JPH0535583U - 複合支持型船舶の水中翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗を小さく抑えながら翼走に必要な揚力を
従来より小さい翼面積で得ることのできる複合支持型船
舶の水中翼を提供する。 【構成】 上部船体と下部船体２とからなる船体を有
し、翼走時には下部船体２の浮力と下部船体２に突設し
た水中翼４の揚力の両方で船体を支持する複合支持型の
船舶において、下部船体２付近の該水中翼４の翼面積を
小さくし、下部船体２から離れた外側の翼面積を大きく
形成して全体が末広がり状の翼とする。そして、水中翼
４の強度面を考慮して翼端付近をサイドストラットで上
部船体に支持する。これにより、抵抗を小さく抑えつつ
従来より小さい翼面積で所定の揚力が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複合支持型船舶における水中翼の改良にかかり、詳しくは、従来に 比し小さい翼面積で所定の翼揚力を得ることのできる複合支持型船舶における水 中翼に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近我が国でも短距離間の旅客輸送用として水中翼の揚力で船の全重量を支え てウォータジェット推進により超高速で航走する小型旅客船が登場して、旅客分 野における高速化のニーズに応えている。

【０００３】 一方、貨物専用輸送の分野でも、製品の多品種少量生産化、生産拠点の海外展 開など生産システムの変化に伴って、大型かつ超高速化の気運が急速に高まって 来ている。この場合、上述した超高速旅客船と同様な形式で超高速貨物船の大型 化を図ると、巨大な水中翼が必要となり、船体抵抗が増大するために経済的に不 利といわれている。

【０００４】 そこで、図４(a) の側面図、同(b) の正面図に示すような船体を上部船体１と 下部船体２とで構成し、この両船体間の前後にストラット３を固定して設け、更 にこの下部船体２に水中翼４を突設した複合支持型の船舶が提案されている。こ の種船舶に関する先行技術としては特開平３−３２９９４号公報等がある。

【０００５】 かかる複合支持型船舶においては、図４(a) (b) に示すように低速時には上部 船体１の下部が水中に没するｄ₁ の吃水で航走する艇走状態と、高速になると水 中翼４の揚力により上部船体１が水面上に浮上し、ｄ₂ の吃水で航走する翼走状 態とがあり、翼走状態では翼揚力と下部船体２の浮力とで船全体の重量を支持し ている。

【０００６】 従来の水中翼は、図５(a) の如く下部船体２に固定される翼の付け根付近４ａ の弦長が大きく、翼端付近４ｂの弦長が小さい、全体として先細りのテーパ翼に 形成されている（特開昭６１−５４３８２号公報等参照）。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

図５(a) の下部船体付近の平面図、同(b) の下部船体付近の側面図に示す如く 、翼幅方向の水の流れを観察すると、下部船体２の近くは造波干渉により強い下 向きの流れが存在し、下部船体２から離れた翼端付近の外側位置ではほぼ平行（ 水平）な流れとなっている。Ｗは下部船体２から生起する波を示す。従って、下 部船体２付近では迎角が小さくなるから揚力が発生しにくいが、下部船体２から 離れた翼端付近では迎角も大きくなるため揚力が発生しやすい。ところが、従来 の翼は、揚力が発生しにくい下部船体２近くの翼面積が大きく、大きな揚力が発 生する下部船体２から離れた翼端付近の翼面積が小さい先細りのテーパ形状をし ている。そのため、この形状の翼で所定の揚力を得るためには全体として大きな 翼面積を必要とする。しかし、これは一方では船体抵抗の増加を招来する結果と なり、推進性能上好ましくない。

【０００８】 本考案の目的は、抵抗を小さく抑えながら翼走に必要な揚力を従来より小さい 翼面積で得ることのできる複合支持型船舶の水中翼を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的達成のため、本考案は、上部船体と下部船体とからなる船体を有し、 翼走時には下部船体の浮力と下部船体に突設した水中翼の揚力の両方で船体を支 持する複合支持型の船舶において、下部船体付近の該水中翼の翼面積を小さく、 下部船体から離れた外側の翼面積を大きく形成した全体が末広がり状の翼とした ことを特徴とする複合支持型船舶の水中翼である。

【００１０】

【作用】

上記構成においては、没水体である下部船体付近の流れの特性を考慮して所定 の揚力を得る上で好ましい水中翼の形状が実現される。すなわち、翼端付近では 迎角が大きく且つ翼面積も大きいため、大きな揚力が発生する。一方、下部船体 の影響の強いところでは迎角が小さく且つ翼面積が小さいこともあって発生する 揚力自体は小さい（従来はこの部分の翼面積が大きいにもかかわらず発生する揚 力は小さい）が、抵抗は小さく抑えられる。この結果、翼全体として見た場合に は、抵抗を小さく抑えながら従来のものより小さい翼面積で所定の揚力が得られ る。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１２】 図１は本考案にかかる複合支持型船舶の概略側面図、図２はその横断面図であ る。

【００１３】 これらの図において、１は上部船体、２は下部船体、３はセンタストラット、 ４は水中翼、５はサイドストラット、６はウォータジェット噴出口、７は操縦室 等が配置されている上部構造物、Ｆは船首部、Ａは船尾部を示す。

【００１４】 図示するように複合支持型船舶は、甲板上広い積載スペース８を有する上部船 体１と、この船底中央部に前後に垂下された断面翼状のセンタストラット３と、 この前後のセンタストラット３の下端部に設けられた上部船体１とほぼ同長の魚 雷状の下部船体２と、この下部船体２のストラットとほぼ同じ位置において両側 に略水平に突設した後述する水中翼４から主として構成される。

【００１５】 これらの水中翼４の翼端部付近は、強度面を考慮して上部船体１から垂下した サイドストラット５により支持されている。なお、水中翼４には船体の姿勢制御 等のための複数のフラップ（図示せず）がそれぞれ付設されている。航走中には 後部のセンタストラット３の下方の下部船体２に設けた吸入口（図示せず）から ウォータジェットポンプにより水を吸引して船尾端の噴出口６より高速で噴射し て船体が前進推力を得るようになっている。

【００１６】 かかる複合支持型船舶の前進航走状態には、前述した通り、港湾内や離着岸時 等の低速時には水中翼の揚力が小さくなるので上部船体１が着水して航走する艇 走状態と、高速走行時には前後の翼に発生する揚力と下部船体２の浮力とで船の 全重量を支持して上部船体１を水面ＷＬ上に浮上させて航走する翼走状態とがあ る。

【００１７】 艇走状態から翼走状態に移行する段階では、船体を浮上するに必要な揚力が前 後の水中翼４から得られなければならないが、図５(b) の如く下部船体２の造波 干渉より下部船体２付近には下向きの強い流れが存在し、ここでは迎角が小さく なって揚力が発生しにくいことを考慮する必要がある。

【００１８】 そこで、本考案では、図３に示すように下部船体２付近、つまり翼の付け根付 近４ａの翼面積が小さく、下部船体２から離れた外側の翼端付近４ｂでは翼面積 が大きくなるよう、全体が末広がり状の翼に形成してある。即ち、翼の下部船体 ２の近傍の翼弦長は小さく、翼端４ｃに向かって漸進的に弦長が大きくなってお り、図５(a) に示す従来の先細りのテーパ翼とは逆のテーパ翼（つまり、翼面積 の配分が従来と全く逆の水中翼）を形成している。この場合、強度的な観点から 水中翼４の翼端４ｃをサイドストラット５で上部船体１に支持するのがよい。

【００１９】 ここで、揚力を一定として従来のものと比較すると、本考案では下部船体２の 影響の強い翼の付け根付近４ａの翼面積を小さくしているため、この部分での抵 抗が減少する（従来は翼面積が大きいにもかかわらずこの部分に発生する揚力は 相対的に小さく、抵抗が大きい）。一方、下部船体２から離れた翼端付近４ｂは 、付け根付近４ａに比べて迎角が大きくなり且つ翼面積を大きくしているために この部分においては従来よりも大きな揚力が発生する。従って、全体として見た 場合には、抵抗を小さく抑えつつ、従来のものより小さい翼面積で所定の揚力が 得られるようになる。

【００２０】 なお、２つ以上の翼を前後に列設する場合には、下部船体の造波干渉に加え、 いわゆるダウンウォッシュ現象によって前翼の後方で下向きの流れが増長される 傾向になるから、所定の揚力を発生させる上では、図３の如く前翼を大きく（か つ、この翼を上記のように末広がりの翼とし）、後翼を小さく形成することが望 ましい。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、揚力発生用の水中翼を、下部船体付近の翼 の付け根付近の翼面積を小さく、かつ、下部船体から離れた翼端付近では翼面積 を大きく形成したので、従来の水中翼と揚力を一定として比較した場合には、抵 抗の減少が図られる。

【００２２】 よって、本考案にかかる水中翼を採用した場合には、抵抗を小さく抑えつつ、 翼走時に必要な揚力を従来より小さい翼面積で得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の適用例である複合支持型船舶の側面図
である。

【図２】同横断面図である。

【図３】本考案の水中翼を含む下部船体の平面図であ
る。

【図４】(a) 、(b) は、複合支持型船舶における航走状
態を示すための側面図と正面図である。

【図５】(a) 、(b) は、下部船体付近に生起する下向き
の流れを説明するための下部船体付近の平面図と側面図
である。

【符号の説明】

１…上部船体 ２…下部船体 ３…センタストラット ４…水中翼 ４ａ…翼の付け根付近 ４ｂ…翼端付近 ４ｃ…翼端 ５…サイドストラット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部船体と下部船体とからなる船体を有
   し、翼走時には下部船体の浮力と下部船体に突設した水
   中翼の揚力の両方で船体を支持する複合支持型の船舶に
   おいて、下部船体近くの該水中翼の翼面積を小さく、下
   部船体から離れた外側の翼面積を大きく形成して全体が
   末広がり状の翼としたことを特徴とする複合支持型船舶
   の水中翼。