(57)【要約】【課題】  航走体が波の影響で動揺しても、ストラットが吊りピースに掛けられたスリングと干渉することを抑制する。【解決手段】  半没型移動体１は、航走体２と、航走体２の孔３に挿通したストラット４と、気中配置用の物体５と、ストラット４の抜け止め装置と、吊りピース８ａ，８ｂと、を備える。航走体２が航走深度Ｄに配置された状態を通常使用状態とし、水面Ｗに浮かぶ状態を水面浮遊状態とする。水面浮遊状態のときに航走体２における水面Ｗと対応する位置を浮遊時水線位置Ｙとし、通常使用状態のときにストラット４における水面Ｗと対応する位置を第１の基準位置Ｘ１、航走体２の浮遊時水線位置Ｙと対応する位置を第２の基準位置Ｘ２とする。ストラット４は、気中配置用の物体５が取り付けられた状態で、第２の基準位置Ｘ２よりも上方で、且つ第１の基準位置Ｘ１よりも下方となる水線位置Ｚで、水面Ｗに浮かぶ浮力を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面下を航走可能な航走体と、
前記航走体に上下に貫通して設けられた孔と、
上下方向に延びて前記航走体の前記孔に挿通配置されたストラットと、
前記ストラットの上端側に取り付けられた気中配置用の物体と、
前記ストラットが前記航走体の前記孔から抜けることを防ぐ抜け止め装置と、
前記航走体の前部寄りと後部寄りの上端側に設けられた吊りピースと、を備え、
前記航走体が水面下の設定された航走深度に配置された状態を通常使用状態とし、
前記航走体が水面に浮かぶ状態を水面浮遊状態とし、
前記水面浮遊状態における前記航走体の前記水面と対応する位置を浮遊時水線位置とし、
前記通常使用状態における前記ストラットの前記水面と対応する位置を第１の基準位置とし、
前記通常使用状態における前記ストラットの前記航走体の前記浮遊時水線位置と対応する位置を第２の基準位置とし、
前記ストラットは、前記気中配置用の物体が取り付けられた状態で、前記第２の基準位置よりも上方で、且つ前記第１の基準位置よりも下方となる水線位置で、前記水面に浮かぶ浮力を備えたこと
を特徴とする半没型移動体。
【請求項２】
前記航走体について、
前記航走体が前記水面の波の影響で生じるピッチ方向の動揺に想定される前後方向の傾斜姿勢の角度を、角度θとし、
前部寄りの前記吊りピースを起点として、鉛直方向の上方から後方へ前記角度θで傾斜した方向に延びる第１の仮想線と、
後部寄りの前記吊りピースを起点として、鉛直方向の上方から前方へ前記角度θで傾斜した方向に延びる第２の仮想線と、
前記第１の仮想線と、前記孔の軸心の延長線との交点としての第１の仮想点と、
前記第２の仮想線と、前記孔の軸心の延長線との交点としての第２の仮想点と、を設定し、
前記ストラットの前記水線位置は、
前記ストラットの上端から前記水線位置までの距離が、前記第１の仮想点と前記第２の仮想点のうちのより低位置の方から、前記航走体の前記浮遊時水線位置までの上下方向の距離よりも小さくなるように設定された
請求項１に記載の半没型移動体。
【請求項３】
前記ストラットの前記水線位置は、
前記ストラットの上端から前記水線位置までの距離が、前記ストラットの上端側に取り付けられた前記気中配置用の物体の上端側の一部が前記第１の仮想線と前記第２の仮想線の少なくとも一方と干渉する配置となる状態のときに前記ストラットの上端から前記航走体の前記浮遊時水線位置までの上下方向の距離に比して小さくなるように設定された
請求項２に記載の半没型移動体。
【請求項４】
前記航走体の孔の水平断面形状、および、前記ストラットの水平断面形状を、前後方向に延びる流線形状とした
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半没型移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面下を航走する航走体の上側に、水面上に突出するストラットを備えた形式の半没型移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中航走体を運用する手法としては、水面を航走する水上航走体を一緒に用いて、母船や地上に設けられる管制部と、水中航走体との間の通信を水上航走体で中継することが提案されている。
【０００３】
このような中継機として用いられる水上航走体は、機体（船体）の水面上に位置する部分に、管制部との無線通信用のアンテナを備え、機体の水面下に没する部分に、水中航走体との音響通信に用いる音響通信装置を備えた構成とされる。
【０００４】
また、水上航走体は、機体の水面上に位置する部分に、ＧＰＳなどの全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）用のアンテナを備えて、このアンテナで受信するＧＮＳＳ信号を基に、自機位置の検出を行う機能を備えることも考えられている。
【０００５】
更に、水上航走体は、機体の水面下に位置する部分に、音響測位装置や、水中の環境の状態、状況を観測する観測装置を備えた構成として、音響測位装置による測位結果や、観測装置による観測結果を、無線通信用のアンテナを介した無線通信により、管制部へ送る機能を備えることも考えられている。
【０００６】
ところで、水面に配置された状態の水上航走体は、波浪の影響を受けて動揺しやすい。そのため、音響通信や音響測位に指向性を有する音波（超音波）が用いられている場合は、水上航走体の動揺に起因して、音響通信の品質の低下、音響通信により送受信可能な情報量の低下、音響測位の精度の低下が生じる可能性がある。
【０００７】
そこで、波浪の影響を抑制しながら水面付近を航走可能な移動体として、水面下数メートルの水中を航走する航走体と、航走体の上側に取り付けられて上端側が水面上に突出するストラットとを備えた構成を有し、更に、ストラットの上端側に、無線通信用のアンテナを備える構成の、半没型の移動体が考えられている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平３−９６９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、半没型移動体を使用するときには、クレーンを用いて半没型移動体を水面へ投入する作業と、クレーンを用いて半没型移動体を水面から揚収する作業が行われる。
【００１０】
半没型移動体は、投入作業や揚収作業のためにクレーンで吊られるときには、航走体が水面に浮かぶ状態と同様となるように、航走体の前後左右がほぼ水平とされた姿勢で吊られることが多い。
【００１１】
そのため、半没型移動体は、航走体の前後２個所の上端側に、２つの吊りピースが設けられている。
【００１２】
半没型移動体の投入作業、揚収作業に用いるクレーンは、吊具に、吊り天秤が取り付けられている。吊り天秤には、半没型移動体の前後の吊りピースと同様の間隔となる長手方向の２個所に、それぞれスリングが取り付けられている。
【００１３】
これにより、半没型移動体は、前後の吊りピースに、吊り天秤より下ろした２本のスリングをそれぞれ掛け、この状態で、クレーンにより、吊り天秤とスリングを介して吊り上げられる。
【００１４】
ところで、半没型移動体は、航走体を水面下に位置させている状態では、水面の波の影響を受けにくいという特徴を有している。
【００１５】
しかし、半没型移動体は、投入作業や揚収作業の際には、航走体が水面に浮かぶ状態で、吊りピースにスリングを掛ける作業や、吊りピースからスリングを取り外す作業が必要とされる。
【００１６】
よって、半没型移動体は、投入作業や揚収作業の際に、航走体が水面に浮かぶ状態とされると、水面に生じた波の影響を受けやすくなり、動揺を生じる。この際、半没型移動体にピッチ方向の回転成分を含む動揺が生じる場合は、航走体の上側に突出しているストラットが、前後方向に傾斜するように揺れ動く。この場合、半没型移動体は、前後方向に揺れ動くストラットが、吊りピースに掛けられたスリングと干渉する可能性が生じるというのが実状である。そして、ストラットがスリングに干渉した場合は、ストラットの変形や破損に繋がる可能性もある。
【００１７】
そこで、本発明は、水面下を航走可能な航走体と、該航走体の上方に突出するストラットとを備える半没型移動体であって、航走体が水面の波の影響を受けて動揺しても、ストラットが吊りピースに掛けられたスリングと干渉する可能性を抑制することができる半没型移動体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前記課題を解決するために、水面下を航走可能な航走体と、前記航走体に上下に貫通して設けられた孔と、上下方向に延びて前記航走体の前記孔に挿通配置されたストラットと、前記ストラットの上端側に取り付けられた気中配置用の物体と、前記ストラットが前記航走体の前記孔から抜けることを防ぐ抜け止め装置と、前記航走体の前部寄りと後部寄りの上端側に設けられた吊りピースと、を備え、前記航走体が水面下の設定された航走深度に配置された状態を通常使用状態とし、前記航走体が水面に浮かぶ状態を水面浮遊状態とし、前記水面浮遊状態における前記航走体の前記水面と対応する位置を浮遊時水線位置とし、前記通常使用状態における前記ストラットの前記水面と対応する位置を第１の基準位置とし、前記通常使用状態における前記ストラットの前記航走体の前記浮遊時水線位置と対応する位置を第２の基準位置とし、前記ストラットは、前記気中配置用の物体が取り付けられた状態で、前記第２の基準位置よりも上方で、且つ前記第１の基準位置よりも下方となる水線位置で、前記水面に浮かぶ浮力を備えた構成を有する半没型移動体とする。
【００１９】
前記航走体について、前記航走体が前記水面の波の影響で生じるピッチ方向の動揺に想定される前後方向の傾斜姿勢の角度を、角度θとし、前部寄りの前記吊りピースを起点として、鉛直方向の上方から後方へ前記角度θで傾斜した方向に延びる第１の仮想線と、後部寄りの前記吊りピースを起点として、鉛直方向の上方から前方へ前記角度θで傾斜した方向に延びる第２の仮想線と、前記第１の仮想線と、前記孔の軸心の延長線との交点としての第１の仮想点と、前記第２の仮想線と、前記孔の軸心の延長線との交点としての第２の仮想点と、を設定し、前記ストラットの前記水線位置は、前記ストラットの上端から前記水線位置までの距離が、前記第１の仮想点と前記第２の仮想点のうちのより低位置の方から、前記航走体の前記浮遊時水線位置までの上下方向の距離よりも小さくなるように設定された構成としてもよい。
【００２０】
前記ストラットの前記水線位置は、前記ストラットの上端から前記水線位置までの距離が、前記ストラットの上端側に取り付けられた前記気中配置用の物体の上端側の一部が前記第１の仮想線と前記第２の仮想線の少なくとも一方と干渉する配置となる状態のときに前記ストラットの上端から前記航走体の前記浮遊時水線位置までの上下方向の距離に比して小さくなるように設定された構成としてもよい。
【００２１】
前記航走体の孔の水平断面形状、および、前記ストラットの水平断面形状を、前後方向に延びる流線形状とした構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の半没型移動によれば、航走体が水面の波の影響を受けて動揺しても、ストラットが吊りピースに掛けられたスリングと干渉する可能性を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】半没型移動体の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】半没型移動体の使用時に許容される深度の変化を説明するための図である。
【図４】半没型移動体のストラットが備える浮力を説明するための図である。
【図５】半没型移動体が動揺するときに生じる航走体とスリングとの相対的な位置の変化を説明するための図である。
【図６】半没型移動体の応用例を示す図である。
【図７】半没型移動体の更に別の応用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、半没型移動体の第１実施形態を示すもので、図１（ａ）は、半没型移動体の通常の使用状態を示す一部切断概略側面図、図１（ｂ）は、半没型移動体の航走体が水面に浮かんだ状態を示す概略側面図である。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。図３は、半没型移動体の使用時に、航走体の深度変化に伴って生じる水面との相対位置の変化を説明するための図で、図３（ａ）は、航走体が通常使用状態から浮上側に変位した状態を示す図、図３（ｂ）は航走体が通常使用状態から沈降側に変位した状態を示す図である。図４は、半没型移動体のストラットが備える浮力を説明するための図で、図４（ａ）（ｂ）は、ストラットが中性浮力となる条件の下で、航走体の深度が変化した状態をそれぞれ示す図である。図５（ａ）（ｂ）は、半没型移動体が動揺するときに生じる航走体とスリングとの相対的な位置の変化を説明するための図で、図５（ａ）は、航走体が前下がりの姿勢となる状態を示す図、図５（ｂ）は、航走体が前上がりの姿勢となる状態を示す図である。
【００２６】
本実施形態の半没型移動体は、図１（ａ）（ｂ）、図２に符号１で示すもので、水面下を航走可能な航走体２と、航走体２に上下に貫通して設けられた孔３と、上下方向に延びて航走体２の孔３に挿通配置されたストラット４と、ストラット４の上端側に取り付けられた気中配置用の物体５と、ストラット４が航走体２の孔３から抜けることを防ぐ抜け止め装置としての上部ストッパ６および下部ストッパ７と、航走体２の上端側に設けられた吊りピース８ａ，８ｂと、を備えた構成とされている。
【００２７】
ここで、先ず、本実施形態の半没型移動体１に関して、水面浮遊状態、通常使用状態、および、各基準位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘｓの規定について説明する。
【００２８】
本実施形態の半没型移動体１は、運用する領域の水面Ｗへの投入作業や揚収作業の際には、一旦、図１（ｂ）に示すように、航走体２が水面Ｗに浮かぶ状態とされる。これは、投入作業では、本実施形態の半没型移動体１は、吊り天秤（図示せず）から下ろしたスリング９ａ，９ｂを吊りピース８ａ，８ｂに掛けた状態で、図示しないクレーンにより吊り天秤と共に吊り上げられて、水面Ｗまで搬送される。よって、投入作業では、航走体２が水面Ｗに浮かぶ状態で、スリング９ａ，９ｂを吊りピース８ａ，８ｂから取り外す作業が必要なためである。また、揚収作業では、航走体２が水面Ｗに浮かぶ状態で、吊りピース８ａ，８ｂに、スリング９ａ，９ｂを掛ける作業が必要とされるためである。
【００２９】
本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示すように、航走体２が水面Ｗに浮かぶ状態を、以下、本実施形態の半没型移動体１についての水面浮遊状態という。本実施形態の半没型移動体１の構成については、特に断らない限りは、水面浮遊状態で且つ動揺を生じていない姿勢を基準として、前後、左右、上下の方向および位置関係を説明する。
【００３０】
本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示す水面浮遊状態のときに、航走体２における水面Ｗと対応する位置を、航走体２の浮遊時水線位置Ｙとする。
【００３１】
本実施形態の半没型移動体１は、通常の使用時には、図１（ａ）に示すように、航走体２が、水面Ｗより下方の水中を航走し、且つストラット４の上端側が、水面上に突出するように配置されて、ストラット４の上端側に取り付けられた気中配置用の物体５が、水面Ｗよりも上方の気中に配置される。図１（ａ）の状態は、以下、本実施形態の半没型移動体１の通常使用状態という。
【００３２】
本実施形態の半没型移動体１は、通常使用状態のときに航走体２を航走させる航走深度Ｄと、気中配置用の物体５を配置すべき水面Ｗからの高さＨが、予め設定されている。したがって、ストラット４は、通常使用状態のときに航走体２から上方に突出する部分の上下方向の長さが、設定された航走深度Ｄと高さＨとを足した寸法に対応して設定されている。ストラット４は、図１（ａ）に示した通常使用状態のときに、ストラット４の上下方向における水面Ｗと対応する位置を、第１の基準位置Ｘ１とする。
【００３３】
ところで、航走体２は、設定された航走深度Ｄを目標とした航走の制御を行っても、航走体２が実際に航走する深度に、設定された航走深度Ｄからのずれが生じることがある。この点に鑑みて、本実施形態の半没型移動体１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、航走体２が実際に航走する深度について、航走深度Ｄを基準として、浮上側と沈降側にそれぞれ或る値αで、深度変化の許容範囲が設定されている。
【００３４】
図３（ａ）は、航走体２が航走深度Ｄに位置する状態を二点鎖線で示し、航走体２が航走深度Ｄよりも浮上側に値α分、変位した状態を実線で示している。この浮上側に変位した状態では、気中配置用の物体５が実際に配置される水面Ｗからの高さは、航走体２の深度変化に追従して、設定された高さＨに値αを足した寸法となる。この状態のときには、ストラット４の上下方向における水面Ｗと対応する位置は、第１の基準位置Ｘ１よりも値α分、ストラット４の下端寄りにシフトした位置になる。そこで、ストラット４については、この第１の基準位置Ｘ１よりも値α分、下端寄りにシフトした位置を、シフト基準位置Ｘｓとする。
【００３５】
図３（ｂ）は、航走体２が航走深度Ｄに位置する状態を二点鎖線で示し、航走体２が航走深度Ｄよりも沈降側に値α分、変位した状態を実線で示している。この沈降側に変位した状態では、気中配置用の物体５が実際に配置される水面Ｗからの高さは、航走体２の深度変化に追従して、設定された高さＨから値αを引いた寸法となる。この状態のときには、ストラット４の上下方向における水面と対応する位置は、第１の基準位置Ｘ１よりも値α分、ストラット４の上端寄りにシフトした位置になる。
【００３６】
更に、ストラット４は、図１（ａ）に示す通常使用状態のときに、ストラット４の上下方向にて、航走体２に定められた浮遊時水線位置Ｙと対応する位置を、第２の基準位置Ｘ２とする。
【００３７】
次に、本実施形態の半没型移動体１の構成について、具体的に説明する。
【００３８】
航走体２は、機体１０の後部側に、推進用のメインスラスタ１１と、移動方向の制御用の舵１２を備えている。また、航走体２は、機体１０の内部に、航走体２の浮沈の制御に用いる浮力調整装置１３を備えた構成とされている。
【００３９】
これにより、航走体２は、浮力調整装置１３を用いて航走体２自体の浮力を調整することにより、図１（ｂ）に示したように航走体２が水面Ｗに配置された状態と、図１（ａ）に示したように航走体２が水面Ｗ下の設定された航走深度Ｄに配置された状態との間で、航走体２の沈降と浮上とを行うことができる。
【００４０】
また、図示しないが、航走体２は、後述するアンテナ５ｃを介して取得するＧＮＳＳ信号を基に、本実施形態の半没型移動体１の自機の位置の検出を行う位置検出装置と、メインスラスタ１１、舵１２、浮力調整装置１３に指令を与えて、航走体２を介して本実施形態の半没型移動体１の移動の制御を行う制御装置とを備えた構成とされている。なお、航走体２は、位置検出装置として、慣性航法装置や、自機位置の検出機能を有するその他の装置を備えた構成としてもよい。
【００４１】
更に、航走体２は、機体１０の前後方向の中間部付近に、上下方向に貫通する孔３を備えている。
【００４２】
孔３の水平断面形状は、ストラット４の水平断面形状を、設定された寸法で拡大した形状、または、設定された比で拡大した形状とされている。本実施形態では、たとえば、図２に示すように、ストラット４の水平断面形状が円形とされ、孔３の水平断面形状は、それよりも大きな円形とされている。これにより、孔３には、ストラット４が上下方向に挿通して配置されている。この状態で、孔３に挿通配置されたストラット４は、航走体２に対して、孔３の軸心Ｏに沿う方向、すなわち、上下方向への相対変位は可能であるが、それ以外の方向への変位は拘束された状態となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、孔３とストラット４の水平断面形状が共に円形とされているので、孔３の内面と、ストラット４の外面との間には、孔３の内側でストラット４が水平方向に回ることを防ぐための図示しないガイドが設けられている。
【００４４】
孔３の内面と、ストラット４の外面の一方または双方には、孔３の内側でのストラット４のがたつきを抑えつつ、互いの相対移動を円滑に行わせるための滑り部材や転がり部材を備えた構成としてもよい。また、孔３の上端側開口と下端側開口には、孔３の内面とストラット４の外面との間の隙間に水中の浮遊物が進入することを抑制するためのパッキンを備える構成としてもよい。
【００４５】
ストラット４は、上端側に、気中配置用の物体５が取り付けられている。
【００４６】
気中配置用の物体５は、本実施形態では、たとえば、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ストラット４の上端側に取り付けられた基台５ａと、基台５ａの上側に取り付けられたアンテナとしての無線通信用のアンテナ５ｂ、および、ＧＮＳＳ信号受信用のアンテナ５ｃとを備えた構成とされている。なお、気中配置用の物体５は、図示しないが、本実施形態の半没型移動体１の位置探知用のビーコン、フラッシャー（自動点滅装置）や、気中に配置することが求められるその他の機器を備えていてもよいことは勿論である。
【００４７】
また、ストラット４は、孔３よりも上方に配置される上部寄り位置の外周に、上部ストッパ６が取り付けられている。
【００４８】
上部ストッパ６は、孔３の水平断面形状よりも外側に突出する部分を備えている。これにより、上部ストッパ６は、孔３の上端側開口の周縁部に上方から係止させることができる。このため、ストラット４は、上部ストッパ６が孔３の上端側開口の周縁部に係止された状態になると、航走体２に対して相対的に航走体２の下方となる方向への移動が規制される。
【００４９】
したがって、本実施形態の半没型移動体１は、吊りピース８ａ，８ｂに掛けたスリング９ａ，９ｂを用いて空中に吊り上げた状態にすると、ストラット４は、上部ストッパ６が孔３の上端側開口の周縁部に係止された姿勢で、航走体２に保持された状態となる。
【００５０】
更に、ストラット４は、孔３よりも下方に配置される下端側の外周に、下部ストッパ７が取り付けられている。
【００５１】
下部ストッパ７は、孔３の水平断面形状よりも外側に突出する部分を備えている。これにより、下部ストッパ７は、孔３の下端側開口の周縁部に下方から係止させることができる。このため、ストラット４は、下部ストッパ７が孔３の下端側開口の周縁部に係止された状態になると、航走体２に対して相対的に航走体２の上方となる方向への移動が規制される。よって、この状態で、航走体２の沈降を行うと、ストラット４は、航走体２の沈降に伴われて下端側から水中に引き込まれるようになる。
【００５２】
更に、ストラット４は、図４（ａ）に示すように、上部ストッパ６および下部ストッパ７が、いずれも航走体２の孔３の上下の開口部の周縁部に接していない状態のときに、航走体２の浮沈から独立した状態で水面Ｗに浮かぶ浮力を備えている。このストラット４の浮力は、ストラット４に気中配置用の物体５、上部ストッパ６、下部ストッパ７を含むストラット４の装備品が取り付けられた状態で、ストラット４が、第２の基準位置Ｘ２よりも上方で且つ第１の基準位置Ｘ１よりも下方となる水線位置Ｚで、水面Ｗに浮かぶように設定されている。
【００５３】
これにより、本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示す水面浮遊状態のときには、航走体２が浮遊時水線位置Ｙで水面Ｗに浮く状態になるが、この際、ストラット４は自身の浮力、または、上部ストッパ６により孔３の内側での配置が定まる。よって、本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示す水面浮遊状態のときには、ストラット４における航走体２よりも上方に突出する部分の長さ寸法を、図１（ａ）に示した通常使用状態に比して減少させることができる。
【００５４】
なお、ストラット４の浮力のより具体的な設定については、後述する。
【００５５】
吊りピース８ａ，８ｂは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の半没型移動体１の図示しない重心の位置から前後方向に等距離となる航走体２の前部寄りと後部寄りで、機体１０の上端側となる個所に設けられている。これにより、本実施形態の半没型移動体１は、各吊りピース８ａ，８ｂに掛けたスリング９ａ，９ｂを介して図示しないクレーンで空中に吊り上げたときに、航走体２の姿勢が前後方向に傾斜しないようにしてある。
【００５６】
なお、吊りピース８ａ，８ｂの設置位置は、本実施形態の半没型移動体１の重心の位置から前後方向に等距離であることが好ましいが、厳密に等距離でなくてもよい。この場合は、本実施形態の半没型移動体１を空中に吊り上げたときに、航走体２の姿勢の前後方向の傾きが、設定した範囲に収まるようにすればよい。
【００５７】
次いで、ストラット４の浮力について説明する。
【００５８】
本実施形態の半没型移動体１は、図１（ａ）の水面浮遊状態の姿勢を基準として、航走体２が水面Ｗの波の影響を受けてピッチ方向の回転成分を含む動揺を生じる場合について、図５（ａ）（ｂ）に示すように、想定される前後方向の最大傾斜姿勢の角度が、角度θで設定されている。
【００５９】
なお、図５（ａ）（ｂ）では、図示の便宜上、本実施形態の半没型移動体１は、航走体２の機体１０と吊りピース８ａ，８ｂのみを抽出して記載してある。
【００６０】
また、図５（ａ）（ｂ）では、本実施形態の半没型移動体１の使用環境で、航走体２に生じ得る最大級の動揺にも対応可能とすることを想定して、角度θを４５度とした例を示している。これに対し、航走体２に実際に生じる動揺は、航走体２のサイズや重量、前後方向の重量のバランス、本実施形態の半没型移動体１を使用する環境など、様々な要因に応じて変化する。したがって、角度θは、航走体２に生じ得る動揺の大きさを考慮して、４５度よりも小さい角度に設定してもよいし、４５度よりも大きい角度に設定してもよいことは勿論である。
【００６１】
本実施形態の半没型移動体１については、設計情報または実機の構造の情報と、前記角度θに基づいて、図１（ｂ）に示す仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２が、次のように設定される。
【００６２】
仮想点Ｐ１は、前側の吊りピース８ａを起点として、鉛直方向の上方から後方へ角度θで傾斜した方向に設定した仮想線Ｌ１と、孔３の軸心Ｏを上方に延長した線との交点である。
【００６３】
仮想点Ｐ２は、後側の吊りピース８ｂを起点として、鉛直方向の上方から前方へ角度θで傾斜した方向に設定した仮想線Ｌ２と、孔３の軸心Ｏを上方に延長した線との交点である。
【００６４】
したがって、孔３の軸心Ｏが鉛直方向であれば、仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２との上下方向の位置関係は、孔３の軸心Ｏから前側の吊りピース８ａまでの距離Ｔ１と、孔３の軸心Ｏから後側の吊りピース８ｂまでの距離Ｔ２との関係によって定まる。
【００６５】
すなわち、距離Ｔ１が距離Ｔ２よりも小さい場合は、仮想点Ｐ１が仮想点Ｐ２よりも下方に位置する。距離Ｔ１が距離Ｔ２よりも大きい場合は、仮想点Ｐ２が仮想点Ｐ１よりも下方に位置する。距離Ｔ１と距離Ｔ２が等しい場合は、仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２は、同じ上下方向位置になる。図１（ｂ）は、距離Ｔ１が距離Ｔ２よりも小さい場合の例を示している。
【００６６】
なお、孔３は、軸心Ｏが鉛直方向から前後に傾いていてもよい。この場合は、仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２の位置や、両者の上下方向の位置関係は、距離Ｔ１と距離Ｔ２と孔３の軸心Ｏの傾斜角度とを基に、幾何学的な計算により求めることができる。
【００６７】
ところで、本実施形態の半没型移動体１は、水面浮遊状態から、図５（ａ）に示すように、角度θで前下がりの姿勢になると、前側の吊りピース８ａに鉛直方向の上方から接続されているスリング９ａが、航走体２に対し相対的に航走体２の後方となる側へ傾斜する。この場合は、スリング９ａが、航走体２の前後方向の中間部に接近した配置となる。図１（ｂ）に示した仮想線Ｌ１は、図５（ａ）の状態のときの、航走体２に対するスリング９ａの相対的な配置に対応している。
【００６８】
また、本実施形態の半没型移動体１は、水面浮遊状態から、図５（ｂ）に示すように、角度θで前上がりの姿勢になると、後側の吊りピース８ｂに鉛直方向の上方から接続されているスリング９ｂが、航走体２に対し相対的に航走体２の前方となる側へ傾斜する。この場合は、スリング９ｂが、航走体２の前後方向の中間部に接近した配置となる。図１（ｂ）における仮想線Ｌ２は、図５（ｂ）の状態のときの、航走体２に対するスリング９ｂの相対的な配置に対応している。
【００６９】
したがって、本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示す水面浮遊状態のときに、ストラット４の上端が仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２のいずれよりも低い位置に配置されるようにすれば、航走体２が角度θでピッチ方向に動揺するときに、ストラット４が各吊りピース８ａ，８ｂに接続されたスリング９ａ，９ｂに干渉することを、より確実に回避することができると考えられる。
【００７０】
そこで、本実施形態では、ストラット４の浮力は、水線位置Ｚのストラット４の上端からの距離が、図１（ｂ）に示すように、仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２のうちのより低位置の方、すなわち、本実施形態では仮想点Ｐ１から航走体２の浮遊時水線位置Ｙまでの上下方向の距離よりも小さくなるように設定することが、より好ましい。
【００７１】
更に、本実施形態の半没型移動体１は、図１（ｂ）に示すように、ストラット４の上端側に取り付けられた気中配置用の物体５が、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２のいずれとも干渉しない位置、より具体的には、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２のいずれよりも低い位置に配置されるようにすれば、気中配置用の物体５についても、航走体２が角度θでピッチ方向に動揺するときに各吊りピース８ａ，８ｂに接続されたスリング９ａ，９ｂに干渉する可能性を抑制できると考えられる。
【００７２】
本実施形態の半没型移動体１は、気中配置用の物体５の上端側の一部が仮想線Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方と干渉する配置となる状態を想定すると、その状態におけるストラット４の上端から航走体２の浮遊時水線位置Ｙまでの上下方向の距離を求めることはできる。そこで、ストラット４の浮力は、水線位置Ｚのストラット４の上端からの距離が、前記求めた距離に比して小さくなるように設定することが、更に好ましい。
【００７３】
更に、航走体２については、図３（ａ）に示したように、航走深度Ｄを基準として、浮上側に或る値αで深度変化することが許容されている点を考慮して、本実施形態では、ストラット４の浮力を定めるための水線位置Ｚを、ストラット４におけるシフト基準位置Ｘｓよりもやや低い位置に設定している。これにより、本実施形態の半没型移動体１は、航走体２が設定された航走深度Ｄから値α分、浮上側に変位するときにも、ストラット４の下端側に取り付けられた下部ストッパ７が航走体２の孔３の下端側開口の周縁部に係止された状態を、保持することができる。
【００７４】
ストラット４は、本実施形態の半没型移動体１を移動させるときに作用する水の抵抗に耐えて、気中配置用の物体５を水面Ｗよりも上方に保持するという機能に要求される強度および剛性を備え、且つストラット４に各種装備品が取り付けられた状態で、前記のように設定された水線位置Ｚで水面Ｗに浮かぶ浮力を備えていれば、ストラット４の構成は適宜設定してよい。
【００７５】
たとえば、ストラット４は、全体が水よりも比重が小さい材料で製作されていてもよい。また、ストラット４は、強度や剛性が必要とされる上下方向に延びる棒状または筒状の部材を水よりも比重が大きい材料で製作し、その棒状または筒状の部材に、水よりも比重が小さい材料により製作した浮力体や、中空構造の浮力体を取り付けた構成としてもよい。更に、本実施形態では、ストラット４の下端側に取り付けられた下部ストッパ７が、浮力体を兼ねる構成を採用してもよい。
【００７６】
なお、前記したように、ストラット４は、上部ストッパ６が航走体２の孔３の上端側開口の周縁部に係止された状態になる位置で、航走体２に対して相対的に航走体２の下方となる方向への移動が規制される。したがって、ストラット４に対する上部ストッパ６の取り付け位置は、ストラット４が航走体２の上方への突出する部分の寸法について、前述したように、通常使用状態に比して減少させるという目的、より好ましくは、ストラット４の上端が仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２のいずれよりも低い位置に配置されるようにするという目的、更に好ましくは、気中配置用の物体５が仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２のいずれよりも低い位置に配置されるようにするという目的に、支障が生じないように適宜設定されている。
【００７７】
この場合、たとえば、図１（ｂ）に示すように、本実施形態の半没型移動体１が水面浮遊状態のときに、ストラット４は、上部ストッパ６を介して接する航走体２により、設定された水線位置Ｚで水面Ｗに浮く配置よりも上方へ引き上げられた状態となっていてもよい。
【００７８】
あるいは、図示しないが、本実施形態の半没型移動体１が水面浮遊状態のときに、ストラット４は、設定された水線位置Ｚで水面Ｗに浮く配置となっていてもよい。この場合は、ストラット４における上部ストッパ６の取り付け位置は、航走体２における浮遊時水線位置Ｙから孔３の上端側開口までの上下方向の距離以上の寸法で、水線位置Ｚから上方に離れた位置に設定すればよい。
【００７９】
また、たとえば、気中配置用の物体５における基台５ａが、孔３の水平断面形状よりも外側に突出する部分を備えた形状である場合は、この基台５ａが上部ストッパを兼ねる構成としてもよい。
【００８０】
気中配置用の物体５としてストラット４の上端側に設けられているアンテナ５ｂ，５ｃには、航走体２に備えた図示しない無線通信機や位置検出装置と、ケーブル（図示せず）を介して接続する必要がある。この場合、ケーブルは、ストラット４の上下方向の移動に対応させるために、ストラット４が航走体２に対して下降して、航走体２からアンテナ５ｂ，５ｃまでの距離が短くなる時には、外部、あるいは、ストラット４の内部で弛みを生じるようにすればよい。また、ケーブルの巻き戻しを自動で行う形式のケーブルリールを航走体２に装備して、このケーブルリールから引き出したケーブルを、アンテナ５ｂ，５ｃに接続した構成としてもよい。
【００８１】
以上の構成としてある本実施形態の半没型移動体１を使用する場合は、半没型移動体１を、運用する領域の水面Ｗへ投入する投入作業を行う。
【００８２】
この投入作業は、先ず、図示しないクレーンに取り付けられた図示しない吊り天秤から下ろしたスリング９ａ，９ｂを、本実施形態の半没型移動体１の吊りピース８ａ，８ｂに掛け、この状態で、本実施形態の半没型移動体１をクレーンで空中に吊り上げて、水面Ｗまで搬送する。
【００８３】
本実施形態の半没型移動体１は、空中に吊られた状態のときには、ストラット４が、自重により、航走体２の孔３の内側で、図１（ｂ）に示したと同様に、上部ストッパ６が孔３の上端側開口部の周縁部に係止される位置まで下降した配置となる。よって、この状態では、ストラット４、および、気中配置用の物体５は、いずれも、仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも下方に配置された状態になる。
【００８４】
次に、本実施形態の半没型移動体１は、水面Ｗまで搬送されると、図１（ｂ）に示したように、航走体２が浮遊時水線位置Ｙで水面Ｗに浮いた水面浮遊状態となる。この状態でも、ストラット４、および、気中配置用の物体５は、いずれも、仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも下方に配置された状態になる。
【００８５】
よって、本実施形態の半没型移動体１は、水面Ｗまで搬送されて水面浮遊状態とされるときに、航走体２が水面Ｗの波の影響を受けて前後方向に動揺しても、ストラット４、更には、気中配置用の物体５が、各吊りピース８ａ，８ｂに掛けられているスリング９ａ，９ｂと干渉する可能性を抑制することができる。
【００８６】
次いで、本実施形態の半没型移動体１は、各吊りピース８ａ，８ｂからスリングが取り外された後、航走体２に備えた浮力調整装置１３を用いて航走体２の浮力を調整することにより、図４（ａ）に示すように、航走体２を、設定された航走深度Ｄ（図１（ａ）参照）に向けて沈降させる。
【００８７】
この過程で、ストラット４は、水線位置Ｚが水面Ｗに配置されると、ストラット４自身に備えた浮力により、航走体２の沈降に同伴されずに、水線位置Ｚで水面Ｗに浮いた状態となる。
【００８８】
更に、航走体２を沈降させると、図４（ｂ）に示すように、ストラット４と下端側に備えた下部ストッパ７が、航走体２の孔３の下端側開口の周縁部に接するようになる。よって、この状態から航走体２を更に沈降させると、ストラット４は、孔３の下端側開口の周縁部に係止された下部ストッパ７を介して、航走体に同伴されて沈降するようになる。
【００８９】
よって、本実施形態の半没型移動体１は、図１（ａ）に示すように、航走体２が設定された航走深度Ｄに配置されると、ストラット４は、水面Ｗから上方へ突出する量が、気中配置用の物体５を配置すべき水面Ｗからの高さに応じた寸法になる。
【００９０】
このように航走体が設定された航走深度Ｄに配置された状態で、本実施形態の半没型移動体１は、メインスラスタ１１を運転して、設定された運用速度での前進航走を開始する。
【００９１】
本実施形態の半没型移動体１は、使用後には、運用した領域の水面Ｗから揚収する揚収作業を行う。
【００９２】
この揚収作業は、本実施形態の半没型移動体１における航走体２を、先ず、航走深度Ｄから水面Ｗまで浮上させる。この浮上は、前記した投入作業における航走体の沈降と逆の手順で行うようにすればよい。
【００９３】
したがって、航走体２が水面Ｗに浮上する過程で、ストラット４は、水線位置Ｚが水面Ｗに配置されると、ストラット４自身に備えた浮力により、航走体２の浮上に同伴されずに、水線位置Ｚで水面Ｗに浮いた状態となる。
【００９４】
そのため、図１（ｂ）に示したように、航走体２が浮遊時水線位置Ｙで水面Ｗに浮いた状態になるときには、ストラット４、および、気中配置用の物体５は、いずれも、仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも下方に自動的に配置された状態になる。
【００９５】
その後、本実施形態の半没型移動体１は、水面Ｗに航走体２が浮いた水面浮遊状態で、各吊りピース８ａ，８ｂにスリング９ａ，９ｂを掛けた後、クレーンにより吊り天秤とスリング９ａ，９ｂを介して本実施形態の半没型移動体１を水面から空中に吊り上げる。
【００９６】
本実施形態の半没型移動体１は、水面Ｗに浮いた水面浮遊状態、および、クレーンによる吊り上げが行われるときにも、ストラット４、および、気中配置用の物体５は、いずれも、仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも下方に配置された状態になる。
【００９７】
よって、本実施形態の半没型移動体１は、水面Ｗから吊り上げるときに、航走体２が水面Ｗの波の影響を受けてピッチ方向に動揺しても、ストラット４、更には、気中配置用の物体５が、各吊りピース８ａ，８ｂに掛けられているスリング９ａ，９ｂと干渉する可能性を抑制することができる。
【００９８】
このように、本実施形態の半没型移動体１は、水面下を航走可能な航走体２と、航走体２の上方に突出するストラット４とを備える半没型移動体としての機能を備えることができる。更に、本実施形態の半没型移動体１は、航走体２が水面Ｗの波の影響を受けて動揺しても、ストラット４が吊りピース８ａ，８ｂに掛けられたスリング９ａ，９ｂと干渉する可能性を抑制することができる。
【００９９】
よって、本実施形態の半没型移動体１は、ストラット４がスリング９ａ，９ｂに干渉して、ストラット４に変形や破損が生じる可能性の低減化を図ることができる。
【０１００】
［応用例］
第１実施形態では、航走体２に備える孔３、および、ストラット４の水平断面形状を、共に円形とした構成例を示した。
【０１０１】
これに対し、第１実施形態の半没型移動体１の応用例としては、図６（ａ）に示すように、航走体２の孔３の周壁における周方向の少なくとも一個所、たとえば、後端側となる個所に、上下方向に延びるキー溝１４を設けた構成とし、ストラット４の外面における孔３のキー溝１４と対応する位置に、キー溝１４に嵌まるキー１５を、上下方向に延びる配置で設けた構成としてもよい。
【０１０２】
この構成によれば、第１実施形態と同様の半没型移動体１について、航走体２の孔３の内側でストラット４が回ることを防ぎながら、孔に対してストラット４が上下方向に相対
変位することが可能な構成を、容易に実現することができる。
【０１０３】
［別の応用例］
また、第１実施形態の半没型移動体１の別の応用例としては、図６（ｂ）に示すように、ストラット４の水平断面形状を、前後方向に延びる流線形状とし、航走体２の孔３の水平断面形状を、ストラット４の水平断面形状である流線形状を設定された寸法で拡大した流線形状としてもよい。
【０１０４】
この構成によっても、第１実施形態と同様の半没型移動体１について、航走体２の孔３の内側でストラット４が回ることを防ぎながら、孔に対してストラット４が上下方向に相対変位することが可能な構成を、容易に実現することができる。更に、この別の応用例の構成では、本開示の半没型移動体を前進航走させるときに、ストラット４の水中に配置された部分が生じる水の抵抗の低減化を図ることができる。
【０１０５】
［更に別の応用例］
また、第１実施形態の半没型移動体１の更に別の応用例としては、図７に示すように、航走体２における孔３の下端側開口の周囲に、ストラット４の下端側に取り付けられた下部ストッパ７を収容する凹部１６を備えた構成としてもよい。
【０１０６】
この構成によれば、航走体２を設定された航走深度Ｄに配置するときには、下部ストッパ７を凹部１６に収納して配置することができる。よって、航走体２は、航走時に下部ストッパ７が下方に突出することがなくなる。これにより、本開示の半没型移動体を前進航走させるときに、水の抵抗の低減化を図ることができて、半没型移動体の航走性能の向上化を図る効果が期待できる。
【０１０７】
なお、本開示の半没型移動体は、前記実施形態および各応用例にのみ限定されるものではない。
【０１０８】
航走体２、ストラット４の形状や構造やサイズ、航走体２とストラット４の寸法比は、図示するための便宜上のものであり、実際の形状や構造やサイズを反映したものではない。
【０１０９】
本開示の半没型移動体では、ストラット４の浮力を規定する水線位置Ｚは、水線位置Ｚのストラット４の上端からの距離が、図１（ｂ）に示す仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２のうちのより低位置の方から航走体２の浮遊時水線位置Ｙまでの上下方向の距離よりも小さくなるように設定すればよい。この場合、本開示の半没型移動体は、水面浮遊状態のときには、ストラット４の上端を、仮想点Ｐ１と仮想点Ｐ２のいずれよりも低い位置に配置できるため、航走体２が水面の波の影響で動揺するときに、ストラット４が吊りピース８ａ，８ｂに掛けられたスリング９ａ，９ｂと干渉する可能性を抑制することができる。
【０１１０】
更に、ストラット４の浮力を規定する水線位置Ｚは、第２の基準位置Ｘ２よりも上方で且つ第１の基準位置Ｘ１よりも下方となる位置であれば、各図に示した位置に限定されるものではない。この場合であっても、本開示の半没型移動体は、水面浮遊状態のときには、ストラット４における航走体２よりも上方に突出する部分の長さ寸法を、図１（ａ）に示した通常使用状態に比して減少させることができる。このため、本開示の半没型移動体は、航走体２が水面の波の影響で動揺するときに、ストラット４が吊りピース８ａ，８ｂに掛けられたスリング９ａ，９ｂと干渉する可能性を、ストラット４が通常使用状態と同じ突出量を備える場合に比して抑制することができる。
【０１１１】
航走体２における浮遊時水線位置Ｙ、ストラット４における第１の基準位置Ｘ１、第２の基準位置Ｘ２、シフト基準位置Ｘｓ、水線位置Ｚは、実際にマークが付されていてもよいし、マークされていなくてもよい。
【０１１２】
航走体２の孔３の水平断面形状、および、ストラット４の水平断面形状は、図２および図６（ａ）（ｂ）に示した形状に限定されないことは勿論である。
【０１１３】
第１実施形態では、ストラット４が航走体２の孔３から抜けることを防ぐ抜け止め装置として、孔３の外部に露出された状態でストラット４に取り付けられた上部ストッパ６および下部ストッパ７を例示した。これに対し、抜け止め装置は、ストラット４が航走体２の孔３から抜けることを防ぐことができれば、たとえば、ストラット４に上端側と下端側が閉塞された溝を上下方向に形成し、孔３の内側に、前記ストラット４の溝に嵌合する部材を突出させて設ける構成など、上部ストッパ６と下部ストッパ７以外の任意の構成を採用してもよい。
【０１１４】
航走体２に備える移動装置としてメインスラスタ１１と舵１２を例示したが、航走体２の移動装置は、たとえば、前後方向に推進力を発生する複数基のスラスタを備える構成や、左右方向や上下方向に推進力を発生するスラスタを備える構成、枚数が異なる舵を備える構成、後方から見てＸ字状に配置された舵を備える構成など、図示した以外の形式の移動装置を備える構成としてもよいことは勿論である。
【０１１５】
本開示の半没型移動体は、海、湖沼や河川のいずれで使用される半没型移動体に適用してもよい。
【０１１６】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１１７】
２  航走体、３  孔、４  ストラット、５  気中配置用の物体、６  上部ストッパ（抜け止め装置）、７  下部ストッパ（抜け止め装置）、８ａ，８ｂ  吊りピース、Ｄ  航走深度、Ｌ１  仮想線（第１の仮想線）、Ｌ２  仮想線（第２の仮想線）、Ｏ  軸心、Ｐ１  仮想点（第１の仮想点）、Ｐ２  仮想点（第２の仮想点）、Ｗ  水面、Ｘ１  第１の基準位置、Ｘ２  第２の基準位置、Ｙ  浮遊時水線位置、Ｚ  水線位置、θ  角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020006778.tif 000006
【図５】
2020006778.tif 000007
【図６】
2020006778.tif 000008
【図７】
2020006778.tif 000009