JPS6042187A - 船舶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本光明は船首砕波によって発生づる砕波抵抗を軽減させ
るようにした船舶に関するものである。

船舶が前進づると、船首を取り囲む水の圧力が上昇して
水面が盛り上り船６波を発生する。

そし−Ｃ１この船首波は、第１図および第２図に示すご
とく水切角（エントランスアングル）θが比較的小さく
船速が速い船体ａ、あるいは第３図および第４図に示す
ごとく肥大した船型を有し船首すが丸く形成されている
船体Ｃなどの場合に波頭が前方に崩れ、いわゆる船首く
び飾り渦または砕波渦ｄ、ｅを発生し、′この渦および
崩れた波の逆流などによる運動量損失に相当する砕波抵
抗を生ずるほか、渦にＪ：つて船底に巻き込まれた気泡
がプロペラ効率を低下させ、あるいはキャビテーション
の原因になるなど種々の問題を惹き起こす。

なお、砕波渦ｄ、ｃの発生範囲、すなわち砕波領域の前
縁線ｆ、ｇは第２図および第４図に示すにうに水切角が
小さいほど船首に接近しており、また、渦の回転方向は
、船首の型状に関係なく右舷側では前方に向って右ねじ
、左舷側では左ねじの方向を向いている。

砕波抵抗は、船体抵抗のうちの可成りの部ブ）を占めて
いるため、砕波抵抗を極力低減させる必要があり、従来
より球状船首を採用して船ｍ下部を肥らせたり、比較的
高速で航走する船舶においては、水切角θをできるだ（
プ小さくしている。

しかし、上記対策だ【）では船首波の波間れを完全に防
止することはできず、また肥大した船型においては水切
角を小さくできないため、効果的な対策の確立が強く要
望されてぃ々。

本発明は前述の問題を解決゛するためになしたもので、
左右対称に形成した翼を船首部吃水線近傍に配Ｈし、前
記翼によって水中に発生した翼端渦が、船首砕波渦を打
ち消すように構成した船舶に係わるものであり、前記翼
が船首前方の水面の盛りを抑制するので、船首砕波の発
生を軽減でき、また、前記翼によって発生した翼端渦（
または馬てい渦）が砕波渦と干渉してこれを打消すので
大幅に砕波抵抗を低減でき、船舶運航の省エネルギを図
り得るなどの利点を有するものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第
５図ないし第８図は本発明の第１の実施例を示すもので
、図中、符号１はくさび型船首、２は船体中心であり、
左右対称に形成した流線形断面を有する三角形の翼３が
吃水線４近傍に且つ船首１を取り囲んで船首前方および
左右両側に張り出すように船体５にほぼ水平に、あるい
は適宜の仰角で取り付けられており、翼３の前後方向の
位置および翼幅は、Ｉｆｆ＠６．６が後述するように船
体前進中に発生ずる砕波領域の前縁線７付近にくるＪ：
うに設定されている。

次に翼３の作用について説明する。異３が船体５と共に
第８図に示すように矢印ｉ方向に進行すると波による水
流８が翼下面９に斜めに流入して迎角αを生じ、翼断面
の周りに矢印方向の循環１０を生じ、翼上面の水流が加
速されて水圧が低下する。従って船首１前方の水面の盛
り上り１２が抑制される。また、循環１ｏは翼端６．６
から遊離して翼端渦１３，１３を生じ、船体５後方に向
って水中に延び出す。翼端渦１３の回転方向の砕波渦１
４の回転方向と相反する方向に向いているので、翼端渦
１３と砕波渦１４とが相互に干渉し、砕波渦１４を消去
、または低減させる。従って砕波抵抗が大幅に低減し船
体抵抗が減少する。

次に、本発明の第２の実施例を第９図ないし第１１図に
示す。この例はタンカーなど肥大した船体５ａへの適用
を示すもので、三角形の買３ａは、船首部ｔ７ｆＡｉｓ
に取り付けた垂直板１６を介して船体５８に取り伺けら
れ、免３ａの位置および翼幅は、第１の実施例について
述べたように翼端６ａ、６ａが砕波領域の前縁線７ａ付
近にくるように設定され、翼３ａの取付は高さおよび迎
角についても第１の実施例と同様に設定されている。

次にこの実施例にお番プる翼３ａおよび垂直板１６の作
用について説明する。船体５ａが前進すると、第１１図
に示すように垂直板１６の表面に治って境界層１１が形
成され、この境界層１７の厚みは、垂直板前Ｒ１８から
後方に向って次第に厚くなり垂直板１６の船首取付部に
死水域１９が発生する。従って垂直板１６の周囲には、
あたかも小さい仮想の水切角θ１　（２点鎖線参照）を
右づるくさび型船首に対づる場合と同様の流れが形成さ
れ、この流れに対して１３ａが第一の実施例と同様の作
用を発揮し船首砕波を低減覆る。

次に本発明の第３の実施例を第１２図および第１３図に
示づ。この例は翼３ｂおよび垂直板１６ａを、船首バル
ブ２１を有する船体５ｂに取りイ１けたもので、翼３　
ｂ　Ａ３よび垂直板１６ａの作用、は第２の実施例と変
わるところはない。

次に本発明の第４の実施例を第１４図および第１５図に
示す。この例は、後退したＭ３Ｃを支柱２２を介して肥
大した船体５ｃのｎ（）首オーバ・ハング部２４に取り
付けたもので、翼前縁２５が砕波領域の前縁線７ｂにほ
ぼ一致するように、また、迎角αは船首波の発生を効果
的に抑制し得るように翼前縁２５を翼後縁２８よりも流
れの方向ｊに対し適宜持ち上げて設定しである。

本実施例にＪＨプる翼３Ｇの作用は、これまでに述べた
容置３，３ａ、３ｂと同様であり、同じ説明を繰返づ必
要はないが、船首波抑制作用をこれまでの循環理論を離
れで平易に説明する。船舶が前進覆ると吃水線下の０１
）首にＪ、って押圧された水は水面に盛り上って二点鎖
線で示す仮想の船首波２９を形成するように運動する。

一方Ｒ３Ｃに水平方向から流入した水はＭ３Ｃによって
方向を変えさけられ、波線で示ず波３０を形成するよう
に運動する。実際に発生する波は前記二つの波２９、．
３０の合成波３１（実線で示す）であり、波高が著るし
く低減されている。

前述のＪ、うに船首Ａ−バ・ハング部を利用して翼を支
持するようにすると、水切角の大小に拘わらず同様のＩ
Ｍ　ｍを用いて砕波抵抗を低減させる翼を取り（＝Ｉけ
ることができる。

以上の説明においては、翼断面を流線型とし、翼形状を
三角買または後退翼として示したが、閾断面は平板状Ｃ
あってもよく、また、翼形状を長方形、その他の形状に
形成してもよい。

なお、本発明は前述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変
更を加え得ることは勿論である。

本発明の船舶は、前述の構成を右りるので次の優れた効
果を発揮する。

（＋）　左右対称に形成した翼と船首部吃水線近傍に配
置し、翼端渦によって船首砕波を打ち消づようにしたの
で、船首波の発生を抑制し、砕波抵抗を低減することが
できる。

（Ｉｉ）　第（０項の結果、船体抵抗が減少し、主機関
出力の削減、燃料消費量の節減を図ることができる。

ＯｉＯ第（１）項の結果、船首イシ１′波にＪ：って船
底に巻きこまれた蝋泡によるプロペラ効率低下、キ１ν
ピテーション、ンナー動作不良を防止し、また、航跡を
目立たなくさせるので、隠密行動を容易にする。

００　新造船および既に就航した船舶に対してら同様に
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来の船舶におりる船首砕波渦の
発生状況を示し、第１図および第２図はくさび型船首、
第３図Ｊ３よび第４図は肥大した船型における説明図、
第５図ないし第８図は本発明の第１の実施例を示し、第
５図は船体の部分側面図、第６図および第７図は第５図
におけるＶｌ　−Ｖ１方向およびｖｉ　−ｖｎｈ向から
の矢視図、第一８図は翼の周りに発生する循環の説明図
、第９図ないし第１１図、第１２図および第１３図、第
１４図および第１５図はそれぞれ本発明の第２、第３、
第４の実施例を示し、第９図は船体の部分側面図、第１
０図および第１１図は第９図におけるＸ−Ｘ方向および
ＸＩ−ＸＩ力方向らの矢視図、第１２図は船体の部分側
面図、第１３図は第１２図におけるｘｍ−ｘｍｈ向から
の矢視図、第１４図は船体の部分側面図、第１５図は第
１４図にａ３りるｘｖ−ｘｖ力方向らの矢視図である。 図中、１はくさび型船ｍ、３，３ａ、　３ｂ、　３ｃは
翼、４は吃水線、５．５ａ、５１１，５Ｃは船体、１５
は船首垂線を示り。 特　許　出　願　人 石川島Ｊｌｌｉ磨重工業株式会社 ＠２図 第５図 ユ 第７図 ４ 第１頁の続き ＠発明者　佐原　隆−ｊ ０発　明　者　堤　孝　行 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　左右対称に形成した翼を船首部吃水線近傍に配置
   し、前記間によって水中に発生した翼端渦が船首砕波渦
   打ち消ずように構成したことを特徴とする船舶。