JP2019172178A - Vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、氷海域を航行できる船舶に関する。 The present invention relates to a ship capable of navigating an ice sea area.
氷海域を航行できる船舶として、例えば砕氷船等が知られている。砕氷船は、先端部に向かって先細る形状の船首部を有しており、氷盤に乗り上げた船首部で鉛直方向の荷重をかけ、氷盤を押し割りながら連続砕氷航行するものである。そのため、砕氷船の船首上部の先端面は、下方に向かうにしたがい後方側へ傾斜させた形状としている。また、砕氷船の船首下部の先端面は、砕氷片を船体の左右側方へ分散させて、該砕氷片が船底に潜り込まないようにするために、船首上部の側面形状を下方に延長した線上に船首下部を有する形状としている。しかし、このような船首下部を有する砕氷船は、氷の無い非氷海域を航行する場合に、斜めの板で波を押し返すように波を蹴立てて進む。そのため、船首で波崩れを起こしやすく、造波抵抗と波浪抵抗が増加し、航行性能が低下するおそれがあった。 As a ship capable of navigating an ice sea area, for example, an icebreaker is known. The icebreaker has a bow portion that tapers toward the tip, and is subjected to continuous icebreaking while applying a load in the vertical direction at the bow portion that rides on the iceboard and pushing the iceboard. Therefore, the tip surface of the bow upper part of the icebreaker has a shape that is inclined rearward as it goes downward. Also, the tip of the lower part of the bow of the icebreaker is on a line that extends the side shape of the upper part of the bow downward to disperse the icebreakers to the left and right sides of the hull and prevent the icebreakers from entering the bottom of the ship. The shape has a lower bow. However, such an icebreaker having a bow lower part, when navigating in a non-ice sea area without ice, kicks the wave so as to push the wave back with an oblique plate. As a result, wave breakage is likely to occur at the bow, which increases wave resistance and wave resistance, which may reduce navigation performance.
そこで、例えば特許文献1及び2には、船首下部にバルバスバウを設けることで、船体の下部における船長を長くて航行性能を向上させた砕氷船が開示されている。この砕氷船は、非氷海域を航行する場合に、バルバスバウによって船首での波崩れを抑制でき、造波抵抗と波浪抵抗を低減させて推進効果を高めることができる。
Thus, for example,
一般に、氷盤及び氷盤が折り重なった氷丘は、水面上に10%程度、水面下に90%程度の状態で浮いている。そのため、特許文献1及び2に開示された砕氷船のように、バルバスバウ形状の船首下部を有する構造では、船首上部が氷盤を砕氷する前に、船首下部が水面下の氷塊に衝突して破損する可能性が高い。また、この砕氷船は、氷盤を押し割る鉛直方向の力がバルバスバウ形状によって制約されるので、砕氷能力が低く、氷盤の大きさ又は形状によって十分に砕氷できないおそれがある。
In general, ice sheets and ice hills with ice sheets folded up float about 10% above the water surface and about 90% below the water surface. Therefore, in a structure having a Barbassau-shaped bow lower part as in the icebreaker disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、非氷海域航行時では造波抵抗と波浪抵抗を低減させて航行性能を高めることができ、氷海域航行時では高い砕氷能力で連続砕氷航行することができる船舶を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve the navigation performance by reducing the wave-making resistance and the wave resistance when navigating in the non-ice sea area, and has a high ice breakage when navigating in the ice sea area. The purpose is to provide a ship capable of continuous icebreaking with its capacity.
上記従来技術の課題を解決するための手段として、(1)本発明に係る船舶は、先端面が下方に向かうにしたがい後方側へ傾斜させて形成され、氷海域航行時に喫水範囲となる船首上部と、先端面が前記船首上部の下端部から真下に向かって延伸させて形成され、非氷海域航行時に喫水範囲となる船首下部と、を有する船首部を備えていることを特徴とする。 As means for solving the above-mentioned problems of the prior art, (1) the ship according to the present invention is formed such that the front end surface is inclined rearward as it goes downward, and becomes the draft range when navigating the ice sea area. And a bow portion having a tip portion formed by extending downward from a lower end portion of the bow upper portion, and having a bow lower portion that becomes a draft range when navigating in a non-ice sea area.
(2)また、(1)の船舶において、前記船体には、前記船首上部又は前記船首下部が喫水範囲となるように船体トリムを調整する船体トリム調整手段が設けられていることを特徴とする。 (2) Further, in the ship of (1), the hull is provided with a hull trim adjusting means for adjusting a hull trim so that the upper part of the bow or the lower part of the bow is within a draft range. .
(3)また、(2)の船舶において、前記船体トリム調整手段は、前記船体の内部に設けられたバラストタンクであることを特徴とする。 (3) Further, in the ship of (2), the hull trim adjusting means is a ballast tank provided inside the hull.
(4)また、(3)の船舶において、前記バラストタンクは、前記船体の内部に少なくとも1つ設けられており、前記船首下部の形状に適合する形状で構成されたものを含むことを特徴とする。 (4) Further, in the ship of (3), at least one of the ballast tanks is provided inside the hull, and includes a shape configured to match the shape of the bow lower part. To do.
(5)また、(1)〜(4)の船舶において、前記船首上部の喫水範囲となる先端面は、水平面に対して10°以上40°以下の角度に傾斜させて形成されていることを特徴とする。 (5) Moreover, in the ship of (1)-(4), the front end surface used as the draft range of the said bow upper part is inclined and formed in the angle of 10 degrees or more and 40 degrees or less with respect to a horizontal surface. Features.
(6)また、(1)〜(5)の船舶において、前記船首下部の先端面は、下方に向かうにしたがい前方又は後方側に0°以上5°以下の角度に傾斜させて形成されていることを特徴とする。 (6) Moreover, in the ship of (1)-(5), the front end surface of the bow lower part is formed to be inclined at an angle of 0 ° or more and 5 ° or less forward or backward as it goes downward. It is characterized by that.
(7)また、(1)〜(6)の船舶において、前記船首下部の水平面内の開度は、前記船首上部の水平面内の開度よりも鋭角であることを特徴とする。 (7) Moreover, in the ship of (1)-(6), the opening degree in the horizontal plane of the said bow lower part is an acute angle rather than the opening degree in the horizontal plane of the said bow upper part, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、船首下部の先端面が船首上部の下端部から真下に向かって延伸させて形成されているので、非氷海域航行時に、波を前方に押し返すことなく、当該波を左右の側方に沿って逃すことができる。よって、波を蹴立てることなく掻き分けるように進むことができるので、造波抵抗と波浪抵抗を低減させることができ、航行性能を高めることができる。また、船首下部の先端面が船首上部の先端面よりも後方側に位置しているので、氷海域航行時に、船首下部の制約を受けることなく、船首上部の高い砕氷能力で連続砕氷航行することができる。 According to the present invention, the front end surface of the lower bow is formed by extending downward from the lower end of the upper bow. Can be missed along the side. Therefore, since it can progress so that it may be scraped without kicking a wave, wave resistance and wave resistance can be reduced, and navigation performance can be improved. In addition, since the tip of the lower part of the bow is located behind the tip of the upper part of the bow, it is possible to continue ice breaking with high ice breaking ability at the upper part of the ice without navigating the bow. Can do.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified as appropriate. Moreover, about the structure as described in each figure, the shape, a magnitude | size, arrangement | positioning, etc. can be suitably changed within the scope of the present invention.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態に係る船舶の全体図である。図2は、図1に示したII部の拡大図である。本実施の形態では、海上輸送又は海上交通において氷海域を航行できる船舶として、砕氷船を例に説明する。なお、本実施の形態における前方とは、船首に向かう方向をいい、後方とは、船尾に向かう方向をいう。
Embodiment.
FIG. 1 is an overall view of a ship according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion II shown in FIG. In the present embodiment, an icebreaker will be described as an example of a ship capable of navigating an ice sea area by sea transportation or sea transportation. In addition, the front in this Embodiment means the direction which goes to a bow, and back means the direction which goes to a stern.
図1に示すように、本実施の形態の船舶100は、船首部10、船体中央部11及び船尾部12で区画された船体1を備えている。船首部10は、船体1の前方部分を構成するものであり、先端部に向かって先細る形状で構成されている。船体中央部11は、用途に応じた構造を有している。例えば、海上輸送のためであれば、船体中央部11の内部に複数の船倉が形成されている。船尾部12には、船体1の後方部分を構成するものである。船尾部12の下部には、推進器5が設けられている。船体1には、必要に応じて、水平面に対し1°〜2°程度のイニシャルトリムが設けられている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、船首部10は、氷海域航行時に喫水範囲Aとなる船首上部2と、非氷海域航行時に喫水範囲Bとなる船首下部3と、を有している。喫水範囲Aとは、氷海域航行時に喫水線Xが位置する範囲である。喫水範囲Bは、非氷海域航行時に喫水線Yが位置する範囲である。喫水範囲Aと喫水範囲Bとの間には、喫水範囲Aと喫水範囲Bを切り離す離間範囲Cが設けられている。離間範囲Cを設けることで、喫水範囲Aと喫水範囲Bを明確にすることできる。
As shown in FIG. 2, the
喫水範囲Aは、一例として、氷盤6の厚さを想定し、喫水から船首上部2の下端部までの範囲が、氷盤6の没水している部分の量よりも広く確保できる高さ幅に設定される。例えば、喫水範囲Aは、氷盤6の厚さが60cm程度であれば、130cm程度の高さ幅を有する。
As an example, the draft range A assumes the thickness of the ice plate 6 and the height from the draft to the lower end of the bow
喫水範囲Bは、一例として、航行時における波wの振幅の中心に喫水線が位置するように、できるだけ幅広に設定される。例えば、喫水範囲Bは、波高が120cm程度であれば、140cm程度の高さ幅を有する。 As an example, the draft range B is set as wide as possible so that the draft line is located at the center of the amplitude of the wave w during navigation. For example, the draft range B has a height width of about 140 cm if the wave height is about 120 cm.
船首上部2は、先端面が下方に向かうにしたがい後方側へ傾斜させて形成された構成である。具体的には、船首上部2の喫水範囲Aとなる先端面が、水平面に対して10°以上40°以下の角度θ1に傾斜させて形成されている。船舶100は、氷海域航行時に、氷盤6に船首部10を乗り上げて、船首上部2の喫水範囲Aで鉛直方向の荷重をかけ、氷盤6を押し割りながら連続砕氷航行する。喫水範囲Aとなる先端面を、水平面に対して10°以上40°以下の角度に傾斜させた理由は、船首上部2の先端面を傾斜させるほど、垂直分力が大きくなり砕氷能力が高まるためである。なお、船首上部2の喫水範囲Aの先端面は、水平面に対して20°以上30°以下の角度に傾斜させることがより好ましい。
The bow
一方、船首下部3は、先端面が船首上部2の下端部から真下に向かって延伸させて形成された構成である。真下とは、鉛直方向に対して、前方側及び後方側に0°以上5°以下の範囲の角度θ2に傾けた状態も含まれることをいう。実施の形態1における船首下部3の先端面は、下方に向かうにしたがい後方側に0°以上5°以下の角度に傾斜させて形成されている。船舶100は、非氷海域航行時に、船首部10が若干上向きとなるように船体トリムを調整する。そのような状態であっても、上記傾斜角度を設けることで、船首下部3の先端面が水面に対して略垂直となるようにすることができる。なお、好ましくは、船首下部3の先端面を、下方に向かうにしたがい後方側に0°以上3°以下の角度で傾斜させる。より好ましくは、船首下部3の先端面を、下方に向かうにしたがい後方側に0°以上2°以下の角度で傾斜させる。
On the other hand, the bow
船舶100は、船首下部3の先端面が、船首上部2の下端部から真下に向かって延伸させて形成された構成なので、非氷海域を航行する場合に、波を前方に押し返すことなく左右の側方に沿って逃すことができる。つまり、船舶100は、波を蹴立てることなく掻き分けるように進むことができるので、造波抵抗と波浪抵抗を減少させることができ、非氷海域での航行性能を高めることができる。
The
また、氷海域を航行する場合においては、船首下部3で砕氷片を船体1の左右側方に分散させながら進むことができる。よって、船舶100は、砕氷片が船底に潜り込む事態を防止できるので、氷海域の航行を良好に行うことができる。
Further, when navigating in the ice sea area, the ice break can be advanced while being distributed to the left and right sides of the hull 1 in the
また、船舶100は、船首下部3の先端面が船首上部2の先端面よりも後方側に位置しているので、氷海域航行時に、船首下部3の制約を受けることなく、該船首上部2の砕氷能力を十分に発揮することができ、高い砕氷能力で連続砕氷航行することができる。また、船舶100は、船首下部3の先端面が船首上部2の先端面よりも後方側に位置することで、船首上部2で氷盤6を砕氷する前に、船首下部3が水面下の該氷盤6に衝突することもない。よって、船舶100は、水面下の氷盤6によって船首下部3が損傷する事態を防止できるから、長期に亘り健全な状態を維持することができる。
In addition, since the tip surface of the bow
また、一般に、船舶100は、船体1の船長を長くすることで、推進性能を向上させることができる。本実施の形態の船舶100では、船首下部を後方側に大きく傾斜させた従来の構造と比べて、船体下部の船長を長くできるので、推進性能を向上させることができる。
In general, the
更に、船舶100は、氷盤6に船首部10を乗り上げて鉛直方向の荷重をかけて、氷盤6を押し割る構成であるが、該氷盤6が大きいと押し割れずに、船体1ごと氷盤6の上に乗り上げて、身動きがとれなくなってしまうおそれがある。本実施の形態の船舶100では、船体1が氷盤6に過度に乗り上げようとすると、船首下部3が水面下の位置する氷盤6に突き当たり、乗り上げを抑制することができる。
Further, the
なお、船首下部3の先端面は、下方に向かうにしたがい前方に0°以上5°以下の角度で傾斜させて形成してもよい。船体1の形状又は船舶100の航行状況によっては、前方に0°以上5°以下の角度で傾斜させることが好適な場合があるからである。なお、好ましくは、船首下部3の先端面を、下方に向かうにしたがい前方に0°以上3°以下の角度で傾斜させる。より好ましくは、船首下部3の先端面を、下方に向かうにしたがい前方に0°以上2°以下の角度で傾斜させる。
In addition, you may form the front end surface of the bow
図3は、本発明の実施の形態に係る船舶の船首部の水平面内の開度を模式的に示した説明図である。図3に示すように、本船の船首下部3の先端部から例えば水線長Lの1/20程度の距離(水線長Lの5%程度の距離でもよい)における船首下部3の水平面内の開度θ3は、本船の船首上部2の先端部から例えば水線長Lの1/20程度の距離(水線長Lの5%程度の距離でもよい)における船首上部2の水平面内の開度θ4よりも鋭角である。例えば、船首下部3の水平面内の開度θ3は、40°以下である。より好ましくは30°以下である。船首下部3は、波を前方に押し返すことなく、左右の側方に沿って逃すために、船首上部2の水平面内の開度θ4よりも鋭角にしている。一方、船首上部2の水平面内の開度θ4を大きくしている理由は、氷盤6の広範囲にわたって鉛直方向の荷重をかける必要があるからである。なお、水線長Lとは計画喫水に於ける水線長を意味する。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the opening in the horizontal plane of the bow portion of the ship according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the horizontal plane of the bow
また、図1に示すように、船体1には、喫水範囲が船首上部2又は船首下部3となるように船体トリムを調整する船体トリム調整手段4が設けられている。船体トリム調整手段4は、船体1の内部に設けられたバラストタンク4a〜4cである。バラストタンク4a〜4cは、図示例の場合、船首部10と、船体中央部11と、船尾部12とにそれぞれ設けられている。バラストタンク4a〜4cに海水を注排水することで、船体トリムを調整することができる。但し、船体トリム調整手段4は、バラストタンク4a〜4cによってのみ構成されるものではない。船体トリム調整手段4は、例えば船体1に積んだ貨物の重量、及び燃料タンクの重量等によって船体トリムを調整する場合も含む。要するに、船体トリム調整手段4は、バラストタンク4a〜4cを主として船体トリムを調整する構成であるが、船体トリムを調整することができる他の構成があれば、当該構成も含むものである。
As shown in FIG. 1, the hull 1 is provided with a hull trim adjusting means 4 that adjusts the hull trim so that the draft range is the
なお、船首部10に設けられたバラストタンク4aは、船首下部3の形状に適合する形状で構成されている。つまり、本実施の形態の船舶100では、船首下部3を後方側に大きく傾斜させた従来の構造と比べて、船首部10の先端部により近い位置に大きなバラストタンク4aを配置することができるので、船体トリムの調整の効果を高めることができる。
The
上記したように、本実施の形態に係る船舶100は、氷海域航行時において、船首上部2が喫水範囲Aとなるように船体トリム調整手段4で船体トリムを調整する構成である。船舶100は、船首下部3の先端面が船首上部2の先端面よりも後方側に位置しているので、氷海域航行時に、船首下部3の制約を受けることなく、船首上部2が砕氷能力を十分に発揮することができ、高い砕氷能力で連続砕氷航行することができる。
As described above, the
一方、本実施の形態に係る船舶100は、非氷海域航行時において、船首下部が喫水範囲Bとなるように船体トリム調整手段4で船体トリムを調整する構成である。船舶100は、船首下部3の先端面が船首上部2の下端部から真下に向かって延伸させて形成されているので、非氷海域航行時に、波を前方に押し返すことなく、当該波を左右の側方に沿って逃すことができる。よって、船舶100は、波を蹴立てることなく掻き分けるように進むことができるので、造波抵抗と波浪抵抗を低減させることができ、航行性能を高めることができる。
On the other hand, the
以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。本実施の形態の船舶100は、砕氷船を例に説明したが、これに限定されず、例えば耐氷船でもよいし、その他の船舶でも同様に実施できる。また、本実施の形態に係る船舶100の上記構成は一例であって、他の構成要素を含んでもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
Although the present invention has been described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above. Although the
1 船体、2 船首上部、3 船首下部、4 船体トリム調整手段、4a、4b、4c バラストタンク、5 推進器、6 氷盤、10 船首部、11 船体中央部、12 船尾部、100 船舶。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull, 2 bow upper part, 3 bow lower part, 4 hull trim adjustment means, 4a, 4b, 4c ballast tank, 5 propulsion device, 6 ice board, 10 bow part, 11 hull center part, 12 stern part, 100 ship.
上記従来技術の課題を解決するための手段として、(1)本発明に係る船舶は、先端面が下方に向かうにしたがい後方側へ傾斜させて形成され、氷海域航行時に喫水範囲となる船首上部と、先端面が前記船首上部の下端部から真下に向かって直線状に延伸させて形成され、非氷海域航行時に喫水範囲となる船首下部と、を有する船首部を備えていることを特徴とする。
(2)また、(1)の船舶において、船体にイニシャルトリムが設けられていることを特徴とする。
As means for solving the above-mentioned problems of the prior art, (1) the ship according to the present invention is formed such that the front end surface is inclined rearward as it goes downward, and becomes the draft range when navigating the ice sea area. And a bow portion having a tip portion formed by linearly extending from a lower end portion of the bow upper portion to a straight line and being a draft range when sailing in a non-ice sea area, To do.
(2) Further, in the ship of (1), an initial trim is provided on the hull.
(3)また、(1)又は(2)の船舶において、船体には、前記船首上部又は前記船首下部が喫水範囲となるように船体トリムを調整する船体トリム調整手段が設けられていることを特徴とする。 (3) Further, in the vessels (1) or (2), the hull, the hull trim means the bow top or the bow lower adjusts the hull trim so that draft range is provided It is characterized by.
(4)また、(3)の船舶において、前記船体トリム調整手段は、前記船体の内部に設けられたバラストタンクであることを特徴とする。 ( 4 ) Further, in the ship of ( 3 ), the hull trim adjusting means is a ballast tank provided in the hull.
(5)また、(4)の船舶において、前記バラストタンクは、前記船体の内部に少なくとも1つ設けられており、前記船首下部の形状に適合する形状で構成されたものを含むことを特徴とする。
(6)また、(3)の船舶において、前記船体トリム調整手段は、前記船体の内部に設けられた燃料タンクであることを特徴とする。
( 5 ) Further, in the ship of ( 4 ), at least one of the ballast tanks is provided inside the hull, and includes a shape configured to match the shape of the bow lower part. To do.
(6) Further, in the ship of (3), the hull trim adjusting means is a fuel tank provided inside the hull.
(7)また、(1)〜(6)の船舶において、前記船首上部の喫水範囲となる先端面は、水平面に対して10°以上40°以下の角度に傾斜させて形成されていることを特徴とする。 ( 7 ) Moreover, in the ship of (1)-( 6 ), the front end surface used as the draft range of the said bow upper part is inclined and formed in the angle of 10 degrees or more and 40 degrees or less with respect to a horizontal surface. Features.
(8)また、(1)〜(7)の船舶において、前記船首下部の先端面は、下方に向かうにしたがい前方又は後方側に0°以上5°以下の角度に傾斜させて形成されていることを特徴とする。 ( 8 ) Moreover, in the ship of (1)-( 7 ), the front end surface of the bow lower part is formed to be inclined at an angle of 0 ° or more and 5 ° or less forward or backward as it goes downward. It is characterized by that.
(9)また、(1)〜(8)の船舶において、前記船首下部の水平面内の開度は、前記船首上部の水平面内の開度よりも鋭角であることを特徴とする。 ( 9 ) Moreover, in the ship of (1)-( 8 ), the opening degree in the horizontal surface of the said bow lower part is an acute angle rather than the opening degree in the horizontal surface of the said bow upper part, It is characterized by the above-mentioned.
図2に示すように、船首部10は、氷海域航行時に喫水範囲Aとなる船首上部2と、非氷海域航行時に喫水範囲Bとなる船首下部3と、を有している。喫水範囲Aとは、氷海域航行時に喫水線Xが位置する範囲である。喫水範囲Bは、非氷海域航行時に喫水線Yが位置する範囲である。喫水範囲Aと喫水範囲Bとの間には、喫水範囲Aと喫水範囲Bを切り離す離間範囲Cが設けられている。離間範囲Cを設けることで、喫水範囲Aと喫水範囲Bを明確にすることができる。
As shown in FIG. 2, the
Claims (7)
先端面が前記船首上部の下端部から真下に向かって延伸させて形成され、非氷海域航行時に喫水範囲となる船首下部と、を有する船首部を備えていることを特徴とする、船舶。 The top of the bow, which is formed by inclining backward as the tip surface goes downward, becomes the draft range when navigating the ice sea area,
A ship having a bow portion having a tip surface formed by extending downward from a lower end portion of the bow upper portion and having a bow lower portion that becomes a draft range when navigating in a non-ice sea area.
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