JP2018108796A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】最低限の痩せ船型を維持することで運航に必要な推進性能を確保して良好な燃費性能を保持しつつ、平面部をできるだけ拡大して入港可能な港湾の範囲を広くできる船舶を提供する。【解決手段】フルード数が０．１０よりも大きい船舶において、垂線間長Ｌｐｐ、型幅Ｂ、夏季満載喫水における方形係数Ｃｂｌ、夏季満載喫水線における船側の平面部の長さＬｓｌで、夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、夏季満載喫水線における船首尾水線肥大度βｌが、「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たす大きさに設定される。【選択図】図１

Description

本発明は、船舶に関し、より詳細には、高い推進性能を確保しつつ、入港可能な港湾の範囲を広くできる船舶に関する。

船舶が揚荷役や積荷役をするために港湾等で接岸する場合には、着岸する際の衝撃及び係船時の船体動揺による衝撃を防舷材（フェンダー）によって緩衝している。そのため、岸壁や桟橋に設置された複数の防舷材に対して主船体の船側における平面部を数か所で当接して係船している。

この接岸時に、主船体の平面部と防舷材との取り合い即ち位置関係が悪く、平面部と防舷材との当接箇所を十分に確保できない場合には、安定した状態に係留できないので、接岸が許可されない場合がある。この防舷材の配置や数などの条件は港湾によってそれぞれ異なるため、主船体の平面部が狭いと着岸できる港湾は少なくなり、船舶の汎用性が損なわれることとなる。

タンカーやバルカーのような低速肥大船では、載貨重量を確保するために肥大船型になっており、サイドフラットは比較的確保しやすく、問題になることは少なかった。一方、ＬＮＧ船やＬＰＧ船のように中速で痩せ型船型の場合は、抵抗を低減し船速を確保する必要があるため、船首、船尾を痩せさせる必要があり、結果としてサイドフラットは低速肥大船に比べて小さくなる傾向にあった（例えば、特許文献１参照）。

他方、海運における省エネルギーの観点から、船体の抵抗は小さい事が求められる。フルード数（フルード数＝Ｖ／√（Ｌｐｐ×ｇ）：船速Ｖ（ｍ／ｓ）、垂線間長Ｌｐｐ（ｍ）、重力加速度ｇ（ｍ／ｓ²））が０．１０ を超える場合、船体の抵抗の中でも造波抵抗が無視できない大きさとなるため、フルード数が０．１０を超える船舶ではなるべく造波抵抗を少なくすることが船舶設計上の重要課題の一つである。

造波抵抗を減らすためには、前進する船体によって水面が急激に撹乱されることは避けなければならず、そのため船首尾端からサイドフラットへ向けて喫水線が急激に広がることは避けるべきであるが、従来の設計法ではこの点が過度に強調されており、当該船舶の没水部の肥大度に応じて、喫水線の広がりは著しく制限され、結果としてサイドフラット長さも著しく制限され、船舶の汎用性が損なわれていた。

より具体的に述べると次の通りである。当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、方形係数をＣｂ、喫水線におけるサイドフラット長さをＬｓとしたとき、当該船舶の船首尾の没水部肥大度αは「α＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂ））」によって表すことができ、船首尾における水線の広がり具合すなわち船首尾水線肥大度βは「β＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓ／Ｌｐｐ））」によって表すことができる。従来、船首尾水線肥大度βが夏季満載状態においては、「０．５７α＋０．１０」、ノーマルバラスト状態に置いては「０．５７α＋０．０５５」を超えることは無かった。

従って、式変形によって明らかである通り、従来の船舶ではサイドフラット長さＬｓは夏季満載状態に置いて高々「Ｌｐｐ―Ｂ／（０．５７Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂ））＋０．１０）」、ノーマルバラスト状態に置いて高々「Ｌｐｐ−Ｂ／（０．５７Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂ））＋０．０５５）」であった。このようにサイドフラット長さが船舶の主要目に対応して著しく制限されることによって、従来の船舶は汎用性を損なわれていた。

サイドフラット長さに対する従来のこうした制約がとりわけ大きな問題となるのは、ＬＮＧ、ＬＰＧなどの液化ガス運搬船である。貨物の物理的・経済的特性から、液化ガス運搬船の要求速力は比較的高く、最高フルード数は通常０．１７以上であるが、その速力においても造波抵抗が過大とならないように、液化ガス運搬船の船首尾は比較的痩せた形状となり、夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αは通常０．８２以下である。従来はこのαに対応して、前記の通りサイドフラットは短いものに制限されていた。

一方、液化ガス運搬船は船上の荷役装置すなわちカーゴマニホールドを陸上の装置と安定して確実に接続させ、陸上との間で液化ガスを漏れなく移送する必要があり、このために主船体の平面部を複数の防舷材に当接させ、安定した状態で係留させることが特に強く要求される。

従来、液化天然ガスを取り扱う港湾の多くは、大型液化天然ガス運搬船を想定し、防舷材の位置・間隔やカーゴマニホールドの接続位置も大型液化天然ガス船が当接できることを考慮して港湾としての所要サイドフラット長さが決められていた。大型液化天然ガス船であれば、この所要サイドフラット長さを確保することは比較的容易に出来るものの、中・小型液化天然ガス船の場合は、主要目が小さいため所要サイドフラット長さを確保することは難しくなる。所要サイドフラット長さを確保できない場合は、当該港での荷役が出来ないため、船舶の汎用性が著しく低下するという問題が生じる。

特開平８−２１６９７２号公報

本発明は、最低限の痩せ船型を維持することで運航に必要な推進性能を確保して良好な燃費性能を保持しつつ、入港可能な港湾の範囲を広くできる船舶を提供することにある。

上記の目的を達成するため本発明の船舶は、フルード数が０．１０よりも大きい自航する船舶において、当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｌとし、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、前記夏季満載喫水線における船首尾水線肥大度βｌが、「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たす大きさに設定されていることを特徴とする船舶である。

つまり、夏季満載喫水において前記の船首尾水線肥大度βを「０．５７α＋０．１０」より大きくするが、「０．６６α＋０．１２」未満に抑える。この構成によれば、「β＞０．５７α＋０．１０」であることから、従来の船舶より相対的にサイドフラットが長くなり、船舶の汎用性が高まる。

このような構成は従来採用されてこなかったが、本発明者らは水槽実験および数値解析を用いた研究を実施し、「β＞０．５７α＋０．１０」であっても「β＜０．６６α＋０．１２」であれば、造波抵抗の増加は比較的小さく抑えられ、結果としてエネルギー消費の増大は船舶の実用性を失うほどではなく、したがって港湾条件によっては従来の設計に反して「β＞０．５７α＋０．１０」としてサイドフラットを長くしたほうが総合的に有用な船舶となることが明らかになっている。

上記の船舶において、ノーマルバラスト喫水における方形係数をＣｂｂ、ノーマルバラスト喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｂとし、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾没水部肥大度αｂを「αｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｂ））」と定義し、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾水線肥大度βｂを「βｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｂ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、前記ノーマル喫水線における船首尾水線肥大度βｂが、「０．５７αｂ＋０．０５５＜βｂ＜０．６６αｂ＋０．０６５」を満たす長さに設定されている。

上記の構成にすると、満載状態からノーマルバラスト状態までの広い喫水範囲で、サイドフラットを長くし、船舶の汎用性をより高めることができる。

上記のいずれかの船舶において、主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点を第１交点とし、船首垂線と船尾水線との中間点であるミッドシップから第１交点までの距離をＬｓｆｌとし、前記夏季満載喫水における船首水線肥大度βｆｌを「βｆｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｆｌ／（０．５Ｌｐｐ）））」と定義したときに、前記夏季満載喫水線における船首水線肥大度βｆｌが、「０．５７αｌ ＋ ０．０７５ < βｆｌ ＜ ０．６６αｌ ＋ ０．０８」を満たす大きさに設定されている。

上記の構成にすることで、特に造波抵抗に影響のある船首部の肥大度を実用性のある範囲としつ、船首部の平面部を大きくすることで、入港可能な港湾の範囲を広くすることができる。

上記のいずれかの船舶において、前記夏季満載喫水線以下の船体表面のうち平面部を除いた部分である曲面部が流線形で構成され、かつ、前記夏季満載喫水線以下において前記平面部と前記曲面部が折れることなく接続されていると、次の効果を発揮できる。

この構成にすると、船体が前進する際に、船体付近で水(海水)が急激に速度を変えることなく円滑に移動することになるため、静圧の変化も急激でなく、水面の高さの変化も急激でないから、船体が発生させる水面波は小さく、結果的にサイドフラットを伸ばしたことによる造波抵抗の増加はより軽微なものとなる。

上記のいずれかの船舶において、主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインと夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点を第１交点とし、前記サイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船尾側の交点を第２交点としたときに、船長方向に関して、陸上側に貨物を移送する荷役設備の中央の位置である荷役位置と前記第１交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１５％以上４０％以下であり、かつ、前記荷役位置と前記第２交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１５％以上４０％以下である構成にすると次の効果を発揮できる。なお、タンカーや液化ガス運搬船（ＬＮＧ船やＬＰＧ船等）の場合には、この荷役設備はカーゴマニホールドである。

この構成にすると、貨物積載状態で港湾に接岸した状態で揚荷荷役作業を行なう場合において、船長方向に関して、荷役設備が配置される位置に対して両側に平面部を十分に広く確保することができる。これにより、陸側との接合点となる荷役設備近辺において平面部と防舷材との当接箇所を十分に確保することができるので、より安定した接岸状態で荷役作業を行なうことができる。また、平面部が過大とならないため、貨物積載状態において船舶の推進性能や操縦性能の悪化を抑制することができる。

上記のいずれかの船舶において、主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインとノーマルバラスト喫水線とが交わる船首側の交点を第３交点とし、前記サイドフラットラインと前記ノーマルバラスト喫水線とが交わる船尾側の交点を第４交点としたときに、船長方向に関して、陸上側に貨物を移送する荷役設備の中央である荷役位置と前記第３交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１０％以上３５％以下であり、かつ、前記荷役位置と前記第４交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１０％以上３５％以下である構成にすると次の効果を発揮できる。

この構成にすると、ノーマルバラスト状態で港湾に接岸した状態で積荷荷役作業を行なう場合において、船長方向に関して、荷役設備が配置される位置に対して両側に平面部を十分に広く確保することができる。これにより、陸側との接合点となる荷役設備近辺において平面部と防舷材との当接箇所を十分に確保することができるので、より安定した接岸状態で荷役作業を行なうことができる。また、平面部が過大とならないため、ノーマルバラスト状態において船舶の推進性能や操縦性能の悪化を抑制することができる。

上記のいずれかの船舶において、夏季満載喫水における前記船首尾没水部肥大度αｌが０．８２以下であると、次の効果を発揮できる。この構成にすると、船首尾没水部肥大度αｌが０．８２以下であるために船首尾水線肥大度βが夏季満載状態においては「０．５７α＋０．１０」以下、ノーマルバラスト状態においては「０．５７α＋０．０５５」以下に制約される従来の船舶ではサイドフラット長さが著しく短くなってしまう場合であっても、この制約を緩和してサイドフラットを長くすることができるので、船舶の汎用性を大きく改善することができる。

上記のいずれかの船舶において、フルード数が０．１７よりも大きいと、次の効果を発揮できる。この構成にすると、フルード数が０．１７を超えているために、船首尾を肥大にすると造波抵抗が許容値を上回ってしまい、したがってサイドフラットを長くするために船首尾没水部肥大度αを大きくすることができない船舶であっても、αを変えずに船首尾水線肥大度βを従来の上限を超えて大きくすることでサイドフラットを長くすることができるため、船舶の汎用性を大きく改善することができる。

上記のいずれかの船舶において、フルード数が０．２４以下であると、次の効果を発揮できる。この構成によると、船首尾水線肥大度βを夏季満載喫水においては「０．６６α＋０．１２」未満、ノーマルバラスト状態においては「０．６６α＋０．０６５」未満にすることで、従来の船舶よりもサイドフラットを長くすることによる造波抵抗の増加は比較的小さくなるが、フルード数が０．２４を超えない場合は造波抵抗の増加は特に軽微であり、したがって推進時のエネルギー消費をほとんど増やさずにサイドフラットを長くし、船舶の汎用性を高めることができる。

上記のいずれかの船舶において、液化ガスを貨物として積載可能に構成すると共に、陸上の装置と接続することで前記液化ガスを陸上と当該船舶との間で移送するカーゴマニホールドを荷役設備として備えていると、次の効果を発揮できる。液化ガス運搬船は船上の荷役装置すなわちカーゴマニホールドを陸上の装置と安定して確実に接続させ、陸上との間で液化ガスを漏れなく移送する必要があり、このために主船体の平面部を複数の防舷材に当接させ、安定した状態で係留させることが特に強く要求される。従って、防舷材に主船体の平面部を当接できない場合、荷役が不可能となる場合が多く、サイドフラットが短いことによる船舶の汎用性の逸失は、液化ガス運搬船において特に大きい。しかし、上記の船首尾水線肥大度βを従来の上限を超えて大きくすることでサイドフラットを従来よりも長くできるため、当該液化ガス運搬船が荷役を行える港湾が増え、汎用性が著しく向上する。

この構成にすると、中・小型液化天然ガス運搬船であっても、従来の設計による同積載容量の中・小型液化天然ガス運搬船よりもサイドフラットが長くなり、すなわち大型液化天然ガス運搬船と同等かそれに近いサイドフラット長さを有することになるから、大型液化天然ガス運搬船用に防舷材と荷役装置の位置・間隔が設定された港湾であって、従来の設計による同積載容量の中・小型液化天然ガス運搬船が荷役を行えない港湾であっても、当該中・小型液化天然ガス運搬船であれば荷役が可能である場合が多く、したがって上記の構成による中・小型液化天然ガス運搬船は従来にない高い汎用性を備えた船舶となる。

本発明の船舶によれば、推進動力を有し反復的に運輸事業に供される船舶であってフルード数が０．１０を超えるものについて、当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｌとし、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、条件「０．５７α１＋０．１０＜β１＜０．６６α１＋０．１２」を満たすようにし、夏季満載喫水線において当該条件に対応する平面部長さを確保することで、最低限の痩せ船型を維持することで運航に必要な推進性能を確保しつつ、平面部をできるだけ拡大して入港可能な港湾の範囲を広くできる。それ故、非常に汎用性の高い船舶にすることができる。

また、本発明の船舶によれば、推進動力を有し反復的に運輸事業に供される船舶であってフルード数が０．１０を超えるものについて、当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、ノーマルバラスト喫水における方形係数をＣｂｂ、ノーマルバラスト喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｂとし、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾没水部肥大度αｂを「αｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｂ））」と定義し、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾水線肥大度βｂ を「βｂ＝Ｂ／(Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｂ／Ｌｐｐ）)」と定義したときに、条件「０．５７αｂ＋０．０５５＜βｂ＜０．６６αｂ＋０．０６５」を満たすようにし、ノーマルバラスト喫水線において当該条件に対応する平面部長さを確保することで、最低限の痩せ船型を維持することで運航に必要な推進性能を確保しつつ、平面部をできるだけ拡大して入港可能な港湾の範囲を広くできる。それ故、非常に汎用性の高い船舶にすることができる。

本発明に係る実施の形態の船舶の構成を模式的に示す側面図である。 図１の平面図である。 図１の正面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の船舶を図面を参照しながら説明する。図１〜図３に示すように、本発明に係る実施の形態の船舶１の主船体２は、アッパーデッキ（上甲板）３と船底４と船側５とで囲われて構成されている。船底４と船側５とを形成する外板６は、船側５の外板６の一部を構成する平面部（サイドフラット部）６ａと、平面部６ａ以外の外板６を構成する曲面部６ｂとで構成されている。

船舶１は、船首１ｂ側に居住区８と船橋７とを有している。船橋７には、両側に張り出すようにブリッジウィング７ａが設けられており、このブリッジウィング７ａは主船体２の全幅（最大幅）Ｂｍを有するように形成されている。

また、この船舶１は、アッパーデッキ３上の船側端に陸上側に貨物を移送する荷役設備９を有している。この荷役設備９は、例えば、船舶１がタンカーや液化ガス運搬船（ＬＮＧ船やＬＰＧ船等）の場合にはカーゴマニホールドである。この実施の形態では、船舶１の船長方向に間隔をあけて３ヶ所に荷役設備９が配置されている。そして、さらに、この船舶１は、船尾１ａ側にプロペラ（推進器）１０と舵１１を備えている。

本発明の船舶1 は、当該船舶１の全長をＬＯＡ、垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線ｄｓにおける船側５の平面部６ａの長さをＬｓｌ（＝Ｘ１）とし、当該船舶１の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶１の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、条件「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たすように、より好ましくは条件「０．５７αｌ＋０．１１＜βｌ＜０．６２αｌ＋０．１１」を満たすように構成されていて、これによって夏季満載喫水線ｄｓにおいて当該条件に対応する平面部長さＬｓｌ（＝Ｘ１）が確保されている。

このような構成は従来採用されてこなかったが、「β＞０．５７α１＋０．１０」であっても「β＜０．６６α＋０．１２」であれば、より好ましくは「β＜０．６２α＋０．１１」であれば、造波抵抗の増加は比較的小さく抑えられ、結果としてエネルギー消費の増大は船舶の実用性を失うほどではなく、したがって港湾条件によっては従来の設計に反して「β＞０．５７α１＋０．１０ 」として、より好ましくは「β＞０．５７α１＋０．１１」として、サイドフラットを長くしたほうが総合的に有用な船舶となる。

この実施の形態の本発明の船舶１では、当該船舶１の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、ノーマルバラスト喫水における方形係数をＣｂｂ、ノーマルバラスト喫水線ＮＢにおける船側５の平面部６ａの長さをＬｓｂ（＝Ｘ４）とし、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾没水部肥大度αｂ を「αｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｂ））」と定義し、当該船舶１のノーマルバラスト喫水における船首尾水線肥大度βｂ を「βｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｂ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、条件「０．５７αｂ＋０．０５５＜βｂ＜０．６６αｂ＋０．０６５」を満たすように、より好ましくは条件「０．５７αｂ＋０．０５５＜βｂ＜０．６２αｂ＋０．０５５」を満たすように構成されていて、これによってノーマルバラスト喫水線ＮＢにおいて当該条件に対応する平面部長さＬｓｂ（＝Ｘ４）が確保されている。この構成でも上記の構成と同様の理由で、総合的に有用な船舶となる。

さらに、この実施の形態の本発明の船舶１では、主船体２の船側５における平面部６ａと曲面部６ｂとの境界線となるサイドフラットラインと夏季満載喫水線ｄｓとが交わる船首１ｂ側の交点を第１交点Ｐ１とし、船首垂線Ｆ．Ｐ．と船尾水線Ａ．Ｐ．との中間点であるミッドシップから第１交点Ｐ１までの距離をＬｓｆｌとし、夏季満載喫水ｄｓにおける船首水線肥大度βｆｌを「βｆｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｆｌ／（０．５Ｌｐｐ）））」と定義したときに、夏季満載喫水線ｄｓにおける船首水線肥大度βｆｌが、「０．５７αｌ ＋ ０．０７５ < βｆｌ ＜ ０．６６αｌ ＋ ０．０８」を満たす大きさに設定されている。

上記の構成とすることで、特に造波抵抗に影響のある船首部の肥大度を実用性のある範囲としつつ、船首部の平面部を大きくすることで、入港可能な港湾の範囲を広くすることができる。

この実施の形態の船舶1 では、夏季満載喫水線ｄｓ以下の船体表面のうち平面部を除いた部分である曲面部６ｂが流線形で構成され、かつ夏季満載喫水線ｄｓ以下において平面部６ａと曲面部６ｂが折れることなく接続されている。これによって、船体が前進する際に、船体付近で水(海水)が急激に速度を変えることなく円滑に移動することになるため、静圧の変化も急激でなく、水面の高さの変化も急激でないから、船体が発生させる水面波は小さく、結果的にサイドフラットを伸ばしたことによる造波抵抗の増加はより軽微なものとなる。

また、この実施の形態の船舶１では、主船体２の船側５における平面部６ａと曲面部６ｂとの境界線となるサイドフラットラインＳと夏季満載喫水線ｄｓとが交わる船首１ｂ側の交点を第１交点Ｐ１とし、サイドフラットラインＳと夏季満載喫水線ｄｓとが交わる船尾１ａ側の交点を第２交点Ｐ２としたときに、船長方向に関して、陸上側に貨物を移送する荷役設備９の中央の位置である荷役位置９ａと第１交点Ｐ１との水平距離Ｘ２が当該船舶１の垂線間長Ｌｐｐの１５％以上４０％以下であり、かつ、荷役位置９ａと第２交点Ｐ２との水平距離Ｘ３が当該船舶１の垂線間長Ｌｐｐの１５％以上４０％以下である構成にする。なお、タンカーや液化ガス運搬船（ＬＮＧ船やＬＰＧ船等）の場合には、この荷役設備９はカーゴマニホールドである。

この構成にすると、貨物積載状態で岸壁２０に接岸した状態で揚荷荷役作業を行なう場合において、船長方向に関して、荷役設備９が配置される位置に対して両側に平面部６ａを十分に広く確保することができる。これにより、陸側との接合点となる荷役設備９近辺において平面部６ａと防舷材２１との当接箇所を十分に確保することができるので、より安定した接岸状態で荷役作業を行なうことができる。また、平面部６ａが過大とならないため、貨物積載状態において船舶１の推進性能や操縦性能の悪化を抑制することができる。

また、この実施の形態の船舶１では、主船体２の船側５における平面部６ａと曲面部６ｂとの境界線となるサイドフラットラインＳとノーマルバラスト喫水線ＮＢとが交わる船首１ｂ側の交点を第３交点Ｐ３とし、サイドフラットラインＳとノーマルバラスト喫水線ＮＢとが交わる船尾１ａ側の交点を第４交点Ｐ４としたときに、船長方向に関して、荷役位置９ａと第３交点Ｐ３との水平距離Ｘ５が船舶１の垂線間長Ｌｐｐの１０％以上３５％以下であり、かつ、荷役位置９ａと第４交点Ｐ４との水平距離Ｘ６が船舶１の垂線間長Ｌｐｐの１０％以上３５％以下である構成となっている。

このような構成にすると、ノーマルバラスト状態で岸壁２０に接岸した状態で積荷荷役作業を行なう場合において、船長方向に関して、荷役設備９が配置される位置に対して両側に平面部６ａを十分に広く確保することができる。これにより、荷役設備９近辺において平面部６ａと防舷材２１との当接箇所を十分に確保することができるので、より安定した接岸状態で荷役作業を行なうことができる。また、平面部６ａが過大とならないため、ノーマルバラスト状態において船舶１の推進性能や操縦性能の悪化を抑制することができる。

この実施の形態の船舶１では、夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌが０．８２以下である。αｌが小さいほうが、造波抵抗は小さく、船舶１の推進に要するエネルギーは小さい。一方、αｌ が小さいと、従来の船舶ではサイドフラット長さＬｓｌ（＝Ｘ１）が著しく短くなってしまうが、この実施の形態の船舶１ではサイドフラットを長くすることができるので、船舶１の汎用性を大きく改善することができる。

また、この実施の形態の船舶１では、フルード数が０．１７よりも大きい。フルード数が０．１７を超える船舶では、造波抵抗を許容値以下とするためには船首尾没水部肥大度αを小さくする必要がある。一方、αが小さいと、従来の船舶ではサイドフラット長さＬｓｌ（＝Ｘ１）が著しく短くなってしまうが、この実施の形態の船舶１ではサイドフラットを長くすることができるので、船舶１の汎用性を大きく改善することができる。

さらに、この実施の形態の船舶１では、フルード数が０．２４以下であり、より好ましくは０．２２以下である。この場合、従来の船舶よりもサイドフラットを長くすることによる造波抵抗の増加は特に軽微であり、したがって推進時のエネルギー消費をほとんど増やさずにサイドフラットを長くし、船舶１の汎用性を高めることができる。

そして、この実施の形態の船舶１では、貨物として液化ガスを積載することができ、荷役装置として陸上の装置に接続することで液化ガスを陸上との間で漏れなく移送することができる荷役装置９すなわちカーゴマニホールドを備える。この実施の形態の船舶1 は従来の船舶よりも相対的に長いサイドフラットを有するため、防舷材２１の間隔が長くても、主船体の平面部を複数の防舷材２１に当接させ、安定した状態で係留させる事ができ、船上の荷役装置９を陸上の装置と安定して確実に接続させ、陸上との間で液化ガスを漏れなく移送することができるため、当該船舶１が荷役を行える港湾が増え、汎用性が著しく向上する。

さらに、この実施の形態では、船長方向に関して、第３交点Ｐ３が荷役設備９の船首側端部９ｃよりも船首１ｂ側の位置であり、第４交点Ｐ４が荷役設備９の船尾側端部９ｂよりも船尾１ａ側の位置である構成になっている。このような構成にすると、ノーマルバラスト状態で岸壁２０に接岸した状態で積荷荷役作業を行なう場合において、船長方向に関して、荷役設備９の全域において平面部６ａと防舷材２１との当接箇所を十分に確保することができるので、より安定した接岸状態で荷役作業を行なうことができる。

この実施の形態の船舶１では、さらに、サイドフラットラインＳとアッパーデッキサイドラインＵとが交わる船首１ｂ側の交点を第５交点Ｐ５としたときに、第５交点Ｐ５が第１交点Ｐ１よりも船首１ｂ側であり、かつ、船首垂線Ｆ．Ｐ．よりも船尾１ａ側の位置である構成となっている。また、サイドフラットラインＳとアッパーデッキサイドラインＵとが交わる船尾１ａ側の交点を第６交点Ｐ６としたときに、船長方向に関して、第６交点Ｐ６が第２交点Ｐ２よりも船尾１ａ側であり、かつ、船尾垂線Ａ．Ｐ．よりも船首１ｂ側の位置である構成となっている。また、このような構成にすると、水面上のサイドフラット長さを十分に確保できるので、予備浮力も増大し復原性の改善も期待できる。また、船長方向に関して、アッパーデッキ３上に船舶１の全幅Ｂｍを有するスペースを広く確保することができるので、ブリッジウィング７ａを配置できる範囲を広くすることができる。

また、本発明の船舶１では、アッパーデッキ３上に船舶１の全幅Ｂｍを有するスペースを広く確保することができるので、球形タンクを有するＭＯＳＳ型ＬＮＧ船に適用する場合に特に有効である。

また、本発明の船舶１では、例えば、接岸時に、タグボート（曳船や押船）から接岸の補助を受けて係留する場合においても、タグボートによって押すことができる平面部６ａを広く確保できる。つまり、タグボートが船舶１を押す場合に、タグボートに押されても船舶１側が損傷しないように補強した箇所に、その場所を示すタグプッシュマークを船体にペイントするが、このタグプッシュマークは平面上にあって押されるのが望ましくサイドフラットにあることが好ましいので、このタグプッシュマークを設置できる範囲が広くなり、マークの位置の自由度や数量を増やすことができる。そのため、タグボートによる係留作業の作業性を向上させるのにも有利である。

１ 船舶
１ａ 船尾
１ｂ 船首
２ 主船体
３ アッパーデッキ（上甲板）
４ 船底
５ 船側
６ 外板
６ａ 平面部（サイドフラット部）
６ｂ 曲面部
７ 船橋
７ａ ブリッジウィング
８ 居住区
９ 荷役設備（カーゴマニホールド）
９ａ 荷役位置（荷役設備の中央の位置）
９ｂ 荷役設備の船尾側端部
９ｃ 荷役設備の船首側端部
１０ プロペラ
１１ 舵
２０ 岸壁
２１ 防舷材
Ａ．Ｐ． 船尾垂線
Ｂ 型幅
Ｂｍ 船の全幅
Ｃ．Ｌ． 船体中心線
Ｄ 型深さ
ｄｓ 夏季満載喫水線
Ｆ．Ｐ． 船首垂線
ＬＯＡ 全長
Ｌｐｐ 垂線間長
ＮＢ ノーマルバラスト喫水線
Ｐ１ サイドフラットラインと夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点
Ｐ２ サイドフラットラインと夏季満載喫水線とが交わる船尾側の交点
Ｐ３ サイドフラットラインとノーマルバラスト喫水線とが交わる船首側の交点
Ｐ４ サイドフラットラインとノーマルバラスト喫水線とが交わる船尾側の交点
Ｐ５ サイドフラットラインとアッパーデッキサイドラインとが交わる船首側の交点
Ｐ６ サイドフラットラインとアッパーデッキサイドラインとが交わる船尾側の交点
Ｓ サイドフラットライン
Ｕ アッパーデッキサイドライン

従って、式変形によって明らかである通り、従来の船舶ではサイドフラット長さＬｓは夏季満載状態に置いて高々「Ｌｐｐ−Ｂ／（０．５７Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂ））＋０．１０）」、ノーマルバラスト状態に置いて高々「Ｌｐｐ−Ｂ／（０．５７Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂ））＋０．０５５）」であった。このようにサイドフラット長さが船舶の主要目に対応して著しく制限されることによって、従来の船舶は汎用性を損なわれていた。

上記のいずれかの船舶において、主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点を第１交点とし、船首垂線と船尾垂線との中間点であるミッドシップから第１交点までの距離をＬｓｆｌとし、前記夏季満載喫水における船首水線肥大度βｆｌを「βｆｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｆｌ／（０．５Ｌｐｐ）））」と定義したときに、前記夏季満載喫水線における船首水線肥大度βｆｌが、「０．５７αｌ＋０．０７５＜βｆｌ＜０．６６αｌ＋０．０８」を満たす大きさに設定されている。

本発明の船舶によれば、推進動力を有し反復的に運輸事業に供される船舶であってフルード数が０．１０を超えるものについて、当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｌとし、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、条件「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たすようにし、夏季満載喫水線において当該条件に対応する平面部長さを確保することで、最低限の痩せ船型を維持することで運航に必要な推進性能を確保しつつ、平面部をできるだけ拡大して入港可能な港湾の範囲を広くできる。それ故、非常に汎用性の高い船舶にすることができる。

本発明の船舶１は、当該船舶１の全長をＬＯＡ、垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線ｄｓにおける船側５の平面部６ａの長さをＬｓｌ（＝Ｘ１）とし、当該船舶１の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶１の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、条件「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たすように、より好ましくは条件「０．５７αｌ＋０．１１＜βｌ＜０．６２αｌ＋０．１１」を満たすように構成されていて、これによって夏季満載喫水線ｄｓにおいて当該条件に対応する平面部長さＬｓｌ（＝Ｘ１）が確保されている。

このような構成は従来採用されてこなかったが、「β＞０．５７α＋０．１０」であっても「β＜０．６６α＋０．１２」であれば、より好ましくは「β＜０．６２α＋０．１１」であれば、造波抵抗の増加は比較的小さく抑えられ、結果としてエネルギー消費の増大は船舶の実用性を失うほどではなく、したがって港湾条件によっては従来の設計に反して「β＞０．５７α＋０．１０ 」として、より好ましくは「β＞０．５７α＋０．１１」として、サイドフラットを長くしたほうが総合的に有用な船舶となる。

さらに、この実施の形態の本発明の船舶１では、主船体２の船側５における平面部６ａと曲面部６ｂとの境界線となるサイドフラットラインと夏季満載喫水線ｄｓとが交わる船首１ｂ側の交点を第１交点Ｐ１とし、船首垂線Ｆ．Ｐ．と船尾垂線Ａ．Ｐ．との中間点であるミッドシップから第１交点Ｐ１までの距離をＬｓｆｌとし、夏季満載喫水ｄｓにおける船首水線肥大度βｆｌを「βｆｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｆｌ／（０．５Ｌｐｐ）））」と定義したときに、夏季満載喫水線ｄｓにおける船首水線肥大度βｆｌが、「０．５７αｌ＋０．０７５＜βｆｌ＜０．６６αｌ＋０．０８」を満たす大きさに設定されている。

この実施の形態の船舶１では、夏季満載喫水線ｄｓ以下の船体表面のうち平面部を除いた部分である曲面部６ｂが流線形で構成され、かつ夏季満載喫水線ｄｓ以下において平面部６ａと曲面部６ｂが折れることなく接続されている。これによって、船体が前進する際に、船体付近で水(海水)が急激に速度を変えることなく円滑に移動することになるため、静圧の変化も急激でなく、水面の高さの変化も急激でないから、船体が発生させる水面波は小さく、結果的にサイドフラットを伸ばしたことによる造波抵抗の増加はより軽微なものとなる。

そして、この実施の形態の船舶１では、貨物として液化ガスを積載することができ、荷役装置として陸上の装置に接続することで液化ガスを陸上との間で漏れなく移送することができる荷役装置９すなわちカーゴマニホールドを備える。この実施の形態の船舶１は従来の船舶よりも相対的に長いサイドフラットを有するため、防舷材２１の間隔が長くても、主船体の平面部を複数の防舷材２１に当接させ、安定した状態で係留させる事ができ、船上の荷役装置９を陸上の装置と安定して確実に接続させ、陸上との間で液化ガスを漏れなく移送することができるため、当該船舶１が荷役を行える港湾が増え、汎用性が著しく向上する。

Claims (10)

1. フルード数が０．１０よりも大きい自航する船舶において、当該船舶の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、夏季満載喫水における方形係数をＣｂｌ、夏季満載喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｌとし、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾没水部肥大度αｌを「αｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｌ））」と定義し、当該船舶の夏季満載喫水における船首尾水線肥大度βｌを「βｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｌ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、前記夏季満載喫水線における船首尾水線肥大度βｌが、「０．５７αｌ＋０．１０＜βｌ＜０．６６αｌ＋０．１２」を満たす大きさに設定されていることを特徴とする船舶。
2. ノーマルバラスト喫水における方形係数をＣｂｂ、ノーマルバラスト喫水線における船側の平面部の長さをＬｓｂとし、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾没水部肥大度αｂを「αｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｃｂｂ））」と定義し、当該船舶のノーマルバラスト喫水における船首尾水線肥大度βｂを「βｂ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｂ／Ｌｐｐ））」と定義したときに、前記ノーマル喫水線における船首尾水線肥大度βｂが、「０．５７αｂ＋０．０５５＜βｂ＜０．６６αｂ＋０．０６５」を満たす大きさに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
3. 主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点を第１交点とし、船首垂線と船尾水線との中間点であるミッドシップから第１交点までの距離をＬｓｆｌとし、前記夏季満載喫水における船首水線肥大度βｆｌを「βｆｌ＝Ｂ／（Ｌｐｐ×（１−Ｌｓｆｌ／（０．５Ｌｐｐ）））」と定義したときに、前記夏季満載喫水線における船首水線肥大度βｆｌが、「０．５７αｌ ＋ ０．０７５ < βｆｌ ＜ ０．６６αｌ ＋ ０．０８」を満たす大きさに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の船舶。
4. 前記夏季満載喫水線以下の船体表面のうち平面部を除いた部分である曲面部が流線形で構成され、かつ、前記夏季満載喫水線以下において前記平面部と前記曲面部が折れることなく接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶。
5. 主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船首側の交点を第１交点とし、前記サイドフラットラインと前記夏季満載喫水線とが交わる船尾側の交点を第２交点としたときに、船長方向に関して、陸上側に貨物を移送する荷役設備の中央の位置である荷役位置と前記第１交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１５％以上４０％以下であり、かつ、前記荷役位置と前記第２交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１５％以上４０％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶。
6. 主船体の船側における平面部と曲面部との境界線となるサイドフラットラインとノーマルバラスト喫水線とが交わる船首側の交点を第３交点とし、前記サイドフラットラインと前記ノーマルバラスト喫水線とが交わる船尾側の交点を第４交点としたときに、船長方向に関して、陸上側に貨物を移送する荷役設備の中央である荷役位置と前記第３交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１０％以上３５％以下であり、かつ、前記荷役位置と前記第４交点との水平距離が当該船舶の垂線間長の１０％以上３５％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の船舶。
7. 夏季満載喫水における前記船首尾没水部肥大度αｌが０．８２以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の船舶。
8. フルード数が０．１７よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の船舶。
9. フルード数が０．２４以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の船舶。
10. 液化ガスを貨物として積載可能に構成すると共に、陸上の装置と接続することで前記液化ガスを陸上と当該船舶との間で移送するカーゴマニホールドを荷役設備として備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の船舶。

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