nozzle 62: second movable nozzle
63: third movable nozzle 64: fourth movable nozzle
Claims (15)
상기 메인노즐(20)과 상기 서브노즐 사이에 설치되며, 상기 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 내어 상기 서브노즐로 흐를 수 있도록 연결하는 연결관(40a, 40b) 및;
상기 연결관(40a, 40b) 상에 설치되며, 제어기의 작동에 따라 상기 서브노즐을 개폐하거나 상기 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 서브노즐밸브;
를 포함하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.A water jet jet propulsion vessel 10 installed at one or more positions on the hull or upstream of the water jet propulsion vessel 10 for jetting the water branched from the main nozzle 20 in any direction Nozzle;
A connection pipe (40a, 40b) provided between the main nozzle (20) and the sub nozzle for branching out the water passing through the main nozzle (20) and connecting the water to the sub nozzle;
A subsidiary nozzle valve installed on the connection pipe (40a, 40b) for opening and closing the sub nozzle according to the operation of the controller or adjusting the intensity of water injected from the sub nozzle;
And a position and orientation control device using the water jet interlocking sub nozzle.
상기 서브노즐은,
상기 워터젯 추진선박(10)의 선체 좌현 선수 쪽에 설치되는 제1서브노즐(31);
상기 워터젯 추진선박(10)의 선체 우현 선수 쪽에 설치되는 제2서브노즐(32);
상기 워터젯 추진선박(10)의 선체 좌현 선미 쪽에 설치되는 제3서브노즐(33) 및;
상기 워터젯 추진선박(10)의 선체 우현 선미 쪽에 설치되는 제4서브노즐(34);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method according to claim 1,
The sub-
A first sub nozzle (31) installed on a side of the hull of the water jet propulsion ship (10);
A second sub nozzle (32) installed on the side of the hull forward of the water jet propulsion ship (10);
A third sub nozzle (33) installed at the aft end of the water jet propulsion vessel (10);
A fourth sub nozzle (34) installed at the stern side of the hull of the water jet propulsion ship (10);
Wherein the position and orientation control device is configured to control the position and orientation of the sub nozzle.
상기 제1서브노즐(31)과 상기 제2서브노즐(32), 상기 제3서브노즐(33)과 상기 제4서브노즐(34)은 각각 좌우대칭이 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 2,
Wherein the first sub nozzle (31), the second sub nozzle (32), the third sub nozzle (33), and the fourth sub nozzle (34) Position and attitude control device using sub nozzle.
상기 연결관은 4점 또는 3점 이하의 분기방식에 따라 상기 메인노즐(20)을 통과하는 물을 분기해 내는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 2,
Wherein the connection pipe divides water passing through the main nozzle (20) according to a branching method of four points or three points or less.
상기 연결관이 4점 분기방식에 따르는 경우, 상기 연결관은 상기 제1서브노즐(31), 상기 제2서브노즐(32), 상기 제3서브노즐(33) 및 상기 제4서브노즐(34)과 각각 연결되는 4개의 독립관 형태(40a)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 4,
When the connection pipe is in the four-point branching mode, the connection pipe is connected to the first sub nozzle 31, the second sub nozzle 32, the third sub nozzle 33 and the fourth sub nozzle 34 , And four independent tube shapes (40a) connected to the respective sub-nozzles (40a, 40b).
상기 연결관이 3점 이하의 분기방식에 따르는 경우, 상기 연결관은 상기 제1서브노즐(31), 상기 제2서브노즐(32), 상기 제3서브노즐(33) 및 상기 제4서브노즐(34) 중 일부와 연결되는 독립관(40a)과 상기 독립관으로부터 분기되어 나머지 서브노즐과 연결되는 바이패스관(40b) 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 4,
When the connection pipe is in accordance with a branching method of not more than three points, the connection pipe is connected to the first sub nozzle 31, the second sub nozzle 32, the third sub nozzle 33, (40a) connected to a part of the sub nozzle (34), and a bypass pipe (40b) branched from the independent pipe and connected to the remaining sub nozzles. controller.
상기 서브노즐밸브는,
상기 제1서브노즐(31)을 개폐하거나 상기 제1서브노즐(31)에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제1서브노즐밸브(51);
상기 제2서브노즐(32)을 개폐하거나 상기 제2서브노즐(32)에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제2서브노즐밸브(52);
상기 제3서브노즐(33)을 개폐하거나 상기 제3서브노즐(33)에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제3서브노즐밸브(53) 및;
상기 제4서브노즐(34)을 개폐하거나 상기 제4서브노즐(34)에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 제4서브노즐밸브(54);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 2,
Wherein the sub-
A first sub nozzle valve (51) for opening / closing the first sub nozzle (31) or adjusting the intensity of water sprayed from the first sub nozzle (31);
A second subnozzle valve (52) for opening and closing the second subnozzle (32) or adjusting the intensity of water sprayed from the second subnozzle (32);
A third subnozzle valve (53) for opening / closing the third subnozzle (33) or adjusting the intensity of water sprayed from the third subnozzle (33);
A fourth sub-nozzle valve (54) for opening / closing the fourth sub-nozzle (34) or adjusting the intensity of water injected from the fourth sub-nozzle (34);
Wherein the position and orientation control device is configured to control the position and orientation of the sub nozzle.
상기 제어기는 상기 제1서브노즐밸브(51), 상기 제2서브노즐밸브(52), 상기 제3서브노즐밸브(53) 및 상기 제4서브노즐밸브(54)를 각각 독립적으로 제어하도록 작동하는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 7,
The controller operates to independently control the first sub-nozzle valve 51, the second sub-nozzle valve 52, the third sub-nozzle valve 53 and the fourth sub-nozzle valve 54, respectively Wherein the position and attitude control apparatus using the water jet interlocking sub nozzle.
상기 서브노즐의 끝단에 설치되며, 상기 제어기의 작동에 의해 회전 구동함에 따라 상기 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 가동노즐;
을 포함하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method according to claim 1,
A movable nozzle installed at an end of the sub nozzle to switch a water jet direction of the sub nozzle according to rotation of the controller;
And a position and orientation control device using the water jet interlocking sub nozzle.
상기 가동노즐은 힌지 또는 볼스크류 방식에 따라 회전 구동하는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 9,
Wherein the movable nozzle is rotationally driven in accordance with a hinge or a ballscrew method.
상기 가동노즐은 상기 워터젯 추진선박(10)의 선수미 및 높이 방향으로 180도 이상 회전 구동하는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 9,
Wherein the movable nozzle is rotationally driven by 180 degrees or more in a forward direction and a height direction of the water jet propulsion vessel (10).
상기 가동노즐은,
제1서브노즐(31)의 끝단에 설치되어 상기 제1서브노즐(31)의 물 분사방향을 전환하는 제1가동노즐(61);
제2서브노즐(32)의 끝단에 설치되어 상기 제2서브노즐(32)의 물 분사방향을 전환하는 제2가동노즐(62);
제3서브노즐(33)의 끝단에 설치되어 상기 제3서브노즐(33)의 물 분사방향을 전환하는 제3가동노즐(63) 및;
제4서브노즐(34)의 끝단에 설치되어 상기 제4서브노즐(34)의 물 분사방향을 전환하는 제4가동노즐(64);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 9,
The movable nozzle
A first movable nozzle (61) installed at an end of the first sub nozzle (31) for switching a water jet direction of the first sub nozzle (31);
A second movable nozzle (62) installed at an end of the second sub nozzle (32) for switching a water jet direction of the second sub nozzle (32);
A third movable nozzle (63) provided at an end of the third sub nozzle (33) for switching the water jet direction of the third sub nozzle (33);
A fourth movable nozzle (64) installed at an end of the fourth sub nozzle (34) for switching the water injection direction of the fourth sub nozzle (34);
Wherein the position and orientation control device is configured to control the position and orientation of the sub nozzle.
상기 제어기는 상기 제1가동노즐(61), 상기 제2가동노즐(62), 상기 제3가동노즐(63) 및 상기 제4가동노즐(64)을 각각 독립적으로 제어하도록 작동하는 것을 특징으로 하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 장치.The method of claim 12,
Characterized in that the controller operates to independently control the first movable nozzle (61), the second movable nozzle (62), the third movable nozzle (63) and the fourth movable nozzle (64) , A position and posture control apparatus using a water jet interlocking sub nozzle.
메인노즐(20)에서 분기된 물이 연결관(40a, 40b)을 통하여 서브노즐로 흐르는 단계;
상기 서브노즐이 상기 워터젯 추진선박(10)의 좌현 또는 우현 중 어느 하나 이상의 방향으로 물을 분사하는 단계;
가동노즐이 회전 구동하면서 상기 서브노즐의 물 분사방향을 전환하는 단계 및;
서브노즐밸브가 상기 서브노즐을 개폐하거나 상기 서브노즐에서 분사되는 물의 세기를 조절하는 단계;
를 포함하는, 워터젯 연동 서브노즐을 이용한 위치 및 자세 제어 방법.In the water jet propulsion vessel 10,
Flowing water branched from the main nozzle 20 to the sub nozzle through the connection pipes 40a and 40b;
Spraying water in the direction of at least one of the port or starboard of the water jet propulsion vessel (10);
Switching the water jetting direction of the sub nozzle while the movable nozzle is driven to rotate;
The subnozzle valve opening or closing the subnozzle or adjusting the intensity of water injected from the subnozzle;
And a position and attitude control method using a water jet interlocking sub nozzle.
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2014
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