JP2023130867A - Vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、船舶に関するものである。 The present disclosure relates to ships.
海洋などでは、風浪とうねりが混在する波浪が発生する。海洋を航行する船舶は、波浪により船首側が上下動(ピッチング)し、航行抵抗が増加する。従来、波浪が発生しているときの船舶の航行抵抗の増加を低減させる技術として、例えば、下記特許文献に記載されているものがある。 In the ocean, waves are a mixture of wind waves and swells. When a ship sails on the ocean, the bow side of the ship moves up and down (pitching) due to waves, increasing navigational resistance. Conventionally, there are techniques described in the following patent documents, for example, as techniques for reducing the increase in navigational resistance of a ship when waves are occurring.
平水中における船舶の航行抵抗の増加を低減する技術として、上述したように、船体の船首の両側に船長方向に沿って水平な板部材を設けるものがある。しかし、波浪中における船舶の航行抵抗の増加をさらに低減したいという要望がある。 As described above, as a technique for reducing the increase in navigational resistance of a ship in flat water, there is a technique in which horizontal plate members are provided on both sides of the bow of the ship along the ship's length. However, there is a desire to further reduce the increase in navigational resistance of ships during waves.
本開示は、上述した課題を解決するものであり、平水中抵抗を増加させることなく波浪中抵抗増加を低減させることを可能とする船舶を提供することを目的とする。 The present disclosure solves the above-mentioned problems, and aims to provide a ship that can reduce the increase in resistance during waves without increasing the resistance in normal water.
上記の目的を達成するための本開示の船舶は、船体の左舷および右舷における船首側に平水中航行時の水面上昇位置より高さ方向の上方で船長方向に沿って設けられる縦揺れ抑制部材を有し、前記縦揺れ抑制部材は、一部が前記船体の表面から離間して配置される。 In order to achieve the above object, the ship of the present disclosure includes a pitching suppressing member provided on the bow side of the port and starboard sides of the ship body along the ship's length above the water level rise position during smooth water navigation. The pitching suppressing member is partially spaced apart from the surface of the hull.
本開示の船舶によれば、平水中抵抗を増加させることなく、波浪中抵抗増加を低減させることができる。 According to the ship of the present disclosure, increase in resistance during waves can be reduced without increasing resistance in normal water.
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to this embodiment, and if there are multiple embodiments, the present disclosure also includes a configuration in which each embodiment is combined. In addition, the components in the embodiments include those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in the so-called equivalent range.
<船舶>
本実施形態の船舶を表す概略側面図である。
<Ship>
It is a schematic side view showing a ship of this embodiment.
本実施形態の船舶は、高速で航行する高速船が好ましいが、その他の種類の船舶であってもよい。船舶は、例えば、巡視艇、旅客船(カーフェリーを含む)、自動車運搬船、コンテナ船、バルクキャリア、大型石油タンカー(VLCC,ULCC)、LNG船やLPG船などである。 The ship of this embodiment is preferably a high-speed ship that travels at high speed, but may be other types of ships. Examples of ships include patrol boats, passenger ships (including car ferries), car carriers, container ships, bulk carriers, large oil tankers (VLCC, ULCC), LNG ships, LPG ships, and the like.
図1に示すように、船舶10は、船体11を有する。船体11は、船首12と、船尾13と、船底14と、左舷15と、右舷16を有する。以下の説明では、船体11の前後方向を船長方向Xとし、船体11の左右方向を船幅方向Yとし、船体11の上下方向を船高方向Z方向として説明する。また、船体11の船幅方向Yにおける中心位置をセンターラインCLとし、船体11における積荷の積載限界を示す喫水線を満載喫水線WLとして説明する。
As shown in FIG. 1, a
船体11は、船尾13側に隔壁21により機関室22が区画され、機関室22は、主機関(例えば、ディーゼルエンジン)23が配置される。主機関23は、船長方向Xの後方に延びる出力軸24にプロペラ25が連結される。プロペラ25は、主機関23により駆動回転し、船体11の推進力を得ることができる。なお、本実施形態では、推進装置を主機関23、出力軸24、プロペラ25などとしたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、ウォータジェットなどであってもよい。
The
船体11は、船尾13に舵駆動装置26が設けられる。舵駆動装置26は、船高方向Zの下方に延びる舵軸27に舵28が連結される。舵28は、舵駆動装置26により回動し、船体11の進行方向を制御することができる。
The
船体11は、船首12の下部にバルブ(バルバスバウ)29が設けられる。バルブ29は、船体11の造波抵抗を低減することができる。バルブ29は、満載喫水線WLよりも下方に設けられる。但し、船体11にバルブ29を設けなくてもよい。
The
また、船体11は、船首12側に縦揺れ抑制部材30が設けられる。縦揺れ抑制部材30は、平面視がV字形状をなし、船首12から左舷15および右舷16に向けて延びるように設けられる。船体11の船首12および縦揺れ抑制部材30は、センターラインCLに対して左右対称形状である。
Further, the
<縦揺れ抑制部材の構成>
図2は、船舶の船首を表す概略平面図、図3は、図2のIII-III断面図、図4は、図2のIV-IV断面図、図5は、縦揺れ抑制部材の変形例を表す断面図である。
<Configuration of pitching suppression member>
2 is a schematic plan view showing the bow of the ship, FIG. 3 is a sectional view taken along III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along IV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 is a modification of the pitching suppression member. FIG.
図1から図4に示すように、縦揺れ抑制部材30は、船体11の左舷15および右舷16における船首12側に満載喫水線WLより船高方向Zの上方で船長方向Xに沿って設けられる。具体的に、縦揺れ抑制部材30は、船舶10の代表的な速度として、設計時に設定されている航海速力によって波のない状態である平水中を航行するときに生じる水面の盛り上がり位置よりも高い位置に配置される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
縦揺れ抑制部材30は、平面視(図2参照)がV字形状をなす。縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xの一端部が船首12に固定され、船長方向Xの他端部が船体11の表面11aに固定され、船長方向Xの中間部が船体11の表面11aから離間する。
The
すなわち、縦揺れ抑制部材30は、左舷15側に配置される左舷側部材31と、右舷16側に配置される右舷側部材32とを有し、左舷側部材31の一端部31aと右舷側部材32の一端部32aがV字形状をなすように連結部33により連結される。縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xの一端部である連結部33が第1支持部材34により船首12に固定される。
That is, the
また、縦揺れ抑制部材30は、左舷側部材31の船長方向Xの他端部31bが左舷15側における船体11の表面11aに直接固定され、左舷側部材31の船長方向Xの中間部が第2支持部材35により左舷15側における船体11の表面11aに固定される。縦揺れ抑制部材30は、右舷側部材32の船長方向Xの他端部32bが右舷16側における船体11の表面11aに直接固定され、右舷側部材32の船長方向Xの中間部が第2支持部材36により右舷16側における船体11の表面11aに固定される。この場合、左舷側部材31の他端部31bと右舷側部材32の他端部32bは、船体11の表面11aに対して段差なく滑らかに連続する。
Further, in the
そのため、船体11の表面11aと、縦揺れ抑制部材30の内面30aとの間に隙間Sが形成される。隙間Sは、左舷15側における船体11の表面11aと左舷側部材31との間に設けられる隙間S1.S2と、右舷16側における船体11の表面11aとの間に設けられる隙間S3,S4とを有する。隙間S1は、第1支持部材34と第2支持部材35との間に位置し、隙間S2は、第2支持部材35と、他端部31bとの間に位置する。隙間S3は、第1支持部材34と第2支持部材36との間に位置し、隙間S4は、第2支持部材36と、他端部32bとの間に位置する。
Therefore, a gap S is formed between the
縦揺れ抑制部材30は、矩形断面形状をなし、船幅方向Yの長さが船高方向Zの長さより長い方が好ましい。但し、縦揺れ抑制部材30は、矩形断面形状に限らず、多角断面形状や円形断面形状または楕円形断面形状などであってもよい。そして、縦揺れ抑制部材30は、船体11の表面11aから船幅方向Yの外方へ突出する張出長さWaが、船長Lの0.2%~1.0%の範囲が好ましく、船体11の表面11aと縦揺れ抑制部材30との船幅方向Yの隙間Sにおける隙間長さWbが、張出長さWaの20%~50%の範囲が好ましい。また、隙間長さWbは、船長Lの0.04%~0.5%範囲が好ましい。但し、張出長さWaや隙間長さWbは、上述した範囲に限定されるものではなく、船舶10の種類や船体11の形状などにより適宜設定すればよいものである。
It is preferable that the
また、縦揺れ抑制部材30における張出長さWaと隙間長さWbは、船長方向Xに一定とすることが好ましいが、船長方向Xの後方側に向けて徐々に大きくなるようにしてもよい。なお、縦揺れ抑制部材30は、他端部31b,32bが船体11の表面11aに対して段差なく滑らかに連続するため、張出長さWaと隙間長さWbは、他端部31b,32bで小さくなる。
Further, the overhang length Wa and the gap length Wb in the
縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xの長さLaが船長Lの3%~7%の範囲である。この場合、縦揺れ抑制部材30は、左舷側部材31と右舷側部材32を連結部33により連結されたものとしたが、左舷側部材31と右舷側部材32を別部材として構成してもよい。さらに、左舷側部材31と右舷側部材32を複数部材から構成してもよい。すなわち、縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xに沿って一体に連続して設けてもよいし、断続的に設けてもよい。また、第1支持部材34および第2支持部材35,36の位置も上述した位置に限定されるものではない。
The length La of the
また、縦揺れ抑制部材30は、船体11の表面11aから船幅方向Yへ突出する方向が満載喫水線WLに平行な第1線L1に沿って配置される。但し、船体11の表面11aから縦揺れ抑制部材30が突出する方向は第1線L1に沿ったものに限定されない。例えば、図5に示すように、縦揺れ抑制部材30は、船体11の表面11aに直交する外方へ突出する第2線L2に沿って配置されていてもよい。
Further, the
すなわち、縦揺れ抑制部材30は、船体11の表面11aから船幅方向Yへ突出する方向が、船体11の表面11aから船幅方向Yへ突出する第1線L1と、船体11の表面11aに直交する外方へ突出する第2線L2との範囲の角度θに設けられことが好ましい。但し、縦揺れ抑制部材30の角度は、必ずしもこの角度θの範囲に設ける必要はなく、船舶10の種類や船体11の形状などにより適宜設定すればよいものである。
In other words, the
また、縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xに沿う方向が満載喫水線WLと平行をなすように配置される。但し、縦揺れ抑制部材30は、必要に応じて、前端に対して後端が船高方向Zの上方に位置するように傾斜させてもよい。この場合、縦揺れ抑制部材30は、船長方向Xに向けて直線形状であってもよいし、下方に突出するような屈曲形状や湾曲形状であってもよい。さらに、縦揺れ抑制部材30は、内面33aの下端部に隙間Sの幅が下方に向けて広がるようなテーパ部や湾曲部を設けてもよい。
Moreover, the
<縦揺れ抑制部材の作用>
図6は、縦揺れ抑制部材の作用を説明するための船舶の船首を表す側面図である。
<Effect of pitching suppression member>
FIG. 6 is a side view showing the bow of the ship for explaining the action of the pitching suppressing member.
図6に示すように、船舶10は、波浪のない平水中航行時に、水面の盛り上がりW1は、縦揺れ抑制部材30の下面までは到達せず、縦揺れ抑制部材30が航行の抵抗になることはない。一方、船舶10は、波浪がある波浪中航行時に、波浪の影響を受けた海水が縦揺れ抑制部材30の下面に衝突し、船体11における縦揺れが低減される。
As shown in FIG. 6, when the
すなわち、波浪の影響を受けた海水は、船体11の表面11aを伝って縦揺れ抑制部材30の下面に到達する、そして、一部の海水W2が縦揺れ抑制部材30の下面に衝突して下降し、一部の海水W3が縦揺れ抑制部材30の隙間Sを通って上昇する。このとき、海水W3が縦揺れ抑制部材30の隙間Sを通過することで流速が上がり、海水W3と船体11の表面11aおよび縦揺れ抑制部材30の内面30aとの間の抵抗が増加する。すると、船体11における船首12側が上下動する縦揺れ(ピッチング)は、ダンピング効果により減衰される。その結果、船舶10は、波浪中航行時であっても、船舶10における船首12側の縦揺れ(ピッチング)が抑制され、安定した航行を実現することができる。
That is, seawater affected by waves travels along the
[本実施形態の作用効果]
第1の態様に係る船舶は、船体11の左舷15および右舷16における船首12側に
平水中航行時の水面上昇位置より高さ方向(船高方向Z)の上方で船長方向Xに沿って設けられる縦揺れ抑制部材30を有し、縦揺れ抑制部材30は、一部が船体11の表面11aから離間して配置される。
[Actions and effects of this embodiment]
The ship according to the first aspect is provided with a vessel located on the
第1の態様に係る船舶によれば、波浪中航行時における波は、船体11の表面11aを伝って縦揺れ抑制部材30に到達し、一部が縦揺れ抑制部材30の隙間Sを通って上昇する。このとき、海水が縦揺れ抑制部材30の隙間Sを通過することで流速が上がり、抵抗が増加することで、船体11における船首12の縦揺れ(ピッチング)がダンピング効果により減衰される。その結果、船舶10の平水中抵抗を増加させることなく波浪中抵抗増加を低減させることができる。
According to the ship according to the first aspect, waves during navigation in waves travel along the
第2の態様に係る船舶は、縦揺れ抑制部材30における船長方向Xの一端部が船首12に固定され、船長方向Xの他端部が船体11の表面11aに固定され、船長方向Xの中間部が船体11の表面11aから離間する。これにより、船体11と縦揺れ抑制部材30との間に適切な位置に隙間Sを形成することができる。
In the ship according to the second aspect, one end of the
第3の態様に係る船舶は、縦揺れ抑制部材30の平面視がV字形状をなし、船長方向Xの一端部が第1支持部材34により船首12に固定され、船長方向Xの各他端部が第2支持部材35,36により左舷15側および右舷16側における船体11の表面11aに固定される。これにより、船体11と縦揺れ抑制部材30との間に適量幅の隙間Sを形成することができると共に、船体11に対して縦揺れ抑制部材30を適切な強度をもって固定することができる。
In the ship according to the third aspect, the
第4の態様に係る船舶は、縦揺れ抑制部材30が船体11の表面11aから船幅方向Yへ突出する張出長さWaが、船長Lの0.2%~1.0%の範囲であり、船体11の表面11aと縦揺れ抑制部材30との船幅方向Yの隙間長さWbが、張出長さWaの20%~50%の範囲である。これにより、縦揺れ抑制部材30が適切な幅となり、船体11における船首12の縦揺れを効果的に減衰させることができる。
In the ship according to the fourth aspect, the projecting length Wa of the
第5の態様に係る船舶は、縦揺れ抑制部材30が、船体11の表面11aから船幅方向Yへ突出する第1線L1と、船体11の表面11aに直交する外方へ突出する第2線L2との範囲の角度θに設けられる。これにより、縦揺れ抑制部材30が適切な角度となり、船体11における船首12の縦揺れを効果的に減衰させることができる。
In the ship according to the fifth aspect, the
第6の態様に係る船舶は、縦揺れ抑制部材30における船長方向Xの長さが船長Lの3%~7%の範囲である。これにより、縦揺れ抑制部材30が適切な長さとなり、船体11における船首12の縦揺れを効果的に減衰させることができる。
In the ship according to the sixth aspect, the length of the
10 船舶
11 船体
11a 表面
12 船首
13 船尾
14 船底
15 左舷
16 右舷
30 縦揺れ抑制部材
31 左舷側部材
31a 一端部
31b 他端部
32 右舷側部材
32a 一端部
32b 他端部
33 連結部
34 第1支持部材
35,36 第2支持部材
S,S1,S2,S3,S4 隙間
X 船長方向
Y 船幅方向
Z 船高方向
CL センターライン
WL 満載喫水線
L 船長
Wa 張出長さ
Wb 隙間長さ
θ 角度
10
Claims (6)
前記縦揺れ抑制部材は、一部が前記船体の表面から離間して配置される、
船舶。 A pitching suppressing member is provided on the bow side of the port and starboard sides of the hull, and is provided along the ship's length above the water level rise position during smooth water navigation,
The pitching suppressing member is arranged such that a part thereof is spaced apart from the surface of the hull.
ship.
請求項1に記載の船舶。 The pitching suppressing member has one end in the longitudinal direction fixed to the bow, the other end in the longitudinal direction fixed to the surface of the hull, and an intermediate part in the longitudinal direction spaced apart from the surface of the hull.
A ship according to claim 1.
請求項2に記載の船舶。 The pitching suppressing member has a V-shape in plan view, one end in the longitudinal direction is fixed to the bow by a first support member, and each other end in the longitudinal direction is fixed to the port side and the port side by a second support member. fixed to the surface of the hull on the starboard side;
A ship according to claim 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の船舶。 The pitching suppressing member has a projecting length protruding from the surface of the hull in the width direction of the ship in a range of 0.2% to 1.0% of the ship's ship length, and the pitching suppressing member The gap length in the ship width direction is in the range of 20% to 50% of the overhang length,
A ship according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の船舶。 The pitching suppressing member is provided at an angle within a range of a first line protruding from the surface of the hull in the transverse direction and a second line protruding outward perpendicular to the surface of the hull,
A ship according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の船舶。 The length of the pitching suppressing member in the ship's ship direction is in the range of 3% to 7% of the ship's ship's ship.
A ship according to any one of claims 1 to 5.
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