JP2010030402A

JP2010030402A - 船尾形状

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Publication number: JP2010030402A
Application number: JP2008193950A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishigaki; 亮西垣; Toshinobu Sakamoto; 利伸坂本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2028-07-28
Also published as: JP5030884B2

Abstract

【課題】船尾形状を改良することにより、船体抵抗をさらに低減する。
【解決手段】高速船舶の船尾底面３に対して隙間無く固定され、船体縦断面上の船尾底面３に対して後ろ下がりに傾斜した傾斜面５を有するウェッジ４を備えている船尾形状であって、ウェッジ４より下側に突出するとともに、ウェッジ４の圧力上昇部から船尾２の方向へ延びる整流板１０を備え、ウエッジ４周辺の流れを整流するとともに、ウエッジ４から外側へ向かう流れの形成を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばコンテナ船、フェリー、自動車用運搬船（ＰＣＣ）及びロールオンロールオフ船（ＲＯＲＯ）等の高速船舶に適した船尾形状に関する。

従来、高速船舶が航海速力域において航行する際には、船首の流速よりも船尾の流速が速くなるために、この船尾の負圧が大きくなり、船首の沈下量に対して船尾の沈下量が大きくなる。従って、船体抵抗の観点からすると、船尾が肥大化した状態となり、船体全体の抵抗が急激に増加することになる。このような傾向は、フルード数Ｆｒが所定数（たとえば、０．３０）以上となる高速船舶において特に顕著である。
このような問題の解決策、すなわち船舶が航走する際の船体抵抗低減に有効な船尾形状として、トリムタブ、ウェッジ及びダックテイルと呼ばれるように、船尾端の形状に水平からやや後方下がりの傾斜を付けることが知られている。（たとえば、特許文献１及び２参照）
特開２００１−２１９８９２号公報特開２００２−１５４４７５号公報

しかしながら、近年の船舶においては、高速航走時の性能及び運行効率の向上がより一層求められている。このため、航走時の船体抵抗低減が重要となり、上述した従来の船尾形状を改良して船体抵抗をさらに低減することが望まれる。すなわち、船尾の沈下量低減により船体抵抗の向上を図る従来の船尾形状をさらに改良することにより、船体抵抗の低減をより一層向上させて運行効率を増すことが望まれる。
さらに、船舶の船体抵抗を低減する船尾形状は、船舶の航走速度に応じて異なるものと考えられるため、速度変化に対応可能な船尾形状が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、船尾形状を改良することにより、船体抵抗のさらなる低減が可能となる船尾形状を提供することにある。また、本発明の目的は、船舶の航走速度に応じて最も船体抵抗低減効果が大きい船尾形状を選択できるようにするため、速度変化に応じた形状変化が可能となる船尾形状を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の船尾形状（第１の態様）は、高速船舶の船尾底面に対して隙間無く固定され、船体縦断面上の前記船尾底面に対して後ろ下がりに傾斜した下面を有する水流偏向体を備えている船尾形状であって、前記水流偏向体より下側に突出するとともに、前記水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備えていることを特徴とするものである。

このような船尾形状によれば、水流偏向体より下側に突出するとともに、水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備えているので、水流偏向体周辺の流れを整流するとともに、水流偏向体から外側へ向かう流れの形成を防止することができる。

上記の発明において、前記整流板は、前記水流偏向体の両側端に接して一対設けられていることが好ましく、これにより、水流偏光体の両端に設けられた整流板により、水流偏向体の外側へ向かう流れの形成を効率よく防止しながら整流することができる。

上記の発明において、前記整流板は、前記水流偏向体の中間部に一対または複数対設けられていることが好ましく、これにより、特に水流偏向体の高さが中央（船体中心線）部で高く左右で低くなる場合の整流を効率よく行うことができる。また、複数対の整流板を設けた場合には、船体中心線側の整流板が効率よく整流を行い、外側（船側）の整流板が外側に向かう流れの形成を防止する。なお、各対の整流板は、船体中心線の左右に対称に配置されることが好ましい。
この場合、前記整流板の長さは、前記水流偏向体の高さに応じて複数対の対毎に異なることが好ましく、これにより、整流板自身の抵抗を最小化することができる。

上記の発明において、前記整流板は、平面視で船体前方側を開いたハの字状に設けられていることが好ましく、これにより、水流偏向体の中央部（船体中心線）付近に流れを集めるようにして整流することができる。

上記の発明において、前記整流板は、船体前後方向から見て下方を開いたハの字状に設けられていることが好ましく、これにより、船底面に垂直または略垂直な整流板を取り付けてスムーズな整流を行うことができる。

本発明の船尾形状（第２の態様）は、高速船舶の船尾底面に対して隙間無く固定され、船体縦断面上の前記船尾底面に対して後ろ下がりに傾斜した下面を有する水流偏向体を備えている船尾形状であって、前記水流偏向体より下側に突出するとともに、前記水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備え、前記水流偏向体を前記整流板とともに船体幅方向へ動作させる水流偏向体幅可変機構を設けたことを特徴とするものである。

このような船尾形状によれば、水流偏向体より下側に突出するとともに、水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備え、水流偏向体を整流板とともに船体幅方向へ動作させる水流偏向体幅可変機構を設けたので、船舶の航走速度に応じて船尾形状を変化させることができる。具体的には、船舶の航走速度が高い領域で水流偏向体を船体幅方向へ広げ、反対に、船舶の航走速度が低い領域で水流偏向体を船体幅方向へ狭めるようにして、船尾形状を変化させることができる。

上記に発明において、前記水流偏向体幅可変機構は、前記整流板の船体前方側端部を支点にして船尾側を船体幅方向に回動させることが好ましく、これにより、船体後方の水流偏向体幅を広げたり狭めたりして船尾形状を容易に変化させることができる。このとき、水流偏向体の可動部は、固定側となる水流偏向体の空間から突出した状態で水流偏向体の幅を広げ、空間内に収納された状態で幅を狭める構造が望ましい。
この場合、前記整流板の長さを回動に連動して可変とする伸縮機構を設けておくことにより、整流板可動範囲において幅方向に平らではないため、整流板の向きに応じて必要長さが大きく変化するような船底形状の船舶にも適用可能となる。なお、整流板の好適な伸縮機構としては、たとえば入れ子式がある。

上記の発明において、前記水流偏向体幅可変機構は、前記水流偏向体の側面位置で船体幅方向にスライドさせる船尾側整流板と、前記船尾側整流板より船体前方側に設置され、船体前後方向を複数に分割されて船体幅方向に複数列配列された１または複数対の可動収納式の船首側整流板とを備えていることが好ましく、これにより、船底形状が複雑になる通常の３次元面形状を有する船舶についても適用可能となる。この場合、異なる航走速度に対応して複数列配列した複数対の船首側整流板から、実際の船速に合わせて選択した一対を使用して船尾形状を変化させることができる。このとき、可動収納式の船首側整流板は、船体側の収納位置から出し入れする構造や、一端を船体面に支持されて回転する構造等を採用すればよい。

上述した本発明によれば、水流偏向体より下側に突出するとともに、水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を設けたことにより、この整流板が水流偏向体周辺の流れを整流し、水流偏向体による船体表面の圧力上昇効果をより一層向上させる。また、この整流板は、水流偏向体から外側へ向かう流れの形成を防止するので、この流れによる造波及び波崩れによる抵抗の増加を防止することができる。従って、本発明の船尾形状によれば、特に高速航走時の船体抵抗がさらに低減可能となるので、船舶の航走性能及び運行効率が向上するという顕著な効果が得られる。

また、船舶の航走速度が高い領域で水流偏向体を船体幅方向へ広げ、反対に、船舶の航走速度が低い領域で水流偏向体を船体幅方向へ狭めるというように、船舶の航走速度に応じて船尾形状を変化させることができるので、船舶の航走速度に応じて最も船体抵抗低減効果が大きい船尾形状を選択することができる。

以下、本発明に係る船尾形状の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図２において、（ａ）は水流偏向体を備えた高速船舶を示す側面図、（ｂ）は船尾底面部分の要部拡大図、（ｃ）は船尾底面部分の背面図（船体後方から見た図）である。
船体１の船尾２には、船尾２の底面部分である船尾底面３に対し、水流偏向体としてウェッジ４が、船体中心線ＣＬを中心として左右対称となるように取り付けられている。このウェッジ４は、船尾底面３に対して後ろ下がりの角度θとなるように傾斜させた傾斜面（下面）５の形成部分であり、船体１との間に隙間なく別部品を固定して取り付けたものでもよいし、あるいは、船尾底面３側に一体成形されたものでもよい。

上述したウェッジ４の概略的な形状は、側面形状を三角形状とし、ウェッジ後面６の形状を横長の長方形とした角柱形状である。そして、このウェッジ４を船尾船底３に取り付けた状態において、その平面形状は前端部側が前方に凸の略円弧状となる。また、ウェッジ４は、ウェッジ後面６が船尾２後端面となる船尾後面７に対して同一面となるように配置されている。このため、ウェッジ４は船尾２に対して後方に非突出状となるため、船体１の全長を増加させることはない。しかしながら、船体の全長を考慮しなければ、ウェッジ４は船尾後面７に対して突出状態となるよう配置されてもよい。
なお、このような水流偏向体のウェッジ４は、トリムタブやダックテイルとも呼ばれており、図中の符号７は船体１の船尾後面、８は船首、９はプロペラである。

また、後ろ下がりに傾斜する傾斜面５とは、船舶前進時の進行方向を前方とし、当該前方に対する逆方向を後方とした場合、船体１の後方に至るにつれて、徐々に下方に下降する下面を意味している。なお、以下の説明では、これら前後方向に直交する水平方向を、船体幅方向とし、船舶前進時の進行方向を基準として船体幅方向の左右を規定する。
ここで、高速船舶とは、船体１にウェッジ（水流偏向体）４を取り付けた場合、ウェッジ４で低減される抵抗が、ウェッジ４によって生じる抵抗に比べて大きくなり得る全ての船舶を意味するものであり、たとえばフルード数が０．３５以上の船舶が該当する。しかしながら、フルード数が０．３５より小さな船舶であっても、ウェッジ４で低減される抵抗力が大きくなり得る船舶については、船舶規模の大小を問わず全て含むものとする。

このように、高速船舶の船体１においては、船尾船底面３に対して傾斜面５を形成するウェッジ４が取り付けられることにより、船舶航行時には船体１に沿って水流が生じるため、船尾２においては、ウェッジ４の傾斜面５に沿って船体後方へ流れる水流が生じる。この水流は、傾斜面５に沿って下方側に偏向されるため、この偏向水流によって船尾２が上方へ押し上げられて船尾側の沈下量を低減することができる。従って、船尾２が沈下することによって生じていた抵抗を低減することができ、また、船体１の水平化を図ることによって安定性を高めることができる。このようなウェッジ４の作用は、ウェッジ４が左右対称に設けられていることから、船体中心線ＣＬの左右方向において略均等となる。

上述した船尾形状に対し、本発明では、たとえば図１に示す第１の実施形態のように、ウェッジ４より下側に突出するとともに、船尾船底面３の圧力上昇部の全域もしくは一部分に、前後方向に延びる整流板１０が設けられている。この場合の圧力上昇部とは、船尾船底３に沿った水流が傾斜面５に沿って下方側に偏向することにより、ウェッジ４の前方で船尾２を上方へ押し上げる圧力が発生する位置を意味している。
この整流板１０の取付範囲を決める圧力上昇部の範囲は、ウェッジ後端を後端として、長さは、例えば、概ねウェッジ４の高さを基準として６０倍程度か、あるいは、ウェッジ４の船長方向長さを基準として１０倍程度である。

図１に示す実施形態では、ウェッジ４の左右両側端に接して一対の整流板１０が設けられている。この整流板１０は、船尾船底３の面から下方へ向けて、あるいは、船尾船底３の面から略垂直に、船体１の外側へ向けて取り付けられた板状の部材である。整流板１０の前方部分は、船体抵抗とならないように、船尾船底３の面からの突出量が小さくなるように、あるいは、船尾船底３の面と同一面となるように配慮して取り付けられている。また、整流板１０の船尾端７側では、船体抵抗とならないように、ウェッジ４と略同じ高さを有するように、あるいは、ウェッジ４から突出するようにして、船尾船底３の面から下方に向けて取り付けられている。すなわち、整流板１０は、その板厚面を船尾船底３に当接させて溶接等により固定されている。
このような構成とすれば、ウェッジ４の左右両側端部に接して整流板１０が取り付けられているので、ウェッジ４に沿って後方へ流れる水流は、外側へ向かう流れが整流板１０によって規制される。すなわち、ウェッジ４に沿って後方へ向かう水流が整流板１０の規制を受けて整流されることにより、外側へ向かう流れはほとんどなくなり、流線に生じる乱れも小さなものとなる。この結果、ウェッジ４による船体表面の圧力上昇効果が向上するとともに、ウェッジ４の外側に向かう流れに起因する造波及び波崩れも抑制される。従って、ウェッジ４に整流板１０を組み合わせることにより、圧力上昇効果の向上により船体抵抗が低減され、さらに、造波及び波崩れの抑制による抵抗の増加も防止される。

続いて、本発明に係る船尾形状の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、ウェッジ４Ａの断面形状が傾斜面５Ａを下に凸の曲面とされ、ウェッジ高さが船体１の中央部で高くなっている場合、左右一対の整流板１０Ａがウェッジ４Ａの中間部に設けられた構成を示している。すなわち、左右一対の整流板１０Ａは、ウェッジ４Ａの両端部ではなく、船体中心線ＣＬを挟んで左右対称となる途中位置に設けられている。この場合の整流板１０Ａについても、上述した整流板１０と同様に、船体抵抗とならないように配慮して取り付けられている。
なお、この場合のウェッジ４Ａは中央部が高い曲面であるから、船尾船底３に取り付けた状態において、前端部の平面形状は円弧状の曲線となる。

このような構成としても、ウェッジ４Ａによる船体表面の圧力上昇効果を向上させることができる。特に、本実施形態の整流板１０Ａは、ウェッジ高さが中央部で高く、左右両側で低い場合に好適であり、圧力上昇効果の高い中央部付近における整流効果をより一層高めることができる。
なお、本実施形態の整流板１０Ａは、船体幅方向にウェッジ高さが均一な場合においても適用可能であり、さらに、ウェッジ両端に取り付ける整流板１０との組合せも可能である。

また、上述した実施形態では、整流板１０Ａが左右一対設けられているが、たとえば図４に示す第１変形例のように、船体中心線ＣＬを挟んで左右対称に複数対（図示の例では２対）の整流板１０Ａを設けることで、より一層整流効果を増すことができる。この場合の整流板１０Ａについても、上述した整流板１０と同様に、船体抵抗とならないように配慮して取り付けられている。このような構成では、中央付近の整流板１０Ａが圧力上昇効果の高い中央付近の整流効果をより一層向上させるとともに、左右両側の整流板１０Ａが外側へ向かう流れを抑制して、造波及び波崩れによる抵抗増加を防止することができる。

また、上述した実施形態においては、たとえば図５に示す第２変形例のように、対毎に長さの異なる整流板１０Ａ，１０Ｂを取り付けた構成を採用してもよい。この場合、整流板１０Ａ，１０Ｂは、それぞれの整流板取付位置におけるウェッジ高さに応じて、最適な長さに調整される。すなわち、ウェッジ高さが高い中央部に位置する整流板１０Ａの長さを長く設定するとともに、ウェッジ高さが低い左右両側の整流板１０Ｂの長さを短く設定している。なお、この場合の整流板１０Ａ，１０Ｂについても、上述した整流板１０と同様に、船体抵抗とならないように配慮して取り付けられている。
このような構成とすれば、上述した実施形態と同様に、ウェッジ４Ａによる船体表面の圧力上昇効果を向上させることができる。そして、整流による圧力上昇効果の大小に応じて整流板１０Ａ，１０Ｂの長さを変えることで、整流板１０Ａ，１０Ｂ自体により生じる抵抗を最小限に抑え、船尾形状全体としての抵抗低減効果を向上させることができる。すなわち、突起物である整流板自体の抵抗を最小限に抑えることで、整流板を取り付けたことによる抵抗低減効果の相殺減少分を低減することができる。

また、上述した実施形態においては、たとえば図６に示す第３変形例のように、平面視で船体前方側をハの字状に開いた整流板１０Ｃを取り付けた構成としてもよい。すなわち、整流板１０Ｃは、船体中心線ＣＬを挟んで左右対称の各対が、船体前方を船体幅方向に広く開いて後方に狭められたハの字状に取り付けられている。この場合、整流板１０Ｃの船体中心線ＣＬに対する傾斜角度は、流れと交差して抵抗にならないようにするため、たとえば０°〜１０°程度の範囲に設定することが好ましい。なお、この場合の整流板１０Ｃについても、上述した整流板１０と同様に、船体抵抗とならないように配慮して取り付けられている。
このような構成とすれば、上述した実施形態と同様に、ウェッジ４Ａによる船体表面の圧力上昇効果を向上させることができる。そして、整流板１０Ｃには、高さの高いウェッジ４Ａの中央付近へ向けて流れを整流するように傾斜角度が設けられているので、船体表面の圧力上昇効果をより一層向上させることができる。

また、上述した実施形態においては、たとえば図７に示す第４変形例のように、船体前後方向から見て下方を開いたハの字状に設けられている整流板１０Ｄを取り付けた構成を採用してもよい。すなわち、整流板１０Ｄは、船体中心線ＣＬを挟んで左右対称となる各対が、下方を広く開いて船尾船底３側となる上方に狭められたハの字状に取り付けられている。この場合、整流板１０Ｄの鉛直線に対する傾斜角度は、たとえば０°〜１０°程度の範囲に設定することが好ましい。なお、この場合の整流板１０Ｄについても、上述した整流板１０と同様に、船体抵抗とならないような配慮がなされている。
このような構成とすれば、上述した実施形態と同様に、ウェッジ４Ａによる船体表面の圧力上昇効果を向上させることができる。特に、船体１の船底が水平でない場合、船底面に対して垂直な整流板１０Ｄを取り付けることができるので、スムーズな整流が可能となり、この結果、船体表面の圧力上昇効果をより一層向上させることができる。

上述した各変形例の整流板１０Ａ〜１０Ｄは、船体１やウェッジ４Ａ等に応じて、適宜組み合わせて採用することも可能である。すなわち、図５に示した整流板１０Ｂを平面視でハの字状に開いたり、あるいは、船体前後方向から見てハの字状に開くなど、種々の組合せが可能である。

上述したように、本発明の船尾形状によれば、水流偏向体のウェッジ４，４Ａより下側に突出するとともに、船尾船底面３の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板１０，１０Ａ〜１０Ｄを設けたことにより、この整流板１０，１０Ａ〜１０Ｄがウェッジ周辺の流れを整流し、ウェッジ４，４Ａによる船体表面の圧力上昇効果をより一層向上させる。
また、この整流板１０，１０Ａ〜１０Ｄは、ウェッジ４，４Ａから外側へ向かう流れの形成を防止した整流を行うので、外向きの流れによる造波及び波崩れに起因する抵抗の増加を防止することができる。

続いて、本発明に係る船尾形状の第３の実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、ウェッジ４０より下側に突出するとともに、ウェッジ４０の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板１０を備え、ウェッジ４０を整流板１０Ｅとともに船体幅方向へ動作させるウェッジ幅可変機構２０を設けてある。このウェッジ幅可変機構２０は、高速船舶の航行速度に応じて、ウェッジ幅を最大のＷ１から最小のＷ２までの範囲で適宜変化させるための水流偏向体幅可変機構である。すなわち、ウェッジ幅可変機構２０は、航行速度が高速域にあると広いウェッジ幅Ｗ１を選択し、航行速度が低速域にあると狭いウェッジ幅Ｗ２を選択して、所望のウェッジ幅を設定するための装置である。

ここで、ウェッジ幅可変機構２０について、具体的な構成の一例を図８（ｃ）及び図９に基づいて説明する。
図示のウェッジ幅可変機構２０は、整流板１０Ｅの前端部側が支点Ｃを中心として角度αの範囲を回動する。この整流板１０Ｅには、後端部側にウェッジ４０の可動部４１が連結されている。この可動部４１は、船尾船底３に固定された箱部４２に収納されることでウェッジ幅が小さくなり、箱部４２から船幅方向外向きに突出することでウェッジ幅が大きくなる。

ウェッジ幅可変機構２０は、支点Ｃの近傍に設けた駆動機構４３と、箱部４２の内部に配設されたばね４４とが協働して、整流板１０Ｅ及び可動部４１を角度αの範囲で回動動作させる。
駆動機構４３は、たとえば電動機を駆動源とし、必要に応じて変速機構等を介在させるなどして、整流板１０Ｅ及び可動部４１に船体中心線ＣＬ方向の押圧力Ｆを付与するものである。この押圧力Ｆは、可動部４１を船幅方向外向きに押圧するばね４４の付勢に打ち勝つものとなっている。すなわち、駆動機構４３が動作しない場合には、ばね４４の付勢を受けることにより、整流板１０Ｅが広がって最大のウェッジ幅Ｗ１となる位置にあり、駆動機構４３が動作した場合には、押圧力Ｆでばね４４を圧縮することにより、整流板１０Ｅが整流板１０Ｅ′まで狭められた最小のウェッジ幅Ｗ２となる位置にある。

このような船尾形状とすれば、ウェッジ４０より下側に突出するとともに、ウェッジ４０の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板１０Ｅを備え、ウェッジ４０を整流板１０Ｅとともに船体幅方向へ動作させるウェッジ幅可変機構２０を設けたので、船舶の航走速度に応じて船尾形状を変化させることができる。具体的には、船舶の航走速度が高い領域でウェッジ４０を船体幅方向へ広げ、反対に、船舶の航走速度が低い領域でウェッジ４０を船体幅方向へ狭めるようにして、船尾形状を変化させることができる。

このような船尾形状の変化は、船舶の低速域及び高速域において、航行時における船体１の抵抗（有効馬力ＥＨＰ）を変化させることが下記の実験により確認できた。なお、この場合の実験は、ウェッジ幅Ｗとともに船体形状も変化する場合であり、フルード数Ｆｒが０．２〜０．２５程度の領域を低速域とし、フルード数Ｆｒが０．３程度以上の領域を高速域とする。
すなわち、実験では、ウェッジ幅Ｗが船幅（Ｂ）の半分（Ｗ＝０．５Ｂ）となる船尾形状を基準にしてウェッジ幅Ｗを変化させ、抵抗の増減を比較する。

この結果、ウェッジ幅Ｗを０．２５Ｂまで狭めた場合には、低速域では抵抗が１％程度減少し、高速域では抵抗が０．５％程度増加する。また、ウェッジ幅Ｗを０．７Ｂまで広げた場合には、低速域では抵抗が１％程度増加し、高速域では抵抗が０．５％程度減少する。このことは、低速域においてはウェッジ幅を小さくすると抵抗が小さくなり、高速域においてはウェッジ幅を大きくすると抵抗が小さくなるので、いずれの場合も船舶の航行にとって良好な結果が得られることを意味している。すなわち、船舶１の航走速度が高い領域でウェッジ４０を船体幅方向へ広げ、反対に、船舶１の航走速度が低い領域でウェッジ４０を船体幅方向へ狭めるというように、船舶１の航走速度に応じて船尾形状を変化させることにより、船舶１の航走速度に応じて最も船体抵抗低減効果が大きい船尾形状を選択することができる。

ところで、上述した実施形態においては、たとえば図８及び図９に示すように、図示のウェッジ４０が、整流板１０Ｅの船体前方側端部となる支点Ｃを中心として船尾側を船体幅方向に回動させており、船体後方のウェッジ４０を広げたり狭めたりして船尾形状を容易に変化させることができる。この場合、可動部４１は、固定側となるウェッジ４０の空間、すなわち箱部４２から突出した状態でウェッジ４０の幅を広げ、箱部４２内に収納された状態で幅を狭める構造となっている。

そして、この場合の整流板１０Ｅについては、たとえば図１０に示す第１変形例のように、整流板１０Ｅの長さを回動に連動して可変とする伸縮機構４５を設けておくことが好ましい。この伸縮機構４５は、たとえば入れ子式を採用することができる。すなわち、外向きに開いてウェッジ幅Ｗを広げた整流板１０Ｅの状態では、後端部側が本体内に収納されて短くなっているが、整流板１０Ｅを傾斜させて狭めた１０Ｅ′の状態では、後端部側が本体端部から後方へ突出して長くなる。
このような伸縮機構４５を備えた整流板１０Ｅは、船底形状が整流板可動範囲において幅方向に平らではないため、整流板１０Ｅの向きに応じて必要長さが大きく変化するような船舶にもウェッジ可変機構２０を適用可能となる。

続いて、上述した第３の実施形態について、第２変形例を図１１及び図１２に基づいて説明する。
この変形例では、ウェッジ幅可変機構２０Ａの整流板５０が、ウェッジ４０Ａの側面位置で船体幅方向にスライドさせる船尾側整流板５１と、船尾側整流板５１より船体前方側に設置され、船体前後方向を複数に分割されて船体幅方向に複数列配列された１または複数対の可動収納式の船首側整流板５２とを備えている。

船尾側整流板５１は、船首側整流板５２から独立して可動部４１と一体に船体幅方向へスライドする部分である。
船首側整流板５２は、たとえば図１２に示すように、船体前後方向が複数枚に分割されている。この船首側整流板５２は可動収納式とされ、船体１側の収納位置から軸５３を中心に回転させて出し入れする構造や、軸５３により一端を船体面に支持されて回転する構造等を採用すればよい。すなわち、船尾底面３に設けた凹部（不図示）を収納位置とし、この収納位置から略９０度の回転により船尾船底３から略真下に突出する使用位置まで移動する構造や、船尾船底３に略密着する収納位置と略真下突出する使用位置との間を略９０度回転して移動する構造等を採用すればよい。

このような構成により、船底形状が複雑になる通常の３次元面形状を有する船舶についても、ウェッジ幅可変機構２０Ａの適用可能となる。この場合、たとえば図１１（ｂ）に示すように、異なる航走速度に対応して複数列（図示の例では２列）を配列した複数対の船首側整流板５２、５２′から、実際の船速に合わせて選択した一対を使用位置にして船尾形状を変化させることができる。なお、船尾側整流板５１については、使用位置にある船首側整流板５２，５２′と位置合わせするようにスライドさせればよい。
すなわち、低速域においては、船体幅方向の内側に配置された船首側整流板５２′を使用位置とし、かつ、船体幅方向の外側に配置された船首側整流板５２を収納位置とすることにより、航行時の船体抵抗を低減することができる。また、高速域においては、船体幅方向の内側に配置された船首側整流板５２′を収納位置とし、かつ、船体幅方向の外側に配置された船首側整流板５２を使用位置とすることにより、航行時の船体抵抗を低減することができる。

このような構成としても、船舶１の航走速度が高い領域でウェッジ４０Ａを船体幅方向へ広げ、反対に、船舶１の航走速度が低い領域でウェッジ４０Ａを船体幅方向へ狭めるというように、船舶１の航走速度に応じて船尾形状を変化させることにより、船舶１の航走速度に応じて最も船体抵抗低減効果が大きい船尾形状を選択することができる。
従って、本発明の船尾形状は、特に高速航走時の船体抵抗をより一層低減可能することができるので、船舶の航走性能や運行効率を向上させることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

本発明に係る船尾形状の第１の実施形態を示しており、（ａ）は船尾船底部分の要部拡大図、（ｂ）は船尾底面部分を示す背面図である。水流偏向体（ウェッジ）を備えた高速船舶を示しており、（ａ）は高速船舶の側面図、（ｂ）は（ａ）の船尾底面部分を示す要部拡大図、（ｃ）は（ａ）の船尾底面部分を示す背面図である。本発明に係る船尾形状の第２の実施形態を示しており、（ａ）は船尾船底部分の要部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の底面図である。図３に示した第２の実施形態の第１変形例を示す底面図である。図３に示した第２の実施形態の第２変形例を示す底面図である。図３に示した第２の実施形態の第３変形例を示す底面図である。図３に示した第２の実施形態の第４変形例を示しており、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本発明に係る船尾形状の第３の実施形態を示しており、（ａ）は船尾船底部分の要部拡大図、（ｂ）は船尾底面部分の背面図、（ｃ）は（ｂ）の底面図である。図８に示したウェッジ幅可変機構について、具体的な構成例を示す説明図である。図８に示した第３の実施形態の船尾形状について、第１変形例を示す底面図である。図８に示した第３の実施形態の船尾形状について第２変形例を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は底面図である。図１１に示した船首側整流板の動作を示す斜視図である。

符号の説明

１船体
２船尾
３船尾底面
４，４Ａウェッジ（水流偏向体）
５，５Ａ傾斜面（下面）
１０，１０Ａ〜Ｅ，５０整流板
２０，２０Ａウェッジ幅可変機構
４０，４０Ａウェッジ
４５伸縮機構
５１船尾側整流板
５２船首側整流板

Claims

高速船舶の船尾底面に対して隙間無く固定され、船体縦断面上の前記船尾底面に対して後ろ下がりに傾斜した下面を有する水流偏向体を備えている船尾形状であって、
前記水流偏向体より下側に突出するとともに、前記水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備えていることを特徴とする船尾形状。
前記整流板が、前記水流偏向体の両側端に接して一対設けられていることを特徴とする請求項１に記載の船尾形状。
前記整流板が、前記水流偏向体の中間部に一対または複数対設けられていることを特徴とする請求項１に記載の船尾形状。
前記整流板の長さが、前記水流偏向体の高さに応じて複数対の対毎に異なることを特徴とする請求項３に記載の船尾形状。
前記整流板が、平面視で船体前方側を開いたハの字状に設けられていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の船尾形状。
前記整流板が、船体前後方向から見て下方を開いたハの字状に設けられていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の船尾形状。
高速船舶の船尾底面に対して隙間無く固定され、船体縦断面上の前記船尾底面に対して後ろ下がりに傾斜した下面を有する水流偏向体を備えている船尾形状であって、
前記水流偏向体より下側に突出するとともに、前記水流偏向体の圧力上昇部から船尾方向へ延びる整流板を備え、
前記水流偏向体を前記整流板とともに船体幅方向へ動作させる水流偏向体幅可変機構を設けたことを特徴とする船尾形状。
前記水流偏向体幅可変機構が、前記整流板の船体前方側端部を支点にして船尾側を船体幅方向に回動させることを特徴とする請求項７に記載の船尾形状。
前記整流板の長さを回動に連動して可変とする伸縮機構が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の船尾形状。
前記水流偏向体幅可変機構が、前記水流偏向体の側面位置で船体幅方向にスライドさせる船尾側整流板と、前記船尾側整流板より船体前方側に設置され、船体前後方向を複数に分割されて船体幅方向に複数列配列された１または複数対の可動収納式の船首側整流板とを備えていることを特徴とする請求項７に記載の船尾形状。