JPH04218482A - 船 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、氷海での交通用に意図された船と、この種の
船の船体とに関するものである。

従来技術および発明が解決しようとする課題氷で満たさ
れた水域での交通用に意図された船の設計における重要
なパラメタは、この船により破砕される一様な氷の最大
厚さである。このパラメタは、例えば、特に船体の船首
部分の船体板材の厚さ、およびその他の重要な設計主眼
点に影響を及ぼす。

船が氷原を押し分けて動くと、氷が塊に破砕され、船の
前面の塊は、船の前進運動により水面下に押しやられる
。次いで氷の塊は、船体の水線下部分に沿つて滑る。塊
の若干は船体の船底面に沿つて滑り、それにより船のプ
ロペラと容易に接触するようになり、それがプロペラ効
率を低下させる。

氷に覆われた水中で砕氷船が遭遇する前進運動に対する
抵抗の可成りの部分は、船の船体と、船体に沿つて滑る
破砕された氷との間の摩擦に起因するものである。この
摩擦は、破砕されていない氷の隣接する縁の中および下
の氷を破砕して形成された溝から遠方へ氷塊の一部分を
導くことにより低減することができる。同時に、氷塊が
船のプロペラに寄せ付けられず、それがプロペラの効率
を向上させる、という利点が得られる。その上、砕氷船
の後に続く船の通行も容易になる。

一様な氷の領域を押し分けて船が進む際に形成される氷
塊の大きさは、船首形状に大きく依存する。塊の大きさ
は、氷の面における塊の平均線寸法に関連する。氷塊は
明確に細長い形状を滅多に備えていないので、この寸法
は通常、全ての水平方向において可成り均等である。氷
を破砕する際に利用される全エネルギは、大抵の場合、
塊の大きさと逆に関連する。従って、破砕された氷塊の
代表的な大きさもまた、砕氷船の設計における重要なパ
ラメタである。

船の船底の下から遠方へ氷塊を向けるために、幾つかの
異なる船の船体形状が提案されている。

米国特許第４，７１５，３０５号には、後方向へ分岐す
るステップ形のプラウをその船底に備えた船が開示され
ている。この種の船体は建造するのに費用が掛かりなが
ら耐航性が左程ではなく、広い水域での前進運動に対し
ては、在来の船体よりも大きい抵抗を有する。構造物も
船の喫水を増大させ、その喫水に関連してその排水量を
減少させている。

船の船底の下から氷塊を遠方へ向ける別の方法が、ドイ
ツ出願公告第２１１２３３４号に示されており、それに
よれば、垂直に突出したプラウ・エレメントが船の船底
に取り付けられている。この構造により氷塊の比較的良
好な横方向への運搬が得られるが、それにより、船の喫
水と、前進運動に対する抵抗とが可成り増大される。ま
たそれにより、船がドツクに入れられた場合にも問題が
生起される。その上、ブラウの下縁の下に比較的強い乱
れた水流が発生し、これが船の船底の下に氷塊を吸い込
んでブラウの目的を駄目にしようとする。

米国特許第４，７０２，１８７号には、船の船底の凹所
内へ折り畳めるブラウ構造が示されている。ブラウがそ
の折り畳んだ位置にある場合には、自由水内の前進運動
に対する抵抗はより小さく、船はより耐航性があり、そ
のかじ取りは一層容易であり、船の喫水は増大されない
。更に、ブラウの先端が開いている、即ちブラウの後側
が船の船底に向かい傾いている場合には、ブラウの底縁
の下の望ましくない乱流が低減される。折畳み自在なブ
ラウの不利点には、水中に没水した構造体を動かすこと
に関連する実際的な諸問題と、氷塊により大きな荷重が
ブラウに加えられるため、強さの諸問題とが包含される
。

課題を解決するための手段 本発明の目的は、砕氷船の船底の下から破砕された氷塊
を横方向に遠方へ向ける、新しく且つ更に経済的な装置
を提供することにある。目的はまた、耐航性を減退させ
且つ船の前進運動に対する抵抗を増大させる諸因子が最
小限に減少されるようなシステムを提供することにある
。目的はまた、船の排水量／喫水比に最小の有害な影響
しか及ぼさないブラウ構造体を提供することにある。本
発明の諸特徴は、請求項１により明白である。

請求項１に述べたくぼみの後縁は、氷塊を横方向へ案内
するブラウ構造体を形成する。それにも拘わらず、船の
船底形状は、船のドック入れが左程の困難も生じないよ
うなものであり、この船底形状のために船の内側容積が
その喫水に対してそれ程減少することはない。

氷塊を誘導するためには、くぼみの後縁のみが重要なの
で、くぼみは、くぼみの深さがその前縁で零であり、そ
れがその最大値に到達するくぼみの後縁に向かう方向へ
一様に減少するように形成すれば良い。このように、ブ
ラウ構造体が船体の船底の下方へ突出しないので、前進
運動に対する抵抗および船の排水量／喫水比へのブラウ
構造体の有害な影響を最小限度にすることができる。更
に、くぼみの主要部分、即ちその底部、が平たん面を有
する場合には、最も容易に作られる解決策が得られる。

船の船体の船底内のくぼみは排水量、即ち船の有用な容
積、に対して不利な影響を及ぼすので、くぼみの容積は
できる限り小さいことが望ましい。

くぼみの諸寸法を決定する際には、船を設計するについ
ての氷の状態を観察しなければならない。

船底のくぼみの寸法を決定する場合には、望ましくは、
その後縁に垂直に測られたくぼみの幅が、一様な氷の中
の船により破砕される氷塊の代表的な大きさにほぼ相当
するように、また氷案内面の垂直高さが、船により破砕
される一様な氷の最大厚さの０．１〜０．２倍となるよ
うに、破砕される一様な氷の最大厚さと破砕された氷塊
の通常の大きさとが考慮される。

本発明によるブラウ構造体は、それが船体の後方である
ほど効果的に機能することが立証されている。それにも
拘わらずブラウ構造体は、側方から見て水平な船底部分
になければならない。また、船底のくぼみにとつて最良
の領域は、船の設計水線の前端から船の設計水線長の少
なくとも２０％、望ましくは少なくとも３０％、にその
前方限界を有する領域であることも立証されている。船
底のくぼみの後端はなるべくなら、側方から見て水平な
、船底部分の後端に近いことが望ましい。

船が極めて長い場合には、船のキール線の両側へ、本発
明による複数のくぼみを相次いで配置すれば良い。この
ようにして、氷塊の一層効果的な横方向への運搬が得ら
れる。別のくぼみの後の各くぼみの後縁は、直ぐ前方の
くぼみの後縁よりわずかに大きな垂直寸法を備えれば良
い。

氷塊の案内面の方向は重要である。案内面が、船のキー
ル線に対し余りに大きな角であれば、船の前進運動に対
する抵抗性は高く、氷塊の案内は極めて順調とは言い難
い。船のキール線に対する案内面の角が、多くて３０゜
、望ましくは多くて２５゜、であれば、最良の結果が得
られる。これは、氷の案内面がそのキール線方向からの
最大偏向を有する位置における角に関連する。この位置
は通常、船の船底の側縁に極めて近い。この角は、キー
ル線に近い程、可成り小さいことが望ましい。

角は、キール線の近くでは０゜で良く、船の船底の側縁
に向かう方向へ連続的に増大する。

船のドック入れは、船の平底の狭い部分が船底のくぼみ
の間にそのまま残されていれば、容易になる。この部分
の幅は、望ましくは、船の全幅の３〜１０％とすべきで
ある。

本発明は、断面の水平な船底部分を有する船ならびに、
例えば米国特許第４，７８１，１３５号に示す如き、断
面が多少Ｖ字形の船底部分を有する船に応用することが
できる。

以下に本発明を、添付図面について更に詳細に説明する
。

実施例および作用 図面において、１１は船の船体を、１２は船の設計水線
を示す、水線長さは、第２図において、０〜１０の番号
を付した隣接平面間に画定された等しい長さの１０セグ
メントに分割されている。

船の水線の前端は平面１０に、後端は平面０にある。こ
の船のプロペラ１３とかじ１４とが略図で示されている
。

第２図に示す如く、船には、側方から見て概ね水平であ
り且つ平面８で始まり平面２のやや前方で終わる船底部
分１５がある。この水平な船底部分には、細長いくぼみ
１７が、船の長手方向軸線即ちキール線１６の両側へ対
称に作られている。

各くぼみ１７の後縁１８は、氷塊のための垂直な案内面
を形成する。くぼみ１７に入った氷塊は案内面１８へ入
り込み、船の船底の側縁に向かいこの面に沿って滑り、
そこで横方向に押しやられた氷塊が、それら自体の慣性
により、船の船体から離れるそれらの運動を続ける。

第２図により明らかな如く、くぼみ１７はウェッジ形で
あり、その底部は平たん面である。

くさび１７は完全に、船の設計水線の前端から船の設計
水線長さの３０％より以上、即ち平面７より船尾の方、
にその前方限界を有する区域内にある。くぼみ１７間に
は、望ましくは船の全幅の３〜１０％の幅を有する、そ
のままの平たんな船底部分２０がある。破線１９は、船
のキール線１６の両側へ、本発明による一つ以上のくぼ
み１７を相次いで配置し得ることを示している。その場
合、最後尾のくぼみは、船の水平な船底１５の後方限界
に極めて近接している。

くぼみ１７の最大深さは、なるべくなら、船により破砕
される一様な氷の最大厚さの０．１〜０．２倍が望まし
い。その後縁１８に対して垂直に測ったくぼみの幅ａは
、一様な氷をかき分けての前進中に船により破砕される
氷塊の大きさにほぼ相当する。船の長手方向に対する氷
塊案内面１８の角ｂは、それがその最大値に到達する船
体の両側の近くで、約２５゜となる。

本発明は、図示の実施例に限定されるものではなく、添
付クレイムの範囲内で種々の修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による船の略底面図、第２図は第１図の
船の側面図である。 １５、２０：船底部分　１６：キール線１７：くぼみ　
１８：後縁 ａ：幅　ｂ：角 代理人　浅村皓

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】氷海での交通用に設計され、前方へ傾斜し
   た船首部分と、その後方に、長手方向断面においてほぼ
   水平をなし且つ中央の長手方向キール線（１６）を包含
   する船底部分（１５）と、前記船底部分の両側に、船底
   から上方へ延びる船側とを含む船において、ほぼ水平な
   船底部分（１５）がキール線（１６）の両側に、キール
   線に対して斜めに向けられ且つその最先端をキール線（
   １６）の近辺に置かれた後縁（１８）を有するくぼみ（
   １７）を備え、くぼみ（１７）がキール線（１６）の近
   くから船側部分の一方へ延び、そこでそれが船の横方向
   へ開かれ、くぼみ（１７）の後縁（１８）が、ほぼ水平
   な船底部分（１５）の下に存在する氷塊のためのほぼ垂
   直な案内面を形成することを特徴とする船。
2. 【請求項２】請求項１に記載された船において、くぼみ
   （１７）の垂直高さが、前記後縁（１８）から船の船首
   方向へ連続的に減少することを特徴とする船。
3. 【請求項３】請求項２に記載された船において、くぼみ
   （１７）の主要部分が平面の形状を有することを特徴と
   する船。
4. 【請求項４】請求項１から請求項３の何れか一つの項に
   記載された船において、くぼみ（１７）が、その後縁（
   １８）に垂直に測られた、一様な氷を押し分けての前進
   中に船によって破砕される氷塊の代表的な大きさにほぼ
   相当する幅（ａ）を有することを特徴とする船。
5. 【請求項５】請求項１から請求項４の何れか一つの項に
   記載された船において、くぼみの後縁（１８）が、船に
   より破砕される一様な氷の最大厚さの０．１〜０．２倍
   の高さを有することを特徴とする船。
6. 【請求項６】請求項１から請求項５の何れか一つの項に
   記載された船において、くぼみ（１７）が、船の設計水
   線の前端の後の船の設計水線長さの少なくとも２０％に
   その前方限界を有する区域内に位置することを特徴とす
   る船。
7. 【請求項７】請求項１から請求項６の何れか一つの項に
   記載された船において、くぼみ（１７）が、船の設計水
   線の前端の後の船の設計水線長さの少なくとも３０％に
   その前方限界を有する区域内に位置することを特徴とす
   る船。
8. 【請求項８】請求項１から請求項７の何れか一つの項に
   記載された船において、キール線（１６）の両側に、複
   数の前記くぼみ（１７）が相次いで存在することを特徴
   とする船。
9. 【請求項９】請求項１から請求項８の何れか一つの項に
   記載された船において、くぼみの後縁（１８）が、多く
   て３０゜の、キール線との角（ｂ）を形成することを特
   徴とする船。
10. 【請求項１０】請求項１から請求項９の何れか一つの項
    に記載された船において、くぼみの後縁（１８）が、多
    くて２５゜の、キール線との角（ｂ）を形成することを
    特徴とする船。
11. 【請求項１１】請求項１から請求項１０の何れか一つの
    項に記載された船において、前記くぼみの最後尾が、ほ
    ぼ水平な船底部分（１５）の最後部に近接していること
    を特徴とする船。
12. 【請求項１２】請求項１から請求項１１の何れか一つの
    項に記載された船において、キール線（１６）の両側の
    １対のくぼみ（１７）の間に、船の全幅の約３〜１０％
    の幅を有する平たんな船底部分（２０）があることを特
    徴とする船。