JPS5811356B2 - 半没水船における排水浮力発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半没水船が極微速で進行中、あるいは停泊中
にそのトリムに不具合を生じた場合、これに迅速に対処
することができるとともに、船体の浮上量の迅速な調節
もできるように半没水船に対し排水浮力の付加ないし加
減を行う装置に関するものである。

半没水船は、排力量の主要部分を占め水面下に配した下
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があるが、船体の水没部分、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少限にとゞめている
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２乗に比
例して減るので、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２０ｍ１５ｅｃ）をもつガス
体の一般性に着目し、この加圧ガス体で半没水船の没水
部分すなわち水線面以下の支持部あるいは下部船体の適
切な箇所に伸縮性ないし可撓性に富みかっ液密および気
密の気嚢を取付け、これら気嚢内にガス体の充填および
排出を自在に行うことによって排水浮力を発生あるいは
付加することができる装置によって、船体のトリムや浮
力の調整を従来の水タンク形式調節法では得られない素
早さで行う機能を半没水船に付与するものである。

実施例につき、図面にしたがって以下に説明する。

半没水船、例えば双胴型半没水船は第１図に示すように
、水線面Ａの上方に位置する上部船体１と、排水浮力の
大部分を発生するだめの円形断面を有する魚雷状の左舷
下部船体２および右舷下部船体３とを、水線面Ａを貫き
かつ垂直ひれの役目をも果す前後左右の支持部４，５，
６．７により連結する。

下部船体２，３の船尾側には船体要素の中の適所に据え
られた原動機（図示しない）によって伝動装置（図示し
ない）を介して駆動される推進器８，９を設け、その後
方には縦舵として使われる翼面１０，１１が配置される
。

さらに下部抗体２，３の内側位置にはその構造に応じて
それぞれの一部または全体を水平舵面として適切に動か
される水平翼面１２，１３，１４，１５が取り付けられ
、これにより半没水船の航走中の操縦や姿勢制御が行わ
れる。

このような半没水船の水線面Ａ以下の適宜位置。

例えば各支持部４，５，６，７の後端に排水浮力を発生
あるいは付加する装置１６が設けられる。

第２図はこの排水浮力発生装置の第１実施例を示し、例
えば左舷前方側の支持部４の外板後端１７に取付台１８
を一体または組立式に結合し、この取付台１８のフラン
ジ部１８ａに、管状かつ内部孔１９ａを有する支持部材
１９のフランジ部１９ｂおよび気嚢２０の開口部分のフ
ランジ部２０ａを、座板２１、ボルト２２、ナツト２３
などにより固定し、一方支持部４の内部空間Ｂにおいて
支持部材１９の開口部分に連通ずる供給管２４および排
出管２５を接続する。

気嚢２０は可撓性かつ液密および気密の材料のものを用
い、内部にガスを充填したときに膨張し、ガス排出した
ときに収縮して支持部材１９に沿つてできるだけ体積が
小さくかつ航走抵抗が小さくなるように作られる 供給管２４は支持部材１９の内部孔１９ａを経て気嚢２
０内部に連通し、供給管２４の他端は船体適所に装備さ
れた、例えばガス圧縮機、ガスホルダあるいはボンベあ
るいはこれらを組み合わせた系などの加圧ガスの供給源
（図示しない）に、弁類その他の所要の制御装置（図示
しない）を介して接続され、供給源からの加圧ガス匍脚
装置により制御されて供給管２４から気嚢２０内に充填
される。

一方排出管２５も支持部材１９の内部孔１９ａを介して
気嚢２０内に連通するとともに、その他端は排出ガスの
流量その他を制御する排出弁（図示しない）を介して、
船体構造に応じて外気中あるいは船内適所あるいはガス
回収系へ通じ、気嚢２０内の気体は排出弁に制御されな
がら適宜放出されあるいは回収される。

供給管２４と排出管２５は適切に構成された弁類や側路
配管の助けを借りて両者を兼用することもできる。

あるいは加圧ガスが圧縮空気であってかつこれを支持部
４の内部空間Ｂ内に放出しても支障のない条件下におい
ては、排出弁を直接取付台１８に装着して、排出管２５
を省いてもよい。

次に作用を説明する。

供給管２４より加圧ガスを気嚢２０内に供給すれば、気
嚢２０は膨張しく第２図において２点鎖線で示す）、ま
た気嚢２０中の気体を排出管２５より排出すれば、気嚢
２０は収縮する。

したがって気嚢２０内に適量かつ適圧のガスを充填して
気嚢２０を適当に膨張させれば、この気嚢２０の体積に
応じた排水浮力が発生する。

したがってこのような気嚢２０を含む排水浮力発生装置
１６を水線面Ａ以下の船体の適宜位置に適宜個数を装置
し、それぞれの気嚢２０のガス充填量を調節すれば、船
体の姿勢を迅速に制御し調節することができる。

この場合に、船体の姿勢の状況や浮上量など他に、必要
に応じて各気嚢内のガス圧力などを検知器（図示しない
）によって検出し、これらの検出信号に応じ、さらに必
要であればこれらの検出信号を組み合わせて処理するシ
ステムを通じて、ガス供給源からの加圧ガスを各気嚢内
に導入したりあるいは排出したりしてそれぞれの気嚢の
膨張程度を適切に保つように制御すれば、船体に付加的
な排出浮力を分布させることができるから、気嚢の実用
的膨張限度におけるこれらの浮力値および浮力の分布に
より、微速航走中あるいは停止中においても、船体の姿
勢を自動的かつ迅速に制御することができる 第３図ないし第５図において排水浮力発生装置の第２の
実施例を示すが、例えば支持部４の水線面Ａ以下の外板
後端１７にガス供給用および排出用の内部孔２６ａ、２
６ｂを有する支持板２６を固定し、この支持板２６に気
嚢２７の開口部分を固定具２８により液密かつ気密に締
め付は固定し、さらに内部孔２６ａ、２６ｂそれぞれに
供給管２４および排出管２５を接続して排水浮力発生装
置２９を構成する。

気嚢２７は例えばゴム引き布などの折畳みに耐える変形
能力や適度の弾性を有する材料で形成し、折畳み状態は
例えば蛇腹状（第５図）に保持して航走抵抗が小さい整
った形状を呈するようにする。

この時気嚢２７の適所と支持板２６の適所との間を適度
の弾性と引張強度を備えた紐帯３０で連結しておけば、
気嚢２７を航走抵抗の小さい整った折畳み状態に自動的
に維持することができる。

この気嚢２７内に加圧ガスを充填すれば、第３図の２点
鎖線および第４図に示すように気嚢２７は膨張して排水
浮力を発生する。

なお、上記第１実施例による排水浮力発生装置１６と第
２実施例による排水浮力発生装置２９とを船体の適宜位
置に併用して装着してもよい。

上述した本発明の半没水船における排水浮力発生装置に
よれば、従来の半没水船においてその制御が困難であっ
た極微運航走時や停止中における船体内の荷動のアンバ
ランスによる船体の姿勢の変化を容易に制御し調節する
ことができ、また排水浮力を発生させる媒体としてその
流動の上でネックとなる給排路において、実用的な許容
流速値の大きなガス体を用いることにより、船体の姿勢
の制御を極めて迅速に行うことができ、したがって極微
運走時や停止中の急速かつ不規則な荷重変動に伴う船体
の姿勢の変化に充分対応することができる。

また本発明によるガスを用いた排水浮力発生装置を、船
体内水タンクの注排水により行う従来型式の船体姿勢調
節装置と併用することも、本発明の技術的範囲に含まれ
るものであり、この併用により、より一層の実用性およ
び経済性を発揮することができる。

またこの発明の気嚢は、ゴム引き布などの折畳みに耐え
る変形能力や適度の弾性を有する材料で形成され、折畳
み状態は蛇腹状に保持されるので、航走抵抗を著しく小
さくすることができ、従って、航走安定性を増すことが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は双胴型半没水船を
斜め下方から見た全体斜視図、第２図は排水浮力発生装
置の第１実施例を示す縦断面図、第３図は排水浮力発生
装置の第２実施例の縦断面図、第４図は気嚢が膨張した
状態を示す第３図のＩＶ−ＩＶ線における横断面図、第
５図は気嚢の折畳み状態を示す第３図のＶ−Ｖ線におけ
る側断面図である。 １・・・上部船体、２，３・・・下部船体、４，５，６
゜７・・・支持部、１６．２９・・・排水浮力発生装置
、１８・・・取付台、１９・・・支持部材、２０，２７
・・・気嚢、２４・・・ガス供給管、２５・・・ガス排
出管、２６・・・支持板、３０・・・紐帯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水線面上に位置する上部船体と水線面下に位置する
   下部船体とを支持部で連結しかつ該支持部が水線面を貫
   く半没水船において、水線面以下の前記支持部あるいは
   前記下部船体の適宜位置に折畳み自在な可撓性かつ液密
   および気密の気嚢を少なくとも１個取付け、船体の姿勢
   状況及び浮上量を検知器により検出して、前記気嚢内に
   ガスを供給、及び排出自在に制御するようにしたことを
   特徴とする半没水船における排水浮力発生装置。