(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記バラストの一つが前記本体の船首近傍に設けたダウントリム用のバラストであり、前記バラストの他の一つが前記本体の船首近傍に設けたアップトリム用のバラストである水中航走体において、前記本体内に配した左右一対の補強部材上にそれぞれ水平面内で旋回可能なビームを取り付けるとともに、該ビームの先端にピンを介して前記揚収アイを取り付けたことを特徴とする水中航走体。
【請求項２】
自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記本体を母船に揚収するとき、前記本体から前記バラストを切り離すとともに、前記本体から前記ブイを解放し、該ブイに結ばれている前記揚収用のロープを母船の揚収装置によって捕捉するようにした水中航走体において、前記本体に設けた収容容器内に前期ブイを収納し、該ブイを浮力体で構成されたブイ本体と該ブイ本体の下面に設けた筒形のガードにより形成すると共に、該ガード内に前記揚収用のロープを取り付けたシリンダを設け、かつ、前記ブイの解放時に、前記シリンダ内にボンベ内の圧力ガスを噴射することを特徴とする水中航走体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底に敷設する海底ケーブルの敷設ルート調査、海底ケーブル敷設後の状況調査、或いは、海底地形の調査などに使用する水中航走体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海中における種々の調査を行うために、調査に必要な機器を搭載した水中航走体を所定の場所に自走させて調査することが行われている。これらの水中航走体には、有索式と無索式とがある。有索式は、水中航走体と母船とがケーブルで結合されているため、水中航走体の制御が容易であるが、ケーブルによって調査範囲が制限されるという問題がある。
【０００３】
一方、無索式の水中航走体は、計測機器を内装し、母船から送信される音波信号によって所定の海域を航走して計測および調査を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この無索式の水中航走体は、作業性の向上を計るために、計測や調査を行なう海域に速やかに潜水したり、或いは、揚収海域に速やかに浮上し、しかも、母船への揚収を安全、かつ、容易に行なわねばならない。
【０００５】
本発明は、このような要望に十分に対応し得る水中航走体を提供することを主たる目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記バラストの一つが前記本体の船首近傍に設けたダウントリム用のバラストであり、前記バラストの他の一つが前記本体の船首近傍に設けたアップトリム用のバラストである水中航走体において、前記本体内に配した左右一対の補強部材上にそれぞれ水平面内で旋回可能なビームを取り付けるとともに、該ビームの先端にピンを介して前記揚収アイを取り付けたことを特徴とする水中航走体である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、自律航行する水中航走体であり、その本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと前記本体に格納したブイとを揚収用のロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、更に、前記本体を母船に揚収するとき、前記本体から前記バラストを切り離すとともに、前記本体から前記ブイを解放し、該ブイに結ばれている前記揚収用のロープを母船の揚収装置によって捕捉するようにした水中航走体において、前記本体に設けた収容容器内に前期ブイを収納し、該ブイを浮力体で構成されたブイ本体と該ブイ本体の下面に設けた筒形のガードにより形成すると共に、該ガード内に前記揚収用のロープを取り付けたシリンダを設け、かつ、前記ブイの解放時に、前記シリンダ内にボンベ内の圧力ガスを噴射することを特徴とする水中航走体である。
【００１３】
本発明によれば、母船から海上に吊り降ろされた水中航走体は、母船からの制御信号を本体上部に配置したＬＡＮアンテナで受信し、所定の海域まで自走して潜水する。このとき、水中航走体の本体下部に設けた複数のバラストのうち、最前部のバラストによって本体にダウントリムが付与されるため、少ない動力により所定の深海まで速やかに潜水する。
【００１４】
一方、水中航走体を母船に揚収する時は、先ず、複数のバラストを解放して浮上させる。そして、本体が海面近傍に達した時に本体からブイを解放する。その後、母船の荷役装置によってブイと本体とを結合している結合ロープを捕捉して水中航走体を母船に揚収する。
【００１５】
従って、所定の深海域から海面まで早急に浮上することができ、作業性が向上する。特に、母船上の荷役装置によってブイと本体とを連結している結合ロープを捕捉して水中航走体を母船に揚収するから海域が、多少、荒れていても母船への揚収が容易になる。
【００１６】
また、本体上部に配置したアンテナは、電波を透過する耐圧構造に構成されているため、水中航走体が深海域に潜水しても破損する恐れがないうえ、シール性も向上させることができる。
【００１７】
更に、本体に配置した状態表示灯は、水中航走体の電源を投入するための手動スイッチを備えており、母船上でオン・オフ操作が行なわれ、かつ、所定の深海域を過ぎるとバラストを解放するようになっている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る水中航走体の一部断面を含む平面図、図２は、その縦断面図である。
【００１９】
図１及び図２において、Ａは、水中航走体であり、上部にアンテナ６及び状態表示灯７を有する垂直尾翼８とが取り付けられている。図中、２は水平翼、３は昇降舵、４はスラスタである。
【００２０】
上記アンテナ６は、無線ＬＡＮアンテナとして使用され、水中航走体Ａが海面上を航走するときは、母船Ｂ（図１４参照）からの無線信号を受信するようになっている。その構造は、図３に示すように、ＬＡＮアンテナ６ａをエポキシ樹脂よりなる外装９と樹脂モールド１０とによって被覆し、耐圧性の向上を計った構造になっている。図中、１１は、同軸コネクタである。
【００２１】
この同軸コネクタ１１に接続する同軸ケーブル（図示せず）は、図４に示すように形成されている。すなわち、この同軸ケーブル（図示せず）は、ケーブル（図示せず）をチューブ１３で被覆するとともに、樹脂モールドよりなる耐圧部１４が構成され、その内部に端子１５が配置されている。
【００２２】
図５に示するように、状態表示灯７は、耐圧容器１６の上部に透明アクリルよりなるドーム１７をボルト１８で取り付けるとともに、切り替えスイッチ１９を配置し、内部に表示灯２０とＬＥＤ基盤２１とを配置した構造になっている。２２は、コネクタを示している。
【００２３】
図２において、２３ａ〜２３ｃは、本体１の下部に設けたバラストである。これらのバラスト２３ａ〜２３ｃは、船首尾方向に所定の間隔を有するように配置されている。
【００２４】
詳述すれば、第１のバラスト２３ａは、潜行用のバラストとして船首近傍に配置され、水中航走体Ａが深海域に潜水する場合、本体１にダウントリムを付与する作用を持っている。この第１のバラスト２３ａは、水中航走体Ａが所定の水深に達すると、本体１から解放されるようになっている。
【００２５】
第２のバラスト２３ｂは、浮上用のバラストとして第１のバラスト２３ａの真後ろに設けられ、水中航走体Ａが深海域から海面に浮上する間に本体１から解放され、本体１にアップトリムを付与するようになっている。
【００２６】
第３のバラスト２３ｃは、調整用のバラストとして本体１の下部中央に設けられ、所定の深海域で本体１の浮力を中正に保持する作用を持っている。そして、水中航走体Ａが浮上しようとする時は、浮上開始前に本体１から解放される。
【００２７】
これらのバラスト２３ａ〜２３ｃは、いずれも同じ構造であるから、第１のバラスト２３ａの構造について説明する。図６に示すように、本体１に取り付けられたケーシング２４内に均圧油２５を介して電磁石２６が配置されている。図中、２７はシール用のＯリング、２８は水中コネクタである。そして、図示しない制御装置から水中コネクタ２８に与えられるオン・オフ信号により電磁石２６が本体１に着脱可能になっている。
【００２８】
図２に示すように、本体１の上部には、揚収用アイ２９ａ，２９ｂとブイ３０とが設けられている。この揚収用アイ２９ａ，２９ｂとブイ３０とは、ロープ３１によって結合されている（図１０参照）。具体的に説明すると、図７及び図８に示すように、本体１内に配設した船首尾方向の左右一対の補強材３２ａ，３２ｂの上部には、ビーム３４ａ，３４ｂが支持軸３３ａ，３３ｂによって水平面内で旋回可能に取り付けられている。そして、これらのビーム３４ａ，３４ｂの先端には、揚収用アイ２９ａがピン３５によって左右に傾動可能に取り付けられている。後方の揚収用アイ２９ｂも前方の揚収用アイ２９ａと同様に取り付けられている。３６は、電池などを収納している圧力容器である。
【００２９】
図９に示すように、ブイ３０は、浮力体で構成されたブイ本体３７とガード３８とをボルト３９で固定するとともに、ガード３８内にロープ３１を取り付けたシリンダ４０を配置して構成されている。このブイ３０は、図１０に示すように、本体１の船首部に形成された収納容器４２内に収納されている。そして、電磁弁４４を操作してボンベ４３内の圧力ガスを減圧弁４５を介して連結管４７からシリンダ４０内に噴射ことによってブイ３０を本体１から解放するようになっている。
【００３０】
図１１に示すように、母船Ｂには、荷役装置４８が設けられている。この荷役装置４８は、船上クレーン４９と、フック５０が取り付けられた吊りロープ５１と、フック５０に取り付けられた吊り具５２とによって構成されている。また、母船Ｂには、荷役装置４８以外に、４つ叉フック５３を先端に取り付けたロープ５４を備えている。上記吊り具５２は、図１２及び図１３に示すように、シャックル５５と、カムクリート５６と、左右のフック部５７ａ、５７ｂを有するフック本体５７とにより構成されている。
【００３１】
次に、上記水中航走体Ａの潜水及び揚収作業について説明する。
【００３２】
先ず、水中航走体Ａの状態表示灯７に設けられているスイッチ１９を操作して所要の機器の電源を入力する。この時、調査する深海域の深度を入力しておくと、水中航走体Ａが所定の深度以上に潜水したとき、バラスト２３ａ〜２３ｃを自動的に解放するように制御することができる。
【００３３】
しかして、母船Ｂから海上に吊り降ろされた水中航走体Ａは、母船Ｂからの無線信号をアンテナ６で受信し、海面上を走行する。そして、所定の海域に達すると、潜水させる（図１４の位置ａ参照）。水中航走体Ａが潜水を開始すると、母船Ｂからの信号は、無線信号から音波信号に切り替えて制御される。この潜水中には、第１のバラスト２３ａが本体１にダウントリムを付与する作用をする（図１４の位置ｂ参照）。
【００３４】
そして、水中航走体Ａが計測や調査を行う所定の深海域に達すると、第１のバラスト２３ａが本体１から切り離され、第２のバラスト２３ｂ及び第３のバラスト２３ｃにより本体１の姿勢がほぼ水平に保持される。そして、本体１内に搭載した計測機器により計測や調査作業が行なわれ、必要に応じて、その調査結果が母船Ｂ上に伝送される（図１４の位置ｃ参照）。尚、図中、６０は海底、６１は海底ケーブルを示している。
【００３５】
そして、水中航走体Ａを浮上させるときは、第３のバラスト２３ｃを解放した後、浮上させる。そして、その浮上過程で第２のバラスト２３ｂを解放して本体１にアップトリムを付与させる（図１４の位置ｄ参照）。
【００３６】
水中航走体Ａが浮上し、海面近傍、例えば、海面下数十メートルの近傍に達すると（図１４の位置ｅ参照）、ボンベ４３の圧力ガスを連結管４７を経てブイ３０を構成しているシリンダ４０内に噴出させ、ブイ３０を本体１から解放する（図１５参照）。
【００３７】
しかる後に、水中航走体本体１とブイ３０を連結しているロープ３１をロープ５４の先端に取り付けられている４つ叉フック５３で引っ掛けて手元に引き寄せた後、ブイ３０を母船Ｂに引き上げる（図１６参照）。そして、吊り具５２のフック部５７ａ，５７ｂにロープ３１を掛け回して水中航走体Ａを母船Ｂに引き寄せた後（図１７参照）、船上クレーン４９を操作して水中航走体Ａを母船Ｂ上に揚収する（図１８参照）。
【００３８】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、自律航行する水中航走体において、前記本体の上部に揚収アイを設けると共に、該揚収アイと本体に格納したブイとを結合ロープによって結合し、かつ、前記本体の下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、前記本体を母船に揚収するとき、前記本体からバラストを切り離すとともに、前記本体からブイを解放し、該ブイに結ばれている結合ロープを母船の荷役装置によって捕捉するように構成されている。
【００３９】
本発明は、上記のように、本体下部に複数個のバラストを着脱可能に取り付け、潜水時には、船首部のバラストにより本体にダウントリムを付与させることから、所定の水深に速やかに潜水することができる。
【００４０】
また、本発明は、所定の深海域に達すると、所定のバラストを解放して姿勢制御し、浮上時には、残りバラストを全て解放するとともに、本体にアップトリムを付与するようにしたため、少ない動力により速やかに浮上することが可能となる。
【００４１】
その上、海面近傍においては、本体からブイを解放し、このブイに連結されている結合ロープを母船に設けた荷役装置によって捕捉して揚収するようにしたので、揚収作業が簡単、かつ、容易となり、多少の荒天時においても揚収が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水中航走体の一部断面を含む平面図である。
【図２】本発明に係る水中航走体の縦断面図である。
【図３】本発明の水中航走体に装備されるアンテナの断面図である。
【図４】本発明の水中航走体に装備される同軸コネクタの断面図である。
【図５】本発明の水中航走体に装備される状態表示灯の一部側面を含む断面図である。
【図６】本発明の水中航走体に装備されるバラストの断面図である。
【図７】図２のＣ―Ｃ断面図である。
【図８】図７の矢印Ｄ方向の矢視図である。
【図９】本発明の水中航走体に装備されるブイの断面図である。
【図１０】本発明の水中航走体の船首部の拡大図である。
【図１１】本発明の水中航走体を揚収する荷役装置の説明図である。
【図１２】本発明の水中航走体を揚収する吊り具の平面図である。
【図１３】同吊り具の側面図である。
【図１４】本発明の水中航走体の潜水工程説明図である。
【図１５】ブイを解放した時の説明図である。
【図１６】結合ロープを４つ叉フックで引っ掛けたときの説明図である。
【図１７】吊り具のフック部にロープを掛け回して水中航走体を母船に引き寄せる説明図である。
【図１８】船上クレーンを操作して水中航走体を母船上に揚収する説明図である。
【符号の説明】
１  本体
２  水平翼
４  推進器
５  水平尾翼
８  垂直尾翼
２３ａ〜２３ｃ  バラスト
２９ａ，２９ｂ  揚収アイ
３０  ブイ
３１  結合ロープ
４８  荷役装置
Ａ  水中航走体
Ｂ  母船
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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