CN101541630B - 排水量型船舶的船尾形状 - Google Patents

Abstract

一种排水量型船舶的船尾形状，该排水量型船舶在弗劳德数小于最后峰值的速度区域中航行，可降低船体阻力并抑制螺旋桨的气穴现象。在弗劳德数小于最后峰值的速度区域中航行的排水量型船舶的船尾形状具有的折角线(14)，该折角线将设置在船尾的船体剖面形状上的折角点(13)连接并且从螺旋桨前方的始点到螺旋桨后方的终点沿着船体前后方向连续形成，位于折角线(14)的船体宽度方向内侧的框架线(12a)形成为具有朝上凸的曲率的穹隆形状，将形成该穹隆形状的船体长度设定为全长的10％以上或螺旋桨直径的一倍以上，并且，将始点的船体宽度方向位置设定为位于螺旋桨半径位置的外侧。

Description

排水量型船舶的船尾形状

技术领域

本发明涉及一种例如象油轮、集装箱船或渡船等在弗劳德数(Fn)小于最后峰值(ラストハンプ)的速度区域中航行的排水量型船舶的船尾形状。

背景技术

以往，关于船体一部分在水中航行的排水量型船舶，已知的技术是，将被称为船尾通道鳍板的、把水流动导引到螺旋桨上方位置的鳍板从螺旋桨前方的船体安装到螺旋桨上方的船体上。这类排水量型船舶，由于船尾通道鳍板使流入螺旋桨的水流动加速、均匀化并抑制螺旋桨的气穴现象发生，所以抑制了船体振动的发生。(例如参照专利文献1)。

此外，还提出了如下的方案，通过将螺旋桨上部的船尾船底向上方弯曲，保持螺旋桨与船体之间距离的船尾形状的技术。根据这种船尾形状，将螺旋桨激振力引起的船尾振动保持为与以往船尾形状的船同等，可根据螺旋桨直径的增大提高推进效率。(例如参照专利文献2)。

此外，作为公知技术是，为在弗劳德数大于最后峰值(ラストハンプ)的高速区域中，适于在船体从吃水线上浮的状态下航行的滑行型高速艇的船型，被称作舭缘线船型。该舭缘线船型，船底部为穹隆状，船底部和船侧外板保持角度地接合。(例如参照专利文献3)。

专利文献1：实公昭59-28960号公报(参照图5)

专利文献2：特许第2716658号公报(参照图1和图2)

专利文献3：特开昭61-044090号公报。

然而，在近年来的排水量船舶中，要求船舶的大型化和高速化。因此，必须在减少船体阻力，并且，抑制螺旋桨的气穴现象，减少船体的振动。

可是，所述的船尾通道鳍板，虽然有通过对水流动的加速、整流进行的船体阻力降低的效果，但是，从船体突出的鳍板却成为阻力的发生源。因此，由于船体阻力降低效果与阻力发生源具有相反的特性，所以，也会出现作为船尾通道鳍板整体未必能降低阻力的情况。因此，在使用船尾通道鳍板的情况下，则会受到船体形状等的制约。

再者，船尾通道鳍板的形状越大，越能增大螺旋桨上方水流动的加速·均匀化的效果，相反地，鳍板的阻力也增大了，大幅度地降低了速度性能，因此，实际上也带来了几乎不能应用的问题。

发明内容

本发明就是鉴于所述情况做出的，其目的在于，提供一种排水量型船舶的船尾形状，其将在弗劳德数(Fn)小于最后峰值的速度区域中航行的排水量型船舶为对象，通过降低船体阻力并抑制螺旋桨的气穴现象，可降低船体的振动。

另外，最后峰值是弗劳德数Fn(Fn＝船速/(船长×重力加速度)^1/2)位于0.4～0.5附近的阻力系数为最大的点。

本发明为了解决所述问题，采用下述手段。

本发明涉及一种作为在弗劳德数小于最后峰值的速度区域中航行的排水量型船舶的船尾形状，包括将设置在船尾的船体剖面形状上的凸部连接并且从螺旋桨前方的始点到螺旋桨后方的终点沿着船体前后方向连续形成的凸部线，所述凸部线的位于船体宽度方向内侧的框架线以具有朝上凸的曲率的穹隆形状形成，将形成所述穹隆形状的船体长度设定为全长的10％以上或螺旋桨直径的一倍以上，并且，将所述始点的船体宽度方向位置设定为位于螺旋桨半径的外侧。

根据这样的排水量型船舶的船尾形状，由于包括将设置在船尾的船体剖面形状上的凸部连接并且从螺旋桨前方的始点到螺旋桨后方的终点沿着船体前后方向连续形成的凸部线，所述凸部线的位于船体宽度方向内侧的框架线以具有朝上凸的曲率的穹隆形状形成，将形成所述穹隆形状的船体长度设定为全长的10％以上或螺旋桨直径的一倍以上，并且，将凸部线的始点的船体宽度方向位置设定为位于螺旋桨半径的外侧，因此，可将凸部附近的水流动向船体中心线方向导引，并且，可将从凸部线的位于船体宽度方向内侧的水流动有效地从螺旋桨位置向上方的船尾部引入。

另外，通过将凸部线的终点设为螺旋桨的后方，可使位于螺旋桨轴上方的水流动加速，改善螺旋桨的流场。另外，为了改善螺旋桨的流场，必须将凸部线的终点至少设定在螺旋桨的位置。

在所述的发明中，优选的是，所述凸部线延续到船尾端。由此，可对船尾端的水流动加速，进一步降低船体阻力。即，凸部线的终点位于螺旋桨位置的后方，越接近船尾端，船体阻力的减少越显著。

在所述的发明中，优选的是，所述凸部线的位于船体宽度方向外侧的框架线具有向下凸的曲率，并且，形成为朝向船侧外板光滑连接的曲面。由此，则不会形成航行时从船侧部流入船底部的水流动因碰撞而发生涡流的角部。

在这种情况下，优选的是，所述凸部线的位于船体宽度方向外侧的框架线在所述凸部的附近设有部分地形成具有朝上凸的曲率的曲面的区域。因此，凸部的形状更有棱角，锐利而显著。

在所述的发明中，优选的是，所述凸部是以框架线形成的圆角部，该圆角部是框架线途中的最大曲率位置，该位置成为框架线曲率变化从框架线外侧急剧增大与向框架线内侧急剧减少的转换点。因此，更容易形成凸部。

在这种情况下，优选的是还包括从所述圆角部向船体外部突出的突起部。因此，更容易形成锐利的角形状。

在所述的发明中，优选的是，所述凸部线以朝向船体后方逐渐接近船体中心线(轴线)的方式或以与所述船体中心线平行的方式形成。因此，可防止与凸部线交叉的水流动。

在所述的发明中，优选的是，所述凸部线以从所述始点开始朝向螺旋桨位置慢慢向船体后方接近船体中心线，并且，从所述螺旋桨位置向所述终点离开船体中心线的方式形成。因此，可防止从平行于船体中心线上的向宽度方向变窄的船体后半部水流动与凸部线交叉的事情发生，并且，可将船体附近的水流动导引到船体中央部，提高了向螺旋桨上部的流入速度。进一步，可将向船尾后端的水流动减速，增加船体后端的压力。

在所述的发明中，优选的是，所述穹隆形状在螺旋桨位置的后方增加朝上凸的曲率。因此，可将向船尾后端的水流动减速，增加船体后端的压力。

在所述的发明中，优选的是，关于所述凸部线的船体宽度方向位置，螺旋桨旋转方向的下游侧(如果从船体后方观察时螺旋桨旋转方向为右旋转，为右舷侧)比上游侧(左舷侧)更接近船体中心线，因此，使流入螺旋桨的水流动的内卷倾向在上游侧变强，在下游侧变弱，成为向上的倾向。作为整体变成与螺旋桨旋转方向相反的旋转流，提高了螺旋桨的效率。

在所述的发明中，优选的是，所述穹隆形状，其下部流路剖面面积从船体中心线开始，使螺旋桨旋转方向的上游侧大于下游侧。因此，使流入螺旋桨的水流动的内卷倾向在上游侧变强，在下游侧变弱，成为向上的倾向。作为整体变成与螺旋桨旋转方向相反的旋转流，提高了螺旋桨的效率。

在所述的发明中，优选的是，在所述穹隆形状上设有在船底突起物的安装位置的前方下降的部分。因此，在对遇到船底突起物的水流动减速，并且，也能降低船底突起物的从船体的露出。

在所述的发明中，优选的是，在设有舵的情况下，在所述凸部线的正下方设置舵。因此，也能降低舵从船体的露出。

在所述的发明中，优选的是，在设有螺旋桨的情况下，在所述凸部线的正下方设置推进器。因此，也能降低螺旋桨从船体的露出。另外，作为该情况的螺旋桨，有方位助推器或POD等。

在所述的发明中，在船尾端设有楔形部时，可提高楔形部的阻力减少的效果。

根据所述本发明的排水量型船舶的船尾形状，可使从螺旋桨的位置向船尾船底部的水流动加速，降低船体阻力，进一步，通过使流入螺旋桨的水流动均匀化，抑制了螺旋桨的气穴现象，降低了船体的振动。

另外，如果在船底突起物的前方，在船体从周围的穹隆形状下降的部分或凸部线的正下方设置有舵或推进器等的船底突起物，则可以降低船底突起物从船体的露出量，减少了船底突起物引起的航行时的阻力增加。

另外，由于所述本发明的船尾形状对船尾船底部的水流动进行加速，因此，在船尾端设置楔形形状的情况下，可提高其阻力降低的效果。

附图说明

图1是表示作为本发明第1实施形式的、从船尾侧观察到的单轴船的排水量型船舶的船尾形状的剖面图(图2的A-A剖面、B-B剖面及C-C剖面)。

图2是表示作为本发明排水量型船舶的船尾形状、单轴船的船尾侧船底部分的侧面图。

图3是表示图1及图2所示排水量型船舶的船尾形状的船尾船底部分的底面图。

图4是表示将本发明第1实施形式用于双轴船情况的船尾形状的示意图。

图5是表示图1所示第1实施形式中的船尾形状的第1变形例的示意图。

图6A是表示作为本发明第2实施形式的排水量型船舶的船尾形状的示意图。

图6B是表示图6A的船尾形状的船体宽度方向曲率变化的示意图。

图7A是表示图6A所示第2实施形式的圆角部的第1变形例的示意图。

图7B是表示图6A所示第2实施形式的圆角部的第2变形例的示意图。

图8是表示作为本发明第3实施形式的、排水量型船舶的船尾形状的船尾船底部分的底面图。

图9是表示作为本发明第4实施形式的、排水量型船舶的船尾形状的示意图。

图10A是表示配备到图9的船尾形状上的船底突起物的示意图，表示安装舵后的状态。

图10B是表示配备到图9的船尾形状上的船底突起物的示意图，表示安装POD后的状态。

图11是表示作为将本发明第4实施形式用于尾鳍上的例子的船尾侧船底部分的侧面图。

图12A是表示在将本发明第5实施形式用于双舵船的情况下、排水量型船舶的船尾形状(图12B的G-G剖面)的示意图。

图12B是图12A的侧面图。

图13A是表示在将本发明第5实施形式用于具有两个POD船舶的情况下、排水量型船舶的船尾形状(图13B的H-H剖面)的示意图。

图13B是图13A的侧面图。

图14A是表示在将本发明第5实施形式用于具有一对螺旋桨和舵及两个POD的船舶的情况下、排水量型船舶的船尾形状的示意图。

图14B是图14A的侧面图。

图15A是表示本发明第6实施形式的楔形部的示意图，表示设置在船尾端附近的船底面的例子。

图15B是表示本发明第6实施形式的楔形部的示意图，表示在船尾端后部突出设置的例子。

图16A是表示本发明第6实施形式的楔形部的示意图，表示船尾端的船尾形状。

图16B是表示本发明第6实施形式的楔形部的示意图，表示船底形状的横剖面图(图16C的F-F剖面图)。

图16C是表示本发明第6实施形式的楔形部的示意图，是表示图16A和图16B的D-D剖面和E-E剖面的剖面图。

图17是表示本发明第7实施形式的排水量型船舶的船尾形状的船尾侧船底部分的底面图。

图18A是表示第7实施形式变形例的船尾侧船底部分的底面图。

图18B是沿图18A的船体中心线的纵剖面图。

图18C是表示从图18A和图18B的船尾侧观察到的排水量型船舶的船尾形状的剖面图(图18A和图18B的X-X剖面、Y-Y剖面及Z-Z剖面)。

图19A是表示本发明第8实施形式的排水量型船舶的船尾形状的船尾侧船底部分的底面图。

图19B是表示图19A的船尾形状的作用的示意图，是在向上方向的速度(Wf)的情况下对船体宽度方向的速度分布进行比较的比较图。

图20A是表示第8实施形式变形例的船体宽度方向的剖面图。

图20B是表示图20A的船尾形状的作用的示意图，是在向上方向的速度(Wf)的情况下对船体宽度方向的速度分布进行比较的比较图。

符号说明

1-船体，2-舵，3-螺旋桨，11-船尾侧船底，12、12A～C-框架线，12a-框架线(内侧穹隆线)，12b-框架线(外侧线)，12c-曲面部，12d-下降部，13-折角部(凸部)，14、14′、14A、14B、14L、14R-折角线(凸部线)，20-圆角部(凸部)，21、22-突起部，30-POD(螺旋桨)，40-尾鳍，50、60、70-楔形部，S-始点，E-终点。

具体实施形式

下面，基于附图，说明本发明排水量型船舶的船尾形状的一实施形式。

[第1实施形式]

首先，对本发明排水量型船舶的船尾形状基于图1～图3，说明第1实施形式。

图2是作为在弗劳德数小于最后峰值的速度区域中航行的排水量型船舶的船尾形状，示出船尾侧船底部分的侧面图。排水量型船舶是船体下部部分位于水中受到浮力，并且，船体的一部分在水中航行的船舶。图示的排水量型船舶是单轴船，在船体1的船尾侧船底11上，在船体中心线(轴线)CL上分别设有1个螺旋桨2及舵3。

图1是表示从船尾侧观察左右对称的船体1，仅仅表示船体中心线CL左侧一半的船尾形状图，图2中A-A剖面、B-B剖面及C-C剖面重叠在同一图面上表示。另外，图3是表示船体1的船尾侧船底11的底面图。

图示的船尾形状，在形成船尾剖面形状的框架线12上设有成为凸部的折角点(角部)13。并且，通过将该折角点13连接在一起，在船尾侧船底11的两侧面，从位于螺旋桨2前方位置的始点S到位于螺旋桨2后方位置的终点E，形成沿船体前后方向连续的折角线(凸部线)14。

框架线12中的、所述折角线14的船体宽度方向内侧、即比折角线14更靠近船体中心线CL侧的部分的框架线(下面称作“内侧穹隆线”)12a如图1所示，形成具有朝上凸的曲率的穹隆形状。另一方面，折角线14的成为船体宽度方向外侧的框架线(下面称作“外侧线”)12b，具有朝下凸的曲率并与船侧部连接。因此，框架线12以折角线14为界，通过具有朝下侧凸的曲率的外侧线12b变化为具有朝上凸的曲率的内侧穹隆线12a，形成在折角线14的内侧变为朝上凸的曲面的穹隆形状。换言之，框架线12从船侧部朝向船体1外方形成凸曲面的外侧线12b以折角线14为界，变化为向船体1内侧形成凸曲面的内侧穹隆线12a。

形成所述穹隆形状的船体长度Ld(参照图3)设定为以船体1的全长L为基准的10％以上(Ld≥0.1L)，或以螺旋桨2的直径D为基准的一倍以上(Ld≥D)。即，穹隆形状优选的是尽可能地形成为从船体1的前方开始，并且，从螺旋桨2的位置到后方连续的形式。

这种情况下的船体长度Ld从船体1的平面看，位于在船体中心线CL上形成穹隆形状的船体长度方向的范围。即，这种情况下的船体长度Ld从船体1的平面看，是沿着船体中心线CL所测量的、从折角线14的始点S到终点E的长度。另外，更好的是，船体长度Ld是以船体1全长L为基准的20％以上(Ld≥0.2L)，但是，船体1最大横剖面位置变为规定船体长度Ld的上限时的前方位置。

另外，折角线14的始点S设定在船体1宽度方向的自螺旋桨2半径位置的外侧。即，从船体中心线CL到始点S的船体宽度方向距离Wd设定成大于螺旋桨2的半径(D/2)的值(Wd＞D/2)。

这里，所述折角点13是对船尾侧船底11的板材进行冲压成型的、或通过板材接合等形成的凸部，为了增加后述的水流动的导引作用，优选的是可能构成锐利的(有棱角)边缘形状。可是，在实际制造和成形加工中，根据加工方法或板厚等各种条件，折角点13的前端也可以有R形状或焊接线。因此，在本发明中，也包含了前端形状残留有R形状或焊接线的折角点13。

下面，针对所述排水量型船舶的船尾形状，说明其作用效果。

如上所述，如果形成折角线14且将内侧框架线12a作为穹隆形状的船尾形状，则航行时的水流如图3中箭头F所示，将折角点13附近的水流动向船体中心线CL的方向导引。因此，将位于左右一对折角线14内侧的水流动更有效地从螺旋桨2的位置引入上方的船尾部。这时，折角线14的始点S一侧变宽，再者，通过尽可能将始点S配置在船体1的前方，可有效地进行水流动的导引和引入。

另外，图中所示的箭头F′表示没有折角线14时的水流，构成与船体中心线CL大致平行的水流动。

这样，将位于折角线14内侧的水流动更有效地从螺旋桨2的位置引入上方的船尾部时，由于从螺旋桨2的位置到上方的船尾部，水流动被加速，所以，可减少船体阻力。此外，由于流入螺旋桨2的水流动被均匀化，所以抑制了螺旋桨的气穴现象，降低了船体的振动。另外，为了防止螺旋桨的气穴现象，对于终点E的位置，必须至少位于螺旋桨2位置的更靠近船尾一侧。

再者，由于所述船尾形状没有以往技术中说明的船尾通道鳍板那样的从船体1突出的大的突起物，所以，不会产生突起物引发的阻力。因此，在降低船体阻力或船体振动的效果得以提高的情况下，通过增加折角线14的宽度，可满足要求，不会象船尾通道鳍板那样既不能提高降低船体阻力的效果又增大了阻力。

即，根据本发明的船尾形状，通过将形成折角点13的位置沿着船体1宽度方向进行调整，改变成为穹隆形状的部分的宽度，可调整流场的改善效果，不会随着突起物引起产生阻力及变动，得到与改变船尾通道鳍板大小同样的流场改善效果。

然而，在所述实施形式中，折角线14的终点E虽然位于螺旋桨2的后方，但是，为了进一步降低船体阻力，优选的是，将折角线14在船尾侧船底11到最后端的船尾端连续延长。即，折角线14的终点E优选的是位于船尾端。

此外，在所述实施形式中，虽然说明了所示的适于排水量型船舶的单轴船的例子，但是，本发明并不限于此，也可以如图4所示，用于左右一对地设置螺旋桨2的双轴船。

此外，在所述实施形式中，虽然作为折角线14的位于船体宽度方向外侧的外侧线12b具有从船侧部向下侧凸的曲率，但是如图1所示，该外侧线12b也可以具有向下凸的曲率，并且，形成为大致朝向垂直的船侧外板光滑连接的曲面。这样，如果将外侧线12b的船体宽度方向外侧构成朝向船侧外板光滑连接的曲面，则不会形成航行时因为遇到从船侧部流入船底部的水流动(参照图1的箭头Fs)而发生涡流的角部，可有效地降低航行时的阻力。

此外，在图5所示的第1变形例的框架线12A中，折角线14的位于船体宽度方向外侧的外侧线12b作为部分地形成具有朝上凸的曲率的曲面的区域，而在折角点13附近设有曲面部12c。采用带有这种曲面部12c的框架线12A时，可很容易形成更具棱角的明确的形状的折角点13。即，通过将折角点13两侧做成向上凸的曲面，可很容易形成水流动导引作用得以提高的有效的锐利的锐角形状的折角点13。

[第2实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状的第2实施形式，基于图6A、图6B、图7A及图7B进行说明。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，在船尾剖面形状上设置的凸部例如如图6A所示，是形成在框架线12B途中的圆角部20。因此，本实施形式的凸部线是连接圆角部20而在船体前后方向上连续形成的框架线。

所述圆角部20的前端做成圆弧形状，是根据制造要件确定的最小角部R形状。具体说明该圆角部20，例如如图6B所示，框架线12B的曲率变化是从成为船体宽度方向的船侧部一侧的框架线外侧急剧增大与向成为船体宽度方向的船体中心侧的框架线内侧急剧减少的转换点的位置。即，圆角部20在框架线12B的途中，是将具有朝下侧凸的曲率的外侧线12b与具有朝上凸的曲率的内侧穹隆线12a连接的连接点，并且曲率变为最大的最大曲率位置。另外，圆角部20还可以作为后安装于船体1的另外部件。

在这种情况下，形成框架线的圆角部20在设计(CAD)方面的形状定义变得容易，所以，希望成为曲率一定的圆弧。再者，如果圆角部20的圆弧半径沿着框架线全长为一定，则在设计方面的形状定义会更容易。

另外，这里的曲率正负(大小)是将朝向船体1的外侧的凸面作为正(大)，将其凹面为负(小)。

通过采用这样的圆角部20，根据工作或建造方面的情况，即使在船体形状上因折角点13使凸部形成有困难的情况下，也能实现与所述第1实施形式同样的作用效果。即，相对船体1的船尾侧船底11，很容易形成曲率半径小的圆角部20并设置凸部。

此外，为了增加水流动的导引作用，圆弧形状的圆角部20优选的是增大框架线12B的曲率(减小曲率半径)，接近锐角的锐利的角形状。因此，希望将圆角部20的曲率半径尽可能地设定为500mm以下的小值。

然而，所述圆角部20虽然做成圆弧形状，但也可采用例如如图7A、图7B所示的变形例。

在图7A所示的第1变形例中，设有从作为圆弧形状的圆角部20朝船体外侧突出的三角形剖面形状的突起部21。此外，在图7B所示的第2变形例中，设有从作为圆弧形状的圆角部20朝船体外侧突出的平板形状的突起部22。

这样的突起部21、22是安装在船体1的船尾侧船底11上的另外部件，容易在所述折角点13附近形成锐利形状的凸部，能提高对水流动的导引作用。

[第3实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状，基于图3及图8，说明第3实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，例如如图3所示，折角线(凸部线)14以朝向船体1后方逐渐接近船体中心线CL侧使船体后方(船尾一侧)变窄的方式，或以与船体中心线CL平行的方式形成。

关于折角线14，从对水流动有效地控制的导引作用的观点及降低船体阻力的观点出发，希望与船体附近的水流动没有大的交叉。船体后半部分的水流动由于与船体中心线CL平行，所以，具有随着向后方而向宽度方向变窄的方向角度，因此，设有与折角线14同样的倾斜。

可是，例如如图8所示的折角线14′那样，在与水流F′的倾斜角θ过急而增大的情况下，折角点13的水流动与折角线14′交叉的流动。因此，不但不能充分发挥将水流动导引到船体中央部的作用，而且也会在折角点13处产生涡流，增加船体阻力。

因此，如果能通过CFD计算、模型试验等而掌握船体附近的流线，则就能决定与该流线符合的折角线14的形状。在这种情况下，为了得到良好的导引作用，优选的是，确定为与流线的角度为5度以上的折角线14的形状。

其结果是，折角线14在螺旋桨2附近可更有效地导引水流动，并且，也能降低由于折角线14产生的涡流引起的阻力。

[第4实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状基于图9～图11，说明第4实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，相对所述穹隆形状，设有在船底突起物的安装位置前方下降的部分(下面，称作“下降部”)。该下降部12d在使遇到船底突起物的水流动减速，并且，也能降低船底突起物的从船体的露出。这种情况下的船底突起物，除了舵3之外，还有POD30或尾鳍40等。

图9所示的下降部12d适用于船体中央部设置船底突起物的情况，从船底突起物的前方到船底突起物的位置的船底形状做成从折角点13在内侧的一端朝向上方上升的穹隆状，再者，也是从最高点向船体中心线CL下降的船尾形状。

通过采用这样船尾形状，由于从螺旋桨2的附近到后方的船尾船底部的水流动加速，所以，对遇到舵3等的船底突起物的水流动也被加速。因此，由于舵3等船底突起物会遇到比通常快速的水流动，会增加船底突起物的阻力。

因此，例如如图10A所示的通常的单轴单舵船那样，在船体中央设置有舵3的情况下，从舵3前方到舵的位置，采用如图9那样的在船体中心线CL设有朝下下降的下降部12d的船体形状。其结果是，通过下降部12d的存在，可对遇到舵3的水流动减速，再者，也能减少舵3的从船体1的露出部分，因此可减少航行时舵3的阻力。

此外，所述下降部12d例如如图10B所示的POD30等那样，即使是从船体1下垂地支承的形式的螺旋桨设置在船体中央部的情况下，也能得到同样效果。

再者，所述的下降部12d即使在例如图11所示的具有尾鳍40的情况下，也能得到同样的作用效果。

[第5实施形式]

接着，对本发明的排水量型船舶的船尾形状，基于图12A～图14B，说明第5实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在图12A、图12B所示的实施形式中，示出了在折角线14正下方各设置1个共有2个舵3的例子。即，在设置两个舵3的船舶中，优选的是采用形成2根折角线14，在各折角线14的正下方各设置1个舵3的结构。此外，在设置有2个以上的多个舵3的船舶中，优选的是采用形成与舵3相同数目的折角线14，在各个折角线14的正下方分别设置1个舵3的结构。

采用这样的结构，与所述第4实施形式同样地，能减少舵3从船体1露出的部分的比例，因此可减少航行时舵3的阻力。

在图13A、图13B所示的实施形式中，示出了在设置POD30、方位助推器这样的螺旋桨和折角线14的情况下，在折角线14的正下方各设置1个推进器的结构例子。即，在设有POD30和折角线14的船舶中，优选的是采用在折角线14的正下方设置POD30的结构。此外，在设置有2个以上的多个POD30等螺旋桨的船舶中，优选的是采用形成与螺旋桨相同数目的折角线14，在每个折角线14的正下方各设置1个POD30的结构。

采用这样的结构，与所述第4实施形式同样地，能减少POD30等的螺旋桨从船体1露出的部分的比例，因此可减少航行时产生的螺旋桨的阻力。

图14A、图14B所示的实施形式，是将所述图10A的结构及图13A、图13B的结构组合在一起的结构。即，采用从设置在船体中央的舵3前方到舵位置具有下降部12d的船体形状，并且，与每个折角线14的正下方设置1个POD30的结构相结合。

采用这样的结构，由于有下降部12d的存在，可对遇到舵3的水流动减速，再者，能减少舵3、POD30从船体1露出的部分的比例。因此，可减少航行时产生的舵、螺旋桨的阻力。

[第6实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状基于图15A～图16C，说明第6实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，除了所述实施形式的船尾形状外，在船体的船尾端设有楔形部。该楔形部例如如图15A、图15B所示，相对船尾端附近的船底面或船尾端后部，设有局部的后方下降的倾斜面。其中，图15A所示的楔形部50，构成将船尾端附近的船底面局部朝向后方降低的倾斜面，图15B所示的楔形部60，采用安装有在船尾端的后部突出、底面具有向后方降低的倾斜面的附加物(另外部件)的结构。

所述楔形部50、60作为降低船体阻力的技术是公知的。鉴于此，将在所述实施形式的船尾形状的组合楔形部50、60时，利用具有穹隆形状的船尾形状，可得到使从螺旋桨2向后方的船尾端部的水流动加速的效果，通过这样地增大流速，可使设置在船尾端的楔形部50、60的阻力降低效果更加显著。

此外，图16C所示的楔形部70，其折角线14延续到船尾端，在形成穹隆状的凹曲面的船体剖面形状延续到船尾端的船体1中，采用在船尾端附近的折角点13、13之间的船底面上设置朝后方下降倾斜而作为楔形的形状。这种情况的楔形部70通过在宽度方向调整朝后方下降的量，如图16A所示，在船尾端，构成与折角点13、13之间的船底面高度相等的水平直线。

即使采用了所述构成，也能使楔形部70的阻力降低效果更加显著。再者，由于在船尾端解除了楔形部70与其外侧的不连续，因此，可防止从楔形部70与船体1的不连续部产生的兴波和落波引起的阻力增加，由此，可进一步增大楔形部70引起的阻力降低效果。

[第7实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状基于图17，说明第7实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，图中的粗线所示的折角线14A按照下述方式形成：从始点S朝向螺旋桨位置P慢慢向船体后方接近船体中心线CL，并且，从螺旋桨位置P向终点E离开船体中心线CL。这种情况下的螺旋桨位置P是在船长方向上安装螺旋桨2的位置。另外，作为图中参考用的比较例所示的细实线是作为第3实施形式的图8所示的折角线14′。

即，这种情况的折角线14A，随着从船体前方朝向后方的螺旋桨2逐渐靠近船体中心线CL，因此，左右线之间的宽度向船体后方变窄。再者，这种情况的折角线14A，随着从螺旋桨2向船尾后端逐渐从船体中心线CL离开，所以，左右线之间的宽度向船体后方变宽。

这样，从始点S到螺旋桨位置P左右线之间的宽度逐渐变窄之后、从螺旋桨位置P到终点E左右线之间的宽度逐渐变宽的折角线14A，由于从始点S到螺旋桨位置P之间流路剖面面积逐渐变窄，所以，有效地控制水流动，并且，可有效地降低船体的阻力。

如果具体说明，则所述的折角线14A具有从始点S到后方的螺旋桨位置P后方变狭窄的倾斜。因此，折角线14具有与船体附近的水流动没有大的交叉的倾斜，即，折角线14具有与设有从平行于船体中心线CL的状态越向后方宽度越窄的角度的船体后半部的水流动没有大的交叉的倾斜，所以，可有效地降低船体的阻力。

另外，由于所述的折角线14A可对船体附近的水流进行控制并向船体中央部导引，所以，可提高向螺旋桨2的上部的流入速度，使流入螺旋桨2的速度进一步均匀化。

再者，由于所述的折角线14A从螺旋桨位置P到终点E左右线之间的宽度逐渐变宽，所以，可有效地降低船体的阻力。即，在螺旋桨2的后方，由于流路剖面面积在水平方向慢慢地扩大，所以，在对朝向船尾后端的水流动减速，并且，可增加船体后端的压力。其结果是，排水量型船舶的船体阻力的降低成为可能。

另外，从螺旋桨位置P到终点E左右线之间的宽度逐渐变宽的倾斜角度，从防止水流动剥离的观点出发，优选的是设定在20度以内。

接着，基于图18A～图18C，说明所述实施形式的变形例。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该变形例中，所述实施形式中的、形成穹隆形状的框架线12a，在螺旋桨位置P的后方，构成增加向上凸的曲率的穹隆形状。

即，在所述实施形式中，在螺旋桨位置P的更后方，扩大了折角线14的线之间的宽度，增加了流路剖面面积，但是，在该变形例中，在将船尾侧船底11的底面向上方的船体侧凹进去而形成的通道部分上，以螺旋桨位置P为界，将后方的穹隆形状的高度(深度)从前方开始增加，从而可在上下方向增加流路剖面面积。

如果具体说明，则船尾的穹隆形状例如如图18B及图18C所示，从作为直线的折角线14B向船体中心线CL侧朝上凸的曲率R(参照图18C)被设定成在螺旋桨2后方的Z-Z剖面上变大。即，船体1的船尾的穹隆形状做成与图中虚线所示的比较形状(与X-X剖面及Y-Y剖面大致相同的曲率)相比经过船体船底更大地(更深地)凹进去而成的形状。

另外，该穹隆形状如图18B所示，在船长方向上与虚线所示的比较形状相比，从螺旋桨位置P的后方更大地(更深地)凹进去。

另外，在该变形例中，虽然构成直线形状的折角线14B，但是，并不限于此，还可以采用例如所述的折角线14、14A等。

其结果是，在螺旋桨2的后方，通过流路剖面面积的增加，可使朝向船尾后端的水流动减速，并且，可增加船体后端的压力。即，关于在船体1的船底所形成的通道部分的穹隆形状，通过将螺旋桨2后方的凹进部(向上凸的曲率R)设定成大于螺旋桨2的前方的形式，可在螺旋桨2的后游侧增加流路剖面面积，所以可降低流速，减少船体阻力。

这样，由于船体阻力的降低，只要是能够在螺旋桨2后游侧增加流路剖面面积就可可以，因此，在螺旋桨2的后游侧，也可以采用扩大线之间的宽度的折角线14A或增加向上凸的曲率的穹隆形状的任意一个。此外，通过将扩大线之间的宽度的折角线14A与增加朝上凸的曲率的穹隆形状适当地组合，也可以在螺旋桨2后游侧增加流路剖面面积。

[第8实施形式]

接着，对本发明排水量型船舶的船尾形状基于图19A和图19B，说明第8实施形式。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该实施形式中，折角线14L、14R的船体宽度方向位置设定成使螺旋桨旋转方向的下游侧比上游侧更靠近船体中心线。即，在如图19A所示的底面图中，如果从船体后方观察螺旋桨2的旋转方向为向右旋转，则作为螺旋桨旋转方向下游侧的右舷侧折角线14R位于比作为螺旋桨旋转方向上游侧的左舷侧的折角线14L更接近船体中心线的位置。

另外，图示的折角线14L、14R虽然为直线，但并不限于此。

在具有右旋的螺旋桨2的一般的排水型船舶中，在将折角线位置设置在从船体中心线CL左右对称的情况下，流入螺旋桨的流速向上的方向成分Wf如图19B所示的速度线F1那样，为左右对称。

与此相对，如所述的折角线14L、14R那样，通过将接近船体中心线CL的螺旋桨旋转方向下游侧(右舷侧)的宽度WR设定为比螺旋桨旋转方向上游侧(左舷侧)的宽度WL窄小(WR＜WL)，流入螺旋桨2的水流动的内卷倾向在左舷侧变强，在右舷侧变弱，成为向上的倾向。即，变成图19B所示的速度线F2的形式，作为整体变成与螺旋桨的旋转方向相反的旋转流，能提高螺旋桨的效率。

接着，基于图20A和图20B，说明所述实施形式的变形例。另外，与所述实施形式同样的部分标有相同的符号，其详细说明省略。

在该变形例中，将形成穹隆形状的框架线12a做成在其下部流路剖面面积上，螺旋桨旋转方向的上游侧从船体中心线CL开始比下游侧变大的穹隆形状。即，形成在船尾侧船底11的通道剖面形状构成为螺旋桨旋转方向的上游侧从船体中心线CL开始大幅度地凹进去而成的穹隆形状。

图20A是从船体后方观察船体1的横剖面图，纸面右侧为右舷，螺旋桨2向右旋转。在这样的船体1的船尾侧船底11上，形成使左舷侧船底从中心线CL开始大幅度地凹进去的穹隆形状的通道。

这样，与所述实施形式同样，也能构造出与螺旋桨2的旋转方向相反的旋转流动，可提高螺旋桨的效率。

即，在将穹隆形状设置在自船体中心线CL左右对称的情况下，流入螺旋桨的流速向上方的方向成分Wf如图20B所示速度线F3那样，为左右对称。

对此，通过采用使左舷侧船底从船体中心线CL开始大幅度地凹进去的穹隆形状，使流入螺旋桨2的水流动的内卷倾向在左舷侧变强，在右舷侧变弱而成为向上的倾向。即，如图20B所示速度线F4那样，作为整体变成与螺旋桨旋转方向相反的旋转流，提高了螺旋桨的效率。

如上所述，根据本发明的排水量型船舶的船尾形状，通过使从螺旋桨2的位置向船尾船底部的水流动加速，可降低船体阻力，进一步，通过使流入螺旋桨2的水流动均匀化，抑制了螺旋桨的气穴现象，降低了船体的振动。

此外，如果在船底突起物的前方，在船体1从周围的穹隆形状下降的部分上或折角线13的正下方设置有舵3、POD30等的船底突起物，则可以降低船底突起物的从船体的露出量，减少了船底突起物引起的航行时的阻力增加。

此外，本发明的船尾形状，可对船尾船底部的水流动加速并降低船底阻力，所以，通过设置在船尾端的楔形部50等可提高其阻力降低的效果。

此外，本发明的船尾形状，在有效地控制船体后半部的水流动，并且，可将船体后半部的水流动导引到船体中央部，提高了向螺旋桨2上部的流入速度。

此外，由于将向船尾后端的水流动减速，增加船体后端的压力，所以，可降低船体1的阻力。

此外，由于可减少遇到螺旋桨2的前缘的水流动的左右相对速度差，所以，可维持或提高排水量型船舶的航行性能。

另外，本发明并不限定于所述实施形式，可采用例如所述各实施形式的适当组合的结构等，在不脱离本发明宗旨的范围内，可做出适当变更。

Claims (13)

1.一种排水量型船舶的船尾形状，该排水量型船舶在弗劳德数小于最后峰值的速度区域中航行，该排水量型船舶的船尾形状特征在于，包括：将设置在船尾的船体剖面形状上的凸部连接并且从螺旋桨前方的始点到螺旋桨后方的终点沿着船体前后方向连续形成、且分别设置在船体左右的凸部线，

所述凸部线的位于船体宽度方向内侧的框架线形成为具有朝上凸的曲率的穹隆形状，

将形成所述穹隆形状的船体长度设定为全长的10％以上或螺旋桨直径的一倍以上，

将所述始点的船体宽度方向位置设定为位于螺旋桨半径的外侧，

并且，所述凸部线以朝向船体后方逐渐接近船体中心线的方式或以与所述船体中心线平行的方式形成，且所述凸部线的一个所述终点位于离开另一个所述终点的位置。

2.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述凸部线延续到船尾端。

3.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述凸部线的位于船体宽度方向外侧的框架线具有向下凸的曲率，并且形成为以朝向船侧外板光滑连接的曲面。

4.根据权利要求3所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述凸部线的位于船体宽度方向外侧的框架线在所述凸部的附近设置有部分地形成具有朝上凸的曲率的曲面的区域。

5.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述凸部是由框架线形成的圆角部，该圆角部是框架线途中的最大曲率位置，该位置是框架线曲率变化从框架线外侧急剧增大与向框架线内侧急剧减少的转换点。

6.根据权利要求5所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，还包括从所述圆角部向船体外部突出的突起部。

7.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述穹隆形状在螺旋桨的后方增加朝上凸的曲率。

8.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，关于所述凸部线在船体宽度方向的位置，螺旋桨旋转方向的下游侧比上游侧更靠近船体中心线。

9.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，所述穹隆形状，其下部流路剖面面积形成为，从船体中心线开始，使螺旋桨旋转方向的上游侧大于下游侧。

10.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，在所述穹隆形状上设有在船底突起物的安装位置的前方下降的部分。

11.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，在所述凸部线的正下方设有舵。

12.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，在所述凸部线的正下方设有推进器。

13.根据权利要求1所述的排水量型船舶的船尾形状，其特征在于，在船尾端设有楔形部。

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