JP2002347688A - 肥大船 - Google Patents
肥大船Info
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- JP2002347688A JP2002347688A JP2002054475A JP2002054475A JP2002347688A JP 2002347688 A JP2002347688 A JP 2002347688A JP 2002054475 A JP2002054475 A JP 2002054475A JP 2002054475 A JP2002054475 A JP 2002054475A JP 2002347688 A JP2002347688 A JP 2002347688A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 満載時でも喫水が浅くなった状態において
も、波浪中抵抗増加の低減効果が有効に発揮できるＣｂ
が０．７５程度以上の肥大船を提供する。 【解決手段】 最小喫水線より上方で且つ最大喫水線よ
りも下方の船首において、すべての水線面における、船
体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計っ
た水平距離Ｃ（＝０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心
線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点
（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計った角
度γを、０°＜γ≦５５°に設定する。ＦＰから船首前
端までの水平距離Ｆと全長ＬOAとの比を０≦Ｆ／ＬOA≦
０．０２に設定する。
も、波浪中抵抗増加の低減効果が有効に発揮できるＣｂ
が０．７５程度以上の肥大船を提供する。 【解決手段】 最小喫水線より上方で且つ最大喫水線よ
りも下方の船首において、すべての水線面における、船
体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計っ
た水平距離Ｃ（＝０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心
線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点
（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計った角
度γを、０°＜γ≦５５°に設定する。ＦＰから船首前
端までの水平距離Ｆと全長ＬOAとの比を０≦Ｆ／ＬOA≦
０．０２に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンカーやバルク
キャリアー等の肥大船に関し、特に肥大船が実海域を航
行する場合の波浪中抵抗増加量を低減することができる
船首部の形状に関する。
キャリアー等の肥大船に関し、特に肥大船が実海域を航
行する場合の波浪中抵抗増加量を低減することができる
船首部の形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】実海域を航行する船舶は、水から抵抗を
受ける。抵抗は、波浪のない平水中を航行する場合に受
ける抵抗と、波浪中を航行することで平水中を航行する
場合に比べて増加する抵抗、所謂、波浪中抵抗増加とに
分けられる。波浪中抵抗増加は、船首部において船体に
入ってくる波（入射波と呼ぶ）の反射、及び波浪中発生
する船体運動に起因する抵抗量の増加である。
受ける。抵抗は、波浪のない平水中を航行する場合に受
ける抵抗と、波浪中を航行することで平水中を航行する
場合に比べて増加する抵抗、所謂、波浪中抵抗増加とに
分けられる。波浪中抵抗増加は、船首部において船体に
入ってくる波（入射波と呼ぶ）の反射、及び波浪中発生
する船体運動に起因する抵抗量の増加である。
【０００３】タンカーやバルクキャリアー等のたくさん
の荷物を運ぶ肥大船は、船首がかなり肥っており、スプ
ーンの凸部の様な形状をしているのが一般的である。こ
のような肥大船が波浪中を航行した時、特に向かい波中
を航行する時には、肥った船首で入射波が前方に反射さ
れ、波崩れを起こす。この現象によって、船体は後ろ向
きの反力を受け、平水中に比べ波浪中では抵抗が大きく
なる。また、波浪が船首に入射した際に波浪の山谷に対
して船首が上下に運動するが、その上下運動による波崩
れも波浪中での抵抗増加が大きくなる要因である。これ
らの波崩れ現象を小さく抑えることができれば波浪中抵
抗増加を下げることができ、実海域を航行する船舶が受
ける抵抗力を低減させることができる。
の荷物を運ぶ肥大船は、船首がかなり肥っており、スプ
ーンの凸部の様な形状をしているのが一般的である。こ
のような肥大船が波浪中を航行した時、特に向かい波中
を航行する時には、肥った船首で入射波が前方に反射さ
れ、波崩れを起こす。この現象によって、船体は後ろ向
きの反力を受け、平水中に比べ波浪中では抵抗が大きく
なる。また、波浪が船首に入射した際に波浪の山谷に対
して船首が上下に運動するが、その上下運動による波崩
れも波浪中での抵抗増加が大きくなる要因である。これ
らの波崩れ現象を小さく抑えることができれば波浪中抵
抗増加を下げることができ、実海域を航行する船舶が受
ける抵抗力を低減させることができる。
【０００４】このような波浪中抵抗増加を低減するもの
として、特開平８−１４２９７４号公報では、尖端縁を
もつ楔状付加物を備えた大型肥大船が示されている。こ
の発明は船首部に付加物を備えるため、船体と付加物の
取り合い部分が不連続になる。その不連続部分で滑らか
な流体（水）の流れが阻害され、抵抗力を発生させる原
因となるという問題点がある。付加物を備えずに波浪中
抵抗増加を低減する船首形状としては、最大喫水線より
も上部の船首部分を側面からみて、その下部から上部に
向け傾斜状に張り出し前方に突出して形成した船首形状
が知られている（特開平９−２９０７９６号公報参
照）。しかし、最大喫水線よりも下部には平水中抵抗を
低減するために船首バルブが形成されているので、最大
喫水線上の突出させた船首と水面下の船首バルブとを繋
ぐ曲面の曲がりが大きな曲面となり、すなわち最大喫水
線付近での船首の形状が大きな曲がりを持つようになり
船首の設計や工作がしにくいという問題があった。
として、特開平８−１４２９７４号公報では、尖端縁を
もつ楔状付加物を備えた大型肥大船が示されている。こ
の発明は船首部に付加物を備えるため、船体と付加物の
取り合い部分が不連続になる。その不連続部分で滑らか
な流体（水）の流れが阻害され、抵抗力を発生させる原
因となるという問題点がある。付加物を備えずに波浪中
抵抗増加を低減する船首形状としては、最大喫水線より
も上部の船首部分を側面からみて、その下部から上部に
向け傾斜状に張り出し前方に突出して形成した船首形状
が知られている（特開平９−２９０７９６号公報参
照）。しかし、最大喫水線よりも下部には平水中抵抗を
低減するために船首バルブが形成されているので、最大
喫水線上の突出させた船首と水面下の船首バルブとを繋
ぐ曲面の曲がりが大きな曲面となり、すなわち最大喫水
線付近での船首の形状が大きな曲がりを持つようになり
船首の設計や工作がしにくいという問題があった。
【０００５】この設計・工作上の問題を解決したものが
特開２０００−３３５４７８号公報に記載の肥大船であ
り、最大喫水線上の船首と水面下の船首バルブとを滑ら
かな曲面で繋ぐことによって解決を図っている。波浪中
抵抗増加を減少させるために設けられる船首部の形状
を、ＦＰより前方で、最大喫水線上の船首において、す
べての水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体
中心線から計った角度γを、０°＜γ≦５０°に設定す
ることとしており、最大喫水線よりも上方の範囲に限定
されている。
特開２０００−３３５４７８号公報に記載の肥大船であ
り、最大喫水線上の船首と水面下の船首バルブとを滑ら
かな曲面で繋ぐことによって解決を図っている。波浪中
抵抗増加を減少させるために設けられる船首部の形状
を、ＦＰより前方で、最大喫水線上の船首において、す
べての水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体
中心線から計った角度γを、０°＜γ≦５０°に設定す
ることとしており、最大喫水線よりも上方の範囲に限定
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
０００−３３５４７８号公報に記載の肥大船にあって
は、波浪中抵抗増加を減少させるために設けられた船首
前端での船体側面の水線面における船体中心線からの角
度γを設定する範囲は、最大喫水線より上方の範囲に限
定されているため、波浪中抵抗増加を低減させる効果
は、最大喫水線より上方に波浪が盛り上がってきた場合
のみ有効である。波浪の波面は上下するので、下がって
いる時、波面は最大喫水線より下方にくるが、そのとき
には効果を有効に発揮できないという問題点があった。
また、タンカーやバルクキャリアー等では貨物積載量の
少ない状態で航行する場合が航海の半分程度あるが、そ
の場合喫水が浅くなり、入射する波面が最大喫水線まで
届かなくなる。このような喫水の浅い状態では、波浪中
抵抗増加を低減する効果が全く消滅してしまうという問
題点もあった。
０００−３３５４７８号公報に記載の肥大船にあって
は、波浪中抵抗増加を減少させるために設けられた船首
前端での船体側面の水線面における船体中心線からの角
度γを設定する範囲は、最大喫水線より上方の範囲に限
定されているため、波浪中抵抗増加を低減させる効果
は、最大喫水線より上方に波浪が盛り上がってきた場合
のみ有効である。波浪の波面は上下するので、下がって
いる時、波面は最大喫水線より下方にくるが、そのとき
には効果を有効に発揮できないという問題点があった。
また、タンカーやバルクキャリアー等では貨物積載量の
少ない状態で航行する場合が航海の半分程度あるが、そ
の場合喫水が浅くなり、入射する波面が最大喫水線まで
届かなくなる。このような喫水の浅い状態では、波浪中
抵抗増加を低減する効果が全く消滅してしまうという問
題点もあった。
【０００７】そこで、本発明は、満載時でも喫水が浅く
なった状態においても、波浪中抵抗増加の低減効果が有
効に発揮できる、波浪中の推進性能の優れた肥大船を提
供することを目的とする。
なった状態においても、波浪中抵抗増加の低減効果が有
効に発揮できる、波浪中の推進性能の優れた肥大船を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】肥大船では、肥った船首
で入射波が前方に反射し、波崩れを起こすので、波浪中
での抵抗が増加する。船首での前方への波反射、波崩れ
現象を緩和するためには、すなわち、波の反射する方向
を制御して、波浪による反力を低減し抵抗増加を低減す
るためには、船首部分をできる限り前方に尖らせ、波を
崩さずに横に掻き分ければ良い。本発明者は、浅い喫水
の状態においても波浪中の抵抗増加を低減するために、
最大喫水線と最小喫水線との間に尖り部分を設定するの
が有効であることを知見した。
で入射波が前方に反射し、波崩れを起こすので、波浪中
での抵抗が増加する。船首での前方への波反射、波崩れ
現象を緩和するためには、すなわち、波の反射する方向
を制御して、波浪による反力を低減し抵抗増加を低減す
るためには、船首部分をできる限り前方に尖らせ、波を
崩さずに横に掻き分ければ良い。本発明者は、浅い喫水
の状態においても波浪中の抵抗増加を低減するために、
最大喫水線と最小喫水線との間に尖り部分を設定するの
が有効であることを知見した。
【０００９】すなわち請求項１の発明は、最小喫水線よ
り上方で且つ最大喫水線よりも下方の船首において、す
べての水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）
の、船体中心線から計った角度γを、０°＜γ≦約５５
°に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ
×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船により、上述した課
題を解決する。
り上方で且つ最大喫水線よりも下方の船首において、す
べての水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）
の、船体中心線から計った角度γを、０°＜γ≦約５５
°に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ
×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船により、上述した課
題を解決する。
【００１０】この発明によれば、喫水が浅くなった場合
でも波を横に掻き分ける作用が有効に働き、従来技術で
は実現できなかった浅い喫水の状態においても波浪中の
抵抗を減少することができる。また満載時でも上下する
波が下がったときに波を横に掻き分ける作用が働き、波
浪中の抵抗を減少することができる。
でも波を横に掻き分ける作用が有効に働き、従来技術で
は実現できなかった浅い喫水の状態においても波浪中の
抵抗を減少することができる。また満載時でも上下する
波が下がったときに波を横に掻き分ける作用が働き、波
浪中の抵抗を減少することができる。
【００１１】船首部分をできるだけ前方に尖らせるため
には、本発明中で定義されている水線面角度γが小さけ
れば小さいほど良いと考えられる。実際には、肥大船の
場合、船首近くまで貨物タンクがあるため船首近傍はか
なり肥っている。γを極めて小さくすることは船首部の
横幅を極めて減少させることになり、船腹と船首との接
続部に極端な段差が生じるため、この段差部分で波浪中
の抵抗が増加する懸念がある。また、全長の制限もある
ため前方にかなり延ばしてγを小さくすることには制約
がある。したがって、γは１５°より大きいことが好ま
しい。γが５５°を超えると、船首での波の反射する方
向の大部分が前方となり、船体は後ろ向きの反力を受け
抵抗増加が大きくなる。そのため、設計上、実用上及び
波浪中の抵抗増加の一層の低減を考慮すると、γは１５
°≦γ≦５５°の範囲が望ましく、γは１５°≦γ≦５
０°の範囲がより望ましい。
には、本発明中で定義されている水線面角度γが小さけ
れば小さいほど良いと考えられる。実際には、肥大船の
場合、船首近くまで貨物タンクがあるため船首近傍はか
なり肥っている。γを極めて小さくすることは船首部の
横幅を極めて減少させることになり、船腹と船首との接
続部に極端な段差が生じるため、この段差部分で波浪中
の抵抗が増加する懸念がある。また、全長の制限もある
ため前方にかなり延ばしてγを小さくすることには制約
がある。したがって、γは１５°より大きいことが好ま
しい。γが５５°を超えると、船首での波の反射する方
向の大部分が前方となり、船体は後ろ向きの反力を受け
抵抗増加が大きくなる。そのため、設計上、実用上及び
波浪中の抵抗増加の一層の低減を考慮すると、γは１５
°≦γ≦５５°の範囲が望ましく、γは１５°≦γ≦５
０°の範囲がより望ましい。
【００１２】また本発明は、最小喫水線より上方で且つ
最大喫水線よりも下方の船首において、船体中心線上の
船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ
（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直
線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ
直線（ａ）の、船体中心線から計った角度γを、０°＜
γ≦約５５°とする水線面を、前記船首範囲の７０％以
上に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ
×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船としても構成するこ
とができる。
最大喫水線よりも下方の船首において、船体中心線上の
船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ
（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直
線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ
直線（ａ）の、船体中心線から計った角度γを、０°＜
γ≦約５５°とする水線面を、前記船首範囲の７０％以
上に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ
×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船としても構成するこ
とができる。
【００１３】実船の設計にあたっては、最大喫水線近傍
の船首形状を後方へ後退させたときに、後退させた部分
がどうしても肥る(γが大きくなる)傾向となることを考
慮する必要がある。このため、最小喫水線より上方で且
つ最大喫水線よりも下方の船首において、γを０°＜γ
≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の７０％以上に
設定することもある。
の船首形状を後方へ後退させたときに、後退させた部分
がどうしても肥る(γが大きくなる)傾向となることを考
慮する必要がある。このため、最小喫水線より上方で且
つ最大喫水線よりも下方の船首において、γを０°＜γ
≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の７０％以上に
設定することもある。
【００１４】さらに本発明は、最小喫水線より上方の船
首において、デッキ近傍を除くすべての水線面におけ
る、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端か
ら計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体
中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の
交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計っ
た角度γを、０°＜γ≦約５５°に設定することを特徴
とする、Ｃb＝∇／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以
上の肥大船としても構成することができる。
首において、デッキ近傍を除くすべての水線面におけ
る、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端か
ら計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体
中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の
交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計っ
た角度γを、０°＜γ≦約５５°に設定することを特徴
とする、Ｃb＝∇／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以
上の肥大船としても構成することができる。
【００１５】波浪中の抵抗増加を低減する効果を大きく
するためには、最小喫水線よりも上方で且つ最大喫水線
よりも下方の船首部だけでなく、最大喫水線よりも上方
の船首部に尖り部分を設定することが有効である。ここ
でデッキ近傍に尖り部分を設定すると、デッキ面積が狭
くなり、これにより作業性が悪くなるおそれがある。デ
ッキ近傍には波が届かないこともあることを考慮する
と、デッキ近傍を尖らせない船首形状も採用し得る。
するためには、最小喫水線よりも上方で且つ最大喫水線
よりも下方の船首部だけでなく、最大喫水線よりも上方
の船首部に尖り部分を設定することが有効である。ここ
でデッキ近傍に尖り部分を設定すると、デッキ面積が狭
くなり、これにより作業性が悪くなるおそれがある。デ
ッキ近傍には波が届かないこともあることを考慮する
と、デッキ近傍を尖らせない船首形状も採用し得る。
【００１６】さらに本発明は、最小喫水線より上方の船
首において、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船
体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位
置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状
（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線
から計った角度γを、０°＜γ≦約５５°とする水線面
を、前記船首範囲の８０％以上に設定することを特徴と
する、Ｃb＝∇／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上
の肥大船としても構成することができる。
首において、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船
体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位
置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状
（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線
から計った角度γを、０°＜γ≦約５５°とする水線面
を、前記船首範囲の８０％以上に設定することを特徴と
する、Ｃb＝∇／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上
の肥大船としても構成することができる。
【００１７】実船の設計にあたっては、デッキ面積の確
保と船首形状の連続性を考慮する必要がある。このた
め、最小喫水線より上方の船首において、γを０°＜γ
≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の８０％以上に
設定することもある。
保と船首形状の連続性を考慮する必要がある。このた
め、最小喫水線より上方の船首において、γを０°＜γ
≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の８０％以上に
設定することもある。
【００１８】さらに本発明は、最小喫水線より上方で且
つ最大喫水線よりも下方の船首において、少なくとも一
部の水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）
の、船体中心線から計った角度γを、０°＜γ≦約５５
°に設定し、且つ、最小喫水線より上方の船首におい
て、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端か
ら計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体
中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の
交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計っ
た角度γを、０°＜γ≦約５５°とする水線面を、前記
船首範囲の５０％以上に設定することを特徴とする、Ｃ
b＝∇／（ＬPP×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船
としても構成することができる。
つ最大喫水線よりも下方の船首において、少なくとも一
部の水線面における、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）
の、船体中心線から計った角度γを、０°＜γ≦約５５
°に設定し、且つ、最小喫水線より上方の船首におい
て、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端か
ら計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体
中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の
交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計っ
た角度γを、０°＜γ≦約５５°とする水線面を、前記
船首範囲の５０％以上に設定することを特徴とする、Ｃ
b＝∇／（ＬPP×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船
としても構成することができる。
【００１９】最大喫水線近傍の船首形状を、ＦＰから船
首先端までの水平距離ＦがＦ／ＬOA≦約０．０２の範囲
で後方へ後退させたときに、後退させた部分がどうして
も肥る（γが大きくなる）傾向となり、γが５５°を超
える場合も発生する。このため、最小喫水線より上方で
且つ最大喫水線よりも下方の船首において、少なくとも
一部の水線面におけるγを、０°＜γ≦約５５°に設定
し、且つ、最小喫水線より上方の船首において、γを０
°＜γ≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の５０％
以上に設定することもある。
首先端までの水平距離ＦがＦ／ＬOA≦約０．０２の範囲
で後方へ後退させたときに、後退させた部分がどうして
も肥る（γが大きくなる）傾向となり、γが５５°を超
える場合も発生する。このため、最小喫水線より上方で
且つ最大喫水線よりも下方の船首において、少なくとも
一部の水線面におけるγを、０°＜γ≦約５５°に設定
し、且つ、最小喫水線より上方の船首において、γを０
°＜γ≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の５０％
以上に設定することもある。
【００２０】また、船首先端部の側面形状を限りなく直
線に近い状態にすれば、すなわち、船首に最も近い貨物
タンクの位置や大きさを変えないでＦＰだけを可能な限
り前方に移動させれば、最小喫水線から船首部上端の範
囲の全ての水船面において、船首の尖り角γを小さくす
ることが可能となる。ＦＰから船首先端までの水平距離
Ｆが限りなく０に近いか、０となる場合が、船の全長を
変更しないで、船首の尖り角を最も鋭くすることができ
る。したがって、上記水平距離Ｆと全長ＬOAの比は、約
０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０２の範囲が望ましく、約０≦Ｆ
／ＬOA≦約０．０１５の範囲がより望ましい。ここで上
記水平距離Ｆと全長ＬOAの比は、Ｆ／Ｌ OA＝約０に設定
してもよい。
線に近い状態にすれば、すなわち、船首に最も近い貨物
タンクの位置や大きさを変えないでＦＰだけを可能な限
り前方に移動させれば、最小喫水線から船首部上端の範
囲の全ての水船面において、船首の尖り角γを小さくす
ることが可能となる。ＦＰから船首先端までの水平距離
Ｆが限りなく０に近いか、０となる場合が、船の全長を
変更しないで、船首の尖り角を最も鋭くすることができ
る。したがって、上記水平距離Ｆと全長ＬOAの比は、約
０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０２の範囲が望ましく、約０≦Ｆ
／ＬOA≦約０．０１５の範囲がより望ましい。ここで上
記水平距離Ｆと全長ＬOAの比は、Ｆ／Ｌ OA＝約０に設定
してもよい。
【００２１】詳しくは後述するが、従来の肥大船型で
は、平水中の造波抵抗を低減するために船首先端の下方
部分に突出した船首バルブが取り付けられている。本発
明のようにＦＰを先端あるいは先端付近まで突出させる
ことは、船首バルブを含めた船首近傍の形状を壊すこと
になり、平水中の抵抗性能の劣化、特に造波抵抗の低減
効果が減少すると従来は考えられていた。本発明者は、
前進する船体によって造られる波形を解析するＣＦＤツ
ール（ＴＵＭＭＡＣ IV；東京大学にて開発された）を
用いて種々の検討を行い、ＦＰを先端あるいは先端付近
まで突出させても平水中の造波抵抗を増加させない本発
明の形状を開発した。また本発明の形状が、平水中の造
波抵抗を増加させないことを模型試験で確認した。
は、平水中の造波抵抗を低減するために船首先端の下方
部分に突出した船首バルブが取り付けられている。本発
明のようにＦＰを先端あるいは先端付近まで突出させる
ことは、船首バルブを含めた船首近傍の形状を壊すこと
になり、平水中の抵抗性能の劣化、特に造波抵抗の低減
効果が減少すると従来は考えられていた。本発明者は、
前進する船体によって造られる波形を解析するＣＦＤツ
ール（ＴＵＭＭＡＣ IV；東京大学にて開発された）を
用いて種々の検討を行い、ＦＰを先端あるいは先端付近
まで突出させても平水中の造波抵抗を増加させない本発
明の形状を開発した。また本発明の形状が、平水中の造
波抵抗を増加させないことを模型試験で確認した。
【００２２】最大喫水線より上方の船首部と最小喫水線
部の船首部を滑らかな曲面で繋ぐことにより、推進時の
抵抗を小さくできる。船首バルブを有する従来の肥大船
型では、最小喫水線の線上にある船首バルブ部から最大
喫水線より上方の船首部にかけて、γとＦを上述の範囲
になるように滑らかな曲面で繋ぐようにすれば、平水中
の推進抵抗を損なうことなく波浪中の抵抗増加量を小さ
くすることができる。
部の船首部を滑らかな曲面で繋ぐことにより、推進時の
抵抗を小さくできる。船首バルブを有する従来の肥大船
型では、最小喫水線の線上にある船首バルブ部から最大
喫水線より上方の船首部にかけて、γとＦを上述の範囲
になるように滑らかな曲面で繋ぐようにすれば、平水中
の推進抵抗を損なうことなく波浪中の抵抗増加量を小さ
くすることができる。
【００２３】また本発明の好ましい一態様は、前記船首
の先端が、船体全体の制限寸法に合わせて、前記船首の
傾斜状下面（２ａ）の前方向延長線（５）と船首上面
（２ｃ）の前方向延長線（６）の交差位置（Ｐ）よりも
後退することを特徴とする。
の先端が、船体全体の制限寸法に合わせて、前記船首の
傾斜状下面（２ａ）の前方向延長線（５）と船首上面
（２ｃ）の前方向延長線（６）の交差位置（Ｐ）よりも
後退することを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、船首の先端を、船体全
体の制限寸法に合わせて、船首の傾斜状下面の前方向延
長線と船首上面の前方向延長線の交差位置よりも後退さ
せたので、例えば港湾入港時に全長制限があっても対応
することができる。
体の制限寸法に合わせて、船首の傾斜状下面の前方向延
長線と船首上面の前方向延長線の交差位置よりも後退さ
せたので、例えば港湾入港時に全長制限があっても対応
することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】まず、図１に基づいて、本発明で
使用している用語の定義・説明を行う。図中ＦＰは、Fo
re Perpendicularの略で、最大喫水線：ＬＷＬと交わる
船首先端位置（垂直線）である。ＬPPは、ＦＰ位置から
舵軸中心位置：ＡＰ（Aft Perpendicular）までの水平
距離で計った船舶の長さで、ＬOAは船舶の全長である。
また、ＬBは船が航行可能な最小喫水線を表す。本発明
における肥大船とは、タンカーやバルクキャリアーなど
のたくさんの荷物を運ぶ肥った船舶で、Ｃb＝∇／（ＬP
P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上、より特徴的には０．
７８程度以上の船舶を指す。ここで、ｄは船舶の最大喫
水線下の深さで、Ｂは船舶の全幅、∇はｄに対応する型
排水容積である。
使用している用語の定義・説明を行う。図中ＦＰは、Fo
re Perpendicularの略で、最大喫水線：ＬＷＬと交わる
船首先端位置（垂直線）である。ＬPPは、ＦＰ位置から
舵軸中心位置：ＡＰ（Aft Perpendicular）までの水平
距離で計った船舶の長さで、ＬOAは船舶の全長である。
また、ＬBは船が航行可能な最小喫水線を表す。本発明
における肥大船とは、タンカーやバルクキャリアーなど
のたくさんの荷物を運ぶ肥った船舶で、Ｃb＝∇／（ＬP
P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上、より特徴的には０．
７８程度以上の船舶を指す。ここで、ｄは船舶の最大喫
水線下の深さで、Ｂは船舶の全幅、∇はｄに対応する型
排水容積である。
【００２６】図２は、γの定義について示す。図中
（Ａ）は船舶の船首２付近を側面からみた形状を示し、
図中（Ｂ）はＡ−Ａ断面（あるいはＡ′−Ａ′断面）で
の水線面形状を示す。水線面における、船体中心線上の
船体前端の点Ｅと、船体前縁から計った水平距離Ｃ
（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直
線Ｂ−Ｂと水線面形状４との交点Ｄを結んだ直線ａの、
船体中心線から計った角度をγ（尖り角）と定義する。
図中（Ａ）に示すように、全水線面内の船体中心線に対
する垂直線Ｂ−Ｂをつなげてできる２次元曲面の側面形
状は、船体前縁に沿った形状になる。
（Ａ）は船舶の船首２付近を側面からみた形状を示し、
図中（Ｂ）はＡ−Ａ断面（あるいはＡ′−Ａ′断面）で
の水線面形状を示す。水線面における、船体中心線上の
船体前端の点Ｅと、船体前縁から計った水平距離Ｃ
（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直
線Ｂ−Ｂと水線面形状４との交点Ｄを結んだ直線ａの、
船体中心線から計った角度をγ（尖り角）と定義する。
図中（Ａ）に示すように、全水線面内の船体中心線に対
する垂直線Ｂ−Ｂをつなげてできる２次元曲面の側面形
状は、船体前縁に沿った形状になる。
【００２７】この実施形態では、最小喫水線ＬＢより上
方で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首において、
すべての水線面におけるγは、０°＜γ≦５５°に設定
される。設計上、実用上及び波浪中の抵抗増加の一層の
低減を考慮すると、１５°≦γ≦５５°の範囲が望まし
く、１５°≦γ≦５０°の範囲がより望ましい。
方で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首において、
すべての水線面におけるγは、０°＜γ≦５５°に設定
される。設計上、実用上及び波浪中の抵抗増加の一層の
低減を考慮すると、１５°≦γ≦５５°の範囲が望まし
く、１５°≦γ≦５０°の範囲がより望ましい。
【００２８】実船の設計にあたっては、最大喫水線近傍
の船首形状を後方へ後退させたときに、後退させた部分
がどうしても肥る(γが大きくなる)傾向となることを考
慮する必要がある。このため、最小喫水線ＬＢより上方
で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首において、γ
を０°＜γ≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の７
０％以上に設定することもある。
の船首形状を後方へ後退させたときに、後退させた部分
がどうしても肥る(γが大きくなる)傾向となることを考
慮する必要がある。このため、最小喫水線ＬＢより上方
で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首において、γ
を０°＜γ≦約５５°とする水線面を前記船首範囲の７
０％以上に設定することもある。
【００２９】またこの実施形態では、船首上端部２ｂか
ら航行可能な最小喫水線ＬＢまでの、デッキ近傍を除く
すべての尖り角γは、０°＜γ≦５５°に設定される。
ら航行可能な最小喫水線ＬＢまでの、デッキ近傍を除く
すべての尖り角γは、０°＜γ≦５５°に設定される。
【００３０】実船の設計にあたっては、デッキ面積の確
保を考慮する必要がある。このため、最小喫水線ＬＢよ
り上方の船首において、γを０°＜γ≦約５５°とする
水線面を前記船首範囲の８０％以上に設定することもあ
る。
保を考慮する必要がある。このため、最小喫水線ＬＢよ
り上方の船首において、γを０°＜γ≦約５５°とする
水線面を前記船首範囲の８０％以上に設定することもあ
る。
【００３１】図３は、本発明の一実施形態における肥大
船を示すものである。図中（Ａ）は船首部付近の側面図
であり、図中（Ｂ）はｇ−ｇ線での船体前縁の片舷の水
線面形状を示す。図３中の破線の曲線ｉは本発明の設計
過程における仮の船首形状を示している。図中ＦＰ′は
設計過程における仮のFore Perpendicularを示す。これ
に対する本発明の肥大船の形状を曲線ｊで示す。本発明
は、曲線ｉで示す開発過程における仮の船首形状を、船
首前端（３ｂあるいは２ｂ）を超えることなく限りなく
前方に伸ばした形状とし、ＦＰから船首前端までの水平
距離Ｆと全長Ｌ OAとの比は、約０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０
２の範囲に設定される。このようにＦＰを前方に持って
ゆくことで、図中（Ａ）の最小喫水線より上方の船首の
水線面形状ｊは、図中（Ｂ）に示すように設計過程にお
ける仮の水線面形状ｉに比べて、船首前方に向けて鋭角
になる度合いが高まる。これにより、最小喫水線ＬＢよ
り上方の広い範囲で、尖り角γをさらに鋭角にすること
が可能になるので、波浪中抵抗増加の減少度合いが大き
くなる。したがって、水平距離Ｆは小さいほど効果が大
きく、約０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０２の範囲が望ましい。
船を示すものである。図中（Ａ）は船首部付近の側面図
であり、図中（Ｂ）はｇ−ｇ線での船体前縁の片舷の水
線面形状を示す。図３中の破線の曲線ｉは本発明の設計
過程における仮の船首形状を示している。図中ＦＰ′は
設計過程における仮のFore Perpendicularを示す。これ
に対する本発明の肥大船の形状を曲線ｊで示す。本発明
は、曲線ｉで示す開発過程における仮の船首形状を、船
首前端（３ｂあるいは２ｂ）を超えることなく限りなく
前方に伸ばした形状とし、ＦＰから船首前端までの水平
距離Ｆと全長Ｌ OAとの比は、約０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０
２の範囲に設定される。このようにＦＰを前方に持って
ゆくことで、図中（Ａ）の最小喫水線より上方の船首の
水線面形状ｊは、図中（Ｂ）に示すように設計過程にお
ける仮の水線面形状ｉに比べて、船首前方に向けて鋭角
になる度合いが高まる。これにより、最小喫水線ＬＢよ
り上方の広い範囲で、尖り角γをさらに鋭角にすること
が可能になるので、波浪中抵抗増加の減少度合いが大き
くなる。したがって、水平距離Ｆは小さいほど効果が大
きく、約０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０２の範囲が望ましい。
【００３２】船首先端部の側面形状が直線になるよう
に、ＦＰから船首前端までの水平距離Ｆと全長ＬOAとの
比を、Ｆ／ＬOA＝約０に設定してもよい。
に、ＦＰから船首前端までの水平距離Ｆと全長ＬOAとの
比を、Ｆ／ＬOA＝約０に設定してもよい。
【００３３】最大喫水線ＬＷＬ近傍の船首形状を、ＦＰ
から船首先端までの水平距離ＦがＦ／ＬOA≦約０．０２
の範囲で後方へ後退させたときに、後退させた部分がど
うしても肥る（γが大きくなる）傾向となり、γが５５
°を超える場合も発生する。このため、最小喫水線ＬＢ
より上方で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首にお
いて、少なくとも一部の水線面におけるγを、０°＜γ
≦約５５°に設定し、且つ、最小喫水線ＬＢより上方の
船首において、γを０°＜γ≦約５５°とする水線面を
前記船首範囲の５０％以上に設定することもある。
から船首先端までの水平距離ＦがＦ／ＬOA≦約０．０２
の範囲で後方へ後退させたときに、後退させた部分がど
うしても肥る（γが大きくなる）傾向となり、γが５５
°を超える場合も発生する。このため、最小喫水線ＬＢ
より上方で且つ最大喫水線ＬＷＬよりも下方の船首にお
いて、少なくとも一部の水線面におけるγを、０°＜γ
≦約５５°に設定し、且つ、最小喫水線ＬＢより上方の
船首において、γを０°＜γ≦約５５°とする水線面を
前記船首範囲の５０％以上に設定することもある。
【００３４】図３（Ａ）中、３は船首バルブである。最
大喫水線より上方の船首部と船首バルブ３を滑らかな曲
面で繋ぐようにすることにより、船首バルブによる推進
抵抗を低減する効果を損なうことなく、波浪中抵抗増加
量の低減効果を発揮できる。
大喫水線より上方の船首部と船首バルブ３を滑らかな曲
面で繋ぐようにすることにより、船首バルブによる推進
抵抗を低減する効果を損なうことなく、波浪中抵抗増加
量の低減効果を発揮できる。
【００３５】図３（Ａ）に示すように、最大喫水線ＬＷ
Ｌより上方の船首の傾斜状下面２ａの前方向延長線５
と、船首上面２ｃから水平前方への延長線６との交点Ｐ
が、全長ＬOAの制限範囲を超過する範囲に及ぶ場合は、
超過した形状部分（図中斜線部４）をカットし、カット
部分の水線面の尖り角γも所定の範囲となるようにす
る。
Ｌより上方の船首の傾斜状下面２ａの前方向延長線５
と、船首上面２ｃから水平前方への延長線６との交点Ｐ
が、全長ＬOAの制限範囲を超過する範囲に及ぶ場合は、
超過した形状部分（図中斜線部４）をカットし、カット
部分の水線面の尖り角γも所定の範囲となるようにす
る。
【００３６】デッキ近傍（すなわち船首上面２ｃから所
定距離下方までの範囲）の尖り角γを０°＜γ≦５５°
に設定すると、デッキ面積が狭くなり、これにより作業
性が悪くなるおそれがある。デッキ近傍には波が届かな
いこともあることを考慮すると、デッキ近傍の尖り角γ
は５５°を超えることもある。
定距離下方までの範囲）の尖り角γを０°＜γ≦５５°
に設定すると、デッキ面積が狭くなり、これにより作業
性が悪くなるおそれがある。デッキ近傍には波が届かな
いこともあることを考慮すると、デッキ近傍の尖り角γ
は５５°を超えることもある。
【００３７】上述のようにすることで、従来技術の問題
点であった、波浪中抵抗増加を減少させる効果が最大喫
水線より上方の船首部に限定されていることと、喫水が
浅くなった場合に効果が消滅することの問題点を解決す
ることができた。
点であった、波浪中抵抗増加を減少させる効果が最大喫
水線より上方の船首部に限定されていることと、喫水が
浅くなった場合に効果が消滅することの問題点を解決す
ることができた。
【００３８】ところで、船首先端の下方部分に突出して
取り付けられている船首バルブは、中高速船においてそ
の利用が始まった。平水中を航行する際、船体は波を発
生する。波を造ることにより発生する抵抗成分は造波抵
抗と呼ばれている。船首バルブは、それ自身が造る波が
主船体前半部で作られる波と干渉し、船全体として造る
波の波高を小さくすることでエネルギ損失を小さく抑
え、造波抵抗を低減する効果がある。中高速船では、造
波抵抗が大きいためその効果が顕著に現れ一般的に用い
られるようになり、その延長として低速肥大船において
も船首バルブが適用され始めた。その後、長い年月を経
て最適化が進み、低速肥大船における平水中の抵抗を小
さくするのに最も有効な船首バルブ形状が造りだされて
きたし、またそのように考えられてきた。
取り付けられている船首バルブは、中高速船においてそ
の利用が始まった。平水中を航行する際、船体は波を発
生する。波を造ることにより発生する抵抗成分は造波抵
抗と呼ばれている。船首バルブは、それ自身が造る波が
主船体前半部で作られる波と干渉し、船全体として造る
波の波高を小さくすることでエネルギ損失を小さく抑
え、造波抵抗を低減する効果がある。中高速船では、造
波抵抗が大きいためその効果が顕著に現れ一般的に用い
られるようになり、その延長として低速肥大船において
も船首バルブが適用され始めた。その後、長い年月を経
て最適化が進み、低速肥大船における平水中の抵抗を小
さくするのに最も有効な船首バルブ形状が造りだされて
きたし、またそのように考えられてきた。
【００３９】本発明のように、ＦＰを先端あるいは先端
付近まで突出させることは、上述の船首バルブを含めた
船首近傍の形状を壊すことになり、平水中の抵抗性能の
劣化、特に造波抵抗の増大が懸念される。
付近まで突出させることは、上述の船首バルブを含めた
船首近傍の形状を壊すことになり、平水中の抵抗性能の
劣化、特に造波抵抗の増大が懸念される。
【００４０】本発明者は、前進する船体によって造られ
る波形を解析するＣＦＤツール(ＴＵＭＭＡＣ IV;東京
大学にて開発された)を用いて種々の検討を行い、ＦＰ
を前方に持ってきても平水中の造波抵抗を増加させない
形状を開発した。
る波形を解析するＣＦＤツール(ＴＵＭＭＡＣ IV;東京
大学にて開発された)を用いて種々の検討を行い、ＦＰ
を前方に持ってきても平水中の造波抵抗を増加させない
形状を開発した。
【００４１】本発明の効果を算定するために、図４
（Ｃ）に示す側面形状の船首形状を有するタンカー船型
を作成した。その要目は、全長ＬOA＝２７７．３ｍ，全
幅Ｂ＝５０ｍ，喫水ｄ＝１４．４ｍである。図３に示す
船型のＦＰから船首前端までの水平距離Ｆを０とし、Ｆ
Ｐは船首前端と一致している。図２中（Ｂ）で示す水線
面形状の尖り角γを可能な限り小さくした船型（以下
“Ｃ船型”と記述する）である。そのγを設定した範囲
は、図４（Ｃ）の最小喫水線から船首上端の範囲であ
る。本発明の効果を確認するために、一般的な船首形状
を持つ船型（図４中（Ａ）、以下“Ａ船型”と記述す
る）と従来型「特開２０００−３３５４７８号公報」で
記載されている船型（図４（Ｂ）、以下“Ｂ船型”と記
述する）との波浪中抵抗増加を比較する。Ｂ船型は、Ｆ
／ＬOAが約０．０２で、船首部の水線面の前端部の尖り
角γを、最大喫水線から船首上端の範囲で設定した船型
である。上記各船型の航行中平均喫水における水線面に
おける尖り角γは、Ａ船型が約７０°、Ｂ船型が約４０
°、Ｃ船型が約３５°になっている。尖り角γがＣ船型
の方がＢ船型より小さいのは、ＦＰが船首前端と一致し
ているからである。
（Ｃ）に示す側面形状の船首形状を有するタンカー船型
を作成した。その要目は、全長ＬOA＝２７７．３ｍ，全
幅Ｂ＝５０ｍ，喫水ｄ＝１４．４ｍである。図３に示す
船型のＦＰから船首前端までの水平距離Ｆを０とし、Ｆ
Ｐは船首前端と一致している。図２中（Ｂ）で示す水線
面形状の尖り角γを可能な限り小さくした船型（以下
“Ｃ船型”と記述する）である。そのγを設定した範囲
は、図４（Ｃ）の最小喫水線から船首上端の範囲であ
る。本発明の効果を確認するために、一般的な船首形状
を持つ船型（図４中（Ａ）、以下“Ａ船型”と記述す
る）と従来型「特開２０００−３３５４７８号公報」で
記載されている船型（図４（Ｂ）、以下“Ｂ船型”と記
述する）との波浪中抵抗増加を比較する。Ｂ船型は、Ｆ
／ＬOAが約０．０２で、船首部の水線面の前端部の尖り
角γを、最大喫水線から船首上端の範囲で設定した船型
である。上記各船型の航行中平均喫水における水線面に
おける尖り角γは、Ａ船型が約７０°、Ｂ船型が約４０
°、Ｃ船型が約３５°になっている。尖り角γがＣ船型
の方がＢ船型より小さいのは、ＦＰが船首前端と一致し
ているからである。
【００４２】図５は、突出した船首バルブを持ち、且つ
船首の最大喫水線よりも上方の範囲を尖らせた従来型の
船首（Ｂ船型）と、本発明の船首（Ｃ船型）とのＴＵＭ
ＭＡＣ IVによる波高分布の計算結果の比較を示す。本
発明の船首の造る波のパターンと従来型の船首の造る波
パターンには大きな差は無く、船首先端の波高を示す係
数は本発明の船首の方が若干小さくなっているが、全体
的には、本発明の船首と従来型の船首との差は殆どない
と判断される。
船首の最大喫水線よりも上方の範囲を尖らせた従来型の
船首（Ｂ船型）と、本発明の船首（Ｃ船型）とのＴＵＭ
ＭＡＣ IVによる波高分布の計算結果の比較を示す。本
発明の船首の造る波のパターンと従来型の船首の造る波
パターンには大きな差は無く、船首先端の波高を示す係
数は本発明の船首の方が若干小さくなっているが、全体
的には、本発明の船首と従来型の船首との差は殆どない
と判断される。
【００４３】また、水槽試験による造波抵抗計測を実施
して検証も行った。図６は試験結果を示す。従来型の船
（Ｂ船型）との優劣は全くない。この試験結果により、
本発明の船首（Ｃ船型）が突出した船首バルブを持つ従
来型の船首（Ｂ船型）と大きく異なるものの、造波抵抗
の劣化が全く見られない形状であることを検証した。
して検証も行った。図６は試験結果を示す。従来型の船
（Ｂ船型）との優劣は全くない。この試験結果により、
本発明の船首（Ｃ船型）が突出した船首バルブを持つ従
来型の船首（Ｂ船型）と大きく異なるものの、造波抵抗
の劣化が全く見られない形状であることを検証した。
【００４４】また、波浪中抵抗増加量の低減効果も、水
槽試験によって検証されている。図７に満載状態の抵抗
増加量の比較を、図８に一般的な船首形状（Ａ船型）か
らの低減量をパーセンテージで示す。同様に、図９及び
図１０にバラスト状態の結果を示す。図８及び図１０の
中に示した数値は、本船が実航海で遭遇する頻度の高い
波長範囲における抵抗増加量低減率の平均値を示してい
る。これらコンピュータによる解析技術と水槽試験を駆
使して初めて、平水中の抵抗性能を劣化させることな
く、波浪中抵抗増加量の大幅な低減を可能にする本発明
の考案が可能になった。
槽試験によって検証されている。図７に満載状態の抵抗
増加量の比較を、図８に一般的な船首形状（Ａ船型）か
らの低減量をパーセンテージで示す。同様に、図９及び
図１０にバラスト状態の結果を示す。図８及び図１０の
中に示した数値は、本船が実航海で遭遇する頻度の高い
波長範囲における抵抗増加量低減率の平均値を示してい
る。これらコンピュータによる解析技術と水槽試験を駆
使して初めて、平水中の抵抗性能を劣化させることな
く、波浪中抵抗増加量の大幅な低減を可能にする本発明
の考案が可能になった。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
船首部に波の山が来たときだけでなく、波の谷が来たと
きでも波面を横方向に分け反射できるので、船首での前
方への波反射、波崩れ現象を緩和し、波浪中抵抗増加を
低減できる。また、船舶の積載量が少なく喫水が最大喫
水線よりも浅い場合でも、水面付近の船首前端の尖り角
が鋭角であるため、波浪中抵抗増加の低減効果が十分に
発揮される。
船首部に波の山が来たときだけでなく、波の谷が来たと
きでも波面を横方向に分け反射できるので、船首での前
方への波反射、波崩れ現象を緩和し、波浪中抵抗増加を
低減できる。また、船舶の積載量が少なく喫水が最大喫
水線よりも浅い場合でも、水面付近の船首前端の尖り角
が鋭角であるため、波浪中抵抗増加の低減効果が十分に
発揮される。
【図１】船舶の側面図である。
【図２】図中（Ａ）は船首の側面図を示し、図中（Ｂ）
は船首の水線面形状を示す。
は船首の水線面形状を示す。
【図３】図中（Ａ）は本発明の一実施形態における船首
の側面図を示し、図中（Ｂ）は本発明の一実施形態にお
ける船首の水線面形状を示す。
の側面図を示し、図中（Ｂ）は本発明の一実施形態にお
ける船首の水線面形状を示す。
【図４】船首形状の側面図の比較を示す（図中（Ａ）は
一般的な船首形状を示し、図中（Ｂ）は従来型の船首形
状を示し、図中（Ｃ）は本発明の船首形状を示す）。
一般的な船首形状を示し、図中（Ｂ）は従来型の船首形
状を示し、図中（Ｃ）は本発明の船首形状を示す）。
【図５】ＴＵＭＭＡＣによる波形解析を示すグラフ（図
中（Ａ）は従来型の船首を示し、図中（Ｂ）は本発明の
船首を示す）。
中（Ａ）は従来型の船首を示し、図中（Ｂ）は本発明の
船首を示す）。
【図６】造波抵抗試験の結果を示すグラフ。
【図７】抵抗増加計測の試験結果を示すグラフ（満載状
態）。
態）。
【図８】一般的な船首形状をベースとした波浪中抵抗増
加の低減効果を示すグラフ（満載状態）。
加の低減効果を示すグラフ（満載状態）。
【図９】抵抗増加計測の試験結果を示すグラフ（バラス
ト状態）。
ト状態）。
【図１０】従来型の船首形状をベースとした波浪中抵抗
増加の低減効果を示すグラフ（バラスト状態）。
増加の低減効果を示すグラフ（バラスト状態）。
１…船体 ２…船首部 ２ａ…船首の傾斜状下面 ２ｂ…船首部上端 ２ｃ…船首上面 ３…船首バルブ部 ３ｂ…船舶が航行可能な最小喫水線と船首部側面形状の
交点 ５…船首の傾斜状下面２ａの前方向延長線 ６…船首上面２ｂの前方向延長線 Ｄ…船体前端から計った水平距離Ｃ（＝０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
との交点 Ｅ…船体中心線上の点 Ｆ…ＦＰから船首前端までの水平距離 ＬOA…全長 ＬPP…垂線間長 Ｐ…延長線５と６の交差位置 ａ…点Ｅと点Ｄを結んだ直線 γ…直線ａの船体中心線から計った角度
交点 ５…船首の傾斜状下面２ａの前方向延長線 ６…船首上面２ｂの前方向延長線 Ｄ…船体前端から計った水平距離Ｃ（＝０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
との交点 Ｅ…船体中心線上の点 Ｆ…ＦＰから船首前端までの水平距離 ＬOA…全長 ＬPP…垂線間長 Ｐ…延長線５と６の交差位置 ａ…点Ｅと点Ｄを結んだ直線 γ…直線ａの船体中心線から計った角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣田 和義 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高岸 憲璽 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 最小喫水線より上方で且つ最大喫水線よ
りも下方の船首において、すべての水線面における、船
体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計っ
た水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線
に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点
（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計った角
度γを、０°＜γ≦約５５°に設定することを特徴とす
る、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上の
肥大船。 ＬPP：ＦＰ位置から舵軸中心位置（ＡＰ）までの水平距
離で計った船舶の長さ ｄ：船舶の最大喫水線下の深さ Ｂ：船舶の全幅 ∇：ｄに対応する型排水容積 ＬOA：船舶の全長 ＦＰ：Fore Perpendicularの略で、最大喫水線と交わる
船首先端位置（垂直線） - 【請求項２】 最小喫水線より上方で且つ最大喫水線よ
りも下方の船首において、船体中心線上の船体前端の点
（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ（０．０２×
ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）
と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）
の、船体中心線から計った角度γを、０°＜γ≦約５５
°とする水線面を、前記船首範囲の７０％以上に設定す
ることを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ×ｄ）が
０．７５程度以上の肥大船。 ＬPP：ＦＰ位置から舵軸中心位置（ＡＰ）までの水平距
離で計った船舶の長さ ｄ：船舶の最大喫水線下の深さ Ｂ：船舶の全幅 ∇：ｄに対応する型排水容積 ＬOA：船舶の全長 ＦＰ：Fore Perpendicularの略で、最大喫水線と交わる
船首先端位置（垂直線） - 【請求項３】 最小喫水線より上方の船首において、デ
ッキ近傍を除くすべての水線面における、船体中心線上
の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離
Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂
直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結ん
だ直線（ａ）の、船体中心線から計った角度γを、０°
＜γ≦約５５°に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇
／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船。 ＬPP：ＦＰ位置から舵軸中心位置（ＡＰ）までの水平距
離で計った船舶の長さ ｄ：船舶の最大喫水線下の深さ Ｂ：船舶の全幅 ∇：ｄに対応する型排水容積 ＬOA：船舶の全長 ＦＰ：Fore Perpendicularの略で、最大喫水線と交わる
船首先端位置（垂直線） - 【請求項４】 最小喫水線より上方の船首において、船
体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端から計っ
た水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線
に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点
（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計った角
度γを、０°＜γ≦約５５°とする水線面を、前記船首
範囲の８０％以上に設定することを特徴とする、Ｃb＝
∇／（ＬP P×Ｂ×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船。 ＬPP：ＦＰ位置から舵軸中心位置（ＡＰ）までの水平距
離で計った船舶の長さ ｄ：船舶の最大喫水線下の深さ Ｂ：船舶の全幅 ∇：ｄに対応する型排水容積 ＬOA：船舶の全長 ＦＰ：Fore Perpendicularの略で、最大喫水線と交わる
船首先端位置（垂直線） - 【請求項５】 最小喫水線より上方で且つ最大喫水線よ
りも下方の船首において、少なくとも一部の水線面にお
ける、船体中心線上の船体前端の点（Ｅ）と、船体前端
から計った水平距離Ｃ（０．０２×ＬOA）後方位置の船
体中心線に対する垂直線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）
の交点（Ｄ）を結んだ直線（ａ）の、船体中心線から計
った角度γを、０°＜γ≦約５５°に設定し、且つ、最
小喫水線より上方の船首において、船体中心線上の船体
前端の点（Ｅ）と、船体前端から計った水平距離Ｃ
（０．０２×ＬOA）後方位置の船体中心線に対する垂直
線（Ｂ−Ｂ）と水線面形状（４）の交点（Ｄ）を結んだ
直線（ａ）の、船体中心線から計った角度γを、０°＜
γ≦約５５°にする水線面を、前記船首範囲の５０％以
上に設定することを特徴とする、Ｃb＝∇／（ＬPP×Ｂ
×ｄ）が０．７５程度以上の肥大船。 ＬPP：ＦＰ位置から舵軸中心位置（ＡＰ）までの水平距
離で計った船舶の長さ ｄ：船舶の最大喫水線下の深さ Ｂ：船舶の全幅 ∇：ｄに対応する型排水容積 ＬOA：船舶の全長 ＦＰ：Fore Perpendicularの略で、最大喫水線と交わる
船首先端位置（垂直線） - 【請求項６】 ＦＰから船首前端までの水平距離Ｆと全
長ＬOAとの比を、約０≦Ｆ／ＬOA≦約０．０２の範囲に
設定することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに
記載の肥大船。 - 【請求項７】 最大喫水線より上方の船首部と最小喫水
線部の船首部とを滑らかな曲面で繋ぐことを特徴とする
請求項６に記載の肥大船。 - 【請求項８】 ＦＰから船首前端までの水平距離Ｆと全
長ＬOAとの比を、Ｆ／ＬOA＝約０に設定することを特徴
とする請求項６に記載の肥大船。 - 【請求項９】 最大喫水線より上方の前記船首の先端
が、船体全体の制限寸法に合わせて、前記船首の傾斜状
下面（２ａ）の前方向延長線（５）と船首上面（２ｃ）
の前方向延長線（６）の交差位置（Ｐ）よりも後退する
ことを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載の肥
大船。
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