(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】自動制御型水中翼システム
(51)【国際特許分類】
B63B 1/24 20200101AFI20231030BHJP
【ＦＩ】
B63B1/24
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2022528348
(86)(22)【出願日】2020-11-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-22
(86)【国際出願番号】 GB2020052883
(87)【国際公開番号】W WO2021094760
(87)【国際公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-11-02
(31)【優先権主張番号】1916548.9
(32)【優先日】2019-11-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(31)【優先権主張番号】2017845.5
(32)【優先日】2020-11-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】522190672
【氏名又は名称】アルテミス テクノロジーズ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】パーシー イアン
(72)【発明者】
【氏名】アングフ ロマン
【審査官】福田 信成
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－０５００９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第０３４５３６０５（ＥＰ，Ａ１）
【文献】米国特許第０３８８６８８４（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ １／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中翼システムを有する水上船舶であって、前記水中翼システムは、コントローラと、
前記水上船舶と係合するためのフォイルであって、前記水上船舶の揚力特性を変化させるように作動可能な複数の調整部材を備えるフォイルと、
プロペラと、
前記フォイルに隣接して配置され、前記プロペラと作動可能または機械的に通信するエンジン及びギアボックスと、
前記コントローラと電気的に通信する複数のセンサであって、各センサが、前記水上船舶の飛行パラメータを監視し、測定された飛行パラメータデータを生成するように構成されている、センサと、を備え、
前記コントローラは、前記調整部材、前記エンジン及び前記センサと通信し、前記コントローラは、前記センサから測定された飛行パラメータデータを受信し、前記受信した測定された飛行パラメータデータに応じて前記エンジンの動作及び前記調整部材の位置を制御するように構成されている、
ことを特徴とする水上船舶。
【請求項2】
前記コントローラ及び前記エンジンと電気的に通信し、前記コントローラによって前記エンジンに電力を供給するように作動可能なバッテリシステムを更に備える、請求項１に記載の水上船舶。
【請求項3】
前記調整部材の各々は、水上船舶のピッチ、ロール、ヒーブ及びヨーのうちの１つまたは２つ以上を変化させるように作動可能である、請求項１または請求項２に記載の水上船舶。
【請求項4】
各調整部材は、フラップと、アクチュエータと、を備え、前記フラップは、前記コントローラによるアクチュエータの作動時に前記フォイルに対して可動である、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の水上船舶。
【請求項5】
前記アクチュエータは、前記フォイル内に一体化される、請求項４に記載の水上船舶。
【請求項6】
前記複数のフラップの各々は、独立して調節可能である、請求項４または請求項５に記載の水上船舶。
【請求項7】
前記複数のフラップは、２つの整列したフラップの少なくとも１セットを備える、請求項４ないし６のいずれか一項に記載の水上船舶。
【請求項8】
前記フォイルは、防水筐体を備え、前記エンジン及びギアボックスは、前記防水筐体内に配置される、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水上船舶。
【請求項9】
前記エンジン及びギアボックスは、前記防水筐体と熱的に接触している、請求項８に記載の水上船舶。
【請求項10】
前記プロペラは、前記ギアボックスに隣接して配置され、前記エンジンの遠位に配置される、請求項８または請求項９に記載の水上船舶。
【請求項11】
前記測定された飛行パラメータデータは、加速度データ、船舶位置データ（ピッチ、ヒーブ、ヨー、ロール）、アクチュエータ位置データ、外部環境要因及び前記船舶が走行している環境を含むグループから選択される１つまたは２つ以上を含む、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の水上船舶。
【請求項12】
前記コントローラは、前記水上船舶の船体内に配置され、前記フォイルは、前記船体の外部で浮遊喫水線の下に配置される、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の水上船舶。
【請求項13】
前記フォイルと電気的に通信し、前記エンジンに電力を提供するように作動可能なバッテリシステムを更に備える、請求項１２に記載の水上船舶。
【請求項14】
前記フォイルと電気的に通信し、前記エンジン及び前記アクチュエータの両方に電力を提供するように作動可能なバッテリシステムを更に備え、
前記コントローラは、前記水上船舶の船体内に配置され、前記フォイルは、前記船体の外部で浮遊喫水線の下に配置される、
請求項４に記載の水上船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヨット、帆船、船舶で使用するための自動制御型電動水中翼システムに関する。詳細には、本発明は、高電力密度電気エンジンを組み込むような水中翼システムに関する。
【背景技術】
【0002】
帆走式水中翼は、ヨットのようなボートの船体の下に取り付けられる翼状の構造であり、従来のボート設計よりも速度が優れているという利点を提供する。帆走水中翼は、水中翼自身の翼状付属物で機能する。水中の水中翼は、航空機の翼が揚力を提供するのと同様に同じことを実現する。主な相違点は、水は空気よりもかなり密度が高いため、水中翼を航空機の翼ほど大きくする必要がないことである。ボートは、その速度を増加させると、水中翼は、船体の大部分または船体全体さえをも水から持ち上げて濡れ面積を大きく減少させ、船舶が水を通り抜けるときに抗力が減少して速度の増加をもたらす。
【0003】
ほとんどのタイプのボートは、水中翼を収容することができ、帆船も例外ではない。帆走式水中翼は、しばしば、モノハル（ｍｏｎｏ ｈｕｌｌ）と呼ばれる単一船体、（２つの船体を有する）カタマラン、または（３つの船体を有する）トリマランである場合がある。複数の船体の場合、船体は、単一の上部デッキによって一緒に保持される。船舶の幅がより広く、より長いほど、帆走式水中翼はより安定する。
【0004】
従来の水中翼は、受動的な方法、即ち、それらの幾何学的形状でのアクティブ制御が存在しない方法、または、能動的な方法、即ち、船舶を上昇または下降させ、ピッチ、ヒーブ及びロール軸によって船舶を制御するようにフラップを用いる方法、のいずれかで使用される。しかしながら、全ての制御は、例えば、機械的レバーアームを用いた制御システムのような手動によるものであり、フラップは、人間の介入が必要であり、これは、ユーザによる豊富な経験を本質的に必要とし、船舶の制御を人為的ミスにさらす。航空機と同様に、より高速でより正確な制御の要件と全体の抗力（より低い抗力は、本来の安定性を犠牲にして得られる）との間には固有のトレードオフが存在する。
【0005】
したがって、人為的ミスが回避され、全体の抗力及び燃料／エネルギー使用量を大幅に削減する水中翼のアクティブ制御の改良された方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、先行技術の問題に対処しようとするものである。本発明の形態は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の形態は、水上船舶のための水中翼システムを提供し、水中翼システムは、コントローラと、水上船舶と係合するためのフォイルであって、水上船舶の揚力特性を変化させるように作動可能な複数の調整部材を備えるフォイルと、プロペラと、フォイルに隣接して配置され、プロペラと作動可能または機械的に通信するエンジン及びギアボックスと、コントローラと電気的に通信する複数のセンサであって、各センサは、水上船舶の飛行パラメータを監視し、測定された飛行パラメータデータを生成するように構成されているセンサと、を備えコントローラは、調節部材、エンジン及びセンサと通信し、コントローラは、センサから測定された飛行パラメータデータを受信し、受信された測定された飛行パラメータデータに応じてエンジンの動作及び調整部材の位置を制御するように構成されている。
【0008】
一実施形態では、水中翼システムは、コントローラ及びエンジンと電気的に通信し、コントローラによってエンジンに電力を供給するように作動可能なバッテリシステムを更に備える。
【0009】
調整部材の各々は、水上船舶のピッチ、ロール、ヒーブ及びヨーの１つまたは２つ以上を変化させるように作動可能であるのが好ましい。
【0010】
一実施形態では、エンジンは、モータ－発電機ユニット（ＭＧＵ）と呼ばれる高出力密度の電気エンジンを備える。
【0011】
一実施形態では、各調節部材は、フラップと、アクチュエータと、を備え、フラップは、コントローラによるアクチュエータの作動時にフォイルに対して可動である。調節部材は、流体力学的フェアリング内に収容されるのが好ましい。
【0012】
アクチュエータは、フォイルに一体化されているのが好ましい。しかしながら、代替的に、アクチュエータは、フォイル及び船舶のそれぞれのサイズに応じて船舶内に一体化されていてもよいことを理解されたい。
【0013】
一実施形態では、複数のフラップの各々は独立して調節可能である。これにより、水中の船舶の位置に対してより優れた制御を提供する。
【0014】
更なる実施形態では、複数のフラップは、２つの整列したフラップの少なくとも１セットを備える。しかしながら、必要に応じて、フラップの各セット内に追加のフラップを提供することもできる。
【0015】
一実施形態では、フォイルは、第１の開放端部と第１の開放端部と対向する第２の端部と、を有する貫通する細長いチャネルを画定し、第１の開放端部と第２の端部とは、相互に流体連通している。
【0016】
プロペラは、細長いチャネルの第２の端部に配置されるのが好ましい。即ち、細長いチャネルの第１の端部は、船舶の走行方向に配置され、プロペラは、第１の端部の遠位に配置される。したがって、流体は、第１の端部から第２の端部へチャネルを通って流れる。エンジンは、第１の開放端部とプロペラとの間の細長いチャネル内に配置されるのが好ましく、フォイル軸とエレベータとの間の細長いチャネル内に配置されるのがより好ましい。即ち、チャネルを通る流体流は、チャネル内に配置されたエンジン及びギアボックスのための冷却を提供している。
【0017】
一実施形態では、フォイルは、細長いチャネルがフォイルの外部と流体連通するように複数の流体入口を備えている。入口は、スロットまたはえら状部分を備えることができる。しかしながら、当業者に知られている入口のあらゆる他の適切な形状を、スロットまたはえら状部分に加えて、またはその代わりに用いることができる。
【0018】
流体入口は、エンジン及びギアボックスの両方の一方に隣接するフォイルの周囲に放射状に配置されるのが好ましい。流体入口は、細長いチャネルの長さに沿って、規則的に間隔を空けて配置されるか、または、例えば、エンジンを通過する冷却された流体流を促すように第１の端部寄りの領域のように、細長いチャネルの特定の領域により集中されるのが好ましい。
【0019】
別の実施形態では、フォイルは、エンジン及びギアボックスが内部に配置される防水ギアボックス筐体を備え、エンジン及びギアボックスの両方は、ギアボックス筐体内に精密に嵌合する。
【0020】
精密な嵌合は、使用中にエンジン及び／またはギアボックスによって発生された熱が、ギアボックス筐体との接触によって移行され、次いで沈められた水中の周囲の水により冷却されるように、エンジン及びギアボックスをギアボックス筐体と熱的に接触させることを可能にする。エンジン及びギアボックスを冷却するために、機械的または強制的な水流を必要としない。
【0021】
エンジンは、ギアボックスに隣接して配置されるのが好ましい。エンジンは、ＭＧＵを備え、ギアボックスは、遊星減速ハードウェアを有し、両者は、防水ギアボックス筐体内に配置されている。ギアボックス筐体は、フォイルの一部を形成し、エンジンをフォイル構造体に対して位置決めする。
【0022】
ギアボックス筐体は、周囲環境の水への熱伝達によってエンジン及びギアボックスを冷却するために、熱伝導性である。ギアボックス筐体は金属を備えるのが好ましく、被覆されたまたは非腐食性／耐食性の素材金属を備えるのが好ましい。しかしながら、当業者に知られる適切なかつ腐食に対して高い耐性をもつものを、ギアボックス筐体用の金属を使用する代わりに、またはそれに加えて使用できることは理解されたい。
【0023】
プロペラは、効率損失を最小限に抑えるために、短いプロペラ軸を介してギアボックスに隣接して配置されている。
【0024】
従来のフォイルと同様に、本発明の各フォイルは、２つの揚力面から構成され、垂直な揚力を提供するエレベータ（水平部）と、エレベータを運ぶとともに、順番に横力を提供し操作を提供することが主目的の軸と、で構成される。
【0025】
測定された飛行パラメータデータは、加速度データ、船舶位置データ（ピッチ、ヒーブ、ヨー、ロール）、アクチュエータ位置データ、外部環境要因（例えば、風、波の高さ）及び水を介した船舶の動き及び船舶が走行している環境に関する任意の他の有用なデータを含むグループから選択される１つまたは２つ以上を含むことができる。
【0026】
コントローラは、水上船舶の船体内に配置され、フォイルは、水上船舶の船体外部の浮遊喫水線の下に配置されるのが好ましい。
【0027】
更なる実施形態では、水中翼システムは、フォイルと電気的に通信し、エンジン及び調整部材に電力を提供するように作動可能なバッテリシステムを更に備える。それに代えて、調節部材は、油圧を用いて作動させることができる。このようなバッテリシステムは、パワーエレクトロニクス制御ユニット（ＰＥＣＵ）を備えることができる。
【0028】
本発明の第２の形態は、本発明の第１の形態による水中翼システムを含む水上船舶を提供する。本発明の第１の形態による水中翼システムは、製造中に新たな船舶の一部として一体的に提供されてもよく、既存の船舶への組み込み用に提供されてもよいことは理解されたい。両方の場合において、船舶は、水中翼システムにより提供されるすべての利点を有する。そのような利点は、以下のとおりである：
・低減された流体力学的抵抗は、船舶の（一定量のバッテリ電源のための）自動性の増大を提供する
・走行中の船舶の人間を必要としない最適化制御を提供し、これにより人為的ミスを回避する
・リアルタイムで測定された飛行パラメータデータに応じたフラップの調整を介した、走行高さのような水中での船舶の制御された位置決め
・水中での船舶の走行中、エンジン及びギアボックス周りに水流が生じるため、機械的なエンジン冷却システムを必要としない
・化石燃料の使用は、船舶の走行中に必要とされず、全ての電力は、走行を最適化するための船舶のニーズに応じて、バッテリシステムから慎重に制御された方法で提供される
・水中での船舶の位置が慎重に制御され、最適化された走行高さが水環境にさらされる船体の量を減少させるので、乗員の乗り心地が増大する
・船舶の洗浄は著しく低減される
・低減された流体力学的抵抗は、船舶の（一定量のバッテリ電源のための）自動性の増大を提供する
・走行中の船舶の人間を必要としない最適化制御を提供し、これにより人為的ミスを回避する
・リアルタイムで測定された飛行パラメータデータに応じたフラップの調整を介した、走行高さのような水中での船舶の制御された位置決め
・水中での船舶の走行中、エンジン及びギアボックス周りに水流が生じるため、機械的なエンジン冷却システムを必要としない
・化石燃料の使用は、船舶の走行中に必要とされず、全ての電力は、走行を最適化するための船舶のニーズに応じて、バッテリシステムから慎重に制御された方法で提供される
・水中での船舶の位置が慎重に制御され、最適化された走行高さが水環境にさらされる船体の量を減少させるので、乗員の乗り心地が増大する
・船舶の洗浄は著しく低減される
【0029】
したがって、本発明の水中翼システムは、完全水中アクティブ制御のフォイリング水上船舶の自動制御を提供しながら、高速の海洋移動に対する高効率及び低消費推進システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】モノハル船舶に一体化された、本発明の第１の形態による水中翼システムの一実施形態を示す図である。
【図11】ハウジングがフォイルから分離されている、ギアボックス及びエンジン装置の更なる変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
図１は、本発明の第１の実施形態による水中翼システムの一実施形態を備えたモノハル船舶１０の形態の水上船舶を示す。水中翼システムは、船舶１０の船体１４内に配置されたコントローラ１２を備える。
【0032】
バッテリシステム１６が、コントローラ１０に隣接して配置され、コントローラ１０と電気的に通信する。図１の実施形態では、バッテリシステム１６は、パワーエレクトロニクス制御ユニット（ＰＥＣＵ）を備える。
【0033】
フォイル１８は、浮遊喫水線の下のフォイル船体の外面上に配置される。フォイル１８は、走行中に船舶１０の揚力特性を変化させるように作動可能な複数の調整部材１９を備えている。各調節部材は、フラップ２０と、関連するアクチュエータ２２と、を備える。アクチュエータ２２は、電動式または油圧式のいずれかとすることができ、（図１に示されるように）フォイル１８と一体化されるか、または、船舶サイズ及び関連するフォイルサイズに応じて船舶１０自体の中に配置されてもよい。アクチュエータ２２は、関連するフラップ２０の位置を制御するように作動して、ヒーブ（即ち浮遊喫水線２６に対する走行高さ２４）、ピッチ、ロール及び推力において船舶を制御する。走行高さ２４は、図１に示され、水面（浮遊喫水線２６）とフォイリング喫水線２８との間の距離に基づく。フォイリング喫水線は、フォイル／船体に対して飛行中に水の自由表面が位置する箇所のことをいう。喫水線は、ボートが浮いているとき、（アルキメデスの静圧力に基いて）排除した量を得るためにどれくらい船体を沈ませる必要があるかよって画定される。フォイリングする場合、フォイル喫水線は、最小のフォイル浸水（垂直部「軸」）の間での最適条件であり、自由表面が近接していることからエレベータ５２を換気させずに、抗力を減少させる。
【0034】
図２の実施形態では、調整部材１３は、フラップ２０が内部に配置された流体力学的フェアリング２１を更に備える。
【0035】
【0036】
フォイル１８は、垂直軸３０によって船舶１０の船体１４に連結されている。
【0037】
【0038】
図６及び図７に示される第１の実施形態では、フォイル１８は、細長いチャネル３６を画定する本体３４を備える。細長いチャネル３６は、第１の開放端部３８と、第１の端部３８に対向する第２の端部４０と、を有し、第１及び第２の端部３８、４０は、互いに流体連通している。プロペラ３２は、チャネル３６の第２の端部４０でフォイルに取り付けられている。
【0039】
エンジン４２及び整列されたギアボックス４４は、細長いチャネル３６内に取り付けられ、プロペラ駆動軸４６に機械的に連結されている。第１の端部では、電気ハーネス５０が、エンジン４２に電気的に連結されている。エンジン４２は、ＭＧＵである。
【0040】
エンジン４２は、第２の対向する端部で、垂直軸３０を通って延びる電気ハーネス５０を介して、バッテリシステム１６及びコントローラ１０に電気的に連結され、使用時には、電気ハーネス５０は、バッテリシステム１６から、プロペラ３２を回転させるようにギアボックス４４を介してプロペラ駆動軸４６を駆動するエンジン４２へ、エネルギーを移行するようになっている。エンジン４２は、発電機として作用し、バッテリシステム１６からエネルギーを供給してギアボックス４４を駆動する。
【0041】
電気ハーネス５０は、従来の機械的連結ではなく、可撓性の電気接続である。フォイル１８を通って垂直に延びる機械的連結ではない可撓性の電気ハーネス５０の存在は、フォイル内の接続のより合理化された封じ込めを可能にし、したがって、増大した流体力学的効率を有する改良されたフォイルプロファイルを可能にする。
【0042】
流体入口４２は、チャネル３６がフォイル１８の外部と流体連通する、即ち、外部の水が流体入口４２を通ってチャネル４４に流入することができるように、本体３４の周囲に放射状に設けられている。これにより、水は、船舶１０が水中を走行しているとき、流体入口４２を通ってチャネル３６に流れ、チャネル３６の第２の端部４０に向かう方向に、エンジン４２及びギアボックス４４を通過して流れる。更に、水は、チャネル３６の第１の開放端部３８を通って引き込まれ、また、エンジン４２及びギアボックス４４を通過して第２の端部４０に向かって流れる。チャネル３６への且つエンジン４２及びギアボックス４４周囲の外部の水流は、使用中にエンジン及びギアボックスを冷却するように機能し、過熱を防止し、冷却システムが存在しない場合に可能な速度よりも速い速度でエンジン及びギアボックスの動作を可能とする。
【0043】
図では、流体入口４８は、スロットまたはえら状部分として示されている。しかしながら、当業者に知られ、フォイル１８の外部からチャネル３６へ及びエンジン４２及びギアボックス４４の周りに水を循環させるのに適した、任意の適切な形状の流体入口が、図６及び図７に示されるスロットまたはえら状部分に加えて、またはそれに代えて、使用できることは理解されたい。更に、流体入口４２の数及び位置は、エンジン４２及びギアボックス４４を通過する流体流の十分な量が、船舶１０の走行中に達成されるのに必要な冷却を提供することを可能にするならば、図面に示されるものから変更することができる。
【0044】
図８に示される第２の実施形態では、フォイル１８は、エンジン４２及びギアボックス４４が収容される収容空間を画定するハウジング６０を備える。ハウジング６０は、エンジン４４のための防水筐体を提供する。エンジン４２及びギアボックス４４は、ハウジング６０内で互いに隣接して配置され、ハウジング６０は、トルク及び回転をエンジン４２からギアボックス４４に伝達する軸６６を介して連結されている。使用中に生成された熱がハウジング６０によってエンジン４２とギアボックス４４から吸収され、次いで、周囲の水へ放熱されるように、エンジン４２及びギアボックス４４の両方の外表面はハウジング６０の内表面に隣接して配置され、したがって、ハウジング６０内のエンジン４２及び／またはギアボックス４４を通過する流体の機械的または強制的な流れの必要性を回避する、効率的な冷却システムを提供する。
【0045】
プロペラ３２は、エンジン４２の遠位においてギアボックス４４に連結され、プロペラ軸３３を介してギアボックス４４に係合されている。プロペラ３２は、従来の方法で鍵３５を有する円錐形構造によってプロペラ軸３３に連結する。プロペラ軸３３は、ベアリングを介してギアボックス４４に入り、ギアボックス歯車（図示せず）に連結する。
【0046】
プロペラ軸３３は、ハウジング６０の完全防水性を維持するシールを通っててハウジング６０に入る。
【0047】
ハウジング６０の反対側で、ハウジング６０は、インターフェース６２においてフォイル１８に連結する。ハウジング６０は、フォイル（図示せず）上でフランジにボルト留めされる。インターフェース６２は、シールされ、チャネルが、ハウジング６０を出て、フォイル１８の垂直軸３０に沿って垂直に延びるように、パワートレーンアセンブリ６４の電気ハーネス６３用に設けられ、エンジン４２及びギアボックス４２と船舶１０の船体１４に配置されたコントローラとの間の電気的接続を提供する。シールは、ハウジング６０の完全防水性を維持するようにハウジング６０から電気ハーネス６４の出口点に設けられている。
【0048】
図８に示される実施形態では、ギアボックス４２は、遊星ギアボックスであり、エンジン４４は、モータ－発電機ユニット（ＭＧＵ）である。しかしながら、これは一実施形態にすぎず、当業者は、ギアボックスハウジング６０内で同一の構造を達成するように代替的なギアボックス及びエンジンを使用することができることは理解されたい。
【0049】
本発明の水中翼システムでは、船舶１０は、コントローラ１２と電気通信している複数のセンサ（図示せず）を更に備え、各センサは、船舶１０の１つまたは２つ以上の飛行パラメータを監視し、監視された飛行パラメータに基づいて測定された飛行パラメータデータを生成するように構成されている。この測定された飛行パラメータデータは、次いで、測定された飛行パラメータデータを使用して水中を走行する船舶１０を最適化するのにエンジン及び調節部材１３に必要な調整を決定するように、コントローラ１０に提供される。調節部材１３は、流体力学的フェアリングと共に図２及び図３に示されている。コントローラ１０は、次いで、エンジン４２と通信してプロペラ３２の動作を制御する。コントローラ１２は、更に、測定された飛行パラメータデータに応じて、調整部材１３の位置を制御するようにアクチュエータ２２と通信する。これは、水中の船舶の速度及び／または水中の船舶１０の位置、即ち水中の船舶１０のヒーブ、ピッチ、ロール及び／または水力に影響を与える効果を有する。
【0050】
センサは、測定された飛行パラメータデータを、継続的に、またはコントローラからの要求に応じて、あるいは所定のプログラムされた方法で、コントローラに提供することができる。明らかに、継続的に提供されるデータは、エンジンの動作及び水中の船舶１０の位置に影響を与えるようにコントローラ１２からの連続的なフィードバックを生成し、水中の船舶１０の連続的に最適化された走行を提供する。
【0051】
センサは、船体及びフォイル中に埋め込まれた複数の位置に配置されるのがよく、これらに限定されないが、加速度、位置（ピッチ、ヒーブ、ヨー、ロール）、走行高さデータ、アクチュエータ位置データ及び水中の船舶の動きに関連する任意の他の有用なパラメータを監視または測定することを含む、船舶１０の様々な飛行パラメータを測定することもできる。
【0052】
【0053】
図９Ｂは、ハウジング６０がギアボックス４２の一部として提供され、組立時に、エンジン４４がギアボックスハウジング６０の中に挿入され、次いで、ハウジング６０が従来の方法で防水にされる場合の装置を示す。
【0054】
図９Ｃでは、ハウジング６０は、エンジン４４の一部として設けられており、組立時に、ギアボックス４２はエンジンハウジング６０の中に挿入され、次いで、ハウジング６０が従来の方法で防水にされる。
【0055】
図９Ｄは、ハウジング６０がエンジン４２及びギアボックス４４の両方と区別される装置を示す。エンジン４２及びギアボックス４４は、ハウジング６０の両端部から互いに向けてハウジング６０の中へと挿入される。それに代えて、エンジン４２とギアボックス４４とが、同じ端部からハウジング６０の中に順番に挿入されてもよい。次いで、ハウジング６０は、エンジン４２及びギアボックス４４内で両方を内部に収納するように従来の方法で防水にされる。
【0056】
図１０Ａは、ハウジング６０がフォイル１８の一部によって提供される場合の装置を示す。エンジン４２は、ギアボックス４４に続いてハウジング６０の中に挿入され、その後、ハウジング６０が従来の方法で防水にされてフォイル１８内にエンジン４２及びギアボックス４４の両方を保持する。
【0057】
それに代えて、図１０Ｂに示されるように、ハウジング６０は、フォイル１８を通るチャネルとして提供されてもよい。エンジン４２及びギアボックス４４は、ハウジング６０の両端部から互いに向かってハウジング６０の中へと挿入される。ハウジング６０は、次いで、フォイル１８内にエンジン４２及びギアボックス４４の両方を収納するように従来の方法で防水にされる。
【0058】
【0059】
図１は、２つのフォイル１８を有し、そのうちの一方は、本発明による水中翼システムであり、他方は、本発明の推進システムのないフォイルを備えた船舶を示す。船舶は、（１つは前方寄りに、もう１つは船舶の後方寄りの）最低でも２つのフォイルを備え、その一方または両方が本発明の推進機能を有することができることは理解されたい。複数のフォイル１８が設けられる場合、各フォイル１８の各フラップ２０のためのアクチュエータ２２は、単一のコントローラ１２によって独立して制御される。
【0060】
船舶は、本発明の１つの水中翼システムと１つの非推進フォイルユニットとを備えることができる。しかしながら、船舶の重量が動き回るのにより大きな推力を必要とする場合、船舶は、推進力を備えた２つのフォイルを備えることができる。
【0061】
本発明の水中翼システムは、したがって、人間を必要としない飛行制御を可能にする。各フォイル１８は、常に、最適な性能、即ち低い抗力になるよう調節且つ設定されているため、水中の抗力の著しい低減が保証される。これは、一定のバッテリ容量に対してより優れた自動性範囲またはクルーズ速度の増加のいずれかの技術的利点を提供する。
【0062】
本発明の水中翼システムにより使用されるエンジン冷却は、水流冷却でも熱伝達冷却でも、別個の機械的冷却システムの必要性を否定し、それにより、システムの複雑さ及び重量を低減して、効率性及びバッテリ寿命の増加に貢献する。
【0063】
本発明の水中翼システムは、最適性能を達成するように、新たに構築された船舶１０の一体部分として提供されることも、または既存の船舶１０に組み込むこともできることは理解されたい。
【0064】
最後に、本発明の水中翼システムの使用は、船舶１０のより少ない船体１４が周囲の水環境にさらされるため、乗客にとって乗り心地が増加する最適な性能を提供し、それによって、滑らかな乗り心地を確保することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】
【図11】