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【66】 物事の成否は『運』で決まる ~集鉱機と破砕機の水中降下と揚鉱管の接続

物事の正否は『運』で決まる ~集鉱機と破砕機の水中降下と揚鉱管の接続
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海洋小説 MORGENROOD -曙光 より


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目次 🏃

【資料】 無人機の海中降下

水中無人機について

日本ではJAMSTECで運航する深海調査研究船『かいれい』がよく知られています。
『かいれい』は、無人探査機『かいこう』の支援船でもあり、深度7000メートルまで潜航可能な無人機のケーブルを収容するストリーマケーブルのドラムは非常に大きいです。
採鉱プラットフォームで、破砕機や集鉱機を海中降下する為のケーブル類もこれほどの規模と想像してもらうと分かりやすいです。

深海調査研究船「かいれい」

地震や海底鉱物資源など、深海調査を目的とした無人機の役割は、『船舶・艦艇事業本部 小山寿史(三井造船技術)による『水中機器製品の開発』のPDFが分かりやすいです。
情報として古くなっている部分もありますが、全体像を把握する上で役に立つと思います。
すでにネットから削除されている為、私が個人的に収集したPDFを置いています。閲覧のみです。

PDFを見る

水中・水上無人機を取り巻く環境を変化させたもう一つの要因として、海洋基本計画が5年ぶりに海底(2013年4月26日閣議決定)され、海洋立国日本を目指す姿勢が改めて示されたことも大きい。日本の領海・排他的経済水域には、海底熱水鉱床やメタンハイドレート、コバルトリッチクラストなどのエネルギー・鉱物資源が豊富に存在していることが確認されており、その資産価値は数百兆円規模になるとの資産もある。これが、我が国が近年、潜在的に資源大国と言われるゆえんであるが、問題はこれらの資源が、人が直接作業できない深海底に存在することである。そのため、採掘にかかるコストの採算が合わず、これまで技術開発が進まなかった経緯がある。

しかし、東日本大震災に伴う原子力発電所事故によるエネルギー政策の見直しも相まって、海洋基本計画ではこれらの海底資源の調査・研究を継続しつつ、事業家のための開発・研究を強化していくことが明確に述べられている。

当社では、大深度大型ROVや資源探査AUVの開発を20年以上前から行ってきており、高水圧下における様々な現象やそれに対する材料、水密、通信、投入・回収、ケーブルなどの技術開発を行い、その知見と技術を保持している。

≪中略≫

自律型無人機は機械・電気だけではなく、流体、材料、通信、制御、センサ工学など多くの技術分野の結集が必要である。特に水中無人機は、陸上や空中に比べ高水圧下という厳しい環境に加え、電波や光波を用いた高分解能センサや高速通信の利用が難しく、それら制約条件の下で自立行動可能な無人機を製造することは多くの経験と技術的ノウハウ、総合力が必要となる。海外では近年大企業のM&Aによる業界再編が進み、各企業グループは無人機本体だけでなく、航行センサや通信、ペイロード、水中ケーブルや電池など各分野で専門技術を保有する水中機器メーカを取り込むことにより総合力を高めている。

水中機器製品の開発 船舶・艦艇事業本部 小山寿史(三井造船技術)

動画で紹介 ~無人機のオペレーション

深海作業船のムーンプールからROV(水中無人機)を海中降下するオペレーションの模様を描いた動画です。
無人機を支持する為の鋼製ケーブル(有索)、深海に達する長大なケーブルを巻き取る(巻き上げる)巨大なドラム装置、無人機や各設備を遠隔操作するオペレーションルームの様子が分かりやすく紹介されています。

『Sepro™ MoonPool Handling system on board DSV Deep Explorer』

こちらの動画は、無人機を海中降下する為のAフレームクレーン、ケーブル、巻き揚げ機能などが鮮明な画像で紹介されています。
また海底で曳航する重機と支援船の動きがCGアニメーションで分かりやすく紹介されています。

『The capabilities of our cable-laying vessels』

こちらが実際に水深3000メートルに無人機を海中降下する様子です。
本作に登場する集鉱機や採鉱機は7メートルから9メートルの大きさで、パワークレーンを使いますが、有索無人機の降下は動画のような感じです。

『Testing an ROV down to 3000m』

無人機の海中作業のオペレーションの一例です。
船上での機体チェック、クレーンを使った海中降下、オペレーションルームから遠隔操作など、一連の流れが分かります。

『Eclipse Group deep sea ROV dredging operation』

ROV『クアトロ』のモデル

本作に登場する『クアトロ』のモデルは、SAAB SEAYE社の Panther -XTP がモデルです。(2014年版)
現在は、さらにパワーアップして下図のようになっています。
PDFパンフレットはこちら
Panther -XTP

小説のモデル

採鉱システムに含まれる破砕機、集鉱機、揚鉱管は、Nautilus Minerals社の採鉱システムをモデルにしています。
詳しくは、採鉱の完全自動化を目指す 深海の破砕機と集鉱機のオペレーションをご参照下さい。

動画はNautilus Minerals社で採用されていた採鉱用の重機です。

【小説】 集鉱機と破砕機の水中降下と揚鉱管の接続

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