JP2533941B2 - Hydrofoil test equipment - Google Patents
Hydrofoil test equipmentInfo
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- JP2533941B2 JP2533941B2 JP1174831A JP17483189A JP2533941B2 JP 2533941 B2 JP2533941 B2 JP 2533941B2 JP 1174831 A JP1174831 A JP 1174831A JP 17483189 A JP17483189 A JP 17483189A JP 2533941 B2 JP2533941 B2 JP 2533941B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、船尾と船首に翼を有する水中翼船を試験す
るための装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for testing hydrofoil vessels having stern and bow wings.
従来の技術 従来から、このような水中翼船に備えられている翼な
どを駆動するための制御信号発生手段が正常に動作する
かどうかを試験するために、模擬信号として、直流電圧
を印加して入力しており、翼などを制御する制御回路の
出力を測定し、このようにして水中翼船の試験を行つて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to test whether or not the control signal generating means for driving the wings or the like provided in such a hydrofoil ship operates normally, a DC voltage is applied as a simulation signal. The output of the control circuit that controls the wings, etc. is measured, and the hydrofoil ship is tested in this manner.
発明が解決すべき課題 このような先行技術では、直流電圧を制御信号発生手
段に入力して模擬的な動作を行わせている。したがつて
制御信号発生手段の静的な直流利得しかチエツクするこ
とができないため、実際の翼走時におけるのと同様な試
験を行うことができず、試験の可能な範囲が限られるこ
とになつた。Problems to be Solved by the Invention In such a prior art, a DC voltage is input to the control signal generating means to perform a simulated operation. Therefore, since only the static DC gain of the control signal generating means can be checked, it is not possible to carry out the same test as in actual wing flight, which means that the testable range is limited. It was
本発明の目的は、水中翼船の翼走中などのような動特
性をチエツクすることができるようにした水中翼船の試
験装置を提供することである。It is an object of the present invention to provide a hydrofoil tester capable of checking dynamic characteristics such as when the hydrofoil is in flight.
課題を解決するための手段 本発明は、船首と船尾に設けられる翼と、 入力信号に応答して、前記翼を駆動するための制御信
号を発生する制御信号発生手段と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、翼を駆
動する手段とを有する水中翼船の試験装置において、 交流信号を発生して前記入力信号として与える交流信
号発生回路と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、制御信
号発生手段の利得を測定する利得計と、 予め定める利得を表す信号を導出する比較信号発生回
路と、 利得計と比較信号発生回路との各出力の差を演算する
減算回路と、 角変位する指針と、この指針が角変位する範囲を表す
表示板とを有し、減算回路の出力に応答して、前記対応
した角変位量だけ指針が角変位し、表示板には、許容さ
れる利得の範囲に対応して指針の角変位する範囲が表示
されている指示計とを含むことを特徴とする水中翼船の
試験装置である。Means for Solving the Problems The present invention provides a wing provided on a bow and a stern, a control signal generating means for generating a control signal for driving the wing in response to an input signal, and a control signal generating means. In a test apparatus for a hydrofoil having a means for driving a wing in response to the control signal of, an AC signal generating circuit for generating an AC signal and giving it as the input signal, and a control signal from the control signal generating means. In response, a gain meter that measures the gain of the control signal generating means, a comparison signal generation circuit that derives a signal that represents a predetermined gain, and a subtraction circuit that calculates the difference between the outputs of the gain meter and the comparison signal generation circuit. And a pointer for angular displacement and a display plate showing the range of angular displacement of the pointer. In response to the output of the subtraction circuit, the pointer is angularly displaced by the corresponding angular displacement amount, and The range of allowable gains A test device of hydrofoils which comprises a indicator that range angular displacement of the pointer corresponds is displayed.
さらに本発明は、船首と船尾に設けられる翼と、 入力信号に応答して、前記翼を駆動するための制御信
号を発生する制御信号発生手段と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、翼を駆
動する手段とを有する水中翼船の試験装置において、 交流信号を発生して前記入力信号として与える交流信
号発生回路と、 交流信号発生手段からの制御信号に応答して、制御信
号発生手段からの制御信号の位相差を測定する位相差計
と、 予め定める位相差を表す信号を導出する比較信号発生
回路と、 位相差計と比較信号発生回路との各出力の差を演算す
る減算回路と、 角変位する指針と、この指針が角変位する範囲を表す
信号板とを有し、減算回路の出力に応答して、前記対応
した角変位量だけ指針が角変位し、表示板には、許容さ
れる位相差の範囲に対応して指針の角変位する範囲が表
示されている指示計とを含むことを特徴とする水中翼船
の試験装置である。Further, the present invention provides a wing provided on the bow and stern, a control signal generating means for generating a control signal for driving the wing in response to an input signal, and a control signal for responding to the control signal from the control signal generating means. In a test apparatus for a hydrofoil having a means for driving a wing, an AC signal generating circuit for generating an AC signal and giving it as the input signal, and a control signal in response to a control signal from the AC signal generating means. A phase difference meter for measuring the phase difference of the control signal from the generating means, a comparison signal generation circuit for deriving a signal representing a predetermined phase difference, and a difference between the outputs of the phase difference meter and the comparison signal generation circuit. It has a subtraction circuit, a pointer for angular displacement, and a signal plate indicating the range in which the pointer is angularly displaced. In response to the output of the subtraction circuit, the pointer is angularly displaced by the corresponding angular displacement amount, and the display board Of the allowable phase difference A hydrofoil tester, comprising: an indicator displaying a range of angular displacement of a pointer corresponding to the range.
作 用 本発明に従えば、入力信号に応答して翼を駆動するた
めの制御信号を発生して駆動手段に与えるための制御信
号発生手段には、入力信号として交流信号を用い、これ
によつて、実際の翼走中などにおける制御信号発生手段
の利得または制御信号の位相差を測定し、このようにし
て動特性のチエツクを行うことができるようになる。Operation According to the present invention, the control signal generating means for generating the control signal for driving the blade in response to the input signal and giving it to the driving means uses the AC signal as the input signal. Then, the gain of the control signal generating means or the phase difference between the control signals during the actual wing running can be measured, and the dynamic characteristics can be checked in this manner.
またこのような制御信号発生手段からの制御信号の利
得を利得計によつて測定し、その利得計の出力を、予め
定める利得を表す信号と比較し、その差を減算回路によ
つて求め、この差が指示計の指針が指示する表示板の許
容される利得の範囲にあるときに、制御信号発生手段が
正常に動作するものとして判断することができる。この
ことは制御信号発生手段からの制御信号の位相差をチエ
ツクすることによつてもまた同様にして水中翼船の試験
を行うことができる。Further, the gain of the control signal from such control signal generating means is measured by a gain meter, the output of the gain meter is compared with a signal representing a predetermined gain, and the difference is obtained by a subtraction circuit, When this difference is within the allowable gain range of the display plate indicated by the pointer of the indicator, it can be determined that the control signal generating means operates normally. By checking the phase difference of the control signals from the control signal generating means, the hydrofoil vessel can be tested in the same manner.
交流信号の周波数は、手動によつて、あるいはまた自
動的にスイープして変化させることもでき、あるいはま
た交流信号は、FFT(高速フーリエ変換器)を使つて抽
出する周波数を変えていつてもよい。The frequency of the AC signal can be changed by sweeping manually or also automatically, or the AC signal can be changed by using an FFT (Fast Fourier Transform) to change the extracted frequency. .
実施例 第1図は、本発明の一実施例の全体のブロツク図であ
る。本件水中翼船の制御信号発生手段41は入力端子Piと
出力端子Qiとを有し、入力端子Piに与えられる入力信号
に応答して、制御信号発生手段41に含まれている制御回
路Ciは制御信号を出力端子Qiに導出する。交流信号発生
回路42は、交流信号である正弦波発生回路43とその周波
数を変化して設定するための周波数設定回路44とを有
し、この設定回路44において設定された周波数の正弦波
がライン45に導出されて、入力端子Piに与えられる。こ
のライン45に導出される交流信号である正弦波の波形は
第2図に示されているとおりであり、その振幅はviであ
り、位相は予め定める値からθiだけずれており、この
正弦波V1は第1式で示されるとおりである。Embodiment FIG. 1 is an overall block diagram of an embodiment of the present invention. The control signal generating means 41 of the present hydrofoil has an input terminal Pi and an output terminal Qi, and in response to the input signal given to the input terminal Pi, the control circuit Ci included in the control signal generating means 41 is The control signal is led to the output terminal Qi. The AC signal generation circuit 42 has a sine wave generation circuit 43 which is an AC signal and a frequency setting circuit 44 for changing and setting the frequency thereof, and the sine wave of the frequency set by the setting circuit 44 is a line. It is led to 45 and given to the input terminal Pi. The waveform of the sine wave, which is the AC signal derived on the line 45, is as shown in FIG. 2, the amplitude is vi, and the phase is deviated from the predetermined value by θi. V1 is as shown in the first equation.
V1=vi・sin(ωt−θi) …(1) ここでviは振幅を表し、ωは角周波数を表し、tは時
間経過を表す。V1 = vi · sin (ωt−θi) (1) Here, vi represents the amplitude, ω represents the angular frequency, and t represents the passage of time.
制御信号発生回路41では、出力端子Qiには第3図に示
される出力波形V2を導出する。In the control signal generating circuit 41, the output waveform V2 shown in FIG. 3 is derived at the output terminal Qi.
V2=v0・sin(ωt−θo) …(2) ここでv0は出力端子Qiからライン46に導出される制御
信号の振幅であり、θoは基準値との位相差である。V2 = v0.sin ([omega] t- [theta] o) (2) where v0 is the amplitude of the control signal derived from the output terminal Qi to the line 46, and [theta] o is the phase difference from the reference value.
ライン45,46からの出力は、利得計47にそれぞれ与え
られ、制御回路Ciの利得を表す直流電圧がライン48から
導出される。このライン48の電圧V3は第3式で示される
とおりである。The outputs from the lines 45 and 46 are supplied to a gain meter 47, respectively, and a DC voltage representing the gain of the control circuit Ci is derived from the line 48. The voltage V3 on the line 48 is as shown in the third equation.
比較信号発生手段50は、第1比較信号発生回路51と、
第2比較信号発生回路52とを有する。減算回路53には、
第1比較信号発生回路51からライン54を介する予め定め
る直流電圧が与えられる。減算回路53の出力電圧V4は、
第4式で示されるとおりである。 The comparison signal generation means 50 includes a first comparison signal generation circuit 51,
And a second comparison signal generation circuit 52. The subtraction circuit 53 has
A predetermined DC voltage is applied from the first comparison signal generating circuit 51 via the line 54. The output voltage V4 of the subtraction circuit 53 is
This is as shown in the fourth formula.
ここでライン54を介して第1比較信号発生回路51から
導出される直流電圧値をVRGとする。 Here, the DC voltage value derived from the first comparison signal generation circuit 51 via the line 54 is VRG.
減算回路53の出力電圧V4は、増幅回路55において増幅
され、直流電圧計である指示計56で表示される。この指
示計56は軸線57のまわりに角変位する指針58と、この指
針58の背後に設けられる表示板59とを有する。指針58は
増幅回路55の出力電圧に比例した角変位量で、角変位す
る。表示板59には、許容される利得の範囲が参照符60で
示されるように表示され、制御回路Ciが故障であると判
断すべきときに指針58が位置する範囲が参照符61,62で
示されるように表示される。したがつて、指針53が許容
利得範囲60にあるとき制御回路Ciは正常に動作するもの
と判断することができ、その他の範囲61,62にあるとき
制御回路Ciが故障などを生じて異常であるものと判断す
ることができる。またこの指針58の角変位位置を見るこ
とによつて、制御回路Ciの異常の程度を知ることができ
る。The output voltage V4 of the subtraction circuit 53 is amplified by the amplification circuit 55 and displayed by the indicator 56, which is a DC voltmeter. The indicator 56 has a pointer 58 that is angularly displaced about an axis 57, and a display plate 59 provided behind the pointer 58. The pointer 58 is angularly displaced by an amount of angular displacement proportional to the output voltage of the amplifier circuit 55. On the display board 59, the range of allowable gain is displayed as indicated by reference numeral 60, and the range in which the pointer 58 is located when the control circuit Ci should be judged to be defective is indicated by reference numerals 61, 62. Displayed as shown. Therefore, it can be judged that the control circuit Ci operates normally when the pointer 53 is in the allowable gain range 60, and when the pointer 53 is in the other ranges 61 and 62, the control circuit Ci is out of order due to a failure or the like. It can be judged that there is. Further, by looking at the angular displacement position of the pointer 58, the degree of abnormality of the control circuit Ci can be known.
ライン45を介する正弦波とライン46を介する制御回路
Ciの出力とは、位相差計63に与えられて、それらの位相
差(θo−θi)を表す直流電圧V5がライン64に導出さ
れる。Sine wave on line 45 and control circuit on line 46
The output of Ci is given to the phase difference meter 63, and the DC voltage V5 representing the phase difference (θo−θi) is derived to the line 64.
V5=k1・(θo−θi) …(5) ここでk1は定数である。ライン64を介する位相差計63
の出力は、減算回路65に与えられる。減算回路65には、
比較信号発生手段50の第2比較信号発生回路52から予め
定める直流電圧VRPがライン66を介して与えられる。減
算回路65はライン67に、電圧V6を導出する。V5 = k1 · (θo−θi) (5) where k1 is a constant. Phase difference meter 63 via line 64
Is output to the subtraction circuit 65. The subtraction circuit 65 has
A predetermined direct-current voltage VRP is applied from the second comparison signal generating circuit 52 of the comparison signal generating means 50 via a line 66. Subtractor circuit 65 derives voltage V6 on line 67.
V6=V5−VRP =k1・(θo−θi)−VRP …(6) ライン67を介する減算回路65からの信号は増幅回路68
に与えられて増幅され、直流電圧計である指示計69に与
えられる。指示計69は前述の指示計56と類似の構成を有
し、軸線70のまわりに角変位する指針71と、その指針71
の背後に設けられた表示板72とを有する。表示板72に
は、許容される位相差の範囲が参照符73で示されるよう
に表示され、また故障などの異常であることを表す範囲
74,75が表示されている。V6 = V5−VRP = k1 · (θo−θi) −VRP (6) The signal from the subtraction circuit 65 via the line 67 is an amplification circuit 68.
To the indicator 69 which is a DC voltmeter. The indicator 69 has a structure similar to that of the indicator 56 described above, and includes a pointer 71 that is angularly displaced around the axis 70, and the pointer 71.
And a display plate 72 provided behind. On the display plate 72, the range of allowable phase difference is displayed as indicated by the reference numeral 73, and the range indicating an abnormality such as a failure
74,75 are displayed.
このようにして制御回路Ciの動特性、すなわち周波数
特性をチエツクすることにより本件水中翼船の試験を行
うことができる。In this way, by checking the dynamic characteristics of the control circuit Ci, that is, the frequency characteristics, the test of the hydrofoil can be conducted.
第4図を参照して、一般的に、制御信号発生手段41の
入力端子Piに第4図(1)で示されるステツプ信号を入
力したとき、制御回路Ciは、そのステツプ信号に応答し
て出力端子Qiに、第4図(2)で示される制御信号であ
る出力波形76または77を導出する。先行技術では、入力
信号Piには直流信号を与えているので、第4図(2)の
参照符79で示される出力波形が安定した後の出力電圧す
なわち直流ゲインしかチエツクされず、したがつてステ
ツプ応答波形が参照符76,77のいずれであるかを知るこ
とができない。Referring to FIG. 4, generally, when the step signal shown in FIG. 4 (1) is input to the input terminal Pi of the control signal generating means 41, the control circuit Ci responds to the step signal. The output waveform 76 or 77 which is the control signal shown in FIG. 4B is derived from the output terminal Qi. In the prior art, since a direct current signal is applied to the input signal Pi, only the output voltage after the output waveform shown by reference numeral 79 in FIG. 4 (2) is stable, that is, the direct current gain is checked. It is not possible to know whether the step response waveform is reference numeral 76 or 77.
水中翼船では、出力端子Qiから導出される制御信号に
よつて船首および船尾に設けられている翼であるフラツ
プ13,14;18〜21(後述の第10図などを参照)が駆動され
る。このときフラツプが波形76に応答して駆動されたと
きと、波形77に応答して駆動されたときとでは、船体1
の挙動は全く異なる。波形77のようなフラツプの動きを
期待したときには、制御回路Ciの出力は波形76であつて
はいけない。すなわち制御回路Ciの出力波形が第4図
(2)の76または77であるのかを試験する必要がある。
制御回路Ciの出力波形が第4図(2)の波形76となるの
か波形77となるのかということ、すなわちステツプ応答
の波形は、その制御回路Ciの周波数特性、周波数を変え
たときの利得および位相遅れの変化によつて決まること
が一般的に知られている。本発明では、入力端子Piに正
弦波などの交流信号を入力し、またその周波数を変化し
て、このような周波数特性である動特性を測定して、第
5図に示されるような動特性を有する制御回路Ciの動特
性を試験することができる。In hydrofoil vessels, flaps 13, 14; 18 to 21 (see Fig. 10 to be described later) that are wings provided on the bow and stern are driven by a control signal derived from output terminal Qi. . At this time, the hull 1 is driven when the flap is driven in response to the waveform 76 and when it is driven in response to the waveform 77.
Behaves completely differently. When expecting the movement of the flap as the waveform 77, the output of the control circuit Ci should not be the waveform 76. That is, it is necessary to test whether the output waveform of the control circuit Ci is 76 or 77 in FIG. 4 (2).
Whether the output waveform of the control circuit Ci is the waveform 76 or the waveform 77 of FIG. 4B, that is, the waveform of the step response is the frequency characteristic of the control circuit Ci, the gain when the frequency is changed, and It is generally known that it is determined by the change in phase delay. In the present invention, an AC signal such as a sine wave is input to the input terminal Pi, the frequency is changed, and the dynamic characteristic which is such a frequency characteristic is measured to obtain the dynamic characteristic as shown in FIG. It is possible to test the dynamic characteristics of the control circuit Ci having
第6図は、水中翼船の電気的構成を示すブロツク図で
ある。制御信号発生手段41の入力端子P1〜P13には、船
首に設けられた垂直方向、すなわち上下方向の加速度を
検出する加速度計81と、垂直ジヤイロ82によつて検出さ
れる縦揺れ出力83と2個の横揺れ出力84と、船尾左舷の
垂直方向の加速度を検出する加速度計85の出力と船尾の
右舷に設けられた垂直方向の加速度を検出する加速度計
86の出力と、片揺れ速度を検出するジヤイロ87の出力と
海面との高さである高度を検出する高度感知装置88の出
力と、船首に設けられて横方向の加速度を検出する加速
度計89の出力と、舵輪90の各出力と高度に対応する船体
の深度指令信号発生回路91の出力と、針路保持回路92の
出力とが与えられる。FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the hydrofoil. At the input terminals P1 to P13 of the control signal generating means 41, an accelerometer 81 provided on the bow for detecting acceleration in the vertical direction, that is, vertical direction, and pitch outputs 83 and 2 detected by a vertical gyro 82 are provided. Rolling output 84, output of accelerometer 85 for detecting vertical acceleration on stern port and accelerometer for detecting vertical acceleration provided on stern starboard.
The output of 86, the output of a gyro 87 that detects the yaw rate and the output of an altitude sensing device 88 that detects the altitude that is the height of the sea surface, and the accelerometer 89 that is installed on the bow to detect lateral acceleration. Of the steering wheel 90, the output of the depth command signal generating circuit 91 of the hull corresponding to each output of the steering wheel 90, and the output of the course holding circuit 92.
制御信号発生手段41では、制御回路C1〜C6が設けられ
ている。入力端子P1〜P13から与えられる各信号に応答
して、制御信号発生手段41に設けられている制御回路C1
〜C6によつて制御信号が作成され、出力端子Q1〜Q6から
オフワードフラツプ13,14を駆動する駆動手段93を駆動
するための制御信号が導出される。この駆動手段93は、
出力端子Q1からの制御信号が与えられるサーボ弁94と、
そのサーボ弁94の動力を発生するフラツプ作動装置95
と、このフラツプ作動装置95の動力をフオワードフラツ
プ13,14に伝達するリンク装置96とを含む。駆動手段93
におけるフラツプ作動装置95の出力は、主位置変換器97
に与えられ、検出され出力端子Q7から制御信号発生手段
41に与えられ、ネガテイブフイードバツク系が形成され
る。こうして、駆動手段93と主位置変換器97とを含む参
照符98で示す駆動系が構成される。同様な構成を有する
駆動系99〜103が設けられ、これらは、左舷の外側のア
フトフラツプ21、左舷内側のアフトフラツプ20、右舷の
外側のアフトフラツプ18、右舷の内側のアフトフラツプ
19および舵として使用されるフオワードストラツトのた
めにそれぞれ設けられ、それぞれ出力端子Q7に対応して
出力端子Q8〜Q12がそれぞれ設けられる。前述の第1図
に示される実施例では、これらの入力端子P1〜P13を総
括的に参照符Piで示し、出力端子Q1〜Q12を総括的に参
照符Qiで示している。The control signal generation means 41 is provided with control circuits C1 to C6. A control circuit C1 provided in the control signal generating means 41 in response to each signal given from the input terminals P1 to P13.
Control signals are generated by C6 to C6, and control signals for driving the driving means 93 for driving the off-word flaps 13 and 14 are derived from the output terminals Q1 to Q6. This drive means 93
A servo valve 94 to which a control signal from the output terminal Q1 is given,
A flap actuator 95 that generates power for the servo valve 94.
And a link device 96 for transmitting the power of the flap actuator 95 to the forward flaps 13, 14. Drive means 93
The output of the flap actuator 95 at
Control signal generating means from the output terminal Q7
Given to 41, the negative feedback system is formed. In this way, a drive system indicated by reference numeral 98 including the drive means 93 and the main position converter 97 is constructed. Drive systems 99-103 having a similar structure are provided, and these are the port-side outer aft flap 21, the port-side inner aft flap 20, the starboard outer-side aft flap 18, and the starboard inner-side aft flap.
19 and a forward strut used as a rudder, respectively, and output terminals Q8 to Q12 are provided respectively corresponding to the output terminal Q7. In the above-described embodiment shown in FIG. 1, these input terminals P1 to P13 are indicated generally by the reference numeral Pi, and the output terminals Q1 to Q12 are generally indicated by the reference numeral Qi.
これらの入力端子P1〜P13に選択的にライン45から正
弦波などの交流信号を入力し、これによつて得られる制
御信号を出力端子Q1〜Q12から導出して前述のように利
得および位相差を測定する。An AC signal such as a sine wave is selectively input to the input terminals P1 to P13 from the line 45, and the control signal obtained by this is derived from the output terminals Q1 to Q12 to obtain the gain and phase difference as described above. To measure.
さらにまた制御信号発生手段41内で制御回路C1〜C6の
入力端子P14〜P19および出力端子Q13〜Q18の信号によつ
て利得および位相差を測定するようにし、これによつて
試験を行うようにしてもよい。Furthermore, in the control signal generating means 41, the gain and the phase difference are measured by the signals of the input terminals P14 to P19 and the output terminals Q13 to Q18 of the control circuits C1 to C6, so that the test is performed. May be.
このような第6図の構成を有する水中翼船について、
第7図〜第10図を参照して全体の構成を述べる。Regarding the hydrofoil having the configuration shown in FIG.
The overall configuration will be described with reference to FIGS.
第7図は本発明の一実施例の簡略化した斜視図であ
り、第8図はその側面図であり、第9図はその底面図で
ある。これらの図面を参照して、水中翼船の船体1の船
首2には、フオワードストラツト3が設けられる。この
フオワードストラツト3は、鉛直軸4のまわりに角変位
可能であり、これによつて舵取りすることができ、支柱
または方向舵と呼ばれることもある。このフオワードス
トラツト3の下部には、船首2の翼5が設けられる。FIG. 7 is a simplified perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a side view thereof, and FIG. 9 is a bottom view thereof. With reference to these drawings, a forward strut 3 is provided on a bow 2 of a hull 1 of a hydrofoil. The forward strut 3 is angularly displaceable about a vertical axis 4 and can be steered by it, sometimes referred to as a strut or rudder. Wings 5 of the bow 2 are provided below the forward strut 3.
船体1の船尾6には、一対のアフトストラツト7,8が
設けられ、これらのアフトストラツト7,8間にわたつて
船尾の翼9が設けられる。アフトストラツト7,8間の中
央位置には、ガス・タービン水噴射推進装置10が設けら
れ、これによつて船体1は前方(第7図〜第9図)の右
方に前進駆動され、またその噴射水の向きを変化して、
後進することもまた可能である。フオワードフラツプ1
3,14およびアウトフラツプ18〜21を主として使用して、
船体1を縦揺れ(pitch)軸Yおよび横揺れ(roll)軸
Xのまわりに制御され、またフオワードストラツト3と
組合わせて使用して、旋回中に船体1をその横揺れ軸X
のまわりに傾斜させることも可能である。さらに船体1
は、片揺れ(yaw)軸Zのまわりに運動をすることもあ
る。A stern 6 of the hull 1 is provided with a pair of aft struts 7,8, and a stern wing 9 is provided between the aft struts 7,8. A gas turbine water injection propulsion device 10 is provided at a central position between the aft strut 7 and 8, whereby the hull 1 is forwardly driven to the right in the forward direction (Figs. 7 to 9). Change the direction of the water jet,
It is also possible to go backwards. Forward flap 1
Using mainly 3,14 and outflaps 18-21,
The hull 1 is controlled about a pitch axis Y and a roll axis X, and is also used in combination with a forward strut 3 to move the hull 1 into its roll axis X during turning.
It is also possible to tilt it around. Hull 1
May move about the yaw axis Z.
第10図は、翼5,9付近を拡大して示す斜視図である。
フオワードストラツト3の下部には、フオワードフオイ
ル11,12が左右に突出して延び、このフオワードフオイ
ル11,12の後方に、フオワードフラツプ13,14が支持され
る。これらのフオワードフラツプ13,14は、相互に連結
されて同期して作動し、したがつて船首2に単1個のフ
ラツプが設けてあるということができる。FIG. 10 is an enlarged perspective view showing the vicinity of the wings 5 and 9.
At the lower part of the forward strap 3, forward oils 11 and 12 protrude to the left and right, and forward wraps 13 and 14 are supported behind the forward oils 11 and 12. These forward flaps 13, 14 are interconnected and operate synchronously, so that it can be said that the bow 2 has a single flap.
船尾6には前述のようにアフトストラツト7,8が下方
に突出して設けられる。翼9はこれらのアフトストラツ
ト7,8間にわたつて延びる左右のアフトフオイル16,17
と、これらの後方に支持される2組の対をなすアフトフ
ラツプ18,19;20,21とから成る。右舷のアフトフオイル1
6の後方に配置される一対のアフトフラツプ18,19は、同
期して作動することもできるけれども、個別的に作動す
ることもまた可能である。左舷のアフトフオイル17の後
方に配置されている一対のアフトフラツプ20,21もま
た、同期して作動することもできるが個別的に作動する
ことも可能である。As described above, the aft strates 7 and 8 are provided on the stern 6 so as to project downward. The wings 9 comprise left and right aft oils 16, 17 extending between these aft struts 7, 8
And two pairs of aft flaps 18, 19; 20, 21 supported behind them. Aftoff oil on starboard 1
The pair of aft flaps 18, 19 arranged behind the 6 can be operated synchronously, but can also be operated individually. The pair of aft flaps 20, 21 arranged behind the port side aft oil 17 can also be operated synchronously or individually.
アフトストラツト7,8間で、船体1に取付けられてい
るガス・タービン噴射水推進装置10は、右舷側と左舷側
とに噴射水を後方に向けて噴射する推進ポンプ22,23
と、これらのポンプ22,23に海水などの水が共通に吸入
されて供給される吸入口24を有するノズル25と、ポンプ
22,23を駆動するガス・タービン26,27とを含むタービン
26,27の出力軸28,29からは、減速機30,31を介してポン
プ22,23に動力が伝達されて、ポンプ22,23が駆動され
る。Between the aft struts 7 and 8, the gas turbine blast water propulsion device 10 mounted on the hull 1 includes propulsion pumps 22 and 23 that blast the blast water toward the starboard side and the port side toward the rear.
A nozzle 25 having a suction port 24 through which water such as seawater is commonly sucked and supplied to these pumps 22 and 23;
Turbine including gas turbines 26,27 driving 22,23
Power is transmitted from the output shafts 28, 29 of the 26, 27 to the pumps 22, 23 via the speed reducers 30, 31, and the pumps 22, 23 are driven.
正弦波発生回路43の発振周波数は手動で設定回路44に
よつて設定してもよいけれども、設定回路44によつてそ
の周波数を連続的に変化させてスイープさせるようにし
てもよく、あるいはまたそのランダムな周波数を有する
信号を用いて、FFTによつて抽出して周波数変化するよ
うにしてもよい。正弦波以外の交流信号を用いるように
してもよい。Although the oscillation frequency of the sine wave generation circuit 43 may be manually set by the setting circuit 44, the frequency may be continuously changed and swept by the setting circuit 44, or alternatively A signal having a random frequency may be used and extracted by the FFT to change the frequency. An AC signal other than a sine wave may be used.
発明の効果 以上のように本発明によれば、翼を駆動する手段に与
える制御信号を発生する制御信号発生手段には、入力信
号として、交流信号を与え、その制御信号に基づいて、
制御信号発生手段の利得を測定し、あるいはまた制御信
号の位相を測定するようにしたので、制御信号発生手段
の動特性、すなわち周波数特性をチエツクし、これによ
つて水中翼船の信頼性を飛躍的に向上させることができ
る。As described above, according to the present invention, the control signal generating means for generating the control signal to be applied to the means for driving the blade is provided with an AC signal as an input signal, and based on the control signal,
Since the gain of the control signal generating means is measured or the phase of the control signal is also measured, the dynamic characteristic of the control signal generating means, that is, the frequency characteristic is checked, thereby improving the reliability of the hydrofoil. It can be dramatically improved.
さらにまた本発明によれば、制御信号発生手段の利得
または制御信号発生手段から得られる制御信号の位相を
利得計または位相差計によつてそれぞれ測定し、予め定
める利得または位相差と比較して減算して差を求め、こ
の差が、指示計の指針が表示板の許容される利得または
位相差の範囲に対応して位置するかどうかを見ることに
よつて、試験を有利に行うことができるとともに、制御
信号発生手段の異常の程度を知ることが可能である。Furthermore, according to the present invention, the gain of the control signal generating means or the phase of the control signal obtained from the control signal generating means is measured by a gain meter or a phase difference meter, respectively, and compared with a predetermined gain or phase difference. The test can be advantageously carried out by subtracting to find the difference and seeing if this difference lies in the range of the allowable gain or phase difference of the indicator board. In addition, it is possible to know the degree of abnormality of the control signal generating means.
第1図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロツク
図、第2図は正弦波発生回路43からライン45へ導出され
る信号の波形図、第3図はライン46に導出される信号の
波形図、第4図は制御信号発生手段41のステツプ応答を
説明するためのグラフ、第5図はその制御信号発生手段
41の周波数特性、すなわち動特性を示すグラフ、第6図
は本発明の一実施例が関連して実施することができる水
中翼船の電気的構成を示すブロツク図、第7図は本発明
の一実施例の水中翼船の簡略化した斜視図、第8図はそ
の水中翼船の側面図、第9図はその水中翼船の底面図、
第10図は翼5,9に関連する構成を示す拡大斜視図であ
る。 1……船体、2……船首、3……フオワードストラツ
ト、5,9……翼、6……船尾、7,8……アフトストラツ
ト、10……ガス・タービン噴射水推進装置、11,12……
フオワードフオイル、13,14……フオワードフラツプ、1
6,17……アフトフオイル、18,19;20,21……アフトフラ
ツプ、22,23……推進ポンプ、26,27……ガス・タービ
ン、41……制御信号発生手段、42……交流信号発生回
路、43……正弦波発生回路、44……周波数設定回路、47
……利得計、50……比較信号発生手段、51……第1比較
信号発生回路、52……第2比較信号発生回路、53,65…
…減算回路、63……位相差計、56,69……指示計、58,71
……指針、59,72……表示板、60,73……許容範囲、61,6
2,74,75……異常範囲FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of a signal derived from the sine wave generating circuit 43 to a line 45, and FIG. 3 is derived to a line 46. FIG. 4 is a waveform diagram of the signal, FIG. 4 is a graph for explaining the step response of the control signal generating means 41, and FIG. 5 is the control signal generating means.
FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of a hydrofoil ship which can be implemented in connection with an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a graph showing the frequency characteristic of 41, that is, the dynamic characteristic. FIG. 8 is a side view of the hydrofoil, and FIG. 9 is a bottom view of the hydrofoil.
FIG. 10 is an enlarged perspective view showing a configuration related to the wings 5 and 9. 1 Hull 2 Bow 3 Strut forward strut 5, 9 Wings 6 Stern 7 8 Aft strut 10 Gas turbine jet water propulsion device 11 12 ……
Forward oil, 13,14 …… Forward flap, 1
6,17 …… Aftov oil, 18,19; 20,21 …… Aft flap, 22,23 …… Propulsion pump, 26,27 …… Gas turbine, 41 …… Control signal generating means, 42 …… AC signal generating circuit , 43 …… Sine wave generator, 44 …… Frequency setting circuit, 47
...... Gain meter, 50 …… Comparison signal generation means, 51 …… First comparison signal generation circuit, 52 …… Second comparison signal generation circuit, 53,65 ...
… Subtraction circuit, 63 …… Phase difference meter, 56, 69 …… Indicator, 58, 71
...... Pointer, 59,72 …… Display board, 60,73 …… Allowable range, 61,6
2,74,75 ... Abnormal range
Claims (2)
を発生する制御信号発生手段と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、翼を駆動
する手段とを有する水中翼船の試験装置において、 交流信号を発生して前記入力信号として与える交流信号
発生回路と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、制御信号
発生手段の利得を測定する利得計と、 予め定める利得を表す信号を導出する比較信号発生回路
と、 利得計と比較信号発生回路との各出力の差を演算する減
算回路と、 角変位する指針と、この指針が角変位する範囲を表す表
示板とを有し、減算回路の出力に応答して、前記対応し
た角変位量だけ指針が角変位し、表示板には、許容され
る利得の範囲に対応して指針の角変位する範囲が表示さ
れている指示計とを含むことを特徴とする水中翼船の試
験装置。1. A wing provided on the bow and stern, control signal generating means for generating a control signal for driving the wing in response to an input signal, and responsive to a control signal from the control signal generating means. In a test apparatus for a hydrofoil having a means for driving the wing, an AC signal generating circuit for generating an AC signal and giving it as the input signal, and a control signal in response to the control signal from the control signal generating means. A gain meter for measuring the gain of the generating means, a comparison signal generation circuit for deriving a signal representing a predetermined gain, a subtraction circuit for calculating the difference between the outputs of the gain meter and the comparison signal generation circuit, and a guide for angular displacement. And a display plate showing the range in which the pointer is angularly displaced. In response to the output of the subtraction circuit, the pointer is angularly displaced by the corresponding angular displacement amount, and the display plate shows the allowable gain. Depending on the range, change the angular displacement of the pointer. A test device for a hydrofoil, including an indicator displaying a range to be displayed.
を発生する制御信号発生手段と、 制御信号発生手段からの制御信号に応答して、翼を駆動
する手段とを有する水中翼船の試験装置において、 交流信号を発生して前記入力信号として与える交流信号
発生回路と、 交流信号発生手段からの制御信号に応答して、制御信号
発生手段からの制御信号の位相差を測定する位相差計
と、 予め定める位相差を表す信号を導出する比較信号発生回
路と、 位相差計と比較信号発生回路との各出力の差を演算する
減算回路と、 角変位する指針と、この指針が角変位する範囲を表す信
号板とを有し、減算回路の出力に応答して、前記対応し
た角変位量だけ指針が角変位し、表示板には、許容され
る位相差の範囲に対応して指針の角変位する範囲が表示
されている指示計とを含むことを特徴とする水中翼船の
試験装置。2. A wing provided at the bow and stern, control signal generating means for generating a control signal for driving the wing in response to an input signal, and responsive to a control signal from the control signal generating means. In a test apparatus for a hydrofoil having a means for driving a wing, an AC signal generating circuit for generating an AC signal and giving it as the input signal, and a control signal in response to a control signal from the AC signal generating means. A phase difference meter for measuring the phase difference of the control signal from the generating means, a comparison signal generation circuit for deriving a signal representing a predetermined phase difference, and a difference between the outputs of the phase difference meter and the comparison signal generation circuit. It has a subtraction circuit, a pointer for angular displacement, and a signal plate indicating the range in which the pointer is angularly displaced. In response to the output of the subtraction circuit, the pointer is angularly displaced by the corresponding angular displacement amount, and the display board Is the allowable phase difference range And an indicator displaying the range of angular displacement of the pointer corresponding to the above, and a hydrofoil tester.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174831A JP2533941B2 (en) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | Hydrofoil test equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1174831A JP2533941B2 (en) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | Hydrofoil test equipment |
Publications (2)
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| JPH0338489A JPH0338489A (en) | 1991-02-19 |
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ID=15985422
Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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