(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水域航走体魚雷発射システムであって、
（ａ）水域航走体と、
（ｂ）前記水域航走体に連結された魚雷発射システムであって、中立浮力位置において操作可能である魚雷発射システムと、
（ｃ）各魚雷が係止手段によって第１位置で前記魚雷発射システムに連結されている複数の魚雷と、
（ｄ）前記複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている電力ケーブルと、
（ｅ）前記複数の魚雷のプログラミングを可能にする各魚雷に連結された光ファイバケーブルと、を備え、
前記係止手段、前記電力ケーブル及び前記光ファイバケーブルは、発射前に、前記複数の魚雷から分離され、
各魚雷は浮力によって発射され、
各魚雷は、前記魚雷発射システムから分離されたときに、まず各魚雷の前記第１位置に対して面外に浮かび出る、水域航走体魚雷発射システム。
【請求項２】
前記魚雷発射システムであって、
固定支持フレームと、
軸シャフトを有するほぼ平行な砲身の環状配列を含む砲身アセンブリであって、砲身の前記環状の配列は、前記軸シャフト上の前記固定支持フレーム内で回転するよう搭載された前記砲身アセンブリと、
前記砲身アセンブリがそれぞれ回転する間、固定の射撃位置を越えて各砲身が１回、回転されるように前記砲身アセンブリを回転し、前記固定の射撃位置は、前記砲身アセンブリに隣接した前記支持フレーム内に配置される、前記砲身アセンブリを回転する手段と、を備え、
前記水域航走体の扉は、前記固定の射撃位置の上方に配置され、閉鎖された第１位置及び開放された第２位置を有し、
前記扉が前記開放された第２位置にあるときには、前記係止手段、前記電力ケーブル及び前記光ファイバケーブルは、前記複数の魚雷から分離される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記水域航走体は、一度に４０までの魚雷を格納することが可能である、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記魚雷発射システムが、
平坦なプラットフォームと、
前記プラットフォームに連結された固定支持フレームと、を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の魚雷を有する前記魚雷発射システムが、
輸送のために空中から落下され、
船舶によって牽引され、
貨物用コンテナで輸送されることが可能な、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記水域航走体は無人で運行するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数の魚雷は、発射する前に航行計画でプログラミングされることが可能な、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の魚雷のうちの２つ以上が同時に発射される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記複数の魚雷は前記発射後、航行計画を実行する、請求項１に記載のシステム。 
【請求項１０】
前記魚雷発射システムは、公海で前記複数の魚雷を再装填されることが可能な、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
水域航走体魚雷発射システムの構成方法であって、
水域航走体を提供し、
中立浮力位置において操作可能な前記魚雷発射システムを前記水域航走体に連結し、
複数の魚雷を係止手段によって第１位置で前記魚雷発射システムに連結し、
前記複数の魚雷に動力を提供する電力ケーブルを各魚雷に連結し、
前記複数の魚雷のプログラミングを可能にする光ファイバケーブルを各魚雷に連結し、
前記係止手段、前記電力ケーブル及び前記光ファイバケーブルが前記魚雷から分離されるように構成することを含み、
各魚雷は浮力によって発射することが可能であり、
各魚雷は、前記魚雷発射システムから分離されたときに、まず各魚雷の前記第１位置に対して面外に浮かび出る、水域航走体魚雷発射システムの構成方法。
【請求項１２】
前記魚雷発射システムが、
固定支持フレームと、
軸シャフトを有するほぼ平行な砲身の環状配列を含む砲身アセンブリであって、砲身の前記環状の配列は、前記軸シャフト上の前記固定支持フレーム内で回転するよう搭載された前記砲身アセンブリと、
前記砲身アセンブリがそれぞれ回転する間、固定の射撃位置を越えて各砲身が１回、回転されるように前記砲身アセンブリを回転する回転手段であって、前記固定の射撃位置は、前記砲身アセンブリに隣接した前記支持フレーム内に配置される、前記砲身アセンブリを回転する手段と、を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記水域航走体の扉を固定の射撃位置の上方に配置し、前記扉は、閉鎖された第１位置及び開放された第２位置を有し、
前記扉を前記開放された第２位置に開かれるよう構成し、
前記扉が前記開放された第２位置にあるときには、前記係止手段と、前記電力ケーブルと、前記光ファイバケーブルは、前記複数の魚雷から分離されることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記水域航走体は、一度に４０までの魚雷を格納することが可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記魚雷発射システムが、
平坦なプラットフォームと、
前記プラットフォームに連結された固定支持フレームと、を含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１４年１２月１８日に出願された米国特許仮出願第６２／０９３，５６９号の優先権を主張する。前述の特許出願の全体の開示は、本願の開示の一部と考えられ、参考として組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
元来、ＭＫ−４８及びＭＫ−４６の設計のような魚雷は、水上艦または潜水艦であり得る敵艦を破壊するために設計されている。典型的には、魚雷は、プログラミング機能を有せず、たいていの魚雷は、バッテリの電源は時間の経過とともに漸減するため電池は使用しない。魚雷は、通常はガス機関及び圧縮空気を使用し、潜水艦乗組員によって魚雷が装填され発射された後に動力を提供する。これらの魚雷は、主として、複雑な圧縮空気マニホールドシステムによって発射管から発射される。魚雷を装填し発射する工程は、時間がかかり、乗組員による慎重な操作を必要とし、危険である。魚雷を格納し発射するシステムは、有人潜水艦の貴重な高圧の防水空間を多く必要とし、複数の魚雷を再装填するには長い時間がかかる。
【０００３】
魚雷を発射するには、典型的には、６つの工程がある。工程１では、外側扉を閉めた状態で、内側扉が開かれ、魚雷が発射管に装填される。発射管は、複雑なマニホールド水管及び空気管を備える高圧防水であり得る。内側扉は、次に閉じられる。工程２では、水圧は外側扉が開くのを防止する。この圧力の差をなくすため、発射管は船のタンクから水が注がれてよく、次に、海へのバルブが圧力を等しくするために開かれ得る。排出された空気は船内に放出される。工程３では、外側扉が開かれ、魚雷は発射する準備をする。工程４では、圧縮空気が魚雷を放出する。空気は、エアポケットまたは泡が表面に上がることができないように、かつ艦の位置を明らかにできないように、船内に排出される。工程５では、圧縮空気は遮断され発射管が海水で満たされ得る。これは魚雷の重量の喪失を補い、艦を良い状態に保つ。工程６では、外側扉が閉じられ、発射管は排水タンクに排水する。内側扉が次に開かれてよく、発射管が再装填される。
【０００４】
従来、魚雷が発射されるときには、排気及び空気の騒音がガス機関によって発生され得る。敵の船舶はこれらの騒音を探知し、対抗手段の装置を発動して魚雷を混乱させ得る。
【０００５】
典型的な無人水中航走体は、多数の魚雷を格納する機能を有せず、魚雷発射システムを有しない。ドイツの２１４型の設計または日本のそうりゅうの設計のような、現代の有人潜水艦は、約４，０００トンであり、２４から３０個の魚雷を格納し、約６５人の乗組員と士官を必要とし、約４億ドルの費用がかかる。対照的に、ＪＵＶ−７００のようなＪ型水中航走体（ＪＵＶ）は約１００トンであり、４０個の魚雷を格納し、６人の乗務員または無人操作を必要とし、約３０００万の費用がかかる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
水域航走体を備える水域航走体魚雷発射システムが、本明細書にて開示される。魚雷発射システムは、水域航走体に連結されている。魚雷発射システムは、中立浮力位置において運用可能である。複数の魚雷が含まれる。各魚雷は、係止手段によって魚雷発射システムに連結されている。電力ケーブルは、複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。光ファイバケーブルは、複数の魚雷のプログラミングを可能にする各魚雷に連結されている。係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、発射前に複数の魚雷から分離される。各魚雷は浮力によって発射される。
【０００７】
本発明の他の効果は、添付の図と合わせて下記の詳細な説明により、明らかになり容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】Ｊ型スマートミニ魚雷の例示的実施形態である。
【図２】無人水中航走体の例示的実施形態を示す。
【図３】攻撃用の無人水中航走体の例示的実施形態を示す。
【図４】有人水中航走体の例示的実施形態を示す。
【図５】ペイロードモジュールの数に応じた、水域航走体の異なった長さの例示的実施形態を示す。
【図６】ガトリング魚雷発射装置の例示的実施形態の正面図である。
【図７】フック係止の設計を有する、ガトリング魚雷発射装置の固定支持フレームの、例示的実施形態の側面図を示す。
【図８】魚雷発射装置の固定支持フレームに連結された魚雷の例示的実施形態を示す。
【図９】ガトリング魚雷発射装置用の魚雷発射工程の例示的実施形態を示す。
【図１０】ガトリング魚雷発射装置用の魚雷発射工程の例示的実施形態である。
【図１１】ガトリング魚雷発射装置の例示的実施形態を示す。
【図１２】水域航走体魚雷発射システムを構成する方法のためのフローチャートの例示的実施形態を示す。
【図１３Ａ】双胴式魚雷格納発射システムの例示的実施形態の上面図を示す。
【図１３Ｂ】双胴式魚雷格納発射システムの例示的実施形態の正面図を示す。
【図１４】海底に配置されたプラットフォーム魚雷発射装置の例示的実施形態を示す。
【図１５】パラシュートに取り付けられて空中から落下されたプラットフォーム魚雷発射装置の例示的実施形態を示す。
【図１６】水中海軍防衛システム（ＪＵＶ−ＵＮＤＳ）としての、Ｊ型水中航走体の例示的実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
水域航走体を備える水域航走体魚雷発射システムが、本明細書にて開示される。魚雷発射システムは、水域航走体に連結されている。魚雷発射システムは、中立浮力位置において運用可能である。複数の魚雷が含まれる。各魚雷は、係止手段によって魚雷発射システムに連結されている。電力ケーブルは、複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。光ファイバケーブルは、複数の魚雷のプログラミングを可能にする各魚雷に連結されている。係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、発射前に複数の魚雷から分離される。各魚雷は浮力によって発射される。
【００１０】
一実施形態では、魚雷発射システムは、固定支持フレーム、砲身アセンブリ及び回転手段を備える。砲身アセンブリは、軸シャフトを有するほぼ平行な砲身の環状の配列を含む。砲身の環状の配列は、軸シャフト上の固定支持フレーム内で回転するよう搭載されている。砲身アセンブリを回転する回転手段は、砲身アセンブリがそれぞれ回転する間、固定の射撃位置を越えて各砲身が１回、回転されるように、操作する。固定の射撃位置は、砲身アセンブリに隣接した支持フレーム内に配置される。水域航走体の扉は、固定の射撃位置の上方に配置されてよく、閉鎖された第１位置及び開放された第２位置を有してよい。扉が開放された第２位置にあるときには、係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、複数の魚雷から分離される。
【００１１】
別の実施形態では、魚雷発射システムは、平坦なプラットフォームとプラットフォームに連結された固定支持フレームとを備え得る。この構成においては、複数の魚雷を有する魚雷発射システムは、輸送のために空中から落下されることが可能であり、船舶によって牽引され、貨物用コンテナで搬送され得る。
【００１２】
一実施形態では、水域航走体は無人で運行するよう構成され得る。水域航走体は、一度に４０までの魚雷を格納することが可能であり得る。
【００１３】
複数の魚雷は、発射する前に航行計画でプログラミングされることが可能であり得る。２つ以上の複数の魚雷は、同時に発射され得る。
【００１４】
別の実施形態では、電力ケーブルは銅ケーブルであり得る。さらに、魚雷発射システムは、公海で複数の魚雷を再装填されることが可能であり得る。
【００１５】
水域航走体と、魚雷発射システムを水域航走体に連結する構成を含む、水域航走体の魚雷発射システムのための方法が、本明細書にて開示される。魚雷発射システムは、中立浮力位置において運用可能である。複数の魚雷は係止手段によって魚雷発射システムに連結されている。電力ケーブルは複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。光ファイバケーブルは、複数の魚雷のプログラミングを可能にする各魚雷に連結されている。係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、魚雷から分離されるよう構成される。各魚雷は浮力によって発射されることが可能である。
【００１６】
一実施形態では、扉は、閉鎖された第１位置及び開放された第２位置を有する固定の射撃位置の上方に配置されてよい。この扉は、開放された第２位置へと開き得る。扉が開放された第２位置にあるときには、係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、複数の魚雷から分離される。
【００１７】
本実施形態は、有人または無人で運行するよう構成された水域航走体を備える、水域航走体の魚雷発射システムを提供し、魚雷発射システムは水域航走体に連結されている。これは、潜水艦のような、無人水中航走体及び／または有人水中航走体を使用する、多数の魚雷用の格納及び発射システムであり得る。図１は、魚雷、Ｊ型スマートミニ魚雷、例えばＪＵＶ−９魚雷１００の例示的実施形態である。ＪＵＶ−９魚雷１００は、例えば９．２５インチの内径を有してよく、長さ１０フィートであり得る。ＪＵＶ−９魚雷１００の設計は、艦首モジュール１０２、艦首浮力モジュール１０４、ペイロードモジュール１０６、バッテリ及び中央制御モジュール１０８、艦尾浮力モジュール１１０、モータ制御モジュール１１４、モータモジュール１１６及び艦尾／かじモジュール１１８のような様々な機能を有する、船体を形成するいくつかのモジュールで構成され得る。その他の実施形態では、モジュールの順番及びモジュールの寸法は、用途によって変更可能であり得る。
【００１８】
ＪＵＶ−９魚雷１００は、運送、格納または発射のための設営をする間の、固定のための複数のフック係止レセプタクル１２０も含み得る。銅／光ファイバのコネクタ１２２は、また、銅ケーブルまたは電力ケーブルが、船舶に搭載された＋４８ＶＤＣのような動力を供給し、ＪＵＶ−９魚雷１００の電力及びバッテリを充電するよう、連結され得るように含まれ得る。さらに、光ファイバケーブルは、ギガビットイーサネット（ＧｂＥ）（登録商標）機能を提供してよく、ＪＵＶ−９魚雷１００にプログラミング機能を持たせることを可能にする。
【００１９】
図２は、大変位無人水中航走体の例示的実施形態を示す（ＬＤＵＵＶ）。これは、ＪＵＶ−３８１３０のような、Ｊ型水中航走体であってよく、ミニスマート魚雷であり得るＪＵＶ−９魚雷１００のような魚雷を装備してよい。ＪＵＶ−３８１３０は、例えば内径が３８インチ、４０フィート長であってよく、図１に示されたＪＵＶ−９魚雷１００に類似した、種々の機能を有する船体を形成するいくつかのモジュールで構成する。このモジュールは、艦首モジュール、艦首浮力モジュール、ペイロードモジュール１０７、バッテリ及び中央制御モジュール１０９、艦尾浮力モジュール、モータ制御モジュール、モータモジュール及び艦尾／かじモジュールを含み得る。モジュールの順序及びモジュールの寸法は、用途によって変更可能であり得る。例えば、ペイロードモジュール１０７は、魚雷を格納し発射するために使用されてよく、したがって、その寸法は航走体に搭載される魚雷の数に適応するために変化し得る。直径３８インチの環状の船体を有し、直径１０インチで１２フィート長の魚雷を使用する船舶の異なる実施形態においては、ペイロードモジュール１０７の長さは、８つの魚雷を格納するよう適応するため１５フィート長、１６個の魚雷を格納するよう適応するため３０フィート長、または２４個の魚雷を格納するよう適応するため４５フィート長であってよい。
【００２０】
水域航走体魚雷発射システムは、大変位無人水中航走体（ＬＤＵＵＶ）、ＪＵＶ−３８１３０のような、無人で運行するよう構成された水域航走体を備え得る。魚雷発射システムは水域航走体に連結され得る。例えば、ＪＵＶ−３８１３０のペイロードモジュール１０７は、「ガトリング」魚雷発射装置１３２（図６）を含み得る。
【００２１】
その他の実施形態では、水域航走体は、攻撃用の無人水中航走体または有人水中航走体であり得る。図３は、攻撃用の無人水中航走体ＪＵＶ−７００Ａ１３３の例示的実施形態を示し、７フィートの内径を有し、６９フィート長、重量７５トンであり得る。ペイロードモジュール１０７は、１５フィート長であってよく、４０個のＪＵＶ−９魚雷１００を搬送し格納することが可能である。図４は、有人水中航走体ＪＵＶ−７００Ｂ１３５の例示的実施形態を示し、７フィートの内径を有し、８７フィート長であってよく、乗員６名用で２７フィート長の乗員室モジュール１３９を有し得る。ペイロードモジュール１０７は、１５フィート長であってよく、４０個までのＪＵＶ−９魚雷１００を搬送し格納することも可能である。図５は、船体が装備されたペイロードモジュール１０７の数に応じた、水域航走体の異なった長さの例示的実施形態を示す。例えば、直径３８インチの環状の船体で直径１０インチ、１２フィート長の魚雷を使用する船舶では、１つのペイロードモジュール１０７が８つのＪＵＶ−９魚雷１００を搬送することが可能であり得る。これに対して、２つのペイロードモジュール１０７は、１６個のＪＵＶ−９魚雷１００を搬送することが可能であり、３つのペイロードモジュール１０７は、２４個のＪＵＶ−９魚雷１００を搬送することが可能であり得る。
【００２２】
魚雷発射システムは中立浮力位置において操作可能であり得る。これは、海水密度に等しい、ほぼ同じ重量／容積比（密度）でシステム内の各構成要素を設計することによって達成され得る。魚雷発射システムは、ペイロードモジュール１０７の内側と外側の両方を海水にさらしてよい。ペイロードモジュール１０７の壁は、流線形の設計用であり、海水が入らないようにするためではない。海水表面の密度は、典型的には、約１０２０ｋｇ／ｍ３から１０２９ｋｇ／ｍ３の範囲である。したがって、魚雷が魚雷発射システムから分離されたとき上方に浮かぶように、魚雷は、例えば、１０００ｋｇ／ｍ３のような、海水密度よりも僅かに低い密度で設計され得る。図６は、ガトリング魚雷発射装置１３２の例示的実施形態の正面図である。ガトリング魚雷発射装置１３２の設計は、魚雷の発射用の環状多気筒の設計を使用したガトリング砲として、同様の物理的配置を有する。ガトリング魚雷発射装置１３２は、固定支持フレーム１３６及び軸シャフトをまたはローラ１３４を有するほぼ平行な砲身の環状配列を含む、砲身アセンブリ１３８からなる。砲身の環状の配列は、軸シャフトまたはローラ１３４上の固定支持フレーム１３６内で回転するよう搭載されている。砲身アセンブリ１３８を回転するための回転手段は、砲身アセンブリ１３８がそれぞれ回転する間、固定の射撃位置を越えて各砲身が１回、回転されるように係合する。回転手段は、例えば、モータであってよい。固定の射撃位置は、砲身アセンブリ１３８に隣接した固定支持フレーム１３６内に配置される。
【００２３】
ガトリング魚雷発射装置１３２は、砲身アセンブリ１３８の各砲身につきＪＵＶ−９魚雷１００を１つ搭載可能にする複数のＪＵＶ−９魚雷１００を搭載していてもよい。複数の魚雷は、ＪＵＶ−９魚雷１００のようなスマートミニ魚雷であり得る。ローラ１３４は、中心に配置され、モータによって制御されてよく、ローラ１３４の周りに固定支持フレーム１３６を有する。ローラ１３４は、ゆっくりと回転するシャフトであり、ステップモータのような回転手段に連結され得る。ステップモータは、全回転をいくつかの均等な工程に分ける電動モータであってよく、その位置はこれらの工程の一つで移動し保持するように指示され得る。ステップモータは、ローラ１３４を回転して正確な所望の角度にすることを可能にし、そのためガトリング魚雷発射装置１３２内の特定のＪＵＶ−９魚雷１００は、固定の射撃位置にあるときに発射され得る。ギアボックスは、ステップモータとローラ１３４との間に配置され得る。一実施形態では、ステップモータは、大型で重量のあるローラ１３４を正確な角度に動かすように、正確な数の回転と特定の角度にプログラミングされ得る。各魚雷は、砲身の環状配列の各砲身、または、複数のフック係止１４０などの係止手段を有する固定支持フレーム１３６に連結され得る。フック係止１４０は、締結具、スナップ嵌め具、プレス嵌め具または捻じりによる、噛み合う一対の雄−雌コネクタであり得る。磁石やバックルのような、その他の係止手段が使用され得る。
【００２４】
図７は、フック係止１４０の設計を有する、ガトリング魚雷発射装置１３２の固定支持フレーム１３６の、例示的実施形態の側面図を示す。固定支持フレーム１３６上の雄フック１４０ｂは、ローラ１３４が動いている間または船体が動いている間、固定するために、または発射の間の設営のために、ＪＵＶ−９魚雷１００上の雌レセプタクル１４０ａに挿入する。雌レセプタクル１４０ａは、例えば、環状、長方形または細長い形状の任意の形状であり得る。一実施形態では、雌レセプタクル１４０ａへ雄フック１４０ｂの連結は、回転するに従い、より締め付けられる。一実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００を固定支持フレーム１３６に締め付ける６つのフック係止１４０が存在し得る。雄フック１４０ｂは、固定支持フレーム１３６の内面に連結されているため、雄フック１４０ｂが係止された位置の雌レセプタクル１４０ａに取り付けられた時、魚雷の発射の邪魔になる障害物はない。
【００２５】
フック係止１４０の締め付け及び取外しを実行するためには、第１コネクタ１４４内の第１モータ１４２が使用され得る。第１モータ１４２の電力消費は、係止とフックレセプタクルとの間の連結がどの程度堅いかによって決定する。超音波変換器、レーザまたはセンサ１４５は、雌レセプタクル１４０ａと雄フック１４０ｂとの間の正確な距離を測定するために使用され得る。これは正確な必要角度で締め付けるのに役立ち、接続の完全性を監視するために使用され得る。第１モータ１４２用の電力は、バッテリからの＋４８ＶＤＣケーブル１４６及び船舶に搭載された中央制御モジュール１０９であり得る。＋４８ＶＤＣケーブル１４６は、銅ケーブルであり得る。バッテリからのＧｂＥ光ファイバケーブル１４８と船舶に搭載された中央制御モジュール１０９は、フック係止１４０のための独立動作用に含まれ得る。
【００２６】
図８は、魚雷発射装置１３２の固定支持フレーム１３６に連結された魚雷、ＪＵＶ−９魚雷１００の例示的実施形態を示す。＋４８ＶＤＣケーブル１４６のような電力ケーブルも、ＪＵＶ−９魚雷１００のそれぞれに連結されてよく、複数のＪＵＶ−９魚雷１００に動力を提供し、電力及びＪＵＶ−９魚雷１００のバッテリに充電する。さらに、銅／光ファイバケーブル１５０及び１５１のような光ファイバケーブルが使用され得る。これらの銅／光ファイバケーブル１５０及び１５１は、固定支持フレーム１３６を通して船舶に搭載されたバッテリと中央制御モジュール１０９から発してもよい。一実施形態では、銅／光ファイバケーブル１５０は、固定支持フレーム１３６からＪＵＶ−９魚雷１００へ引かれ、銅／光ファイバケーブル１５１は、固定支持フレーム１３６から第２コネクタ１４３内の電子制御装置１５２へ引かれてもよい。第２コネクタ１４３は、第２モータ１４７を含み、電子制御装置１５２は、ケーブルの締め付けと取外しの操作を制御する。
【００２７】
各ＪＵＶ−９魚雷１００に連結された銅／光ファイバケーブル１５０は、複数のＪＵＶ−９魚雷１００のプログラミングを可能にする。このように、スマートミニ魚雷（ＳＭＴ）のようなＪＵＶ−９魚雷１００は、発射前に航行計画で迅速にプログラミングされ、有人運行への必要性を排除し得る。一実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、所望の移動計画と発射前の通信回線を介した制御センタからのターゲットシグネチャでプログラミングされ得る。通信回線は、４Ｇ／５Ｇの移動通信、衛星通信または光ファイバ通信であってよく、制御センタは、その他の潜水艦または船舶からなどの、陸地上設置または水中設置であり得る。別の実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、例えば、バッテリ内、または船舶に搭載された中央制御モジュール１０９に配置された、有人の制御センタからプログラミングされ得る。別の実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、水中のソナーモデム通信を介してプログラミングされ得る。さらなる実施形態においては、ＪＵＶ−９魚雷１００は、ガトリング魚雷発射装置１３２に搭載される前にプログラミングされ得る。
【００２８】
第２モータ１４７は、＋４８ＶＤＣケーブル１４６と銅／光ファイバケーブル１５０及び１５１の連結を制御する。このように、第２モータ１４７は、これらのケーブルをＪＵＶ−９魚雷１００に防水連結を締め付け、または緩め得る。一実施形態では、この連結は、水中ホースのリングワッシャに類似し得る。固定支持フレーム１３６から第２コネクタ１４３内の電子制御装置１５２の経路の銅／光ファイバケーブル１５１は、連結に自律運行を提供し得る。第２コネクタ１４３は、発射する際にＪＵＶ−９魚雷１００を遮断または妨げないように最小の寸法となるよう設計され得る。
【００２９】
格納及び発射システムにＪＵＶ−９魚雷１００を搭載するために、銅／光ファイバケーブルは、回転式の支持フレームから魚雷へと、制御センタから銅／ファイバコネクタ電子制御装置へのＧｂＥ光ファイバ回線によって連結されている。これはコネクタを係止されて防水加工された位置で締める。銅ケーブルは、＋４８ＶＤＣを供給してＪＵＶ−９  １００電力及びバッテリを維持し、充電し得る。光ファイバケーブルは、ギガビットイーサネット（ＧｂＥ）を提供し、ＪＵＶ−９にプログラミング機能を持たせ得る。光ファイバ及び銅複合ケーブルは、ＳＭＴに電力及び制御／プログラミング機能の維持を可能にするように、回転式の支持フレームを１つ以上の小型ミニ魚雷（ＳＭＴ）に連結し得る。
【００３０】
ガトリング魚雷発射装置１３２は、船舶のペイロードモジュール１０７内に格納され得る。図９及び図１０は、ガトリング魚雷発射装置１３２用の魚雷、ＪＵＶ−９魚雷１００、発射工程の例示的実施形態を示す。扉１６０は、ペイロードモジュール１０７上のガトリング魚雷発射装置１３２の固定の射撃位置の上方に配置されている。図９は、閉鎖された第１位置における扉１６０の例示的実施形態を示す。一方、図１０は開放された第２位置における扉１６０の例示的実施形態を示す。扉１６０が開放された第２位置にあるとき、フック係止１４０のような係止手段、＋４８ＶＤＣケーブル１４６のような電力ケーブル及び銅／光ファイバケーブル１５０のような光ファイバケーブルは、ＪＵＶ−９魚雷１００から分離される。ＪＵＶ−９魚雷１００は、ＪＵＶ−９魚雷１００が固定の射撃位置にあるときに、浮力によって発射される。
【００３１】
浮力による発射は、システムにおける各構成要素の密度を、海水の密度とほぼ同じ密度にするように設計し、一方、魚雷の密度は、海水の密度よりも僅かに密度が低くなるよう設計することにより達成され得る。このようにして、魚雷が放出されたとき、その密度が海水の密度よりも低いため、魚雷は上方に浮遊する。ＳＭＴのようなＪＵＶ−９魚雷１００の浮力機能によって、ＪＵＶ−９魚雷１００は、図１０のＡの方向に矢印で示したように、艦首が上の位置の状態で、海面に向かって上方に浮上する。このように、ＪＵＶ−９魚雷１００を発射に必要な、複雑で、扱いにくく、大型で、または時間がかかる高圧空気システムはない。ガトリング魚雷発射装置１３２の内側及び外側は、水中航走体に取り付けた状態で海水に常にさらされているため、ガトリング魚雷発射装置１３２は、高圧防水の船体またはモジュールを必要としない。ＪＵＶ−９魚雷１００は、発射の後、プログラミングされた移動計画に従う航海によって、航行計画を実行する。これは無人水中航走体（ＵＵＶ）または有人水中航走体（ＭＵＶ）から発射され得る。
【００３２】
一実施形態では、魚雷またはＪＵＶ−９魚雷１００は、標的に対して最終接近し、魚雷は表面に浮かび上がり、制御センタから４Ｇ／５Ｇ移動通信回線または衛星通信回線を介して最終確認をする。ＪＵＶ−９  １００の潜望鏡は、カメラを有して、標的の写真またはビデオを確認のために制御センタに送信し得る。
【００３３】
第１のＪＵＶ−９魚雷１００を発射した後、ガトリング魚雷発射装置１３２のローラ１３４は、次のＪＵＶ−９魚雷１００を発射するために次の位置に移動される。ペイロードモジュール１０７は中立浮力位置内にあるよう設計されているため、ＪＵＶ−９魚雷１００または固定支持フレーム１３６を保護するために高圧の船体を必要としない。換言すれば、ガトリング魚雷発射装置１３２は常に高圧水にさらされている。この複雑ではない設計は、建設及び製造費を大幅に減少させる。
【００３４】
別の実施形態では、ガトリング魚雷発射装置１３２は、砲身アセンブリ１３８の各砲身につきＪＵＶ−９魚雷１００を２つ以上搭載させる複数のＪＵＶ−９魚雷１００を搭載し得る。更なる実施形態では、砲身アセンブリ１３８の各砲身は、一度に−４０のＪＵＶ−９魚雷１００を保持し固定し得る。この筋書においては、船体またはモジュールの直径は７フィートである。例えば、図１１は、ガトリング魚雷発射装置１３２の例示的実施形態を示す。本実施形態は前述したように、図６に類似している。しかしながら、例えば、砲身アセンブリ１３８の各砲身は、一度に５つのＪＵＶ−９魚雷を保持し固定し得る。砲身アセンブリ１３８を回転する回転手段が作動されるため、各砲身は、砲身アセンブリ１３８がそれぞれ回転する間、固定の射撃位置を越えて１回、回転される。固定の射撃位置は、砲身アセンブリ１３８に隣接した固定支持フレーム１３６内に配置される。扉１６０が開放された第２位置にあるとき、１つのＪＵＶ−９魚雷１００が発射され得る。別の実施形態では、異なる砲身から２つのＪＵＶ−９魚雷１００が同時に発射される。さらなる実施形態では、同じ砲身から２つのＪＵＶ−９魚雷１００が同時に発射される。その他の実施形態では、２つ以上のＪＵＶ−９魚雷１００が同時に発射される。ＪＵＶ−９魚雷１００は同じ砲身から、または異なる砲身から発射され得る。ＪＵＶ−９魚雷１００が発射されるとき、フック係止１４０は、発射されるのを待機しているＪＵＶ−９魚雷１００のその他の層を妨げないように、固定支持フレーム１３６の内側に隠され得る。
【００３５】
図１２は、水域航走体魚雷発射システムを構成する方法のためのフローチャートの例示的実施形態を示す。工程１０は、無人で運行するための水域航走体を構成する。工程１２は、魚雷発射システム１３２を水域航走体に連結する。魚雷発射システム１３２は、中立浮力において操作可能である。工程１４では、ＪＵＶ−９魚雷１００のような複数の魚雷は、魚雷発射システムに、フック係止１４０のような係止手段によって連結されている。工程１６では、＋４８ＶＤＣケーブル１４６のような電力ケーブルは、複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。工程１８では、銅／光ファイバケーブルのような、光ファイバケーブルは複数の魚雷のプログラミングを可能にする各魚雷に連結されている。工程２０では、係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、魚雷から分離されるよう構成される。各魚雷は、浮力によって発射が可能であり、複数の魚雷は発射後、航行計画を実行する。
【００３６】
別の実施形態では、魚雷発射システムは、平坦なプラットフォームとプラットフォームに連結された固定支持フレームとを備え得る。複数の魚雷は、平坦な配置でプラットフォームに連結され得る。例えば、ＪＵＶ−９魚雷１００のような６つの魚雷は、プラットフォーム魚雷発射装置１７０（図６）を形成するプラットフォーム上で平坦に連結され得る。一つの例においては、プラットフォームは、典型的な貨物用コンテナの内側にぴったり合うように、７フィート×１５フィートであり得る。この構成は、浮力制御、潜水機能、衛星通信、光ファイバ通信及びソナー誘導などの攻撃用の潜水艦のすべての機能を有する、仮設の無人潜水艦であり得る。
【００３７】
図１３Ａ及び１３Ｂは、双胴式魚雷格納発射システム１７２の例示的実施形態の上面図及び正面図をそれぞれ示す。一実施形態では、双胴式魚雷格納発射システム１７２は、プラットフォーム魚雷発射装置１７０と、各側に２つのＪＵＶ１７４を使用する双胴式Ｊ型水中航走体（ＪＵＶ）構成で構成され得る。この構成は、４Ｇ／５Ｇの移動通信または衛星通信及び潜水機能のための浮力を提供しつつ、電力を節約するための最小の動作を可能にする。プラットフォーム魚雷発射装置１７０もまた、より大きな双胴式水中航走体に用いられ得る。より大きな双胴式水中航走体では、より大きな船体は、低コストの攻撃用無人水中航走体でありつつ、長距離能力を可能にし得る、より多くの燃料を貯蔵する能力を有する。
【００３８】
プラットフォーム魚雷発射装置１７０では、通常、対潜水艦戦または水中音響研究を行う航空機または船舶から落下／放出される、比較的小型のブイ使い捨てソナーシステムである、ソノブイ１８０が存在し得る。これは、敵の水中航走体（ＵＶ）を検知し、無線通信を実行し得る。双胴式魚雷格納発射システム１７２は、制御センタによってソノブイ１８０を通した無線通信を介して命令され得る。制御センタは、別に潜水艦または船舶からのような、地上設置または水中設置であり得る。ガス機関及びバッテリパック１８２は、ソノブイ１８０を含む全システムに電力を提供する。プラットフォーム魚雷発射装置１７０は、潜望鏡１８４を有し、潜望鏡機能、衛星通信及び潜水機能を実行し得る。典型的なソノブイは、８時間のバッテリの寿命を有し、公海での運行を維持するが、ガス機関とバッテリパック１８２を使用することにより、バッテリパック１８２を充電するために、数日に一度、浮上することによって、数ヶ月から数年間、運行したままでいることが可能である。潜望鏡１８４の設計によって、充電の操作は、容易に検知されないように、特に夜間に、水中であり得る。
【００３９】
６つのＪＵＶ−９魚雷１００は、プラットフォーム魚雷発射装置１７０上の発射フレーム１７８内で連結される。ガトリング魚雷発射装置１３２のように、及び図７と図８に示されるように、フック係止１４０は、ＪＵＶ−９魚雷１００を締め付けて発射フレーム１７８に固定する。＋４８ＶＤＣケーブル１４６のような電力ケーブルは、複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。＋４８ＶＤＣケーブル１４６は、銅ケーブルであり得る。各ＪＵＶ−９魚雷１００に連結されている銅／光ファイバケーブル１５０は、複数のＪＵＶ−９魚雷１００のプログラミングを可能にする。このように、スマートミニ魚雷（ＳＭＴ）のようなＪＵＶ−９魚雷１００は、発射前に航行計画で迅速にプログラミングされ、有人運行への必要性を排除し得る。一実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、所望の移動計画と発射前の通信回線を介した制御センタからのターゲットシグネチャでプログラミングされ得る。通信回線は、４Ｇ／５Ｇの移動通信、衛星通信または光ファイバ通信であってよく、制御センタは、その他の潜水艦または船舶からなどの、陸地上設置または水中設置であり得る。別の実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、プラットフォーム魚雷発射装置１７０に搭載される前にプログラミングされ得る。第１コネクタ１４４は、第１モータ１４２を含み、電子制御装置１５２は、フック係止１４０の締め付けと取外しの操作を制御する。第２コネクタ１４３は、第２モータ１４７を含み、電子制御装置１５２は、ケーブルの締め付けと取外しの操作を制御する。更なる実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、従来の潜水艦からプラットフォーム魚雷発射装置１７０へ、光ファイバケーブルを介してプログラミングされ得る。
【００４０】
ＪＵＶ−９魚雷１００のような魚雷を発射するために、双胴式魚雷格納発射システム１７２またはプラットフォーム魚雷発射装置１７０を使用して、係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、魚雷から分離される。次に、各魚雷は浮力によって発射される。複数の魚雷は発射後、航行計画を実行する。双胴式魚雷格納発射システム１７２、プラットフォーム魚雷発射装置１７０またはガトリング魚雷発射装置１３２のような水域航走体魚雷発射システムのための方法が図１２に示されている。
【００４１】
図１４は、海底に配置されたプラットフォーム魚雷発射装置１７０の例示的実施形態を示す。これは、２０１４年１０月８日に出願された特許出願１４／５１０，０８６、名称「水上艦光ファイバネットワーク（Ａｑｕａｔｉｃ  Ｖｅｓｓｅｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）」に開示されるように、海底の光ファイバネットワーク１８６に接続され得る。このように、ＪＵＶ−９魚雷１００のような魚雷は、光ファイバネットワーク１８６上の制御センタを介して水中で発射され得る。プラットフォーム魚雷発射装置１７０は、バッテリパック１８２を充電するために、数日に一度、浮上することによって、数ヶ月から数年間、運行したままでいることが可能である。この構成では、高密度の火力を備えるプラットフォーム魚雷発射装置１７０は、常に海に配置され、発射する準備ができている。
【００４２】
プラットフォーム魚雷発射装置１７０または双胴式魚雷格納発射システム１７２は、輸送のために空中から落下させて船舶によって牽引され、迅速に配置するために貨物用コンテナで輸送され得る。図１５は、パラシュートに取り付けられて空中から落下されるプラットフォーム魚雷発射装置１７０の例示的実施形態を示す。空中投下を使用することにより、無人航走体を配置する効率は、航走体は魚雷の再装填のために港に戻る必要がないため、著しく増加し得る。第２プラットフォーム魚雷発射装置１７０もまた、バッテリパック１８２を充電するために浮上することが示されている。
【００４３】
図１６は、水中海軍防衛システム（ＪＵＶ−ＵＮＤＳ）１９０としての、Ｊ型水中航走体の例示的実施形態である。ＪＵＶ−ＵＮＤＳ１９０は、海岸戦のために設計され得る。８つの魚雷のような、複数の高密度の魚雷１９２が１つの船体１９４に配置されている。高密度の魚雷１９２は発射フレーム１７８中に連結されている。ガトリング魚雷発射装置１３２のように、及び図７と図８に示されたように、フック係止１４０は、高密度の魚雷１９２を締め付けて発射フレーム１７８に固定する。＋４８ＶＤＣケーブル１４６のような電力ケーブルは、複数の魚雷に動力を提供する各魚雷に連結されている。＋４８ＶＤＣケーブル１４６は、銅ケーブルであり得る。銅／光ファイバケーブル１５０は、高密度の魚雷１９２のプログラミングを可能にするために、各高密度の魚雷１９２に連結されている。本明細書にて開示された、魚雷を発射するためのその他の魚雷発射装置と同様に、係止手段、電力ケーブル及び光ファイバケーブルは、高密度魚雷１９２から分離される。次に、各高密度の魚雷１９２は浮力によって発射される。複数の魚雷は発射後、航行計画を実行する。この発射装置の構成のための方法はまた、図１２に示されている。
【００４４】
本例示的実施形態においては、魚雷は、公海底または水中から発射され得る。発射システムに含まれる従来のソノブイシステムでは、平型の６パックの魚雷発射システムが低コストであり、強力な空中投下の攻撃用潜水艦であり得る。６−魚雷発射システムは、船舶によって牽引されてよく、海岸戦のために海底の配置場所に送達され得る。一実施形態では、ＪＵＶ−１８のようなＪＵＶは、ガス機関及び６−魚雷発射システムを装備している。この構成で、ＪＵＶ−１８は、何年も水中にあってよい。
【００４５】
ガトリング魚雷発射装置１３２及びプラットフォーム魚雷発射装置１７０は、公海で複数の魚雷を再装填されることが可能であり得る。例えば、すべての魚雷が魚雷発射装置から発射された後に、時間を省き、検知され、場合によっては本拠地の港に帰港することによって破壊される脆弱性を回避するために、再装填を公海で行うことが可能である。
【００４６】
ガトリング魚雷発射装置１３２及びプラットフォーム魚雷発射装置１７０を従来の潜水艦に配置された魚雷発射装置に比べると、ガトリング魚雷発射装置１３２及びプラットフォーム魚雷発射装置１７０は、低コストの選択肢である。これらのシステムはまた、プログラミング機能または魚雷により、魚雷を発射するときに、標的に対する正確性を提供する。典型的な魚雷はプログラミングが可能ではない。さらに、ガトリング魚雷発射装置１３２及びプラットフォーム魚雷発射装置１７０は、魚雷は無人操作で搭載され、配置されるため、人的安全性を提供する。また、このシステムは魚雷の発射をするための多気筒設計を有し、それにより効率を提供し、本質的に魚雷ごとに魚雷を搭載する時間がない。
【００４７】
別の実施形態では、ＪＵＶ−９魚雷１００は、１００回のように複数回、制御センタによって訓練または練習のために発射されてよい。例えば、模擬標的に最終の接近をした後、任務は中止されてよく、ＪＵＶ−９魚雷１００は回収され、充電され魚雷発射装置に再度搭載される。その結果、訓練や練習の費用は、最小であり、技能と正確性は試運転の航路にわたって改良し得る。
【００４８】
本発明の特定の実施形態に関して、本明細書は詳細に説明しているが、前述の理解によれば、これらの実施形態に対して当業者が容易に代替、変更、及び等価物を想起できるであろうことを理解されたい。これらの及びその他の本発明に対する修正及び変更は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者によって実施され得るであろう。さらに、当業者は前述の記載が一例としてのみであり、本発明を制限することを意図するものではないことを理解するであろう。これにより、本主題は、このような修正及び変動を含むことを意図する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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