JP3971190B2 - Ship - Google Patents

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JP3971190B2
JP3971190B2 JP2002000153A JP2002000153A JP3971190B2 JP 3971190 B2 JP3971190 B2 JP 3971190B2 JP 2002000153 A JP2002000153 A JP 2002000153A JP 2002000153 A JP2002000153 A JP 2002000153A JP 3971190 B2 JP3971190 B2 JP 3971190B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は船舶に関し、より詳細には、船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能であり、船尾部に設けられた砕氷面にて砕氷を行う船舶に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、氷海域を航路として利用するため、砕氷能力を備えた船舶の開発が進められている。一般的に、船舶は船首方向に航行するものであるため、従来の船舶では、船首形状に種々の工夫を施し、船首における砕氷性能の向上を図っていた。
【0003】
しかしながら、砕氷性能にのみ傾注して船首形状を決定したのでは、氷のない開水中では水中抵抗が増大し、開水中での推進性能が低下するという問題がある。
【0004】
そこで、例えば特開平5−77784号公報(文献1)には、氷中における砕氷性能と開水中における推進性能との両立を図ることを目的とする船舶が開示されている。かかる文献1に開示の船舶は、360度の角度で旋回可能な推進器を備え、船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能である。そして、この船舶では、船首が開水中での推進に好適な形状を有し、船尾が氷中での推進(砕氷)に好適な形状を有している。このように、文献1に開示の船舶では、船首と船尾とに機能分担させることで、氷中における砕氷性能と開水中における推進性能との両立を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した文献1に開示の船舶では、船尾部の形状について十分な設計がなされていなかったため、船尾方向における航行時において船尾部での砕氷能力は必ずしも十分ではなかった。
【0006】
そこで本発明は、砕氷性能に優れた船尾部を備える船舶を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る船舶は、船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能であり、船尾部に設けられた砕氷面にて砕氷を行う船舶である。この船舶では、当該船舶の長手方向に沿って延びる中心線を含み後部垂線に沿う平面により当該船舶を切断した断面において、砕氷面上の夏季満載喫水線の位置とバラスト喫水線の位置とを結ぶ直線と、上記中心線と、のなす角度をθとする。また夏季満載喫水線を含み後部垂線に垂直な平面により当該船舶を切断した断面において、後部垂線に沿ってみたときの砕氷面上の後部垂線の位置における接線と、上記中心線と、のなす角度をαとする。このとき、θが45度以下であり、かつαが50度以下であることを特徴とする。
【0008】
発明者は、船尾部のプロファイルが砕氷性能に大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、上記したように、角度θを45度以下とし、かつ角度αを50度以下とすることで、当該船舶が優れた砕氷性能を奏し得ることを見出した。また発明者は、角度αは砕氷性能のみならず、船首方向への通常の航行時における推進性能にも大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、上記したようにこの角度αを50度以下とすることで、当該船舶が優れた推進性能を奏し得ることを見出した。よって、本発明に係る船舶によれば、砕氷性能の向上が図られると共に、推進性能の向上が図られる。
【0009】
また本発明に係る船舶は、船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能であり、船尾部に設けられた砕氷面にて砕氷を行う船舶である。この船舶では、当該船舶の長手方向に沿って延びる中心線を含み後部垂線に沿う平面により当該船舶を切断した断面において、砕氷面上の夏季満載喫水線の位置とバラスト喫水線の位置とを結ぶ直線と、上記中心線と、のなす角度をθとする。また、後部垂線を含み上記 中心線と直交する平面により当該船舶を切断した断面において、砕氷面上の夏季最大喫水線の位置における接線と、後部垂線と、のなす角度をβとする。このとき、θが45度以下であり、かつβが35度以上であることを特徴とする。
【0010】
発明者は、船尾部のプロファイルが砕氷性能に大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、上記したように、角度θを45度以下とし、かつ角度βを35度以上とすることで、当該船舶が優れた砕氷性能を奏し得ることを見出した。よって、かかる船舶によれば、砕氷性能の向上が図られる。
【0011】
このとき、βが65度以下であることを特徴としてもよい。発明者は、角度βは砕氷性能のみならず、船首方向への通常の航行時における推進性能にも大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、上記したようにこの角度βを65度以下とすることで、当該船舶が優れた推進性能を奏し得ることを見出した。よって、かかる船舶によれば、推進性能の向上をも図られる。
【0012】
また、夏季満載喫水線を含み後部垂線に垂直な平面により当該船舶を切断した断面において、後部垂線に沿ってみたときの砕氷面上の後部垂線の位置における接線と、上記中心線と、のなす角度をαとしたとき、αが50度以下であることを特徴としてもよい。このようにすれば、砕氷性能及び推進性能のより一層の向上が図られる。
【0013】
本発明に係る船舶では、後部垂線を中心として旋回可能なポッド型推進器を備えることを特徴としてもよい。このようにすれば、後部垂線を中心として推進器を旋回させ、推進器を任意の方向に向けることで、大きな旋回力を得ることができる。よって、舵方式に比べて操縦性能の向上が図られる。また、推進器の方向を逆転することで、船首方向と船尾方向とのいずれにも船の進行方向を逆転させる(DAS:Double Acting Ship)ことが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【0015】
図1は、本実施形態に係る船舶を示す右側面図である。また図2は、本実施形態に係る船舶を示す平面図である。
【0016】
図1及び図2に示すように、船舶10は、船体12と、船体12に取り付けられたポッド型推進器(以下、「推進器」ともいう)14と、を備えている。
【0017】
船体12は、船首部16、船体中央部18、及び船尾部20を有している。この船首部16は、開水中における推進抵抗の低減が図られるように形状設計されており、例えば水面下の部分が前方に張り出したバルバスバウ形状とされている。
【0018】
船体中央部18は、船舶10の種類により構成が異なる。例えば、船舶10がコンテナ船であれば、船体中央部18の内部には複数の船倉が形成されている。また、船舶10が原油タンカーであれば、船体中央部18の内部には複数のオイルタンクが形成されている。
【0019】
船尾部20は、推進器14を取り付けるための取付部22と、オーバーハング部23と、を含んでいる。この船尾部20の外表面は、船尾方向への航行時に砕氷を行うための砕氷面として機能している。
【0020】
推進器14は、プロペラ24と、プロペラ24を回転させるためのモータ(図示しない)を内蔵するポッド部26と、ポッド部26を支持するためのストラット28と、を備えている。この推進器14は、図1に示すように、ストラット28を介し、船尾部20の取付部22において、図示しない回転装置により、後部垂線Yを中心として360度の範囲で旋回可能に取り付けられている。この推進器14は、プロペラ24がポッド部26の前部に取り付けられたいわゆるトラクタータイプの推進器であり、プロペラ24の回転によりストラット28の側にプロペラ後流を噴出して推進力を得る。なお、推進器14は、プロペラ24がポッド部26の後部に取り付けられたいわゆるプッシングタイプの推進器であってもよい。このように、本実施形態に係る船舶10はかかる推進器14を備えているため、後部垂線Yを中心として推進器14を旋回させ、推進器14を任意の方向に向けることで、大きな旋回力を得ることができる。よって、舵方式に比べて操縦性能の向上が図られる。また、推進器14の方向を逆転することで、船首方向と船尾方向とのいずれにも船舶10の進行方向を逆転させる(DAS:Double Acting Ship)ことが可能となる。
【0021】
ここで、本実施形態に係る船舶10は、船尾部20の形状に特徴がある。すなわち、船舶10の長手方向に沿って延びる中心線Xを含み後部垂線Yに沿う平面により当該船舶10を切断した断面を考える。中心線Xとしては、図1及び図2に示すように、上甲板30上にあり左舷側と右舷側とを対称に分ける直線を考える。また後部垂線Yは、通常、舵柱または舵頭材の中心軸のことを指すが、本実施形態では推進器14が舵の機能をも有するため、ここでは後部垂線Yとして推進器14のストラット28の軸(すなわち、推進器14の旋回中心軸)を考える。
【0022】
このとき、図3に示すように、砕氷面上の夏季満載喫水線dsの位置とバラスト喫水線dbの位置とを結ぶ直線lと、上記した中心線Xと、のなす角度θは、45度以下であり、好ましくは40度以下である。
【0023】
発明者は、船尾部20における砕氷面のプロファイルが砕氷性能に大きな影響を及ぼすことを見出し、砕氷面のプロファイルについて鋭意研究した。そして、図4に示すように、角度θを45度以下とすることで、当該船舶10が優れた砕氷性能を奏し得ることを見出した。なお、図4において、砕氷性能は、同一の氷海を同一馬力で進むときの船速で評価した。そして、縦軸はθが10度のときの船速を100とした指数で表している。
【0024】
ただし、この角度θは20度以上であると好ましく、25度以上であるとより好ましい。角度θが20度よりも小さいと、船尾部20のオーバーハング部23の長さが極めて長くなり、製造コストが上昇する傾向にあるからである。
【0025】
また、夏季満載喫水線dsを含み後部垂線Yに垂直な平面により当該船舶10を切断した断面を考える。このとき、図5に示すように、後部垂線Yに沿ってみたときの砕氷面上の後部垂線Yの位置における接線mと、上記した中心線Xと、のなす角度αは、50度以下であり、好ましくは40度以下である。
【0026】
発明者は、更に砕氷面のプロファイルについて鋭意研究した。そして、図6(a)に示すように、角度αを50度以下とすることで、当該船舶10が優れた砕氷性能を奏し得ることを見出した。なお、図6(a)において、砕氷性能は、同一の氷海を同一馬力で進むときの船速で評価した。そして、縦軸はαが10度のときの船速を100とした指数で表している。
【0027】
また発明者は、角度αは砕氷性能のみならず、船首方向への通常の航行時における推進性能にも大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、図6(b)に示すように、この角度αを50度以下、好ましくは35度以下とすることで、当該船舶10が優れた推進性能を奏し得ることを見出した。なお、図6(b)において、推進性能は、通常の開水中を同一馬力で進むときの船速で評価した。そして、縦軸はαが10度のときの船速を100とした指数で表している。
【0028】
図6(c)は、図6(a)に示す砕氷性能と、図6(b)に示す推進性能とを足し合わせた砕氷・推進性能を示すグラフである。図6(c)に示すように、角度αを50度以下にすることで、高い砕氷・推進性能を奏し得ることが分かる。
【0029】
ただし、この角度αは20度以上であると好ましく、25度以上であるとより好ましい。角度αが20度よりも小さいと、船尾部20のオーバーハング部23の長さが極めて長くなり、製造コストが上昇する傾向にあるからである。
【0030】
さらに、後部垂線Yを含み上記した中心線Xと直交する平面により当該船舶10を切断した断面を考える。このとき、図7に示すように、砕氷面上の夏季最大喫水線dsの位置における接線nと、後部垂線Yと、のなす角度β(ここでは、便宜的に後部垂線Yと平行な直線yと、接線nと、のなす角度で示す)は、35度以上であり、好ましくは45度以上である。
【0031】
発明者は、更に砕氷面のプロファイルについて鋭意研究した。そして、図8(a)に示すように、角度βを35度以上とすることで、当該船舶10が優れた砕氷性能を奏し得ることを見出した。なお、図8(a)において、砕氷性能は、同一の氷海を同一馬力で進むときの船速で評価した。そして、縦軸はβが10度のときの船速を100とした指数で表している。
【0032】
また発明者は、角度βは砕氷性能のみならず、船首方向への通常の航行時における推進性能にも大きな影響を及ぼすことを見出した。そして、図8(b)に示すように、この角度βを65度以下、好ましくは55度以下とすることで、当該船舶10が優れた推進性能を奏し得ることを見出した。なお、図8(b)において、推進性能は、通常の開水中を同一馬力で進むときの船速で評価した。そして、縦軸はβが10度のときの船速を100とした指数で表している。
【0033】
図8(c)は、図8(a)に示す砕氷性能と、図8(b)に示す推進性能とを足し合わせた砕氷・推進性能を示すグラフである。図8(c)に示すように、角度βを35度以上65度以下にすることで、高い砕氷・推進性能を奏し得ることが分かった。
【0034】
図9は、以上のような構成の船舶10の船尾部20を示す斜視図である。この図9では、船尾部20を右舷側斜め後方より見上げた状態を示しており、推進器14の図示は省略されている。このような船尾部20を有する船舶10では、前述したように、角度θが45度以下であり、角度αが50度以下であり、かつ角度βが35度以上であるため、優れた砕氷性能を奏し得る。
【0035】
砕氷性能に影響を及ぼす要因としては、主に氷を割るための「砕氷抵抗」と、砕氷された氷を後方に排除する「排除抵抗」とが挙げられ、これら両者が低い場合に特に砕氷性能が優れていると言える。
【0036】
角度θと角度βとに関して言えば、図10(a),(b)に示すように、角度θが小さくまた角度βが大きいと、氷を十分に押さえ付けて割ることができるため、砕氷抵抗を低く抑えることができ、また割れた氷を船体12の下方に潜り込ませて氷を排除することができるため、排除抵抗を低く抑えることができると考えられる。そして、特に角度θを45度以下とし、また角度βを35度以上とすれば、優れた砕氷性能を奏し得るのである。
【0037】
これに対し、角度αに関して言えば、船尾部20の砕氷面に氷を当てて砕氷する砕氷抵抗よりも、割れた氷を後方に排除する排除抵抗の方が、砕氷性能に大きく影響を及ぼしている。よって、この角度αが大きければ、氷を面で割るため砕氷抵抗が大きくなり、しかも割れた氷を後方へスムーズに排除することが難しくなるため、砕氷性能が悪くなる。一方、角度αが小さければ、氷を点で割るため砕氷抵抗が小さくなり、しかも割れた氷を後方へスムーズに排除することが容易になるため、砕氷性能が良くなる。そして、特に角度αを50度以下とすれば、優れた砕氷性能を奏し得るのである。
【0038】
更に、角度αに関して言えば、角度αが小さいほど船体12のシャープさが増し、船首方向への通常の航行時における推進性能が向上される。特に、角度αを50度以下とすることで、上記したように優れた砕氷性能を奏し得るばかりでなく、船首方向への通常の航行時において優れた推進性能をも奏し得るのである。
【0039】
また、角度βに関して言えば、角度βは大きい方が砕氷性能に優れるが、角度βが大きくなるほど船尾振動が大きくなり、また荒天時の波浪による船尾パンチングを招くおそれも大きくなって、船首方向への通常の航行時における推進性能が低下するおそれがある。このとき、上記したように角度βを65度以下とすることで、推進性能の低下を抑制し得るのである。
【0040】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。
【0041】
例えば、上記した実施形態では、船舶10の種類としてコンテナ船や原油タンカーを例示したが、船舶10の種類はこれに限定されない。
【0042】
また、上記した実施形態では、船首部16の形状はバルバスバウ形状としたが、船首部16は他の形状を有していてもよい。ただし、船首部16の形状は、船首方向への通常の航行時における推進性能の向上が図られる形状であると好ましい。
【0043】
また、上記した実施形態では、図3に示すように、船尾部20の砕氷面は、船舶10の長手方向に沿って延びる中心線Xを含み後部垂線Yに沿う平面により当該船舶10を切断した断面において、直線状のプロファイルを有していたが、これに限定されることなく、例えば上に凸の曲線状のプロファイルを有していてもよい。この場合であっても、砕氷面上の夏季満載喫水線dsの位置とバラスト喫水線dbの位置とを結ぶ直線lと、上記した中心線Xと、のなす角度θが、45度以下であり、好ましくは40度以下であればよい。
【0044】
また、上記した実施形態では、推進器14としてポッド型推進器について説明したが、船舶10を船首方向及び船尾方向のいずれにも進行させることが可能であれば、推進器14としては他の推進器であってもよい。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、砕氷性能に優れた船尾部を備える船舶が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る船舶を示す右側面図である。
【図2】本実施形態に係る船舶を示す平面図である。
【図3】図2のIII−III線における断面図であり、特に船尾部のみを示している。
【図4】角度θと砕氷性能との関係を示すグラフである。
【図5】図1のV−V線における断面図であり、特に船尾部のみを示している。
【図6】図6(a)は、角度αと砕氷性能との関係を示すグラフであり、図6(b)は、角度αと推進性能との関係を示すグラフであり、図6(c)は、角度αと砕氷・推進性能との関係を示すグラフである。
【図7】図1のVII−VII線における断面図である。
【図8】図8(a)は、角度βと砕氷性能との関係を示すグラフであり、図8(b)は、角度βと推進性能との関係を示すグラフであり、図8(c)は、角度βと砕氷・推進性能との関係を示すグラフである。
【図9】本実施形態に係る船舶の船尾部を示す斜視図である。
【図10】船尾部の砕氷面における砕氷の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
10…船舶、12…船体、14…ポッド型推進器、16…船首部、18…船体中央部、20…船尾部、22…取付部、23…オーバーハング部、30…上甲板、X…中心線、Y…後部垂線、ds…夏季満載喫水線、db…バラスト喫水線。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ship, and more particularly, to a ship that is capable of navigating in both the bow direction and the stern direction and that performs ice breaking on an ice breaking surface provided in the stern part.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to use an ice sea area as a route, development of a ship having an ice breaking ability has been advanced. Generally, since a ship navigates in the bow direction, the conventional ship has made various improvements to the bow shape to improve the ice breaking performance at the bow.
[0003]
However, if the bow shape is determined by focusing only on the ice breaking performance, there is a problem that the water resistance increases in open water without ice, and the propulsion performance in open water decreases.
[0004]
Thus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-77784 (Reference 1) discloses a ship intended to achieve both ice breaking performance in ice and propulsion performance in open water. The ship disclosed in Document 1 includes a propulsion device capable of turning at an angle of 360 degrees, and can navigate in both the bow direction and the stern direction. In this ship, the bow has a shape suitable for propulsion in open water, and the stern has a shape suitable for propulsion in ice (ice breaking). As described above, in the ship disclosed in Document 1, both the ice breaking performance in ice and the propulsion performance in open water are achieved by assigning functions to the bow and stern.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the ship disclosed in the above-mentioned document 1 has not been sufficiently designed with respect to the shape of the stern part, the ice breaking ability at the stern part is not necessarily sufficient when navigating in the stern direction.
[0006]
Then, an object of this invention is to provide the ship provided with the stern part excellent in the ice breaking performance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The ship according to the present invention can be navigated in both the bow direction and the stern direction, and is a ship that performs ice breaking on the ice breaking surface provided in the stern part. In this ship, in a cross section obtained by cutting the ship by a plane including a center line extending along the longitudinal direction of the ship and including a rear vertical line, a straight line connecting the position of the summer full load water line on the ice breaking surface and the position of the ballast water line. The angle formed by the center line is θ. In addition, in the cross section of the ship cut by a plane perpendicular to the rear vertical line including the summer full load water line, the angle formed by the tangent at the position of the rear vertical line on the ice breaking surface when viewed along the rear vertical line and the center line is Let α be. At this time, θ is 45 degrees or less and α is 50 degrees or less.
[0008]
The inventor has found that the stern profile has a significant effect on ice breaking performance. And as above-mentioned, it discovered that the said ship can show | play the outstanding ice-breaking performance by making angle (theta) 45 degrees or less and making angle (alpha) 50 degrees or less. The inventor has also found that the angle α has a great influence not only on the ice breaking performance but also on the propulsion performance during normal navigation in the bow direction. And as above-mentioned, it discovered that the said ship can show | play the outstanding propulsion performance by making this angle (alpha) 50 degrees or less. Therefore, according to the ship which concerns on this invention, while improving ice-breaking performance, improvement of propulsion performance is achieved.
[0009]
Moreover, the ship which concerns on this invention can be navigated to both a bow direction and a stern direction, and is a ship which performs ice breaking on the ice breaking surface provided in the stern part. In this ship, in a cross section obtained by cutting the ship by a plane including a center line extending along the longitudinal direction of the ship and including a rear vertical line, a straight line connecting the position of the summer full load water line on the ice breaking surface and the position of the ballast water line. The angle formed by the center line is θ. In addition, let β be the angle formed by the tangential line at the position of the summer maximum draft on the ice breaking surface and the rear vertical line in a cross section of the ship cut by a plane perpendicular to the center line including the rear vertical line. At this time, θ is 45 degrees or less and β is 35 degrees or more.
[0010]
The inventor has found that the stern profile has a significant effect on ice breaking performance. And as mentioned above, it discovered that the said ship can show | play the outstanding ice-breaking performance by making angle (theta) into 45 degrees or less and making angle (beta) into 35 degrees or more. Therefore, according to such a ship, the ice breaking performance can be improved.
[0011]
At this time, β may be 65 degrees or less. The inventor found that the angle β has a great influence not only on the ice breaking performance but also on the propulsion performance during normal navigation in the bow direction. And as above-mentioned, it discovered that the said ship can show | play the outstanding propulsion performance by making this angle (beta) 65 degrees or less. Therefore, according to such a ship, the propulsion performance can be improved.
[0012]
In addition, in the section of the ship cut by a plane perpendicular to the rear vertical line including the summer full load water line, the angle formed by the tangent line at the position of the rear vertical line on the ice breaking surface when viewed along the rear vertical line and the center line When α is α, α may be 50 degrees or less. In this way, the ice breaking performance and propulsion performance can be further improved.
[0013]
The ship according to the present invention may include a pod type propulsion device capable of turning around a rear vertical line. If it does in this way, a big turning force can be obtained by turning a propelling device centering on a rear perpendicular, and orienting a propelling device in arbitrary directions. Therefore, the steering performance can be improved as compared with the rudder method. Further, by reversing the direction of the propelling device, it is possible to reverse the traveling direction of the ship in both the bow direction and the stern direction (DAS: Double Acting Ship).
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.
[0015]
FIG. 1 is a right side view showing a ship according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the ship according to the present embodiment.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the marine vessel 10 includes a hull 12 and a pod-type propulsion device (hereinafter also referred to as “propulsion device”) 14 attached to the hull 12.
[0017]
The hull 12 has a bow portion 16, a hull center portion 18, and a stern portion 20. The bow portion 16 is designed so as to reduce the propulsion resistance in open water. For example, the bow portion 16 has a Barbus bow shape in which a portion below the water surface projects forward.
[0018]
The structure of the hull central portion 18 differs depending on the type of the ship 10. For example, if the ship 10 is a container ship, a plurality of holds are formed inside the hull center portion 18. If the ship 10 is a crude oil tanker, a plurality of oil tanks are formed inside the hull central portion 18.
[0019]
The stern part 20 includes an attachment part 22 for attaching the propulsion device 14 and an overhang part 23. The outer surface of the stern portion 20 functions as an ice breaking surface for performing ice breaking during navigation in the stern direction.
[0020]
The propulsion device 14 includes a propeller 24, a pod portion 26 containing a motor (not shown) for rotating the propeller 24, and a strut 28 for supporting the pod portion 26. As shown in FIG. 1, the propulsion device 14 is attached to a mounting portion 22 of the stern portion 20 via a strut 28 so that the propulsion device 14 can turn in a range of 360 degrees around the rear vertical line Y by a rotating device (not shown). Yes. The propulsion device 14 is a so-called tractor-type propulsion device in which a propeller 24 is attached to the front portion of the pod portion 26, and a propeller wake is ejected toward the strut 28 by the rotation of the propeller 24 to obtain propulsive force. The propulsion device 14 may be a so-called pushing type propulsion device in which the propeller 24 is attached to the rear portion of the pod portion 26. Thus, since the ship 10 which concerns on this embodiment is equipped with this propulsion device 14, turning the propulsion device 14 around the rear perpendicular line Y and directing the propulsion device 14 in an arbitrary direction makes it possible to generate a large turning force. Can be obtained. Therefore, the steering performance can be improved as compared with the rudder method. In addition, by reversing the direction of the propulsion device 14, the traveling direction of the ship 10 can be reversed (DAS: Double Acting Ship) in both the bow direction and the stern direction.
[0021]
Here, the ship 10 according to the present embodiment is characterized by the shape of the stern portion 20. That is, consider a cross section in which the ship 10 is cut by a plane including the center line X extending along the longitudinal direction of the ship 10 and along the rear vertical line Y. As the center line X, as shown in FIGS. 1 and 2, consider a straight line on the upper deck 30 that divides the port side and starboard side symmetrically. Further, the rear vertical line Y usually indicates the central axis of the rudder column or rudder material. In this embodiment, since the propulsion unit 14 also has a rudder function, the rear vertical line Y is used here as the strut of the propulsion unit 14. Consider 28 axes (i.e., the pivot axis of the propulsion unit 14).
[0022]
At this time, as shown in FIG. 3, the line l connecting the position of the ballast waterline d b summer load waterline d s on crushed ice surface, and the center line X as described above, the angle θ of 45 degrees Or less, preferably 40 degrees or less.
[0023]
The inventor has found that the profile of the ice breaking surface at the stern portion 20 has a great influence on the ice breaking performance, and has intensively studied the profile of the ice breaking surface. And as shown in FIG. 4, it discovered that the said ship 10 could show | play the outstanding ice breaking performance by making angle (theta) into 45 degrees or less. In FIG. 4, the ice breaking performance was evaluated based on the ship speed when traveling in the same ice sea with the same horsepower. The vertical axis is represented by an index with the boat speed being 100 when θ is 10 degrees.
[0024]
However, this angle θ is preferably 20 degrees or more, and more preferably 25 degrees or more. This is because if the angle θ is smaller than 20 degrees, the length of the overhang portion 23 of the stern portion 20 becomes extremely long, and the manufacturing cost tends to increase.
[0025]
Further, consider a cross section in which the ship 10 is cut by a plane that includes the summer full load water line d s and is perpendicular to the rear vertical line Y. At this time, as shown in FIG. 5, the angle α formed by the tangent m at the position of the rear vertical line Y on the ice breaking surface when viewed along the rear vertical line Y and the center line X described above is 50 degrees or less. Yes, preferably 40 degrees or less.
[0026]
The inventor further studied diligently about the profile of the ice breaking surface. And as shown to Fig.6 (a), it discovered that the said ship 10 could show | play the outstanding ice-breaking performance by making angle (alpha) 50 degrees or less. In FIG. 6A, the ice breaking performance was evaluated based on the ship speed when traveling in the same ice sea with the same horsepower. The vertical axis represents an index with the ship speed being 100 when α is 10 degrees.
[0027]
The inventor has also found that the angle α has a great influence not only on the ice breaking performance but also on the propulsion performance during normal navigation in the bow direction. And as shown in FIG.6 (b), it discovered that the said ship 10 could show the outstanding propulsion performance by making this angle (alpha) 50 degrees or less, Preferably it is 35 degrees or less. In addition, in FIG.6 (b), the propulsion performance was evaluated by the ship speed at the time of progressing in normal open water by the same horsepower. The vertical axis represents an index with the ship speed being 100 when α is 10 degrees.
[0028]
FIG. 6C is a graph showing the ice breaking / propulsion performance obtained by adding the ice breaking performance shown in FIG. 6A and the propulsion performance shown in FIG. 6B. As shown in FIG. 6C, it can be seen that high ice breaking / propulsion performance can be achieved by setting the angle α to 50 degrees or less.
[0029]
However, the angle α is preferably 20 degrees or more, and more preferably 25 degrees or more. This is because when the angle α is smaller than 20 degrees, the length of the overhang portion 23 of the stern portion 20 becomes extremely long, and the manufacturing cost tends to increase.
[0030]
Further, a cross section of the ship 10 taken along a plane that includes the rear vertical line Y and is orthogonal to the center line X described above will be considered. At this time, as shown in FIG. 7, an angle β formed between the tangent n at the position of the summer maximum draft line d s on the ice break surface and the rear vertical line Y (here, a straight line y parallel to the rear vertical line Y for convenience). And the angle formed by the tangent line n) is 35 degrees or more, and preferably 45 degrees or more.
[0031]
The inventor further studied diligently about the profile of the ice breaking surface. And as shown to Fig.8 (a), it discovered that the said ship 10 could show | play the outstanding ice-breaking performance by making angle (beta) 35 degrees or more. In FIG. 8A, the ice breaking performance was evaluated based on the ship speed when traveling in the same ice sea with the same horsepower. The vertical axis represents an index with the boat speed being 100 when β is 10 degrees.
[0032]
The inventor has also found that the angle β has a great influence not only on the ice breaking performance but also on the propulsion performance during normal navigation in the bow direction. And as shown in FIG.8 (b), it discovered that the said ship 10 could show the outstanding propulsion performance by making this angle (beta) 65 degrees or less, Preferably it is 55 degrees or less. In addition, in FIG.8 (b), the propulsion performance was evaluated by the ship speed at the time of progressing in normal open water by the same horsepower. The vertical axis represents an index with the boat speed being 100 when β is 10 degrees.
[0033]
FIG. 8C is a graph showing the ice breaking / propulsion performance obtained by adding the ice breaking performance shown in FIG. 8A and the propulsion performance shown in FIG. 8B. As shown in FIG. 8 (c), it was found that high ice breaking / propulsion performance can be achieved by setting the angle β to 35 degrees or more and 65 degrees or less.
[0034]
FIG. 9 is a perspective view showing the stern portion 20 of the ship 10 having the above-described configuration. FIG. 9 shows a state in which the stern portion 20 is looked up from the starboard side obliquely rearward, and the illustration of the propulsion unit 14 is omitted. In the ship 10 having such a stern part 20, as described above, the angle θ is 45 degrees or less, the angle α is 50 degrees or less, and the angle β is 35 degrees or more. Can be played.
[0035]
Factors that affect ice breaking performance include “ice breaking resistance”, which mainly breaks the ice, and “exclusion resistance”, which removes the crushed ice backward, especially when both of these are low. Can be said to be excellent.
[0036]
With regard to the angle θ and the angle β, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the angle θ is small and the angle β is large, the ice can be sufficiently pressed and cracked. It is considered that the removal resistance can be kept low because the ice can be eliminated by letting the broken ice sink under the hull 12. In particular, when the angle θ is set to 45 degrees or less and the angle β is set to 35 degrees or more, excellent ice breaking performance can be achieved.
[0037]
On the other hand, regarding the angle α, the exclusion resistance for removing the cracked ice backward has a greater effect on the ice breaking performance than the ice breaking resistance for breaking the ice by hitting the ice surface of the stern portion 20 with ice. Yes. Therefore, if the angle α is large, the ice breaking resistance increases because the ice is divided by the surface, and it becomes difficult to smoothly remove the broken ice backward, so that the ice breaking performance deteriorates. On the other hand, if the angle α is small, the ice breaking resistance is reduced because the ice is divided by points, and the ice breaking performance is improved because it becomes easy to smoothly remove the broken ice backward. In particular, when the angle α is set to 50 degrees or less, excellent ice breaking performance can be achieved.
[0038]
Further, regarding the angle α, the smaller the angle α, the sharper the hull 12 is, and the propulsion performance during normal navigation in the bow direction is improved. In particular, by setting the angle α to 50 degrees or less, not only excellent ice breaking performance can be achieved as described above, but also excellent propulsion performance can be achieved during normal navigation in the bow direction.
[0039]
As for the angle β, the larger the angle β, the better the ice breaking performance, but the larger the angle β, the larger the stern vibration, and the greater the risk of stern punching due to stormy waves. There is a risk that the propulsion performance during normal navigation will be reduced. At this time, as described above, the reduction in propulsion performance can be suppressed by setting the angle β to 65 degrees or less.
[0040]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
[0041]
For example, in the above-described embodiment, a container ship or a crude oil tanker is exemplified as the type of the ship 10, but the type of the ship 10 is not limited to this.
[0042]
Moreover, in the above-described embodiment, the shape of the bow portion 16 is a Barbus bow shape, but the bow portion 16 may have other shapes. However, it is preferable that the shape of the bow portion 16 is a shape that can improve the propulsion performance during normal navigation in the bow direction.
[0043]
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the ice breaking surface of the stern portion 20 includes the center line X extending along the longitudinal direction of the ship 10 and cuts the ship 10 by a plane along the rear vertical line Y. Although the cross section has a linear profile, the present invention is not limited to this, and for example, it may have an upward convex curved profile. Even in this case, the line l connecting the position of the ballast waterline d b summer load waterline d s on crushed ice surface, and the center line X as described above, the angle θ is, be 45 degrees or less Preferably, it may be 40 degrees or less.
[0044]
In the above-described embodiment, the pod type propulsion device has been described as the propulsion device 14. However, as long as the ship 10 can be advanced in both the bow direction and the stern direction, the propulsion device 14 may be another propulsion. It may be a vessel.
[0045]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a ship provided with the stern part excellent in the ice breaking performance is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a right side view showing a ship according to the present embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing a ship according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2 and particularly shows only the stern part.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between angle θ and ice breaking performance.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1, and particularly shows only the stern part.
6A is a graph showing the relationship between the angle α and the ice breaking performance, and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the angle α and the propulsion performance. FIG. ) Is a graph showing the relationship between the angle α and ice breaking / propulsion performance.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8A is a graph showing the relationship between the angle β and the ice breaking performance, and FIG. 8B is a graph showing the relationship between the angle β and the propulsion performance. ) Is a graph showing the relationship between angle β and ice breaking / propulsion performance.
FIG. 9 is a perspective view showing a stern part of the ship according to the present embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of ice breaking on the ice breaking surface of the stern.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ship, 12 ... Hull, 14 ... Pod type propulsion device, 16 ... Bow part, 18 ... Center part of hull, 20 ... Stern part, 22 ... Mounting part, 23 ... Overhang part, 30 ... Upper deck, X ... Center line, Y ... rear perpendicular line, d s ... summer load waterline, d b ... ballast waterline.

Claims (2)

船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能であり、船尾部に設けられた砕氷面にて砕氷を行う船舶であって、
当該船舶の長手方向に沿って延びる中心線を含み、舵頭材の中心軸である後部垂線に沿う平面により当該船舶を切断した断面において、前記砕氷面上の夏季満載喫水線の位置とバラスト喫水線の位置とを結ぶ直線と、前記中心線と、のなす角度をθとし、
前記夏季満載喫水線を含み前記後部垂線に垂直な平面により当該船舶を切断した断面において、該後部垂線に沿ってみたときの前記砕氷面上の該後部垂線の位置における接線と、前記中心線と、のなす角度をαとし、
前記後部垂線を含み前記中心線と直交する平面により当該船舶を切断した断面において、前記砕氷面上の前記夏季最大喫水線の位置における接線と、該後部垂線と、のなす角度をβとしたとき、
前記θが45度以下であり、前記αが25度以上40度以下であり、かつ前記βが35度以上65度以下であることを特徴とする船舶。
A ship capable of navigating in both the bow direction and the stern direction, and performing ice breaking on the ice breaking surface provided in the stern part,
In the cross section including the center line extending along the longitudinal direction of the ship and cutting the ship by a plane along the rear vertical line that is the central axis of the rudder material , The angle between the straight line connecting the position and the center line is θ,
In a cross section of the ship cut by a plane perpendicular to the rear vertical line including the summer full load water line, a tangent at the position of the rear vertical line on the ice breaking surface when viewed along the rear vertical line, the center line, Let α be the angle between
In a cross-section obtained by cutting the ship by a plane that includes the rear perpendicular and is orthogonal to the center line, when the angle between the tangent at the position of the summer maximum water line on the ice breaking surface and the rear perpendicular is β,
The ship wherein the θ is 45 degrees or less, the α is 25 degrees or more and 40 degrees or less, and the β is 35 degrees or more and 65 degrees or less.
船首方向及び船尾方向のいずれにも航行可能であり、船尾部に設けられた砕氷面にて砕氷を行う船舶であって、A ship that is capable of navigating in both the bow direction and the stern direction, and that performs ice breaking on the ice breaking surface provided in the stern part,
ストラットの軸を中心として旋回可能なポッド型推進器を備え、It has a pod type propulsor that can swivel around the strut axis,
当該船舶の長手方向に沿って延びる中心線を含み、前記ストラットの軸である後部垂線に沿う平面により当該船舶を切断した断面において、前記砕氷面上の夏季満載喫水線の位置とバラスト喫水線の位置とを結ぶ直線と、前記中心線と、のなす角度をθとし、In the cross section including the center line extending along the longitudinal direction of the ship and cutting the ship by a plane along the rear perpendicular that is the axis of the strut, the position of the summer full load water line and the position of the ballast water line on the ice breaking surface The angle formed by the straight line connecting the center line and the center line is θ,
前記夏季満載喫水線を含み前記後部垂線に垂直な平面により当該船舶を切断した断面において、該後部垂線に沿ってみたときの前記砕氷面上の該後部垂線の位置における接線と、前記中心線と、のなす角度をαとし、In a section of the ship cut by a plane perpendicular to the rear vertical line including the summer full load water line, a tangent at the position of the rear vertical line on the ice breaking surface when viewed along the rear vertical line, the center line, Let α be the angle between
前記後部垂線を含み前記中心線と直交する平面により当該船舶を切断した断面において、前記砕氷面上の前記夏季最大喫水線の位置における接線と、該後部垂線と、のなす角度をβとしたとき、In a cross-section obtained by cutting the ship by a plane that includes the rear perpendicular and is orthogonal to the center line, when the angle formed by the tangent at the position of the summer maximum water line on the ice breaking surface and the rear perpendicular is β,
前記θが45度以下であり、前記αが25度以上40度以下であり、かつ前記βが35度以上65度以下であることを特徴とする船舶。The ship wherein the θ is 45 degrees or less, the α is 25 degrees or more and 40 degrees or less, and the β is 35 degrees or more and 65 degrees or less.
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