JP2016094179A - 双胴船の船型形状 - Google Patents

Abstract

【課題】造波抵抗を低減する双胴船を構成するふたつの単胴の船型形状を提供する。【解決手段】満載喫水線面での外側外板の長手方向形状で船体中心線から外側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間ＳＳ６ １／２で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ１の８割の幅ｂ４まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線形状で広められてＳＳ３付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線形状で狭められて後端に連結形成されたことを特徴とする単胴の船型形状とする。【選択図】図１４

Description

本発明は双胴船を構成する単胴の船型形状に関するものである。

図１は双胴船の甲板より下方の平面図を示し、図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ断面矢視図を示しているが、双胴船は図１および図２に示している通り、ふたつの単胴１，単胴２が満載喫水線ＬＷＬより上方において甲板３により連結固定されて構成されている。図中、ＣＬ１は左側の単胴１の中心線を表し、ＦＥ１は単胴１の前端を、ＡＥ１は単胴１の後端を夫々表している。同様にＣＬ２は右側の単胴２の中心線を表し、ＦＥ２は単胴２の前端を、ＡＥ２は単胴２の後端を夫々表している。更に単胴１と単胴２は満載喫水線ＬＷＬより上方において甲板３により連結固定されている。ＣＬ３は甲板３の中心線であり即ち双胴船体中心線を表している。尚、単胴１と単胴２の間を夫々双胴間側と称しているが以後、本願の明細書においては説明の便宜上、内側と称することとし、その反対側を外側と称することとする。

従来発明されている双胴船の詳細について図３から図１３に示しているが、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図で右側の単胴２の前半部の側面図であり、同様に図４は図１のＩＶ−ＩＶ矢視図で単胴２の後半部の側面図である。単胴２の前半部は満載喫水線ＬＷＬと船底ＢＴ２間において船首垂線ＦＰから前端ＦＥ２まで前方に突出している。尚、船底ＢＴ２は満載喫水線ＬＷＬと略平行に構成されている。また図４に示す通り単胴２の後半部は船尾垂線ＡＰから後端ＡＥ２まで後方に突出していて、その船底ＢＴ２は単胴２のＳＳ５付近から徐々に後上がりに切上げて形成されていて満載喫水線ＬＷＬ付近で後端ＡＥ２に連結されている。同様に左側の単胴１も双胴船の中心線ＣＬ３に対して対称に右側の単胴２と同様な形状に形成されていることから説明は省略する。図中ＡＰは船尾垂線を表し、ＦＰは船首垂線を表していて、その間の水平長さの垂線間長をＬｐｐと表し、船尾垂線ＡＰから垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置をＳＳ１と称し、ＳＳ１から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置をＳＳ２と称し、同様にその前方位置をＳＳ３と称し、順次ＳＳ４、ＳＳ５、ＳＳ６、ＳＳ７、ＳＳ８、ＳＳ９と称している。

次に右側の単胴２の満載喫水線ＬＷＬ面について、図５に前半部を図６に後半部を夫々示しているが、単胴２の船体中心線ＣＬ２から内側外板４と外側外板５までの幅は異なり、最も広い所で内側外板４は幅ｂ２、外側外板５は幅ｂ１となっている。その際、単胴２の満載喫水線ＬＷＬ面での内側外板４の長手方向形状は船体中心線ＣＬ２から内側外板４までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ７付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ２の６割の幅ｂ３まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ２とＳＳ３の中間ＳＳ２ １／２付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端ＡＥ２に連結形成されている。更に満載喫水線ＬＷＬ面での外側外板５の長手方向の形状は船体中心線ＣＬ２から外側外板５までの幅が前端ＦＥ２から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方のＳＳ２とＳＳ３の中間のＳＳ２ １／２付近まで最大の幅ｂ１のままで直線状に形成され、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端ＡＥ２に連結形成されている。このように単胴２の内側外板４の形状は中央域で括れた曲線形状に形成されていて、その横断面形状について図７から図１１に示している通りＳＳ７より後方の横断面形状においては何れの位置でも外側外板５および内側外板４の深さ方向の形状は満載喫水線ＬＷＬと船底ＢＴ２の間で満載喫水線ＬＷＬの幅より広くならないような曲線状に形成されている。一方ＳＳ８より前方域においては満載喫水線ＬＷＬの幅より下方域が広くなって括れた横断面形状に形成されている。尚、左側の単胴１についても双胴船の中心線ＣＬ３に対して右側の単胴２と対称となるようにして形成されていることから説明は省略する。
特許第４３６５６４４号 特願２００３−３００５７５

船体が航走しているとき船体周りから造波現象が発生することで、それによる造波抵抗が発生される。一般に造波抵抗は船速の増加に伴って増大する傾向を示していて船型設計においては推進性能向上の観点から、その対策は重要のテーマとされている。特に船速を表す船速関数のフルード数Ｆｎが高速域の０．３２以上の域においては船首部と船尾部からは波の山が、船体中央域においては波の谷が見られて著しい造波現象が発生して大きな造波抵抗となっている。特に双胴船の場合は単胴船の場合より顕著な造波現象が見られ、特に双胴船を構成するふたつの単胴の間の双胴間において船体中央域での著しい圧力低下により造波現象が著しくなっているが、従来案の特許第４３６５６４４号のものによれば特に単胴の内側の形状を上述の通り改善されて船体中央域で括れを設けた形状とすることで双胴間での圧力低下が緩和されて造波現象の減少、それに伴い造波抵抗が低減されている。一方、単胴１と単胴２の外側においては通常の船体と同様に船体中央域にいては双胴間ほど著しく無いが、圧力低下による波の谷が大きく、それに伴う造波現象が著しく、それによる造波抵抗の増大が見られ、双胴船が運航に要する主機の馬力が増大されている。尚、船速を表す船速関数のフルード数Ｆｎは以下の式で表示される。
Ｆｎ＝Ｖｓ／（ｇ・Ｌ）^０．５、Ｖｓは船速、ｇは重力の加速度、Ｌは船長を表す。

上述の通り従来の双胴船が航走している場合、ふたつの単胴の双胴間側における特に船体中央域においては圧力低下が緩和されて、それによる造波現象も減少されて造波抵抗は低減されているが、ふたつの単胴の外側においては、特に船体中央域で圧力低下が著しく、それによる造波現象も増加し造波抵抗が増大して、双胴船が航海するに要する主機の馬力が増大すると言った問題点を有している。

発明が解決するための手段

本願は上記従来船の問題点に鑑みて提案されたものであり、双胴船を構成するふたつの単胴の船型形状であって、単胴の満載喫水線面での内側外板の長手方向形状で船体中心線から内側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ７付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ２の６割の幅ｂ３まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ２とＳＳ３の中間位置のＳＳ２ １／２付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成されていて、更に満載喫水線面での外側外板の長手方向の形状で船体中心線から外側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方のＳＳ３付近まで最大の幅ｂ１のままで直線状に形成され、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成される単胴の船型形状において、満載喫水線面での外側外板の長手方向形状で船体中心線から外側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間位置ＳＳ６ １／２で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ１の８割の幅ｂ４まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ３付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成されたことを特徴とした単胴の船型形状としている。

発明の効果

以上、詳述したような船型形状を有するふたつの単胴で構成する双胴船が、船速関数のＦｎが０．３２以上の高速域で航走しているとき、従来のものと同様に、ふたつの単胴の間においては特に船体中央域での圧力低下が緩和されて造波現象も低下されており、更にふたつの単胴の外側においても特に船体中央域での圧力低下が緩和され造波現象も低減されて、それに伴って造波抵抗が低減されることで推進性能が向上さる。その結果、双胴船が航海するに要するの主機馬力が従来のものより低減される効果が得られる。

以下、本願の実施例については従来の場合と同様に右側の単胴２について説明する。図１４は図３のＶ−Ｖ断面矢視図で単胴２の前半部の満載喫水線ＬＷＬの平面図を表し、図１５は図４のＶＩ−ＶＩ断面矢視図で単胴２の後半部の満載喫水線ＬＷＬの平面図を表している。図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ断面矢視図でＳＳ３の横断面図を表し、図１７は図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面矢視図でＳＳ５の横断面図を表し、図１８は図１４のＸＶＩＩＩ――ＸＶＩＩＩ断面矢視図でＳＳ７の横断面図を表している。尚、図１６、図１７、図１８には理解を深める為に従来の外側外板５の形状も二点鎖線で同時に示している。単胴２の満載喫水線ＬＷＬ面での内側外板４の長手方向形状は従来のものと同一に形成されているが、外側外板６の長手方向形状は船体中心線ＣＬ２から外側外板６までの幅が、前端ＦＥ２から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間ＳＳ６ １／２で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ１の８割の幅ｂ４まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ３付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端ＡＥ２に連結形成されている。更に図１６、図１７および図１８に示している通り、外側外板６はＳＳ７より後方域で満載喫水線ＬＷＬ以下の幅が夫々の位置での満載喫水線ＬＷＬでの幅より広がることのない横断面形状に形成されている。図中、従来のものと同一符号および番号は従来のものと同じ構成部材を示していることから説明は省略する。また左側の単胴１も双胴船の中心線ＣＬ３に対して上記説明の右側の単胴２と対称に構成されていることから説明は省略する。

上記本願の実施例で詳述したような船型形状の双胴船が、船速関数のフルード数Ｆｎが０．３２以上の高速域で航走しているとき、従来のものと同様に、ふたつの単胴１と単胴２の間においては特に船体中央域での圧力低下が緩和されて造波現象も低下されており、更にふたつの単胴１および単胴２の外側においても特に船体中央域での圧力低下が緩和され造波現象も低減されて、それに伴って造波抵抗が低減されることで推進性能が向上さる。その結果、本願の双胴船が航海する要する主機馬力は従来のものより低減されている。

従来の双胴船を示す平面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面矢視図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。 図３におけるＶ−Ｖ断面矢視図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ断面矢視図である。 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面矢視図で船尾垂線ＡＰの横断面図である。 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面矢視図でＳＳ１の横断面図である。 図６におけるＩＸ−ＩＸ断面矢視図でＳＳ３の横断面図である。 図６におけるＸ−Ｘ断面矢視図でＳＳ５の横断面図である。 図５におけるＸＩ−ＸＩ断面矢視図でＳＳ７の横断面図である。 図５におけるＸＩＩ−ＸＩＩ断面矢視図でＳＳ９の横断面図である。 図５におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面矢視図で船首垂線ＦＰの横断面図である。 本願のものを示すもので図３におけるＶ−Ｖ断面矢視図で満載喫水線の平面図である。 本願のものを示すもので図３におけるＶＩ−ＶＩ断面矢視図で満載喫水線の平面図である。 図１５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面矢視図でＳＳ３の横断面図である 図１５におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面矢視図でＳＳ５の横断面図である 図１４におけるＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面矢視図でＳＳ７の横断面図である

１ 単胴
２ 単胴
３ 甲板
４ 内側外板
５ 外側外板
６ 外側外板
ＬＷＬ 満載喫水線
ＡＰ 船尾垂線
ＦＰ 船首垂線
Ｌｐｐ 垂線間長
ＳＳ１ ＡＰから垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ２ ＳＳ１から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ３ ＳＳ２から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ４ ＳＳ３から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ５ ＳＳ４から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ６ ＳＳ５から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ７ ＳＳ６から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ８ ＳＳ７から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＳＳ９ ＳＳ８から垂線間長Ｌｐｐの１割長の前方位置
ＣＬ１ 船体中心線
ＣＬ２ 船体中心線
ＣＬ３ 双胴船体中心線
ＦＥ１ 単胴１の前端
ＦＥ２ 単胴２の前端
ＡＥ１ 単胴１の後端
ＡＥ２ 単胴２の後端
ＢＴ２ 単胴２の船底

Claims (1)

1. 双胴船を構成するふたつの単胴の船型形状であって、単胴の満載喫水線面での内側外板の長手方向形状で船体中心線から内側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ７付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ２の６割の幅ｂ３まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ２とＳＳ３の中間位置のＳＳ２ １／２付近で最大の幅ｂ２まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成されていて、更に満載喫水線面での外側外板の長手方向の形状で船体中心線から外側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方のＳＳ３付近まで最大の幅ｂ１のままで直線状に形成され、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成される単胴の船型形状において、満載喫水線面での外側外板の長手方向形状で船体中心線から外側外板までの幅が前端から後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ６とＳＳ７の中間位置ＳＳ６ １／２で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められてＳＳ５付近で最も狭く最大の幅ｂ１の８割の幅ｂ４まで狭まり、それより後方に向けて徐々に曲線状で広められてＳＳ３付近で最大の幅ｂ１まで広がり、それより後方に向けて徐々に曲線状で狭められて後端に連結形成されたことを特徴とする単胴の船型形状。

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