JPH026678B2 - - Google Patents

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JPH026678B2
JPH026678B2 JP57035747A JP3574782A JPH026678B2 JP H026678 B2 JPH026678 B2 JP H026678B2 JP 57035747 A JP57035747 A JP 57035747A JP 3574782 A JP3574782 A JP 3574782A JP H026678 B2 JPH026678 B2 JP H026678B2
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exhaust
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    • B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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  • Fluid Mechanics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は船底排気方式高速艇に関するもので
ある。
従来の船艇は機関の排気を大気中に放出してい
たため消音装置を必要とし、勢い出力が減少し、
且つ船の重量がそれだけ増す欠点があつた。そこ
で排気を船底に放出する船が開発され、発明者は
既に第１図及び第２図に示すような、機関ａの主
排気管ｂを船尾寄りの船底ｃより水中に開口する
ようにし、主排気管ｂよりは、停止時、微速時、
後進時のための、大気に開口させた補助排気管ｄ
を分岐させた船底排気方式艇において、船尾より
船の長手方向に沿つて溝ｅを形成し、溝ｅの最奥
部には壁部ｆを設け、該壁部ｆにより船腹ｇとの
間に段部ｈを形成し、該段部ｈに近い前記溝ｅの
底部ｃに主排気管ｂを開口した構成のもの（特許
第9932781号）を発明し、排水量40トン級の船の
場合、5.4ノツト以上の速度で航行すると、船底
排気口の静圧は大気圧以下に下るので、機関のサ
クシヨン作用を増大でき、従つて機関効率を向上
でき、燃料消費量を節減できる船を提案し、更に
この発明を改良し、船底面における摩擦抵抗を軽
減でき、又揚力を増大さすことのできるようにし
た船底排気式高速船、即ち第３図、第４図に示す
ように、一双の機関ａ，ａの主排気管ｂを船尾寄
りの船底ｃより水中に開口するようにし、主排気
管ｂよりは大気に開口させた補助排気管ｄを分岐
させた船底排気船において、キールライン１に沿
つて或る巾ｍをもつた溝状底部２の最奥部には壁
部３を設け、該壁部３により船底４との間に段部
５を形成し、該各主排気管ｂ，ｂは該溝状底部２
中に開口し、該溝状底部２内に排気が充満する部
分６を設けた溝成の船底排気式高速船（特開昭56
−86891号公報）を提案した。
この高速船は水に接触しない船底面で揚力を発
生させるので摩擦抵抗を減少させるばかりでな
く、揚力面の増大により比較的に船巾を広く作
れ、従つて造波抵抗を軽減させることができ高速
航行に適するものであるが、船の一層の高速化を
図ると、主機関ａは、第３図、第４図に示すよう
な位置よりも後方に下げ、船全体の重心位置を後
方に置く必要がある。従つて第４図に示すよう
に、段部５の附近部分６に排気を充満させるため
には主排気管ｂをその辺まで導いてやらなければ
ならないが、船体内に長く主排気管ｂを設けるこ
とは重量が増加するし、熱のある排気管を船体内
に取付けるのには構造も複雑になる欠点があつ
た。そこで主排気管ｂは機関の側から直ちに溝状
底部２に開口してしまうが、該溝状底部２の段部
５の附近の部分６まで排気が直ちに行き亘る様に
工夫したものが第１番目の発明である。
即ち、第１番目の発明に係る船底排気式高速艇
は、第５図、第６図の一実施例に示すように、機
関ａの主排気管ｂを船尾寄りの船底より水中に開
口するようにし、主排気管ｂよりは大気中に開口
させた補助排気管ｄを分岐させ、キールライン１
に沿つて溝状底部２を形成し、該溝状底部２と周
囲の船底部７との間に段部５を設け、前記溝状底
部２中に排気を充満するようにした船底排気高速
艇において、一端８が前記段部５中船首に一番近
い部分５′に相対して開口し、他端９が前記溝状
底部２に開口している主排気管ｂの開口１０の船
首寄りの部分１１に開口している導管１２を設け
たものである。
この実施例は叙上のような構成を有するから、
低速より高速に移る際、段部５の船首に一番近い
部分５′当りに真先に負圧が生じると、真ちに主
排気管ｂの開口１０から導管１２を通して排気が
吸引され、短時間に溝状底部２に排気を充満し、
揚力を発生させ、摩擦抵抗を減小させる。
従つて第１番目の発明により、低速より加速さ
れる際、単時間に揚力を増加させ摩擦抵抗を減少
させるので、加速性の一層良好な船底排気式高速
艇が得られ、揚力面の増大により比較的船巾を広
く作れ、従つて造波抵抗も軽減できるので遊覧船
に適する高速艇が得られる。なおこの高速艇が後
進する際は排気管ｂの開口１０は段部５より離れ
ているので、水掻き現象による圧力上昇は少な
い。
第２番目の発明は、第１番目の発明において、
溝状底部２は主排気管ｂの開口１０の箇処で、第
７図に明示するように、該溝状底部２の巾方向の
第２の段部１３を設け、前記溝状底部２は第１の
底部２1と第２の底部２2とに形成し、前記導管１
２は第１底部２1に、又前記主排出管ｂの開口１
０は第２の底部２2にあるようにしたものである。
この実施例は叙上のような構成を有するから、
主排気管ｂの開口１０より排出された排気は溝状
底部２の巾方向にも急激に拡散し、該溝状底部２
の接水面積を急激に縮小させ、低速より加速の際
の水流を抑える。
第２番目の発明は叙上のような構成作用を有す
るから、低速より加速される際一層単時間に揚力
を増加させ加速性の極めて高い船底排気式高速艇
が得られる。
又第３番目の発明は第１番目の発明において、
前記溝状底部２の周囲船底部７には排気ガス洩出
防止溝１４を設け、船尾の滑走面に引続いて排気
ガス洩出防止用溝１５を設けたものである。なお
第１０図イは該溝１５を船尾の船底に直接設けた
ものを示し、第１０図ロはフラツプ１６を戸立部
１７の少し上部に設けることにより溝１５を形成
させたものを示す。
この実施例は叙上のような構成を有し、滑走面
の外周は横方向への流速を有するチヤイン部に排
気ガス洩出防止溝１４が設けられていると、該溝
１４により動圧は静圧に変えられ、チヤイン部に
沿つて圧力の高い部分ができ、排気の漏洩が防止
される。又船尾の滑走面に引続いて第１０図イに
示すように、溝１５があり、或は第１０図ロに示
すように、フラツプ１６の根本に溝１５がある
と、同様動圧は静圧に変えられ、船尾にも圧力の
高い部分ができ排気の漏洩が防止される。
第３番目の発明は叙上のような構成作用を有す
るから、推進機関の排気ガスを利用することによ
りエアクツシヨンの効果を持たせることができ、
リフトフアン駆動に動力を要するエアクツシヨン
船に比して経済的であり重量も軽減でき同一速力
同一塔載能力に対し小馬力の機関、より少い燃料
で運航でき、エアクツシヨン船よりも船体が通常
の高速艇に類似するので耐波性が良好となり、エ
アクツシヨン船のようにスカート部がないから、
スカートの維持、修理の費用、時間が不必要であ
り、高速域では段付滑走艇と同じ抵抗特性となる
が、段付艇の如き加速時の抵抗急増領域がないた
め主機関が小型化でき、耐波性に至つてはエアク
ツシヨン作用を有するだけ良好である。
次に第４番目の発明は、第１番目の発明におい
て、該機関により回転される推進器１８は、該溝
状底部２の末端附近に設け、該推進器１８の上流
溝底部に船首側に頂点１９がある二等辺三角形状
突出滑走面部２０を設け、該二等辺三角形状突出
滑走面部２０の底辺に平行な方向の縦断面を第８
図、第９図に示すように鳩尾状にしたものであ
る。
この実施例は叙上のような構成を有するから排
気によつて泡立つている水流が推進器１８に向つ
て来てもその前にある二等辺三角形状の突出滑走
面部により水流は二分して流れ、その時は気泡２
１は鳩尾溝の奥に、第８図に示すように、押込ま
れて流れ、直接気泡を多量に含んだ水流が推進器
に流入し推進効率を下げることがない。
第４番目の発明は叙上のような構成作用を有す
るから、溝状底部２の段部５の附近の部分６に排
気を充満させ、揚力を増大させ、摩擦抵抗を減少
させた高速艇を得ようとすると、推進器に気泡混
じりの水流が当つては全く望めないので、勢い、
第４図に示すように、推進器には気泡の混じらな
い水流が流入するようにするため２軸推進方式を
取らざるを得なかつた。然し、この発明によれば
二軸以外の推進方式の採用が可能になつた。
なお、上述の各発明を実施した船底排気式高速
艇は第１１図の有効馬力一速度線図に示すよう
に、排水量30トン、水線長８ｍ、水線巾2.5ｍの
普通の形状の船底を有する船の有効馬力−速度線
図は甲に示すように、例えば35ノツトを出すため
には130馬力を要するのにこの発明を実施した船
では35ノツトを出すためには高々70馬力で済む。
又従来の滑走艇型客船の馬力当りの輸送効率は 輸送効率＝塔載人員×スピード（ノツト）／馬力 の式で計算すると、1.5〜2.0位であるが、この発
明を実施したものは、現在206馬力のエンジンを
つけて30人乗りとして実験すると、30.8ノツト出
るので、輸送効率は4.49程の極めて高いものが得
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図はこの発明者により既に提案さ
れた船底排気方式艇要部の説明図、第３図は次に
同一発明者により改良された船底排気方式艇の正
面図、第４図はその底面図、第５図はこの発明に
かかる船底排気方式高速艇の一実施例の正面図、
第６図はその底面図、第７図は底部の斜視図、第
８図は二等辺三角形状突出滑走面部の作用の説明
図、第９図は第６図中−線に沿つて見た横断
面図、第１０図は船尾の滑走面後端部における排
気ガス洩出防止溝の設け方の説明図、第１１図は
有効馬力一ノツト線図を夫々示し、ａは機関、ｂ
は主排気管、ｄは補助排気管、ｍは溝状底部の
巾、１はキールライン、２は溝状底部、２1は第
１の底部、２2は第２の底部、５は段部、５′は段
部中、船首に一番近い部分、７は溝状底部２の周
囲の航底部、８は一端、９は他端、１０は主排気
管の開口、１１は開口１０の船首寄りの部分、１
２は導管、１３は第２の段部、１８は推進器、１
９は頂点、２０は二等辺三角形状突出滑走面部を
夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 機関ａの主排気管ｂを船尾寄りの船底より水
    中に開口するようにし、キールラインに沿つて溝
    状底部２を形成し、該溝状底部２と周囲の船底部
    ７との間に段部５を設け、前記溝状底部２中に排
    気を充満するようにした船底排気高速艇におい
    て、一端８が前記段部５中、船首に一番近い部分
    ５′に相対して開口し、他端９が前記溝状底部２
    に開口している主排気管ｂの開口１０の船首寄り
    の部分１１に開口している導管１２を設けたこと
    を特徴とする船底排気式高速艇。 ２ 機関ａの主排気管ｂを船尾寄りの船底より水
    中に開口するようにし、キールライン１に沿つて
    溝状底部２を形成し、該溝状底部２と周囲の船底
    部７との間に段部５を設け、前記溝状底部２中に
    排気を充満するようにした船底排気高速艇におい
    て、一端８が前記段部５中、船首に一番近い部分
    ５′に相対して開口し、他端９が前記溝状底部２
    に開口している主排気管ｂの開口１０の船首寄り
    の部分１１に開口している導管１２を有し、前記
    溝状底部２は前記主排気管ｂの開口１０の箇処で
    該溝状底部２の巾方向の第２の段部１３を設け、
    前記溝状底部２は第１の底部２1と第２の底部２2
    とに形成し、前記導管１２は第１の底部２1に又
    前記主排気管ｂの開口１０は第２の底部２2側に
    あるように設けたことを特徴とする船底排気式高
    速艇。 ３ 機関ａの主排気管ｂを船尾寄りの船底より水
    中に開口するようにし、キールライン１に沿つて
    溝状底部２を形成し、該溝状底部２と周囲の船底
    部７との間に段部５を設け、前記溝状底部２中に
    排気を充満するようにした船底排気高速艇におい
    て、一端８が前記段部５中、船首に一番近い部分
    ５′に相対して開口し、他端９が前記溝状底部２
    に開口している主排気管ｂの開口１０の船首寄り
    の部分１１に開口している導管１２を有し、前記
    溝状底部２の周囲船底部７には排気ガス洩出防止
    溝１４を設け、船尾の滑走面の後端部に排気ガス
    洩出防止用溝１５を設けたことを特徴とする船底
    排気式高速艇。 ４ 機関ａの主排気管ｂを船尾寄りの船底より水
    中に開口するようにし、キールライン１に沿つて
    溝状底部２を形成し、該溝状底部２と周囲の船底
    部７との間に段部５を設け、前記溝状底部２中に
    排気を充満するようにした船底排気高速艇におい
    て、一端８が前記段部５中、船首に一番近い部分
    ５′に相対して開口し、他端９が前記溝状底部２
    に開口している主排気管ｂの開口１０の船首寄り
    の部分１１に開口している導管１２を有し、該機
    関により回転される推進器１８は、該溝状底部２
    の末端附近に設け、該推進器１８の上流側溝状底
    部２に船首側頂点１９がある二等辺三角形状突出
    滑走面部２０を設け、該二等辺三角形状突出滑走
    面部２０の底辺に平行な方向の縦断面は鳩尾状に
    形成したことを特徴とする船底排気式高速艇。
JP57035747A 1982-03-09 1982-03-09 船底排気式高速艇 Granted JPS58152699A (ja)

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EP83301311A EP0088640A3 (en) 1982-03-09 1983-03-09 Vessel with exhaust through bottom

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