JPH08216992A - 船舶の針路安定装置 - Google Patents
船舶の針路安定装置Info
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- JPH08216992A JPH08216992A JP2153595A JP2153595A JPH08216992A JP H08216992 A JPH08216992 A JP H08216992A JP 2153595 A JP2153595 A JP 2153595A JP 2153595 A JP2153595 A JP 2153595A JP H08216992 A JPH08216992 A JP H08216992A
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- JP
- Japan
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- ship
- flat plate
- hull
- course
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
-
- 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
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
- B63B1/08—Shape of aft part
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 船舶の針路安定性を向上させる。
【構成】 スケグに、平板３を水平に張り出して装着し
た船舶の針路安定装置において、前記平板３の外縁は船
側ラインと一致した形状でカーブし、後端はスケグ２後
端と一致し、かつ、平板３の取付け高さは位置は船底か
らプロペラ軸４′位置までの範囲とし、さらに、前記平
板３の横方向の張出幅は船体中央部における半幅の１／
６０〜１／５の範囲に構成されていることを特徴とする
船舶の針路安定装置。 【効果】 船体の旋回時、船尾船側部から船底部へ流れ
込む水流が、平板により堰止められ船体に横力を発生さ
せ、該横力が旋回力を減衰させる方向に作用するので、
針路安定性が向上する。
た船舶の針路安定装置において、前記平板３の外縁は船
側ラインと一致した形状でカーブし、後端はスケグ２後
端と一致し、かつ、平板３の取付け高さは位置は船底か
らプロペラ軸４′位置までの範囲とし、さらに、前記平
板３の横方向の張出幅は船体中央部における半幅の１／
６０〜１／５の範囲に構成されていることを特徴とする
船舶の針路安定装置。 【効果】 船体の旋回時、船尾船側部から船底部へ流れ
込む水流が、平板により堰止められ船体に横力を発生さ
せ、該横力が旋回力を減衰させる方向に作用するので、
針路安定性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶の針路安定性を向
上させる装置に関する。
上させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】船舶の操縦性は、旋回性、操舵に対する
追従性、針路安定性の三要素から成り立っている。
追従性、針路安定性の三要素から成り立っている。
【０００３】針路安定性は、外乱によって起こされた船
舶の旋回運動が、舵を動かさなくても速やかに減衰して
直進に整定する能力をいい、操舵後速やかに定常旋回に
入る追従性と前記針路安定性は相伴っており、両者のす
ぐれた船舶は航海中の保針が容易となる。
舶の旋回運動が、舵を動かさなくても速やかに減衰して
直進に整定する能力をいい、操舵後速やかに定常旋回に
入る追従性と前記針路安定性は相伴っており、両者のす
ぐれた船舶は航海中の保針が容易となる。
【０００４】ところで、船舶の主要目および船型は、一
般的に、載貨重量、推進性能、復原性能および港湾の制
限要因等で決定されることが多い。しかしながら、前記
主要目および船型ではどうしても、針路安定性が充分で
ないケースが発生する。
般的に、載貨重量、推進性能、復原性能および港湾の制
限要因等で決定されることが多い。しかしながら、前記
主要目および船型ではどうしても、針路安定性が充分で
ないケースが発生する。
【０００５】ところが、針路安定性の改善を図るために
主要目および船型を変更しようとすると他の設計条件か
ら変更できないことが多い。この傾向は、船舶が肥大船
となるに従い顕著である。
主要目および船型を変更しようとすると他の設計条件か
ら変更できないことが多い。この傾向は、船舶が肥大船
となるに従い顕著である。
【０００６】従来、針路安定性を向上させる手段とし
て、図６（側面図）に示す、スケグが一般的に知られて
いる。
て、図６（側面図）に示す、スケグが一般的に知られて
いる。
【０００７】図６において、１は船体で、船底部１ａに
スケグ２を取り付けて針路の安定性を確保する。該スケ
グ２は船底部１ａにおける船体中心線上にヒレ状の部材
を取付けて構成されている。尚、４はプロペラ、５は舵
である。
スケグ２を取り付けて針路の安定性を確保する。該スケ
グ２は船底部１ａにおける船体中心線上にヒレ状の部材
を取付けて構成されている。尚、４はプロペラ、５は舵
である。
【０００８】当該スケグ２は、船舶の斜行時、旋回時の
操縦運動時に船尾部での横力を増加させることで針路の
安定性を向上させるもので、前記主要目および船型を変
更することなくある程度の針路安定性を向上させること
が可能である。
操縦運動時に船尾部での横力を増加させることで針路の
安定性を向上させるもので、前記主要目および船型を変
更することなくある程度の針路安定性を向上させること
が可能である。
【０００９】また、実開昭５８ー１３５３９５号公報に
「バトックフロー船尾を有する船型」が開示されてい
る。
「バトックフロー船尾を有する船型」が開示されてい
る。
【００１０】前記公報には、バトックフロー船尾のスケ
グ下部にほぼ水平な端板が取付けられた構造が示されて
いる。この考案における端板の機能は、バトックライン
に沿って上昇する船底流を生かしつつ、スケグ側面に沿
って流れが滑らかになるように設けられ、端板後部はス
ケグ後端部より若干突出されており、かつ、端板の前端
は、上昇する船底流が端板に沿う流れを乱すのを防止す
るため船体から所定間隔とって設けられている。即ち、
この考案の狙いは、スケグ側面の流れを改善することを
最重点としたものである。
グ下部にほぼ水平な端板が取付けられた構造が示されて
いる。この考案における端板の機能は、バトックライン
に沿って上昇する船底流を生かしつつ、スケグ側面に沿
って流れが滑らかになるように設けられ、端板後部はス
ケグ後端部より若干突出されており、かつ、端板の前端
は、上昇する船底流が端板に沿う流れを乱すのを防止す
るため船体から所定間隔とって設けられている。即ち、
この考案の狙いは、スケグ側面の流れを改善することを
最重点としたものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タンカ
ー、鉱石船においては、貨物の輸送効率の観点から大型
船化し船型が肥大船化すると、当該肥大船においては、
前述の従来技術におけるスケグの占める割合が少なく、
充分な機能が発揮されない。
ー、鉱石船においては、貨物の輸送効率の観点から大型
船化し船型が肥大船化すると、当該肥大船においては、
前述の従来技術におけるスケグの占める割合が少なく、
充分な機能が発揮されない。
【００１２】また、実開昭５８ー１３５３９５号公報に
開示された端板は、バトックフロー船尾を有する船体形
状向けの考案であり、バトックフロー船尾を有しない肥
大船においては、効果が少ない。
開示された端板は、バトックフロー船尾を有する船体形
状向けの考案であり、バトックフロー船尾を有しない肥
大船においては、効果が少ない。
【００１３】また、ＩＭＯ条約では、航海上の安全性の
観点から船舶の針路安定性について、厳しく規定化され
る傾向にあり、針路安定性について改善が望まれてい
る。
観点から船舶の針路安定性について、厳しく規定化され
る傾向にあり、針路安定性について改善が望まれてい
る。
【００１４】本発明は、前述の船舶における針路安定性
を向上させることを目的とするものである。
を向上させることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述の課題は、スケグに
平板を水平に張り出して装着した船舶の針路安定装置に
おいて、前記平板の外縁は船側ラインとほぼ一致した形
状でカーブし、後端はスケグ後端と一致させ、かつ、平
板の取付け高さ位置は船底からプロペラ軸位置までの範
囲とし、さらに、前記平板の横方向の張出幅は船体中央
部の半幅に対し１／６０〜１／５の範囲で構成されてい
ることを特徴とする船舶の針路安定装置により解決され
る。
平板を水平に張り出して装着した船舶の針路安定装置に
おいて、前記平板の外縁は船側ラインとほぼ一致した形
状でカーブし、後端はスケグ後端と一致させ、かつ、平
板の取付け高さ位置は船底からプロペラ軸位置までの範
囲とし、さらに、前記平板の横方向の張出幅は船体中央
部の半幅に対し１／６０〜１／５の範囲で構成されてい
ることを特徴とする船舶の針路安定装置により解決され
る。
【００１６】
【作用】本発明によれば、平板の外縁は船側ラインとほ
ぼ一致した形状でカーブし、後端はスケグ後端と一致
し、かつ、平板の取付け位置は、船底からプロペラ軸位
置までの範囲とするが、プロペラ位置より上部である
と、舵角をとった場合、船側上方から船底への水流が平
板に当たることによる乱流がプロペラの推進効率の低下
をもたらすので、船底に近い方が望ましい。
ぼ一致した形状でカーブし、後端はスケグ後端と一致
し、かつ、平板の取付け位置は、船底からプロペラ軸位
置までの範囲とするが、プロペラ位置より上部である
と、舵角をとった場合、船側上方から船底への水流が平
板に当たることによる乱流がプロペラの推進効率の低下
をもたらすので、船底に近い方が望ましい。
【００１７】また、前記平板の横方向の張出幅は船体中
央部の半幅の１／６０〜１／５の範囲に構成されている
平板を装着することにより、斜行時または旋回時の操縦
運動時に船側の上方から船底部に流れる水流を前記平板
が堰止め、流れをより二次元的な流れにすることによ
り、船尾部に働く流体横力が増加し、舵角に対する船体
方位角、即ち、オーバーシュート角が小さくなり、船舶
の針路安定性が向上するものである。前記平板の横方向
の張出幅を船体中央部の半幅の１／６０〜１／５とした
のは１／６０未満であると船側上部から船底方向への流
れを堰止める効果が薄く、また、１／５を越えると平板
自体の抵抗が増大し全体の抵抗に影響することと船体へ
の支持強度が増大し、構造的に困難となる。
央部の半幅の１／６０〜１／５の範囲に構成されている
平板を装着することにより、斜行時または旋回時の操縦
運動時に船側の上方から船底部に流れる水流を前記平板
が堰止め、流れをより二次元的な流れにすることによ
り、船尾部に働く流体横力が増加し、舵角に対する船体
方位角、即ち、オーバーシュート角が小さくなり、船舶
の針路安定性が向上するものである。前記平板の横方向
の張出幅を船体中央部の半幅の１／６０〜１／５とした
のは１／６０未満であると船側上部から船底方向への流
れを堰止める効果が薄く、また、１／５を越えると平板
自体の抵抗が増大し全体の抵抗に影響することと船体へ
の支持強度が増大し、構造的に困難となる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明の船舶の針路安定装置にかか
る斜視図で、船舶を斜め後方からみた図である。
る斜視図で、船舶を斜め後方からみた図である。
【００１９】図１において、１は船体、２はスケグで該
船体１の船底部１ａに船体１と一体的に構成されてい
る。該スケグ２の上部にはプロペラ４が取付けられてい
る。
船体１の船底部１ａに船体１と一体的に構成されてい
る。該スケグ２の上部にはプロペラ４が取付けられてい
る。
【００２０】３は本発明にかかる平板で、該スケグ２の
底部に溶接等の固着手段で取付けられる。尚、５は舵で
ある。
底部に溶接等の固着手段で取付けられる。尚、５は舵で
ある。
【００２１】図２は、図１のＡ−Ａ断面図で、本発明の
平板３の横方向の張出し量Ａは、船体１の中央部の半幅
Ｂに対し、１／６０〜１／５の範囲が望ましい。
平板３の横方向の張出し量Ａは、船体１の中央部の半幅
Ｂに対し、１／６０〜１／５の範囲が望ましい。
【００２２】また、平板３の取付け高さＣは、船底１ａ
と同一底面からプロペラ軸４′の位置までの間とし前記
張出し量Ａより少ない値となる。
と同一底面からプロペラ軸４′の位置までの間とし前記
張出し量Ａより少ない値となる。
【００２３】図３は、図２のＢ−Ｂ断面図で、本発明の
平板３の船舶の前後方向の取付け長さは、船体長さ（Ｌ
ｐｐ）の１／３０〜３／１０の範囲とする。
平板３の船舶の前後方向の取付け長さは、船体長さ（Ｌ
ｐｐ）の１／３０〜３／１０の範囲とする。
【００２４】通常、船舶の旋回は、舵を操作することに
より所定の舵角を取った場合、船体の重心点を中心とし
て旋回するが、舵は、重心点から最も離れた船尾位置に
取付けることにより、最も大きな旋回モーメントが得ら
れる。
より所定の舵角を取った場合、船体の重心点を中心とし
て旋回するが、舵は、重心点から最も離れた船尾位置に
取付けることにより、最も大きな旋回モーメントが得ら
れる。
【００２５】従って、本発明の平板３の取付け長さも前
記の理由から、船体長さの３／１０を越えた場合、重心
点（船体中央部方向）からの距離が短くなるので、旋回
モーメントが低下し旋回性が悪化するので、船体長さの
３／１０を越えない範囲が望ましい。また、船体長さの
１／３０未満の長さであると船側上方からの水流を堰止
める面積が不足し、船体に横力を生じさせる効果が生じ
ない。
記の理由から、船体長さの３／１０を越えた場合、重心
点（船体中央部方向）からの距離が短くなるので、旋回
モーメントが低下し旋回性が悪化するので、船体長さの
３／１０を越えない範囲が望ましい。また、船体長さの
１／３０未満の長さであると船側上方からの水流を堰止
める面積が不足し、船体に横力を生じさせる効果が生じ
ない。
【００２６】平板３の前端は船側外板１ｂの形状にほぼ
一致させて取付け、かつ、平板３の外縁は船側外板１ｂ
のカーブにほぼ一致させながら船尾方向に連続させ、後
端はスケグ２の後端と一致した横方向の線上で取付けら
れる。
一致させて取付け、かつ、平板３の外縁は船側外板１ｂ
のカーブにほぼ一致させながら船尾方向に連続させ、後
端はスケグ２の後端と一致した横方向の線上で取付けら
れる。
【００２７】尚、前記の図２、図３での一点鎖線は船体
中心線を表示したもので、本発明の平板３は該船体中心
線に対し左右対象に設けられている。
中心線を表示したもので、本発明の平板３は該船体中心
線に対し左右対象に設けられている。
【００２８】本発明は、以上の構成からなり、平板３
は、船舶の旋回時に船尾側面に作用し船底に向かう水流
を堰止める作用を行うので、旋回力の減衰力として作用
する。
は、船舶の旋回時に船尾側面に作用し船底に向かう水流
を堰止める作用を行うので、旋回力の減衰力として作用
する。
【００２９】従って、舵角が反対方向に取られた場合、
その舵角方向の追従応答性が向上することになり、針路
安定性が向上することとなる。
その舵角方向の追従応答性が向上することになり、針路
安定性が向上することとなる。
【００３０】図４は、本発明の針路安定装置を装備した
船舶の操縦性能を知るためのＺ試験法のグラフである。
船舶の針路安定性の良否は、肥大船の場合は、通常、１
０°Ｚ試験にて得られたオーバーシュート角により判定
される。１０°Ｚ試験は、最初１０°の舵角Ｄで取り、
これに伴って船首方位角Ｅが１０°になった時に反対方
向に舵角を取る。この時の船首方位角が反対方向に向く
までの行き過ぎ角Ｆを第一オーバーシュート角という。
もう一度反対方向に同じ操舵を実施した時の船首方位の
行き過ぎ角Ｇを第二オーバーシュート角という。
船舶の操縦性能を知るためのＺ試験法のグラフである。
船舶の針路安定性の良否は、肥大船の場合は、通常、１
０°Ｚ試験にて得られたオーバーシュート角により判定
される。１０°Ｚ試験は、最初１０°の舵角Ｄで取り、
これに伴って船首方位角Ｅが１０°になった時に反対方
向に舵角を取る。この時の船首方位角が反対方向に向く
までの行き過ぎ角Ｆを第一オーバーシュート角という。
もう一度反対方向に同じ操舵を実施した時の船首方位の
行き過ぎ角Ｇを第二オーバーシュート角という。
【００３１】これらの第一および第二オーバーシュート
角ＦおよびＧが小さいほど、舵の追従性が優れ、強いて
は、針路安定性が優れていることとなる。
角ＦおよびＧが小さいほど、舵の追従性が優れ、強いて
は、針路安定性が優れていることとなる。
【００３２】図５は、本発明の平板３を船舶に装着した
場合と、装着しなかった場合との模型による水槽試験結
果の一例を示したグラフである。
場合と、装着しなかった場合との模型による水槽試験結
果の一例を示したグラフである。
【００３３】図５に示すとおり、第一オーバーシュート
角Ｆは、平板なしの場合が１４°に対し、本発明では１
１°と、効果が現れている。
角Ｆは、平板なしの場合が１４°に対し、本発明では１
１°と、効果が現れている。
【００３４】また、第二オーバーシュート角Ｇは、平板
なしの場合が２５°に対し、本発明では２２°と、効果
が現れている。
なしの場合が２５°に対し、本発明では２２°と、効果
が現れている。
【００３５】以上のとおり、本発明の平板３を装着した
方が、第一オーバーシュート角Ｆ、第二オーバーシュー
ト角Ｇ、ともに小さくなっており、他の模型による水槽
試験結果でも約１２〜２０％の効果が認められた。
方が、第一オーバーシュート角Ｆ、第二オーバーシュー
ト角Ｇ、ともに小さくなっており、他の模型による水槽
試験結果でも約１２〜２０％の効果が認められた。
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上のとおり、平板の外縁は船
側ラインとほぼ一致した形状でカーブし、終端はスケグ
後端と一致し、かつ、平板の取付け高さ位置は船底から
プロペラ軸位置までの範囲とし、さらに、前記平板の横
方向の張出幅は船体中央部の半幅に対し１／６０〜１／
５の範囲に構成されていることを特徴とする船舶の針路
安定装置であるから、斜行時または旋回時の操縦運動時
に船尾部における船側外板の上方から船底部に流れる水
流を前記平板が堰止め、流れをより二次元的な流れにす
ることにより、船尾部に働く流体横力が増加し、舵角に
対する船体方位角、即ち、オーバーシュート角が小さく
なり、船舶の針路安定性を向上させることができるもの
である。
側ラインとほぼ一致した形状でカーブし、終端はスケグ
後端と一致し、かつ、平板の取付け高さ位置は船底から
プロペラ軸位置までの範囲とし、さらに、前記平板の横
方向の張出幅は船体中央部の半幅に対し１／６０〜１／
５の範囲に構成されていることを特徴とする船舶の針路
安定装置であるから、斜行時または旋回時の操縦運動時
に船尾部における船側外板の上方から船底部に流れる水
流を前記平板が堰止め、流れをより二次元的な流れにす
ることにより、船尾部に働く流体横力が増加し、舵角に
対する船体方位角、即ち、オーバーシュート角が小さく
なり、船舶の針路安定性を向上させることができるもの
である。
【図１】本発明の船舶針路安定装置を示す斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。
【図４】１０°Ｚ試験法を示したグラフ。
【図５】本発明と従来技術（平板なし）との効果を比較
したグラフ。
したグラフ。
【図６】従来技術の針路安定装置の側面図。
１ 船体 ２ スケグ ３ 平板（本発明の針路安定装置） ４ プロペラ ５ 舵
Claims (1)
- 【請求項１】 スケグに平板を水平に張り出して装着し
た船舶の針路安定装置において、前記平板の外縁は船側
ラインとほぼ一致した形状でカーブし、後端はスケグ後
端と一致させ、かつ、平板の取付け高さ位置は船底から
プロペラ軸位置までの範囲とし、さらに、前記平板の横
方向の張出幅は、船体中央部の半幅に対し１／６０〜１
／５の範囲で構成されていることを特徴とする船舶の針
路安定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153595A JPH08216992A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 船舶の針路安定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153595A JPH08216992A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 船舶の針路安定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08216992A true JPH08216992A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12057666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153595A Pending JPH08216992A (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 船舶の針路安定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08216992A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002137789A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-14 | Nkk Corp | 船 舶 |
| JP2011168251A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Ihi Corp | 二軸推進器付船舶 |
| WO2017051713A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
| KR20190032937A (ko) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP2153595A patent/JPH08216992A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002137789A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-14 | Nkk Corp | 船 舶 |
| JP2011168251A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Ihi Corp | 二軸推進器付船舶 |
| WO2017051713A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
| JP2017061270A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
| CN108025799A (zh) * | 2015-09-25 | 2018-05-11 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
| KR20180054646A (ko) | 2015-09-25 | 2018-05-24 | 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 | 선박 |
| KR20190032937A (ko) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020319 |