JP3324391B2 - 船舶の船首形状 - Google Patents
船舶の船首形状Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
- B63B1/06—Shape of fore part
- B63B1/063—Bulbous bows
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- B63B2001/066—Substantially vertical stems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Description
に関するものである。
に、一般に船体1の船首部2は、航行時における波浪抵
抗の減少および美観上の観点から、側面からみて、その
下部から上部に向け傾斜状に張り出した形状のものが多
い。従来の船体における、張り出した船首部の傾斜状下
面2aと吃水線LWLとの間の角度(図5においてαで
表す)は、一般に50°超である。
るためには、船首部の吃水線より下部を、できるだけ鋭
角の張り出し形状にすればよいことが知られている。し
かしながら、タンカーやバラ積貨物船などのような、船
体の長さに対する幅の比が比較的大である、いわゆる肥
大船の場合に、その船首部の吃水線下部を鋭角の張り出
し形状にするためには、張り出し分だけ船体を長くしな
ければならないが、このような船体の大幅な変更は、載
貨容積等の制約により行うことができない。
線下部を鋭角の張り出し形状にするようなことは行わ
ず、ほぼ直立形状にしたものが多い。その結果、航行時
における波浪抵抗の減少の観点から問題があった。
に関しては、従来から種々研究がなされており、例え
ば、特開昭57−66087 号公報には、図6に側面図で、図
7に正面図で示すように、吃水線LWLよりも上部の船
首部2を、側面から見て船首より船尾側に向けた流線状
に形成し、そして、船首垂線4の近くにおいて、吃水線
よりも上部の船首部横断面を、上方に凸な丸味を有する
形状となした船体(以下、先行技術という)が開示され
ている。
首部2が、側面から見て、船首より船尾側に向けた流線
形状に形成されていることにより、荒天時に波浪に遭遇
しても、波浪は船首甲板に沿って流れ、波浪による衝撃
を緩和することができる。
術によれば、短波長の波浪の抵抗を軽減することができ
るが、長波長の波浪の場合には、逆に波浪抵抗が増加す
る問題が生ずる。更に、上述した船首形状のために、ア
ンカーや係留索等の配置を通常の船体のように行うこと
ができず、特別な設備の設置が必要になるため実用的で
はない。
を解決し、タンカーやバラ積貨物船などのような、船体
の長さに対する幅の比が比較的大きい肥大船の場合にお
いても、航行時における波浪抵抗を適確に減少させるこ
とができる船首形状を提供することにある。
やバラ積貨物船などのような肥大船の場合においても、
航行時における波浪抵抗を適確に減少させ得る船首形状
を開発すべく研究を重ねた。その結果、船首部の吃水線
下の船体形状は、載貨容積等の制約により大幅な変更は
できないことから、吃水線よりも上部の船首部形状を、
側面からみて、その下部から上部に向け、所定角度で傾
斜状に張り出し前方に突出形成し、そして、突出した船
首部の横断面形状を、所定角度の下向き楔形状にすれ
ば、航行時における波浪抵抗を減少し得ることを知見し
た。
ものであって、船体の吃水線より上部の船首部が、側面
からみて、その下部から上部に向け傾斜状に張り出し前
方に突出して形成され、且つ、前記前方に突出した船首
部の横断面形状が、下向きの楔形状であり、前記突出し
た船首部の傾斜状下面と吃水線との間の角度は10°か
ら50°の範囲内であり、そして、前記下向き楔形角度
は30°から120°の範囲内であることに特徴を有す
るものである。
がら説明する。図1は、この発明の船首形状の一実施態
様を示す概略側面図であり、図2は船首部の正面図であ
る。図1に示すように、船体1の吃水線LWLよりも上
部の船首部2は、側面からみて、その下部から上部に向
け傾斜状に張り出し、前方に突出して形成されており、
船首部2の下部は、球状3に形成されている。そして、
図2に示すように、上述した前方に突出した形状の船首
部2の、吃水線LWLよりも上部の横断面形状は、逆三
角形の下向き楔形状になっている。なお、図1および図
2において、A−A線は波浪中において相対波面が到達
すると考えられる水線面である。
斜状下面2aと吃水線LWLとの間の角度(図1におい
てαで表す)は、10°から50°の範囲内とすべきで
ある。吃水線LWLと傾斜状船首部2との間の角度αが
10°未満では、船首部2の傾斜する下面2aが平水面
に近接し過ぎる結果、航行時に、船首部2の傾斜状下面
2aに波浪や浮遊物が接触し、船首部2に破損が生じや
すくなる。一方、上記角度αが50°を超えると、吃水
線LWLよりも上部における船首部2の突出長さが短く
なり、波浪抵抗を軽減させることができない。
の下向き楔形状の角度(図2においてβで表す)は、3
0°から120°の範囲内とすべきである。上記下向き
楔形角度βが30°未満では、船首部2の幅が極めて短
くなり、船腹部と船首部との接続部に極端な段差が生ず
る結果、この段差部分において波浪抵抗が増加する問題
が生ずる。一方、上記下向き楔形角度βが120°を超
えると、突出した船首部2の幅が拡がり過ぎて丸みをも
った形状になり、波浪抵抗の軽減効果がなくなる。
水線LWLを中心に上下する。相対波面が、吃水線LW
Lよりも上方になったときには、波浪に対する船体抵抗
は増加し、吃水線LWLよりも下方になったときには、
波浪に対する船体抵抗は減少する。
ると考えられる、船首部の水線面A−Aにおける形状を
示す平面図である。本発明においては、船首部2が、上
述した角度で傾斜状に張り出し突出形成されていること
により、図3に(a) で示すように、波浪中において相対
波面が到達すると考えられる、平水面上方の水線面形状
は、船首前方に向けた鋭角になる。図3において(b)
は、従来の船体における、平水面上方の水線面形状であ
る。
形状を、船首前方に向け鋭角になしたことにより、航行
時において、船首に衝突した波が船首前方に崩れて生ず
る反射波は小さくなり、波浪抵抗が減少する。
模型試験によって調べ、その結果を従来の船首における
波浪抵抗の増加量と比較して図4に示した。図4におい
て、横軸は、入射波の波長λを船長Lで無次元化した量
を示し、縦軸は、波浪抵抗の増加量を示す。図中の実線
(a) は本発明船首の場合であり、点線(b) は従来船首の
場合である。
場合には、従来船首に比較して、波浪抵抗の増加量を、
20〜30%減少させることができた。
タンカーやバラ積貨物船のような、船体の長さに対する
幅の比が比較的大きい肥大船の場合においても、航行時
における波浪抵抗を適確に減少させることができる工業
上有用な効果がもたらされる。
である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 船体の吃水線より上部の船首部が、側面
からみて、その下部から上部に向け傾斜状に張り出し前
方に突出して形成され、 且つ、前記前方に突出した船首部の横断面形状が、下向
きの楔形状であり、 前記突出した船首部の傾斜状下面と吃水線との間の角度
(α)は、10°から50°の範囲内であり、 そして、前記下向き楔形角度(β)は、30°から12
0°の範囲内であることを特徴とする、タンカーやバラ積貨物船などの肥大船 の船首形状。
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