JP2018103951A - 三胴船及び三胴船の横揺低減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】横波に近い波で波高が大きいときでも、片側のサイドハルが水面上に出るのを回避して、この片側のサイドハルにおける浮力喪失を回避することで、大傾斜や転覆を防止することができる三胴船を提供する。【解決手段】中央の主船体１０の左右両側にサイドハル２０、３０を設けている三胴船１において、恒久的もしくは一時的に、サイドハル２０、３０の底部２１、３１が主船体１０の底部１１よりも下側になるように形成している。【選択図】図２

Description

本発明は、推進抵抗の低減の観点から主船体を正面から見て細長く形成した三胴船及び三胴船の横揺低減方法に関する。

最近では、高速航行に適した船型として三胴船が採用され始めている。図６に示すように、三胴船１Ｘでは、中央の細長い主船体１０の左右両側にサイドハル２０Ｘ、３０Ｘを設けており、この主船体１０とサイドハル２０Ｘ、３０Ｘを甲板４０で連結することで大きな甲板を確保している。この三胴船１Ｘでは航走時において正面から見た場合に細長く形成した主船体１０と、主船体１０の横傾斜に関しての復原性を確保するために設けられた、その両横のサイドハル２０Ｘ、３０Ｘのみとなるので、推進抵抗が著しく少なくなり、また、運動性能も優れたものとなり、高速船として運行されることが多い。

しかしながら、三胴船１Ｘにおいては、サイドハル２０Ｘ、３０Ｘは、抵抗減少のためできるだけ小さく、また、サイドハル２０Ｘ、３０Ｘの喫水ｄｓは非常に浅く形成される傾向にあり、復原性基準に適合した最低限の大きさとすることが多い。そのため、波浪中において、大きな波、特に横波を受けると、図８に示すように、一方のサイドハル２０Ｘが波の頂部にあり、他方のサイドハル３０Ｘ波の谷に位置したり、若しくは、図示しないが主船体１０が波の頂部にあり、両舷のサイドハル２０Ｘ、３０Ｘが波の谷に位置したりしたときに、サイドハルの底部２０Ｘ、３０Ｘが水面上に露出してしまい、復原力が突然著しく低下して、大傾斜を起こして転覆してしまうという可能性が考えられる。また、突然、水面上に露出したサイドハルの造波抵抗を含む推進抵抗が失われるので、片舷のサイドハルのみが水面上に露出すると、波周期で旋回モーメントが一時的発生することになり、針路安定性が悪化する可能性も考えられる。

これに関連して、横揺れ時に片側のサイドハルが水面上に出ても船体の安定性を保つことができて、転覆のおそれのないものとするために、三胴船の左右のサイドハルの上側に水面上張出し部材（容積増大部）を設け、片方のサイドハルが水面上に出るような大傾斜時の横揺れ時に、他方の水面上張出し部材が着水させることで、安定性を保つ多胴船の動揺安定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この水面張出し部材の着水による浮力確保では、水面張出し部材の着水時に衝撃が生じる上に、大きな波があるときには、サイドハルの上の水面張出し部材まで水位が上昇するので、浮力がこの水位の上昇によって急激に変化するため、却って横揺れを起こしてしまう可能性がある。

特開２００８−２７９８１７号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、横波に近い波で波高が大きいときでも、片側のサイドハルが水面上に出るのを回避して、この片側のサイドハルにおける浮力喪失を回避することで、大傾斜や転覆を防止することができる三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三胴船は、中央の主船体の左右両側にサイドハルを設けている三胴船において、恒久的もしくは一時的に、前記サイドハルの底部が前記主船体の底部よりも下側になるように形成していることを特徴とする。

この構成によれば、サイドハルの底部の深さを三胴船が設計される対象波高に応じて、適切に設計することによって、波浪中においてサイドはるが水面上に露出すること無くなるので、横傾斜に関する復原性を確保し続けることができ、三胴船の大傾斜を防ぎことができる。従って、この大傾斜による乗組員の転倒や作業性の低下や搭載車両の損傷などを回避することができる。

上記の三胴船において、前記サイドハルの底部が前記主船体の底部よりも下側になっているときの、前記サイドハルの喫水を前記主船体の喫水の１．０倍以上で１．１倍以下とする。サイドハルの喫水が大きくなり過ぎるとサイドハルの抵抗が大きくなり、三胴船の推進性能が悪化するので、これを、サイドハルの喫水を主船体の喫水の１．１倍以下とすることで回避できる。

上記の三胴船において、前記主船体の底部に対して、その下側から上側までの予め設定された範囲内で、前記サイドハルの底部を上下移動して固定支持する上下位置変更機構を設けていると、次のような効果を得ることができる。

つまり、波が小さい海域を航行するとき、もしくは、向い波に近い方向の波を受けて横揺し難いときには、サイドハルを上側に移動させることにより、航行時のサイドハルの推進抵抗を減少して、高速航行を可能にする。一方、には、波が大きくしかも横波に近い波があるときには、サイドハルを下側に移動させることにより、サイドハルが水面上に出る可能性を減少させて、横揺れに対する復原力を十分に維持しながらの航行を可能にする。

上記の三胴船において、両舷の前記サイドハルの形状を同じとすると共に、前記サイドハルの上下方向の形状において、前記サイドハルの計画喫水線から上側にサイドハルの計画喫水の４０％上の第１位置から、前記サイドハルの計画喫水線から下側にサイドハルの計画喫水の５０％下の第２位置までの範囲で水線面形状を同じ形状に構成していると、次のような効果を得ることができる。

つまり、サイドハルにおいて水面近傍のある程度の上下範囲で同じ水線面形状を持っていると、横波に近い波の中を航行しても、サイドハルの水没部分の深さが変化しても、水没している間は、サイドハルの水線面形状が変化しないので、横傾斜に関しての転倒モーメントが発生せず、また、水線面形状に基づいて決まる復原力の変化がないので、横傾斜に関しては非常に安定した状態で航行できるようになる。

また、推進抵抗も左右同じ形状のサイドハルとし、水没量が変化しても同じ水線面形状であるため、両舷のサイドハルにおける推進抵抗の和が大きく変化しないので、三胴船全体としての推進抵抗が大きく変化せず、波に基づく、推進抵抗の波周期の変動を著しく減少することができるので、円滑に高速航行できるようになる。

本発明の三胴船によれば、サイドハルの底部をサイドハルが波面上に露出しないように主船体の底部よりも下側になるように深く形成しているので、横波に近い波で波高が大きいときでも、片側もしくは両舷のサイドハルが水面上に出るのを回避して、このサイドハルにおける浮力喪失を回避することで、復原力を維持できるので、大傾斜や転覆を防止することができる。

本発明に係る第１の実施の形態の三胴船の構成を模式的に示す下から見た平面図である。 本発明に係る第１の実施の形態の三胴船の構成を模式的に示す正面図である。 本発明に係る第２の実施の形態の三胴船の構成を模式的に示す正面図で、サイドハルの底部を最下側の位置に固定した状態を示す図である。 図３の三胴船でサイドハルの底部を中間の位置に固定した状態を示す図である。 図３の三胴船でサイドハルの底部を最上側の位置に固定した状態を示す図である。 本発明に係る第３の実施の形態の三胴船の構成を模式的に示す正面図で、サイドハルの水線面形状を予め設定した上下範囲で同じ形状にしている構成を示す図である。 従来の三胴船の構成を模式的に示す正面図である。 図７の三胴船における横波の状態を模式的に示す正面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の三胴船について図面を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の三胴船（トリマラン船）１は、中央の主船体（センタハル）１０の左右両側にサイドハル２０、３０を設けて、甲板４０で接続していると共に、サイドハル２０、３０の底部２１、３１が主船体１０の底部１１よりも下側になるように形成している。

さらに、図２に示すように、この三胴船１において、サイドハル２０、３０の底部２１、３１が主船体１０の底部１１よりも下側になっているときの、サイドハル２０、３０の喫水ｄｓを主船体の喫水ｄｍの１．０倍以上で１．１倍以下、より好ましくは、１．０倍以上で１．０５倍以下とする。つまり、「ｄｍ≦ｄｓ≦１．１×ｄｍ」、より好ましくは「ｄｍ≦ｄｓ≦１．０５×ｄｍ」とする。これにより、サイドハル２０、３０の喫水ｄｓが大きくなり過ぎるとサイドハル２０、３０の抵抗が大きくなり、三胴船１の推進性能が悪化するので、これを回避する。

この構成によれば、サイドハル２０、３０の底部２１、３１の水深（＝喫水）ｄｓを三胴船１が設計される対象波高に応じて、適切に設計することによって、波浪中においてサイドハル２０、３０が水面Ｗ．Ｌ．の上に露出すること無くなるので、横傾斜に関する復原性を確保し続けることができ、三胴船１の大傾斜を防ぎことができる。従って、この大傾斜による乗組員の転倒や作業性の低下や搭載車両の損傷などを回避することができる。

次に、第２の実施の形態の三胴船について説明する。図３〜図５に示すように、この三胴船１Ａは、主船体１０の底部１１に対して、その下側から上側までの予め設定された範囲内（ｄｓｌ〜ｄｓｍ〜ｄｓｕ）で、サイドハル２０Ａ、３０Ａの底部２１Ａ、３１Ａを上下移動して固定支持する上下位置変更機構５０を設けて構成する。

この上下位置変更機構５０は、ラックとピニオンの構成を使用したり、ジャックアップできる構成にしたりして、サイドハル２０Ａ、３０Ａの全体を上下する構成にしてもよいが、テレスコピック構造にしてサイドハル２０Ａ、３０Ａの下部側が上下するように構成してもよい。

これにより、次のような効果を得ることができる。つまり、図２に示すように、波が大きくしかも横波に近い波があるときには、サイドハル２０Ａ、３０Ａを下側（ｄｓｌ側）に移動させることにより、サイドハル２０Ａ、３０Ａが水面Ｗ．Ｌ．上に出る可能性を減少させて、横揺れに対する復原力を十分に維持しながらの航行を可能にする。

また、図３、図４に示すように、波が小さい海域を航行するとき、もしくは、向い波に近い方向の波を受けて横揺し難いときには、サイドハル２０Ａ、３０Ａを上側（ｄｓｕ側）に移動させることにより、航行時のサイドハル２０Ａ、３０Ａの推進抵抗を減少して、高速航行を可能にする。

次に、第３の実施の形態の三胴船について説明する。図６に示すように、この三胴船１Ｂは、両舷のサイドハル２０Ｂ、３０Ｂの形状を同じとすると共に、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂの上下方向の形状において、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂの計画喫水線から上側にサイドハル２０Ｂ、３０Ｂの計画喫水ｄｓｄの４０％、好ましくは３０％上の第１位置Ｈ１から、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂの計画喫水線から下側にサイドハル２０Ｂ、３０Ｂの計画喫水ｄｓｄの５０％、好ましくは４０％下の第２位置Ｈ２までの範囲Ｒで水線面形状を同じ形状に構成していると、次のような効果を得ることができる。

つまり、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂにおいて水面近傍のある程度の上下範囲（Ｈ１〜Ｈ２）で同じ水線面形状を持っていると、横波に近い波の中を航行しても、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂの水没部分の深さが変化しても、水没している間は、サイドハル２０Ｂ、３０Ｂの水線面形状が変化しないので、横傾斜に関しての転倒モーメントが発生せず、また、水線面形状に基づいて決まる復原力の変化がないので、横傾斜に関しては非常に安定した状態で航行できるようになる。

また、推進抵抗も左右同じ形状のサイドハル２０Ｂ、３０Ｂとし、水没量が変化しても同じ水線面形状であるため、両舷のサイドハル２０Ｂ、３０Ｂにおける推進抵抗の和が大きく変化しないので、三胴船１Ｂの全体としての推進抵抗が大きく変化せず、波に基づく、推進抵抗の波周期の変動を著しく減少することができるので、円滑に高速航行できるようになる。

上記の第１〜第３の実施の形態の三胴船１（又は１Ａ、又は１Ｂ）によれば、サイドハル２０、３０（又は２０Ａ、３０Ａ、又は２０Ｂ、３０Ｂ）の底部２１、３１（又は２１Ａ、３１Ａ、又は２１Ｂ、３１Ｂ）をサイドハル２０、３０が波面上に露出しないように主船体１０の底部１１よりも下側になるように深く形成しているので、横波に近い波で波高が大きいときでも、片側もしくは両舷のサイドハル２０、３０が水面上に出るのを回避して、このサイドハル２０、３０における浮力喪失を回避することで、復原力を維持できるので、大傾斜や転覆を防止することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｘ 三胴船
１０ 主船体
１１ 主船体の底部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｘ 左舷側のサイドハル
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｘ 左舷側のサイドハルの底部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｘ 右舷側のサイドハル
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｘ 右舷側のサイドハルの底部
４０ 甲板
５０ 上下位置変更機構

Claims (4)

1. 中央の主船体の左右両側にサイドハルを設けている三胴船において、恒久的もしくは一時的に、前記サイドハルの底部が前記主船体の底部よりも下側になるように形成していることを特徴とする三胴船。
2. 前記サイドハルの底部が前記主船体の底部よりも下側になっているときの、前記サイドハルの喫水を前記主船体の喫水の１．０倍以上で１．１倍以下とすることを特徴とする請求項１に記載の三胴船。
3. 前記主船体の底部に対して、その下側から上側までの予め設定された範囲内で、前記サイドハルの底部を上下移動して固定支持する上下位置変更機構を設けていることを特徴とする請求項１または２に記載の三胴船。
4. 両舷の前記サイドハルの形状を同じとすると共に、前記サイドハルの上下方向の形状において、前記サイドハルの計画喫水線から上側にサイドハルの計画喫水の４０％上の第１位置から、前記サイドハルの計画喫水線から下側にサイドハルの計画喫水の５０％下の第２位置までの範囲で水線面形状を同じ形状に構成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の三胴船。

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