(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中航走体を水圧により発射するための装置であって、
前記水中航走体が装填される発射管と、
軸方向の一方の端部である第１端部、当該第１端部から離れた位置にあって前記発射管に連通する連通部、軸方向の他方の端部であって前記第１端部と反対側の第２端部、前記連通部と前記第１端部との間の第１領域、及び、前記連通部と前記第２端部との間に前記軸方向に延びる第２領域を有し、内部に水が充填された導水管と、
前記第１領域における前記導水管の周囲に配置され、前記導水管の軸方向に並ぶ複数の導水管コイルと、
前記導水管内に前記軸方向の第１磁界が発生するように前記複数の導水管コイルのそれぞれに電流を流す複数の本回路と、
前記複数の本回路の作動を制御する本回路制御部と、
前記導水管内に配置され、磁性体又は誘導コイルを有し、当該導水管内を前記第１端部から前記連通部に向かう前進方向に移動することにより前記発射管内に前記水中航走体を発射するための水圧を生成する移動体と、
前記第２領域に配置される復帰コイルと、
前記導水管内に軸方向の第３磁界が発生するように前記復帰コイルに電流を流す復帰回路と、
前記復帰回路の作動を制御する復帰回路制御部とを備え、
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記第１磁界を発生させることにより前記移動体に前記軸方向の第２磁界を発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用により前記移動体が前記前進方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御し、
前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させて前記軸方向の第４磁界を前記移動体に発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用により前記移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御する水中航走体発射装置。
【請求項２】
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより前記軸方向の第５磁界を発生させて前記軸方向の第６磁界を前記移動体に発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用により前記移動体が前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御する請求項１に記載の水中航走体発射装置。
【請求項３】
水中航走体を水圧により発射するための装置であって、
前記水中航走体が装填される発射管と、
軸方向の一方の端部である第１端部、当該第１端部から離れた位置にあって前記発射管に連通する連通部、軸方向の他方の端部であって前記第１端部と反対側の第２端部、前記連通部と前記第１端部との間の第１領域、及び、前記連通部と前記第２端部との間に前記軸方向に延びる第２領域を有し、内部に水が充填された導水管と、
前記第１領域における前記導水管の周囲に配置され、前記導水管の軸方向に並ぶ複数の導水管コイルと、
前記導水管内に前記軸方向の第１磁界が発生するように前記複数の導水管コイルのそれぞれに電流を流す複数の本回路と、
前記複数の本回路の作動を制御する本回路制御部と、
前記導水管内に配置され、誘導コイルを有し、当該導水管内を前記第１端部から前記連通部に向かう前進方向に移動することにより前記発射管内に前記水中航走体を発射するための水圧を生成する移動体と、
前記第２領域に配置される復帰コイルと、
前記導水管内に軸方向の第３磁界が発生するように前記復帰コイルに電流を流す復帰回路と、
前記復帰回路の作動を制御する復帰回路制御部と
を備え、
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記第１磁界を発生させることにより前記移動体の誘導コイルに電流を流して前記第１磁界と反対方向の第２磁界を発生させ、
当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用による前記移動体と前記第１磁界を形成する前記導水管コイルとの反発により当該移動体が前記前進方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御し、
前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させることにより前記移動体の誘導コイルに電流を流して前記第３磁界と反対方向の第４磁界を発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用による前記移動体と前記第３磁界を形成する前記復帰コイルとの反発により当該移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御する水中航走体発射装置。
【請求項４】
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより軸方向の第５磁界を発生させることにより前記移動体の前記誘導コイルに電流を流して前記第５磁界と反対方向の第６磁界を発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用による前記移動体と前記第５磁界を形成する前記導水管コイルとの反発により当該移動体が前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御する請求項３に記載の水中航走体発射装置。
【請求項５】
水中航走体を水圧により発射するための装置であって、
前記水中航走体が装填される発射管と、
軸方向の一方の端部である第１端部、当該第１端部から離れた位置にあって前記発射管に連通する連通部、軸方向の他方の端部であって前記第１端部と反対側の第２端部、前記連通部と前記第１端部との間の第１領域、及び、前記連通部と前記第２端部との間に前記軸方向に延びる第２領域を有し、内部に水が充填された導水管と、
前記第１領域における前記導水管の周囲に配置され、前記導水管の軸方向に並ぶ複数の導水管コイルと、
前記導水管内に前記軸方向の第１磁界が発生するように前記複数の導水管コイルのそれぞれに電流を流す複数の本回路と、
前記複数の本回路の作動を制御する本回路制御部と、
前記導水管内に配置され、磁性体を有し、当該導水管内を前記第１端部から前記連通部に向かう前進方向に移動することにより前記発射管内に前記水中航走体を発射するための水圧を生成する移動体と、
前記第２領域に配置される復帰コイルと、
前記導水管内に軸方向の第３磁界が発生するように前記復帰コイルに電流を流す復帰回路と、
前記復帰回路の作動を制御する復帰回路制御部と
を備え、
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記第１磁界を発生させることにより前記移動体の前記磁性体に前記第１磁界と同じ方向の第２磁界を発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用による前記移動体と前記第１磁界を形成する前記導水管コイルとの引き寄せにより当該移動体が前記前進方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御し、
前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させることにより前記移動体の前記磁性体に前記第３磁界と同じ方向の第４磁界を発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用による前記移動体と前記第３磁界を形成する前記復帰コイルとの引き寄せにより当該移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御する水中航走体発射装置。
【請求項６】
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより軸方向の第５磁界を発生させて前記第５磁界と同じ方向の第６磁界を前記移動体の前記磁性体に発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用による前記移動体と前記第５磁界を形成する前記導水管コイルとの引き寄せにより前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御する請求項５に記載の水中航走体発射装置。
【請求項７】
前記複数の導水管コイルにそれぞれ対応する位置に配置され、前記移動体を検知することが可能な複数のセンサをさらに備え、
前記本回路制御部は、前記複数のセンサから取得した前記移動体の位置についての情報を基に、前記本回路の作動を制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の水中航走体発射装置。
【請求項８】
前記移動体を前記導水管内の所定の位置に固定する状態と当該移動体を解放する状態とに切換えることが可能な固定機構をさらに備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の水中航走体発射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中で航走体を発射する水中航走体発射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、水中航走体が装填される発射管と、発射管に増圧した水を供給する給水装置とを備えた水中航走体発射装置を開示する。給水装置は、空気圧によって駆動されるタービンを備える。当該タービンはインペラを有するポンプを駆動し、このポンプが水中で回転することにより水圧を上昇させる。
【０００３】
特許文献２は、水中航走体が装填される発射管と、発射管内に連通した導水管と、を有する水中航走体発射装置を開示する。導水管内には水が充填され、ピストンが配置されている。当該ピストンは、空気圧により導水管内を往復移動するように駆動され、これにより前記導水管内の水圧を上昇させる。
【０００４】
上記のように空気圧を用いた装置では、空気の圧力エネルギーがタービンやピストンを作動させる作動エネルギーへと変換されるが、全ての圧力エネルギーが作動エネルギーへ変換されないことがある。作動エネルギーに変換されなかった圧力エネルギーは例えば振動エネルギーとなって、放射雑音を発生させる。
【０００５】
そこで、空気圧の代わりに電磁力を用いて水圧を上昇させる装置が提案されている。例えば、特許文献３では、導水管内の水（海水）に電流を流して電磁力を発生させ、当該電磁力で水を一方向に流動させてその圧力を上昇させる装置が開示されている。
【０００６】
しかし、導水管内の水（海水）に電流を流して電磁力を発生させる技術では、当該水（海水）の電気抵抗が電磁力の生成に影響を与えて十分な水圧の取得を妨げる。当該電気抵抗にかかわらず大きな電磁力を得るために極端に大きな電圧を印加すると、導水管内の水（海水）が電気分解するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９３６０７９号公報
【特許文献２】米国特許第２８３７９７１号明細書
【特許文献３】米国特許第５２８４１０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、水圧により水中航走体を発射する装置であって、水の電気抵抗による影響を受けることなく、水中航走体の発射に十分な水圧を効率良く得ることが可能な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の水中航走体発射装置は、水中航走体が装填される発射管と、軸方向の一方の端部である第１端部、当該第１端部から離れた位置にあって前記発射管と連通する連通部、軸方向の他方の端部であって前記第１端部と反対側の第２端部、前記連通部と前記第１端部との間の第１領域、及び、前記連通部と前記第２端部との間に前記軸方向に延びる第２領域を有し、内部に水が充填された導水管と、前記第１領域における前記導水管の周囲に配置され、前記導水管の軸方向に並ぶ複数の導水管コイルと、前記導水管内に軸方向の磁界が発生するように前記複数の導水管コイルのそれぞれに電流を流す複数の本回路と、前記複数の本回路のそれぞれの作動を制御する本回路制御部と、前記導水管内に配置され、磁性体又は誘導コイルを有し、当該導水管内を前記第１端部から前記連通部に向かう前進方向に移動することにより前記水中航走体を発射するための水圧を前記発射管に生成する移動体と、前記第２領域に配置される復帰コイルと、前記導水管内に軸方向の第３磁界が発生するように前記復帰コイルに電流を流す復帰回路と、前記復帰回路の作動を制御する復帰回路制御部とを備える。前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記軸方向の第１磁界を生成することにより前記軸方向の第２磁界を前記移動体に発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用により前記移動体が前記前進方向に移動するように、前記本回路の作動を制御する。前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させて前記軸方向の第４磁界を前記移動体に発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用により前記移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、水の電気抵抗による影響を受けることなく、水中航走体の発射に十分な水圧を効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る水中航走体発射装置において移動体が初期位置に保持されている状態を示す断面図である。
【図２】前記水中航走体発射装置の制御装置の機能を示すブロック図である。
【図３】前記第１の実施の形態に係る水中航走体が発射される過程を示す断面図である。
【図４】前記第１の実施の形態に係る水中航走体が発射される過程を示す断面図である。
【図５】前記第１の実施の形態に係る水中航走体が発射された後の前記移動体の動作を示す断面図である。
【図６】前記第１の実施の形態に係る水中航走体が発射された後、前記移動体を前記初期位置に戻す過程を示す断面図である。
【図７】前記第１の実施の形態に係る水中航走体が発射された後、前記移動体を初期位置に戻す過程を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る水中航走体が発射される過程を示す断面図である。
【図９】前記第２の実施の形態に係る水中航走体が発射された後、前記移動体を前記初期位置に戻す過程を示す断面図である。
【図１０】前記第２の実施の形態に係る水中航走体が発射された後、前記移動体を初期位置に戻す過程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る水中航走体発射装置１を示す。この水中航走体発射装置１は、水中航走体２が装填される発射管３と、発射管３に前記水中航走体２を発射する水圧を与えるための導水管４と、前記発射管３と前記導水管４とを相互に連通する連通部である配管５と、前記導水管４内に配置される移動体６と、複数の導水管コイルと、複数の復帰コイルと、複数の本回路と、複数の復帰回路と、複数のセンサと、制御装置１０１と、を備えている。
【００１４】
前記導水管４は、軸方向に延び、その軸方向の両側端部である第１端部４ａ及び第２端部４ｂを有する。前記配管５は、発射管３において水中航走体２の後方に位置する部位と、導水管４の軸方向の一部であって前記第１端部４ａから離れた位置にある連通部４ｃと、に接続されている。前記連通部４ｃは、前記配管５を通じて前記発射管３に連通される部位であって、前記第１端部４ａと前記第２端部４ｂとの間に位置する。本実施形態では前記連通部４ｃは前記第１端部４ａよりも前記第２端部４ｂに近い位置にある。発射管３、導水管４及び配管５には、水、例えば海水、が充填されている。
【００１５】
前記導水管４の第１端部４ａには、給水弁３０が取り付けられている。給水弁３０は、開かれることにより、導水管４に前記第１端部４ａから水が供給されることを許容する。
【００１６】
前記複数の導水管コイルは、本実施形態では、５個の導水管コイル、すなわち、第１導水管コイル１１、第２導水管コイル１２、第３導水管コイル１３、第４導水管コイル１４及び第５導水管コイル１５を含む。当該第１〜第５導水管コイル１１〜１５は、前記第１端部４ａと前記連通部４ｃとの間の第１領域４Ｒ1において前記導水管４の周囲に配置され、前記第１端部４ａから前記第１〜第５導水管コイル１１，１２，１３，１４，１５の順に軸方向に並ぶように配置されている。
【００１７】
前記複数の復帰コイルは、本実施形態では、２個の復帰コイル、すなわち、第１復帰コイル２１及び第２復帰コイル２２を含む。当該第１及び第２復帰コイル２１，２２は、前記連通部４ｃと前記第２端部４ｂとの間の第２領域４Ｒ2において前記導水管４の周囲に配置され、前記連通部４ｃから前記第１及び第２復帰コイル２１，２２がこの順に並ぶように配置されている。本実施形態に係る前記第１領域４Ｒ1は、前記第２領域４Ｒ2の軸方向の寸法よりも大きな軸方向の寸法を有する。
【００１８】
前記第１〜第５導水管コイル１１,１２,１３,１４,１５及び前記第１及び第２復帰コイル２１,２２のそれぞれは、導水管４の周方向に巻回されている。前記第１〜第５導水管コイル１１,１２,１３,１４,１５及び前記第１及び第２復帰コイル２１,２２のそれぞれは、超伝導コイルであってもよい。
【００１９】
前記複数の本回路は、前記第１導水管コイル１１に接続される第１本回路４１と、前記第２導水管コイル１２に接続される第２本回路４２と、前記第３導水管コイル１３に接続される第３本回路４３と、前記第４導水管コイル１４に接続される第４本回路４４と、前記第５導水管コイル１５に接続される第５本回路４５と、を含む。
【００２０】
前記複数の復帰回路は、前記第１復帰コイル２１に接続される第１復帰回路５１と、前記第２復帰コイル２２に接続される第２復帰回路５２と、を含む。
【００２１】
前記第１〜第５本回路４１〜４５及び前記第１及び第２復帰回路５１,５２は、それぞれ、コンデンサ及びスイッチを有している。コンデンサは予め充電されている。前記回路４１〜４５,５１,５２のそれぞれは、当該回路に含まれる前記スイッチがＯＮに切換えられると、前記複数のコイル１１〜１５,２１,２２のうち当該回路に接続されたコイルに電流を流す。前記制御装置１０１は、前記第１〜第５本回路４１〜４５及び前記第１及び第２復帰回路５１,５２の作動を制御する。
【００２２】
前記複数のセンサは、前記第１〜第５導水管コイル１１〜１５及び前記復帰コイル２１,２２のそれぞれに対して当該コイルよりも前記第２端部４ｂに近い位置で当該コイルに隣接する位置に配置されている。具体的に、前記複数のセンサは、図１において、前記第１導水管コイル１１の左側（すなわち前記第２端部４ｂに近い側）に隣接する第１本センサ１１１と、前記第２導水管コイル１２の左側に隣接する第２本センサ１１２と、前記第３導水管コイル１３の左側に隣接する第３本センサ１１３と、前記第４導水管コイル１４の左側に隣接する第４本センサ１１４と、前記第５導水管コイル１５の左側に隣接する第５本センサ１１５と、前記第１復帰コイル２１の右側（すなわち前記連通部４ｃに近い側）に隣接する第１復帰センサ１２１と、前記第２復帰コイル２２の右側に隣接する第２復帰センサ１２２と、を含む。
【００２３】
前記第１〜第５本センサ１１１〜１１５及び前記第１及び第２復帰センサ１２１,１２２のそれぞれは、導水管４内の移動体６を検知する。当該センサ１１１〜１１５,１２１,１２２の少なくとも一部が導水管４内に、つまり水中に、配置されていてもよい。当該センサには、例えば超音波センサを用いることができる。
【００２４】
前記移動体６は、非導電体のピストン６１と、当該ピストン６１と一体に移動するように当該ピストン６１に装着された誘導コイル６２と、を有している。誘導コイル６２は、ピストン６１の周囲で当該ピストン６１の周方向に巻回されている。
【００２５】
この水中航走体発射装置１は、さらに、固定機構７０を備える。当該固定機構７０は、初期位置、この実施の形態では前記導水管４において前記第１導水管コイル１１と前記第２導水管コイル１２との間の位置に前記移動体６を固定してその軸方向の動きを阻止する固定状態と前記移動体６の軸方向の動きを許容するように当該移動体６を解放する解放状態とに切換えられる。
【００２６】
この実施形態に係る固定機構７０は、一対の突起７１，７２と、図２に示されるソレノイド７３と、を含む。前記一対の突起７１，７２は、前記導水管４の内側面から内向きに突出して前記移動体６を係止する係止位置と、当該係止位置から前記導水管４の径方向の外向きに退避して前記移動体６を解放する解放位置と、に切換えられる。前記ソレノイド７３は、前記一対の突起７１，７２に連結される先端を有し、当該先端は当該一対の突起７１，７２を前記係止位置と前記解放位置との間で移動させるように作動する。前記制御装置１０１は、後述のように前記ソレノイド７３の動作を制御する。
【００２７】
前記突起７１，７２は、前記係止位置に切換えられることにより前記移動体６を当該突起７１，７２の間に挟持し、これにより当該移動体６を前記初期位置（本実施形態では前記第１導水管コイル１１と前記第２導水管コイル１２との間の位置）に固定する。当該係止位置にある前記突起７１，７２は、前記給水弁３０が開かれて前記導水管４に水が供給されたときに当該水の圧力によって前記移動体６が前記第２端部４ｂに向かって流動することを、抑止する。本実施形態に係る固定機構７０の突起７１，７２は、前記移動体６の一部が前記第１導水管コイル１１の内側にあるような位置で当該移動体６を保持するように、配置される。
【００２８】
制御装置１０１は、図２に示すように、本回路制御部８１と、復帰回路制御部８２と、固定機構制御部８３とを有している。
【００２９】
前記本回路制御部８１は、前記第１〜第５本回路４１〜４５のそれぞれと、前記第１〜第５本センサ１１１〜１１５のそれぞれと、に電気的に接続されている。
【００３０】
前記本回路制御部８１は、前記第１〜第５本センサ１１１〜１１５のそれぞれが前記移動体６を検知したときに当該センサから出力される検知信号を受け、この検知信号から前記移動体６の位置に関する情報を取得し、当該情報に基いて前記第１〜第５本回路４１〜４５のスイッチをＯＮとＯＦＦとの間で切換える制御、つまり、前記第１〜第５導水管コイル１１〜１５のそれぞれについて当該導水管コイルに電流を流すか流さないかの切換の制御を行う。
【００３１】
当該本回路制御部８１は、第１本回路４１、第２本回路４２、第３本回路４３、第４本回路４４及び第５本回路４５に流す電流の向きを制御することもできる。例えば、前記第１導水管コイル１１が前記導水管４内に前記第１端部４ａに向かう磁界を生成するような第１の向きの電流を前記第１本回路４１に流すこともできるし、前記第１導水管コイル１１が前記磁界と逆方向すなわち前記第２端部４ｂに向かう方向の磁界を生成するような、前記第１の向きとは逆の第２の向きの電流を前記第１本回路４１に流すこともできる。
前記本回路制御部８１は、例えば、図１に示す第２本センサ１１２が前記移動体６を検知して前記本回路制御部８１に検知信号を入力したときに、前記第１本回路４１のスイッチをＯＦＦにして第２本回路４２のスイッチをＯＮにするという制御動作を行う。
【００３２】
前記本回路制御部８１は、あるいは、予め記憶されたタイミングで、第１本回路４１、第２本回路４２、第３本回路４３、第４本回路４４及び第５本回路４５の順に当該第１〜第５本回路４１〜２５に含まれる前記スイッチを一時的にＯＮに切換える制御を行ってもよい。
【００３３】
前記復帰回路制御部８２は、図２に示すように、前記第１及び第２復帰回路５１，５２と、前記第１及び第２復帰センサ１２１，１２２とに電気的に接続されている。前記復帰回路制御部８２は、前記第１及び第２復帰センサ１２１，１２２のそれぞれが前記移動体６を検知した時に当該センサから出力される検知信号を受け、この検知信号から移動体６の位置に関する情報を取得し、当該情報に基づいて前記第１復帰回路５１及び第２復帰回路５２のスイッチをＯＮとＯＦＦとの間で切換える制御、つまり、前記第１及び第２復帰コイル２１，２２のそれぞれについて当該復帰コイルに電流を流すか流さないかの切換の制御を行う。
【００３４】
当該復帰回路制御部８２は、第１及び第２復帰回路５１，５２に流す電流の向きを制御することもできる。例えば、前記第１復帰コイル２１が前記導水管４内に前記第２端部４ｂに向かう方向の磁界を生成するような第１の向きの電流を前記第１復帰回路５１に流すこともできるし、前記第１復帰コイル２１が前記磁界と逆方向すなわち前記第１端部４ａに向かう方向の磁界を生成するような、前記第１の向きとは逆の第２の向きの電流を前記第１復帰回路５１に流すこともできる。
【００３５】
前記復帰回路制御部８２は、例えば、前記第２復帰センサ１２２が前記移動体６を検知して前記復帰回路制御部８２に検知信号を入力したときに第１復帰回路５１のスイッチをＯＮにするという制御動作を行う（図５参照）。
【００３６】
前記復帰回路制御部８２は、あるいは、予め記憶されたタイミングで、第１復帰回路５１及び第２復帰回路５２の順に当該第１及び第２復帰回路５１，５２に含まれる前記スイッチを一時的にＯＮにするという制御を行ってもよい。
【００３７】
固定機構制御部８３は、図２に示すように、前記固定機構７０のソレノイド７３に電気的に接続され、前記ソレノイド７３の動作を制御する。例えば、給水弁３０が開く前に作業者が操作ボタンを操作することにより当該操作ボタンから固定機構制御部８３に固定指令信号が送られると、当該固定機構制御部８３は前記ソレノイド７３を作動させて前記突起７１,７２を前記係止位置まで突出させる。また、水中航走体２の発射時に作業者が操作ボタンを押すことにより当該操作ボタンから固定機構制御部８３へ解放指令信号が送られると、当該固定機構制御部８３は前記ソレノイド７３を作動させて前記突起７１,７２を前記退避位置まで退避させる。
【００３８】
前記本回路制御部８１、復帰回路制御部８２及び固定機構制御部８３は、単一の制御部として構成されていてもよい。あるいは、当該制御部８１〜８３のうちの本回路制御部８１及び復帰回路制御部８２が１つの制御部として構成されていてもよい。
【００３９】
次に、前記水中航走体発射装置１が前記水中航走体２を発射する過程を、図１、図３、図４及び図５を参照しつつ説明する。
【００４０】
図１は、前記発射が行われる前の初期状態を示す。この初期状態では、移動体６は固定機構７０によって前記初期位置、本実施形態では導水管４において第１導水管コイル１１と第２導水管コイル１２との間の位置、に固定されている。当該初期状態において、前記操作ボタンが操作されると、前記制御装置１０１の固定機構制御部８３が前記ソレノイド７３を作動させて前記突起７１,７２を図１に示される係止位置から退避位置まで径方向外向きに退避させ、これにより移動体６の固定を解除させる。次に、前記制御装置１０１の本回路制御部８１が第１本回路４１のスイッチをＯＮにし、これにより第１導水管コイル１１に電流を流す。当該電流は、図３に示すように、軸方向の磁界であって導水管４の第２端部４ｂに向かう方向、図１では左方向、の第１磁界ＭAを発生させる。
【００４１】
前記第１磁界ＭAは、前記導水管４内の移動体６の誘導コイル６２を流れる電流を生じさせ、当該電流は当該誘導コイル６２の内側に前記第１磁界ＭAと反対方向の磁界すなわち前記導水管４の第１端部４ａに向かう第２磁界ｍｂ、図３では右方向の磁界、を生じさせる。当該第２磁界ｍｂと前記第１磁界ＭAとの相互作用により、前記誘導コイル６２を含む前記移動体６全体が前記第１磁界ＭAを形成する前記第１導水管コイル１１と軸方向に反発する。この反発により、当該移動体６は第１端部４ａから連通部４ｃに向かう方向である前進方向、図１では左方向、に移動する。これに伴い、移動体６は、図３に示すように、前記前進方向の前側（図１では左側）にある水を第２端部４ｂに向けて押圧し、導水管４内の水圧さらには当該導水管４に配管５を通じて連通される発射管３内の水圧を上昇させる。前記移動体６に第１磁界ＭAと反対方向の第２磁界ｍｂを生じさせるには、例えば、移動体６の誘導コイル６２の巻き方向を第１導水管コイル１１の巻き方向と逆にすればよい。
【００４２】
前記移動体６が前記前進方向に移動して当該移動体６を第２本センサ１１２が検知すると、制御装置１０１の本回路制御部８１は第１本回路４１のスイッチをＯＦＦにして第１導水管コイル１１を流れる電流を停止させるとともに、第２本回路４２のスイッチをＯＮにすることにより前記前進方向について前記第１導水管コイル１１の下流側に隣接する第２導水管コイル１２に電流を流す。これにより、第２導水管コイル１２は前記第１導水管コイル１１に代わって前記第２端部４ｂに向かう軸方向（図３では左方向）の第１磁界ＭAを生成する。
【００４３】
前記第２導水管コイル１２が形成する前記第１磁界ＭAは、前記移動体６の誘導コイル６２に電流を生じさせ、この電流は前記移動体６の誘導コイル６２の内側に前記第１磁界ＭAと反対方向（図３の右方向）の第２磁界ｍｂを発生させる。移動体６は、前記第２磁界ｍｂと前記第１磁界ＭAとの相互作用により前記第１磁界ＭAを形成する前記第２導水管コイル１２と軸方向に反発し、これにより、導水管４の第２端部４ｂに向かって前進方向、図３の左方向、に移動する。
【００４４】
上述した工程が、第３本センサ１１３、第３本回路４３、第３導水管コイル１３、第４本センサ１１４、第４本回路４４、第４導水管コイル１４、第５本センサ１１５、第５本回路４５、第５導水管コイル１５によって順に行われることにより、移動体６が第２端部４ｂに向かって前進する。そして、図４に示されるように第５本センサ１１５が移動体６を検知してから所定時間が経過した後に制御装置１０１の本回路制御部８１は第５本回路４５のスイッチをＯＦＦにする。
【００４５】
このように、移動体６の一部が各導水管コイルの内側の軸方向中央位置を所定距離過ぎると、その導水管コイルは第１磁界ＭAを生成して移動体６に当該第１磁界ＭAと反対方向（図１等の左方向）の第２磁界ｍｂを生じさせる。そして、当該第２磁界ｍｂと前記第１磁界ＭAとの相互作用により移動体６が前進方向（図１等の左方向）に移動して当該移動体６の前進方向前側（図１等の左側）にある水の圧力を上昇させ、さらには発射管３内の水圧も上昇させる。このように上昇した水圧により、水中航走体２が発射管３から発射される。
【００４６】
前記第１領域Ｒ1で加速した移動体６は、図５に示すように導水管４の連通部４ｃを通過して第２領域４Ｒ2に進入する。この移動体６を第１復帰センサ１２１が検知すると、制御装置１０１の復帰回路制御部８２が第１復帰回路５１のスイッチをＯＦＦからＯＮに切換えて第１復帰コイル２１に電流を流す。この電流は、第１端部４aに向かう軸方向（図５では右方向）の第３磁界ＭAを生じさせる。
【００４７】
前記第３磁界ＭAは、前記移動体６の誘導コイル６２に流れる電流を生じさせ、当該電流は前記誘導コイル６２の内側に前記第３磁界ＭAと逆の方向、すなわち第２端部４ｂに向かう前進方向（図５では左方向）の第４磁界ｍｂを生じさせる。この第４磁界ｍｂと前記第３磁界ＭAとの相互作用により、当該第４磁界ｍｂを形成する前記誘導コイル６２と当該第３磁界ＭAを形成する前記第１復帰コイル２１とが互いに反発し、その反発力は、慣性力によって前記第２端部４ｂに向かって進む移動体６に対して制動力、つまり、導水管４の第１端部４ａに向かう後退方向の力（図６では右方向の力）として作用し、当該移動体６を減速させる。これにより、移動体６が第２端部４ｂに向かって前進方向（図５では左方向）に移動することが抑止される。また、第２領域Ｒ2内の水が緩衝材として機能することによって、移動体６の前進方向の移動はさらに抑止される。
【００４８】
前記移動体６が前記制動力に抗して前記導水管４の第２端部４ｂに向かって前進方向（図５の左方向）にさらに移動した場合、当該前進方向について前記第１復帰センサ１２１のさらに下流側に位置する第２復帰センサ１２２が移動体６を検知し、その検知信号を受けた復帰回路制御部８２は、第１復帰回路５１のスイッチをＯＦＦにして第１復帰コイル２１に流れる電流を停止させるとともに第２復帰回路５２のスイッチをＯＮにして第２復帰コイル２２に電流を流す。これにより当該第２復帰コイル２２が後退方向、図５では右方向、の第３磁界ＭAを生成する。当該第３磁界ＭAは、前記移動体６の誘導コイル６２に流れる電流を生じさせ、当該電流は前記誘導コイル６２の内側に前記第３磁界ＭAと逆の方向（第２端部４ｂに向かう前進方向；図６の左方向）の第４磁界ｍｂを生じさせる。当該第４磁界ｍｂと前記第３磁界ＭAとの相互作用により、当該第４磁界ｍｂが形成される前記誘導コイル６２と当該第３磁界ＭAが形成される前記第２復帰コイル２２とが互いに反発する。この反発力は、移動体６に対し、前記第１端部４ａに向かう後退方向（図５では右方向）のさらなる制動力として作用する。当該制動力は、移動体６が導水管４の第２端部４ｂに衝突することをより確実に抑止する。
【００４９】
続いて、前記水中航走体２の発射後に前記移動体６を初期位置に戻す過程を、図６及び図７を参照しつつ説明する。
【００５０】
図６に示されるように前記移動体６の一部が前記第２復帰コイル２２の内側の位置を後退方向に過ぎると、復帰回路制御部８２が第２復帰回路５２のスイッチをＯＮにして第２復帰コイル２２に電流を流す。この電流は、上述のように移動体６を減速させるために生成された電流と同じ方向の電流であり、第１端部４ａに向かう軸方向（図６では右方向）の第５磁界ＭAを生じさせる。なお、復帰回路制御部８２は、例えば、第２復帰センサ１２２が移動体６を検知したことに基づいて第２復帰回路５２のスイッチをＯＮに切換える制御を行う他、作業員による作動ボタンの操作に基づいて第１復帰回路５１のスイッチをＯＮに切換える制御を行ってもよい。
【００５１】
前記第１復帰コイル２１が生成する第５磁界ＭAは、移動体６の誘導コイル６２に流れる電流を生じさせ、当該電流は誘導コイル６２の内側に前記第５磁界ＭAと反対方向すなわち前進方向（図６の左方向）の第６磁界ｍｂを発生させる。当該第６磁界ｍｂと前記第５磁界ＭAとの相互作用により、当該第６磁界ｍｂを形成する移動体６が前記第５磁界ＭAを形成する第１復帰コイル２１と反発して導水管４の第１端部４ａに向かう軸方向である後退方向（図６の右方向）に移動する。
【００５２】
このようにして第２領域Ｒ2で加速した移動体６が第１領域Ｒ1に進み、第４本センサ１１４が移動体６を検知すると、本回路制御部８１は第５本回路４５のスイッチをＯＮに切換えて第５導水管コイル１５に電流を流し、これにより前記後退方向の第５磁界ＭAを生じさせる。当該第５磁界ＭAは移動体６の誘導コイル６２を流れる電流を生じさせて当該移動体６の誘導コイル６２の内側に前記第５磁界ＭAと反対方向すなわち第２端部４ｂに向かう前進方向（図７の左方向）の第６磁界ｍｂを生成する。この第６磁界ｍｂと第５磁界ＭAとの相互作用により前記移動体６は当該第５磁界ＭAを形成する前記第５導水管コイル１５と反発し、これにより、前記第１端部４ａに向かう後退方向（図７の右方向）に移動する。
【００５３】
次に、第３本センサ１１３が移動体６を検知すると、本回路制御部８１は第５本回路４５のスイッチをＯＦＦに切換えて第５導水管コイル１５を流れる電流を停止させるとともに、第４本回路４４のスイッチをＯＮに切換えて前記後退方向について前記第５導水管コイル１５の下流側に隣接する第４導水管コイル１４に電流を流す。当該電流は導水管４内に前記後退方向の第５磁界ＭAを生じさせ、当該第５磁界ＭAは移動体６の誘導コイル６２を流れる電流を生じさせる。当該電流は前記誘導コイル６２の内側に第５磁界ＭAと反対方向すなわち第２端部４ｂに向かう前進方向（図７の左方向）の第６磁界ｍｂを発生させる。この第６磁界ｍｂと前記第５磁界ＭAとの相互作用により、移動体６は前記第５磁界ＭAを形成する前記第４導水管コイル１４と反発し、これにより前記第１端部４ａに向かう後退方向（図７の右方向）に移動する。
【００５４】
上述した工程が、第２本センサ１１２、第３本回路４３、第３導水管コイル１３、第１本センサ１１１、第２本回路４２、第２導水管コイル１２によってこの順に行われることにより、移動体６は前記後退方向に進み、最終的に初期位置に戻る。前記本回路制御部８１は、例えば、前記第１本センサ１１１が移動体６を検知したときに第１本回路４１のスイッチをＯＮにして第１導水管コイル１１と移動体６とを反発させ、それから所定時間経過後に当該第１本回路４１のスイッチを再びＯＦＦにすることにより、前記移動体６を前記初期位置に停止させることができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態の水中航走体発射装置１は以下の効果を奏する。
前記水中航走体発射装置１の本回路制御部８１は、移動体６が初期位置にある状態で、第１導水管コイル１１に電流を流して導水管４内に軸方向について第２端部４ｂに向かう方向（図３の左方向）の第１磁界ＭAを発生させる。当該第１磁界ＭAは、移動体６の誘導コイル６２に流れる電流を生じさせて第１端部４ａに向かう方向（図３の右方向）の第２磁界ｍｂを生成する。当該第２磁界ｍｂと前記第１磁界ＭAとの相互作用により、移動体６は前記第１磁界ＭAを形成する前記第１導水管コイル１１と反発して前記第２端部４ｂに向かう前進方向（図１の左方向）に移動する。前記本回路制御部８１は、このような制御を前記第２導水管コイル１２、第３導水管コイル１３、第４導水管コイル１４及び第５導水管コイル１５について順に行うことにより、移動体６を第２端部４ｂに向かう前進方向（図３の左方向）に移動させることができる。このように前進方向に移動する移動体６は、その前方の水を押圧することにより、導水管４に配管５を通じて連通される発射管３内の水圧を上昇させて当該発射管３から水中航走体２を発射させる。水中に電磁力を発生させるために導水管内の水に電流を流す従来技術と異なり、前記水中航走体発射装置１では導水管４内の水（例えば海水）に電流を流さないため、水の電気抵抗による影響や水の電気分解のおそれがない。従って、各回路に大きな電圧を印加することなく、水中航走体２の発射に十分な圧力の水を効率良く発射管３に供給することができる。
【００５６】
また、連通部４ｃと第２端部４ｂとの間の第２領域Ｒ2において導水管４内に充填された水が緩衝材として機能することにより、第１領域Ｒ1で加速した移動体６が第２領域Ｒ2に進入しても、当該移動体６が導水管４の第２端部４ｂに衝突することを抑止できる。
【００５７】
さらに、第２領域Ｒ2に配置される第１復帰コイル２１及び第２復帰コイル２２は、前記衝突をより確実に回避することを可能にする。具体的に、復帰回路制御部８２が第１復帰回路５１のスイッチをＯＮにして第１復帰コイル２１に電流を流し、導水管４内に第１端部４ａに向かう方向（図５の右方向）の第３磁界ＭAを発生させると、当該第３磁界ＭAが移動体６の誘導コイル６２に流れる電流を生じさせて第３磁界ＭAと逆の方向の第４磁界ｍｂを生成する。従って、移動体６が第１領域Ｒ1で前進方向（図３の左方向）に加速されてその慣性力で第２領域Ｒ2に進入したとしても、第３磁界ＭAと第４磁界ｍｂとの相互作用による反発力が、前記移動体６に導水管４の第１端部４ａに向かう後退方向（図５の右方向）の制動力として作用することにより、移動体６を減速させて当該移動体６が導水管４の第２端部４ｂに衝突することをより確実に抑止することを可能にする。このような電磁力による制動システムは、機械的な制動機構と異なり、機械的振動及び衝突による振動の発生を伴うことなく移動体６の移動を抑止することができる。このことは、前記水中航走体発射装置１が例えば潜水船に設けられる場合に、当該潜水船が探知されにくくすることを可能にする。
【００５８】
また、この水中航走体発射装置１は、第１〜第５導水管コイル１１〜１５の近傍にそれぞれ配置される第１〜第５本センサ１１１〜１１５を有するため、本回路制御部８１は、当該第１〜第５本センサ１１１〜１１５が生成する検知信号によって提供される移動体６の位置についての情報を基に、第１〜第５本回路４１〜４５の作動を制御することができる。このことは、第１〜第５導水管コイル１１〜１５に流れる電流のオンオフの切換をより適切なタイミングで行うことを可能にする。このことは、各導水管コイルの無駄な通電を抑止してエネルギー効率を向上させることを可能にする。
【００５９】
さらに、前記水中航走体発射装置１は、前記第１及び第２復帰コイル２１，２２の近傍にそれぞれ配置される第１及び第２復帰センサ１２１，１２２を備えるので、復帰回路制御部８２は、当該第１及び第２復帰センサ１２１，１２２が生成する検知信号により提供される移動体６の位置についての情報を基に、第１復帰コイル２１及び第２復帰コイル２２に流れる電流のオンオフの切換を適切なタイミングで行うように第１復帰回路５１及び第２復帰回路５２を制御することができる。このことは、前記第１及び第２復帰コイル２１，２２の無駄な通電を抑制してエネルギー効率を向上させることを可能にする。
【００６０】
また、前記復帰回路制御部８２は、水中航走体２が発射されて移動体６が第２領域Ｒ2内で減速した後に、第２復帰コイル２２及び第１復帰コイル２１の通電の制御によって移動体６を第１端部４ａに向かう後退方向（図６の右方向）に移動させることができる。
【００６１】
さらに、本回路制御部８１は、移動体６が第１領域Ｒ1に進入した時点から第５〜第１導水管コイル１５〜１１の順に電流を流して第２端部４ｂに向かう方向（図７の左方向）の第５磁界ＭAを発生させるとともに、移動体６の誘導コイル６２に流れる電流による前記第５磁界ＭAと反対方向の第６磁界ｍｂを生成することにより、当該第６磁界ｍｂと当該第５磁界ＭAとの相互作用によって移動体６を初期位置まで戻すことができる。
【００６２】
また、前記水中航走体発射装置１は、固定機構７０を備えるので、この固定機構７０を固定状態に切換えること、本実施形態では当該固定機構７０の突起７１,７２を当該突起７１,７２が導水管４内に突出する係止位置に位置させることにより、移動体６を適当な初期位置、例えば第１導水管コイル１１と第２導水管コイル１２との間の位置、に固定することができる。従って、移動体６を駆動する前に給水弁３０を開いて導水管４内に水を供給したときに当該供給によって移動体６が第２端部４ｂに向かって前進方向に流動することを有効に抑止できる。
【００６３】
前記実施形態に係る水中航走体発射装置１において、導水管４の第１領域Ｒ1では第１〜第５導水管コイル１１〜１５の通電により第２端部４ｂに向かう方向（図３では左方向）の第１磁界ＭAが生成され、第２領域Ｒ2では、加速した移動体６を減速させるために第１及び第２復帰コイル２１，２２の通電によって第１磁界ＭAと反対方向の第３磁界ＭAが生成される。このように第１領域Ｒ1と第２領域Ｒ2とで磁界の向きを変えることは、例えば、第１〜第５導水管コイル１１〜１５に流す電流の方向と第１及び第２復帰コイル２１,２２に流す電流の方向とを逆にすること、あるいは、第１復帰コイル２１及び第２復帰コイル２２の巻き方向と第１〜第５導水管コイル１１〜１５の巻き方向とを逆にすることによって、実現することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６５】
本発明に係る移動体の具体的な構成は限定されない。上述した第１の実施形態に係る移動体６は、非導電体のピストン６１と当該ピストン６１に装着された誘導コイル６２とを有するが、第２の実施の形態として図８〜図１０に示すような移動体６Ａ、すなわち、前記誘導コイル６２に代えて磁性体６３（例えばＦｅ,Ｎｉその他の強磁性体）を含むものも、前記実施形態に係る移動体６と同様に電磁力によって駆動されることが可能である。例えば、第１導水管コイル１１を流れる電流によって第２端部４ｂに向かう前進方向の第１磁界ＭAが生成されると、移動体に含まれる磁性体６３に第１磁界ＭAと同じ方向の第２磁界ｍｂが発生するので、当該第２磁界ｍｂと前記第１磁界ＭAとの相互作用により、前記磁性体６３を含む前記移動体６Ａは前記第１導水管コイル１１に引き寄せられる。従って、この引力を利用して当該移動体６は第２端部４ｂに向かう前進方向に駆動されることが可能である。
【００６６】
当該移動体６Ａの駆動の詳細を図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００６７】
図８に示すように移動体６Ａが第１導水管コイル１１と第２導水管コイル１２との間の初期位置にある状態において、この第２の実施の形態に係る制御装置１００の本回路制御部８１は、第２本回路４２のスイッチをＯＮにし、これにより第２導水管コイル１２に電流を流す。当該電流は、図８に示すように、軸方向の磁界であって導水管４の第２端部４ｂに向かう方向、図８では左方向、の第１磁界ＭAを発生させる。当該第１磁界ＭAは、前記移動体６Ａに含まれる磁性体６３に前記第１磁界ＭAと同じ方向の第２磁界を生じさせ、当該第２磁界と前記第１磁界ＭAとの相互作用により、前記磁性体６３を含む前記移動体６Ａ全体が前記第１磁界ＭAを形成する前記第２導水管コイル１２に軸方向に引き寄せらせる。このようにして当該移動体６Ａは第１端部４ａから連通部４ｃに向かう方向である前進方向、図８では左方向、に移動し、第１の実施の形態と同様に導水管４内の水圧さらには当該導水管４に配管５を通じて連通される発射管３内の水圧を上昇させる。
【００６８】
前記移動体６が前記前進方向に移動して当該移動体６Ａを第２本センサ１１２が検知すると、制御装置１０１の本回路制御部８１は第２本回路４２のスイッチをＯＦＦにして第２導水管コイル１２を流れる電流を停止させるとともに、第３本回路４３のスイッチをＯＮにすることにより第３導水管コイル１３に電流を流す。これにより、第３導水管コイル１３は前記第２導水管コイル１２に代わって前記第２端部４ｂに向かう軸方向（図８では左方向）の第１磁界ＭAを生成し、当該第２導水管コイル１２と同様に、前記磁性体６３を含む前記移動体６Ａを軸方向（図８では左方向）に引き寄せる。
【００６９】
上述した工程が、第３本センサ１１３、第４本回路４４、第４導水管コイル１４、第４本センサ１１４、第５本回路４５、第５導水管コイル１５によって順に行われることにより、移動体６Ａが第２端部４ｂに向かって前進する。そして、図１０に示されるように第５本センサ１１５が移動体６Ａを検知したときに本回路制御部８１が第５本回路４５のスイッチをＯＦＦにする。前記移動体６Ａの前進は、当該移動体６Ａの前進方向前側（図１０等の左側）にある水の圧力を上昇させて第１の実施の形態と同様に水中航走体２を発射管３から発射させる。
【００７０】
前記第１領域Ｒ1で加速した移動体６Ａは、導水管４の連通部４ｃを通過して第２領域４Ｒ2に進入する。この移動体６Ａを第２復帰センサ１２２が検知すると、制御装置１０１の復帰回路制御部８２が図９に示すように第１復帰回路５１のスイッチをＯＦＦからＯＮに切換えて第１復帰コイル２１に電流を流す。この電流は、第２端部４ｂに向かう軸方向（図９では左方向）の第３磁界ＭAを生じさせる。当該第３磁界ＭAは、前記移動体６Ａの磁性体６３に当該第３磁界ＭAと同じ方向、すなわち第２端部４ｂに向かう前進方向（図９では左方向）の第４磁界を生じさせる。この第４磁界と前記第３磁界ＭAとの相互作用により、当該磁性体６３を含む移動体６Ａを前記第３磁界ＭAを形成する前記第１復帰コイル２１が引き寄せ、これにより、前記第２端部４ｂに向かって進む移動体６に対して制動力、つまり、導水管４の第１端部４ａに向かう後退方向の力（図９では右方向の力）を作用させる。このようにして、第１の実施の形態と同様に移動体６Ａが第２端部４ｂに向かって前進方向（図９では左方向）に移動することが抑止される。
【００７１】
前記移動体６Ａは、前記第１復帰コイル２１が形成する第１磁界ＭAによって前記連通部４ｃ側に（すなわち図９の右側に）引き戻される。そして、この移動体６Ａを第１復帰センサ１２１が検知したことに基づいて復帰回路制御部８２は第１復帰回路５１のスイッチをＯＦＦに切換える。さらに、当該移動体６Ａが第１領域Ｒ1内に進入し、当該移動体６Ａを第５本センサ１１５が検知すると、本回路制御部８１は第５本回路４５のスイッチをＯＮに切換えて第５導水管コイル１５に電流を流し、これにより後退方向の第５磁界ＭAを生じさせる。当該第５磁界ＭAは移動体６Ａの磁性体６３に同じ方向すなわち第１端部４ａに向かう後退方向（図９の右方向）の第６磁界を生成し、この第６磁界と第５磁界ＭAとの相互作用により前記移動体６Ａは当該第５磁界ＭAを形成する前記第５導水管コイル１５に引き寄せられ、これにより、前記第１端部４ａに向かう後退方向（図９の右方向）に移動する。
【００７２】
次に、図１０に示すように第４本センサ１１４が移動体６Ａを検知すると、本回路制御部８１は第５本回路４５のスイッチをＯＦＦに切換えて第５導水管コイル１５を流れる電流を停止させるとともに、第４本回路４４のスイッチをＯＮに切換えて前記後退方向について前記第５導水管コイル１５の下流側に隣接する第４導水管コイル１４に電流を流す。当該電流は導水管４内に前記後退方向の第５磁界ＭAを生じさせ、当該第５磁界ＭAは移動体６の磁性体６３に第５磁界ＭAと同じ方向すなわち第１端部４ａに向かう後退方向（図１０の右方向）の第６磁界を発生させる。この第６磁界と前記第５磁界ＭAとの相互作用により、移動体６Ａは前記第５磁界ＭAを形成する前記第４導水管コイル１４に引き寄せられ、これにより前記第１端部４ａに向かう後退方向（図１０の右方向）に移動する。
【００７３】
上述した工程が、第３本センサ１１３、第３本回路４３、第３導水管コイル１３、第２本センサ１１２、第２本回路４２、第２導水管コイル１２、第１本センサ１１１、第１本回路４１、第１導水管コイル１１によってこの順に行われることにより、移動体６は前記後退方向に進み、最終的に初期位置に戻る。前記本回路制御部８１は、例えば、前記第１本センサ１１１が移動体６を検知したときに第１本回路４１のスイッチをＯＦＦにすることにより、前記移動体６を前記初期位置に停止させることができる。
【００７４】
以上説明した第１及び第２実施形態に係る導水管４は連通部４ｃと第２端部４ｂとの間の第２領域Ｒ2を有するが、本発明に係る導水管は第２領域を有しなくてもよい。例えば、第２端部及び連通部が略同等の位置にあってもよい。
【００７５】
本発明に係る水中航走体装置が移動体を検知するセンサを備える場合において、そのセンサの位置も適宜設定可能である。上述した実施形態に係る第１〜第５本センサ１１１〜１１５は、第１〜第５導水管コイル１１〜１５に対して軸方向に隣接する位置にそれぞれ配置されているが、それぞれの本センサは例えば導水管コイルの内部に配置されてもよい。第１復帰センサ１２１及び第２復帰センサ１２２の位置についても同様に、第１復帰コイル２１及び第２復帰コイル２２の隣に限られない。
【００７６】
本回路制御部による本回路の動作の制御も前記実施形態に係る制御に限定されない。例えば、前記第１の実施形態に係る本回路制御部８１は、第２本センサ１１２が移動体６を検知したときに生成する検知信号を受けると第１本回路４１のスイッチをＯＦＦにして第２本回路４２のスイッチをＯＮにするが、第１本回路４１のスイッチをＯＮにしてから所定時間経過後に自動的に当該スイッチをＯＦＦに切換える制御を行ってもよい。復帰回路制御部も同様に、様々な制御を行うことが可能である。
【００７７】
本発明に係る水中航走体装置が固定機構を備える場合において、その固定機構の具体的な構成も限定されない。前記実施形態に係る固定機構７０は、係止位置と解放位置との間で移動可能な一対の突起７１，７２と当該突起７１，７２を駆動するソレノイド７３とを含むが、例えば、移動体６が磁性体を含む場合、固定機構は、前記突起７１，７２のように機械的に移動体を拘束する部材に代えて前記磁性体に磁力を及ぼす磁石を含んでもよい。当該磁石は、例えば、移動体６を磁気的に引きつけることにより当該移動体６を所定の位置に固定することができる。また、固定機構により移動体が固定される位置も、導水管４の第１導水管コイル１１と第２導水管コイル１２との間の位置に限定されず、他の位置でもよい。
【００７８】
以上のように、水圧により水中航走体を発射する装置であって、水の電気抵抗による影響を受けることなく、水中航走体の発射に十分な水圧を効率良く得ることが可能な装置が、提供される。当該水中航走体発射装置は、水中航走体が装填される発射管と、軸方向の一方の端部である第１端部及び当該第１端部から離れた位置にあって前記発射管と連通する連通部を有し、その内部に水が充填された導水管と、前記連通部と前記第１端部との間の第１領域における前記導水管の周囲に配置され、前記導水管の軸方向に並ぶ複数の導水管コイルと、前記導水管内に軸方向の磁界が発生するように前記複数の導水管コイルのそれぞれに電流を流す複数の本回路と、前記複数の本回路のそれぞれの作動を制御する本回路制御部と、前記導水管内に配置され、磁性体又は誘導コイルを有し、当該導水管内を前記第１端部から前記連通部に向かう前進方向に移動することにより前記水中航走体を発射するための水圧を前記発射管内に生成する移動体と、を備える。前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記軸方向の第１磁界を生成することにより前記軸方向の第２磁界を前記移動体に発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用により前記移動体が前記前進方向に移動するように、前記本回路の作動を制御する。
【００７９】
この装置では、第１領域における導水管の周囲に配置された導水管コイルに電流を流すことと、当該電流により形成される第１磁界によって磁性体の誘導コイルまたは磁性体に第２磁界を形成することと、によって、当該導水管内で移動体を前進方向に移動させるための電磁力が生成されるので、導水管内の水に電流を流す従来技術と異なり、当該導水管内での水の電気抵抗による影響を受けることなく、水中航走体を発射するための水圧を効率よく得ることが可能である。
【００８０】
前記導水管は、前記連通部と前記導水管の軸方向の端部であって前記第１端部と反対側の第２端部との間に前記軸方向に延びる第２領域を有し、前記第２領域に水が充填されていることが、好ましい。当該第２領域内の水は、緩衝材として機能することにより、前記移動体が前記第２端部に衝突することを有効に抑止する。
【００８１】
前記水中航走体発射装置は、より好ましくは、前記第２領域に配置される復帰コイルと、前記導水管内に軸方向の第３の磁界が発生するように前記復帰コイルに電流を流す復帰回路と、前記復帰回路の作動を制御する復帰回路制御部と、をさらに備え、前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させて、前記軸方向の第４磁界を前記移動体に発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用により前記移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御する。当該復帰回路制御部は、前記第２領域内で前記移動体を減速するように前記復帰回路の作動を制御することによって、前記第２端部への前記移動体の衝突の抑止をより確実にする。
【００８２】
前記水中航走体発射装置は、前記複数の前記導水管コイルにそれぞれ対応する位置に配置され、前記移動体を検知することが可能な複数のセンサをさらに備え、前記本回路制御部は、前記複数のセンサから取得した前記移動体の位置についての情報を基に、前記本回路の作動を制御することが、好ましい。当該制御は、前記複数の導水管コイルの無駄な通電を抑止してエネルギー効率を向上させることを可能にする。
【００８３】
前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより軸方向の第５磁界を発生させて前記軸方向の第６磁界を前記移動体に発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用により前記移動体が前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御することが、より好ましい。当該制御は、水中航走体の発射後に前記複数の導水管コイルを利用して移動体を発射前の初期位置に戻すことを可能にする。
【００８４】
例えば、前記移動体が前記誘導コイルを有する場合、前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記第１磁界を発生させることにより前記移動体の誘導コイルに電流を流して前記第１磁界と反対方向の第２磁界を発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用による前記移動体と前記第１磁界を形成する前記導水管コイルとの反発により当該移動体が前記前進方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御する。
【００８５】
この場合、前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させることにより前記移動体の誘導コイルに電流を流して前記第３磁界と反対方向の第４磁界を発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用による前記移動体と前記第３磁界を形成する前記復帰コイルとの反発により当該移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御するのが、よい。
【００８６】
また、前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより軸方向の第５磁界を発生させることにより前記移動体の前記誘導コイルに電流を流して前記第５磁界と反対方向の第６磁界を発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用による前記移動体と前記第５磁界を形成する前記導水管コイルとの反発により当該移動体が前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御することが、好ましい。
【００８７】
一方、前記移動体が前記磁性体を有する場合、前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流して前記第１磁界を発生させることにより前記移動体の前記磁性体に前記第１磁界と同じ方向の第２磁界を発生させ、当該第１磁界と当該第２磁界との相互作用による前記移動体と前記第１磁界を形成する前記導水管コイルとの引き寄せにより当該移動体が前記前進方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御する。
【００８８】
この場合、前記復帰回路制御部は、前記復帰回路が前記復帰コイルに電流を流して前記第３磁界を発生させることにより前記移動体の前記磁性体に前記第３磁界と反対方向の第４磁界を発生させ、当該第３磁界と当該第４磁界の相互作用による前記移動体と前記第３磁界を形成する前記復帰コイルとの引き寄せにより当該移動体が減速されるように、前記復帰回路の作動を制御するのが、よい。
【００８９】
また、前記本回路制御部は、前記複数の本回路が当該本回路に対応する前記導水管コイルに電流を流すことにより軸方向の第５磁界を発生させて前記第５磁界と同じ方向の第６磁界を前記移動体の前記磁性体に発生させ、当該第５磁界と当該第６磁界との相互作用による前記移動体と前記第５磁界を形成する前記導水管コイルとの引き寄せにより前記第１端部に向かう軸方向である後退方向に移動するように、前記複数の本回路の作動を制御することが、より好ましい。
【００９０】
前記水中航走体発射装置は、前記移動体を前記導水管内の所定の位置に固定する状態と当該移動体を解放する状態とに切換わることが可能な固定機構をさらに備えることが、好ましい。当該固定機構は、導水管コイルに電流を流すことにより移動体を移動させる前に当該移動体が水の流れ等によって前進方向に動いてしまうことを有効に抑止する。
【符号の説明】
【００９１】
１            水中航走体発射装置
２            水中航走体
３            発射管
４            導水管
４ａ          一端部
４ｂ          他端部
４ｃ          連通部
４Ｒ1         第１領域
４Ｒ2         第２領域
５            配管
６            移動体
１１          第１導水管コイル
１２          第２導水管コイル
１３          第３導水管コイル
１４          第４導水管コイル
１５          第５導水管コイル
２１          第１復帰コイル
２２          第２復帰コイル
３０          給水弁
４１          第１本回路
４２          第２本回路
４３          第３本回路
４４          第４本回路
４５          第５本回路
５１          第１復帰回路
５２          第２復帰回路
６１          ピストン
６２          誘導コイル
７０          固定機構
７１,７２     突起（固定機構）
７３          ソレノイド
８１          本回路制御部
８２          復帰回路制御部
８３          固定機構制御部（固定機構）
１０１        制御装置
１１１        第１本センサ
１１２        第２本センサ
１１３        第３本センサ
１１４        第４本センサ
１１５        第５本センサ
１２１        第１復帰センサ
１２２        第２復帰センサ
【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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