JPH09240572A - 水中翼船の摩擦抵抗低減装置 - Google Patents
水中翼船の摩擦抵抗低減装置Info
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- JPH09240572A JPH09240572A JP8079392A JP7939296A JPH09240572A JP H09240572 A JPH09240572 A JP H09240572A JP 8079392 A JP8079392 A JP 8079392A JP 7939296 A JP7939296 A JP 7939296A JP H09240572 A JPH09240572 A JP H09240572A
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
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- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水中翼船の揚抗比を改善して更なる高速化を
可能とする。 【解決手段】 水中翼６のリーディングエッジ付近にお
ける静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し口１０を
設けて、空気吹き出し口１０を水中翼６内の空気分散チ
ャンバ１１に連通させる。船体１上に、電動機８によっ
て駆動されるブロワ９を設置する。ブロワ９に一端を接
続した空気送給管１３の他端を空気分散チャンバ１１に
接続する。空気吹き出し口１０から加圧空気を吹き出さ
せ、発生させたマイクロバブルで水中翼６の表面を覆
う。
可能とする。 【解決手段】 水中翼６のリーディングエッジ付近にお
ける静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し口１０を
設けて、空気吹き出し口１０を水中翼６内の空気分散チ
ャンバ１１に連通させる。船体１上に、電動機８によっ
て駆動されるブロワ９を設置する。ブロワ９に一端を接
続した空気送給管１３の他端を空気分散チャンバ１１に
接続する。空気吹き出し口１０から加圧空気を吹き出さ
せ、発生させたマイクロバブルで水中翼６の表面を覆
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は航走時に水中翼等に
作用する摩擦抵抗を低減できるようにする水中翼船の摩
擦抵抗低減装置に関するものである。
作用する摩擦抵抗を低減できるようにする水中翼船の摩
擦抵抗低減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】船舶の航行時には、流体としての海水の
粘性のために船体の周りに海水による境界層が形成され
るが、この境界層の中では、海水の流速は船体表面が零
で船体表面から離れるに従い急激に大きく変化する傾向
にあり、船体の表面に海水の摩擦抵抗が作用し船体抵抗
の大きな要素の一つとなっている。
粘性のために船体の周りに海水による境界層が形成され
るが、この境界層の中では、海水の流速は船体表面が零
で船体表面から離れるに従い急激に大きく変化する傾向
にあり、船体の表面に海水の摩擦抵抗が作用し船体抵抗
の大きな要素の一つとなっている。
【０００３】水中での摩擦抵抗を少なくして高速で航行
できる船舶として、水中翼船が知られている。この水中
翼船は、低速のときは船体まで水に浸かっているが、速
度が大きくなると翼の揚力により船体が浮き上がって翼
のみが水中に残り、これにより抵抗が減少して高速化を
図ることができるものである。
できる船舶として、水中翼船が知られている。この水中
翼船は、低速のときは船体まで水に浸かっているが、速
度が大きくなると翼の揚力により船体が浮き上がって翼
のみが水中に残り、これにより抵抗が減少して高速化を
図ることができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記水中翼
船の場合、揚力と抵抗（抗力）との揚抗比の関係は未だ
改善の余地があり、更なる高速化が要望されている。
船の場合、揚力と抵抗（抗力）との揚抗比の関係は未だ
改善の余地があり、更なる高速化が要望されている。
【０００５】そこで、本発明は、更なる高速化を実現で
きる水中翼船の摩擦抵抗低減装置を提供しようとするも
のである。
きる水中翼船の摩擦抵抗低減装置を提供しようとするも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、水中翼船における水中翼のリーディング
エッジ付近で静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し
口を穿設して、該多数の空気吹き出し口を水中翼内に形
成した空気チャンバに連通させ、且つ該空気チャンバ
を、空気送給管を介して加圧空気供給装置に接続した構
成とする。
決するために、水中翼船における水中翼のリーディング
エッジ付近で静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し
口を穿設して、該多数の空気吹き出し口を水中翼内に形
成した空気チャンバに連通させ、且つ該空気チャンバ
を、空気送給管を介して加圧空気供給装置に接続した構
成とする。
【０００７】空気吹き出し口から加圧空気を吹き出させ
ると、空気吹き出し口を通過する際のオリフィス作用に
よりマイクロバブルが発生し、発生したマイクロバブル
が水中翼の表面を覆うことにより水中翼の表面にマイク
ロバブルによるボイドが形成されるため、このボイドの
存在により摩擦抵抗を低減することができる。
ると、空気吹き出し口を通過する際のオリフィス作用に
よりマイクロバブルが発生し、発生したマイクロバブル
が水中翼の表面を覆うことにより水中翼の表面にマイク
ロバブルによるボイドが形成されるため、このボイドの
存在により摩擦抵抗を低減することができる。
【０００８】又、没水体を有する水中翼船では、没水体
の先端部付近の静圧の小さい位置にも空気吹き出し口を
設けるようにすると、没水体の表面がマイクロバブルで
覆われることになり、摩擦抵抗をより低減できることに
なる。
の先端部付近の静圧の小さい位置にも空気吹き出し口を
設けるようにすると、没水体の表面がマイクロバブルで
覆われることになり、摩擦抵抗をより低減できることに
なる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態
を示すもので、船体１の船底２の下方に、船体１の船首
尾方向と平行に延びる没水体３を所要間隔を隔てて配置
し、該没水体３の前部を前部センターストラット４を介
して船底２に取り付けて支持させると共に、没水体３の
後部を後部センターストラット５を介して船底２に取り
付けて支持させ、且つ上記没水体３の後部両サイドに、
左右方向に張り出すように水中翼（主翼）６を設けて、
該左右の水中翼６の張り出し端を、それぞれサイドスト
ラット７を介して船底２に取り付けて支持させるように
してある水中翼船において、上記水中翼６のリーディン
グエッジ付近でしかも静圧の小さい位置（航走時に流速
が最も速くて負圧が作用する位置）となる上下位置に、
細孔状とした多数の空気吹き出し口１０を穿設して、こ
れら各空気吹き出し口１０を水中翼６の内部に形成した
空気チャンバ１１に連通させ、一方、上記船体１上に、
電動機８によって駆動される加圧空気供給装置としての
ブロワ９を設置し、該ブロワ９に一端を接続した流量調
整弁１２付きの空気送給管１３の他端を、センタースト
ラット５及び没水体３内を通して上記空気チャンバ１１
に接続し、空気吹き出し口１０より加圧空気１４を吹き
出させて所要径のマイクロバブル１５を発生させ、発生
させたマイクロバブル１５で水中翼６の表面を覆えるよ
うにする。
を示すもので、船体１の船底２の下方に、船体１の船首
尾方向と平行に延びる没水体３を所要間隔を隔てて配置
し、該没水体３の前部を前部センターストラット４を介
して船底２に取り付けて支持させると共に、没水体３の
後部を後部センターストラット５を介して船底２に取り
付けて支持させ、且つ上記没水体３の後部両サイドに、
左右方向に張り出すように水中翼（主翼）６を設けて、
該左右の水中翼６の張り出し端を、それぞれサイドスト
ラット７を介して船底２に取り付けて支持させるように
してある水中翼船において、上記水中翼６のリーディン
グエッジ付近でしかも静圧の小さい位置（航走時に流速
が最も速くて負圧が作用する位置）となる上下位置に、
細孔状とした多数の空気吹き出し口１０を穿設して、こ
れら各空気吹き出し口１０を水中翼６の内部に形成した
空気チャンバ１１に連通させ、一方、上記船体１上に、
電動機８によって駆動される加圧空気供給装置としての
ブロワ９を設置し、該ブロワ９に一端を接続した流量調
整弁１２付きの空気送給管１３の他端を、センタースト
ラット５及び没水体３内を通して上記空気チャンバ１１
に接続し、空気吹き出し口１０より加圧空気１４を吹き
出させて所要径のマイクロバブル１５を発生させ、発生
させたマイクロバブル１５で水中翼６の表面を覆えるよ
うにする。
【００１１】又、上記没水体３の先端部付近でしかも静
圧の小さい位置に、細孔状とした多数の空気吹き出し口
１６を少なくとも下半周（図では全周の場合を示す）に
亘り穿設して、没水体３の内部に形成した空気チャンバ
１７に連通させ、且つ上記空気送給管１３から分岐ヘッ
ダ１８を介して分岐させた流量調整弁１９付きの空気送
給管２０を、センサーストラット５及び没水体３内を通
して空気チャンバ１７に接続し、空気吹き出し口１６よ
り加圧空気１４を吹き出させて発生させたマイクロバブ
ル１５で没水体３の表面を覆えるようにする。
圧の小さい位置に、細孔状とした多数の空気吹き出し口
１６を少なくとも下半周（図では全周の場合を示す）に
亘り穿設して、没水体３の内部に形成した空気チャンバ
１７に連通させ、且つ上記空気送給管１３から分岐ヘッ
ダ１８を介して分岐させた流量調整弁１９付きの空気送
給管２０を、センサーストラット５及び没水体３内を通
して空気チャンバ１７に接続し、空気吹き出し口１６よ
り加圧空気１４を吹き出させて発生させたマイクロバブ
ル１５で没水体３の表面を覆えるようにする。
【００１２】なお、２１は前部舵、２２は後部舵、２３
は船首水平安定板、２４は船尾水平安定板、２５はサイ
ドポッドを示す。
は船首水平安定板、２４は船尾水平安定板、２５はサイ
ドポッドを示す。
【００１３】翼走状態での航走時に、ブロワ９を電動機
８で駆動して、加圧空気１４を空気送給管１３を通し水
中翼６の空気チャンバ１１内に導き、空気吹き出し口１
０を通して水中へ吹き出させるようにすると、加圧空気
１４が空気吹き出し口１０を通過する際に受けるオリフ
ィス作用によってマイクロバブル１５が発生させられ
る。発生したマイクロバブル１５は流線に乗って流れる
ことにより水中翼６の上下面を覆うため、水中翼６の表
面にマイクロバブル１５によるボイドが形成されること
になり、このボイドの存在により水中翼６の摩擦抵抗を
低減することができる。したがって、揚力を保持しつつ
抵抗を小さくすることができるので、揚抗比を改善する
ことができ、その結果、高速化を図ることができる。
８で駆動して、加圧空気１４を空気送給管１３を通し水
中翼６の空気チャンバ１１内に導き、空気吹き出し口１
０を通して水中へ吹き出させるようにすると、加圧空気
１４が空気吹き出し口１０を通過する際に受けるオリフ
ィス作用によってマイクロバブル１５が発生させられ
る。発生したマイクロバブル１５は流線に乗って流れる
ことにより水中翼６の上下面を覆うため、水中翼６の表
面にマイクロバブル１５によるボイドが形成されること
になり、このボイドの存在により水中翼６の摩擦抵抗を
低減することができる。したがって、揚力を保持しつつ
抵抗を小さくすることができるので、揚抗比を改善する
ことができ、その結果、高速化を図ることができる。
【００１４】又、加圧空気１４を空気送給管２０を通し
没水体３の先端部の空気チャンバ１７内に導き、空気吹
き出し口１６を通して水中へ吹き出させるようにする
と、同様に発生したマイクロバブル１５が流線に乗って
没水体３の表面に沿うように流れるため、没水体３の表
面にマイクロバブル１５によるボイドが形成されること
になり、これにより没水体３の摩擦抵抗を低減すること
ができる。したがって、揚抗比をより改善できることに
なる。
没水体３の先端部の空気チャンバ１７内に導き、空気吹
き出し口１６を通して水中へ吹き出させるようにする
と、同様に発生したマイクロバブル１５が流線に乗って
没水体３の表面に沿うように流れるため、没水体３の表
面にマイクロバブル１５によるボイドが形成されること
になり、これにより没水体３の摩擦抵抗を低減すること
ができる。したがって、揚抗比をより改善できることに
なる。
【００１５】上記において、水中翼６の空気吹き出し口
１０並びに没水体３の空気吹き出し口１６は、いずれも
静圧の小さい位置、すなわち、航走時に水の流速が最も
速くて負圧が作用するような位置に選定してあるため、
マイクロバブル１５を発生させる際の空気の吹き出し動
力が小さくて済む利点がある。又、空気吹き出し口１
０，１６の直径は、船の設計時に、翼走状態での航走時
に最適直径のマイクロバブル１５が発生させられるよう
に選定するものであるが、マイクロバブル１５の直径を
変える必要が生じた際には、流量調整弁１２，１９の開
度調整により加圧空気１４の供給流量を調整することに
よって対応することができる。
１０並びに没水体３の空気吹き出し口１６は、いずれも
静圧の小さい位置、すなわち、航走時に水の流速が最も
速くて負圧が作用するような位置に選定してあるため、
マイクロバブル１５を発生させる際の空気の吹き出し動
力が小さくて済む利点がある。又、空気吹き出し口１
０，１６の直径は、船の設計時に、翼走状態での航走時
に最適直径のマイクロバブル１５が発生させられるよう
に選定するものであるが、マイクロバブル１５の直径を
変える必要が生じた際には、流量調整弁１２，１９の開
度調整により加圧空気１４の供給流量を調整することに
よって対応することができる。
【００１６】次に、図３は本発明の他の実施の形態とし
て、没水体を装備していない水中翼船について示すもの
で、この型式の水中翼船においても、水中翼６のリーデ
ィングエッジ付近で静圧の小さい位置に多数の空気吹き
出し口１０を設けることにより、図１の水中翼６に空気
吹き出し口１０を設けた場合と同様の効果が得られる。
なお、図１の実施の形態では、１つの没水体３を有する
型式の水中翼船における水中翼６と没水体３の両方に空
気吹き出し口を設けるようにした場合を示したが、没水
体３のみに適用しても著効が得られること、又、複数の
没水体を有する型式の水中翼船に採用してもよいこと、
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。
て、没水体を装備していない水中翼船について示すもの
で、この型式の水中翼船においても、水中翼６のリーデ
ィングエッジ付近で静圧の小さい位置に多数の空気吹き
出し口１０を設けることにより、図１の水中翼６に空気
吹き出し口１０を設けた場合と同様の効果が得られる。
なお、図１の実施の形態では、１つの没水体３を有する
型式の水中翼船における水中翼６と没水体３の両方に空
気吹き出し口を設けるようにした場合を示したが、没水
体３のみに適用しても著効が得られること、又、複数の
没水体を有する型式の水中翼船に採用してもよいこと、
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の水中翼船の摩
擦抵抗低減装置によれば、次の如き優れた効果を発揮す
る。 (1) 水中翼船における上記水中翼のリーディングエッジ
付近で静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し口を穿
設して、該多数の空気吹き出し口を水中翼内に形成した
空気チャンバに連通させ、且つ該空気チャンバを、空気
送給管を介して加圧空気供給装置に接続した構成として
あるので、航走時に水中翼の空気吹き出し口から加圧空
気を吹き出させてマイクロバブルを発生させることによ
り、水中翼の表面をマイクロバブルで覆ってボイドを形
成することができ、このボイドの存在により揚力を保持
しながら水中翼の摩擦抵抗を低減することができて、揚
抗比を改善することができ、水中翼船の更なる高速化が
可能となる。 (2) 没水体を有する水中翼船では、没水体の先端部付近
に空気吹き出し口を設けた構成とすることによって、発
生させたマイクロバブルにより没水体の表面を覆うこと
ができ、没水体の摩擦抵抗を低減できることにより揚抗
比を更に改善することができる。 (3) 空気吹き出し口を設ける位置を、静圧の小さい位置
に選定してあることから、マイクロバブルを発生させる
ための空気の吹き出し動力を小さくすることができる。
擦抵抗低減装置によれば、次の如き優れた効果を発揮す
る。 (1) 水中翼船における上記水中翼のリーディングエッジ
付近で静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し口を穿
設して、該多数の空気吹き出し口を水中翼内に形成した
空気チャンバに連通させ、且つ該空気チャンバを、空気
送給管を介して加圧空気供給装置に接続した構成として
あるので、航走時に水中翼の空気吹き出し口から加圧空
気を吹き出させてマイクロバブルを発生させることによ
り、水中翼の表面をマイクロバブルで覆ってボイドを形
成することができ、このボイドの存在により揚力を保持
しながら水中翼の摩擦抵抗を低減することができて、揚
抗比を改善することができ、水中翼船の更なる高速化が
可能となる。 (2) 没水体を有する水中翼船では、没水体の先端部付近
に空気吹き出し口を設けた構成とすることによって、発
生させたマイクロバブルにより没水体の表面を覆うこと
ができ、没水体の摩擦抵抗を低減できることにより揚抗
比を更に改善することができる。 (3) 空気吹き出し口を設ける位置を、静圧の小さい位置
に選定してあることから、マイクロバブルを発生させる
ための空気の吹き出し動力を小さくすることができる。
【図１】本発明の水中翼船の摩擦抵抗低減装置の実施の
一形態を示す概要図である。
一形態を示す概要図である。
【図２】図１のII方向拡大矢視図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す概略図である。
１ 船体 ２ 船底 ３ 没水体 ４ 前部センターストラット ５ 後部センターストラット ６ 水中翼 ７ サイドストラット ９ ブロワ（加圧空気供給装置） １０ 空気吹き出し口 １１ 空気チャンバ １３ 空気送給管 １６ 空気吹き出し口 １７ 空気チャンバ ２０ 空気送給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増子 章 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 渡辺 修 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 水中翼船における水中翼のリーディング
エッジ付近で静圧の小さい位置に、多数の空気吹き出し
口を穿設して、該多数の空気吹き出し口を水中翼内に形
成した空気チャンバに連通させ、且つ該空気チャンバ
を、空気送給管を介して加圧空気供給装置に接続した構
成を有することを特徴とする水中翼船の摩擦抵抗低減装
置。 - 【請求項２】 水中翼船に装備されている船首尾方向に
延びる没水体の先端部付近で静圧の小さい位置に、多数
の空気吹き出し口を穿設して、該多数の空気吹き出し口
を没水体内に形成した空気チャンバに連通させ、且つ該
空気チャンバを、空気送給管を介して加圧空気供給装置
に接続した構成を有することを特徴とする水中翼船の摩
擦抵抗低減装置。 - 【請求項３】 水中翼船に装備されている船首尾方向に
延びる没水体の先端部付近で静圧の小さい位置に、多数
の空気吹き出し口を穿設して、該多数の空気吹き出し口
を没水体内に形成した空気チャンバに連通させると共
に、水中翼のリーディングエッジ付近で静圧の小さい位
置に、多数の空気吹き出し口を穿設して、該多数の空気
吹き出し口を水中翼内に形成した空気チャンバに接続
し、且つ該各空気チャンバを、それぞれ空気送給管を介
して加圧空気供給装置に接続した構成を有することを特
徴とする水中翼船の摩擦抵抗低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079392A JPH09240572A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 水中翼船の摩擦抵抗低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8079392A JPH09240572A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 水中翼船の摩擦抵抗低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09240572A true JPH09240572A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=13688600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8079392A Pending JPH09240572A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 水中翼船の摩擦抵抗低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09240572A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495782C1 (ru) * | 2012-10-26 | 2013-10-20 | Владимир Степанович Григорчук | Гидродинамическое судно |
| CN108341019A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-07-31 | 常州大学 | 一种用于船舶的气泡减阻装置 |
| CN112238921A (zh) * | 2019-07-17 | 2021-01-19 | 章洪 | 超空泡水翼船 |
| JP2023526852A (ja) * | 2020-05-21 | 2023-06-23 | ヴェルメ プロジェクツ エス．アール．エル． | 可変形状を備えた船体 |
| JP2023148982A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦低減装置 |
| JP2024506759A (ja) * | 2021-02-17 | 2024-02-14 | ネプテック | 流体力学的抗力を低減するための装置 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP8079392A patent/JPH09240572A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495782C1 (ru) * | 2012-10-26 | 2013-10-20 | Владимир Степанович Григорчук | Гидродинамическое судно |
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| JP2023148982A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 三菱重工業株式会社 | 摩擦低減装置 |
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