JPH1111385A - Method and apparatus for preventing pitching of hull - Google Patents
Method and apparatus for preventing pitching of hullInfo
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- JPH1111385A JPH1111385A JP16887297A JP16887297A JPH1111385A JP H1111385 A JPH1111385 A JP H1111385A JP 16887297 A JP16887297 A JP 16887297A JP 16887297 A JP16887297 A JP 16887297A JP H1111385 A JPH1111385 A JP H1111385A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 停船時でも船体の縦揺れが簡単な装置で防止
できるようにする。
【解決手段】 水中翼を支持するストラットで水中翼に
振り子運動をさせて船体縦揺れと逆向きのモーメントを
生じさせることを特徴とする船体の縦揺れ防止方法であ
る。また、装置は、水中に配置された水中翼3と、該水
中翼3を船体1から支持するストラット2と、ストラッ
ト2を振り子駆動させる駆動機構5と、駆動機構5を制
御する制御部6とからなる船体の縦揺れ防止装置であ
る。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To prevent vertical swing of a hull with a simple device even when the ship is stopped. A method for preventing pitching of a hull, wherein a strut supporting the hydrofoil causes a pendulum motion on the hydrofoil to generate a moment in a direction opposite to the pitching of the hull. The apparatus also includes a hydrofoil 3 disposed underwater, a strut 2 for supporting the hydrofoil 3 from the hull 1, a driving mechanism 5 for driving the strut 2 in a pendulum, and a control unit 6 for controlling the driving mechanism 5. This is a device for preventing the hull from pitching.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は船体の縦揺れ防止方
法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for preventing a hull from pitching.
【0002】[0002]
【従来の技術】船体の動揺は、縦揺れ(ピッチング)、
横揺れ(ローリング)、横移動(ヨーイング)等がある
が、その防止策は、大別すると以下の方法がある。 (1)減揺タンク内の海水の移動、ウエイトの移動など
により、船舶の重心変更によりバランスをとる方法。 (2)推進器(プロペラ、ウオータージェット等)を用
いて動揺を減少させる方法。 (3)フィンに働く揚力を利用して船舶の動揺を減少す
る方法。 (4)フィンに流体ノズルを付加して船舶の動揺を減少
する方法。2. Description of the Related Art Hull of a hull is caused by pitching,
There are rolling (rolling), lateral movement (yawing), and the like. Preventive measures are roughly classified into the following methods. (1) A method of balancing by changing the center of gravity of the ship by moving seawater and weights in the rocking tank. (2) A method of reducing sway using a propulsion device (propeller, water jet, etc.). (3) A method of using a lift acting on a fin to reduce the motion of a ship. (4) A method of adding a fluid nozzle to the fin to reduce the motion of the ship.
【0003】前記(1)〜(4)のうち、(3)のフィ
ンに働く揚力を利用して船舶の動揺を減少する方法とし
て、特開平7−228292号が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-228292 discloses a method of reducing the sway of a ship by using the lift acting on the fins of the above (1) to (4).
【0004】前記公報に開示された技術は、船体の端部
付近における格納室から昇降駆動機構により船底下方に
降下するストラットと、該ストラットに装着された縦揺
れ防止用フィンとを備え、船体の縦揺れセンサーからの
信号に基づき制御系を介して昇降駆動機構を制御するこ
とにより前記ストラットとともにフィンが上下動され、
フィンの上下方向への移動速度と流速との合成ベクトル
の方向に対処した迎角で前記フィンに流入する水流によ
り同フィンに揚力を生じさせ、この揚力によるモーメン
トで船体の縦揺れを相殺するものである。The technique disclosed in the above publication includes a strut which descends from the storage room near the end of the hull to the bottom of the hull by a lifting drive mechanism, and fins for preventing pitching mounted on the strut. The fin is moved up and down together with the strut by controlling a lifting drive mechanism via a control system based on a signal from a pitch sensor,
A lift is generated in the fin by the water flow flowing into the fin at an angle of attack corresponding to the direction of the combined vector of the moving speed of the fin in the vertical direction and the flow velocity, and the vertical motion of the hull is canceled by the moment due to the lift. It is.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平7−228292号に開示された従来技術におい
ては、航走時の縦揺れには、フィン翼面の水流による揚
力が期待できるが、停船時の縦揺れにおいては、フィン
翼面の水流による揚力は発生しないので、上下動による
ダンパー効果しか期待できない。よって、停船時の縦揺
れ防止効果は期待できないものである。However, in the prior art disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-228292, lift due to the water flow on the fin wing surface can be expected for pitching during sailing. In the vertical pitching, no lift is generated by the water flow on the fin wing surface, so that only a damper effect due to vertical movement can be expected. Therefore, the effect of preventing pitching at the time of stopping the ship cannot be expected.
【0006】本発明は、前述の停船時の縦揺れ防止の問
題点を解決することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem of preventing vertical swing when the boat is stopped.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決する第
一の手段は、水中翼を支持するストラットで水中翼に振
り子運動をさせて船体縦揺れと逆向きのモーメントを生
じさせることを特徴とする船体の縦揺れ防止方法であ
る。A first means for solving the above-mentioned problem is characterized in that a strut for supporting the hydrofoil performs a pendulum motion on the hydrofoil to generate a moment opposite to the pitching of the hull. This is a method for preventing the hull from pitching.
【0008】前述の課題を解決する第二の手段は、水中
に配置された水中翼と、該水中翼を船体から支持するス
トラットと、該ストラットを振り子駆動させる駆動機構
と、該駆動機構を制御する制御部と、からなる船体の縦
揺れ防止装置である。[0008] A second means for solving the above-mentioned problems includes a hydrofoil arranged in water, a strut for supporting the hydrofoil from the hull, a drive mechanism for driving the strut to pendulum, and controlling the drive mechanism. And a control unit for controlling the vertical motion of the hull.
【0009】本発明によれば、航走時または停船時に船
体に縦揺れが生じると、センサーの検知により制御部お
よび振り子駆動部を介してストラット先端の水中翼を振
り子運動させ、水中翼に働く揚力を制御し、波強制モー
メントと逆向きの力を発生させて、前記波強制モーメン
トをキャンセルし、船体の縦揺れを防止する。According to the present invention, when pitching occurs in the hull during sailing or when the boat is stopped, the hydrofoil at the tip of the strut is pendulum-moved through the control unit and the pendulum drive unit by detecting a sensor, and acts on the hydrofoil. The lift is controlled to generate a force in a direction opposite to the wave forcing moment, thereby canceling the wave forcing moment and preventing the hull from pitching.
【0010】また、停船時においても、水中翼は振り子
駆動されるため、水中翼の加速度が水中翼面に水流によ
る揚力を発生させ、縦揺れ防止力を向上させる。Further, even when the boat is stopped, the hydrofoil is driven by the pendulum, so that the acceleration of the hydrofoil generates a lift due to the water flow on the hydrofoil surface, thereby improving the pitching prevention force.
【0011】即ち、船首下げの縦揺れモーメントが波浪
外力として働くときは、水中翼に作用する力を上向きに
なるようにストラットの動きを制御し、逆に、船首上げ
の縦揺れモーメントが波浪外力として働くときは、水中
翼に作用する力を下向きになるようにストラットの動き
を制御する。That is, when the pitching moment of the bow lowering acts as an external wave force, the movement of the strut is controlled so that the force acting on the hydrofoil is directed upward. When working as a strut, the strut movement is controlled so that the force acting on the hydrofoil is downward.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は、本発明にかかる船体の縦揺れ防止
装置の斜視図で、1は船体で、1aは船体1の船首部、
1bは船底である。FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for preventing pitching of a hull according to the present invention, wherein 1 is a hull, 1a is a bow of the hull 1,
1b is a ship bottom.
【0014】2は船体1の船底1bから延出されたスト
ラットで、ストラット2の先端には水中翼3、3が取付
け部4を介して固定されている。Reference numeral 2 denotes a strut extending from the bottom 1b of the hull 1. At the tip of the strut 2, hydrofoils 3, 3 are fixed via an attachment portion 4.
【0015】図2は、本発明にかかる船体の縦揺れ防止
装置の側断面図である。先端に水中翼3を取付けたスト
ラット2は、船体1の船内から延出して設けられ、船体
1内部の駆動機構5に取付けられている。FIG. 2 is a side sectional view of a hull pitching prevention apparatus according to the present invention. The strut 2 having the hydrofoil 3 attached to the tip is provided so as to extend from the inside of the hull 1 and is attached to a drive mechanism 5 inside the hull 1.
【0016】駆動機構5は、一例として駆動ホイール5
aに連結されたリンク5bにストラット2の端部が連結
され、駆動ホイール5aを回転させることによりストラ
ット2および水中翼3が振り子運動を行う。The drive mechanism 5 is, for example, a drive wheel 5
The end of the strut 2 is connected to a link 5b connected to a, and the strut 2 and the hydrofoil 3 perform a pendulum motion by rotating the drive wheel 5a.
【0017】6は、駆動機構5を制御する制御部で、図
示しない傾斜センサおよび加速度センサからの船体1の
動揺情報を信号により受け、波浪の位相と逆位相で駆動
機構5を制御する。Reference numeral 6 denotes a control unit for controlling the driving mechanism 5, which receives the information on the motion of the hull 1 from a tilt sensor and an acceleration sensor (not shown) by a signal and controls the driving mechanism 5 in a phase opposite to that of the waves.
【0018】図3は、本発明における水中翼に作用する
力を示すグラフであり、本発明の水中翼3を強制的に振
り子運動させることにより水中翼3に揚力と加減速時流
体力とを合わせた流体力7を発生させる。FIG. 3 is a graph showing the force acting on the hydrofoil according to the present invention. The forcible pendulum motion of the hydrofoil 3 according to the present invention allows the hydrofoil 3 to combine the lift and the fluid force during acceleration / deceleration. The generated fluid force 7 is generated.
【0019】流体力7は、水中翼3の速度と水中翼3の
ストラットへの取付け角に依存して変化する。よって、
船体に作用する波モーメンと前記流体力7とがキャンセ
ルするように、振り子運動を制御する。The fluid force 7 varies depending on the speed of the hydrofoil 3 and the angle at which the hydrofoil 3 is attached to the strut. Therefore,
The pendulum motion is controlled such that the wave moment acting on the hull and the fluid force 7 cancel.
【0020】図4(a),(b)は、本発明における水
中翼と船体1の縦揺れとの関係を図示した側面図であ
る。FIGS. 4A and 4B are side views showing the relationship between the hydrofoil and the pitching of the hull 1 according to the present invention.
【0021】図4(a)において、船体1の右端が沈む
方向に回転R1 した場合で、水中翼3の振り子運動は、
それに抗する力F1 を作用させる向きに運動する。In FIG. 4A, when the right end of the hull 1 rotates in the sinking direction R 1 , the pendulum motion of the hydrofoil 3 is:
Moves in the direction in which a force F 1 against it.
【0022】図4(b)において、船体1の左端が沈む
方向に回転R2 した場合で、水中翼3の振り子運動は、
それに抗する力F2 を作用させる向きに運動する。In FIG. 4B, when the left end of the hull 1 rotates in the sinking direction R 2 , the pendulum motion of the hydrofoil 3 is
Moves in the direction in which a force F 2 against it.
【0023】図5は、本発明を双胴船に適用した第二の
実施の形態に関する斜視図である。図5において、双胴
の船体1c,1dには、ストラット2a,2bが各々延
出して設けられ、その下端に取付部4を介して、水中翼
3の両端が支持され、振り子運動をさせる構造となって
いる。FIG. 5 is a perspective view of a second embodiment in which the present invention is applied to a catamaran. In FIG. 5, the twin hulls 1c and 1d are provided with extending struts 2a and 2b, respectively, and both ends of the hydrofoil 3 are supported at the lower ends thereof via a mounting portion 4 to perform a pendulum motion. It has become.
【0024】この構造により、水中翼3は両端が支持さ
れるので、翼面積を大とすることができる。With this structure, both ends of the hydrofoil 3 are supported, so that the blade area can be increased.
【0025】尚、ストラット2a,2bで水中翼3の両
端を支持する構造は、単胴体の船体でも幅広の船体に適
用可能である。The structure in which the struts 2a and 2b support both ends of the hydrofoil 3 can be applied to a single hull and a wide hull.
【0026】図6(a)(b)(c)は、前記双胴船へ
の本発明にかかる水中翼の取付け構造の実施の形態を示
す正面図である。FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c) are front views showing an embodiment of a hydrofoil mounting structure according to the present invention to the catamaran.
【0027】図6(a)は、水中翼3のストラット2
a,2bが正面視で、垂直に設けられた構造である。FIG. 6A shows the strut 2 of the hydrofoil 3.
a and 2b are structures provided vertically when viewed from the front.
【0028】図6(b)は、水中翼3のストラット2
a,2bが正面視で、ハの字型に下広がりに開いた角度
で設けられて構造である。この構造により、外側へ張り
出す分だけ翼面積を広く形成できる。FIG. 6B shows the strut 2 of the hydrofoil 3.
When viewed from the front, a and 2b are provided in a C-shape so as to extend downward and open. With this structure, the wing area can be increased by an amount corresponding to the outward projection.
【0029】図6(c)は、水中翼3のストラット2
a,2bが正面視では逆ハの字型に上広がりに開いた角
度で設けられて構造である。この構造により水中翼を強
固な支持とすることができる。FIG. 6C shows the strut 2 of the hydrofoil 3.
When viewed from the front, a and 2b are provided in an inverted U-shape and are provided at an angle that opens upward. With this structure, the hydrofoil can be firmly supported.
【0030】図7(a)(b)(c)は、水中翼3の両
端を支持するストラット2a,2bを水面線で切断した
平面図で、船体長手方向に対する配置の実施の形態を示
す。FIGS. 7 (a), 7 (b) and 7 (c) are plan views of struts 2a and 2b supporting both ends of the hydrofoil 3 cut along the water surface, and show an embodiment of the arrangement in the longitudinal direction of the hull.
【0031】図7(a)は、ストラット2a,2bが船
体中心線に対し、平行に配置された状態である。FIG. 7A shows a state in which the struts 2a and 2b are arranged parallel to the hull center line.
【0032】図7(b)は、ストラット2a,2bが船
体中心線に対し、前方に向かって閉じる形に配置された
構造である。この構造により水中翼3後縁部に補助翼
(図示せず)を取付けるときに補助翼の面積を広く形成
できる。FIG. 7B shows a structure in which the struts 2a and 2b are arranged so as to close forward with respect to the hull center line. With this structure, when an auxiliary wing (not shown) is attached to the trailing edge of the hydrofoil 3, the area of the auxiliary wing can be increased.
【0033】図7(c)は、ストラット2a,2bが船
体中心線に対し、前方に向かって開く形に配置された構
造である。この構造によりストラット2に働く抵抗を小
さくすることができる。FIG. 7C shows a structure in which the struts 2a and 2b are arranged so as to open forward with respect to the center line of the hull. With this structure, the resistance acting on the strut 2 can be reduced.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明は、以上のとおりであるから、航
走時は勿論のこと、停船時でも縦揺れ防止の制御が行え
る。As described above, the present invention enables control of pitching prevention not only at the time of sailing but also at the time of stopping the ship.
【0035】また、制御にあたり、単純な振り子運動の
駆動制御であるので、簡単な装置で済む利点がある。Further, since the control is a simple pendulum motion drive control, there is an advantage that a simple device is sufficient.
【図1】本発明にかかる船体の縦揺れ防止装置の斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view of a hull pitching prevention apparatus according to the present invention.
【図2】本発明にかかる船体の縦揺れ防止装置の側面か
らの概略を示した側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view schematically showing a hull pitching prevention apparatus according to the present invention from a side.
【図3】本発明における水中翼に作用する力を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing a force acting on a hydrofoil in the present invention.
【図4】(a),(b)は、本発明における水中翼と船
体の縦揺れとの関係を図示した側面図であり、(a)は
船首部が沈み込む状態、(b)は船首部が浮き上がる状
態を示す。4A and 4B are side views illustrating the relationship between the hydrofoil and the pitch of the hull according to the present invention, wherein FIG. 4A is a state in which a bow sinks, and FIG. This shows a state where the part is raised.
【図5】本発明を双胴船に適用した第二の実施の形態に
関する斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a second embodiment in which the present invention is applied to a catamaran.
【図6】(a)本発明にかかる水中翼を前記双胴船へ取
付ける場合の構造の実施の形態を示す正面図である。
(b)本発明にかかる水中翼を前記双胴船へ取付ける場
合の構造の実施の形態を示す正面図である。(c)本発
明にかかる水中翼を前記双胴船へ取付ける場合の構造の
実施の形態を示す正面図である。FIG. 6 (a) is a front view showing an embodiment of a structure when the hydrofoil according to the present invention is attached to the catamaran.
(B) It is a front view which shows embodiment of the structure at the time of attaching the hydrofoil which concerns on this invention to the said catamaran. (C) It is a front view which shows embodiment of the structure at the time of attaching the hydrofoil which concerns on this invention to the said catamaran.
【図7】(a)本発明にかかる水中翼の両端を支持する
ストラットを水面線で切断した平面図である。(b)本
発明にかかる水中翼の両端を支持するストラットを水面
線で切断した平面図である。(c)本発明にかかる水中
翼の両端を支持するストラットを水面線で切断した平面
図である。FIG. 7A is a plan view in which struts supporting both ends of a hydrofoil according to the present invention are cut along a water surface line. (B) It is the top view which cut the strut which supports both ends of the hydrofoil concerning this invention by the water surface line. (C) It is the top view which cut the strut which supports both ends of the hydrofoil concerning this invention by the water surface line.
1 船体 1a 船首部 1b 船底 2 ストラット 2a ストラット 2b ストラット 3 水中翼 4 取付け部 5 駆動機構 6 制御部 7 流体力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull 1a Bow 1b Ship bottom 2 Strut 2a Strut 2b Strut 3 Hydrofoil 4 Mounting part 5 Drive mechanism 6 Control part 7 Fluid force
Claims (2)
振り子運動をさせて船体縦揺れと逆向きのモーメントを
生じさせることを特徴とする船体の縦揺れ防止方法。1. A method for preventing pitching of a hull, wherein a strut for supporting the hydrofoil performs a pendulum motion on the hydrofoil to generate a moment in a direction opposite to the pitching of the hull.
船体から支持するストラットと、該ストラットを振り子
駆動させる駆動機構と、該駆動機構を制御する制御部
と、からなる船体の縦揺れ防止装置。2. A vertical hull comprising a hydrofoil disposed in water, a strut for supporting the hydrofoil from a hull, a drive mechanism for driving the strut to pendulum, and a control unit for controlling the drive mechanism. Anti-sway device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16887297A JPH1111385A (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Method and apparatus for preventing pitching of hull |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16887297A JPH1111385A (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Method and apparatus for preventing pitching of hull |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1111385A true JPH1111385A (en) | 1999-01-19 |
Family
ID=15876135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16887297A Pending JPH1111385A (en) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | Method and apparatus for preventing pitching of hull |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1111385A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112793728A (en) * | 2021-03-24 | 2021-05-14 | 大连理工大学 | A hydrofoil device for anti-rolling at the tail of a ship and its working method |
| CN114408152A (en) * | 2022-01-13 | 2022-04-29 | 重庆交通大学 | Ship braking system and multi-wing cargo ship with braking function |
| CN117104427A (en) * | 2023-09-07 | 2023-11-24 | 中国舰船研究设计中心 | An adaptive ship tail |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP16887297A patent/JPH1111385A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112793728A (en) * | 2021-03-24 | 2021-05-14 | 大连理工大学 | A hydrofoil device for anti-rolling at the tail of a ship and its working method |
| CN114408152A (en) * | 2022-01-13 | 2022-04-29 | 重庆交通大学 | Ship braking system and multi-wing cargo ship with braking function |
| CN114408152B (en) * | 2022-01-13 | 2023-05-26 | 重庆交通大学 | A multi-wing cargo ship with braking function |
| CN117104427A (en) * | 2023-09-07 | 2023-11-24 | 中国舰船研究设计中心 | An adaptive ship tail |
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