(57)【要約】【課題】  本発明は、安価で、かつ操作が容易な海底調査に利用可能な水中航行体を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の水中航行体１は、先端部に係索手段９が取り付けられた細長い筒状の本体７と、本体７の係索手段９に対して反対側に位置するとともに後端部を形成する姿勢安定翼を備えた姿勢安定手段１１と、本体７の水中位置を調整する調整手段５と、を具備させてなることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に係索手段が取り付けられた細長い筒状の本体と、
前記本体の前記係索手段に対して反対側に位置するとともに後端部を形成する姿勢安定翼を備えた姿勢安定手段と、
前記本体の水中位置を調整する調整手段と、
を具備させてなることを特徴とする水中航行体。
【請求項２】
前記姿勢安定手段は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有し、かつその重量により下方に位置する下部抵抗翼を備えていることを特徴とする請求項１に記載された水中航行体。
【請求項３】
前記姿勢安定手段は、前記下部抵抗翼から円周方向で９０度近く離れた位置に、前縁に対して後縁が上方に位置するように傾斜した一対の水平部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載された水中航行体。
【請求項４】
前記本体は、比重が水より軽く形成され、
前記調整手段が、前記係索手段に係索する索に取り付けられ、前記本体の浮力より大きな水中重量を有する水より比重の重い錘で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水中航行体。
【請求項５】
前記錘は、前部に上方へ湾曲した湾曲部を有する前後方向に延在したそり形状とされ、前記湾曲部の前端にえい航索が取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の水中航行体。
【請求項６】
前記錘が、剛体で形成された略円筒体であることを特徴とする請求項５に記載の水中航行体。
【請求項７】
前記錘が、可撓性を有するチューブと、該チューブの後部に格納された曲がりを許容する重量物と、で形成されたことを特徴とする請求項５に記載の水中航行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば海底調査に適した水中航行体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１００ｍ程度までの浅海における海底調査は、ダイバーによる潜水あるいは特許文献１に示すような水中ロボットにより行われている。
【特許文献１】特開平９−２７２４９４号公報（段落［０００７］〜［００１４］，及び図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ダイバーによる潜水は、簡単に実施できる反面、長時間に亘る連続調査が困難である。また、気象海象の影響を受け易く、かつ、危険を伴う場合も多いという問題点がある。
また、水中ロボットの場合には、水中ロボット自体が高価である。しかも水中ロボットの操作に熟練を必要とし、かつ大型の母船を必要とする等、運用が大掛かりとなる。そのため、コストが高くなるという問題がある。
さらに、起伏のある海底において、水中ロボットを海底から一定の高さを保つように移動させるには、複雑な機構と制御が必要とされ、かつその操作も複雑となる。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、安価で、かつ操作が容易な海底調査に利用可能な水中航行体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の水中航行体は以下の手段を採用する。
本発明の水中航行体では、先端部に係索手段が取り付けられた細長い筒状の本体と、
前記本体の前記係索手段に対して反対側に位置するとともに後端部を形成する姿勢安定翼を備えた姿勢安定手段と、前記本体の水中位置を調整する調整手段と、を具備させてなることを特徴とする。
【０００６】
水中航行体は、一端に取り付けられた係索手段に索を取り付け、調整手段により水中に位置させる。一点支持されているので、前記一端側が水流に対して向かう姿勢となり、後端部の姿勢安定手段が水流に対して後方に位置する姿勢となる。また、姿勢安定手段が錘となり、姿勢安定手段側が下がった姿勢で浮かぶ。水流が強くなった場合あるいはえい航される場合、細長い形状で、先端部を一点引きしているので、本体が水流になびいて抵抗の一番少ない姿勢に自己収束する。これにより、航行が安定するので、操作は少人数で充分で、使用コストが低減できる。
なお、細長い本体とは、長さを直径で割った値が４以上のものが含まれる。
また、調整手段とは、本体内に錘を搭載すること、本体外に、観測機器または錘を取り付けること、索に錘を取り付けること、および索を重量物とすること等が含まれる。
【０００７】
また、本発明の水中航行体では、前記姿勢安定手段は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有し、かつその重量により下方に位置する下部抵抗翼を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このように、下部抵抗翼が、その重量により下方に位置するので、上下の姿勢が安定する。また、下部抵抗翼は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有しているので、水の抵抗を受け本体を後ろへ引っ張る力を生じる。これにより、水流が強くなった場合あるいはえい航される場合に、本体の先端部に索による前方へ引っ張る力が作用し、後端部に下部抵抗翼による後方へ引っ張る力が作用することになるので、水中航行体の直進性が向上する。
また、本体が左右に振れた時、下部抵抗翼の振れた側の正圧部分に当たる水流が、反対側に比べて多くなるので、振れた側と反対方向に押し戻されることになる。したがって、左右に振れた場合に、その動きを修復する方向に力が作用するので、水中航行体の直進性がより向上することになる。
【０００９】
さらに、本発明の水中航行体では、前記姿勢安定手段は、前記下部抵抗翼から円周方向で９０度近く離れた位置に、前縁に対して後縁が上方に位置するように傾斜した一対の水平部材を備えていることを特徴とする。
【００１０】
このように、水平部材は、下部抵抗翼から９０度近く離れた位置にあるので、下部抵抗翼が常に下側に位置している関係で、本体の側面位置に存在する。水平部材は、本体に対する取り付け位置が、前縁に対して後縁が上方に位置するよう傾斜しており、水平に対し後部が上がった状態となっている。したがって、水流が水平部材の上面側にあたり、本体の後部を押し下げることになる。これにより、水流が強くなっても、水中航行体は常に後ろ下がりの状態を維持できるので、水流が本体の下面側に当たることになり、本体は水流による揚力を受けることになる。したがって、水流が強くなっても、水中航行体を水中に安定して浮かばせておくことができる。
【００１１】
また、さらに、本発明の水中航行体では、前記本体は、比重が水より軽く形成され、前記調整手段が、前記係索手段に係索する索に取り付けられ、前記本体の浮力より大きな水中重量を有する水より比重の重い錘で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
索に取り付けられた錘は、比重が水より重いので、水中に沈む。また、錘の水中重量は本体の浮力より大きいので、錘は水中航行体と共に水底に沈む。一方、本体は、比重が水より軽いので、水中に浮遊する。したがって、錘と本体との間をつなぐ索の長さを調整することにより、本体の水底からの高さ位置を任意に設定できる。
【００１３】
さらに、本発明の水中航行体では、前記錘は、前部に上方へ湾曲した湾曲部を有する前後方向に延在したそり形状とされ、前記湾曲部の前端にえい航索が取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
このように、水底に位置した錘は、えい航される前部に、上方へ湾曲した湾曲部を有しているので、えい航される場合、岩礁などの障害物等の凹凸があっても湾曲部が案内して乗り越えることができる。また、前後方向に延在して設けられているので、水底に穴があった場合にもこの穴を乗り越えるように跨いで進むことができる。このように、錘が、水底の状況によらずえい航されるので、それにつれて本体が水底から一定の高さを保って航行することができる。
また、本体に観測機器等を設置すれば、水底状況の調査ができる。
【００１５】
さらに、本発明の水中航行体では、前記錘が、剛体で形成された略円筒体であることを特徴とする。
【００１６】
このように、そり形状をした錘が、略円筒体の剛体で形成されているので、水底との接触面積が少ない。そのため、水底から受ける抵抗が少なくなるので、容易にえい航できる。
【００１７】
さらに、本発明の水中航行体では、前記錘が、可撓性を有するチューブと、該チューブの後部に格納された曲がりを許容する重量物と、で形成されたことを特徴とする。
【００１８】
このように、錘が、フレキシブルなチューブと、チューブの後部に格納された曲がりを許容する重量物とで形成されているので、えい航される前部の重量物のない部分が上方に引っ張られて湾曲部を形成する。
なお、「曲がりを許容する重量物」とは、例えばクサリ等のように、長さの短い剛体が相互に所定範囲で移動できるように連結されているものを指している。
この状態でえい航され、水底の障害物等に当たると、チューブが変形しつつ乗り越えるので、水底の起伏に対し容易に対応できる。
また、チューブも重量物も曲がりを許容するので、小さな場所でも格納できる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、水中航行体は、細長い形状で、先端部を一点引きしているので、水中での航行が安定する。したがって、操作は少人数で充分で、使用コストが低減できる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、下部抵抗翼が、その重量により下方に位置するので、上下の姿勢が安定する。また、下部抵抗翼は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有しているので、水中航行体の直進性が向上する。
【００２１】
請求項３の発明によれば、水平部材は、本体に対する取り付け位置が、前縁に対して後縁が上方に位置するよう傾斜しているので、風が強くなっても、空中航行体を安定して浮かばせおくことができる。
【００２２】
請求項４の発明によると、索に取り付けられた錘は、比重が水より重く、一方、本体は、比重が水より軽いので、錘と本体との間をつなぐ索の長さを調整することにより、本体の水底からの高さ位置を任意に設定できる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、水底に位置した錘は、えい航される前部に、上方へ湾曲した湾曲部を有しているので、えい航される場合、岩礁などの障害物等の凹凸があっても湾曲部が案内して乗り越えることができる。また、前後方向に延在して設けられているので、水底に穴があった場合にもこの穴を乗り越えるように跨いで進むことができる。このように、錘が、水底の状況によらずえい航されるので、それにつれて本体が水底から一定の高さを保って航行することができる。
また、本体に観測機器等を設置すれば、水底状況の調査ができる
【００２４】
請求項６の発明によれば、そり形状をした錘が、略円筒体の剛体で形成されているので、水底から受ける抵抗が少なく、容易にえい航できる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、このように、錘が、フレキシブルなチューブと、チューブの後部に格納された曲がりを許容する重量物とで形成されているので、水底の起伏に対し容易に対応できる。
また、チューブも重量物も曲がりを許容するので、小さな場所でも格納できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
図１〜図８に示す第一実施形態は、水中航行体１を海底（水底）調査システムに適用したものである。
図１に、海底調査システムの全体構成が示されている。海底調査システムは、水中航行体１と、水中航行体１をえい航するえい航船３と、水中航行体１のえい航船３からの深さを調整する調整手段５とから構成されている。
【００２７】
水中航行体１は、図２に示されているように、水中で浮力を有する本体７と、本体７の先端部に設けられた係索手段９と、後部に取り付けられた姿勢安定手段１１とを備えている。
本体７は、鉄製で、先端部がとがっており、後部に行くにしたがって径が拡大し、その後径が序々に減少する筒形形状をしている。本体７の長さは１２００ｍｍで、最大直径は２００ｍｍである。なお、本体７は、鉄製でなく、他の金属やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）や硬質ゴムで製作されてもよい。
【００２８】
姿勢安定手段１１は、それぞれ本体７の後部に取り付けられた下部抵抗翼１７と、一対の水平部材１９，１９と、垂直尾翼２１とから構成されている。
垂直尾翼２１の取り付け位置は、下部抵抗翼１７の取り付け位置から１８０度ずれており、各水平部材１９の取り付け位置は、下部抵抗翼１７の取り付け位置から約９０度ずれている。
本実施形態では、姿勢安定手段１１は、本体７と同じ材料で作っているが、これに限定されるものではなく、別の材料で作ってもよい。
【００２９】
下部抵抗翼１７には、二等辺三角形の取付け面２３があり、二等辺三角形の２つの長辺をはさむ中心線が、本体７の中心線に沿って配置され、二等辺三角形の頂点が先端部を向く方向で、本体７に取り付けられている。取付け面２３の２つの長辺に直交して、本体７から離れる方向に展設された抵抗面２５、２６が設けられている。
下部抵抗翼１７は、取付け面２３、抵抗面２５、２６の３つの面を形成する部材で構成され、水平部材１９，１９と垂直尾翼２１との面積より大きく形成されている。したがって、下部抵抗翼１７の重量は、水平部材１９，１９と垂直尾翼２１とを併せた重量より重い。
【００３０】
水平部材１９は、略四角形の板であり、前縁に対して後縁が上方に位置するように傾斜して本体７にねじにより取り付けられている。
水平部材１９の本体７に対する傾斜角は、±２０°の範囲で、状況に応じて調整することができる。
垂直尾翼２１は、略四角形の板であり、本体７の中心線に沿って取り付けられている。
【００３１】
本体７の後部下方には、水中テレビカメラ８が取り付けられている。また、必要に応じて、照明、各種計測機器等が取り付けられる。
【００３２】
図１および図８により、調整手段５について説明する。
調整手段５は、錘２７と、錘２７と水中航行体１とを結ぶ索１３と、錘２７とえい航船３とを結ぶえい航索１５とから構成されている。
えい航索１５は、細いロープであり、えい航船３の後部甲板上に設けられた電動リール３３から引き出し、あるいは回収される。えい航索１５の引出し長さは、航行水域の水深と船速を考慮して決められる。えい航索１５はナイロン製など一般的に漁業などで使用されるテグスと同等品などの細いヒモ状のものでよい。
【００３３】
錘２７は、表面が滑らかで摩擦係数が少ない材質、例えば、ポリプロピレン製のチューブ２９と、チューブ２９の内部に格納されたクサリ３１とで構成されている。チューブ２９は、径が２０〜３０ｍｍで、長さが２〜４ｍである。錘２７は、チューブ２９の長さの約四分の三の長さを有している。
えい航索１５は、錘２７のクサリ３１が格納されていない端部に固定されている。
【００３４】
索１３は、テグスであり、一端が本体７の先端に設けられた係索手段９に結ばれ、他端が錘２７のクサリ３１が格納されていない端部近傍に結ばれている。錘２７は、クサリ３１の重量で、海底２８に沈むので、索１３の長さを調整することにより、水中航行体１の航行する海底からの高さを調整することができる。通常、海底調査の場合には、水中航行体１は海底２８から２ｍ以上の高さを航行するように調整される。
【００３５】
以下、本実施形態による海底調査システムの動作と主要部の機能について説明する。
えい航船３が、水中航行体１、索１３、錘２７、えい航索１５等の機材を積んで海底調査等を実施する海域に到着する。錘２７は、巻いた状態で保管されている。
目的に対応した水中航行体１の海底からの高さを決め、それに合わせて索１３の長さを調整する。また、調査目的に応じた水中航行体１の進行速度、水深、海底の状況（岩場、砂場）海域の海象状況などを勘案して、水平部材１９の傾斜角を設定する。
【００３６】
次いで、水中航行体１と索１３とを連結し、索１３と錘２７とを連結し、錘２７とえい航索１５とを連結する。そして、えい航索１５を繰出しつつ、錘２７、水中航行体１、索１３を海中に投入する。この時、錘２７はその重量で海底２８に沈む。一方、水中航行体１は自己の浮力により水中に浮遊し、索１３で制限された高さでとどまることになる。
【００３７】
この状態で、えい航船３が移動すると、図８に示すように、錘２７のチューブ２９がえい航索１５により引っ張られて、錘２７前部のクサリ３１の格納されていない部分が、上方へ引き上げられる。同時にクサリ３１の一部も上方へ引き上げられる。そのため、錘２７は、可撓性を有するチューブ２９のみの部分を先頭にしたそり形状を形成し、海底を進む。なお、チューブ２９の先端は約１ｍ程度海底から持ち上げられる。
【００３８】
このように、錘２７はそり形状をしているので、障害物等の海底起伏を乗り越えて進む。また、前部が可撓性を有しているので、前部が海底起伏に応じて変形しつつ乗り越えることになる。そのため、海底の起伏に対応し易い。
【００３９】
そして、錘２７が進行するのに伴い、索１３によりえい航されて水中航行体１が水中を進行する。この時、水中航行体１は、索１３の長さで規定された海底２８からの高さを維持しつつ進行する。
【００４０】
このように、水中航行体１は、えい航船３によりえい航されるだけで、進行中水中テレビカメラ８により海底２８の状況を撮影して海底調査が実施できる。
また、このとき、索１３が、錘２７の前端に取り付けられているので、海底２８が泥等で構成され、錘２７が泥等をかき回して海底２８の視界を妨げたとしても、水中テレビカメラ８の撮影に影響を及ぼさない。
【００４１】
次に、図５〜図７により、下部抵抗翼１７の機能を説明する。図５〜図７は、水中航行体１を下側から見た状態で、下部抵抗翼１７と本体７のみを示す概略説明図である。
下部抵抗翼１７は、水平部材１９と垂直尾翼２１とを加えた重量よりも重い重量をもっているので、常に水中航行体１の下方に位置することになる。また、図５に示すように、えい航中には、下部抵抗翼１７の抵抗面２５，２６には、常時水流が当たって、水中航行体１を後方へ押す（あたかも後方から引っ張られる）ようなかたちとなる。これにより、水中航行体１は、索１３で先端部を前方に引っ張られつつ、下部抵抗翼１７により後方から引っ張られるかたちとなり、直進安定性が向上する。
【００４２】
さらに、図６および図７に示すように、水中航行体１が、水平方向で振れた場合、例えば図６の場合には、抵抗面２５に当たる水流量が、抵抗面２６に当たる水流量より多くなり、水中航行体１の後端を抵抗面２６側に戻そうとする修復力が発生する。図７の場合には、図６と反対方向の修復力が発生する。
【００４３】
次に、図３および図４により、水平部材１９の機能を説明する。えい航中に、えい航速度が速くなった場合および水流が強くなった場合、水中航行体１は先端部がより強く引かれることになり、前下がりの姿勢を採ろうとする。しかし、水平部材１９は水中航行体１に対して前下がりの状態で取り付けられているので、水流は常に水平部材１９の上面側に当たっている。したがって、この水流の力で水中航行体１は後部を下方へ押し下げられることになり、水中航行体１は常に前上がりの姿勢を維持することになる。また、水平部材１９による水中航行体１の後部を押し下げる力は、当たる水流の力が強いほど、強くなる。
これにより、水流が水中航行体１の下面側にあたるので、水中航行体１に揚力を与えることができる。
【００４４】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
水中航行体１は、一端に取り付けられた係索手段９に索１３を取り付け、調整手段５により水中に位置させる。水中航行体１は一点支持されているので、先端側が水流に対して向かう姿勢となり、後端部の姿勢安定手段１１が水流に対して後方に位置する姿勢となる。また、姿勢安定手段１１が錘となり、姿勢安定手段１１側が下がった姿勢で水中に浮かぶ。水流が強くなった場合あるいはえい航される場合、細長い形状で、先端部を一点引きしているので、本体が水流になびいて抵抗の一番少ない姿勢に自己収束する。これにより、航行が安定するので、操作は少人数で充分で、使用コストが低減できる。
【００４５】
下部抵抗翼１７が、その重量により下方に位置するので、上下の姿勢が安定する。また、下部抵抗翼１７は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有しているので、水流の抵抗を受け本体７を後ろへ引っ張る力を生じる。これにより、水流力が強くなった場合あるいはえい航される場合に、本体７の先端部にえい航索５による前方へ引っ張る力が作用し、後端部に下部抵抗翼１７による後方へ引っ張る力が作用することになるので、水中航行体１の直進性が向上する。
さらに、本体１が左右に振れた時、下部抵抗翼１７の振れた側の抵抗面２５，２６に当たる水流が、反対側に比べて多くなるので、振れた側と反対方向に押し戻されることになる。したがって、左右に振れた場合に、その動きを修復する方向に力が作用するので、水中航行体１の直進性がより向上することになる。
【００４６】
水平部材１９は、本体７に対する取り付け位置が、前縁に対して後縁が上方に位置するよう傾斜しており、水平に対し後部が上がった状態となっている。したがって、水流が水平部材１９の上面側にあたり、本体７の後部を押し下げることになる。これにより、水流が強くなっても、水中航行体１は常に後ろ下がりの状態を維持できるので、水流が本体７の下面側に当たることになり、本体７は水流による揚力を受けることになる。したがって、水流が強くなっても、水中航行体１を安定して浮かばせおくことができる。
【００４７】
索１３が取り付けられた錘２７は、比重が水より重いので、水中に沈む。また、錘２７の水中重量は本体７の浮力より大きいので、錘２７は水中航行体１と共に海底２８に沈む。一方、本体７は、比重が水より軽いので、水中に浮遊する。したがって、錘２７と本体７との間をつなぐ索１３の長さを調整することにより、本体７の海底２８からの高さ位置を任意に設定できる。
【００４８】
また、海底２８に位置した錘２７は、えい航される前部に、上方へ湾曲した湾曲部が形成されているので、えい航される場合、岩礁などの障害物等の凹凸があっても湾曲部が案内して乗り越えることができる。また、前後方向に延在して設けられているので、海底２８に穴があった場合にもこの穴を乗り越えるように跨いで進むことができる。このように、錘２７が、海底２８の状況によらずえい航されるので、それにつれて本体７が海底２８から一定の高さを保って航行することができる。
また、本体７に水中テレビカメラ８を設置しているので、海底状況の調査ができる。
【００４９】
このように、錘が、フレキシブルなチューブ２９と、チューブ２９の後部に格納されたクサリ３１とで形成されているので、えい航される前部の重量物のない部分が上方に引っ張られて湾曲部を形成する。この状態でえい航され、海底２８の障害物等に当たると、先端部分のチューブ２９が変形しつつ乗り越えるので、海底２８の起伏に対し容易に対応できる。
また、チューブ２９もクサリ３１も曲がりを許容するので、巻き取ることにより小さな場所でも格納できる。
【００５０】
［第二実施形態］
以下、図９および図１０に示す第二実施形態について説明する。
本実施形態では、調整手段５の構成と、水中航行体１の錘２７への取付位置が異なる以外の構成については、第一実施形態と同様である。したがって、ここでは主として本実施形態で特有な構成について説明する。
【００５１】
水中航行体１の構成は第一実施形態と略同様である。
調整手段５は、錘３５と、錘３５と水中航行体１とを結ぶ索１３と、錘３５とえい航船３とを結ぶえい航索１５とから構成されている。
【００５２】
錘３５は、径が２０〜３０ｍｍで、長さが２〜４ｍのステンレス製のパイプ（円筒体）である。錘３５の一端部は、端に向かう程軸線から離れるように湾曲した湾曲部３６が設けられている。
えい航索１５は、錘３５の湾曲部３６の端部に固定されている。
そして、湾曲部３６の端部近傍には、フロート３７が取り付けられている。
【００５３】
索１３は、テグスであり、一端が本体７の先端に設けられた係索手段９に結ばれ、他端が錘３５の湾曲部３６と反対側端部近傍に取り付けられている。錘３５は、ステンレス製なので、その重量で海底２８に沈む。そのため、索１３の長さを調整することにより、水中航行体１の航行する海底２８からの高さを調整することができる。
通常、海底調査の場合には、水中航行体１は海底２８から２ｍ以上の高さを航行するように調整される。
【００５４】
また、本体７の後端には、指標ブイ３９が取り付けられている。指標ブイ３９は水面に位置して、本体７の位置を示すものである。
【００５５】
以下、本実施形態による海底調査システムの動作について説明する。
えい航船３が、水中航行体１、索１３、錘３５、えい航索１５等の機材を積んで海底調査等を実施する海域に到着する。
目的に対応した水中航行体１の海底からの高さを決め、それに合わせて索１３の長さを調整する。また、海域の海象状況を勘案して、水平部材１９の傾斜角を設定する。
【００５６】
次いで、水中航行体１と索１３とを連結し、索１３と錘３５とを連結し、錘３５とえい航索１５とを連結する。そして、えい航索１５を繰出しつつ、錘３５、水中航行体１、索１３を海中に投入する。この時、錘３５は、その重量によりフロート３６が付けられた湾曲部３６が上になった状態で海底２８に沈む。一方、水中航行体１は自己の浮力により水中に浮遊し、索１３で制限された高さでとどまることになる。
【００５７】
この状態で、えい航船３が移動すると、図９に示すように、錘３５がえい航索１５により引っ張られて、錘３５の湾曲部３６を前にしたそり形状を形成し海底を進む。
このように、錘３５はそり形状をしているので、障害物等の海底起伏を乗り越えて進む。また、錘３５は、剛体であるので、海底２８との接触面積が小さい。そのため、海底２８から受ける抵抗が少ないので、えい航が容易である。
【００５８】
そして、錘３５が進行するのに伴い、索１３によりえい航されて水中航行体１が水中を進行する。この時、水中航行体１は、索１３の長さで規定された海底２８からの高さを維持しつつ進行する。
水中航行体１は、進行中水中テレビカメラ８により海底２８の状況を撮影する。
【００５９】
なお、水中航行体１を錘３５の後端に取り付けるのは、海底２８が砂質で、錘３５による巻上げが少ないところを調査する場合に適している。海底２８が泥等で形成されているところでは、水中航行体１は、第一実施形態と同様に錘３５の前端部に取り付けたほうがよい。
【００６０】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
水中航行体１は、一端に取り付けられた係索手段９に索１３を取り付け、調整手段５により水中に位置させる。水中航行体１は一点支持されているので、先端側が水流に対して向かう姿勢となり、後端部の姿勢安定手段１１が水流に対して後方に位置する姿勢となる。また、姿勢安定手段１１が錘となり、姿勢安定手段１１側が下がった姿勢で水中に浮かぶ。水流が強くなった場合あるいはえい航される場合、細長い形状で、先端部を一点引きしているので、本体が水流になびいて抵抗の一番少ない姿勢に自己収束する。これにより、航行が安定するので、操作は少人数で充分で、使用コストが低減できる。
【００６１】
下部抵抗翼１７が、その重量により下方に位置するので、上下の姿勢が安定する。また、下部抵抗翼１７は、後縁部に向かってその幅が拡大する形状を有しているので、水流の抵抗を受け本体７を後ろへ引っ張る力を生じる。これにより、水流力が強くなった場合あるいはえい航される場合に、本体７の先端部にえい航索５による前方へ引っ張る力が作用し、後端部に下部抵抗翼１７による後方へ引っ張る力が作用することになるので、水中航行体１の直進性が向上する。
さらに、本体１が左右に振れた時、下部抵抗翼１７の振れた側の抵抗面２５，２６に当たる水流が、反対側に比べて多くなるので、振れた側と反対方向に押し戻されることになる。したがって、左右に振れた場合に、その動きを修復する方向に力が作用するので、水中航行体１の直進性がより向上することになる。
【００６２】
水平部材１９は、本体７に対する取り付け位置が、前縁に対して後縁が上方に位置するよう傾斜しており、水平に対し後部が上がった状態となっている。したがって、水流が水平部材１９の上面側にあたり、本体７の後部を押し下げることになる。これにより、水流が強くなっても、水中航行体１は常に後ろ下がりの状態を維持できるので、水流が本体７の下面側に当たることになり、本体７は水流による揚力を受けることになる。したがって、水流が強くなっても、水中航行体１を安定して浮かばせおくことができる。
【００６３】
索１３が取り付けられた錘３５は、比重が水より重いので、水中に沈む。また、錘３５の水中重量は本体７の浮力より大きいので、錘３５は水中航行体１と共に海底２８に沈む。一方、本体７は、比重が水より軽いので、水中に浮遊する。したがって、錘３５と本体７との間をつなぐ索１３の長さを調整することにより、本体７の海底２８からの高さ位置を任意に設定できる。
【００６４】
また、海底２８に位置した錘３５は、えい航される前部に、上方へ湾曲した湾曲部３６が形成されているので、えい航される場合、岩礁などの障害物等の凹凸があっても湾曲部が案内して乗り越えることができる。また、前後方向に延在して設けられているので、海底２８に穴があった場合にもこの穴を乗り越えるように跨いで進むことができる。このように、錘３５が、海底２８の状況によらずえい航されるので、それにつれて本体７が海底２８から一定の高さを保って航行することができる。
また、本体７に水中テレビカメラ８を設置しているので、海底状況の調査ができる。
【００６５】
このように、そり形状をした錘３５が、略円筒体の剛体で形成されているので、海底２８との接触面積が少ない。そのため、海底から受ける抵抗が少なくなるので、容易にえい航できる。
【００６６】
なお、第一実施形態および第二実施形態とも、調整手段５としてはえい航索１５に錘２７，３５を取り付けている。そして、海底２８に沈む錘２７，３５に浮力を有する本体１を取り付けることにより、水中航行体１の位置を調整している。
本発明の調整手段は、これに限定されるものではなく、例えば、本体内に錘を搭載すること、本体外に、観測機器または錘を取り付けること、および索を重量物とすること等が含まれる。
例えば、本体内に錘を設置して、本体の浮力を打ち消して、本体を沈むようにする。そして、水に浮かぶえい航索を本体に取り付けて本体をえい航するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体を海底調査に適用した海底調査システムの全体概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の水平部材の作用を説明する側面図である。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の水平部材の作用を説明する側面図である。
【図５】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の下部抵抗翼の作用を説明する平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の下部抵抗翼の作用を説明する平面図である。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる水中航行体の下部抵抗翼の作用を説明する平面図である。
【図８】本発明の第一実施形態にかかる調整手段を示す側面図である。
【図９】本発明の第二実施形態にかかる水中航行体を海底調査に適用した海底調査システムの全体概略構成を示す側面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態にかかる調整手段を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  水中航行体
５  調整手段
７  本体
９  係索手段
１１  姿勢安定手段
１３  索
１５  えい航索
１７  下部抵抗翼
１９  水平部材
２７  錘
２９  チューブ
３１  クサリ
３５  錘
３６  湾曲部
【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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