CN113646230A

CN113646230A - 船尾鳍

Info

Publication number: CN113646230A
Application number: CN202080029458.3A
Authority: CN
Inventors: 滨野哲也; 小桥建二郎; 中村真也; 羽原和哉
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: CN113646230B; JP6670414B1; KR20220034905A; WO2021014919A1; JP2021020506A

Abstract

船尾鳍（7）设置于双艉鳍船的艉鳍（3），从艉鳍（3）向下突出。船尾鳍（7）的沿着艉鳍（3）的表面的截面形状为翼形状，船尾鳍（7）在船首侧具有前缘（71），在船尾侧具有后缘（72）。翼形状的中弧线从后缘（72）朝着前缘（71）向外弯曲。

Description

船尾鳍

技术领域

本发明涉及一种设置于双艉鳍船的艉鳍（skeg）的鳍（fin）。

背景技术

以往，已知有一对艉鳍沿着一对螺旋桨轴从船体突出的双艉鳍船。例如，专利文献1中记载了在各艉鳍设置多个鳍。

具体而言，在专利文献1中，在各艉鳍，多个鳍以在与另一方艉鳍相反侧上排列的形式设置。这些船尾鳍（fin）以螺旋桨轴为中心呈放射状配置。在专利文献1的图3中，3个船尾鳍以螺旋桨轴的正旁侧为中心以45度间隔配置，在专利文献1的图14中，5个船尾鳍以螺旋桨轴的正旁侧为中心以45度间隔配置。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第5276670号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在专利文献1中，记载了船尾鳍用于有效地产生与螺旋桨旋转方向相反方向的流动、以及能因该船尾鳍的效果而增加伴流增益从而提高推进性能。然而，这样的船尾鳍容易成为阻力。

因此，本发明的目的在于提供一种能够通过得到抵消阻力的程度的推力来提高推进性能的船尾鳍。

解决问题的技术手段：

为了解决所述课题，本发明的发明人进行了深入研究，结果发现在双艉鳍船中，存在从船首侧朝向船尾侧从外侧向内侧倾斜地横穿各艉鳍的下方的流动。而后，想到了通过利用该流动产生推力来抵消船尾鳍的阻力。本发明是基于这样的观点而完成的。另外，在专利文献1中，虽然没有记载船尾鳍的具体形状，但根据附图推测为单纯的板状。

即，本发明的船尾鳍是设置于双艉鳍船的艉鳍的鳍，其特征在于，从所述艉鳍向下突出，沿着所述艉鳍的表面的截面形状为翼形状，在船首侧具有前缘，在船尾侧具有后缘，所述翼形状的中弧线（camber line）从所述后缘朝向所述前缘向外弯曲。

根据上述的结构，能够通过船尾鳍产生推力。因此，能够得到抵消船尾鳍的阻力的程度的推力，由此能够提高推进性能。

发明效果：

根据本发明，能够得到抵消船尾鳍的阻力的程度的推力，由此与现有技术相比能够提高推进性能。

附图说明

图1是包括本发明的一个实施形态的船尾鳍的双艉鳍船的一部分的侧视图；

图2是图1的关键部分放大图；

图3是沿着图1的III-III线的剖视图；

图4是图1所示的双艉鳍船的一部分的仰视图；

图5是沿着艉鳍的表面的船尾鳍的剖视图。

具体实施方式

图1中示出包括本发明的一个实施形态的船尾鳍7的双艉鳍船1。该双艉鳍船1包括船体2、在船宽方向上彼此分离的一对螺旋桨轴4、以及沿着螺旋桨轴4从船体2突出的一对艉鳍3。各螺旋桨轴4穿过对应的艉鳍3的内部而延伸。在各艉鳍3的后方配置有固定于螺旋桨轴4上的螺旋桨5。

在本实施形态中，在螺旋桨5的后方分别配置有2个舵6。但是，也可以在螺旋桨5的后方，在船体2的中心线21上仅配置1个舵6。

如图2及图4所示，在本实施形态中，螺旋桨轴4的中心线41在从船宽方向观察时为水平，并且在从铅垂方向观察时与船体2的中心线21（即船长方向）平行。但是，螺旋桨轴4的中心线41可以朝向前方而向上或向下倾斜，也可以朝向前方而向内或向外倾斜。

在各艉鳍3设置有船尾鳍7。如图3所示，船尾鳍7从艉鳍3向下突出。在本实施形态中，船尾鳍7从艉鳍3沿着铅垂方向向下突出。但是，船尾鳍7也可以从艉鳍3向斜下方突出。

船尾鳍7优选设置为，在将从螺旋桨轴4的中心线41沿着铅垂方向的向下设为0度、船宽方向的向外设为正、船宽方向的向内设为负时，该船尾鳍7的突出角度成为-45度以上且45度以下。

在本实施形态中，船尾鳍7具有沿着艉鳍3的表面在船长方向上较长的形状。但是，船尾鳍7也可以具有在与艉鳍3的表面垂直的方向上较长的形状。

如图5所示，沿着艉鳍3的表面的船尾鳍7的截面形状是翼形状。即，船尾鳍7在船首侧具有前缘（leading edge）71，在船尾侧具有后缘（trailing edge）72。

船尾鳍7的中弧线（宽度方向的中心线）L1从后缘72朝向前缘71向外弯曲。即，中弧线L1的切线方向相对于船长方向的角度为0度以上，从后缘72朝向前缘71逐渐变大。

如图3及图4所示，在艉鳍3的下方存在从船首侧朝向船尾侧从外侧向内侧倾斜地横穿该艉鳍3的下方的流动。因此，船尾鳍7如图5所示向斜前方向产生升力F。该升力F的向前方向的分力Fa成为双艉鳍船1的推力。

例如，在沿着艉鳍3的表面的截面中，作为连结前缘71与后缘72的直线的翼弦线（chord line）L2与穿过后缘72而与船长方向平行的线9之间的角度θ为5度以上且15度以下。

前缘71优选位于比位置31（参照图4）靠后方的位置，该位置31从螺旋桨5的基准位置51向前方离开该螺旋桨5的直径D的距离。从船首侧朝向船尾侧从外侧向内侧倾斜地横穿上述艉鳍3的下方的流动在从螺旋桨5的基准位置51向前方的螺旋桨5的直径D量的范围内变得显著。因此，如果船尾鳍7位于该范围内，则能够产生比较大的推力。

在本实施形态中，在沿着艉鳍3的表面的截面中，船尾鳍7的内侧侧面的后方部分与穿过螺旋桨轴4的中心线41的铅垂面8接触。但是，船尾鳍7的翼形状不限于此，能够适当变更。

又，在本实施形态中，如图2所示，后缘72与艉鳍3的表面垂直，前缘71以越远离艉鳍3则越接近后缘72的形式倾斜。但是，前缘71及后缘72相对于艉鳍3的表面的角度能够适当变更。

此外，在本实施形态中，船尾鳍7的前端73是与艉鳍3的表面平行的直线，但船尾鳍7的前端73也可以是相对于艉鳍3的表面倾斜的直线。或者，船尾鳍7的前端73也可以是圆弧状的曲线。

例如，沿着艉鳍3的表面的从前缘71至后缘72的距离L为螺旋桨5的直径D的10％以上且30％以下。

船尾鳍7从艉鳍3的表面的伸出量（也称为跨距；span）S优选为螺旋桨5的直径D的20％以下。这是因为能够将船尾鳍7的阻力抑制得较小。

如以上所说明的那样，在本实施形态的船尾鳍7中，能够利用船尾鳍7产生推力。因此，能够得到抵消船尾鳍7的阻力的程度的推力，由此能够提高推进性能。

然而，沿着艉鳍3的表面的从船尾鳍7的前缘71至后缘72的距离如果小于螺旋桨5的直径D的10％，则不能产生充分的推力，如果大于螺旋桨5的直径D的30％，则阻力大幅增加。因此，沿着艉鳍3的表面的从船尾鳍7的前缘71到后缘72的距离如果为螺旋桨5的直径的10％以上且30％以下，则能够显著地得到推进性能提高这样的效果。

（变形例）

本发明并不限定于上述的实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形。

例如，也可以代替螺旋桨轴4穿过艉鳍3的内部而延伸的结构，而在各艉鳍3的后方配置有吊舱推进器。即，艉鳍3不一定需要沿着螺旋桨轴4从船体2突出。

此外，本发明不仅可以应用于双艉鳍船，还可以应用于船尾凸台形状为左右非对称的单轴船。这是因为在这样的单轴船中，由于在船尾凸台的下方存在左右方向的流动，因此能够通过截面形状为翼形状的船尾鳍产生推力。即，在船尾凸台形状为左右非对称的单轴船中，如果也设置与本发明同样的船尾鳍，则能够得到抵消船尾鳍的阻力的程度的推力，由此能够提高推进性能。

（总结）

本发明的船尾鳍是设置于双艉鳍船的艉鳍的鳍，其特征在于，从所述艉鳍向下突出，沿着所述艉鳍的表面的截面形状为翼形状，在船首侧具有前缘，在船尾侧具有后缘，所述翼形状的中弧线从所述后缘朝向所述前缘向外弯曲。

也可以是，在所述前缘位于比从螺旋桨的基准位置向前方离开该螺旋桨的直径的距离的位置靠后方的位置，该螺旋桨位于所述艉鳍的后方。在艉鳍的下方从船首侧朝向船尾侧从外侧向内侧倾斜地横穿的流动在从螺旋桨的基准位置向前方的螺旋桨的直径量的范围内变得显著。因此，若船尾鳍位于该范围内，则能够产生比较大的推力。

例如也可以是，在沿着所述艉鳍的表面的截面中，连结所述前缘与所述后缘的翼弦线与穿过所述后缘且与船长方向平行的线之间的角度为5度以上且15度以下。

也可以是，沿着所述艉鳍的表面的从所述前缘到所述后缘的距离为位于所述艉鳍的后方的螺旋桨的直径的10％以上且30％以下。若沿着艉鳍的表面的从船尾鳍的前缘到后缘的距离小于螺旋桨的直径的10％，则不能产生足够的推力，若大于螺旋桨的直径的30％，则阻力大幅增加。因此，若沿着艉鳍的表面的从船尾鳍的前缘到后缘的距离为螺旋桨的直径的10％以上且30％以下，则能够显著得到推进性能提高这样的效果。

也可以是，所述鳍的从所述艉鳍的表面的伸出量为位于所述艉鳍的后方的螺旋桨的直径的20％以下。根据该结构，能够将船尾鳍的阻力抑制得较小。

例如也可以是，在将从穿过所述艉鳍的内部而延伸的螺旋桨轴的中心线沿着铅垂方向的向下设为0度、船宽方向的向外设为正、船宽方向的向内设为负时，所述鳍的突出角度为-45度以上且45度以下。

符号说明：

3：艉鳍；

4：螺旋桨轴；

41：中心线；

5：螺旋桨；

7：船尾鳍；

71：前缘；

72：后缘；

9：线；

L：距离；

L1：中弧线；

L2：翼弦线；

S：伸出量。

Claims

1.一种船尾鳍，是设置于双艉鳍船的艉鳍的鳍，其特征在于，

从所述艉鳍向下突出，

沿着所述艉鳍的表面的截面形状为翼形状，在船首侧具有前缘，在船尾侧具有后缘，

所述翼形状的中弧线从所述后缘朝向所述前缘而向外弯曲。

2.根据权利要求1所述的船尾鳍，其中，

所述前缘位于比从螺旋桨的基准位置向前方离开该螺旋桨5的直径的距离的位置靠后方的位置，所述螺旋桨位于所述艉鳍的后方。

3.根据权利要求1或2所述的船尾鳍，其中，

在沿着所述艉鳍的表面的截面中，连结所述前缘与所述后缘的翼弦线与穿过所述后缘且与船长方向平行的线之间的角度为5度以上且15度以下。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的船尾鳍，其中，

沿着所述艉鳍的表面的从所述前缘到所述后缘的距离为位于所述艉鳍的后方的螺旋桨的直径的10％以上且30％以下。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的船尾鳍，其中，

所述鳍从所述艉鳍的表面的伸出量为位于所述艉鳍的后方的螺旋桨的直径的20％以下。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的船尾鳍，其中，

在将从穿过所述艉鳍的内部而延伸的螺旋桨轴的中心线沿着铅垂方向的向下设为0度、船宽方向的向外设为正、船宽方向的向内设为负时，所述鳍的突出角度为-45度以上且45度以下。