JPH0790832B2 - フロータ付複合支持型超高速船 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複合支持型超高速船に係り、詳しくは船体
全体を水中翼の揚力と下部船体（ロワーハル）の浮力の
両方で支持する形式の複合支持型超高速船において、昇
降移動（回動）する予備浮力としてのフロータを設けて
連続的なスタビリティを確保しつつ浅吃水化を可能とす
る複合支持型超高速船に関する。

〔従来の技術〕

近時、陸海空の各種交通手段の高速化へのニーズが高ま
るなか、内海、離島等の旅客船航路もその例に漏れず、
快適性、高速性を重視したサービス向上を目指した大き
な変革期が訪れつつある。最近我が国でも水中翼で船体
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
航走する超高速旅客船が登場して、かかる旅客分野のニ
ーズに応えんとしている。

ところで一方、貨物専用輸送の分野でも大量の生鮮食料
品（野菜や水産物等）や電子部品等を日本に比較的近い
外国等から需要地へ即日（当日）配送するために大型
（載荷重量の増大）化かつ超高速化のニーズが大きく高
まって来ている。

しかるに、従来の高速貨物（コンテナ）船では載荷重量
の点では満足しても、超高速化でないため輸送日数がか
かり過ぎて対応できない。また、上述した超高速旅客船
と同様な船型の超高速貨物船を採用するにしても、船体
重量をすべて水中翼の揚力で支持するタイプでは、自ず
とその載荷重量にも制限が出てくる。例えばこの船型で
載荷重量数百トンの貨物船を仮に設計した場合には巨大
な水中翼が必要となり、実現不可能と言われている。

そこで、大型化と超高速のニーズに対応すべく第６図に
示すような複合支持型超高速船が提案されている。即
ち、船体を上部船体１と下部船体２とで構成し、両者間
に前後にストラット３を固定して設け、更にこの下部船
体２に水中翼５を付設したものである。４はサイドスト
ラットを示す。ここで、「複合支持型」とは、超高速で
航走時、船体重量を下部船体２の浮力と水中翼５の揚力
の両方でもって支持する形式の船型をいう。つまり、こ
の複合支持型超高速船においては、低速時には上部船体
１が多少水中に没するd₂の吃水で航走（以下、この航走
状態を「艇走」又は「非翼走」という）し、高速になる
と水中翼５の揚力により浮上し、d₁の吃水で航走（この
航走状態を以下「翼走」という）する。なお、WLは水面
を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる複合支持型の船舶は、艇走時ないし着岸停船時に
おける吃水が構造的特徴に由来して本来的に大きくなら
ざるを得ないため所定の水深を有する海域でないと航
走、停船できないという不都合がある。これは、翼走時
にできるだけ波浪の影響を受けず、走行安定性確保のた
めに上部船体１をできるだけ翼走時の吃水d₁より高くし
ているためである。つまり、上部船体１と下部船体２と
の距離を大きくとっているからに他ならない。

従って、例えば船体の定期検査等のためのドッキングの
際や所定の水深がない港湾に入港する際には前記深い吃
水d₂より浅くする必要がある。しかし、この第６図に示
した船舶で非翼走時上部船体１が水面WL上にある状態に
すると、水中翼５の揚力がないため船体を主にストラッ
ト３を介して中央の下部船体だけで支える状態になり、
しかもストラット３の水線面積が小さいためスタビリテ
ィが不足し船体が傾斜してしまうこととなる。また、複
合支持型の船型では下部船体２のみで全船体重量を支え
るだけの浮力がないため、非翼走時に吃水を浅くするこ
とができない。

なお、第７図の特開昭58−93695号公報記載の水中翼船
のように、航走時等の横揺れ安定性を確保するための両
舷に揚げ降ろし可能な浮体ｆを装備したものがあるが、
この浮体ｆでは単に翼安定化を達成する程度のものに過
ぎず、浅吃水化手段としては十分でないうえ、浮体ｆを
揚げ降ろしするときにスタビリティが悪くなる現象が依
然として解消されずに残る。

本発明の目的は、かかる複合支持型超高速船の本質的な
技術課題を一対のフロータを回動自在に上部船体に設け
ることで簡便に解決し、かかる複合支持型高速船を実用
化し易くすると同時にその有用性、汎用性、スタビリテ
ィ等を高めることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本発明の複合支持型超高速船は、
上部船体と下部船体とからなる船体を有し、該下部船体
の浮力と該下部船体に付設された水中翼の揚力の両方で
航走中の船体を支持する複合支持型の船舶において、格
納状態において前記上部船体の船底の一部を形成する両
舷一対のフロータを鉛直位置の作動状態において該フロ
ータに働く浮力作用線が枢支位置より船体内側にくるよ
うに該上部船体の側部に回動自在に枢支して設け、該フ
ロータを前記船底位置から略鉛直位置まで案内するため
の案内手段を該上部船体とフロータの間に設け、該フロ
ータの上部に注排気弁及びその下部には注排水弁を設け
て該フロータの持つ浮力の大きさを変動可能に構成した
ことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成において、深い吃水で航走している艇走状態に
おいて、フロータが上部船体の船底の一部を形成してい
る格納状態では、フロータは排水量の付加手段として作
用し、フロータを上部船体の格納位置から揺動させて、
略鉛直位置までに持っていく過程では船体に連続的なス
タビリティを付与するための手段として作用し、さら
に、フロータが全没水する鉛直位置にあってフロータ内
にある海水がエアが充填されることによって排出された
状態では浅吃水化手段として作用する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の複合支持型超高速船を船底方向から見
た斜視図、第２図は同側面図、第３図は同正面図であ
る。

これらの図において、１は上部船体、２は下部船体、３
は前部および後部センタストラット、４は前部および後
部サイドストラット、５は水中翼、６はフロータ、７は
上部構造物である。なお、Ｆは船首（部）、Ａは船尾
（部）を示す。

図示するように、複合支持型の船舶は、上部船体１と、
この船底中央に前後に立設された断面流線形状のセンタ
ストラット３と、このセンタストラット３を挟んで両側
に立設された一対のサイドストラット４と、前後のセン
タストラット３の下端部に固着され上部船体１の前後方
向にこれとほぼ同長に延設された魚雷状の下部船体２
と、この下部船体２からほぼ水平方向に突設され、サイ
ドストラット４に支持されて外（横）方向に張出した水
中翼５から主として構成される。そして、本発明におい
ては、両舷に一対のフロータ６が上部船体１の側部に回
動自在に枢着されている。８はその枢着部を示してい
る。なお、航走中には後部のセンタストラット３の下端
付近に設けた吸入口（図示せず）から水を吸引して船尾
Ａ端に設けたウォータジェット噴出口Ｊ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。

かかる複合支持型船舶の前進航走状態には、前述した通
り翼走状態と艇走状態の２つがある。すなわち、高速走
行時には水中翼５の揚力と下部船体２の浮力とで船体全
体の重量を支持して上部船体１を浮上させて航走する翼
走状態と、港湾内や離着岸時の低速時や停船時又はドッ
キング時には、水中翼の揚力が無くなるので、上部船体
１が着水して航走する艇走状態とである。

港湾内では低速であるから翼走状態から艇走状態に移行
するので、その吃水は深くなる。しかし、港湾内や岸壁
近くは通常水深が小さいため、この深い吃水のままでは
航走着岸できない場合も生じる。そこで、浅吃水化手段
が必要となる。従来この船型では船体が浮上したり降下
する途中の段階において、船体全体のスタビリティ（安
定性）が著しく悪くなることは前述の通りである。

本発明はこのような場合を考慮してフロータ方式の浅吃
水化手段を採用している。即ち、第１図に示すようにフ
ロータ６は予備浮力を提供する浮力体として機能すべく
その全体形状は矩形の箱状をなしている。このフロータ
６は通常は上部船体１の船長方向の中央付近にあって、
前後のサイドストラット４間に配置されている。6aは後
述するガイドレール９などの収納凹所を示す。

上記フロータ６の格納状態では上部船体１の船底部（船
底面）1Aの凹所1aに収納され、フロータ６の外面が上部
船体１の船底面1Aと面一になって上部船体１の船底の一
部を形成するようになっている。また、第３図に示すよ
うにフロータ６の内側上部は上方向に向かってテーパ
（面）6bが付けられており、格納時にこのテーパ面6bが
略水平に位置するようになっている。そして、このテー
パ面6bの基端位置には、前後２か所に案内手段を構成す
る２つのリンク部材10の一端が枢着され、その他端は、
第４図に示すように両側にガイドローラ14を有する支持
軸15に枢支されている。このガイドローラ14は、上部船
体１の船底面1Aに沿って設けられたチャンネル状のガイ
ドレール９に案内されつつ上記フロータ６の格納位置か
ら鉛直位置までの滑動を可能にする。

なお、16はリンク部材10と係合してフロータ６の垂直状
態を保持するためのウェッジクリート、17はガイドレー
ル９上に設けたストッパである。

第５図はフロータ６が上部船体１の船底の凹所1aに格納
された時の自動固定手段の一例を示している。すなわ
ち、フロータ６側には一部切欠き部6cが設けられ、ここ
に係止棒6dが設けてある。他方、上部船体１側にはほぼ
中央部の軸18によって軸支されたフック19が設けてあ
り、フック19の腕部20に引張ばね21が張設され、これと
反対側には解除手段たるシリンダ22のロッド側が枢着さ
れている。従って、フロータ６が上昇して格納される場
合にはフロータ６自身にかかる上向き浮力により係止棒
6dが引張ばね21の弾発力に抗して、フック19を一旦想像
線の位置まで回動させた後フック19は再びばね力で元の
位置まで回動して係止状態が自動的に形成されるように
なっている。解除する場合には腕部20に枢着されたシリ
ンダ22を作動する。この時にはフロータ６には上向きの
浮力が作用しているため円滑解除が可能である。

また、必要ならば安全のために上部船体１側にウェッジ
クリート23を設けておいて、これを伸長させることによ
りフロータ６側の係止孔6eに挿入してフロータ６の保持
を確実にしてもよい。なお、フック装置を省略してウェ
ッジクリート23のみを設けて固定状態を形成するように
してもよい。

一方、上記フロータ６には、フロータ６の予備浮力とし
ての機能を発揮せしめるべく、その上部にエア注入弁1
1、エア抜き弁12、下部には注排水弁13が設けられてい
る。これらの弁の設置個数及びサイズはフロータ６の容
積や必要な降下上昇速度を勘案して適宜決定される。な
お、図示していないがエア注入弁11には船体部の圧縮空
気管が接続されている。この圧縮空気の圧力は、フロー
タ６内の水を吃水W2に相当する水頭に対抗して外部に排
出できるだけのものに設定されている。

次に、上記フロータ６の動作、機能を説明する。

吃水を浅くしようとする場合を例にとる。

今、本船はW2の吃水で艇走しており、フロータ６は格納
状態にあるものとする。この非翼走時（艇走時）には上
部船体１の下部及びフロータ６の下部は水没しており
（第２図参照）、深い吃水となっている。しかし、通常
水深の浅い港湾内や岸壁付近では浅吃水にしなければな
らない。

そこでまず、第５図のフック（装置）19やウェッジクリ
ート23の固定手段を遠隔操作により解除する。この場
合、フロータ６には浮力が上向きに作用しているためフ
ロータ６は降下しない。この浮力作用により解除も円滑
に行われる。

そして、下部の注排水弁13および上部のエア抜き弁12を
開とする。すると、フロータ６内部には注排水弁13より
海水が自然注水され、それにつれてフロータ６は重力に
より自然降下、つまり、枢着部（枢支位置）８を中心と
して一方のフロータ６は時計方向に、他方は反時計方向
に回動していく（第３図参照）。この回動に際して、リ
ンク部材10がガイドレール９に案内されつつスライドし
て行き、ついにはストッパ17に当たる（第４図）。この
時点ではフロータ６が全没水した略鉛直位置にきてい
る。この位置で第４図の固定手段16を作動させてリンク
部材10を固定することによってフロータ６の固定状態を
形成する。この時のリンク部材10は第３図の如く、上部
船体１の底面1Aとフロータ６のテーパ面6bとで三角形が
形成され、フロータ６の位置決めが確実になされるよう
になっている。

次に、エア抜き弁12を閉とする。そしてエア注入弁11よ
り所定圧の圧縮エアをフロータ６の中に注入してフロー
タ６内部に存在する海水を排水する。すると、フロータ
６自身が浮体化し、フロータ６内部の海水が排水される
につれて、浮力が徐々に大きくなっていく。そしてこの
浮力が大きくなるにつれて本船は徐々に浮上していき、
その吃水は次第に浅くなっていく。上部船体１、下部船
体２およびフロータ６等の浮力と船全体重量とが釣り合
ったところの吃水（例えば、第２図のW1の吃水）で本船
は浮く。このような船体の動作中、フロータ６はセンタ
ストラット３の両側にあって、常に船体の安定性を確保
するように働く。つまり、フロータ６はその動作中に船
体に連続的なスタビリティを付与するための手段として
も機能する。

所定の浅い吃水になった時点で圧縮エアの注入を停止す
る。かくして吃水を浅くする場合の一連の動作が終了す
る。

上記のようにフロータ６は、浅吃水化手段としての機
能、及び、その動作中は船体に連続的なスタビリティ付
与する手段としての機能の両方を併せ持つ。

次にフロータ６を鉛直位置から格納状態に移動させる場
合には、W1の吃水よりW2の吃水にするため注排水弁13を
開、エア抜き弁12を開としてフロータ６内に自然注水さ
せる。この時も連続的にスタビリティが確保されながら
吃水はW1からW2となる。それからエア抜き弁12を閉、第
４図の固定手段16を外す。そしてエア注入弁11よりエア
を注入する。第３図に示す如くフロータ６の枢支位置８
が上部船体１の最外端にあるためフロータ６に働く浮力
作用線Ｂがこの枢支位置８より内側にずれているため、
フロータ６には元の格納方向に回動しようとするモーメ
ントが働き徐々に回動し始める。。かくしてフロータ６
はエアの注入につれて自然に格納位置まで回動しながら
浮上し、ついには上部船体１の船底面1Aの凹所1aに収納
される。そして格納状態でフロータ６内の水をエア注入
により全て排出するとフロータ６は船体の一部として所
定の排水量を確保するために働く。前述のごとく、フロ
ータ６に下面には上向きの浮力が働くので、第５図の固
定手段19（23）の操作により容易に固定されうる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、次のような効果が
得られる。

（ａ）昇降移動する予備浮力としてのフロータを装備す
ることで、浅吃水化が円滑に達成できる。その結果、浅
い港湾内等の航行や着岸が広範囲にわたって可能とな
り、かかる複合支持型の船型の広範囲な活用の途を開く
ことができる。

（ｂ）浅吃水化の動作中、フロータが連続的なスタビリ
ティを確保する手段としても働き、また、航行中におい
ては所定の排水量を確保する手段にもなる。

（ｃ）フロータの格納時、上部船体部の浮力体として働
くので無駄がないうえ、本船内蔵式のため、時、場所を
選ばず使用できる。

（ｄ）フロータのハンドリング（回動）に自然注水およ
びエア吹き込み排水を採用したので自然力によって所望
の動作が得られることから特別の装置を設ける必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は、本発明にかかる実施例の説明図で
あって、第１図は本発明の複合支持型超高速船を底面方
向から見た斜視図、第２図は同側面図、第３図は同正面
図、第４図は案内手段の要部斜視図、第５図はフロータ
の固定手段の要部斜視図である。 第６図及び第７図は従来技術の説明図である。 １……上部船体、２……下部船体、３……センタストラ
ット、４……サイドストラット、５……水中翼、６……
フロータ、７……上部構造物、９……ガイドレール、10
……リンク部材（案内手段）、19、23……（フロータ
の）固定手段、11……エア注入弁、12……エア抜き弁、
13……注排水弁、Ｆ……船首（部）、Ａ……船尾
（部）、W1、W2……吃水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤永 隆志 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭57−55280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−4488（ＪＰ，Ａ) 実公 昭58−15273（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部船体と下部船体とからなる船体を有
   し、該下部船体の浮力と該下部船体に付設された水中翼
   の揚力の両方で航走中の船体を支持する複合支持型の船
   舶において、 格納状態において前記上部船体の船底の一部を形成する
   両舷一対のフロータを鉛直位置の作動状態において該フ
   ロータに働く浮力作用線が枢支位置より船体内側にくる
   ように該上部船体の側部に回動自在に枢支して設け、該
   フロータを前記船底位置から略鉛直位置まで案内するた
   めの案内手段を該上部船体とフロータの間に設け、該フ
   ロータの上部に注排気弁及びその下部には注排水弁を設
   けて該フロータの持つ浮力の大きさを変動可能に構成し
   たことを特徴とするフロータ付複合支持型超高速船。