JPH0353159B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は安定化装置を有する船に関するもので
ある。

船を安定させるために種々の方法が提案されて
いる。一つの方法は船に横揺れ制御タンクを取付
けることである。結合された二つのタンクが船の
両側に取付けられ、タンク間の連結はエネルギー
分散用のスロツトルを有している。同様に縦揺れ
に対する制御は船内の縦方向に互いに離して配置
された連結されている二つのタンクにより行なわ
れる。そのような横揺れおよび縦揺れ制御装置は
限られた有効性しか持つておらず、そのうえこれ
らは上下揺れに対する安定を与えることができな
い。

横揺れに対する安定化を試みるもう一つの周知
の方法は、可動船の船首に可動翼を使用すること
を含んでいる。これらの翼が存在するために、船
が前方に動くと揚力が生じ、翼の姿勢は安定の目
的のために船の姿勢の変化に呼応して変化させる
ことができる。この方法は不満足なものである。
なぜならば、この方法はかなりの前方への速度の
存在に依存しており、したがつて船が停止してい
るときまたはゆつくりとしか進んでいないときに
は作動させることができないからである。その
上、そのような翼は上下揺れに対する安定を与え
ることはできない。

本発明によれば、船の少なくとも一部分が水中
に沈入したときに少なくとも一部分水面下にある
ように配置される少なくとも一つのチヤンバ、該
チヤンバ内で下にある水と上にある空気との間に
画成される界面、常時開放されていて水と連通し
チヤンバから又はチヤンバへ水を流出入させるこ
とのできるチヤンバに設けた開口、波の作用によ
るチヤンバ内の水のレベルの下降又は上昇に従つ
てチヤンバから又はチヤンバへ空気を流出入させ
るようにチヤンバが大気につながつている第１の
位置とチヤンバがそのようにつながつていない第
２の位置とに選択的に移動することができるチヤ
ンバの浮力を制御するためのバルブ装置、および
可成の数の波のサイクルを通して前記第１の位置
又は第２の位置のいずれかに該バルブ装置を維持
するように作動することができる該バルブ装置を
制御するための制御装置、を備えたことを特徴と
する少なくとも上下揺れを緩和するための安定化
装置を有する船が提供される。

この際、少なくとも二つの離して配置されたチ
ヤンバがあるのが好ましい。

本明細書においては、船という言葉に、没入ま
たは半没入の形例えば通常の船、はしけ、いか
だ、半潜水可能なものおよび潜水可能なものの形
において水もしくは海水に浮かぶことのできる任
意の構造物という意味を与えるものとする。

チヤンバは安定化装置が船を少なくとも上下揺
れに対してそして随意的には縦揺れまたは横揺れ
に対しても安定させるように船内に配置される。

以下添付の図面を用いて本発明をより詳細に説
明する。

第１および第２図は半潜水可能船１０を示して
いる。この船は一対の平行フロート１１、フロー
ト１１のそれぞれの端に取付けてある四つの外側
支持脚１２およびフロート１１を橋わたしするた
めに外側支持脚１２の上端に固定されている台甲
板１３を有している。台甲板１３はさらに内側支
持脚１４によつても支えられており、１４はフロ
ート１１に沿つて配置されている。一部分を１５
で示す枠構造が少なくとも脚１２，１４の隣接す
る対のいくつかの間にあり、船に横方向の剛性を
与えている。

各々の外側支持脚１２はその下部にチヤンバ１
６を有している。第１および２図ではチヤンバ１
６には影がつけてある。各々のチヤンバ１６はそ
の下端１７が開口してあり、従つて第１および２
図に示すように船１０が水中に半潜水したとき水
は端１７から自由にチヤンバ１６内にはいる。第
１および２図における実線Ａは静水のレベルを示
している。チヤンバ１６の大きさは、船１０が第
１および２図に示すように静水中でつり合い状態
にあるときチヤンバ１６が水で部分的に満たされ
るような程度とされる。各チヤンバは１個のバル
ブ（図示せず）を備え、これらバルブは、空気が
チヤンバ内に流出入しうるようにチヤンバが大気
と連通する第１の位置からチヤンバが大気とその
ように連通しない第２の位置へ選択的に作動しう
るものである。

第３および４図に示す実施型においては、浮力
チヤンバ１６を支持脚１２内に配置することに加
えて、浮力チヤンバ１１６が船の外部に例えば垂
直な円筒脚上に同心の輪として配置される。その
ような外部浮力チヤンバは任意の適当な数だけ使
用することができ、第３および４図の実施型にお
いては八つのチヤンバが使用されている。容易に
理解されるように、外部チヤンバは内部浮力に追
加するのではなくそれの代りに使用することがで
きる。浮力チヤンバを船の外部に取付けるとこと
には経済的な利益がある。というのは、既に運転
されている船に本発明による安定化装置を後から
取付けることができるからである。同心の輪は船
体の外部に浮力チヤンバを取付けるための単に一
つの可能なものにすぎない。非常に多くのその他
の外部浮力チヤンバ位置を使用することができ
る。ある種の外部浮力チヤンバ取付けの二次的な
効果は、甲板荷重をこれを取付けない船の荷重よ
りも実質的に増大させることができるということ
である。

外部浮力チヤンバ１１６および内部浮力チヤン
バ１６の両者は一部分は静水レベルの上に及び一
部分は静水レベルの下に位置する。

第５および６図はチヤンバ１１６の一つの構造
をより詳しく示したものである。このチヤンバは
その下端１１７において海に対して開口してい
る。このチヤンバは隔壁１４０によつて三つの隔
室に分けられている。隔壁１４０は水平の隔壁１
４１から下端１１７まで垂直下方に延びている。
これらの隔室は必須なものではないが、安定化制
御を助けるものである。なぜならば、環状チヤン
バ１１６を三つの独立した隔室として扱うことが
できるからである。バルブ１２９は、隔室の上部
に連絡するダクト１４２を通る空気の流れを制御
する。ダクト１４２はバルブ１２９によりパイプ
１４４につながりこれは大気に連通する。円Ｍの
内部に示す詳細は各々の隔室に共通なものであ
る。

ここで注意すべきことは、第５および６図にお
いて浮力チヤンバの分割は外部浮力チヤンバに関
して示してあるが、内部浮力チヤンバを分割する
ことも等しく可能だということである。チヤンバ
に対するバルブ（第５図及び第６図の場合はバル
ブ１２９）は制御器から出される開放または閉止
命令に応答して完全に開放または完全に閉止する
ことができる。与えられたバルブが開放されてお
りかつ対応するチヤンバ内の水のレベルが波の運
動により強制的に持ち上げられると、チヤンバの
上部に捕らえられている空気は自由にチヤンバを
離れて大気中に出ていくことができ、従つてチヤ
ンバ内の水のレベルの上昇は実質的に妨害されな
い。一方、チヤンバ内の水のレベルが波の運動に
より強制的に下げられると、バルブによる大気へ
の連通によりチヤンバ内の水のレベルは実質的な
抵抗なしに下がることができる。しかしながら、
もし与えられたバルブが閉止され、それから対応
するチヤンバ内の水のレベルが上昇または下降し
ようとすると、そのような上昇または下降はチヤ
ンバの上部に捕らえられている空気の圧縮または
膨張により発生する抵抗力に対抗してのみ行なわ
れる。従つて、この場合、チヤンバ内の水のレベ
ルの上昇または下降は妨害される。このようにし
て、バルブの動作によりチヤンバの浮力の変動が
制御されそれに対応する安定化が行なわれる。

バルブの状態は、起こりつつある船の上下揺
れ、横揺れおよび縦揺れのピーク周波数およびス
ペクトルを計算するように設計されている前述の
制御器により制御される。そしてあらかじめ作成
してある「検索」表を制御器のアルゴリズムの範
囲内で参照して最大運動緩和のために最適バルブ
全開または全閉構成を読み取る。この構成はバル
ブ動作のための命令としてバルブに伝えられる。
補助手動装置およびバルブ構成監視装置を取付け
て制御器により船長が選択されたバルブ構成に対
する決定を下す基準を与えることができる。制御
器は自動的に操作することができる。

浮力チヤンバを大気に接続するバルブは、嵐の
間個々の波の山／谷の波の周期内で開閉するよう
に操作するよりも開いたままもしくは閉じたまま
にして舟の状態を変化させる。

第７，８および９図は内部浮力チヤンバが配置
されているはしけまたは単体構造船（monohull）
の形を示すものである。チヤンバ１６ａが船首に
取付けてあり、チヤンバ１６ｂは船尾に取付けて
ある。各々のチヤンバは四つの隔室に分割されて
いる。これらは向い波による上下揺れおよび縦揺
れの緩和に役立つ。この船の両側にあるさらに二
つのチヤンバ１６ｃは横波による上下揺れおよび
横揺れを緩和する。示してはいないが、これらの
チヤンバを分割する隔壁を取付けることもでき
る。第７，８及び９図においては、通常の内部の
水のレベルはＴで示してあり、これは外部の水の
レベルＡと同じである。すべてのチヤンバはその
下端１７で開口している。

容易にわかるように、第１および２図に示すよ
うに配置されている浮力チヤンバを取付けること
によつて、船を上下揺れ、縦揺れおよび横揺れに
対して安定させることができる。

この安定化装置を通常の船に使用する場合に
は、一対の開口端チヤンバを船の長さ方向に配置
することが第１に可能である。この場合、上下揺
れおよび縦揺れを防ぐことはできるが横揺れを防
ぐことはできない。あるいは横方向に一対のチヤ
ンバを配置することもできるが、この場合横揺れ
をよび上下揺れを防ぐことはできるが縦揺れを防
ぐことはできない。しかし、もう一つの可能性
は、安定化できる条件の範囲はより制限されるけ
れども、複数の浮力チヤンバではなくただ一つの
チヤンバを用いることである。簡単なチヤンバ１
６を使用する代わりの、ピストンが上下に運動で
きるチヤンバを使用することができる。このピス
トンはその上にある空気をその下にある水から分
離する。さらに別の可能性は安定化を制御するた
めに内部形状を変化させ得るチヤンバを用いるこ
とである。例えば、膨張し得るトロイド状のバツ
グをチヤンバの内壁に取付けて、バツグの膨張・
収縮によりその高さに沿つたある領域におけるチ
ヤンバの内部断面積を変化させ、そうすることに
よつてあらかじめ定めてある方法でチヤンバの浮
力がチヤンバ内の水のレベルの変化に応じて変化
するという形式に変化を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の実施例を示すもので、第
１図は安定化装置を有する半潜水可能船の模式端
面図であり、第２図は第１図の船の模式側面図で
あり、第３図は安定化装置の代替型を有する半潜
水可能船の模式端面図であり、第４図はは第３図
の半潜水可能船の模式側面図であり、第５図は第
３図および第４図に示す浮力チヤンバの一つのよ
り詳細な図であり、第６図は第５図の直線Ｚ−Ｚ
に沿う断面図であり、第７図は安定化装置をつけ
たはしけまたは単体構造船の模式図であり、第８
図は第７図のはしけまたは単体構造船の模式平面
図であり、第９図は第７図および第８図のはしけ
または単体構造船の模式断面図である。 図中、１０…半潜水可能船、１１…フロート、
１２…外側支持脚、１３…台甲板、１４…内側支
持脚、１５…枠構造、１６，１６ａ，１６ｂ，１
６ｃ…浮力チヤンバ、１７…１６の開口下端、１
１６…浮力チヤンバ、１１７…１１６の開口下
端、１２９…バルブ、１４０…隔壁、１４１…水
平隔壁、１４２…ダクト、１４４…パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船の少なくとも一部分が水中に沈入したとき
   に少なくとも一部分水面下にあるように配置され
   る少なくとも一つのチヤンバ、該チヤンバ内で下
   にある水と上にある空気との間に画成される界
   面、常時開放されていて水と連通しチヤンバから
   又はチヤンバへ水を流出入させることができるチ
   ヤンバに設けた開口、波の作用によるチヤンバ内
   の水のレベルの下降又は上昇に従つてチヤンバか
   ら又はチヤンバへ空気を流出入させるようにチヤ
   ンバが大気につながつている第１の位置とチヤン
   バがそのようにつながつていない第２の位置とに
   選択的に移動することができるチヤンバの浮力を
   制御するためのバルブ装置、および可成の数の波
   のサイクルを通して前記第１の位置又は第２の位
   置のいずれかに該バルブ装置を維持するように作
   動することができる該バルブ装置を制御するため
   の制御装置、を備えたことを特徴とする少なくと
   も上下揺れを緩和するための安定化装置を有する
   船。 ２ 複数のチヤンバが、縦ゆれおよび上下揺れを
   補正するために船の長さ方向に互いに離して配置
   される特許請求の範囲第１項記載の船。 ３ 複数のチヤンバが、横ゆれおよび上下揺れを
   補正するために船の横方向に互いに離して配置さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の船。 ４ 該又は各チヤンバが船の外部に設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載の船。 ５ 該又は各チヤンバが船の内部に設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載の船。 ６ 複数のチヤンバを有し、その少なくとも一つ
   が船の外部に設けられ、少なくとも一つが船の内
   部に設けられている特許請求の範囲第１項記載の
   船。 ７ 該又は少なくとも一つのチヤンバの内部が複
   数の隔室に仕切られている特許請求の範囲第１項
   記載の船。 ８ (a) 船の少なくとも一部分が水中に沈入した
   ときに少なくとも一部分水面下にあるように配
   置される少なくとも一つのチヤンバを船に設
   け、該チヤンバ内で下にある水と上にある空気
   との間に界面を画成するとともに、常時開放さ
   れていて水と連通しチヤンバから又はチヤンバ
   へ水を流出入させることのできる開口をチヤン
   バに設け、 (b) 波の作用によるチヤンバ内の水のレベルの下
   降又は上昇に従つてチヤンバから又はチヤンバ
   へ空気を流出入させるようにチヤンバが大気に
   つながつている第１の位置とチヤンバがそのよ
   うにつながつていない第２の位置とに選択的に
   移動することができるチヤンバの浮力を制御す
   るためのバルブ装置を設け、 (c) 船に随伴する波の定期的反復性に従つてバル
   ブ装置が前記第１又は第２の位置をとるように
   させ、 (d) 可成りの数の波のサイクルを通してバルブ装
   置を前記とられた位置に維持し、 (e) 前記(c)及び(d)の工程を反復することを特徴と
   する少なくとも上下揺れを緩和するために船を
   安定化する方法。