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公開番号2025169110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074141
出願日2024-04-30
発明の名称揚力可変水中翼
出願人有限会社金鹿哲学承継塾
代理人個人
主分類B63H 25/38 20060101AFI20251105BHJP(船舶またはその他の水上浮揚構造物;関連艤装品)
要約【課題】翼面の面積を増減させることにより航行体の進行方向を制御できる水中翼を提供する。
【解決手段】本発明に係る水中翼は、航行体の運動を制御する水中翼であって、水中翼本体の翼面の面積を変化させることができる水中翼である。水中翼は、第1板状体と、第2板状体と、第3板状体とが3層に積層された構造を有している。第1板状体と第2板状体の周縁部は接続されて箱体を構成し、箱体の内側に第3板状体が、スリットの長さ方向と垂直な方向に移動可能に収容されている。回転軸は箱体に接続されている。そして、第3板状体の前方上側に抵抗板が2つ上に向くように設けられている。

【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
航行体の運動を制御する水中翼であって、水中翼本体の翼面の面積を変化させることができる水中翼。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記水中翼本体が複数の板状体から構成され、前記全ての板状体には前記全ての板状体を貫通するスリットが形成され、前記複数の板状体の相対位置の変化により、前記スリットの貫通面積が変化する請求項１に記載の水中翼。
【請求項３】
長さ方向が前記回転軸と平行な前記スリットが前記回転軸と平行に複数形成され、前記複数の板状体が前記スリットの長さ方向と垂直な方向に相対的な位置変化をする請求項２に記載の水中翼。
【請求項４】
前記水中翼本体が、２層の板状体から構成される請求項３に記載の水中翼。
【請求項５】
前記水中翼本体が、第１板状体と第２板状体と第３板状体との３層構造からなり、
前記第１板状体と前記第２板状体とが前記回転軸と直交する両辺にて接合された箱体を形成し、前記箱体に水中翼本体の回転軸が設けられ、前記箱体内に前記第３板状体が、前記スリットの長さ方向と垂直な方向に摺動可能に設けられている請求項３に記載の水中翼。
【請求項６】
前記第３板状体に前記箱体から突出する態様で前記回転軸と平行に立設された抵抗板を有する請求項５に記載の水中翼。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚力を変化させることが可能な水中翼に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、水上、水中を航行する移動体（以下「航行体」という。）の進行や深度の制御は、水中翼（舵を含む）の角度を変化させることで行われている。例えば、特許文献１に記載の潜水艦の自動深度保持装置では、潜舵と横舵とを制御して船体にモーメントを与えて深度を制御する深度保持装置であって、潜舵に加わる舵制御信号と潜舵の舵角限界値との差を検出しつつ舵制御信号が舵角限界値を超える場合には潜舵を舵角限界値に保持したまま舵角限界値を超える潜舵角範囲は横舵で補正しつつ設定深度を保持させる潜水艦の自動深度保持装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の自動深度保持装置は、特に低速度の場合の深度制御機能が改善される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
公開特許公報昭６１－１１０６９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の自動深度保持装置も舵角を変化させて船体の方向を制御するという点では、従来の航行体の方向制御と同じであり、舵の方向が変わるまでに時間を要し、短時間で船体の方向を制御できないという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、翼面の面積を増減させることにより航行体の進行方向を制御できる水中翼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１形態に係る水中翼は、航行体の運動を制御する水中翼であって、水中翼本体の翼面の面積を変化させることができる水中翼である。
【０００８】
一般に水中翼が作る揚力は以下の式で表される。
Ｆ＝ＣＬ・１/２ρＵ・Ｕ・Ｓ
但し
Ｆ：揚力
ＣＬ：揚力係数水中翼の形状によって決まり、水中翼の迎角の関数となる。
ρ：水の密度
Ｕ：水の流入速度
Ｓ：翼面の面積
本発明の第１形態に係る水中翼は、上式のＳ、翼面の面積を変化させて揚力Ｆを制御しようとするものである。
翼面の面積を変化させる機構としては、水中翼に設けられたスリットを開閉させる機構が考えられる。また回転可能な複数のフィンを水中翼の回転軸と並行に並べて構成する機構も考えられる。
【０００９】
本発明の第２形態に係る水中翼は、第１形態に係る水中翼であって、前記水中翼本体が複数の板状体から構成され、前記全ての板状体には前記全ての板状体を貫通するスリットが形成され、前記複数の板状体の相対位置の変化により、前記スリットの貫通面積が変化する水中翼である。
複数の板状体の相対位置を変化させることで、全ての板状体を貫通する総面積が変化する結果、水中翼の迎角を一定に保った状態でも揚力を変化させることができる。
【００１０】
本発明の第３形態に係る水中翼は、第２形態に係る水中翼であって、長さ方向が前記回転軸と平行な前記スリットが前記回転軸と平行に複数形成され、前記複数の板状体が前記スリットの長さ方向と垂直な方向に相対的な位置変化をする水中翼である。
水中翼の回転軸は通常航行体の進行方と直交する方向に設けられているので、本発明の第３形態に係る水中翼はスリットに、航行体が進むことで生じる水流による抵抗を力に変える機構を付加することで、水流を利用してスリットを開閉させることも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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