[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6948780B2 - Underwater vehicle - Google Patents

Underwater vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP6948780B2
JP6948780B2 JP2016226432A JP2016226432A JP6948780B2 JP 6948780 B2 JP6948780 B2 JP 6948780B2 JP 2016226432 A JP2016226432 A JP 2016226432A JP 2016226432 A JP2016226432 A JP 2016226432A JP 6948780 B2 JP6948780 B2 JP 6948780B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axial direction
main body
uneven portion
underwater vehicle
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016226432A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018083472A (en
Inventor
小松 由尚
由尚 小松
昌宏 中田
昌宏 中田
浩然 松岡
浩然 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016226432A priority Critical patent/JP6948780B2/en
Publication of JP2018083472A publication Critical patent/JP2018083472A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6948780B2 publication Critical patent/JP6948780B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)

Description

本開示は水中航走体に関する。 The present disclosure relates to an underwater vehicle.

例えば船舶の騒音を低減可能な構成として、特許文献1は、船舶の外壁面に成型円形突起付き炭素繊維シートを貼り付けることを開示している。この構成によれば、小さく規則的な円形突起物により流体抵抗力を解消することにより、エネルギーロスを大幅に削減することができるとともに、騒音防止を図ることができると考えられている。 For example, as a configuration capable of reducing the noise of a ship, Patent Document 1 discloses that a carbon fiber sheet with a molded circular protrusion is attached to an outer wall surface of the ship. According to this configuration, it is considered that energy loss can be significantly reduced and noise can be prevented by eliminating the fluid resistance by the small and regular circular protrusions.

特開2004−52547号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-52547

水中を航走可能な水中航走体には、水中航走体の本体から側方に突出する突出部を有するものがある。この種の水中航走体の周囲では、水中航走体の本体から突出する突出部と、本体の表面に沿って発達する流れの境界層との干渉により、馬蹄形渦と呼ばれる渦流れが発生する。この渦流れは、縦渦構造を有するため、渦が減衰し難く流れの下流側まで渦に起因した流速偏差や二次流れ(主流方向に直交する面内の旋回流れ成分)が残る。
このような不均一な流れ場が、突出部よりも後方に位置する推進器(プロペラなどの回転体)に流入すると、推進器の負荷変動や推進器表面での流れの剥離により、流体騒音が発生し問題となることがある。
上記事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、推進器での流体騒音の発生が抑制され、静粛性に優れた水中航走体を提供することにある。
Some underwater vehicles capable of navigating underwater have a protrusion that projects laterally from the main body of the underwater vehicle. Around this type of underwater vehicle, a vortex flow called a horseshoe-shaped vortex is generated by the interference between the protrusion protruding from the body of the underwater vehicle and the boundary layer of the flow that develops along the surface of the body. .. Since this vortex flow has a vertical vortex structure, the vortex is hard to be attenuated, and the flow velocity deviation and the secondary flow (in-plane swirling flow component orthogonal to the mainstream direction) due to the vortex remain to the downstream side of the flow.
When such a non-uniform flow field flows into a propulsion device (rotating body such as a propeller) located behind the protrusion, fluid noise is generated due to load fluctuation of the propulsion device and separation of the flow on the propulsion device surface. It may occur and cause a problem.
In view of the above circumstances, an object of at least one embodiment of the present invention is to provide an underwater vehicle in which the generation of fluid noise in the propeller is suppressed and the underwater vehicle is excellent in quietness.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る水中航走体は、
軸線方向に延びる本体と、
前記軸線方向と直交する方向に前記本体から突出する突出部と、
前記軸線方向にて前記突出部よりも後方に位置する推進器と、
を備え、
前記本体の外表面は、前記本体の軸線方向にて前記突出部よりも前方にて、前記本体の周方向に沿って前記本体を囲むように延在する少なくとも1つの凹凸部を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、
前記軸線方向を含む縦断面視にて凹曲線によって構成される凹部と、
前記軸線方向を含む縦断面視にて凸曲線によって構成され、前記軸線方向にて前記凹部の後端に連なる凸部と、
を有し、
前記突出部の前記軸線方向における前方端部は、前記本体の前記軸線方向における後方側の端部よりも前方側の端部に近い位置に位置し、
前記本体の径方向での前記凹凸部の高さをHtとするとともに前記軸線方向での前記凹凸部と前記突出部との間の距離をDとしたとき、距離比D/Htは1以上10以下である
(1) The underwater vehicle according to at least one embodiment of the present invention is
The main body extending in the axial direction and
A protruding portion protruding from the main body in a direction orthogonal to the axial direction,
A propulsion device located behind the protrusion in the axial direction,
With
The outer surface of the main body includes at least one uneven portion extending so as to surround the main body along the circumferential direction of the main body in front of the protruding portion in the axial direction of the main body.
The at least one uneven portion
A recess formed by a concave curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction, and a recess
A convex portion formed by a convex curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction and connected to the rear end of the concave portion in the axial direction.
Have,
The front end of the protrusion in the axial direction is located closer to the front end than the rear end of the main body in the axial direction .
When the height of the uneven portion in the radial direction of the main body is Ht and the distance between the uneven portion and the protruding portion in the axial direction is D, the distance ratio D / Ht is 1 or more and 10 It is as follows .

馬蹄形渦は流れの境界層と突出部との干渉により生じるため、境界層の発達を抑制することにより、馬蹄形渦の発生を抑制することができる。この点、上記構成(1)によれば、本体の外表面に設けられた凹凸部が、縦断面視にて凹曲線と凸曲線とによって構成されており、凹凸部に沿って流れる境界層の流速を速め、境界層の厚さを薄くすることができる。これにより、境界層の発達が抑制され、馬蹄形渦の生成が抑制されるので、不均一な流れ場の生成も抑制される。この結果として、上記構成(1)を有する水中航走体は、推進器での流体騒音の発生が抑制され、静粛性に優れている。 Since the horseshoe-shaped vortex is generated by the interference between the boundary layer of the flow and the protrusion, the generation of the horseshoe-shaped vortex can be suppressed by suppressing the development of the boundary layer. In this regard, according to the above configuration (1), the concavo-convex portion provided on the outer surface of the main body is composed of a concave curve and a convex curve in a vertical cross-sectional view, and the boundary layer flowing along the concavo-convex portion. The flow velocity can be increased and the thickness of the boundary layer can be reduced. As a result, the development of the boundary layer is suppressed and the formation of horseshoe-shaped vortices is suppressed, so that the formation of a non-uniform flow field is also suppressed. As a result, the underwater vehicle having the above configuration (1) is excellent in quietness because the generation of fluid noise in the propeller is suppressed.

(2)幾つかの実施形態では、上記構成(1)において、
前記本体は、
筒形状の胴部と、
前記軸線方向にて前記胴部から前方に突出する頭部と、
を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、前記頭部に位置している凹凸部を含む。
(2) In some embodiments, in the above configuration (1),
The main body
With a tubular body and
A head protruding forward from the body in the axial direction,
Including
The at least one uneven portion includes an uneven portion located on the head.

上記構成(2)によれば、凹凸部が頭部に形成されているので、簡単な構成にて、境界層の発達を抑制し、馬蹄形渦の生成を抑制することができる。 According to the above configuration (2), since the uneven portion is formed on the head, the development of the boundary layer can be suppressed and the generation of the horseshoe-shaped vortex can be suppressed with a simple configuration.

(3)幾つかの実施形態では、上記構成(1)又は(2)において、
前記本体は、
筒形状の胴部と、
前記軸線方向にて前記胴部から前方に突出する頭部と、
を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、前記胴部に位置している凹凸部を含む。
(3) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
The main body
With a tubular body and
A head protruding forward from the body in the axial direction,
Including
The at least one uneven portion includes an uneven portion located on the body portion.

上記構成(3)によれば、凹凸部が胴部に形成されているので、凹凸部を突出部の近くに配置することができる。これにより、突出部の近くで境界層の厚さを薄くすることができるので、突出部と干渉する境界層の厚さをより薄くすることができる。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。 According to the above configuration (3), since the uneven portion is formed on the body portion, the uneven portion can be arranged near the protruding portion. As a result, the thickness of the boundary layer can be reduced near the protrusion, so that the thickness of the boundary layer that interferes with the protrusion can be further reduced. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

(4)幾つかの実施形態では、上記構成(1)乃至(3)の何れか1つにおいて、
前記本体の外表面は、前記軸線方向にて前記突出部よりも前方に、複数のディンプル及び少なくとも1つの周方向溝のうち一方又は両方を更に有する。
(4) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3),
The outer surface of the body further has a plurality of dimples and one or both of at least one circumferential groove in the axial direction in front of the protrusion.

上記構成(4)によれば、複数のディンプル内又は少なくとも1つの周方向溝内で循環流(剥離泡)が発生することにより、本体の外表面に沿う流体の流れは、固体壁との接触ではなく流体(循環流)と接触することになる。このため、複数のディンプル又は少なくとも1つの周方向溝によって、境界層の発達が抑制される。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。 According to the above configuration (4), the flow of fluid along the outer surface of the main body is in contact with the solid wall due to the generation of circulating flow (separation bubbles) in a plurality of dimples or in at least one circumferential groove. Instead, it comes into contact with the fluid (circulating flow). Therefore, the development of the boundary layer is suppressed by the plurality of dimples or at least one circumferential groove. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、推進器での流体騒音の発生が抑制され、静粛性に優れた水中航走体が提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, the generation of fluid noise in the propulsion device is suppressed, and an underwater vehicle having excellent quietness is provided.

本発明の一実施形態に係る水中航走体を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the underwater vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の水中航走体の概略的な正面図である。It is a schematic front view of the underwater vehicle of FIG. 1. 図1中の領域IIIの拡大図である。It is an enlarged view of the region III in FIG. 水中航走体の凹凸部の機能を説明するための図であり、(a)は、先端からの距離と境界層の厚さとの関係を概略的に示すグラフであり、(b)は、水中航走体の凹凸部の周辺での流体の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the concavo-convex part of an underwater vehicle, FIG. It is a figure for demonstrating the flow of the fluid around the uneven part of the middle navigation body. 本発明の他の一実施形態に係る水中航走体を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the underwater vehicle which concerns on another Embodiment of this invention. 図5の水中航走体の概略的な正面図である。It is a schematic front view of the underwater vehicle of FIG. 図5中の領域VIIの拡大図である。It is an enlarged view of the region VII in FIG. 本発明の他の一実施形態に係る水中航走体を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the underwater vehicle which concerns on another Embodiment of this invention. 本発明の他の一実施形態に係る水中航走体を概略的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the underwater vehicle which concerns on another Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹突起や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. No.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also a concave protrusion or chamfering within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the part and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.

図1は、本発明の一実施形態に係る水中航走体1(1a)を概略的に示す側面図である。図2は、図1の水中航走体1(1a)の概略的な正面図である。図3は、図1中の領域IIIの拡大図である。図4は、水中航走体1(1a)の凹凸部の機能を説明するための図であり、(a)は、先端からの距離と境界層の厚さとの関係を概略的に示すグラフであり、(b)は、水中航走体1(1a)の凹凸部の周辺での流体の流れを説明するための図である。図5は、本発明の他の一実施形態に係る水中航走体1(1b)を概略的に示す側面図である。図6は、図5の水中航走体1(1b)の概略的な正面図である。図7は、図5中の領域VIIの拡大図である。図8は、本発明の他の一実施形態に係る水中航走体1(1c)を概略的に示す側面図である。図9は、本発明の他の一実施形態に係る水中航走体1(1d)を概略的に示す側面図である。 FIG. 1 is a side view schematically showing an underwater vehicle 1 (1a) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view of the underwater vehicle 1 (1a) of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of region III in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the function of the uneven portion of the underwater vehicle 1 (1a), and FIG. 4A is a graph schematically showing the relationship between the distance from the tip and the thickness of the boundary layer. (B) is a diagram for explaining the flow of fluid around the uneven portion of the underwater vehicle 1 (1a). FIG. 5 is a side view schematically showing an underwater vehicle 1 (1b) according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic front view of the underwater vehicle 1 (1b) of FIG. FIG. 7 is an enlarged view of the region VII in FIG. FIG. 8 is a side view schematically showing the underwater vehicle 1 (1c) according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a side view schematically showing the underwater vehicle 1 (1d) according to another embodiment of the present invention.

図1、図5、図8及び図9に示したように、本発明の実施形態に係る水中航走体1a〜1dは、本体(船体)3と、少なくとも1つの突出部5と、推進器としてのプロペラ7とを備えている。本体3は、軸線Axに沿う方向(軸線方向)に延びている。突出部5は、軸線方向と直交する方向に本体3から突出している。プロペラ7は、軸線方向にて突出部5よりも後方に位置している。
水中航走体1a〜1dは例えば潜水艦であり、この場合、本体3は涙滴型や葉巻型等の形状を有し、突出部5は艦橋等である。
なお以下の説明では、水中航走体1a〜1dを一括して水中航走体1とも称する。
As shown in FIGS. 1, 5, 8 and 9, the underwater navigation bodies 1a to 1d according to the embodiment of the present invention include a main body (hull) 3, at least one protrusion 5, and a propeller. It is equipped with a propeller 7 as a. The main body 3 extends in a direction along the axis Ax (axis direction). The protruding portion 5 protrudes from the main body 3 in a direction orthogonal to the axial direction. The propeller 7 is located behind the protrusion 5 in the axial direction.
The underwater vehicles 1a to 1d are, for example, submarines. In this case, the main body 3 has a shape such as a teardrop shape or a cigar shape, and the protruding portion 5 is a bridge or the like.
In the following description, the underwater vehicles 1a to 1d are also collectively referred to as the underwater vehicle 1.

図1〜図3、図4(b)、図5〜図9に示したように、水中航走体1の本体3の外表面は凹凸部9を有する。凹凸部9は、本体3の軸線方向にて突出部5よりも前方に位置し、本体3の周方向に沿って本体3を全周に渡って囲むように延在している。
そして、凹凸部9は、軸線方向を含む縦断面視にて凹曲線によって構成される凹部11と、軸線方向を含む縦断面視にて凸曲線によって構成され、軸線方向にて凹部11の後端に連なる凸部13と、を有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, 4 (b), and 5 to 9, the outer surface of the main body 3 of the underwater vehicle 1 has an uneven portion 9. The uneven portion 9 is located in front of the protruding portion 5 in the axial direction of the main body 3, and extends along the circumferential direction of the main body 3 so as to surround the main body 3 over the entire circumference.
The concave-convex portion 9 is composed of a concave portion 11 formed of a concave curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction and a convex curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction, and the rear end of the concave portion 11 in the axial direction. It has a convex portion 13 which is continuous with the above.

馬蹄形渦は流れの境界層と突出部5との干渉により生じるため、境界層の発達を抑制することにより、馬蹄形渦の発生を抑制することができる。この点、上記構成によれば、本体3の外表面に設けられた凹凸部9が、縦断面視にて凹曲線と凸曲線とによって構成されており、凹凸部9に沿う流体の流れは、図4(b)に示したように、凹凸部9の通過後に縮流される。このため、凹凸部9によって、凹凸部9に沿って流れる境界層の流速を速めることができ、図4(a)のグラフに概略的に示したように、境界層の厚さを約半分程度まで薄くすることができる。これにより、境界層の発達が抑制され、馬蹄形渦の生成が抑制されるので、不均一な流れ場の生成も抑制される。この結果として、上記構成を有する水中航走体1は、推進器としてのプロペラ7での流体騒音の発生が抑制され、静粛性に優れている。 Since the horseshoe-shaped vortex is generated by the interference between the boundary layer of the flow and the protrusion 5, the generation of the horseshoe-shaped vortex can be suppressed by suppressing the development of the boundary layer. In this regard, according to the above configuration, the concavo-convex portion 9 provided on the outer surface of the main body 3 is composed of a concave curve and a convex curve in a vertical cross-sectional view, and the flow of fluid along the concavo-convex portion 9 is As shown in FIG. 4B, the fluid is reduced after passing through the uneven portion 9. Therefore, the uneven portion 9 can increase the flow velocity of the boundary layer flowing along the uneven portion 9, and as roughly shown in the graph of FIG. 4A, the thickness of the boundary layer is reduced to about half. Can be thinned to. As a result, the development of the boundary layer is suppressed and the formation of horseshoe-shaped vortices is suppressed, so that the formation of a non-uniform flow field is also suppressed. As a result, the underwater vehicle 1 having the above configuration is excellent in quietness because the generation of fluid noise in the propeller 7 as a propeller is suppressed.

幾つかの実施形態では、凹部11を構成する曲面、及び、軸線方向にて凹部11の前端に連なる本体3の外表面の部分を構成する曲面は連続曲面を構成しており、これらの曲面間の接続線における1階微分まで連続である。
同様に、幾つかの実施形態では、凹部11を構成する曲面、及び、凸部13を構成する曲面は連続曲面を構成しており、これらの曲面間の接続線における1階微分まで連続である。
また同様に、幾つかの実施形態では、凸部13を構成する曲面、及び、軸線方向にて凸部13の後端に連なる本体3の外表面の部分を構成する曲面は連続曲面を構成しており、これらの曲面間の接続線における1階微分まで連続である。
In some embodiments, the curved surface forming the concave portion 11 and the curved surface forming the outer surface portion of the main body 3 connected to the front end of the concave portion 11 in the axial direction form a continuous curved surface, and between these curved surfaces. It is continuous up to the first derivative in the connecting line of.
Similarly, in some embodiments, the curved surface forming the concave portion 11 and the curved surface forming the convex portion 13 form a continuous curved surface, and are continuous up to the first derivative in the connecting line between these curved surfaces. ..
Similarly, in some embodiments, the curved surface forming the convex portion 13 and the curved surface forming the outer surface portion of the main body 3 connected to the rear end of the convex portion 13 in the axial direction form a continuous curved surface. It is continuous up to the first derivative in the connecting line between these curved surfaces.

幾つかの実施形態では、図3及び図7に示したように、縦断面視にて凹部11を構成する凹曲線は、一定の曲率半径R1を有する円弧A1によって構成されている。そして、縦断面視にて凸部13を構成する凸曲線は、一定の曲率半径R2を有する円弧A2によって構成されている。 In some embodiments, as shown in FIGS. 3 and 7, the concave curve constituting the recess 11 in vertical cross-sectional view is composed of an arc A1 having a constant radius of curvature R1. The convex curve forming the convex portion 13 in the vertical cross-sectional view is composed of an arc A2 having a constant radius of curvature R2.

幾つかの実施形態では、図3及び図7に示したように、凹凸部9は、縦断面視にて円弧A1及び円弧A2のみによって構成され、軸線方向での凹凸9部の長さをLtとし、軸線方向での凹部11の長さをL1としたとき、長さLtに対する長さL1の比L1/Ltは、0.2以上0.5以下である。
上記構成によれば、比L1/Ltが0.2以上0.5以下であることにより、凹凸部9及びその周辺での境界層の剥離を確実に抑制しながら、境界層の流速を速くすることができる。
In some embodiments, as shown in FIGS. 3 and 7, the concavo-convex portion 9 is composed of only the arc A1 and the arc A2 in the vertical cross-sectional view, and the length of the concavo-convex portion 9 in the axial direction is Lt. When the length of the recess 11 in the axial direction is L1, the ratio L1 / Lt of the length L1 to the length Lt is 0.2 or more and 0.5 or less.
According to the above configuration, when the ratio L1 / Lt is 0.2 or more and 0.5 or less, the flow velocity of the boundary layer is increased while surely suppressing the peeling of the boundary layer in and around the uneven portion 9. be able to.

幾つかの実施形態では、凹凸部9は、縦断面視にて円弧A1及び円弧A2のみによって構成され、本体3の径方向での凹凸部9の高さをHt、凹凸部9の後方での本体3の外径をDbとしたとき、高さ比Ht/Dbは、0.08以上0.22以下である。
上記構成によれば、高さ比Ht/Dbが0.08以上0.22以下であることにより、凹凸部9及びその周辺での境界層の剥離を確実に抑制しながら、境界層の流速を速くすることができる。
なお、本体3の径方向とは軸線Axと直交する方向である。
In some embodiments, the concavo-convex portion 9 is composed of only the arc A1 and the arc A2 in a vertical cross-sectional view, the height of the concavo-convex portion 9 in the radial direction of the main body 3 is Ht, and the height of the concavo-convex portion 9 is behind the concavo-convex portion 9. When the outer diameter of the main body 3 is Db, the height ratio Ht / Db is 0.08 or more and 0.22 or less.
According to the above configuration, since the height ratio Ht / Db is 0.08 or more and 0.22 or less, the flow velocity of the boundary layer is reduced while surely suppressing the peeling of the boundary layer in the uneven portion 9 and its surroundings. Can be faster.
The radial direction of the main body 3 is a direction orthogonal to the axis Ax.

幾つかの実施形態では、図1、図3、図4(b)、図5、図7及び図8に示したように、本体3は、胴部15と頭部17とを有する。
胴部15は、円筒形状を有しており、軸線方向にて本体3の中間に位置している。突出部5は胴部15から突出している。なお胴部15の断面形状は真円形状である必要は無い。
頭部17は、軸線方向にて胴部15から前方に突出している。頭部17の外径は、軸線方向にて胴部15から離れるほど徐々に小さくなっている。
In some embodiments, the body 3 has a torso 15 and a head 17, as shown in FIGS. 1, 3, 4 (b), 5, 7, and 8.
The body portion 15 has a cylindrical shape and is located in the middle of the main body 3 in the axial direction. The protruding portion 5 protrudes from the body portion 15. The cross-sectional shape of the body portion 15 does not have to be a perfect circular shape.
The head 17 projects forward from the body 15 in the axial direction. The outer diameter of the head portion 17 gradually decreases as the distance from the body portion 15 increases in the axial direction.

幾つかの実施形態では、図1、図3及び図4(b)に示したように、凹凸部9は頭部17に位置している。
上記構成によれば、凹凸部9が頭部17に形成されているので、胴部15の形状を変更することなく、簡単な構成にて、境界層の発達を抑制し、馬蹄形渦の生成を抑制することができる。
In some embodiments, the uneven portion 9 is located on the head 17, as shown in FIGS. 1, 3 and 4 (b).
According to the above configuration, since the uneven portion 9 is formed on the head 17, the development of the boundary layer is suppressed and the horseshoe-shaped vortex is generated by a simple configuration without changing the shape of the body portion 15. It can be suppressed.

幾つかの実施形態では、図5、図7、図8及び図9に示したように、凹凸部9は、胴部15に位置している。
上記構成によれば、凹凸部9が胴部15に形成されているので、凹凸部9を突出部5の近くに配置することができる。これにより、突出部5の近くで境界層の厚さを薄くすることができるので、突出部5と干渉する境界層の厚さをより薄くすることができる。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。
In some embodiments, the uneven portion 9 is located on the body portion 15, as shown in FIGS. 5, 7, 8 and 9.
According to the above configuration, since the uneven portion 9 is formed on the body portion 15, the uneven portion 9 can be arranged near the protruding portion 5. As a result, the thickness of the boundary layer can be reduced near the protrusion 5, so that the thickness of the boundary layer that interferes with the protrusion 5 can be further reduced. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

幾つかの実施形態では、図7に示したように、軸線方向での凹凸部9と突出部5との間の距離をDとしたとき、距離比D/Htは1以上10以下である。
上記構成によれば、距離比D/Htが1以上10以下であるので、凹凸部9が突出部5の近くに配置されている。これにより、突出部5の近くで境界層の厚さを薄くすることができるので、突出部5と干渉する境界層の厚さをより薄くすることができる。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。
In some embodiments, as shown in FIG. 7, the distance ratio D / Ht is 1 or more and 10 or less, where D is the distance between the uneven portion 9 and the protruding portion 5 in the axial direction.
According to the above configuration, since the distance ratio D / Ht is 1 or more and 10 or less, the uneven portion 9 is arranged near the protruding portion 5. As a result, the thickness of the boundary layer can be reduced near the protrusion 5, so that the thickness of the boundary layer that interferes with the protrusion 5 can be further reduced. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

幾つかの実施形態では、本体3の外表面は、図8に示したように、軸線方向にて突出部5よりも前方に、複数のディンプル(凹み)19を更に有する。
上記構成によれば、ディンプル19内で循環流(剥離泡)が発生することにより、本体3の外表面に沿う流体の流れは、固体壁との接触ではなく流体(循環流)と接触することになる。このため、複数のディンプル19によって、境界層の発達が抑制される。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。
In some embodiments, the outer surface of the body 3 further has a plurality of dimples 19 in the axial direction in front of the protrusions 5, as shown in FIG.
According to the above configuration, the circulation flow (separation foam) is generated in the dimple 19, so that the flow of the fluid along the outer surface of the main body 3 is not in contact with the solid wall but in contact with the fluid (circulation flow). become. Therefore, the development of the boundary layer is suppressed by the plurality of dimples 19. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

幾つかの実施形態では、本体3の外表面は、図9に示したように、軸線方向にて突出部5よりも前方に、少なくとも1つの周方向溝21を更に有する。
上記構成によれば、周方向溝21内で循環流(剥離泡)が発生することにより、本体3の外表面に沿う流体の流れは、固体壁との接触ではなく流体(循環流)と接触することになる。このため、少なくとも1つの周方向溝21によって、境界層の発達が抑制される。この結果として、馬蹄形渦の生成をより一層抑制することができる。
In some embodiments, the outer surface of the body 3 further has at least one circumferential groove 21 in the axial direction anterior to the protrusion 5 as shown in FIG.
According to the above configuration, the circulating flow (separation bubbles) is generated in the circumferential groove 21, so that the fluid flow along the outer surface of the main body 3 is not in contact with the solid wall but in contact with the fluid (circulating flow). Will be done. Therefore, the development of the boundary layer is suppressed by at least one circumferential groove 21. As a result, the formation of horseshoe-shaped vortices can be further suppressed.

本発明は、上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した幾つかの実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した実施形態では、本体3の胴部15及び頭部17のうち何れか一方に凹凸部9が形成されていたが、胴部15及び頭部17の両方に凹凸部9が形成されていてもよい。つまり、凹凸部9は少なくとも1つ以上形成されていればよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned some embodiments, and includes a form in which some of the above-described embodiments are modified and a form in which these embodiments are appropriately combined.
For example, in the above-described embodiment, the uneven portion 9 is formed on either one of the body portion 15 and the head portion 17 of the main body 3, but the uneven portion 9 is formed on both the body portion 15 and the head portion 17. You may be. That is, at least one uneven portion 9 may be formed.

1,1a〜1d 水中航走体
3 本体(船体)
5 突出部
7 プロペラ
9 凹凸部
11 凹部
13 凸部
15 胴部
17 頭部
19 ディンプル
21 周方向溝
Ax 軸線
A1,A2 円弧
R1,R2 曲率半径
1,1a ~ 1d Underwater Navigating Body 3 Main Body (Hull)
5 Protruding part 7 Propeller 9 Concavo-convex part 11 Concave part 13 Convex part 15 Body part 17 Head 19 Dimple 21 Circumferential groove Ax Axis A1, A2 Arc R1, R2 Radius of curvature

Claims (4)

軸線方向に延びる本体と、
前記軸線方向と直交する方向に前記本体から突出する突出部と、
前記軸線方向にて前記突出部よりも後方に位置する推進器と、
を備え、
前記本体の外表面は、前記本体の軸線方向にて前記突出部よりも前方にて、前記本体の周方向に沿って前記本体を囲むように延在する少なくとも1つの凹凸部を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、
前記軸線方向を含む縦断面視にて凹曲線によって構成される凹部と、
前記軸線方向を含む縦断面視にて凸曲線によって構成され、前記軸線方向にて前記凹部の後端に連なる凸部と、
を有し、
前記突出部の前記軸線方向における前方端部は、前記本体の前記軸線方向における後方側の端部よりも前方側の端部に近い位置に位置し、
前記本体の径方向での前記凹凸部の高さをHtとするとともに前記軸線方向での前記凹凸部と前記突出部との間の距離をDとしたとき、距離比D/Htは1以上10以下であることを特徴とする水中航走体。
The main body extending in the axial direction and
A protruding portion protruding from the main body in a direction orthogonal to the axial direction,
A propulsion device located behind the protrusion in the axial direction,
With
The outer surface of the main body includes at least one uneven portion extending so as to surround the main body along the circumferential direction of the main body in front of the protruding portion in the axial direction of the main body.
The at least one uneven portion
A recess formed by a concave curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction, and a recess
A convex portion formed by a convex curve in a vertical cross-sectional view including the axial direction and connected to the rear end of the concave portion in the axial direction.
Have,
The front end of the protrusion in the axial direction is located closer to the front end than the rear end of the main body in the axial direction .
When the height of the uneven portion in the radial direction of the main body is Ht and the distance between the uneven portion and the protruding portion in the axial direction is D, the distance ratio D / Ht is 1 or more and 10 underwater vehicle, characterized in that at most.
前記本体は、
筒形状の胴部と、
前記軸線方向にて前記胴部から前方に突出する頭部と、
を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、前記頭部に位置している凹凸部を含むことを特徴とする請求項1に記載の水中航走体。
The main body
With a tubular body and
A head protruding forward from the body in the axial direction,
Including
The underwater vehicle according to claim 1, wherein the at least one uneven portion includes an uneven portion located on the head.
前記本体は、
筒形状の胴部と、
前記軸線方向にて前記胴部から前方に突出する頭部と、
を含み、
前記少なくとも1つの凹凸部は、前記胴部に位置している凹凸部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の水中航走体。
The main body
With a tubular body and
A head protruding forward from the body in the axial direction,
Including
The underwater vehicle according to claim 1 or 2, wherein the at least one uneven portion includes an uneven portion located on the body portion.
前記本体の外表面は、前記軸線方向にて前記突出部よりも前方に、複数のディンプル及び少なくとも1つの周方向溝のうち一方又は両方を更に有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の水中航走体。
Any of claims 1 to 3, wherein the outer surface of the main body further has one or both of a plurality of dimples and at least one circumferential groove in front of the protrusion in the axial direction. The underwater vehicle according to item 1.
JP2016226432A 2016-11-22 2016-11-22 Underwater vehicle Active JP6948780B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016226432A JP6948780B2 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Underwater vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016226432A JP6948780B2 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Underwater vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018083472A JP2018083472A (en) 2018-05-31
JP6948780B2 true JP6948780B2 (en) 2021-10-13

Family

ID=62237529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016226432A Active JP6948780B2 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Underwater vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6948780B2 (en)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51146088A (en) * 1975-06-06 1976-12-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Means for reducing fluid resistance
JPS60174699U (en) * 1984-04-27 1985-11-19 三菱重工業株式会社 Submersible with horseshoe vortex prevention device
US5058521A (en) * 1989-05-25 1991-10-22 Payne Engineering Company Submarine with keel wing for effectively countering tendency to snap roll in high speed turns while fully submerged
JPH04368294A (en) * 1991-06-17 1992-12-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dissimilar member joint structure
JPH0592092U (en) * 1992-05-07 1993-12-14 昌仁 遠藤 Surface structure of the hull
JPH1047315A (en) * 1996-07-29 1998-02-17 Junichi Hirata Fluid resistance reducing apparatus
EP1470338A4 (en) * 2002-01-03 2012-01-11 Pax Scient Inc Vortex ring generator
JP4928776B2 (en) * 2005-12-07 2012-05-09 三菱重工業株式会社 Underwater vehicle
JP2008018899A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Japan Agengy For Marine-Earth Science & Technology Underwater vessel
CN101372256A (en) * 2007-08-24 2009-02-25 田秋野 Case of ship, fish torpedo and sea wolf
US20120145066A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 King Ron M Subsurface Vortex Assisted Distributed Propulsion Active Hull
CN103085938A (en) * 2011-11-03 2013-05-08 王聪 Anti-cavitation method for underwater high-speed navigation body
KR101621606B1 (en) * 2014-05-19 2016-05-16 서울대학교산학협력단 Underwater Moving Apparatus Enhanced Maneuver Performance
CN105314097A (en) * 2014-08-01 2016-02-10 郭宏斌 Anti-dragging device with vortex forming anti-dragging shell pieces

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018083472A (en) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011178222A (en) Ship
JP2013063768A (en) Propeller nozzle
CN107428403B (en) Ship with a detachable cover
KR20160096195A (en) Stern duct, stern attachment, method of designing stern duct, and ship equipped with stern duct
JP6422020B2 (en) Twin skeg ship
JP6948780B2 (en) Underwater vehicle
US9227710B2 (en) Cylindrical underwater vehicle with vertical end plate attached to partially movable rudder
JP2006306304A (en) Propulsion device and its manufacturing method
KR101310961B1 (en) Propeller Boss Cap of the Ship
CN105764791A (en) Duct device
KR20120098941A (en) Thruster with duct attached and vessel comprising same
WO2018025644A1 (en) Ship
ITGE20110036A1 (en) INTUBATED NAVAL PROPELLER
WO2018020749A1 (en) Ship
KR102143323B1 (en) Pin unit device and ship equipped with it
JP2022108258A5 (en)
JP6239711B1 (en) Ship duct equipment
JP6446073B2 (en) Reaction rudder
JP7237718B2 (en) Rudders and ships equipped with them
KR101475271B1 (en) Flow control apparatus of open shaft type ship
US9476490B2 (en) Extended turbine blade
KR20090112378A (en) Propeller with Skew Line of Arc Type
KR101911100B1 (en) Propulsion improving apparatus of ship
JPS5816981A (en) Wring propeller with duct
TWI627102B (en) Lift generator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200721

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200908

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210226

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210226

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210309

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210316

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20210423

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20210427

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210511

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210803

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210914

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6948780

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150