JP2003160090A - 船舶の船首形状 - Google Patents
船舶の船首形状Info
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- Fluid Mechanics (AREA)
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな水線面角度を持つ船舶が中速域の速度
で航走すると水面の盛り上がりが大きくなり、船首造波
の波頂より波崩れを起こし大きな船首造波抵抗となる結
果、多大な馬力増加と燃費の増加をまねく。 【解決手段】 箱型のホールドを有し、タンカーやバル
クキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が０．
１８〜０．２３の中速船において、その船首プロファイ
ルを形成する船首最先端ラインを計画満載喫水線下方の
船首端下端位置から上甲板まで略鉛直上方に延ばして該
船首最先端ラインを前部垂線と略一致させると共に船の
全長の前端にも略一致させ、かつ、当該略鉛直範囲の水
線面形状を先鋭にしたものである。
で航走すると水面の盛り上がりが大きくなり、船首造波
の波頂より波崩れを起こし大きな船首造波抵抗となる結
果、多大な馬力増加と燃費の増加をまねく。 【解決手段】 箱型のホールドを有し、タンカーやバル
クキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が０．
１８〜０．２３の中速船において、その船首プロファイ
ルを形成する船首最先端ラインを計画満載喫水線下方の
船首端下端位置から上甲板まで略鉛直上方に延ばして該
船首最先端ラインを前部垂線と略一致させると共に船の
全長の前端にも略一致させ、かつ、当該略鉛直範囲の水
線面形状を先鋭にしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、タンカーやバル
クキャリアーと比べて、比較的速度の速い、即ち、フル
ード数Ｆｎ＝０．１８〜０．２３程度の中速船において
船首造波抵抗の大幅低減を可能とした船首形状に関す
る。
クキャリアーと比べて、比較的速度の速い、即ち、フル
ード数Ｆｎ＝０．１８〜０．２３程度の中速船において
船首造波抵抗の大幅低減を可能とした船首形状に関す
る。
【０００２】ここで、フルード数Ｆｎ＝Ｖ／√（Lwl・
ｇ）である。
ｇ）である。
【０００３】なお、本明細書に記載のLoa等の定義を図
８に示している。Loaは船の全長で、船体の最前端から
最後端までの水平距離。Lppは船の垂線間長で、船体の
前部垂線ＦＰから後部垂線ＡＰまでの水平距離。前部垂
線は計画満載喫水線と船首材前面との交点を通る鉛直
線、後部垂線は舵柱のある船ではその後面、舵柱のない
船での舵頭材の中心を通る鉛直線。Lwlは、計画満載喫
水線と船体前端との交点から同喫水線と後端との交点ま
での水平距離である。
８に示している。Loaは船の全長で、船体の最前端から
最後端までの水平距離。Lppは船の垂線間長で、船体の
前部垂線ＦＰから後部垂線ＡＰまでの水平距離。前部垂
線は計画満載喫水線と船首材前面との交点を通る鉛直
線、後部垂線は舵柱のある船ではその後面、舵柱のない
船での舵頭材の中心を通る鉛直線。Lwlは、計画満載喫
水線と船体前端との交点から同喫水線と後端との交点ま
での水平距離である。
【０００４】
【従来の技術】実海域を航行する船舶に働く抵抗には、
波浪がない状態で船が水から受ける平水中抵抗と、波浪
中を航行することによって平水中を航行する場合に比べ
て増加する波浪抵抗とがある。平水中抵抗には、摩擦抵
抗と圧力抵抗と造波抵抗とがあるが、摩擦抵抗は、船体
表面と水との摩擦によって船体に働く抵抗、圧力抵抗
は、船体表面近くの水の流れが船尾近くで剥離し、この
剥離域が負圧になり、船を後方に引く抵抗である。造波
抵抗は、水面を航行する船舶が主に船首部分で波を造
り、造波に要したエネルギが抵抗となって船体に働く抵
抗（造波抵抗）である。造波した波が破砕する場合に
は、特に砕波抵抗と称し、造波抵抗に加え更に抵抗が増
加する。
波浪がない状態で船が水から受ける平水中抵抗と、波浪
中を航行することによって平水中を航行する場合に比べ
て増加する波浪抵抗とがある。平水中抵抗には、摩擦抵
抗と圧力抵抗と造波抵抗とがあるが、摩擦抵抗は、船体
表面と水との摩擦によって船体に働く抵抗、圧力抵抗
は、船体表面近くの水の流れが船尾近くで剥離し、この
剥離域が負圧になり、船を後方に引く抵抗である。造波
抵抗は、水面を航行する船舶が主に船首部分で波を造
り、造波に要したエネルギが抵抗となって船体に働く抵
抗（造波抵抗）である。造波した波が破砕する場合に
は、特に砕波抵抗と称し、造波抵抗に加え更に抵抗が増
加する。
【０００５】従来は、波浪抵抗の低減を図るための船首
形状についての提案は少ない（例えば特開２０００−３
３５４７８号公報）が、平水中の抵抗を低減する目的の
船首形状についての提案は数多くなされている（例え
ば、特開昭５９−２６３８６号、特開昭５７−２６０７
４号、特開昭５３−６４３９２号公報）。
形状についての提案は少ない（例えば特開２０００−３
３５４７８号公報）が、平水中の抵抗を低減する目的の
船首形状についての提案は数多くなされている（例え
ば、特開昭５９−２６３８６号、特開昭５７−２６０７
４号、特開昭５３−６４３９２号公報）。
【０００６】これは、造船分野では船舶の性能を検証す
る目的で平水中の抵抗試験（模型船を使っての水槽試
験）を行うのが簡便かつ一般的であり、これによって当
該船型の性能を確認するのに十分だからである。
る目的で平水中の抵抗試験（模型船を使っての水槽試
験）を行うのが簡便かつ一般的であり、これによって当
該船型の性能を確認するのに十分だからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、資源の大量
輸送を目的とする排水量型船舶の中で、箱型のホールド
を有し、かつ、タンカーやバルクキャリアーと比べて、
比較的速度の速い（フルード数Ｆｎ＝０．１８〜０．２
３程度）中速船（例えばＬＰＧ船）では、輸送効率の観
点より、船首前方まで箱型のホールドを配置すべきとの
要請がある一方、港湾内の入港制限より、全長（Ｌｏ
ａ）が制限されている場合が多いから、船首部の水線面
角度（Water line Entrance Angle）αが大きくなる傾
向にある。
輸送を目的とする排水量型船舶の中で、箱型のホールド
を有し、かつ、タンカーやバルクキャリアーと比べて、
比較的速度の速い（フルード数Ｆｎ＝０．１８〜０．２
３程度）中速船（例えばＬＰＧ船）では、輸送効率の観
点より、船首前方まで箱型のホールドを配置すべきとの
要請がある一方、港湾内の入港制限より、全長（Ｌｏ
ａ）が制限されている場合が多いから、船首部の水線面
角度（Water line Entrance Angle）αが大きくなる傾
向にある。
【０００８】このような大きな水線面角度αを持つ船舶
が、中速域の速度で航走するとαが大きいために船首端
の水面の盛り上がりが大きくなり、船首造波の波頂より
波崩れを起こすことがある。
が、中速域の速度で航走するとαが大きいために船首端
の水面の盛り上がりが大きくなり、船首造波の波頂より
波崩れを起こすことがある。
【０００９】これらの現象を船舶の推進性能の観点から
見ると、波崩れを伴った船首造波は大きな船首造波抵抗
となり、多大な馬力増加と燃費の増加をまねく。そのた
め、タンカーやバルクキャリアーと比べて比較的速度の
速い中速船の船首造波を減少させることは、船舶性能設
計者にとって大きな課題となっている。
見ると、波崩れを伴った船首造波は大きな船首造波抵抗
となり、多大な馬力増加と燃費の増加をまねく。そのた
め、タンカーやバルクキャリアーと比べて比較的速度の
速い中速船の船首造波を減少させることは、船舶性能設
計者にとって大きな課題となっている。
【００１０】従来は、一般的にこれらの問題を解決する
ために、計画満載喫水線よりも下部をＦＰ（Fore Perpe
ndicular)より前方に全長の制限一杯まで伸ばしていわ
ゆるバルバスバウを形成し、このバルブに必要なボリュ
ームを与えることによって、ＦＰより生ずる主船体の造
波とバルブより生ずる造波の位相の違いによる干渉効果
により、造波抵抗の軽減を図ってきた。しかし、この造
波干渉による方法はＦＰより生ずる造波が波崩れを伴っ
た大きな造波現象の場合には、バルブより生ずる造波が
相対的に小さいため、造波抵抗を低減させる効果は少な
い。
ために、計画満載喫水線よりも下部をＦＰ（Fore Perpe
ndicular)より前方に全長の制限一杯まで伸ばしていわ
ゆるバルバスバウを形成し、このバルブに必要なボリュ
ームを与えることによって、ＦＰより生ずる主船体の造
波とバルブより生ずる造波の位相の違いによる干渉効果
により、造波抵抗の軽減を図ってきた。しかし、この造
波干渉による方法はＦＰより生ずる造波が波崩れを伴っ
た大きな造波現象の場合には、バルブより生ずる造波が
相対的に小さいため、造波抵抗を低減させる効果は少な
い。
【００１１】また、上掲の公報のうち、特開昭５９−２
６３８６号公報には、垂線間長（Ｌｐｐ)および全長
（Ｌｏａ）を変えずに砕波抵抗を低減させる目的で、計
画満載喫水線より上の船首プロファイルが該喫水線の直
上で前方に急激に長く突出しているとともに、水平断面
における幅が徐々に減少して船首先端部で尖鋭になって
いる発明が記載されている。しかし、かかる船型は、喫
水線付近から急激に不連続な船首形状となっているた
め、中速域では却って船首付近の流れが乱され船体抵抗
が増加するおそれがある。
６３８６号公報には、垂線間長（Ｌｐｐ)および全長
（Ｌｏａ）を変えずに砕波抵抗を低減させる目的で、計
画満載喫水線より上の船首プロファイルが該喫水線の直
上で前方に急激に長く突出しているとともに、水平断面
における幅が徐々に減少して船首先端部で尖鋭になって
いる発明が記載されている。しかし、かかる船型は、喫
水線付近から急激に不連続な船首形状となっているた
め、中速域では却って船首付近の流れが乱され船体抵抗
が増加するおそれがある。
【００１２】本願発明の目的は、かかる点に着目し、箱
型のホールドを有し、かつ、タンカーやバルクキャリア
ーと比べて、比較的速度の速い中速船の船首造波抵抗を
低減することを目的として、これらの船舶に対する最適
な船首形状を提供することにある。
型のホールドを有し、かつ、タンカーやバルクキャリア
ーと比べて、比較的速度の速い中速船の船首造波抵抗を
低減することを目的として、これらの船舶に対する最適
な船首形状を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願発明に係る船舶の船首形状は、箱型のホール
ドを有し、タンカーやバルクキャリアーよりも比較的速
度の速いフルード数が０．１８〜０．２３の中速船にお
いて、船首最先端ラインを、少なくとも計画速力におい
て計画満載喫水線（DLWL：Designed Load Water Line）
の少し下方付近から水面の盛り上がりにより水に接する
部分の水線面を含む高さまで略鉛直上方に延ばし（これ
を「アップライトステム（Upright Stem）形状」とい
う）、かつ、当該範囲の水線面形状を先鋭にしたことを
特徴とする。
めに、本願発明に係る船舶の船首形状は、箱型のホール
ドを有し、タンカーやバルクキャリアーよりも比較的速
度の速いフルード数が０．１８〜０．２３の中速船にお
いて、船首最先端ラインを、少なくとも計画速力におい
て計画満載喫水線（DLWL：Designed Load Water Line）
の少し下方付近から水面の盛り上がりにより水に接する
部分の水線面を含む高さまで略鉛直上方に延ばし（これ
を「アップライトステム（Upright Stem）形状」とい
う）、かつ、当該範囲の水線面形状を先鋭にしたことを
特徴とする。
【００１４】これにより、箱型のホールドを有する中速
船における船首端の一定範囲をアップライトステム形状
となし、船首先端部の水線面角度を尖鋭化したことか
ら、箱型ホールドを確保しつつ、設計速力における船首
端の水面の盛り上がりを小さくし、更に船首波崩れをな
くすことができ、その結果大幅な砕波抵抗の減少作用を
得ることができる。満載喫水線の下方付近からアップラ
イトステムにしているので、満載喫水より浅いバラスト
喫水でも同様な作用を得ることができる。
船における船首端の一定範囲をアップライトステム形状
となし、船首先端部の水線面角度を尖鋭化したことか
ら、箱型ホールドを確保しつつ、設計速力における船首
端の水面の盛り上がりを小さくし、更に船首波崩れをな
くすことができ、その結果大幅な砕波抵抗の減少作用を
得ることができる。満載喫水線の下方付近からアップラ
イトステムにしているので、満載喫水より浅いバラスト
喫水でも同様な作用を得ることができる。
【００１５】また、箱型のホールドを有し、タンカーや
バルクキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が
０．１８〜０．２３の中速船において、その船首プロフ
ァイルを形成する船首最先端ラインを計画満載喫水線下
方の船首端下端位置から上甲板まで略鉛直上方に延ばし
て該船首最先端ラインを前部垂線と略一致させると共に
船の全長の前端にも略一致させ、かつ、当該略鉛直範囲
の水線面形状を先鋭にしたことを特徴とする。
バルクキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が
０．１８〜０．２３の中速船において、その船首プロフ
ァイルを形成する船首最先端ラインを計画満載喫水線下
方の船首端下端位置から上甲板まで略鉛直上方に延ばし
て該船首最先端ラインを前部垂線と略一致させると共に
船の全長の前端にも略一致させ、かつ、当該略鉛直範囲
の水線面形状を先鋭にしたことを特徴とする。
【００１６】これにより、箱型のホールドを有する中速
船でもＦＰを全長の前端位置まで一杯にもってくるアッ
プライトステム形状となし、船首先端部の水線面角度を
尖鋭化したことから、船の全長制限をもクリアしつつ輸
送効率の良い大きなホールドを確保し、設計速力におけ
る船首端の水面の盛り上がりを小さくし、更に船首波崩
れをなくすことができ、大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の
減少作用を得ることができる。満載喫水線の下方から上
方にかけての船首端部を尖鋭化したので、満載喫水の状
態のみならずこれより浅い喫水のバラスト状態で航行す
るときにも造波抵抗及び砕波抵抗の低減作用が得られ
る。
船でもＦＰを全長の前端位置まで一杯にもってくるアッ
プライトステム形状となし、船首先端部の水線面角度を
尖鋭化したことから、船の全長制限をもクリアしつつ輸
送効率の良い大きなホールドを確保し、設計速力におけ
る船首端の水面の盛り上がりを小さくし、更に船首波崩
れをなくすことができ、大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の
減少作用を得ることができる。満載喫水線の下方から上
方にかけての船首端部を尖鋭化したので、満載喫水の状
態のみならずこれより浅い喫水のバラスト状態で航行す
るときにも造波抵抗及び砕波抵抗の低減作用が得られ
る。
【００１７】更に、上記いずれかの船首プロファイルを
有すると共に、少なくとも計画速力において水面の盛り
上がりにより水に接する部分の水線面形状を、その水線
面角度（Water line Entrance Angle）を船体中心線に
対し１０度以下とし、かつ、水線面形状を先端まで延長
した際の先端位置での仮想幅（両幅）を６００mm以下と
した船舶の船首形状である。
有すると共に、少なくとも計画速力において水面の盛り
上がりにより水に接する部分の水線面形状を、その水線
面角度（Water line Entrance Angle）を船体中心線に
対し１０度以下とし、かつ、水線面形状を先端まで延長
した際の先端位置での仮想幅（両幅）を６００mm以下と
した船舶の船首形状である。
【００１８】これにより、水面の盛り上がりにより水に
接する部分の水線面角度を小さくしてその船首先端部を
尖鋭化したので、前述のように船首端における水切りが
良くなって水面の盛り上がりが少なくなり造波抵抗及び
砕波抵抗を大幅に減少させることができる。
接する部分の水線面角度を小さくしてその船首先端部を
尖鋭化したので、前述のように船首端における水切りが
良くなって水面の盛り上がりが少なくなり造波抵抗及び
砕波抵抗を大幅に減少させることができる。
【００１９】上記構成において、フレームラインの形状
を、少なくとも計画速力において、計画満載喫水線より
下部の船体最大幅位置から水面の盛り上がりにより水に
接する部分の水線面を含む高さまで連続的につながった
形状とした場合には、船の船首先端から後方に向けて連
続したフレームラインとなるため、造波抵抗及び砕波抵
抗の減少作用が効果的に得られると共に、全体の船体抵
抗も減少することができる。
を、少なくとも計画速力において、計画満載喫水線より
下部の船体最大幅位置から水面の盛り上がりにより水に
接する部分の水線面を含む高さまで連続的につながった
形状とした場合には、船の船首先端から後方に向けて連
続したフレームラインとなるため、造波抵抗及び砕波抵
抗の減少作用が効果的に得られると共に、全体の船体抵
抗も減少することができる。
【００２０】以上のような船型を採用することにより、
水槽試験によって、造波抵抗及び砕波抵抗を約５０％減
少させることができ、馬力もそれにともない約１０％削
減できることを確認した。
水槽試験によって、造波抵抗及び砕波抵抗を約５０％減
少させることができ、馬力もそれにともない約１０％削
減できることを確認した。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００２２】本願発明が対象とする船舶は、箱型のホー
ルドを有し、タンカーやバルクキャリアーよりも比較的
速度の速い中速域を設計速度としている中速船（例えば
ＬＰＧ船）である。ここで、中速域とは、フルード数＝
０．１８〜０．２３の速度範囲を示す。
ルドを有し、タンカーやバルクキャリアーよりも比較的
速度の速い中速域を設計速度としている中速船（例えば
ＬＰＧ船）である。ここで、中速域とは、フルード数＝
０．１８〜０．２３の速度範囲を示す。
【００２３】図１は、本願発明が対象としている中速船
の船体中心線における船首部側面の形状（以下「船首プ
ロファイル」という）である。なお、点線は従来船型の
プロファイルを本案との差異を明示する目的で描いてい
る。図２は船首部の水線面形状、図３はＦＰにおける本
願発明のフレームラインの形状を従来との比較において
示してある。右半部の実線が本願発明のフレームライン
を示し、左半部が従来型のフレームラインである。 （１）本願対象船の船首プロファイル 図１において実線で示す本願対象船の船首プロファイル
１のうち、基本形状として重要なのは、計画満載喫水線
（Designed Load Water Line：DLWL）２付近から上方
で、少なくとも計画速力おける水面の盛り上がりにより
水に接する部分の水線面を含む高さｈまでの船首プロフ
ァイルである。この高さｈは、フルード数、水線面形状
および主要目に関係しているが、大型船において計画満
載喫水線２から３ｍ程度である。
の船体中心線における船首部側面の形状（以下「船首プ
ロファイル」という）である。なお、点線は従来船型の
プロファイルを本案との差異を明示する目的で描いてい
る。図２は船首部の水線面形状、図３はＦＰにおける本
願発明のフレームラインの形状を従来との比較において
示してある。右半部の実線が本願発明のフレームライン
を示し、左半部が従来型のフレームラインである。 （１）本願対象船の船首プロファイル 図１において実線で示す本願対象船の船首プロファイル
１のうち、基本形状として重要なのは、計画満載喫水線
（Designed Load Water Line：DLWL）２付近から上方
で、少なくとも計画速力おける水面の盛り上がりにより
水に接する部分の水線面を含む高さｈまでの船首プロフ
ァイルである。この高さｈは、フルード数、水線面形状
および主要目に関係しているが、大型船において計画満
載喫水線２から３ｍ程度である。
【００２４】本願発明に係る好ましい船首形状として
は、その船首プロファイル１を形成する船首最先端ライ
ン１ａを、計画満載喫水線２下方の船首端（Fore end)
３下端位置より上甲板４まで略鉛直上方に延ばして船首
最先端ライン１ａの位置を前部垂線ＦＰと略一致させ、
しかも、同時にこの位置が船の全長(Loa：Length overa
ll)の前端とも略一致するようにさせたものである。上
記において「略鉛直上方に伸ばす」、「略一致」させる
といっても、船首端下端から計画満載喫水線までの少々
の傾斜、また、この喫水線から上甲板までの少々の傾斜
は本願の技術思想を逸脱しないので含まれる。
は、その船首プロファイル１を形成する船首最先端ライ
ン１ａを、計画満載喫水線２下方の船首端（Fore end)
３下端位置より上甲板４まで略鉛直上方に延ばして船首
最先端ライン１ａの位置を前部垂線ＦＰと略一致させ、
しかも、同時にこの位置が船の全長(Loa：Length overa
ll)の前端とも略一致するようにさせたものである。上
記において「略鉛直上方に伸ばす」、「略一致」させる
といっても、船首端下端から計画満載喫水線までの少々
の傾斜、また、この喫水線から上甲板までの少々の傾斜
は本願の技術思想を逸脱しないので含まれる。
【００２５】これにより、中速船のＦＰを全長の前端位
置まで一杯にもってくるアップライトステム形状の船首
プロファイルを有する船型となり、船首先端部の水線面
角度（Water line Entrance Angle）の尖鋭化を図りつ
つ、船の全長制限をもクリアした輸送効率の大きいホー
ルドを確保することができる。
置まで一杯にもってくるアップライトステム形状の船首
プロファイルを有する船型となり、船首先端部の水線面
角度（Water line Entrance Angle）の尖鋭化を図りつ
つ、船の全長制限をもクリアした輸送効率の大きいホー
ルドを確保することができる。
【００２６】しかも、設計速力における船首端の水面の
盛り上がりを小さくし、更に船首波崩れをなくすことが
でき、大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の減少作用を得るこ
とができる。また、満載喫水線の下方から上方にかけて
の船首端部を尖鋭化したので、満載喫水の状態のみなら
ずこれより浅い喫水のバラスト状態で航行するときにも
造波抵抗及び砕波抵抗の低減作用が得られる。（これに
対して、従来型プロファイルにおいては、その下部で
は、船首端最先端位置から計画満載喫水線に近くになる
と船体側面形状が後退して、後退した位置がＦＰとなっ
ている。つまり、従来型では船首部下部にはＦＰから更
にバルバスバウが前方に突出した形状になっている。） （２）本願対象船の船首部水線面（Water Line）形状 図２に示す船首部の水平断面形状は、上記船首プロファ
イルを有しつつ、計画速力において水面の盛り上がりに
より水に接する部分の水線面角度（船体中心線Ｃと船体
サイドライン５とのなす角度）αを１０度以下とし、か
つ水線面形状を先端まで延長した際の先端位置での仮想
幅（両幅）Ｂを６００mm以下とした水線面形状を有す
る。
盛り上がりを小さくし、更に船首波崩れをなくすことが
でき、大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の減少作用を得るこ
とができる。また、満載喫水線の下方から上方にかけて
の船首端部を尖鋭化したので、満載喫水の状態のみなら
ずこれより浅い喫水のバラスト状態で航行するときにも
造波抵抗及び砕波抵抗の低減作用が得られる。（これに
対して、従来型プロファイルにおいては、その下部で
は、船首端最先端位置から計画満載喫水線に近くになる
と船体側面形状が後退して、後退した位置がＦＰとなっ
ている。つまり、従来型では船首部下部にはＦＰから更
にバルバスバウが前方に突出した形状になっている。） （２）本願対象船の船首部水線面（Water Line）形状 図２に示す船首部の水平断面形状は、上記船首プロファ
イルを有しつつ、計画速力において水面の盛り上がりに
より水に接する部分の水線面角度（船体中心線Ｃと船体
サイドライン５とのなす角度）αを１０度以下とし、か
つ水線面形状を先端まで延長した際の先端位置での仮想
幅（両幅）Ｂを６００mm以下とした水線面形状を有す
る。
【００２７】これにより、水面の盛り上がりにより水に
接する部分の船首部先端の水線面形状を尖鋭化して、船
首部の流れの水切りを良くして造波抵抗及び砕波抵抗の
大幅低減を可能とする。なお、かかる船首先端部の船体
先鋭構造は、船側外板を船首部まで一体の構造として滑
らかな曲線で全体として流線形に形成したものであっ
て、付加物として後から船首部に付加的に形成するもの
ではない。 （３）本願対象船のフレームライン（Frame Line）形状 図３に示すように、上記船首プロファイル及び上記水線
面形状を有し、図１に示す従来型船舶のＦＰより船首端
までのフレームラインの形状が、計画満載喫水線２より
下部の最大幅位置６より、少なくとも計画速力において
水面の盛り上がりにより水に接する部分の水線面を含む
高さｈまで、連続的につながったものである。
接する部分の船首部先端の水線面形状を尖鋭化して、船
首部の流れの水切りを良くして造波抵抗及び砕波抵抗の
大幅低減を可能とする。なお、かかる船首先端部の船体
先鋭構造は、船側外板を船首部まで一体の構造として滑
らかな曲線で全体として流線形に形成したものであっ
て、付加物として後から船首部に付加的に形成するもの
ではない。 （３）本願対象船のフレームライン（Frame Line）形状 図３に示すように、上記船首プロファイル及び上記水線
面形状を有し、図１に示す従来型船舶のＦＰより船首端
までのフレームラインの形状が、計画満載喫水線２より
下部の最大幅位置６より、少なくとも計画速力において
水面の盛り上がりにより水に接する部分の水線面を含む
高さｈまで、連続的につながったものである。
【００２８】かかる連続性は、計画満載喫水線よりも下
部の船体中心線上の船首端下端位置から、計画速力にお
いて水面の盛り上がりにより水に接する水線面までにお
いて従来型船舶のＦＰから船首プロファイルが最も船尾
側にあるフレームラインまでについて適用する。
部の船体中心線上の船首端下端位置から、計画速力にお
いて水面の盛り上がりにより水に接する水線面までにお
いて従来型船舶のＦＰから船首プロファイルが最も船尾
側にあるフレームラインまでについて適用する。
【００２９】なお、図３のように、船首先端の下方の船
体を仮想線のようなスムーズなフレームラインを呈する
ように形成できるが、実線の如く船首下部にバルブボリ
ューム６ａをある程度確保したまま、ＦＰの位置を全長
の制限一杯まで伸ばしたアップライトステム形状を採用
することもできる。
体を仮想線のようなスムーズなフレームラインを呈する
ように形成できるが、実線の如く船首下部にバルブボリ
ューム６ａをある程度確保したまま、ＦＰの位置を全長
の制限一杯まで伸ばしたアップライトステム形状を採用
することもできる。
【００３０】図４は、本願発明による船首形状の水槽試
験の際の波の状態を図示したものであり、図５はこれと
の比較のため従来船型の水槽試験の際の波の状態を図示
したものである。かかる水槽での比較試験によれば、本
願船型では、船首先端から後方への波の盛り上がりが少
なく、波崩れの状態も認められない。これに対し図５の
従来船型では波の盛り上がりが大きく、後方に多く波崩
れを起こしている状態がはっきりと確認された。
験の際の波の状態を図示したものであり、図５はこれと
の比較のため従来船型の水槽試験の際の波の状態を図示
したものである。かかる水槽での比較試験によれば、本
願船型では、船首先端から後方への波の盛り上がりが少
なく、波崩れの状態も認められない。これに対し図５の
従来船型では波の盛り上がりが大きく、後方に多く波崩
れを起こしている状態がはっきりと確認された。
【００３１】図６は水槽試験の結果を造波抵抗低減の観
点から解析し線図にしたものである。図６は、縦軸に造
波抵抗係数γｗ、横軸にフルード数Ｆｎをとって従来型
と本発明との比較結果を示している。これによれば計画
速力で中速船の船首造波抵抗を５０％低減できることが
判った。また、図７はこれに伴う省エネ効果を、縦軸に
推定馬力、横軸に船速をとって示した線図である。これ
によれば計画速力において所要馬力比で約１０％低減を
達成できることが確認された。
点から解析し線図にしたものである。図６は、縦軸に造
波抵抗係数γｗ、横軸にフルード数Ｆｎをとって従来型
と本発明との比較結果を示している。これによれば計画
速力で中速船の船首造波抵抗を５０％低減できることが
判った。また、図７はこれに伴う省エネ効果を、縦軸に
推定馬力、横軸に船速をとって示した線図である。これ
によれば計画速力において所要馬力比で約１０％低減を
達成できることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】この出願発明は、以上説明したような形
態で実施され、次のような効果を奏する。
態で実施され、次のような効果を奏する。
【００３３】本願発明に係る船舶の船首形状を採用する
ことにより、船の全長制限を満足した上で箱型ホールド
を確保しつつ、設計速力における船首端の水面の盛り上
がりを小さくし、更に船首波崩れをなくすことができ、
その結果大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の減少作用を得る
ことができる。 満載喫水線の下方付近からアップライ
トステムにしているので、満載喫水より浅いバラスト喫
水でも同様な作用を得ることができる。
ことにより、船の全長制限を満足した上で箱型ホールド
を確保しつつ、設計速力における船首端の水面の盛り上
がりを小さくし、更に船首波崩れをなくすことができ、
その結果大幅な造波抵抗及び砕波抵抗の減少作用を得る
ことができる。 満載喫水線の下方付近からアップライ
トステムにしているので、満載喫水より浅いバラスト喫
水でも同様な作用を得ることができる。
【００３４】水槽試験結果によれば、中速船の船首造波
抵抗を５０％低減を達成でき、所要馬力比で約１０％低
減を達成できることが確認された。
抵抗を５０％低減を達成でき、所要馬力比で約１０％低
減を達成できることが確認された。
【図１】本願発明が対象としている中速船の船体中心線
における船首部側面の形状（船首プロファイル）であ
る。点線は従来船型のプロファイルを本案との差異を明
示する目的で描いている。
における船首部側面の形状（船首プロファイル）であ
る。点線は従来船型のプロファイルを本案との差異を明
示する目的で描いている。
【図２】船首部の水線面形状の図である。
【図３】ＦＰにおける本願発明のフレームラインの形状
を従来との比較において示した図である。右半部の実線
が本願発明のフレームラインを示し、左半部が従来型の
フレームラインである。
を従来との比較において示した図である。右半部の実線
が本願発明のフレームラインを示し、左半部が従来型の
フレームラインである。
【図４】本願発明による船首形状の水槽試験の際の波の
状態図である。
状態図である。
【図５】従来船型の水槽試験の際の波の状態図である。
【図６】縦軸に造波抵抗係数γｗ、横軸にフルード数Ｆ
ｎをとって従来型と本発明との比較結果を示した線図で
ある。
ｎをとって従来型と本発明との比較結果を示した線図で
ある。
【図７】縦軸に推定馬力、横軸に船速をとって示した線
図である。
図である。
【図８】船の要目（Loa等）の定義を示す図である。
１…本案の船首プロファイル
２…計画満載喫水線
３…船首端下端
４…上甲板
５…船体サイドライン
６…最大幅位置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小村 淳
兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１
号 川崎重工業株式会社神戸工場内
(72)発明者 上田 武志
兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１
号 川崎重工業株式会社神戸工場内
(72)発明者 池田 浩
兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１
号 川崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 箱型のホールドを有し、タンカーやバル
クキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が０．
１８〜０．２３の中速船において、 船首最先端ラインを、少なくとも計画速力において計画
満載喫水線の少し下方付近から水面の盛り上がりにより
水に接する部分の水線面を含む高さまで略鉛直上方に延
ばし、かつ、当該範囲の水線面形状を先鋭にしたことを
特徴とする船舶の船首形状。 - 【請求項２】 箱型のホールドを有し、タンカーやバル
クキャリアーよりも比較的速度の速いフルード数が０．
１８〜０．２３の中速船において、 その船首プロファイルを形成する船首最先端ラインを計
画満載喫水線下方の船首端下端位置から上甲板まで略鉛
直上方に延ばして該船首最先端ラインを前部垂線と略一
致させると共に船の全長の前端にも略一致させ、かつ、
当該略鉛直範囲の水線面形状を先鋭にしたことを特徴と
する船舶の船首形状。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２の船首プロファイ
ルを有すると共に、少なくとも計画速力において水面の
盛り上がりにより水に接する部分の水線面形状を、その
水線面角度を船体中心線に対し１０度以下とし、かつ、
水線面形状を先端まで延長した際の先端位置での仮想幅
（両幅）を６００mm以下とした船舶の船首形状。 - 【請求項４】 フレームラインの形状が、計画満載喫水
線より下部の船体最大幅位置より、少なくとも計画速力
において水面の盛り上がりにより水に接する部分の水線
面を含む高さまで連続的につながった形状とした請求項
１〜３いずれか１項に記載の船舶の船首形状。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357639A JP3571023B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 船舶の船首形状 |
| EP20020025448 EP1314639A3 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-15 | Bow form of a ship |
| KR10-2002-0072354A KR100531690B1 (ko) | 2001-11-22 | 2002-11-20 | 배의 선수형상 |
| PL357256A PL220732B1 (pl) | 2001-11-22 | 2002-11-21 | Kształt dziobu statku |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001357639A JP3571023B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 船舶の船首形状 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3571023B2 JP3571023B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=19168946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001357639A Expired - Lifetime JP3571023B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 船舶の船首形状 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1314639A3 (ja) |
| JP (1) | JP3571023B2 (ja) |
| KR (1) | KR100531690B1 (ja) |
| PL (1) | PL220732B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531690B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2005-11-29 | 가부시키 가이샤 가와사키 조센 | 배의 선수형상 |
| KR20070002715A (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-05 | 삼성중공업 주식회사 | 선체의 선수/선미 형상 및 구조를 개선시킨 저속비대선 |
| JP2007069834A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶 |
| JP2008230480A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶 |
| JP3196988U (ja) * | 2014-12-01 | 2015-04-16 | 克明 ▲濱▼田 | 非突出バルブ船首船 |
| WO2016114040A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 三菱重工業株式会社 | 船舶 |
| WO2016158880A1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-10-06 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
| KR20180014158A (ko) | 2015-08-24 | 2018-02-07 | 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 | 선박 |
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| WO2010092560A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | Rolls-Royce Marine As | Method and arrangement of bulbous bow |
| WO2012007035A1 (en) | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Hans Christian Nielsen | Ship with bulbous bow |
| GB201013295D0 (en) | 2010-08-09 | 2010-09-22 | Bmt Defence Services Ltd | Full form ship's hull with reduced wave making resistance |
| EP2769909A3 (de) * | 2013-02-22 | 2014-09-03 | Dimitri Moskvin | Rumpfform und Rumpf eines Wasserfahrzeuges sowie Wasserfahrzeug mit einem Rumpf |
| CN103274015A (zh) * | 2013-06-13 | 2013-09-04 | 重庆长航东风船舶工业公司 | 新型艏部线型内河船舶 |
| CN104890809B (zh) * | 2015-06-05 | 2019-02-01 | 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 | 一种兼顾多吃水阻力性能的新型球首 |
| KR101827083B1 (ko) * | 2015-10-27 | 2018-02-07 | 현대중공업 주식회사 | 액화가스 운반선 |
| CN108290622B (zh) | 2015-12-30 | 2020-07-17 | 现代重工业株式会社 | 液化气体运输船 |
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| US1831643A (en) * | 1928-05-07 | 1931-11-10 | Yourkevitch Vladimir | Trace of ships' lines |
| JPS5364392A (en) | 1976-11-20 | 1978-06-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Shape of stem |
| JPS5920512B2 (ja) | 1980-07-22 | 1984-05-14 | 八光商運株式会社 | 船首バルブ付船舶 |
| JPS5926386A (ja) | 1982-08-04 | 1984-02-10 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 船首部形状 |
| JPS61113586A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-31 | Juntaro Ozawa | 船舶の水面下に沈下した部分の前部及び後部の形 |
| JP2585131Y2 (ja) * | 1992-01-16 | 1998-11-11 | 川崎重工業株式会社 | 肥大船の船首構造 |
| JP3332627B2 (ja) * | 1994-11-21 | 2002-10-07 | 三菱重工業株式会社 | 波浪中推進性能向上手段付き大型肥型船 |
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| JP2002347688A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-12-04 | Nkk Corp | 肥大船 |
| JP3571023B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2004-09-29 | 株式会社川崎造船 | 船舶の船首形状 |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001357639A patent/JP3571023B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-15 EP EP20020025448 patent/EP1314639A3/en not_active Ceased
- 2002-11-20 KR KR10-2002-0072354A patent/KR100531690B1/ko active IP Right Grant
- 2002-11-21 PL PL357256A patent/PL220732B1/pl unknown
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Also Published As
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| JP3571023B2 (ja) | 2004-09-29 |
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