JP2023170395A - 船舶 - Google Patents

Abstract

【課題】船体抵抗を低減することができる船舶を提供する。【解決手段】船舶は、船尾端面と、船尾端面に連なる船尾底面と、を備え、船尾底面は、船幅方向にわたって広がり、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜する主底面と、主底面の後端部の船幅方向中央部に設けられて、船尾側に向かうにしたがって下方に延びる傾斜面及び、傾斜面の船尾側に接続されて船尾端面と面一をなす後面を有する船尾下部と、を備え、主底面と船尾下部とが、これら主底面と船尾下部との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。【選択図】図２

Description

本開示は、船舶に関する。

特許文献１には、三角形断面の付加部材を既存のトランサムスターン船尾端に付設した船舶が開示されている。この付加部材は、船尾端から後方に突出し、水平からやや後方下がりに傾斜している。これにより、船舶が航行する際の造波抵抗が低減される。

特許第３４９０３９２号公報

ところで、近年の船舶では、燃費性向上による運航コストの低減がより一層求められている。このため、航走時の船体抵抗低減が重要となり、上述した従来の船尾形状を改良して船体抵抗をさらに低減することが望まれている。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、船体抵抗を低減することができる船舶を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る船舶は、船尾端面と、前記船尾端面に連なる船尾底面と、を備え、前記船尾底面は、船幅方向にわたって広がり、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜する主底面と、前記主底面の後端部の船幅方向中央部に設けられて、船尾側に向かうにしたがって下方に延びる傾斜面及び、該傾斜面の船尾側に接続されて前記船尾端面と面一をなす後面を有する船尾下部と、を備え、前記主底面と前記船尾下部とが、これら前記主底面と前記船尾下部との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。

本開示の船舶によれば、船体抵抗を低減することができる。

本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。 本開示の実施形態に係る船舶の船尾を示す下方斜視図である。 本開示の実施形態に係る船舶の船尾を後方から見た図である。 本開示の実施形態に係る船舶の船尾を下方から見た図である。 本開示の実施形態に係る船舶の船尾を側方から見た図である。 本開示の実施形態に係る船舶についてフルード数に対する剰余抵抗係数の変化を示す図である。

以下、本開示の実施形態に係る船舶１について、図１から図６を参照して説明する。本実施形態では、船舶１として、痩せ型で航海速力の速い船舶を一例に説明する。このような船舶１の例として、ＲＯＰＡＸ等のフェリー、客船、コンテナ船、自動車専用船（ＰＣＴＣ；Ｐｕｒｅ Ｃａｒ ａｎｄ Ｔｒｕｃｋ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＲＯＲＯ船等の貨物船が挙げられる。

（船舶）
図１に示すように、船舶１は、トランサムスターン構造の船舶である。船舶１は、進行方向Ｄ１に細長い形状に形成されている。すなわち、船舶１の船長方向は、船舶１の進行方向Ｄ１と一致している。
以下、船舶１の進行方向Ｄ１と直交する方向、かつ、水平面に沿う方向を船幅方向Ｄ２と称する場合がある。

図１、図２に示すように、船舶１は、船体２と、推進器２０と、舵３０と、を備える。

（船体）
船体２は、舷側３と、船底４と、上甲板５と、船首６と、船尾１０と、を備える。

舷側３は、船幅方向Ｄ２に対向して一対設けられている。各舷側３は、進行方向Ｄ１に延びている。船底４は、一対の舷側３の下側部分を接続している。船底４は、舷側３と同様に進行方向Ｄ１に延びている。船底４と舷側３との境界は、図２に破線で図示されているが、船底４と舷側３は、これら船底４と舷側３との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。上甲板５は、一対の舷側３の上部に亘って設けられている。上甲板５は、舷側３と同様に進行方向Ｄ１に延びている。上甲板５には、船橋等、不図示の上部構造が設置される。船首６は、船体２の進行方向Ｄ１前側に位置している。船尾１０は、船体２の進行方向Ｄ１後側に位置している。船首６と船尾１０とは、舷側３、船底４、及び上甲板５によって接続されている。
これら舷側３、船底４、上甲板５、船首６及び船尾１０により、船体２は箱型に形成されている。

以下、船舶１の進行方向Ｄ１前側を「船首側」と称し、船舶１の進行方向Ｄ１後側を「船尾側」と称して説明する。

（船尾）
船尾１０は、船尾端面１１と、船尾底面１２と、を備える。

（船尾端面）
船尾端面１１は、鉛直上下方向に延びる平面状に形成されている。本実施形態では、船尾端面１１は、進行方向Ｄ１（船長方向）と直交している。船尾端面１１は、船体２の進行方向Ｄ１に延びる船体中心線Ｃを基準として左右対称に形成されている。船尾端面１１の船幅方向Ｄ２の寸法は、下方に向かうにしたがって、次第に小さくなっている。船尾端面１１の下縁は、船尾側から見て下方に張り出すように湾曲したドーム状に形成されている。

（船尾底面）
船尾底面１２は、船尾端面１１に連なっている。また、船尾底面１２は、舷側３及び船底４に連なっている。
船尾底面１２の形状の詳細については、後述する。

（推進器）
推進器２０は、船尾底面１２の下方に設けられている。本実施形態の推進器２０は、プロペラ２１である。

本実施形態の船尾１０は、いわゆる１軸船尾である。プロペラ２１は、下方から見て、船体中心線Ｃ上に１基配置されている。プロペラ２１は、プロペラ軸２２を介して船底４に接続されている。プロペラ軸２２は、進行方向Ｄ１に延びている。プロペラ軸２２は、船底４を貫通している。プロペラ軸２２の前端部は、船底４内に設けられた不図示の原動機に接続されている。プロペラ２１には、プロペラ軸２２を介して船底４内の原動機の駆動力が伝達される。プロペラ２１は、原動機の駆動力によって回転する。プロペラ２１の回転によって、船舶１に推進力が生じる。
なお、船舶１は、１軸船尾及び１基のプロペラ２１に代えて、センタースケグと、２基のプロペラ２１または２基のアジマス推進器と、を有してもよい。

（舵）
舵３０は、プロペラ２１よりも船尾側に位置している。舵３０は、下方から見て船体中心線Ｃに沿って設けられている。舵３０は、舵柱３１を介して船尾底面１２に装着されている。舵柱３１は、船尾底面１２から下方に突出している。舵柱３１の下端には、舵３０の上端の前部が接続されている。舵３０は、舵柱３１回りに角度変更可能に設けられている。

以下、満載喫水線ＷＬと船首６との交点を通り、上下方向に延びる垂線を前部垂線Ｆ．Ｐ．と称し、舵柱３１の中心軸を通り上下方向に延びる垂線を後部垂線Ａ．Ｐ．と称する。また、前部垂線Ｆ．Ｐ．と後部垂線Ａ．Ｐ．との間の進行方向Ｄ１の距離を垂線間長Ｌｐｐと称する。また、プロペラ２１の中心を通り上下方向に延びる垂線をプロペラ中心垂線Ｐ．Ｃ．と称する。また、船尾底面１２の後端を船尾端Ａ．Ｅ．と称する。

（船尾底面の形状の詳細）
以下、図２、及び図３から図５を参照して船尾底面１２の形状の詳細について説明する。
図２に示すように、船尾底面１２は、主底面１３と、船尾下部１４と、を備える。

（主底面）
主底面１３は、船底４に滑らかに接続されている。主底面１３は、船底４の後端から船尾端面１１に向けて進行方向Ｄ１後側に延びている。以下、主底面１３の前端を通る垂線をＡ－Ａ線と定義する。Ａ－Ａ線は、進行方向Ｄ１でプロペラ中心垂線Ｐ．Ｃ．と後部垂線Ａ．Ｐ．との間に位置している。

主底面１３と舷側３との境界は、図２で破線で図示されているが、主底面１３と舷側３は、これら主底面１３と舷側３との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。同様に、主底面１３と船底４との境界は、図２に破線で図示されているが、主底面１３と船底４は、これら主底面１３と船底４との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。

図３では、船尾側から見た、船尾端面１１及び、船尾１０の断面の外形線が開示されている。図３で開示される船尾１０の断面は、進行方向Ｄ１に直交する断面である。図３では、代表例として、Ａ－Ａ線に沿う断面の外形線（二点鎖線）と、後部垂線Ａ．Ｐ．に沿う断面の外形線（一点鎖線）と、船尾端Ａ．Ｅ．に沿う船尾端面１１の外形線（実線）と、が図示されている。

図４では、下方から見た、船尾１０の断面の外形線が開示されている。図４で開示される船尾１０の断面は、上下方向に直交する断面である。図４では、船底４の基線ＢＬからの高さ（ｚ）が異なる船尾１０の断面の外形線が複数開示されている。船底４の基線ＢＬからの高さ（ｚ）を低い順にｚ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄとして、図４には、高さｚ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの断面の外形線が図示されている。ｚ＝ａは、船尾端Ａ．Ｅ．の下端付近の高さであり、ｚ＝ｄは、船尾底面１２の上端の高さである。寸法差ｂ－ａ，ｃ－ｂ，及びｄ－ｃは全て等しい。さらに、図４には、高さｚ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの断面の外形線に加えて、高さｚ＝ａ，ｂの間の高さ、高さｚ＝ｂ，ｃの間の高さ、及びｚ＝ｃ，ｄの間の高さの断面の外形線が図示されている。

また、図４では、比較例として、高さｚ＝ａの断面の位置にナックルラインＮＬの一例が破線で図示されている。図４に示すナックルラインＮＬは、あくまでも比較例であり、本実施形態には存在しない。

図５では、船幅方向Ｄ２から見た、船尾１０の断面の外形線が開示されている。図５で開示される船尾１０の断面は、船幅方向Ｄ２に直交する断面である。図５では、船体中心線Ｃに沿う断面の外形線、及び船体中心線Ｃよりも船幅方向Ｄ２外側に位置する複数の断面の外形線が開示されている。図５に示される各断面の外形線の下端は、船体中心線Ｃから船幅方向Ｄ２外側に位置するほど、上方に位置する。
図３から図５では、船体２の形状のみが図示され、推進器２０及び舵３０は省略されている。

図３から図５に示すように、主底面１３は、船幅方向Ｄ２にわたって広がり、舷側３に接続されている。主底面１３は、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜している。また、主底面１３は、稜線の存在しない滑らかな曲面状に形成されている。

（船尾下部）
図２に示すように、船尾下部１４は、主底面１３の後端部の船幅方向Ｄ２中央部に設けられている。船尾下部１４は、主底面１３との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。本実施形態では、船尾下部１４は、主底面１３と一体形成されている。すなわち、船尾下部１４は、船体２への付加物ではなく、船体２の外面形状そのものである。船尾下部１４は、傾斜面１５及び後面１６を有する。

傾斜面１５と主底面１３との境界は、図２に破線で図示されているが、傾斜面１５と主底面１３は、これら傾斜面１５と主底面１３との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。傾斜面１５は、船尾側に向かうにしたがって下方に延びている（特に図５参照）。図５に示す断面の外形線のうち下から４本目の外形線において、後部垂線Ａ．Ｐ．よりも船尾側が傾斜面１５の形状を開示している。傾斜面１５の前端は、Ａ－Ａ線と後部垂線Ａ．Ｐ．との間に位置している。本実施形態では、傾斜面１５の前端は、後部垂線Ａ．Ｐ．上に位置している。すなわち、本実施形態では、船尾底面１２の船幅方向Ｄ２中央部は、Ａ－Ａ線から後部垂線Ａ．Ｐ．までは、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜し、後部垂線Ａ．Ｐ．から船尾端Ａ．Ｅ．までは、船尾側に向かうにしたがって下方に向かって傾斜している。

傾斜面１５は、推進器２０よりも船尾側に位置する。傾斜面１５の後端の下縁は、船尾端面１１の下縁よりも下方に位置している。傾斜面１５の下縁は、船尾側から見て下方に張り出すように湾曲したドーム状に形成されている。

また、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部は、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがって下方傾斜から上方傾斜に変化している。この点について、図３を参照してより詳細に説明する。

例えば図３に示すように、進行方向Ｄ１に直交する船尾１０の断面うち、船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線（実線）と、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線（一点鎖線）とは、船幅方向Ｄ２における船体中心線Ｃと船幅方向Ｄ２の最外側端（舷側３側の端）との間で交差している。図３では、船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線と、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線とが交差する船幅方向Ｄ２位置がＢ－Ｂ線で図示されている。Ｂ－Ｂ線よりも船幅方向Ｄ２内側では、船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線は、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線よりも下方に位置するとともに、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがって、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線に上方に接近している。また、Ｂ－Ｂ線よりも船幅方向Ｄ２外側では、船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線は、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線よりも上方に位置するとともに、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがって、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線から上方に離間している。さらに、舷側３側に接近すると、船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線は、再び後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線に接近し始め、船幅方向Ｄ２の最外側端で殆ど重なる。

このように、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部はＢ－Ｂ線よりも船幅方向Ｄ２内側では、船尾側に向かうにしたがって下方に傾斜するとともに、Ｂ－Ｂ線よりも船幅方向Ｄ２外側では、船尾側に向かうにしたがって上方に傾斜する。すなわち、船幅方向Ｄ２における傾斜面１５と主底面１３との境界は、Ｂ－Ｂ線に位置していることになる。

また、図４に示すように、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が船尾側に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に拡がっている。

さらに、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が上方に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に直交するように変化している。より詳細には、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部における同一の上下方向位置の外形線は、船底４からの高さが高くなるにしたがって船体中心線Ｃ側に凹む形状が小さくなるとともに舷側３に接近し、舷側３の近傍では船体中心線Ｃとは反対側に僅かに張り出した凸形状となる。また、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部における同一の上下方向位置の外形線は、舷側３と同じ高さでは、舷側３に沿って延びる形状となる。

また、図３、図４に示すように、傾斜面１５を含む船尾底面１２の全体は、滑らかな曲面状に形成されている。

図３に示すように、後面１６は、傾斜面１５の船尾側に接続されて船尾端面１１と面一をなしている。後面１６と船尾端面１１との境界は、図２と図３に破線で図示されているが、後面１６と船尾端面１１は、これら後面１６と船尾端面１１との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。後面１６は、船尾側から見て上方に開口するＵ字状に形成されている。

（船舶の寸法）
続いて、本実施形態に係る船舶１の計画速力、及び寸法について説明する。
本実施形態の船舶１では、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下に設定されている。
また、船舶１の垂線間長Ｌｐｐは、５０ｍ以上４００ｍ以下である。船底４の基線ＢＬから船尾端Ａ．Ｅ．における船尾下部１４の下端までの高さＨ１は、船底４の基線ＢＬから満載喫水線ＷＬまでの高さＨ２に対し７０％以上１３０％以下、より好ましくは８０％以上１２０％以下に設定されている。図３のＢ－Ｂ線で示される船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線と、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線とが交差する船幅方向Ｄ２位置と船体中心線Ｃとの船幅方向Ｄ２の距離Ｗ１は、船体２の船幅方向Ｄ２最外側端と船体中心線Ｃとの船幅方向Ｄ２の距離Ｗ２に対して１０％以上８０％以下、より好ましくは２０％以上６０％以下に設定されている。なお、距離Ｗ２は、船体２の船幅方向Ｄ２の寸法（船体２の船幅）の１／２倍である。

（作用効果）
本実施形態の船舶１は、下記作用効果を奏する。
本実施形態では、船尾底面１２は、主底面１３と、船尾下部１４と、を備える。主底面１３は、船幅方向Ｄ２にわたって広がり、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜する。船尾下部１４は、主底面１３の後端部の船幅方向Ｄ２中央部に設けられている。船尾下部１４は、船尾側に向かうにしたがって下方に延びる傾斜面１５及び、傾斜面１５の船尾側に接続されて船尾端面１１と面一をなす後面１６を有する。主底面１３と船尾下部１４とが、これら主底面１３と船尾下部１４との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。

船舶１が航行する際に船尾１０に沿って流れる水流が、船尾下部１４の傾斜面１５で下方に偏向される。これにより、船尾１０が上方へ押し上げられ、船尾１０の沈下量が低減される。よって、船尾１０が沈下することによって生じていた船体抵抗を大幅に低減することができる。船体抵抗が大幅に低減されると、燃費が改善され、運航コストが低減される。
ところで、図４に示す比較例のように、船尾底面１２にナックルラインＮＬ等の曲率が急激に変化する曲率急変部が存在すると、この曲率急変部の近傍で水流が急激に変化する。これにより、船体表面圧力が急激に変化し、船体抵抗が増大する。これに対し、本実施形態では、主底面１３と船尾下部１４とが滑らかに接続されているため、水流及び船体表面圧力が緩やかに変化する。これにより、船体抵抗がより一層低減される。

本実施形態では、傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部は、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがって下方傾斜から上方傾斜に変化する。

これにより、船尾底面１２のうち水没箇所にのみ傾斜面１５を設けることが可能となる。よって、従来の船舶１の形状を可能な限り維持することができる。したがって、本実施形態の船尾１０を適用することが容易となる。

本実施形態の傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が船尾側に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に拡がる。

本実施形態によれば、船尾１０の没水面積のうち傾斜面１５が占める割合が増大する。これにより、船舶１が航行する際に傾斜面１５を押し上げる揚力が増大する。このため、船尾１０の沈下量がより一層抑制される。したがって、より一層船体抵抗を低減することができる。

本実施形態の傾斜面１５を含む船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が上方に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に直交するように変化する。

これにより、従来の船舶１の形状を可能な限り維持することができる。したがって、本実施形態の船尾１０を適用することが容易となる。

本実施形態の傾斜面１５を含む船尾底面１２の全体は、滑らかな曲面状に形成されている。

本実施形態によれば、船尾底面１２近傍において、水流及び船体表面圧力がより一層緩やかに変化する。これにより、船体抵抗がより一層低減される。

本実施形態では、船舶１は、船尾底面１２の下方に推進器２０をさらに備える。傾斜面１５は、推進器２０よりも船尾側に位置する。

本実施形態によれば、推進器２０と船尾底面１２とのクリアランスを、振動特性を維持するために必要な規定の間隔に維持することが容易となる。

本実施形態では、船尾下部１４は、主底面１３と一体形成されている。

これにより、船尾下部１４を形成する際、主底面１３と船尾下部１４との境界に接続線が形成されないようにすることが容易となる。したがって、より確実に、船尾底面１２近傍の水流及び船体表面圧力の変化を緩やかにし、船体抵抗を低減することができる。

本実施形態では、船底４の基線ＢＬから船尾端Ａ．Ｅ．における船尾下部１４の下端までの高さＨ１は、船底４の基線ＢＬから満載喫水線ＷＬまでの高さＨ２に対し７０％以上１３０％以下、より好ましくは８０％以上１２０％以下に設定されている。また、図３のＢ－Ｂ線で示される船尾端Ａ．Ｅ．における船尾端面１１の外形線と、後部垂線Ａ．Ｐ．における断面の外形線とが交差する船幅方向Ｄ２位置と船体中心線Ｃとの船幅方向Ｄ２の距離Ｗ１は、船体２の船幅方向Ｄ２最外側端と船体中心線Ｃとの船幅方向Ｄ２の距離Ｗ２に対して１０％以上８０％以下、より好ましくは２０％以上６０％以下に設定されている。

計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下に設定され、船舶１の垂線間長Ｌｐｐが５０ｍ以上４００ｍ以下である場合、下端高さＨ１及び距離Ｗ１が上記のように設定されていることにより、本実施形態の船尾下部１４による船体抵抗低減効果が最も有効に発揮される。

次に、上述した本実施形態の船尾１０の形状による効果をＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）計算により確認した結果について、図６を参照して説明する。このＣＦＤ計算では、下端高さＨ１が高さＨ２に対し８０％以上１２０％以下に設定され、距離Ｗ１が距離Ｗ２に対して２０％以上６０％以下に設定されている。図６の横軸は、フルード数Ｆｎを示し、縦軸は、剰余抵抗係数Ｃｒを示す。ここで、剰余抵抗係数Ｃｒは、剰余抵抗の大きさを示す係数であり、剰余抵抗には、粘性圧力抵抗と造波抵抗とが含まれる。

図中の三角点は、比較例（本実施形態の船尾１０を備えない船舶１）のＣＦＤ計算結果であり、菱形点は本実施形態に係る船尾１０を備えた船舶１のＣＦＤ計算結果である。本実施形態に係る船尾１０を備えた船舶１のＣＦＤ計算結果は、直線により接続されて、いわゆる折れ線グラフとして図示されている。

図６には、０．２３以上０．２６以下の領域のフルード数Ｆｎに対する剰余抵抗係数Ｃｒの推移が図示されている。図６に示す各計算結果では、剰余抵抗係数Ｃｒは、０．００３以上０．００９以下の領域で推移している。本実施形態の船尾１０を備える船舶１の剰余抵抗係数Ｃｒは、フルード数Ｆｎが増加するにしたがって増大している。

図６に示すように、フルード数Ｆｎが０．２４５付近で、比較例から約７％だけ剰余抵抗係数Ｃｒが低減している。この結果は、本実施形態の船舶１に船体抵抗を低減する効果があることを示している。

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態ではＡ－Ａ線は、進行方向Ｄ１でプロペラ中心垂線Ｐ．Ｃ．と後部垂線Ａ．Ｐ．との間に位置しているとしたが、これに限るものではない。例えば、Ａ－Ａ線は、プロペラ中心垂線Ｐ．Ｃ．と進行方向Ｄ１位置が重なっていてもよい。

なお、上記実施形態では船尾下部１４は、主底面１３と一体形成されているとしたが、これに限るものではない。例えば、船尾下部１４は、主底面１３に後付けで設けられていてもよい。

＜付記＞
各実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る船舶１は、船尾端面１１と、前記船尾端面１１に連なる船尾底面１２と、を備え、前記船尾底面１２は、船幅方向Ｄ２にわたって広がり、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜する主底面１３と、前記主底面１３の後端部の船幅方向Ｄ２中央部に設けられて、船尾側に向かうにしたがって下方に延びる傾斜面１５及び、該傾斜面１５の船尾側に接続されて前記船尾端面１１と面一をなす後面１６を有する船尾下部１４と、を備え、前記主底面１３と前記船尾下部１４とが、これら前記主底面１３と前記船尾下部１４との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている。

船舶１が航行する際に船尾１０に沿って流れる水流が、船尾下部１４の傾斜面１５で下方に偏向される。これにより、船尾１０が上方へ押し上げられ、船尾１０の沈下量が低減される。よって、船尾１０が沈下することによって生じていた船体抵抗を大幅に低減することができる。
ところで、船尾底面１２にナックルライン等の曲率が急激に変化する曲率急変部が存在すると、この曲率急変部の近傍で水流が急激に変化する。これにより、船体表面圧力が急激に変化し、船体抵抗が増大する。これに対し、本態様では、主底面１３と船尾下部１４とが滑らかに接続されているため、水流及び船体表面圧力が緩やかに変化する。これにより、船体抵抗がより一層低減される。

（２）第２の態様の船舶１は、（１）の船舶１であって、前記傾斜面１５を含む前記船尾底面１２の後端部は、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがって下方傾斜から上方傾斜に変化してもよい。

これにより、船尾底面１２のうち水没箇所にのみ傾斜面１５を設けることが可能となる。よって、従来の船舶１の形状を可能な限り維持することができる。

（３）第３の態様の船舶１は、（１）又は（２）の船舶１であって、前記傾斜面１５を含む前記船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が船尾側に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に拡がってもよい。

本態様によれば、船尾１０の没水面積のうち傾斜面１５が占める割合が増大する。これにより、船舶１が航行する際に傾斜面１５を押し上げる揚力が増大する。このため、船尾１０の沈下量がより一層抑制される。

（４）第４の態様の船舶１は、（３）の船舶１であって、前記傾斜面１５を含む前記船尾底面１２の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が上方に向かうにしたがって船幅方向Ｄ２に直交するように変化してもよい。

これにより、従来の船舶１の形状を可能な限り維持することができる。

（５）第５の態様の船舶１は、（１）から（４）のいずれかの船舶１であって、前記傾斜面１５を含む前記船尾底面１２の全体は、滑らかな曲面状に形成されていてもよい。

本態様によれば、船尾底面１２近傍において、水流及び船体表面圧力がより一層緩やかに変化する。

（６）第６の態様の船舶１は、（１）から（５）のいずれかの船舶１であって、前記船尾底面１２の下方に推進器２０をさらに備え、前記傾斜面１５は、前記推進器２０よりも船尾側に位置してもよい。

本態様によれば、推進器２０と船尾底面１２とのクリアランスを、振動特性を維持するために必要な規定の間隔に維持することが容易となる。

（７）第７の態様の船舶１は、（１）から（６）のいずれかの船舶１であって、前記船尾下部１４は、前記主底面１３と一体形成されていてもよい。

これにより、船尾下部１４を形成する際、主底面１３と船尾下部１４との境界に接続線が形成されないようにすることが容易となる。

１…船舶 ２…船体 ３…舷側 ４…船底 ５…上甲板 ６…船首 １０…船尾 １１…船尾端面 １２…船尾底面 １３…主底面 １４…船尾下部 １５…傾斜面 １６…後面 ２０…推進器 ２１…プロペラ ２２…プロペラ軸 ３０…舵 ３１…舵柱 Ｃ…船体中心線 Ｄ１…進行方向 Ｄ２…船幅方向 ＷＬ…満載喫水線 ＢＬ…基線 Ｆ．Ｐ．…前部垂線 Ａ．Ｐ．…後部垂線 Ｌｐｐ…垂線間長 Ａ．Ｅ．…船尾端 Ｐ．Ｃ．…プロペラ中心線 Ｈ１…下端高さ Ｈ２…高さ Ｗ１…距離 Ｗ２…距離 ＮＬ…ナックルライン（比較例）

Claims (7)

1. 船尾端面と、
   前記船尾端面に連なる船尾底面と、
   を備え、
   前記船尾底面は、
   船幅方向にわたって広がり、船尾側に向かうにしたがって上方に向かって傾斜する主底面と、
   前記主底面の後端部の船幅方向中央部に設けられて、船尾側に向かうにしたがって下方に延びる傾斜面及び、該傾斜面の船尾側に接続されて前記船尾端面と面一をなす後面を有する船尾下部と、
   を備え、
   前記主底面と前記船尾下部とが、これら前記主底面と前記船尾下部との境界に接続線を形成することなく滑らかに接続されている船舶。
2. 前記傾斜面を含む前記船尾底面の後端部は、船幅方向外側に向かうにしたがって下方傾斜から上方傾斜に変化する請求項１に記載の船舶。
3. 前記傾斜面を含む前記船尾底面の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が船尾側に向かうにしたがって船幅方向に拡がる請求項１または２に記載の船舶。
4. 前記傾斜面を含む前記船尾底面の後端部では、同一の上下方向位置の外形線が上方に向かうにしたがって船幅方向に直交するように変化する請求項３に記載の船舶。
5. 前記傾斜面を含む前記船尾底面の全体は、滑らかな曲面状に形成されている請求項１または２に記載の船舶。
6. 前記船尾底面の下方に推進器をさらに備え、
   前記傾斜面は、前記推進器よりも船尾側に位置する請求項１または２に記載の船舶。
7. 前記船尾下部は、前記主底面と一体形成されている請求項１または２に記載の船舶。

Images