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2013 年度 実績報告書

高精度姿勢・高度制御可能型高速深海曳航体システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360389
研究機関九州大学

研究代表者

中村 昌彦  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40155859)

研究分担者 胡 長洪  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (20274532)
梶原 宏之  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30114862)
澤 隆雄  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 研究員 (50359139)
小寺山 亘  九州大学, 応用力学研究所, 名誉教授 (80038562)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード海洋工学 / 制御工学 / 水中ビークル / 曳航体システム
研究概要

近年、海底地震研究・海底資源の探査・精密海底地形の作成・海底下内部構造の調査などが急務となっている。さらに、深層域における海洋観測も地球環境変動に関する研究にとって必要とされている。そこで本研究では、調査・探査・観測に悪影響を及ぼす運動を低減することができ、高精度な姿勢・高度制御が可能な高速深海曳航体システムの研究開発を目指す。25年度は研究計画に基づき、(1)曳航体模型の製作、(2)模型を使用した水槽試験による性能評価、(3)模型を使用した水槽試験による制御性能の改善、(4)研究の総括を行った。
(1)では3Dキャドにより、前年度製作したランチャー模型の格納庫に格納できる曳航体機体形状を決定し、FRPで模型を製作した。水槽で運動制御実験を行うために、エルロン・エレベータを防水型サーボモータで駆動できるようにし、機体内にはフィードバック制御を行うための、深度・姿勢センサーを搭載している。
(2)では完成した深海曳航体システム模型を使用し、曳航水槽で曳航し、曳航体の運動制御試験を行った。試験により、制御を行わなくても模型の曳航点と重心位置を適切に設定することで、安定した曳航が行えることを検証した。
(3)では深海曳航体システム模型を曳航中に曳航体の潜航深度・姿勢を制御する実験を実施した。主翼エルロンと水平尾翼エレベータで潜航深度を制御すると深度変更時のトリム角変動が大きかったが、水平尾翼エレベータによるトリム角制御を付加すると整定時間が長くなるもののトリムをゼロ度に保つことができた。
(4)では研究の総括を行い、実験結果をまとめた論文の第1報を作成した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 深海曳航体システムに関するフィージビリティスタディ2014

    • 著者名/発表者名
      中村 昌彦、松岡 晃史
    • 雑誌名

      日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会第24回海洋工学シンポジウム

      巻: なし ページ: pp.1-8

  • [雑誌論文] 模型による深海曳航体システムの運動制御水槽試験2014

    • 著者名/発表者名
      中村昌彦、伊藤譲、野田穣士朗
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 第18号 ページ: 未定

  • [雑誌論文] 水中ビークルの付加質量係数と抵抗係数に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      中村昌彦, 川谷哲也, 浅川賢一, 百留忠洋
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 第17号 ページ: 393-396

  • [雑誌論文] Gliding Tests of Underwater Glider in Towing Tank2013

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamura, K.Asakawa, T.Hyakudome, S.Kishima, H.Matsuoka and T.Minami
    • 雑誌名

      Proc. of the 23th Int. Offshore and Polar Engineering Conference

      ページ: 350-355

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バーチャルモアリング用シャトルグライダー「ツクヨミ」の開発 -水槽滑空試験-2013

    • 著者名/発表者名
      中村 昌彦、浅川 賢一、百留 忠洋、川谷 哲也
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 第18号 ページ: pp.143-156

    • 査読あり
  • [学会発表] 模型による深海曳航体システムの運動制御水槽試験2014

    • 著者名/発表者名
      中村昌彦, 伊藤譲, 野田穣士朗
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-05-27
  • [学会発表] 深海曳航体システムに関するフィージビリティスタディ2014

    • 著者名/発表者名
      中村昌彦, 松岡晃史
    • 学会等名
      第24回海洋工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-03-14
  • [学会発表] Gliding Tests of Underwater Glider in Towing Tank2013

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamura, K.Asakawa, T.Hyakudome, S.Kishima, H.Matsuoka and T.Minami
    • 学会等名
      Int. Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      アンカレッジ (USA)
    • 年月日
      20130630-20130704
  • [学会発表] 水中ビークルの付加質量係数と抵抗係数に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      中村昌彦, 川谷哲也, 浅川賢一, 百留忠洋
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2013-11-22

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公開日: 2015-05-28  

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