JPS5811355B2 - 半没水船 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極微速で進行する時、あるいは停泊中の船体
がトリム現象を起した場合、それに迅速に対処すること
ができる半没水船に関するものである。

半没水船は、排水量の主要部分を占め水面下にした下部
船体と、船客用、貨物用、作業台等になる水面上方に位
置する上部船体と、これら上、下船体を水面を貫いて連
結する支持体とで船体が構成されている。

この船体構成は波浪中での運動特性を良好にする等多く
の特徴を有するものであるが、船体の没水部分、特に前
記支持体は波浪の影響を減らすとともに航走抵抗を極力
減らす必要からその断面積を必要最小限にとゞめている
ために、船体が傾斜するとそれに伴って生ずる浮力分布
の変化が通常の単胴船により小さく、換言すれば浮力に
よる静的な復元力は極めて小さいので、船内の荷重のア
ンバランスによって荷重の大きさの割りに非常に大きな
傾斜を生ずる傾向を持っている。

この傾向は、船がある程度以上の速度で航走中の時は、
前記下部船体の姿勢を変えたり、フィン類を備えること
によってそれらの水中翼面に生ずる大きな動的作用力を
利用して船体の傾斜に容易に対処できるが、この作用力
は、船体と水との間の相対速度の減少とともに幾何級数
的に減るので、船体が極微速もしくは停止中においては
それの作用を期待することができない。

この対策として従来船においては、下部船体の一部に数
個所に渡ってトリムタンクを設け、このトリムタンク内
の水の移動によって極微速進行中の場合や停泊中の場合
の船体の傾斜を補正していた。

しかし、水は実用許容流速値が小さいので、その流動能
力が制約因子となってトリムタンクから別のトリムタン
クへの水の移動速度が制限されて、船体の傾斜に対して
その補正が遅れる欠点があった。

したがって、たとえば船客が乗下船のために船上あるい
は船内外の間で移動すると、それに伴って起る急速かつ
不規則な形の船内荷重変動にトリムタンクの水の移動で
対処することが困難でありその対策が望まれていた。

そこで本発明は、船体が停船中等に船内荷重変動によっ
て傾斜しても迅速にそれに対処できる半没水船を提供す
べく鋭意研究した結果なされたものであって、本発明は
水等液体の実用許容流速値（代表値で２ｍ１５ｅｃ）に
比して約１０倍の実用許容流速値（代表値で２０ｍ１５
ｅｃ）をもつ気体に着目し、この加圧気体で半没水船の
没水部分表面に設けた弾性外皮を膨張、収縮させればそ
の部分の浮力が極めて迅速に増減するので、この没水部
分の排水浮力の増減によって船体のトリム調整を素早く
行うようにして従来の要望に答えたものである。

次に図面により本発明の詳細な説明する。

第１図において、水面上方に位置する上部船体１の下方
には、水面下に位置する右側下部船体２と左側下部船体
３が間隔を設けてそれぞれ配置されている。

そして、前記上部船体１と左右の下部船体２．３とはそ
れぞれ支持部４，５で連結されて船体６要素を構成して
いる。

前記支持部４，５は水面を貫く位置に配置されているの
で、その断面が通常流線形状に形成されており、これに
よって垂直ひれの役目も果すものである。

一方、前記左右の下部船体２，３は排水量の主要部をな
すものであって魚雷状に形成され、その船尾側には推進
器７，８がそれぞれ取り付けられている。

また、これら下部船体２．３の横方向には、水平翼９，
１０が延設されており、この水平翼９，１０は、構造に
応じてそれらの一部または全部を水平舵面として適切に
動かすことにより半没水船の航走中の操縦や姿勢制御に
用いられるものである。

また、前記支持部４，５のうち船尾側の支持部５には縦
舵１１，１２が設けられている。

このように構成した船体６のうち、下部船体２゜３には
、第２図に示すようにその外表面にゴムシート等の弾性
材料からなる弾性外皮１３が設けられている。

この弾性外皮１３は、その周囲がボルトや鋲等により下
部船体２．３外表面に気密に取り付けられている。

また、前記弾性外皮１３と対向する下部船体２゜３の外
表面の一部には通気孔１４が所要数だけ穿設されており
、この通気孔１４を囲む下部船体２゜３の内面には断面
凹状の内壁１５が気密状に取り付けられている。

したがって、この内壁１５と下。部船体２，３内面との
間には空室１６が形成される。

前記内壁１５には、一端が前記空室１６に連通し他端が
図示しない加圧用気体源、たとえば、ガス圧縮機、加圧
ガスのホルダないしはボンベのいずれかまたはそれらを
組合せてなる装置に接続された供給管１７が取り付けら
れている。

この供給管１７は、半没水船の姿勢すなわちトリム状況
や浮上量のほか必要に応じて空室１６内のガス圧力等を
適当な検出器（図示せず）で検出し、これらの検知量に
応じて処理システム（図示せず）で処理し前記加圧用気
体源から供給させる加圧気体を空室１６に導く役目をす
るものである。

また前記内壁１５には、空室１６や弾性外皮１３の内側
に溜った気体を放出ないしは気体回収部（図示せず）に
回収するための排出管１８の一端が空室１６と連通して
取り付けられている。

この排水管１８は、弁類や側路配管の助けを借りて供給
管１７と兼用できるほか、加圧気体が圧縮空気等下部船
体２，３内に放出しても支障がない場合は、内壁１５に
排気弁等を設けることによって排出管１８をまったく省
略することもできる。

いま、船体６が急速かつ不規則な形の船内荷重変動によ
って例えば右側に傾斜したとすると、右側下部船体２が
沈下するがこの際図示しない検出器が作動して処理シス
テムを介して加圧用気体源から加圧気体が約２０ｍ／ｓ
ｅｃの速い流速で供給管１１を通して空室１６に入る。

そして空室１６に入った加圧気体は、通気孔１４を通っ
て弾性外皮１３内面に至ってそこに加圧気体が蓄積し始
めるのに伴ってこの加圧気体が弾性外皮１３の外表面に
作用する外水圧を越える圧力に達すると、弾性外皮１３
は、その変形能力と釣合いながら船外水中に膨出し、例
えば第２図仮想線で示す位置まで変形することにより空
間１９を形成する。

したがって弾性外皮１３の膨出量に相当する分だけ排水
することになるので、右側下部船体２が浮上して船体６
は迅速に復元する。

このように排水浮力を半没水船に付加するとともに、弾
性外皮１３が膨出することによって造られた空間１９に
、さらに適量の気体の追加供給や適量の気体の排出を行
うことによって空間１９のもたらす付加浮力の増減を行
うことができるので、このように加圧気体により膨出、
収縮する弾性外皮１３を半没水船の没水部分に適宜分散
配備することによって、それらの適正な作用で船体６の
トリム制御ができる。

なお、付加浮力を必要としない船の高速走行時には、弾
性外皮１３内と空室１６内を負圧にしておけば、弾性外
皮１３は、下部船体２．３に密着するので航走性能への
影響はない。

また、この実症例では、下部船体２，３の外表面の一部
に弾性外皮１３を設けるようにしているが、例えば、第
３図ないし第４図に示すように下部船体２，３の適宜位
置外周部全周に長さｌの弾性外皮１３ａを設けるように
してもよく、この場合は、弾性外皮１３ａを許容限度内
で膨出させるようにするために放射状の控え紐帯２０を
適正位置に設けることが望ましい。

さらに弾性外皮は、下部船体２，３に設けることに限定
されるものではなく、支持部４，５の没水部分に設ける
ようにしてもよい。

一方、気体は大気を使用するのが実用的で好ましいが、
それに限ることはなく、例えば毒性、引火性、支燃性、
窒息性等のガスであっても、そのガスに適合する回収装
置や使用条件さえ整えば、それらのガスを使用すること
もできる。

上記のように、本発明は船体の没水部分表面に弾性外皮
を設けると共に、傾斜した側の弾性外皮を加圧気体によ
り膨出させて船体の傾斜を制御するので、船体が急速か
つ不規則な形の船内荷重変動によって傾斜しても、傾斜
から復元までの船体の姿勢制御を迅速に行うことができ
る。

しかも、本発明は、気体を使用することにより、従来船
のように船体内の水タンクの注排水によって姿勢制御す
る場合に比して、経済的であるとともに、水タンクの注
排水による姿勢制御と本発明による姿勢制御とを併用す
れば一層の実用性を発揮できる。

このように本発明は、水タンク型式の船体姿勢調節方式
では得られない迅速応答性能をもつものであって実用上
、その作用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例であり、第１図は代表的な半没水
船の全体斜視図、第２図は要部を断面した没水部分の説
明図、第３図〜第５図は本発明の他の実施例であって、
第３図は弾性外皮が膨出した状態を示す斜視説明図、第
４図はその側断面説明図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線の断
面説明図である。 １・・・上部船体、２・・・右側下部船体、３・・・左
側下部船体、４，５・・・支持部、１３，１３ａ・・・
弾性外皮。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水面上方の上部船体と、水面下に配した複数の下部
   船体と、これら上下の船体を水面を貫いて連結する支持
   部とからなる船体の没水部分表面に弾性外皮を設けると
   共に、傾斜した側の弾性外皮を加圧気体により膨出させ
   て船体の傾斜を制御する半没水船。