ケーブルと海底の接触を考慮したクローラ型ROVの可動領域推定法

摘要

Remotely Operated vehicle, so called ROV is widely used for the seafloor explorations.The most of the existing ROVs are the hover type ones which is suspended in the sea.However, the hover type ROV is not suitable for the operations such as moving along the seafloor, stopping at a certain location on the seafloor and doing the heavy works like digging the seafloor. The crawler driven ROV is considered to be an applicable system for those operations. It is known that the crawler driven ROV is easy to run in unsteady attitude due to the buoyancy and the hydrodynamic force acting on the ROV and sometimes causes a turn over. Therefore, we have to know the precise moving capability to design the crawler ROV. Additionally,as the ROV is under the restrictions of the cable, it is necessary to know the movable area of the crawler ROV considering the cable tension. The authors have developed a simple method to estimate the movable area of the ROV based on the simple statics. The cable of the crawler driven ROV sometimes touches the seafloor. Therefore, the cable tension should be calculated considering the contact of the cable with the seafloor. However, in the previous research, the effects of the cable contact with the seafloor was not taken into accounted. The present study shows a numerical procedure to estimate the cable tension considering the contact of the cable with the seafloor and also the bending stiffiiess of the cable. Adapting this procedure, a method to estimate the movable area of the crawler ROV is shown. The model experiments are conducted to validate this method.%ROV(Remotely Operated Vehicle)は海中探査を目的として数多くの建造実績がある.その多くはHoverタイプと呼ばれる浮遊式のものであるが，近年クローラを有するタイプの開発が行われるようになってきている.クローラ型の特徴は，海底面を走行し，定点に停止することができること，また簡単な重作業が可能な事であるこれにより，Hover型では難しい作業が可能となるため，海中探査の多様性に資することができる.しかし，クローラ型のROVは軽量になると海底面での走行性能が悪くなることが知られており，転倒のリスクが高くなる.著者らは準定常状態を仮定したクローラ型ROVの簡便な走行性能推定法を示した.この手法では，ROVの形状，重量，排水量，重心位置，浮心位置に応じてどの程度の速度までROVが安定的に走行可能であるかを簡単に評価することが可能である.ROVはケーブルにつながれており，これによって電力の供給，通信を行っているため，ケーブルがROVの走行可能範囲に大きく影響を与える，これまでの研究で，ケーブル影響を一部取り入れてはいるものの，ROVに特徴的な，ケーブルが海底面を這うような条件下でケーブル影響を考慮してROVの走行可能範囲を推定することはできていない.本研究は，ケーブルが海底を這うような状況下を含めて，ケーブルがROVに与える影響を評価し，ROVの走行可能範囲を推定する手法を提案し，それを小型模型試験によつて検証したものである.