JP2006240516A

JP2006240516A - 高速双胴船

Info

Publication number: JP2006240516A
Application number: JP2005060084A
Authority: JP
Inventors: Takemi Matsumura; 竹実松村; Susumu Yamashita; 進山下
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: JP4421495B2

Abstract

【課題】平水中及び波浪中の推進性能及び耐航性能を従来型の双胴船に比べて、より改善できる高速双胴船を提供する。
【解決手段】船尾にトランサム面１１を持ち、設計最大速度Ｖがフルード数Ｆｎ換算で０．３５〜１．５の高速双胴船１において、前記トランサム面１１における浮心位置Ｂt の基線Ｂ．Ｌ．からの高さＫB t(A.P.) を該高速双胴船１の喫水ｄの０．６倍〜０．９倍とすると共に、喫水における船尾側の水線面形状を、トランサム面１１の水面での船幅ＢWL(A.P.)が船首尾方向における水面での最大幅ＢWLmax よりも１０％〜３０％狭くなるように、船尾に向かって絞って形成し、更に、トランサム面における横断面形状を、喫水の近傍では水面での船幅ＢWL(A.P.)と略同じに形成すると共に、それより船底側においては船幅Ｂ(A.P.,Z)を広げて、その横断面における最大幅Ｂmax(A.P.) を水面での船幅ＢWL(A.P.)より１０％〜３０％広く形成して構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、船尾にトランサム面を持ち、設計最大速度がフルード数換算で０．３５〜１．５の高速双胴船において、従来型の双胴船に比べて推進性能と耐航性能を改善することができる高速双胴船、特に船尾側の船体形状に関する。

高速船として、図７に示すような広い面積の甲板を利用できる双胴船が多く使用されており、推進性能及び耐航性能の改善に多くの努力が払われてきている。

これらの一つに、双胴船の片舷における船長Ｌと水線面の全幅ｂと双胴の水線面の全幅Ｂとの関係を１５≦Ｌ／ｂ≦３０、３≦Ｂ／ｂ≦５として、船長Ｌが長くなることにより、高速航走時の船体抵抗を小さくでき、波浪の長さに対して十分な長さとし、耐航性能を向上して揺れの少ない双胴船とすると共に、双胴間を狭くして双胴連結部の重量を小さくして必要強度を減少し、大型化を可能とするという双胴船が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、造波抵抗の低減を目的とし、双胴船の各胴部の中央線から船体中心よりの内側表面までの距離を、中心線から船体外方よりの外側表面までの距離よりも短くすることにより、両胴部間の海面間隔を広くしてこの部分の流速を遅くさせ、胴部間の内側海面部と胴部外方の外側海面部とにおける流速がほぼ等しくなるようにした高速双胴船の船体形状が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、これらの双胴船では、平水中の推進性能を問題とし、しかも、船型の細かい形状には言及していない。そのため、双胴船の推進性能や耐航性能に関しては、まだまだ改善の余地があると考えられる。

そして、図６に示すように、従来の通常の高速双胴船では、その船首形状は船首バルブを持たずに形成され、その船尾形状は、船尾にトランサム面を持って形成されている。また、各横断面における船幅は船底側から水面に向かって順次広くなるように形成されている。このような船体形状を維持したままであると、航海中の推進性能や耐航性能を更に改善しようとしても、比較的波周期が短い通常の海象条件では船体動揺を抑制することが難しいため、波浪中の推進性能と耐航性能を改善することが難しくなるという問題がある。
特開平０５−３４５５８６号公報特開２０００−３４４１７９号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、平水中及び波浪中の推進性能及び耐航性能を従来型の双胴船に比べて、より改善できる高速双胴船を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の高速双胴船は、船尾にトランサム面を持ち、設計最大速度がフルード数換算で０．３５〜１．５の高速双胴船において、前記トランサム面における浮心位置の基線からの高さを該高速双胴船の喫水の０．６倍〜０．９倍とすると共に、喫水における船尾側の水線面形状を、トランサム面の水面での船幅が船首尾方向における水面での最大幅よりも１０％〜３０％狭くなるように、水面での船幅を船尾に向かって絞って形成し、更に、トランサム面における横断面形状を、喫水の近傍では水面での船幅と略同じに形成すると共に、それより船底側においては船幅を広げて、その横断面における最大幅を水面での船幅より１０％〜３０％広く形成して構成される。

なお、フルード数Ｆｎは、船速Ｖの無次元値であり、船速Ｖを重力加速度ｇと水線長ＬWLとの積の平方根で割った値（Ｆｎ＝Ｖ／（ｇ×ＬWL）^1/2）である。また、ここでいう喫水とは、船体中央部における喫水である。

この構成によれば、水面における船幅が船尾に向かって絞られて狭くなっており、トランサム面が小さくなることにより、船尾端で発生するトランサム抵抗が小さくなる。その一方で、船尾端であるトランサムの下端面は殆ど絞っておらず、広い底面を有しているため、高速航走時に船底が受ける揚力は従来船型に比べて殆ど減少せず、船体を浮上させることができ、従来船型と同様な航走姿勢を維持できる。

そのため、トランサム抵抗が減少する分、船体抵抗が少なくなるので、平水中の推進性能が向上する。なお、航走姿勢に関しては、船型が原因で船尾側の浮上力が例え多少減少したとしても、トリムタブ等の揚力発生装置を積極的に備えることにより、船体の浮上力を補助できるので、大きな問題とはならない。

また、水面での船幅が船尾に向かって絞られていることにより、水線面積が小さくなるので、上下動や縦揺れにおける浮力による復原力が小さくなるので、波浪中における上下揺れの固有周期が長くなる。そのため、通常の波周期の短い海象条件下では波の周期と双胴船の固有周期がずれるため、共振を避けることができ、船体動揺が小さくなる。

更に、船尾側において、水面下の船体側の船幅が水面近傍の船幅よりも大きく形成されているので、上下揺れ及び縦揺れに対する減衰力が大きくなり、この点からも船体動揺を小さくすることができる。従って、これらの二つの点から波浪中の船体動揺を小さくすることができ、波浪中の推進性能と耐航性能を改善できる。

また、更に、船首部に船首バルブを有して形成する。つまり、従来型高速双胴船では殆ど採用されていない、船首垂線（Ｆ．Ｐ．）よりも前方における水面下に横断面形状が球根状のボリュームを持ったバルブ、即ち、船首バルブを持つ船体形状とする。

この構成により、平水中の造波抵抗の低減をさらに図ると共に、船首側においても、水線面下に上下揺れや縦揺れに対する減衰効果が大きい船首バルブを備えているので、上下揺れや縦揺れの動揺を更に抑制し、波浪中の推進性能及び耐航性能の改善を図ることができる。

本発明の高速双胴船によれば、船尾側においてトランサム抵抗を減少すると共に、通常の波周期の短い海象条件下で上下揺れ及び縦揺れを減少できるので、平水中及び波浪中の推進性能と耐航性能を改善できる。

以下図面を参照して本発明に係る高速双胴船の実施の形態について説明する。

図１〜図５に示すように、この実施の形態の高速双胴船１，１Ａは、胴部１０，１０Ａの船尾にトランサム面１１を持つフルード数Ｆｎが０．３５〜１．５の高速双胴船である。

そして、停止時の水面Ｗ．Ｌ．における水線面形状は、図１に示すように、トランサム面１１の船幅ＢWL(A.P.)が、船首方向における船の中央付近における水面での最大幅ＢWLmax よりも１０％〜３０％狭くなるように、最大幅ＢWLmax 部分から徐々に船尾に向かって絞られて形成される。即ち、ＢWLmax ×（１−０．３）≦ＢWL(A.P.)≦ＢWLmax ×（１−０．１）である。点線が従来型船体形状を示し、実線が本発明の船体形状を示す。本発明の船型形状の方が水面では従来型船体形状に比べて船尾部分が狭くなっている。

そして、図２及び図４に示すように、この高速双胴船１，１Ａの船尾端(A.P.)において、トランサム面１１における浮心位置Ｂt の基線（ベースライン）Ｂ．Ｌ．からの高さＫBt(A.P.)を高速双胴船１，１Ａの喫水ｄの０．６倍〜０．９倍とする。即ち、ｄ×０．６≦ＫBt(A.P.)≦ｄ×０．９である。この喫水ｄとしては船体中央部の喫水を用いる。

また、図２及び図４に示すように、トランサム面において、喫水方向の船幅Ｂ(A.P.,Z ) を喫水ｄ(A.P.)の下方において拡幅し、その横断面における船底近傍で最大幅Ｂmax(A.P.) とする。この最大幅Ｂmax(A.P.) は、その横断面の水面での船幅ＢWL(A.P.)の１０％〜３０％広く形成して構成される。即ち、ＢWL(A.P.)×（１＋０．１）≦Ｂmax(A.P.) ≦ＢWL(A.P.)×（１＋０．３）なお、図２及び図３は直線的な船型であり、図４及び図５は、曲線的な船型である。

また、船首側においては、図６に示すように、船首垂線Ｆ．Ｐ．より前方の水面下に断面形状が球根状のボリュームを持った所謂船首バルブ１２を形成して構成する。この船首バルブ１２は造波抵抗の低減効果を有するように形成するが、上下揺れ及び縦揺れに対して大きな減衰力を発揮できる。

そして、これらの構成により、この水面Ｗ．Ｌ．における船幅ＢWL(X) が船尾に向かって絞られていることにより、船尾端のトランサム抵抗が小さくなる。このトランサム抵抗とは、静流体力学的抵抗で、船尾端が略垂直になっていることにより、高速航行時に船尾側に水が回らず、空気の空洞ができるため、船尾側の圧力が低くなって生じる抵抗である。

一方で、トランサム面１１の浮心高さＫBt(A.P.)をトランサム面１１における喫水ｄ(A.P.)の０．６倍〜０．９倍とし、高い位置にし、また、船尾端であるトランサム面１１の下端面は殆ど絞っておらず広いままとしているので、高速航走時に船底で発生する揚力は落ちず、船体を浮上させて、航走姿勢を維持できる。そのため、船体抵抗が少なくなり、推進性能が向上する。なお、積極的にトリムタブ等の揚力発生装置（図示しない）を備えることにより、この浮上を補助できる。

また、水面Ｗ．Ｌ．での船幅ＢWL(X) を船尾に向かって絞り、水線面積を小さくすると共に、水面Ｗ．Ｌ．直下では、略そのままの形状を維持しているので、上下動や縦揺れにおける浮力による復原力が小さくなる。従って、波浪中における上下揺れ及び縦揺れの固有周期を長くして、通常の波周期の短い海象条件の波の周期とずらすことができ、船体動揺を小さくできる。

更に、トランサム面において、水面Ｗ．Ｌ．下の船底側における船幅Ｂ(A.P.,Z)を水面Ｗ．Ｌ．の船幅ＢWL(A.P.)よりも大きく形成しているので、上下揺れ及び縦揺れに対する減衰力が大きくなるので、これらの船体動揺を小さくすることができる。また、船首側においても、船首バルブ１２を設けて、上下揺れ及び縦揺れに対する減衰力を大きくしているので、この点からも、これらの船体動揺をより小さくすることができる。従って、高速双胴船における波浪中の推進性能と耐航性能を改善できる。

本発明に係る実施の形態の高速双胴船における水面における水線面形状を示す図である。本発明に係る直線的形状の実施の形態の高速双胴船の水面最大幅の横断面とトランサム面の横断面を示す図である。図２の実施の形態の高速双胴船の船尾側の横断面を示す図である。本発明に係る曲線的形状の実施の形態の高速双胴船の水面最大幅の横断面とトランサム面の横断面を示す図である。図４の実施の形態の高速双胴船の船尾側の横断面を示す図である。本発明に係る実施の形態の高速双胴船の船首側の斜視図である。従来技術の高速双胴船の船体形状の横断面を示す図である。高速双胴船の概形を示す図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｘ高速双胴船
１０，１０Ａ胴部
１１トランサム面
１２船首バルブ

Claims

船尾にトランサム面を持ち、設計最大速度がフルード数換算で０．３５〜１．５の高速双胴船において、
前記トランサム面における浮心位置の基線からの高さを該高速双胴船の喫水の０．６倍〜０．９倍とすると共に、
喫水における船尾側の水線面形状を、トランサム面の水面での船幅が船首尾方向における水面での最大幅よりも１０％〜３０％狭くなるように、水面での船幅を船尾に向かって絞って形成し、
更に、トランサム面における横断面形状を、喫水の近傍では水面での船幅と略同じに形成すると共に、それより船底側においては船幅を広げて、その横断面における最大幅を水面での船幅より１０％〜３０％広く形成したことを特徴とする高速双胴船。
船首部に船首バルブを有することを特徴とする請求項１記載の高速双胴船。