JP2507990Y2

JP2507990Y2 - 超高速船

Info

Publication number: JP2507990Y2
Application number: JP1989084699U
Authority: JP
Inventors: 穂高清水
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2004-07-18
Also published as: JPH0324988U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、超高速船に係り、詳しくは昇降自在なス
トラットを介して水中翼を所定の深度にするようにした
超高速船に関する。

〔従来の技術〕

近時、陸海空の各種交通手段の高速化へのニーズが高
まるなか、内海、離島等の旅客船航路もその例に漏れ
ず、快適性、高速性を重視したサービス向上を目指した
大きな変革期が訪れつつある。最近我が国でも水中翼で
船体の全重量を支えてウォータジェット推進により超高
速で航走する超高速旅客船が登場して、かかる旅客分野
のニーズに応えんとしている。この船型は、第10図に示
すように上部船体１の船底にストラット２を前後に垂設
し、このストラット２に略水平に水中翼３を張り出した
ものである。この船型を以下便宜上「水中翼支持型」と
いう。従来のこの船型におけるストラット２は、その基
部が枢着されており、浅吃水化が必要な時には前部のス
トラット２は前方向に、後部のストラット2Aは後方には
ね上げできる方式となっている。従って、高速航走時に
は水中翼３に作用する揚力により船体１は浮上し、吃水
d₁で走行する（この航走状態を以下「翼走又はフォイル
ボール」という）。そして、低速時ないし着岸停船時に
は水中翼３の揚力は無くなるので吃水d₂で航走（この航
走状態を以下「艇走又はハルボーン」という）ないし浮
かぶことになる。なお、WLは水面を示す。

また一方、貨物専用輸送の分野でも大量の生鮮食料品
（野菜や水産物等）や電子部品等を日本に比較的近い外
国等から需要地へ即日（当日）配送するために大型（載
荷重量の増大）かつ超高速化のニーズが大きく高まって
来ている。この大型化と超高速のニーズに対応すべく、
例えば実開昭55-102693号公報記載されているような複
合支持型超高速船が提案されている。ここに「複合支持
型」とは、翼走時に船体重量を下部船体の浮力と水中翼
の揚力の両方でもって支持する形式の船型をいう。即
ち、この船型は、船体を上部船体と下部船体とで構成
し、両者をストラットで連絡し、更にこの下部船体に水
中翼を設けたものである。この場合のストラットは上下
船体の両方に固定されている形式であり、浅吃水化は何
ら考慮されていない。この複合支持型超高速船において
は、低速時には上部船体が多少水中に没する吃水で航走
し、高速になると水中翼の揚力により浮上した吃水で翼
走する。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記した船型においては、上部船体とスト
ラット間の間隔をできるだけ大きくとりたいという要請
がある。これは、翼走時にできるだけ波浪の影響を受け
ず、走行安定性（乗り心地）確保のためであり、翼走時
の上部船体がこの時の吃水線からできるだけ高い位置に
来るようにしてある。

また、超高速であるからキャビテーション回避等のた
めに水中翼の適度な没水深度が必要とされる。つまり、
第９図に示す如く、図（ａ）は波Ｗが小波高の時の航走
状態を示し、図（ｂ）は波Ｗが大波高の時の航走状態を
示しており、この図（ｂ）のように水中翼３が所定の没
水深度を持ち、波が船体１に衝突するかしないかの状態
がこの船の航行限界とされているため、できる限り上記
間隔を大きくとって許容波高をできるだけ大きくしたい
という本来的な欲求がある。

しかしながら、これは、反面艇走時の吃水が大きくな
ることを意味し、浅い海域での航行を妨げ、この船型の
利用範囲を狭小なものとするという不都合を生じる。

そこで、上述した従来技術のうち、前者の水中翼支持
型のように、ストラット２を前又は後方向にはね上げの
形式のものは、浅海域での艇走時或いは着岸時の浅吃水
化のためにストラット２をはね上げればよいが、艇走か
ら翼走に移行する段階（いわゆるテイクオフの段階）、
或いは翼走中にはかかるはね上げは当然のことながらで
きない。また、翼走中、フラップを制御して翼深度を浅
くして船体自体を上昇させすぎると、水中翼にキャビテ
ーションやブローイングが発生して抵抗が増加し、並び
に振動が発生して、この全没翼型の最大の特徴の一つで
ある乗り心地の良さが失われる。

一方、後者の複合支持型のものは、ストラットが固定
式であるので、この場合には浅吃水化すらできない。

このように上記従来技術では、全没翼型の最大の特徴
の一つである乗り心地の良さを保持しつつ、水深の比較
的浅い海域を一時的に翼走状態で航走したい場合、又
は、荒れた海域でもできうる限り翼走可能として航行限
界をできるだけ広げたい、つまり、航行可能な最大波高
をできるだけ大きくしたいという要求を満足することが
できない。この要求を満足できれば、この船型の広範囲
の利用の途が開かれると同時にその実用化、有用化、汎
用性等も高めうる。

そこで、本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑
み、水中翼付のストラットを従来のようにはね上げ式で
なく、上下方向に昇降自在に構成することにより、この
船型の実用化を高めると同時にその利用拡大を図ること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本考案は、上部船体の船底にス
トラットを具備し、このストラット下部に水中翼を有す
る船舶において、前記ストラットに昇降機構を備える一
方、波の高さを測定するための波高計を該上部船体に設
け、該波高計からの波高情報に基づき前記ストラットを
介して水中翼を適宜昇降するよう構成して船の船行限界
を拡大調整できるようにしたことを特徴とする超高速船
である。

〔作用〕

上記構成において、海象状況の悪い、波高の高い状態
のときでもできるだけストラットの長さを伸長すること
で翼走可能となる結果、航行限界を拡大化する。また、
艇走時にはストラットを所定の長さに引っ込めて航走
し、テイクオフの段階から徐々にストラットを伸長し、
水中翼の所定の深度を得て、乗り心地の良さを維持す
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本考案の水中翼支持型超高速船を船底方向か
ら見た斜視図である。

この図において、１は上部船体、２は前部又は後部ス
トラット、３は水中翼、４はフラップ、なお、1Aは上部
構造物である。

図示するように、上部船体１と、この船底中央に前後
に垂設されたストラット２と、前後のストラット２の下
端部からほぼ水平方向に突設された水中翼３およびこの
水中翼３に付設されたフラップ４から主として構成され
る。そして、本考案の場合には、前後のストラット２が
いずれも昇降機構を有し、上下に昇降自在に構成されて
いる。なお、図示はしていないが、航走中には後部のス
トラット２の下端付近に設けた吸入口から水を吸引して
船尾端に設けたウォータジェット噴出口Ｊより高速で噴
射して船体が前進推力を得るようになっている。

この船型の前進航走状態には、前述した通り翼走状態
と艇走状態の２つがある。すなわち、高速走行時には水
中翼３の揚力で船体全体の重量を支持して上部船体１を
浮上させて航走する翼走（フォイルボーン）状態と、港
湾内や離着岸時の低速時や停船時には、水中翼の揚力が
無くなるので、上部船体１が着火して航走する艇走（ハ
ルボール）状態とである。

第１図に示すストラット２はシリンダ方式の昇降機構
を採用した第１実施例である。

このストラット２の詳細な要部構造を第２図に示し、
第３図にその昇降機構の原理的な構成を示している。即
ち、この昇降自在なストラット２は、上端を船体Ｈに固
定した固定ピストン体2Aと、この固定ピストン体2Aの外
側に嵌合摺接する可動シリンダ体2Bとから構成されてい
る。そして、この可動シリンダ体2Bの下端部に水中翼３
が設けてある。

第２図および第３図に示すように、縦長の断面流線形
状の可動シリンダ体2Bは、その一部が筒（シリンダ）状
に形成され、このシリンダ体2B内の中間にガイドを兼ね
た区画板2bが水平に突設されている。この区間板2bの中
央部に矩形の挿通孔2cが設けてある。そして、この挿通
孔2cに固定ピストン体2Aの矩形軸部2dが挿通摺接してい
る。固定ピストン体2Aの下端にはピストン部2aを有す
る。

従って、第３図に示す如く、上記の構成によって、可
動シリンダ体2B内には２つの圧力室（油室）Ａ、Ｂと空
室Ｃが形成される。そして、この圧力室Ａ又はＢに連通
する油圧管路P₁、P₂が油圧パワーユニット７から固定ピ
ストン体2A内を経由して導設されている。なお、P₀は空
室Ｃに連通する給排気管路、Ｏは区間板2bと軸部2d間お
よびピストン部2aと可動シリンダ体2B内面間のシールの
ためのＯリング、９は固定ピストン体2A又は可動シリン
ダ体2Bと船体Ｈ間のシール部材を示す。

なお、第２、３図では、蛇Ｒをストラット２の下部に
設けているが、第２図に示す船首部の固定ピストン体2A
に回動機構を設けてストラット２全体を回動させてスト
ラット２自身が蛇の役目を担うようにしてもよい。

一方、前部ストラット２の下端には超音波等を利用し
た深度計５が設けられている。この深度計５からの水深
や深度情報を伝達すべく導線10が制御装置８に接続され
ている。この制御装置８と上記油圧パワーユニット７と
は電気的に接続されている。かくして、深度計５からの
水深や水中翼３の深度情報を受けてストラット２が適宜
昇降するようになっている。

また、船首船底付近には超音波などを利用した波高計
６が設けられている。この波高計６で検出した波高情報
を伝達すべく導線10が制御装置８に接続されている。従
って、波高計６からの情報に基づきストラット２が適宜
昇降するようになっている。

第４図および第５図はストラット２の昇降機構の第２
実施例および第３実施例である。

すなわち、第４図の実施例では、船体１にベアリング
11aを介して支持されたストラット２の側面にラック12
が上下方向に設けてあり、このラック12に噛合するピニ
オン11が駆動装置13に接続されている。17はフラップの
駆動部を示す。

一方、第５図の実施例では、船体１に設けられた支持
部16に支持された複数のピニオン15により支持されたス
トラット２の前後に上下方向にラック14が刻設されてい
る。このラック14に噛合するピニオン15aに駆動装置16a
が噛合している。

なお、その他構成は前記第１実施例と同様であるので
省略する。

次に、上記シリンダ方式のストラット２を例にとっ
て、その動作を主に第６図〜第８図に基づき説明する。

（ａ）翼走中に水深の浅い海域に遭遇した場合（第６
図（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。

図（ａ）のように、水深Ｄが水中翼３と海底Ｇとの間
に所定の間隔がとれるようなところでは、ストラット２
を充分伸長して水中翼３の適度の没水深度をとって航走
できる。そして、図（ｂ）に示すように水深Ｄが浅くな
って所定の間隔がとれないところでは、深度計５が水深
及び深度情報を制御装置８に送信してストラット２を引
き上げる。この場合、第２図における油室Ｂに圧油を管
路P₂経由で送給し、油室Ａの圧油を管路P₁経由で油圧パ
ワーユニット７に返す。

そして、図（ｃ）に示すように再び水深Ｄが大きくな
ったところで、圧油を油室Ａに送り込み、油室Ｂの圧油
を逃がすと、ストラット２は伸長していく。

かくして、一時的に浅い海域に遭遇してもストラット
２を適宜引っ込めることにより、そのまま翼走できる。

（ｂ）艇走状態から翼走状態に移行する場合（第７図
（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。

図（ａ）に示すように、艇走中の浅吃水化もストラッ
ト２を適宜引っ込めることにより簡単に達成できる。そ
して、図（ｂ）に示すように高速域に入ってくると徐々
に水中翼３の揚力により船体１は浮上していく。その動
作に連動するようにストラット２は徐々に伸長していく
ようにする。この場合、常に深度計５からの水深情報を
受けてストラット２の伸長度合を制御するようになって
いる。そして、図（ｃ）の如く完全に船体１が浮上した
状態ではストラット２も水深Ｄの許すかぎり充分伸長さ
れ、水中翼３の没水深度が充分とれるようになってい
る。

このように、水深が許す限り水中翼３の没水深度が充
分得られるようになっているため、乗り心地の良さを維
持できる。

（ｃ）波浪中を翼走する場合（第８図（ａ）（ｂ）参
照）図（ａ）に示す如く、少々荒れた海象状態にあって、
波Ｗが船体１に当たるような状態に遭遇した時には、図
（ｂ）のように波高計６で波高を計測して、この情報を
制御装置８に送信し、制御装置８ではこの波高情報に基
づき更にストラット２を伸長して波Ｗが船体１に当たら
ないようにする。

このような操作によって、航行限界も大幅に緩和さ
れ、この船型の飛躍的な利用拡大をもたらす。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、次のような効果
が得られる。

（ａ）海象状況が悪く、波高の高い状態のときでも波
高計による波高情報に基づき、ストラットの長さを適宜
伸長することで翼走可能とし得るので、航行限界の拡大
・調整を図ることができる。

（ｂ）艇走時にはストラットを所定の長さに引っ込め
て航走し、テイクオフの段階から徐々にストラットを伸
長し、水中翼の所定の深度を得て、乗り心地の良さを維
持できる。

以上のような効果により、この船型の利用拡大を図る
ことができる共に、この船型が本来的に有する乗り心地
の良さ等の有利性をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は、本考案にかかる実施例の説明図で
あって、第１図は本考案にかかる超高速船を船底方向か
ら見た斜視図、第２図は昇降機構を有するストラットの
第１実施例の構造説明図、第３図はその原理構成図、第
４図および第５図は同第２実施例および第３実施例の説
明図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は浅海域でのストラッ
トの動作説明図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）はテイクオ
フ時のストラットの動作説明図、第８図（ａ）（ｂ）は
波浪中でのストラットの動作説明図を示す。第９図（ａ）（ｂ）および第10図は従来技術の説明図で
ある。１……上部船体、２……（昇降機構を有する）ストラッ
ト、３……水中翼、４……フラップ、５……深度計、６
……波高計、７……油圧パワーユニット、８……制御装
置。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上部船体の船底にストラットを具備し、こ
のストラット下部に水中翼を有する船舶において、前記
ストラットに昇降機構を備える一方、波の高さを測定す
るための波高計を該上部船体に設け、該波高計からの波
高情報に基づき前記ストラットを介して水中翼を適宜昇
降するよう構成して船の航行限界を拡大調整できるよう
にしたことを特徴とする超高速船。