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J-GLOBAL ID：201702230409365694   整理番号：17A0565710

深海曳航体システムに関する研究 -その1 水槽模型実験と運動シミュレーション-

著者 (5件)： 中村昌彦 (九州大学 応用力学研究所(カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所)) ,  中村幸太郎 (ジャパンマリンユナイテッド株式会社(研究当時,九州大学大学院総合理工学府)) ,  野田穣士朗 (九州大学 応用力学研究所) ,  松岡晃史 (九州大学大学院総合理工学府) ,  石丸隆宏 (九州大学大学院総合理工学府)
資料名： 日本船舶海洋工学会論文集  (Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers)
巻： 24  ページ： 227-240(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： G0242B  ISSN： 1880-3717  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 現在使用されている深海曳航体システムは,曳航スピードが非常に遅い上,観測母船の船体運動が曳航体の上下揺れ・縦揺れ運動を誘起し,センサによる探査・計測に悪影響を及ぼすという問題点がある。本研究では,曳航速度向上,探査・計測・観測に悪影響を及ぼす機体運動の軽減,高精度な姿勢・深度制御が可能な深海曳航体システムの開発を目指した。システムはランチャーと曳航体からなり,曳航体は2次曳航ケーブルによりランチャーから曳航される。高精度な姿勢・深度制御が可能な深海曳航体システムを提案し,1/4スケール模型(全長:1.5m)を製作し,水槽において曳航体の深度・姿勢制御実験を行い,計算結果との比較を行った。得られた結果は次のとおりである。1)ランチャーと曳航体で構成される提案したシステムは高速曳航が可能で,制御を行わなくても曳航体の動揺を母船船尾の上下揺れやランチャーの動揺に比べて非常に小さくすることができる。2)エルロンとエレベータにより曳航体の深度制御を行うPIDコントローラの性能は良好であるが,曳航速度に応じてゲインを調節することが望ましい。3)エルロンとエレベータにより曳航体の深度・トリム角保持制御を行うPIDコントローラの性能は概ね良好であるが,エレベータの角度を変更すると曳航体の縦揺れ角度のみならず潜航深度も大きく変化するので,多入力多出力系コントローラの採用により制御性能の改善が期待できる。4)計算結果は実験結果と非常に良く一致し,構築したシミュレータを用いて実機の設計や性能の評価を精度よく行うことが可能である。

シソーラス用語： *深海潜水艇 ,  模型試験 ,  繊維強化プラスチック ,  PID動作 ,  MIMOシステム ,  運動方程式
準シソーラス用語： *深海曳航体 ,  曳航速度 ,  *ランチャ ,  二次ケーブル ,  運動シミュレーション ,  制御性能

分類 (1件)： 海洋開発用機器  (QE05010W)

引用文献 (10件)：

• 1) Homepage of WHOI, http://www.whoi.edu/scinece/instruments.
• 2) Homepage of JAMSTEC, http://www.jamstec.go.jp/e/about/equipment/ships/deepto.html.
• 3) D, Greenenwalt and P, T, Taylor : Deep-Tow Magnetic Measurements Across the Axial Valley of the Mid-Atlantic Ridge, Journal of Geophysical Research, Vol.79, No. 9, pp.4401-4405, 1974
• 4) W. Oaks and S. Paoletti : Polyhedral Medh Generation, Proceedings of 9th International Meshing Roundtable, 2000.
• 5) 梶島岳夫:乱流の数値シミュレーション,養賢堂,2003.

タイトルに関連する用語 (7件)： 深海 ,  曳航 ,  研究 ,  水槽 ,  模型実験 ,  運動 ,  シミュレーション