JP4607460B2 - エアクッション船 - Google Patents

Description

本発明は、船の安定性、前進運動および耐航特性を改善し、有効な推進力ユニットを収容し、かつなぎの時だけでなく波中においても同様に船の抵抗を低減するように設計された追加的な船体（そのうちのあるものは浮上しており、かつそのうちのあるものは排水している）と組合わせた、静的空気圧（エアクッション）と、動的揚力（浮上性船体部）と、（多胴船用途における）空力的な衝角効果の組み合わせによって支持されている船の船体を包含する。本発明の考えは、高相対速度を意図する、以下に説明する単胴船および多くの多胴船の両方に対して用いることができる。

ホバークラフトや表面効果船（ｓｕｒｆａｃｅ ｅｆｆｅｃｔ ｓｈｉｐｓ；ＳＥＳ）と比較して、本発明は、快適性や波中における速度低減等の他の特性の改善を伴って、上記エアクッションの揚力容量と、浮上および排水船体部と、その浸水面積（摩擦抵抗）とを釣り合わせ、かつこの船を、ウォータージェット等の検証された高信頼性の推進力システムに適応させるような大きな自由度をもたらす。

原動力を生じる部分的に調節可能な面と共に、上記エアクッションの浮上形態を選択することにより、良好な耐航特性を実現し、かつ一般に他のエアクッション船にはない受動的な流体力学的運動の制動を可能にするための、船の重量配分と形状との良好なバランスを実現することができる。

水と船の船体の表面との間に空気の薄い層を形成するという考えは、新しくはない。内包は、その抵抗の摩擦構成部材を削減することである。困難性は、空気流の配分および制御であることが証明されている。代替の設計は、摩擦が低減されていると同時に、船も加圧されたエアクッションを有している設計である。

上記の考えに基づく提出された発明および特許された発明の多くには、この発明の全体の概念の説明がない。エアクッション船に関連するある発明は、限定された用途内での利点を説明しているが、同時に、市販用途に対して不適当なものにしているという欠点を有する。例えば、それらの発明には、クレームされた利点を、予想される海の状態においてどのように維持することができるかの説明がない。商業的に成功する用途を生み出すために全て満たさなければならない、高速および低抵抗を伴った、必要な快適性、波中における速度の維持、信頼性および限定された保守性等の要求の組み合わせは、ほとんど考慮されてこなかった。

エアクッション船に対して従来ある解決法の一般的な特徴は、
１．水中を移動中の船体の摩擦抵抗を低減することにより効率を改善する理論上の方法に注目している
１．高レベルの空気静力学的揚力を仮定している
１．
（そのサイズは、配置によって決まるため）エアチャンバの突出した領域が、排水に必要な領域よりも大きくなる場合がある
１．エアチャンバの平面視形状は、一般に矩形である
１．クッション圧力および空気流を維持するために大きなファンを要する
１．動作が、海の状態および利用方法に敏感であり、船の動きが波に影響されやすい
１．特に波中において、喫水が浅く、かつ空気漏れが大きい
１．速度における低流体力学的制動を有する
１．船の姿勢の変化を打ち消すことができる比較的小さな予備排水量を有する
１．船体が、極度に物理的に複雑であり、かつ製造するのが面倒であり、それによって構造が高価になる
１．複雑な制御システムを必要とし、かつ相当な維持コストにつながり、かつ高信頼度の操作をもたらさない構造体を含むことである。

ホバークラフトおよびＳＥＳの両者とも、エアクッションは、「スカート」と呼ばれる柔軟なエンクロージャによって囲まれている。それらは、摩耗および損傷を受けやすいことが証明されており、また、特にＳＥＳの船首スカートに通常の排水量を要する。建造された小数の船は、高価なスペアを生じる。柔軟なスカートを用いることは、スカートの下において、連続的な制御された量の空気漏れを伴う。その空気流は、さらなるエネルギ消費および推進に要する総動力の増加につながる。空気漏れの大きな変動は、支持エアクッションにおける圧力変動／圧力低下を引き起こし、これは、船体抵抗のかなりの変化および（快適性を低下させる）船の振動につながる可能性がある。船がクッションで支持されている場合の浅い喫水は、航行時の空気漏れの可能性を増加させる。ホバークラフトおよびＳＥＳについては、前方のスカート部は、動きの方向における相当かつ無遠慮な面を突出させ、それは、向かい波および船首波において、比較的大きな抵抗の増加、例えば、速度のかなりの低減を生じる可能性がある。上記スカートに衝突する波は、上記エアクッションの圧力変化を引き起こし、それは、船に伝わって乗り心地を低下させる。

上記エアクッションの柔軟なエンクロージャが、全体的にまたは部分的に固いものと置換されているいくつかの特許、例えば、米国特許第５，１７６，０９５号明細書（Ｂｕｒｇ）、同第５，２７３，１２７号明細書（Ｂｕｒｇ）、第５，４１５，１２０号明細書（Ｂｕｒｇ）、第５，４５４，４４０号明細書（Ｐｅｔｅｒｓ）、第５，５７０，６５０号明細書（Ｈａｒｌｅｙ）、第５，６１１，２９４号明細書（Ｈａｒｌｅｙ）、第５，７４６，１４６号明細書（Ｂｉｘｅｌ）、第５，８６０，３８０号明細書（Ｂｉｘｅｌ）および第６，２９３，２１６号明細書（Ｂａｒｓｕｍｉａｎ）が発行されており、Ｂｕｒｇ、Ｂａｒｓｕｍｉａｎ、Ｈａｒｌｅｙ、Ｂｉｘｅｌ、ＰｅｔｅｒｓおよびＳｔｏｌｐｅｒは、単胴船および多胴船での用途のためのものである。Ｂａｒｓｕｍｉａｎ、ＢｉｘｅｌおよびＨａｒｌｅｙは、主に船の船尾部分に配置されている空気静力学的揚力（エアクッション）と共に、（速度、船底の傾斜、船の姿勢および水面による）限定された量の動的揚力を、水と接触している（好ましくは前方の）船体部分に組み合わせている。浮上している場合、それらの発明は、摩擦抵抗を低減するために、水と接触した最小限の船体面を実現しようとしている。ＢｕｒｇおよびＢｉｘｅｌは、喫水線における船体のほぼ全長に沿ってエアチャンバを設けている。（Ｐｅｔｅｒの考えは、従来のＳＥＳであり、この発明は、クッションチャンバの移動可能な船体を横切る区分からなり、それは、動作制御のために作動させることができる。）Ｓｔｏｌｐｅｒの考えにおいては、この発明は、船の動きによって生じた風が、エアクッション技術ではなく、浮上し、支持する水面の通常の換気／空気の潤滑化のために用いられる。上述した他の発明は、強制的な換気（ファン）を必要とする。

上記の船の説明の共通する要素は、公開に適する船を形成するのに要する量に対して、最少量の流体力学的および流体静力学的な（予備排水量）揚力および動作制動を有し、かつ浸水面積、例えば、摩擦抵抗を低減するように主として設計されていることである。いくつかの発明（特に、Ｂｕｒｇの発明）は、かなり複雑であり、高信頼性をもたらすために保守の増大を必要とする。

エアクッション上に支持された船は、排水および浮上船よりも、高速において推進的により有効である。

水との接触による推進を意図する装置の場合、高速は、流体力学的複雑さ（キャビテーション、効率の低減、腐蝕損傷）を伴い、それらはクッションからの空気漏れを増加させる可能性があり、速度における船の水中での位置、船の姿勢にも依存している。推進装置の散発的な換気は、トルクおよび圧力の変動を生じ、それらも伝動装置およびエンジンに対して動作損傷を引き起こす可能性がある。

従って、上述したほとんど全ての考えは、それぞれの特許における図面に示されているような半没水中プロペラ（その翼は、完全な換気吸気面を有する）を用いた推進力を要する。上述した他にも、半没プロペラまたはエアプロペラは使用される。適度な速度の場合、従来のプロペラも推進力を生成することができる。

上記半没プロペラは、従来のプロペラよりも寿命が短いことを実験が示している。水中での翼の浸漬変動は、動的調節システムを要するプロペラおよびエンジンの場合、航行時の負荷変動につながりやすい。翼の浸漬の厳密な調節も、加速時、および低回転時にエンジンがオーバーロードしないような「ハンプスピード（ｈｕｍｐ ｓｐｅｅｄ）」を通るときに必要となる。高すぎるトルクは、全速に達することができない（「最高速度を持続できない」）船を生じやすい。

Ｂｕｒｇのみが、彼の特許のうちの１つにおいて、ウォータージェット推進を用いる可能性に対して注目しているが、水取入口を、その機能に適していない位置に設けており、推進力の代替例を展開していない。空気の水への混合は、一般に、キャビテーション、水力低減、プロペラ換気および低減された水力効率のより大きな可能性を結果として生じる。上記半没プロペラは、それらの条件のために設計され、それに伴って高速で作動するので、最良の選択である。しかし、この半没プロペラは、低速運転中、および後退時に不十分な特性を有し、それは、入港中の運転時間を増加させる。このことおよび推進装置の大きな負荷変動は、その商業的用途を限定する。翼輪郭ブレード部を有する通常のプロペラは、約４０ノットまで用いることができる（角度が付けられたシャフト上に設けられた場合の斜めの流れは、一般に、キャビテーションによる腐蝕損傷につながる）。より高い速度は、流れの方向と合ったプロペラ軸、変更されたブレード部あるいは、低効率を有する完全なキャビテーションブレードを要する。逆回転プロペラは、単一のプロペラよりも約１０％効率がよい。逆回転プロペラは、約７０ノットの速度で作動することができるが、この速度において、抵抗およびキャビテーション損傷を低減するために、細長い支柱および伝動装置室を要する。

他の推進方法を用いることができない場合、エアプロペラは、高速に対する可能な代替になりうる。Ｂｕｒｇは、ある特許において、エアプロペラを用いた推進について述べている。

半没プロペラ等および逆回転プロペラは共に、比較的低出力のみのために製造されているため、前記速度で高出力および高効率で作動する推進システムが最大の関心事である。実際に、複雑な推進システムは、低減されたシステム効率および信頼できない動作をもたらしている。従って、検証されかつ高信頼性の推進システムの使用を可能にし、かつ特に、有効な総合的解決の一部になるように設計される新たな船体解釈を発展させる必要がある。

現在、高速船のための、商業的に受け入れられかつ最も良く検証された推進システムは、ウォータージェット（ｗａｔｅｒ ｊｅｔ；ＷＪ）推進である。２０ＭＷ以上の動力および約８０ノットの速度に対する有効なＷＪ装置は、現在存在し、また５０ＭＷまでの装置は、現在開発中である。現在までのところ、ＷＪは、従来のＳＥＳに設置されているが、クッションからＷＪ装置への空気漏れを避ける際にいくつかの問題点があり、それは、効率の低減およびポンプへのキャビテーション損傷、および負荷変動の結果としての主エンジンへの損傷につながる。

ホバークラフトおよびＳＥＳと比較して、本発明は、快適性や波中における速度低減等の他の特性の改善に対抗して、上記エアクッションの揚力容量と、浮上および排水船体要素と、船の浸水面積（摩擦抵抗）とを釣り合わせ、かつ船を、ウォータージェット等の検証された高信頼性の推進力システムに適応させるような大きな自由度をもたらす。

原動力を生じる部分的に調節可能な面と共に、上記エアクッションの浮上形態を選択することにより、耐航特性を改善し、かつ一般に他のエアクッション船にはない受動的な流体力学的運動の制動を可能にするための、船の重量配分と設計との良好なバランスを実現することができる。

多胴船用途においては、外形により、空気流速度が低減される場合があり、それに伴って、船体と、浸水デッキと水面との間の圧縮における静的空気圧の増加（衝角効果）をもたらされる。小さな船および高速の場合、その結果として生じる空気静力学的揚力は、かなりのものになる。提案された発明においては、空気流を制限する装置を用いて圧力を調節することが可能であることが意図されている。この装置は、各船体側部および浸水デッキに接続された膨らませることのできる弾性バッグからなる。このバッグは、空気の流路、流速および圧力上昇を制御し、それに伴って、船の総抵抗における低減量を最適化することができる。船に関する空気静力学的揚力およびその結果として生じる水抵抗の低減は、船に対する空気抵抗の総増加量と比較検討しなければならず、これは、空気速度が低減されたときにかなりの高速である。

高い有効搭載量および／または低い喫水動作の場合、第２の弾性バッグを、船首の半船体間に気体を大量に閉じ込めるために取り付けてもよい。結果として生じる中央のエアクッションは、独立したファンシステムによって加圧して追加的な揚力／有効搭載量能力与えおよび／または喫水を低減してもよい。

上記解決法の基本的な構成は、より少ない可動部材を有し、その結果としてより少ないメンテナンスをもたらす。上記考えの発展において提案されているシステムは、作動していないときでも作用する基本的な概念を可能にするタイプのものであり、信頼性を高める。

推奨する構成は、これが、ホバークラフトやＳＥＳの場合よりも必要であることが判明した場合には、動作制動システム（例えば、水中翼システム）を設けるためのスペースを見つけるのを容易にする。

本発明の目的は、静かな水面および通常の水面および動作条件においても、増加した快適性、良好な操縦性、良好な安定性および安全性を有する、エアクッション技術と改良された推進効率とを組み合わせた船体の設計を明細に述べ、商業的用途の要求も満たす有効な総合的解決法を提供することである。このことは、特許請求の範囲に述べた特徴によって定義される本発明に係る船体によって実現される。

本発明の背後の考えは、どのように各船が用いられるかに基づいている限り、軍事および民間での用途の両方の場合に、単胴船および多胴船の両方の用途に適している。従って、この考えは、いかなる絶対的な船体寸法にも限定されるものではなく、それは、上記用途を限定する建造材料の強度、船体重量、使用可能なファン容量、現在ある推進システム等の実際的な考慮である。また、相対速度が、一般に、約０．６のフルード数によって表わされる長さよりも高い船の長さに関連するサービス速度を有する船の群に限定されることが予想される。これは、そのような船に対する速度範囲と比較でき、一般に、「半浮上」および「浮上」と呼ばれる。

従来のエアクッション船による実験は、より小さなクッション面積および適度の空気圧の場合に、ホバークラフトやＳＥＳと同じ船の排水量の規模を支持することが可能であることを示している。このことは、エアクッションを２つまたはそれ以上の船体に分けることが可能であるという事実と組み合わせて、各エアクッション船体およびエアクッションチャンバを、従来のエアクッション船よりもスリム（より大きな長さ／幅比）にするのに用いることができ、その結果、船体は、低減された抵抗を有し、より荒波を航行できかつ航海に耐えるようになり、またより大きな快適性や波中においてより少ない速度低減を有するより安全な船体を形成する。同じ条件を、エアクッション船体を、固い構造を用いてエアクッションを閉じ込め、エアクッションの揚力に加えて限定された動的揚力を生成し、大きな船の動作のための予備排水量を含み、かつこの動作の制動を生成するという組合わさった役目を有する、従来の浮上前部船体と組合わせるのに用いることができる。

また、提案された発明は、クッションチャンバの周囲で水面下に潜る固い側壁部を用いたエアクッションの良好な閉じ込めがあり、かつ船首および船尾浮上面が、船の姿勢の変化を打ち消し、それにより、船の水面下への沈み込みにつながって抵抗を増加させる、エアクッションからの空気漏れの可能性が低減される。

本発明と他の解決法を区別する特徴は、支持エアクッション船体が、船と一体化される推進船体と呼ばれる船体部と組み合わされることである。この船のための推進装置を収容することが特別に意図されている。推進船体は、排他的にではないが、本質的に、高速および高動力に対して最も良く検証されかつ許容された推進システム、例えば、ウォータージェット推進を用いるように設計される。また、他の推進システムも、上記の船体構造と共に用いることができる。また、推進船体は、エアクッション船体の波の動きに関して設計および配置されるが、推進船体自体は、船の遠洋航海特性に影響を及ぼす。また、推進船体の固有抵抗も、推進船体が、船体間の圧力干渉をどのように変更するかと共に考慮される。このことは、一般的な浮上性船体形状および寸法、およびほとんど純粋な排水型船体形状（丸い底部）および寸法を用いて設計される推進船体をもたらし、この条件により、上記概念を適用すべきである。

図１は、本発明の簡単な説明を伝えかつ与えるものである。この図は、以下に説明するように、内側３に夫々配置された推進船体と共に、互いに非対称的なエアクッション船体２を有する双胴船（１）の斜視図を示す。

上記の理由および図１に従って、本発明は、そのもともとの形態において、非対称的な単一船体２００を有し、概して平坦な内側部３１を有する、対をなす船体、すなわち双胴船（１）からなる。各単一船体は、船首部８を有し、この船首部は、１つまたは複数の浮上および排水面により形成され、個別にまたは一緒に高速時に動的揚力を生成し、また低速時および静止時に流体静力学的揚力を生成する。最も低い面は、境界線４の底部と一致し、前部船体船首の形状を形成し、また、船の中央線平面２０１と平行な垂直面内にある。

前部船対面の最も低いところを通る任意の船体を横切る断面は、動的に生成される揚力を制限し、スラミング（ｓｌａｍｍｉｎｇ）（底部衝撃）のリスクを低減し、かつ波中において快い乗り心地をもたらすために、少なくとも２５°の水平面との角度を形成する。この角度は、好ましくは、対称的なまたは非対称的な単一船体の両側部において同じサイズにすべきであるが、上記の範囲内で、単一船体の両側部において異ならせることもできる。

上記船体は、底部の浮上面８に接続された面７、３７、３８によって上方を制限されており、この浮上面は、任意の垂直面に対して鋭角（０〜７５°）をなす。浮上底部面は、段１９によって後部を制限されており、この底部面は、その水平突出部において（平面形態）矢印形状または船首形状とすることができる。側部突出部において、段の境界線上の全てのポイントは、その平面形態がどのようであっても、同じ水平面内にあるべきであり、ポイントは、走行時に、好ましくは、周りの平穏な水面と平行となるか、あるいは、水面に対して小さな角度を形成すべきである。

図２は、以下に説明するように、内部に配設された推進船体３と共に、非対称的なエアクッション船体２を有する双胴船の段１９の周囲の領域における船体の斜視図を示す。

側面視において、浮上および排水面８の下側の面は、高速時に、上記段の境界線と水面とに対して所定の角度を形成する。この角度は、通常、３°よりも大きく１２°未満であるが、好ましくは約８〜１０°である。浮上および排水船体の船首部１０８は、波中で走行しているときに、流体静力学的効果と流体力学的効果とを合わせるために、高速時に水面から良好に浮揚するように意図されている。穏やかな向かい波および船首波においては、垂直加速は、それらの手段により低減され、予備浮力が、大きな船の動きのために得られる。予備浮力は、船尾斜め後方からの波および追い波にも適用される。それらの方向において、前部船体の側方領域は、船の急激に横向きになる傾向を低減するために小さくなる。

段１９における船首浮上面の後部縁部の境界線は、また、段１９から後部へ延びている、エアクッションチャンバ９の船首境界面を形成している。

エアクッションチャンバの船尾梁２３（図１）から上記段の一番先のポイント２７までの長さは、上記単一船体の長さのほとんどであり、推奨構造においては、船尾梁２３と船首２２との間の船体の全長の約７０％（６５〜７５％）であるが、船体の長さの４５〜８５％とすることもでき、機能を保持できる。

前記エアクッションチャンバ９は、側部１２および１１２（図３）によって境界が形成され、また、段１９におけるその船首縁部において、好ましくは垂直であるが別法として、完全にまたは部分的に外側へ傾斜している側面２５および１２０によって境界が形成され、この側面は、ビルジキール２０の内側を形成し、このビルジキールは、段２７および１２７からまたはちょうど段のすぐ前方から、船尾の調節可能な浮上閉じ込め面まで延びている。側面から見た、ビルジキールの下側の断面は、上記船が、その設計形態において静止状態で動くときにエアクッションウォーター閉じ込め面がとる形状と合わされる。ビルジキールの幅は、それらの建造の実施および例えばドックに入る際にビルジキールが受ける負荷を考慮して、できるだけ小さくする。

エアクッションチャンバ９は、これの船尾部において、１つまたは複数の平坦なまたは湾曲した、凹状または凸状の面によって形成された、フラップと呼ばれる浮上面１５によって閉じ込められており、その船尾（接続点）端部は、船の船尾梁プレート３２（２３）に、またはこのプレートの近傍にある。後者の浮上面１５は、この浮上面の前方縁部２３７に位置する主として水平な船体を横切る軸２３８を中心として、角度が調節可能になっており、かつエアクッションチャンバ９の最後部分１４に接続されている。旋回点２３８と最後部縁部１３７との間の上記面を通る垂直な船首および船尾部の中間の翼舷は、水平面と共に角度を形成し、その値は、０°〜２５°の間で選択して変化させることができる。前記浮上面１５の位置は、位置を設定するように調節可能に、または動作制御システムの一部となるように固定することができ、その角度および各速度は、調節装置２３６により、船の動的動作に応じて調節される。

単一船体２００の外側において、側部船体は、エアクッションチャンバ９の内側１２および１２０の下方縁部を通る垂直長手方向面に対して、容積の大きい船体側部においてビルジキール２０の下方縁部から上方に続いている。

エアクッションチャンバ９の前方の浮上底部面８、および船尾梁２３におけるクッションチャンバ内の船尾フラップ１５は、エアクッションを収容するだけに用いられていない。それらの面での動的揚力は、船の水中での位置を変更するために、ある程度まで制御することができ、この位置の変更は、２つの目的、すなわち、
１．船首および船尾における好ましくない空気漏れを防ぎ、
１．エアクッション圧の作動調節と共に、結果として生じる揚力の大きさ（およびその位置をある程度）調節し、
１．あるいは、それらを組み合わせた目的を有する。

船尾フラップ１５の水との衝突角度が増すと、フラップでの揚力も増加し、それにより、前方浮上面８を増加させて、その衝突角度を低減する船首でのトリミングモーメントを生成し、それによりその揚力は増加するのか減少するのか。それらの力の間の相互作用は、船の姿勢だけでなく、その垂直動にも、および斜めに近づく波体系におけるその回転動にも影響を及ぼす。これらの影響間のバランスは、
１．各船尾フラップ１５の断面形態、面積および衝突角度と、
１．各単一船体２００の初期の姿勢角度および船首浮上面８の船底の傾斜とを、
適当に組み合わせることによって得られる。

激浪において、その船首部および船尾部の両方において、船尾フラップ１５、前方浮上面８および推進船体部１３の底面で流体力学的に生成された揚力は、主に、船体の縦揺れ動作および垂直動作を減衰させるのに寄与し、また、その回転動作および組み合わさった動作もある程度減衰させる。多数の制御面での復元力および減衰力のこの寄与は、本発明に、船の意図する動的特性を生む柔軟性をもたらす。

本発明と比較して、従来のホバークラフトおよびＳＥＳは、縦揺れ動作に対してわずかな減衰効果しか有していない。ＳＥＳは、側方船体の形状により、ある程度の回転減衰を有する。一般に、エアクッション船は、わずかな動作減衰および復元力（トリミングモーメント）を有し、それにより高波において打ち勝つことができる穏やかであるが実質的な動作を生成する。

本発明の重大かつ本質的な特徴は、第一に、上記船の対称線に面する、単一船体２００の内側が、船首から船尾へ連続的に展開されて３次元のボディになっており、その容積は、単一船体の対応する外側よりも大きい。推進船体３と呼ぶ、船に一体化されているこの船体部は、推進装置、好ましくは、その水取入口１６、ポンプハウジングおよび流出口１８を有するウォータージェットを収容するようになっている（図１および３参照）。推進船体３は、１つまたは複数の平坦なまたは湾曲した面からなる浮上面１３により、および、その下方縁部に沿って浮上面１３に接続されている、主に垂直なまたはわずかに傾斜した面７０と、船の船首および船尾方向に対して主として横方向の面３３とによって形成されている。推進船体は、一般に、各単一船体２００よりも短いが、別法として、単一船体の先端部２２と同じ船首および船尾位置に、あるいは、ある用途においてはこの位置の前にも、その先端部を有することができ、および／あるいは単一船体の最後部２３と同じ船首および船尾位置に、あるいはある用途においては、この位置の前にも、その最後部を有することができる。

側部船体２に対する推進船体３の寸法および船首および船尾位置は、
１．ウォータージェット推進を用いる場合、船の最少垂直動作の位置がどこにあろうとも、しかし、この位置は、通常、水中のその最後部の箇所から、水中での船の最大長の１０〜４０％であるが、ウォータージェット装置の水取入口１６は、（空気がウォータージェット装置に入るのを避けるために）激浪での位置にできる限り近付けるように、
１．および／または上記波体系との干渉時の近くの単一船体または推進船体３からの側部船体２の影響が最少化されるように、
１．および／または激浪時の船の動作および加速に対する影響が最少化されるように、
１．および／または船構造の総抵抗が最少化されるように、
１．および／または船の機動性が申し分ないように、
合わされる。

上記ウォータージェット装置の取入口１６は、各取入口１６の外側に、および各取入口に沿って設けられている垂直ストリップ１７を用いて、空気の進入から保護されていることが推奨される。ストリップ１７は、取入口１６と同じ長さ、あるいは取入口よりも長くすべきである。ストリップ１７の船体の表面からの深さは、空気の進入を防ぐ必要性に対して個別に合わされる。

図３および４は、エアクッション船体２の内側に配置された内側に位置する推進船体３と共に非対称的なエアクッション船体２を有する双胴船の場合の、エアクッションチャンバ９およびその閉じ込め面の推奨設計の実施例を示し、推進船体３の船尾部７０３は、船尾梁２３のわずかに前方に配置されている。図４Ａは、制限装置３５の断面と、２つまたはそれ以上の側部船体５と、トンネル２８の内側の水面のレベルとの間のトンネル内張り板または浸水デッキとを開示している。

エアクッションチャンバ９の平面形態は、船の重量の意図する部分が、エアクッションによって支持され、かつ水中での安定した位置を実現するために、圧力の中心（ｔｈｅ ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ＣＰ）が、浮上面８からの揚力と共に、重心の長手方向位置（ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ；ＬＣＧ）を釣り合わせるように選択される。船構成の理由のため、高速船の場合のＬＣＧは、一般に、船体の後部半分で、上方力／浮力の中心の長手方向位置（ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ ｕｐｗａｒｄ ｆｏｒｃｅ／ｂｕｏｙａｎｃｙ；ＬＣＢ）の後部にある。本発明の考えは、ＬＣＧとＬＣＢ／ＣＰとの間に良好なバランスを形成することである。このことは、エアクッションチャンバ９の平面形状が、その船尾が先端部よりも概して広くなっているように、チャンバの平面形状を設計することによって実現される。これを実行することにより、上記圧力の中心は船尾に移動し、静的トリミングモーメントは低減され、また水中での意図する位置は、より容易に維持される。また、上記単一船体のエアチャンバ部９は、自然に船首部、単一船体の浮上部に合わされ、その幅は、流体静力学的力および流体力学的力を釣り合わせるために制限するのに好ましい。

ビルジキール２０の下方縁部における、上記クッションチャンバの平面形状の側方境界線１１１および１１２は、単一船体の中心線から外側へ向かって概して凸状であるが、直線で成ることも可能であり、それは、対称的な単一船体の場合、および非対称的な単一船体の場合、一方または両方とも、中心線３００を有する角度を形成し、その結果、それらの間の距離は、その船首端部においてよりも、エアクッションチャンバ９の船尾端部において大きくなっている。エアクッションチャンバ９の平面形状のこのような台形設計は、この提案された解決法を、平行な側面閉じ込め面を有する従来のエアクッション支持方法と区別している。

代替の適用においては、あるいは、大量の空気流が総推進出力を最少化する特別な動作状態のために最適化する場合、チャンバ９の高さを変えることによる、エアクッションチャンバの流れの方向における断面の変化、例えば、図１０における１５０と１５１との間の垂直距離が推奨される。これを実行することにより、流速および静的空気圧を変化させることができ、その結果、空気圧の中心の船首位置および船尾位置は、所望位置に合わされる。空気漏れが制御されて、船尾梁で発生することが意図され、その結果、他の方法で失われた運動エネルギのうちのある程度は、船を前方に進ませる補助として用いることができる。

推進船体３に接続されていない、単一船体２００の各側部の外側に、ストリップ１４０が、船体の側部に沿って流れる水をそらすために取り付けられている（図１）。ストリップ１４０の下側は、事実上水面と平行であり、外側１２７の上記段の位置の近くから船に沿って船尾梁２３まで延びる、９０°に近い船体の面を有する角度を形成し、また、この設計構成におけるエアクッションチャンバ９内の動的水面の位置の上に、エアクッション圧と合う圧力ヘッドに対応する、あるいは圧力ヘッドよりも低い垂直位置を有する。

単一船体２００と３とは、共に、デッキ構造によって接続されており、これの下方を向く面は、浸水デッキ５と呼ばれている。この浸水デッキの下側には、単一船体間のその船首部に、ボリューム体６を取り付けることができ、このボリューム体は、向かい波におけるスラミングを低減しようとするものであり、最も重要なことは、追い波に突っ込む場合の予備浮力を生成するものである。

図５は、非対称的なエアクッション船体を有する双胴船の場合の段状ボディの推奨設計を示す。同様の形状のボディを、代替の適用において、対称的な船体および非対称的な船体の両方を備える、対のおよび単胴船の適用における各エアクッション船体部の内側に用いることもできる。

前方浮上底面８、１０８に接するチャイン３９と浸水デッキ５のレベルとの間の、単一船体２００の前部船体側面には、船体の側部に作られた大きなスプレーレールのような、容積の大きい段状のボディが設けられている。

このボディの意図は、
１．前部船体が激浪に突っ込むときの追加的な予備浮力を生成すること、
１．前部船体の側面からの水をそらすこと、
１．浸水デッキの水平面上でのスラミングを低減することである。

船首および船尾方向において、この段状ボディは、上記の中心に位置するボリュームボディ６の最後点１６０の後方の位置から、単一船体の船首２２の先端点における位置まで延び、かつその先端部および後部の両方において先細りになっている。この段状ボディの概して水平な下側１６１は、前記中心に設けられたボリュームボディ１６２が、その最も低いレベルにある船首および船尾位置において、好ましくは、動的水面と浸水デッキ５との間の距離の半分に等しい設計形態において、動的水面以上の高さにあることになる。個別の適用においては、下方縁部のレベルは、上述したガイドラインから多少外れてもよい。

図６に開示したように、各エアクッションチャンバ９には、空気圧を維持する１つまたは複数のファン２４０から空気が供給され、そのレベルは、動作状態に合わされ、その結果、船のエアクッションは、種々の負荷条件における船の総重量の４〜１００％に支持することができる。重複の根拠に対しては、ファン２４０が、エアダクト４０、４１によって、各船体の内側および／または船体間に一緒に接続されることが推奨され、その結果、一方のファンが故障した場合に、たとえ少なくとも、他方のファンが、その空気供給を保障することができ、そのため、エアクッション構想は、船の静的な運転を実施し続ける。通常、全てのファン２４０が動作している場合、全ての接続ダクト４０、４１は、各ファン２４０の流出口に配置された弁４３によって両端部において遮断される。この構成は、１つのファンの動作が、他のファンの動作の影響を受けることを防ぐために、圧力および流量の個別の調節を可能にする制御システム４４を必要とする。

各エアクッション船体２の内側下方に、ファンを配置し、かつモータ／エンジンを駆動することができることにより、
１．障害のない主デッキ４２および単純なデッキ構造を備える有利な構成を実現でき、
１．主デッキ４２上の収容部からのファンノイズの良好な分離を有する能力を実現できる。

図６は、エアクッション船体を有する双胴船に対して（必要に応じて）ファンダクトを一緒に接続する推奨方法を示す。

エアチャンバの容積、およびそれに伴うエアチャンバのルーフ３４０の高さは、
１．エアクッションチャンバ９内での平均流速が調節されるように、上記ファンおよび空気流の容積によって生成されるエアクッションの圧力に合わせられ、
１．船内での快適性を増すために、エアクッションチャンバ９の容積が、波中を航行中にエアクッションの圧縮により生じる動的圧力変動が制限されるような、十分な大きさであるように合わせられる。後者の要求は、前者よりもかなり大きなエアチャンバ容積を生じる。

横風による傾斜を制限するために、各側部に位置する単一船体におけるクッション圧力を独立して調節できるようにすべきであり、その結果、風の傾斜モーメントを打ち消す復原モーメントが得られる。

上記エアクッションの圧力は、上記船体の外側に対する流体静力学的圧力によって釣り合わされ、それにより、エアクッションの下方閉じ込め面よりも高い周囲水面が生じる。このことは、水と船体の外側との間の摩擦による抵抗を生じる。これを低減するために、単一船体の外側の空気潤滑を、以下に説明するように推進船体を有していない側部に配置することができる。本発明の考えは、別々の空気供給の代わりに、エアクッションチャンバ９内に現在ある空気圧を用いることである。高速で水と接触している船体側部の部分には、チャネルが貫通しており、その結果、船体の外側がエアクッションに接続される。エアチャネルの数およびサイズは、空気流が、エアクッションの圧力を維持する能力に対して釣り合わされるように設計される。穴の位置およびそれらの形状は、船の速度に関して流出する空気の流体静力学的揚力に対する空気潤滑面と、激浪での動作と、空気を移動させる際の出力損失との組み合わせに関して、可能な限りの低減を得るように選定される。

代替の適用においては、船が高速で動いているときに水中にある船体の部分は、空気を透過する物質と置換され、その結果、圧力差から生じる空気は、上記エアチャンバから物質を通って通過することができ、かつ単一船体の外側にも配分することができる。

代替の適用においては、空気供給を完全にまたは部分的に遮断することが可能であり、そのため、空気潤滑船体面の領域を制御することができる。

上記エアクッションチャンバの内張り板３４０から下方に延びているが、エアクッションの下方閉じ込め面を形成する水面とは接触していない１つまたは複数の長手方向の隔壁および／または１つまたは複数の横方向の隔壁（図示せず）を用いてエアクッションチャンバ９を分割することが可能であるが、本質的ではない。このような分割面は、中実とすることができあるいは貫通することができる。各セクションが、独立した空気供給を有することが意図されている。

このような図示していない構成の目的は、
１．空気がセクション間に流れることを防ぐフロー抵抗を形成し、
１．セクションのうちの１つが空気を外部へ漏らしたときの、セクション間の圧力等化を遅らせ、
１．圧力が、漏れているセクションに再確立されるまで、他のセクションにおける圧力低下を遅らせ、
１．より少ない空気が移動されるように、必要なファン出力を低減することである。

図７は、エアクッション船体の内側に配置された推進船体３と共に、非対称的なエアクッション船体２を有する双胴船の段１９に取り付けられたウォーターまたはエアロックを示す。

船首段１９における、例えば、エアクッションチャンバ９の船首閉じ込め面における空気の漏れをさらに制限するために、ウォーターロック１９０が取り付けられている。これは、水を高速で（勢い）、垂直にまたは斜め後ろへ、船の底面に沿って、段２７〜１２７の境界線に沿った面内で噴出させることからなる。それに伴って形成された水のカーテンは、船の波中での動きが大きくて上記段が水から出る場合のエアクッションからの漏れを防ぐのを助ける。派生的な適用においては、また、この種のウォーターロックは、好ましくない空気漏れが起きそうなクッションチャンバの閉じ込め面の他の部分に沿って（例えば、２７と１９１との間、および１２７と１９２の間の面に沿って）取り付けられている。

水のジェットは、上記単一船体の船首および船尾方向にわたって垂直面を有する、０〜９０°、好ましくは、６０〜７０°の角度を形成することが可能である。噴出する水の大量の運動量は、支持エアクッション内の流れの方向に対して局所的な影響を有し、また、上記段が水から出て、空気漏れのリスクがある場合に、その前方へのそれを防ぐ。同様な方法で、ビルジキール２０に沿ったウォーターまたはエアロックの配置は、船体の側部に沿った空気漏れを妨げる。本発明は、好ましくは、激浪で使用され、その他の状況においては、止めることが可能である。

この構成は、エアクッションチャンバ９の比例して小さくなる寸法、およびエアクッションチャンバ９閉じ込めが、完全にまたは部分的に柔軟なスカートの代わりに、固い構造からなるという事実により、従来のホバークラフトに設置するよりも、推奨エアクッションチャンバ９設計を用いて設置するのがより容易である。

代替の実施形態においては、水の代わりに空気が使用され、それに伴ってエアロックが形成され、このエアロックは、他の点において、上述したような同じ設計および機能を有する。

図８は、単一船体間に配置され、この単一船体が非対称的である、独立した対称的な推進船体３００の推奨設計を示す。

主にウォータージェット推進用に意図されている推進船体は、独立した推進船体３００として、船の対称線に（好ましくは）非対称的な単一船体２５０の間に配置されている。この推進船体３００は、船首および船尾の対称面４８内で互いに接続された２つの浮上底面４６、４７と、底面４６および４７に接続され、かつ任意の垂直面を有する鋭角を形成する２つの側面４５と、船の船首および船尾方向に対して垂直な船尾梁４９とを有する。この推進船体は、浸水デッキ５に接続されている。

代替の実施形態においては、相対速度は、動的揚力を生成することに関して低くおよび／または推進船体の長さは、エアクッション船体と比較して優勢でありおよび／または推進船体の形状が、船の波中での動きおよび加速を低減する可能性があり、推進船体は、代替的に丸い底部のタイプであってもよいことが判断されている。

上記独立した推進船体の側部船体に対する船首および船尾位置は、側部に配置された推進船体の場合に記述された上記のガイドラインに従う。

代替の適用においては、中央に配置された推進船体は、上記エアクッション単一船体の内側の間の距離と等しい幅を有してもよく、また、エアクッション単一船体よりも長くてもよく、また、単一船体の一端または両端を越えて延びていてもよい。それにより、中央推進船体の側部は、事実上エアクッション単一船体の内側と等しくなり、また中央推進船体の船首部分の底面は、各エアクッション単一船体の船首底面と接続される。

上記船体の側部に沿って流れる水をそらせるストリップ１４０は、エアクッション船体部の内側および外側の両方に取り付けることができる。ストリップは、単一船体部の外側および／または内側における上記段の位置の周囲から船尾梁まで船に沿って延びる。

図９は、対称的なエアクッション船体２８０を有する双胴船の場合の、エアクッションチャンバ９の内側での推進船体２６０の配置を示す。ウォータージェット推進のために設計された推進船体２６０は、好ましくは対称的な単一船体２８０のエアクッションチャンバ９の内側に、および好ましくは、この単一船体の対称線にまたは対称線の近くに設けられる。この推進船体２６０は、対称面４８内に互いに接続された２つの浮上底面４６および４７と、底面４６および４７に接続されており、かつ任意の垂直面を有する鋭角を形成する２つの側面４５と、船の船首および船尾方向に対して垂直な面である船尾梁面４９をとからなる。

上記推進船体は、エアクッションチャンバ９の内張り板に接続されている。推進船体の側部船体に対する船首および船尾位置は、上記船尾梁が、単一船体の船尾梁２３にありまたは船尾梁の近くにある、船首および船尾位置にあることを除いて、単一船体の間の、または単一船体の内側に接続された推進船体の場合の上記のガイドラインに従う。

上記推進船体の船首および船尾長さが、周囲のエアクッションチャンバを２つの側部チャンバに分割するようになっており、これら２つのチャンバの間に接続部がない場合には、各エアクッションチャンバは、１つのファンの動作が、他の動作に影響を及ぼすのを防ぐために、圧力および流量の個別の調節を可能にする制御システムを有する１つまたは複数の別々のファンにより供給されなければならない。

上記の場合、一方側からの空気漏れがある場合、他方側の空気圧は維持される。この状況は、特に、横波における単胴船の場合のように、船の横揺れ角度が大きい場合に適用可能である。

図１０は、空気が推進装置に入るのを防ぐために、エアクッションチャンバ９から漏れる空気を集めるための推奨構成を示す。この構成は、内部推進船体３と共に非対称的なエアクッション船体を有する双胴船について示されている。

各推進船体３と、推進船体と対向する対応する単一船体の側部７０１との間には、溝６２が形成されており、この溝は、推進船体の船首縁部７０２および船尾からその全長に沿って延びている。この溝の目的は、エアクッション９から単一船体２０上の近くの側部キールの下側に漏れる空気を捕獲すること、および、推進がウォータージェット装置によって供給される場合に、空気が装置に入るのを防ぐために、空気を装置の水取入れ口１６を通過させて後方に導くことである。溝の断面領域は、三角形、矩形または弓状とすることができる。溝の側面６１および６３は、概して垂直である。上記単一船体に対向する溝の垂直な側面６３は、単一船体の外面により、側部キールの下縁部から上方へ主に形成されている。推進船体に対向する溝の垂直側面６１は、推進船体の底面と共に、船体を横切る断面において９０°である角度を形成する。上記推進船体と対向する溝の垂直面の下方縁部６２０は、単一船体のビルジキール２０よりも低く、あるいはビルジキールと同じ高さとすることができる。ウォータージェット推進装置１６の水取入口における船首および船尾位置における、単一船体の側部キールの下側から上方への上記溝の高さ（符号６２０から符号６２１までの垂直距離）は、船が上記エアクッションによって支持されている場合、この箇所から船尾まで、側部キール２０の下側から、高速で動いているときの水面までの距離と略等しいサイズであり、またこの箇所から船首まで、徐々に深さが減少していく。

エアクッションで支持した船の喫水の変化は、船の重量を釣り合わせるために、エアクッションの圧力をある程度変化させることができるため、排水量型船体の場合よりも、負荷の変化に対して小さく変化する。ウォータージェット装置とエアクッション船体の組み合わせは本質的であり、推進船体の抵抗は、限定された喫水範囲内で最少レベルにある。

図１１は、単胴船および双胴船の場合の、対称的または非対称的なエアクッション船体と推進船体との基本的な組み合わせを示す。

上記ウォータージェットの、すなわち上記推進船体の水取入口の位置決めは、好ましくは、垂直動の回転部材が最少レベルにあるので、できるだけ船の中心線に近くする。このことは、上記推進船体が内側に配置されている非対称的なエアクッション船体部を有する双胴船からなる、上述した元々のコンセプトの変化を生じる。

以下の変形例が可能であるが、これは、本発明の考えが適用される他の変形例を排除するものではない。

１．対称的な単一船体を有し、かつ推進船体を、その内側に配置したおよび／または推進船体を、各クッションチャンバの内側に配置した双胴船。

１．推進船体を、単一船体の両側に接続した、および／または推進船体をクッションチャンバの内側に配置した単胴船。

１．非対称的なまたは対称的な単一船体、あるいは非対称的な単一船体と対称的な単一船体との組み合わせ、同じまたは異なる長さを有し、かつ互いにおよび／または単一船体と同じまたは異なる長さである推進装置を、中心における単一船体の両側に接続した（２つの推進船体）、および／または推進船体を上記クッションチャンバの内側に配置した三胴船。

１．推進船体を、中央の単一船体の両側に、および外側の単一船体の各々の内側に接続した（４つの推進船体）および／または推進装置を各クッションチャンバの内側に配置した、直前の実施例のような三胴船。

１．推進船体を、中心における単一船体の各側に、および外側の単一船体の各々の両側に接続した（６つの推進船体）および／または推進船体を、各クッションチャンバの内側に配置した（０〜３の推進船体）上記の実施例のような三胴船。

１．推進船体を、外側の単一船体の各々の両側に接続した（４つの推進船体）および／または推進船体を、各クッションチャンバの内側に配置した（０〜３の推進船体）上記の実施例のような三胴船。

１．推進船体を、外側の単一船体の各々の内側に接続した（２つの推進船体）および／または推進船体を、各クッションチャンバの内側に配置した（０〜３の推進船体）上記の実施例のような三胴船。

１．推進船体を、外側の単一船体の各々の外側に接続した（２つの推進船体）および／または推進船体を、各クッションチャンバの内側に配置した（０〜３の推進船体）上記の実施例のような三胴船。

上記推進船体は、好ましくは、より高い静的圧力およびその結果として生じる、通常、船体の干渉によって引き起こされるより高い波の高さから恩恵を受けるために、単一船体の間に配置すべきである。より高い波の高さは、大気中から上記ウォータージェット装置の水取入口に入ってくる空気に対して、より大きなマージンを生成する。水取入口におけるより高い圧力は、ウォータージェット装置の推進効率を増加させる。

上記推進船体を、外側の単一船体の外側に配置することは、好ましくは、穏やかな航行時に使用される、他の推進船体に対する補助と見るべきである。

三胴船の別の変形例は、船の中央に配置された船体を有し、外側の単一船体と同じかまたは異なる長さを有し、かつ単一の推進船体からなる、対称的または非対称的な２つの外側の単一船体からなる。これは、単一船体の一方の側部に接続する、上述した設計の２つの推進船体の組み合わせによって実施され、かつ船の中心線に配置され、かつ三胴船を推進するための１つまたは複数のウォータージェット装置を含む対称的な浮上性船体を形成する。この説明は、上述したもの、例えば、独立した推進船体を、単一船体の間に配置した双胴船と基本的に同じである。

推進船体の代替の位置および設計、および単一船体の間の浸水デッキの下の容積体を有する、１つ、２つおよび３つの単一船体の組み合わせの上記の基本的な説明は、単一のエアクッション船体（単胴船）、２つのエアクッション船体（双胴船）および３つのエアクッション船体（三胴船）に対して既に説明したような全ての可能な変更において、全てのまたは多数の単一船体の間に配置され、または全てまたは多数の独立した単一船体および／または全てまたは多数の単一船体のエアクッションチャンバの内側に配置された推進船体に接続するために設計された、各単一船体の一方側または両側に接続するために設計された、または多数の独立した推進船体として設計された、推進船体と共に、同じまたは異なる長さの単一船体を有する、４つまたはそれ以上の対称的なまたは非対称的な、あるいは、対称および非対称の組み合わせの単一船体を含むように拡大される。

要約すると、本発明は、船首および船尾軸に関して非対称的である２つの単一船体部からなり、デッキ構造と一緒に接続された双胴船船体によって典型的に示される、１つまたは複数の単一船体部を有する船体であって、船体の重量が、主に、エアクッションチャンバ内に閉じ込められており、船尾梁において、１つまたは複数の船体を横切るフラップによって制御される、各単一船体の下のエアクッションによって支持され、エアクッションのための圧力および空気供給が、高速で移動するときの、エアクッションチャンバの浮上面が位置する船首上および船尾フラップ上の動的揚力と共に、１つまたは複数のファンによって生成され、各々が、ウォータージェット装置または、船を推進しかつ運転するための他の適切なシステムを含む２つの推進船体部を備え、推進船体部が、それぞれ、各単一船体部の内側に接続されている船体を備える。

本発明の好適な実施形態のエアクッション船体部も、上記の要素によって特徴付けられる。

側面視において、船首浮上面の底部縁部（船首外形）の輪郭は、上記段の境界線の輪郭を有し、かつ、高速で移動するときの水面を有する角度を形成する。この角度は、通常、３°より大きく１２°未満であるが、好ましくは、約８〜１０°である。

前部船体面の最も低い部分を通る任意の船体を横切る部分は、水平面と少なくとも２５°の角度を形成する。この角度は、好ましくは、対称的なおよび非対称的な単一船体の両側において同じサイズになるが、上記の制限内で、単一船体の両側で異ならせることも可能である。

上記エアクッションチャンバは、上記段の船首浮上底面に接して封じ込まれ、このチャンバは、その平面形態を矢印形状または弓形状とすることができる。側面視において、上記段の境界線上の壁の箇所は、それがどのような平面形態であっても、同じ面内にあり、この箇所は、高速時に、平穏な水面と平行になり、または平穏な水面と小さな角度を形成する。

上記エアクッションチャンバの周囲において、上記エアクッションは、上記船が、静止状態時に航行する際に、水面を貫通し、かつエアクッションからの空気漏れを防ぎまたは制限する固い側面によって閉じ込められる。

好適な実施形態においては、上記エアチャンバの船尾梁から上記段までの長さは、船尾梁と船首間の船体の総長の約７０％（６５〜７５％）を構成するが、その機能を保持したままで、船体の長さの４５〜８５％とすることも可能である。

上記エアチャンバの平面形態は、船の重量の意図する割合がエアクッションによって支持され、かつ高速時の水中での一定の位置を実現するために、その圧力中心が、浮上面からの揚力と共に、重心の船首および船尾位置を釣り合わせるように選定される。

上記クッションチャンバの平面形態は、好ましくは、結果として生じる上方動の船尾の中心位置を移動させ、かつそれを上記単一船体の船首浮上部に良好に合わせるために、上記段においてよりも船尾梁においてより広くなるように設計され、その幅は、波中における流体静力学的および流体力学的力を低減するために制限すべきである。

その船尾部において、上記エアクッションチャンバは、１つまたは複数の平坦なまたは湾曲した、凹状または凸状の面によって形成された浮上面により境界が形成され、その船尾端部は、船の船尾梁に、あるいは船尾梁の近傍にある。後者の浮上面は、好ましくは、この面の船首縁部において、水平な船体を横切る軸周りに角度が調節可能であり、この面は、上記エアクッションチャンバの最後部に接続されている。旋回点と最後部縁部との間の、この面を通る垂直船首および船尾部の平均翼舷は、水平面とある角度を形成し、その値は、０°から２５°までで選択し、かつ変化することができる。前記面の位置は、固定することができ、位置を設定するように調節可能であり、または動作制御装置の一部とすることができ、その角度および角速度は、船の動的動きにより、装置によって調節される。上記船首浮上面、エアクッションおよび船尾フラップは、上方力の位置を釣り合わせるための、および船の波中での動きの受動的および／または能動的流体力学的制動のためのシステムを構成する。

上記クッションチャンバの平面形態の側部境界線（側部キール）は、好ましくは、上記単一船体の中心線から外側へ凸状とすべきであるが、対称的な単一船体の場合、および非対称的な単一船体の場合、中心線とある角度を形成する直線によって形成することもでき、その結果、それらの間の距離は、クッションチャンバの船首縁部においてよりも船尾縁部においてより大きくなる。

同じ船体を横切る部分における上記単一船体の最大総幅に関して、上記ビルジキールの下方縁部の内側の間で測定した、単一船体のエアチャンバの幅は、その水平隆起が矢印形状または弓状である場合のエアクッションチャンバの最後部における０％と、船尾梁における部分の約１００％との間で変化させることができる。

上記エアチャンバの船首および船尾側面閉じ込め面の下側、上記側部キールの側面から見た形状は、船の設計形態における静止動作時にエアクッション閉じ込め面がとる形状に合わせられる。

上記エアクッションチャンバの容積および寸法は、上記ファンの性能に合わせられ、その結果、エアチャンバからの空気漏れは制御され、主に船尾梁において発生する。

この船の推進船体部は、推進船体が、上記エアクッション船体の長さの１０〜１００％の長さを有することを特徴とする。

近くの推進船体に接続されていない各単一船体の各外側面は、上記エアクッションチャンバから集められた空気を用いた空気潤滑を用いて配置してもよく、この場合、エアクッションの圧力は、空気を排出させるのに使われる。

上述した船のデッキ構造は、このデッキ構造の下側に、上記浸水デッキへの水の衝突を低減し、かつダイビングの場合の予備浮力を生成するという目的に対して、対称的な船の船首および船尾面の周囲に対称的に配置されたボリュームボディが一般的に設けられていることを特徴とする。

本発明による上記船の船体の別の好適な実施形態は、上述したような船体であるが、推進船体は、単一船体の間に配置された別々の対称的な船体であり、また単一船体は、対称的または非対称的とすることができる。

他の好適な実施形態は、推進船体が、単一船体の間に配置された別々の対称的な船体であり、かつ単一船体が非対称的であり、また推進船内の幅が、単一船体の内面間の距離に等しい船体である。推進船体の前方部分の底部は、各単一船体の前方浮上底面に接続されている。推進船体は、単一船体と同じ長さかまたは単一船体よりも長く、かつ単一船体の最高端部の前に延びている。

別の好適な実施形態は、推進船体が各単一船体のエアクッションチャンバの内側に配置されており、かつ単一船体が対称的である双胴船である。それらの推進船体は、対称的な船首および船尾面において互いに接続された２つの浮上性底面と、この底面に接続されかつ任意の垂直面と鋭角を形成する２つの側面と、船の船首および船尾方向に対して垂直な面である船尾梁面とからなる。船尾梁は、上記エアクッション船体の船尾梁にある、あるいは船尾梁の近くにある船首および船尾位置にある。推進船体は、エアクッションチャンバのルーフに接続されている。

他の好適な実施形態は、推進船体が、各単一船体のエアクッションチャンバの内側に配置されており、かつ単一船体が非対称的である双胴船である。

本発明は、さらに、上記エアクッションからの漏れを制限するために、上記エアチャンバの船首閉じ込め面における上記段に設けられたウォーターロックを備える。これは、船の底面に沿った段の境界線に沿った面内で垂直にまたは斜め後方に高速で（衝撃）水を噴出することからなる。

この噴出水は、単一船体の船首および船尾方向の全面で、垂直面と０°〜９０°、好ましくは６０°〜７０°の角度を形成する。これは、好ましくは、激浪において使用され、遮断することを可能にすべきである。

本発明の別の好適な実施形態は、上述したものと同じ設計および機能であるが、水が空気と置換されているエアロックを備える。

本発明の他の好適な実施形態は、各単一船体の内面と、対応する推進船体の垂直面との間に溝を有し、かつこの溝が、各単一船体のビルジキールの内面に漏れる空気を集めようとするものである双胴船である。

本発明の別の特徴は、予備の浮力を生成し、かつ船体の両側からの水をそらせ、その結果として浸水デッキ上の水圧を低減するために、浮上性底面の上で単一船体の一方側または両側に配置された、船首ボディに段状のボリュームボディを備える船である。

本発明の他の好適な実施形態は、空気が、クッションから、あるいは、１つまたは複数の隔壁部から漏れたときに起きる圧力等化の速度を制限するために、各単一の船内におけるクッションチャンバが、船首および船尾および船体を横切って延び、クッションチャンバの内張り板から下方の水面上まで延び、エアクッションの下方閉じ込め面を形成する、概して垂直で固くまたは穿孔された隔壁によって分割されている船である。各セクションは独立した空気供給を有することができる。

別の好適な実施形態は、２つ以上、例えば、３つ、４つ、５つまたはそれ以上の単一船体があり、推進船体が、各単一船体の一方側または両側に配置され、あるいは、単一船体の間に独立した推進船体として配置され、および／または各クッションチャンバの内側に配置された推進船体を有し、または、上述したのと同じ原理の、単一船体の間またはクッションチャンバの内側の側部に接続された推進船体と独立した推進船体の組み合わせを有する単胴船である。

他の好適な実施形態は、船に作用する外部傾斜モーメントを防ぐために、各対称的に配置された単一船体の対におけるクッション圧力を別々に調節することができる、上述したような多胴船である。

本発明の別の態様は、２つまたはそれ以上のエアクッション船体を有し、ファンが、各センタ以内でおよび／または船体間でエアダクトによって一緒に接続されており、その結果、１つのファンが故障した場合に、別のファンが、その空気供給を保障することができ、その結果、エアクッションコンセプトが、ある程度動作し続ける船を備える。一般に、全てのファンが動作している場合、全ての接続ダクトは、各ファンの出口に設けられた弁によって両端部が遮断される。

他の好適な実施形態は、１つの単一船体からなり（単胴船）、推進船体が、単一船体のクッションチャンバの内側に配置されており、かつ単一船体と推進船体とが対称的である船体を備える。

別の好適な実施形態は、単一船体の両側に接続され、かつ上述したような溝を有する２つの推進船体を有する１つの単一船体からなる船（単胴船）を備える。他の実施形態は、さらに、単一船体のエアクッションチャンバの内側に、対称的に配置された推進船体を備える。

他の好適な実施形態は、各単一船体におけるエアチャンバの船尾梁から段までの長さが、船体の長さの４５〜８５％を構成する船を備える。

本発明の別の態様は、高い推進速度対重量比を有し、浸水デッキ上の空気静力学的揚力が使用され（衝角効果）、揚力と、船の総抵抗を最少化する空気抵抗との釣り合わせを実現するために、生成された空気流および圧力を制御するために、両側の船体および浸水デッキに接続されている少なくとも１つの空気制限装置である膨張可能な弾性バッグからなる構成を有する多胴船である。上記少なくとも１つの空気制限装置は、例えば、膨張可能なバッグで構成することができる。この膨張可能なバッグは、例えば、弾性ゴムおよびまたはプラスチックで形成することができる。

別の好適な実施形態は、高い有効搭載量対サイズ比および／または低い喫水動作のために構成され、側部船体間の容積が、上記トンネルの船尾端部における上述したような閉じ込め構成と、船の船首における同様の半柔軟性エンクロージャ構成とによって囲まれている、上述したような多胴船である。結果として生じる容積は、半船体が配置されたエアクッション内からのエアクッション揚力に加えて、この構成からのエアクッション揚力を与えるために、既に概略を述べたのと同じタイプの独立したファンシステムによって加圧される。中央のクッションのクッション圧は、通常、半船体におけるクッションの圧力の約５０％になる。この構成は、必要に応じて遮断することができる。

本発明を、その好適な実施形態を参照して具体的に示しかつ説明してきたが、当業者には、種々の形態および細部の変形例を、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲を逸脱することなく実施することができることが理解されよう。

内側に配置された推進船体を組み合わせた、非対称的なエアクッション船体を有する、本発明の双胴船構造の実施形態の斜視図を示す。 エアクッションの船尾端部を閉じ込める調節可能なフラップの詳細の側面図を示す。 艇体下面の段の周囲の領域における図１の実施形態の斜視図を示す。 図１の実施形態に係る、エアクッションチャンバ、その閉じ込め面および推進船体の平面図を示す。 図１の船体のエアクッションチャンバおよび推進船体構造の斜視図を示す。 船の船尾部におけるエアクッション閉じ込め装置の詳細の側面図を示す。 本発明の図１の船体構造の場合の段状の前部船体および中央浮揚体の推賞設計を示す。 図１の船体構造に対して、ダクトでファンを接続する推奨方法を示す。 図１の船体構造の段に取り付けられたウォーターまたはエアロックの斜視図を示す。 単一船体の間に配置された独立した対称的な推進船体を有し、この単一船体が非対称的になっている、本発明の第２の実施形態の斜視図を示す。 対称的な双胴船構造でエアクッションチャンバの内側に配置された推進船体を有する、本発明の第３の実施形態の斜視図を示す。 空気が推進装置に入るのを防ぐために、エアクッションチャンバから漏れる空気を集めるための推奨構成に特に注目した、図１の船体構造の後部から見た斜視図を示す。 単胴船および双胴船の場合の、推進船体を有する対称的なまたは非対称的なエアクッション船体の可能な組み合わせを示す。

Claims (12)

1. 少なくとも１つの船体を有し、これの重量が、船体要素、即ち、浮上面、排水量、加圧されたエアクッション、および高速で空気静力学的および空気力学的圧力の影響を受ける面の特定の組み合わせによって支持される高速船舶において、
   各々が下方のみに開いている複数のエアクッションチャンバ（９）と、段（１９）によって形成された平面が、船体を、この平面の前方に延びる浮上および／または排水面（８）と、後方に延びる加圧されたエアクッション部分とに分離するように、また、前記平面内の前記段の縁部の全てのポイントが、前記船舶が航行中の時の平穏な水面に対して同じ垂直高さに実質的にあるように、各船体の底部から内方に延びている段（１９）と、
   長手方向の側壁間の平面と、エアクッションチャンバ内張り板と、水面とを規定している後方エンクロージャ構成（１４、１５）とを具備し、
   船尾梁（２３）から前記段の最前点（２７）と最後点（１２７）との間の中間点までの各エアクッションチャンバの長さが、船尾梁（２３）と船首（２２）との間の船体の全長の４５％ないし８５％をなし、
   前記浮上および／または排水面（８）の下側の輪郭が、船体の底を形成した後面と、この後面から、境界線を境にして、船首（２２）に向かって上方に傾斜した前面とからなり、前記段（１９）は、船体の中心線に直交する横線に対して傾斜するように船体の幅方向に延びており、この幅方向の一端側の最前点（２７）と他端側の最後点（１２７）との間の中間点から前記境界線までの中心線に沿う水平距離は、前記中間点から船首（２２）までの距離の少なくとも３０％をなし、前記輪郭の前面が、高速時の水面と鋭角を形成し、
   前記エアクッションチャンバが、船尾梁（２３）に向かって増加していく船体を横切る幅を有し、
   前記中心線に位置する船体の最下部の所での、航行中の船体の各側面と水面との間の角度は、少なくとも２５°であり、
   前記少なくとも１つの船体は、少なくとも１つの排水および／または浮上性多機能の推進船体（３）をさらに含み、前記推進船体の全長に対する長さが、１０％〜１００％であることを特徴とする、高速船舶。
2. 前記段の最前点（２７）と最後点（１２７）との間の中間点からの水平距離、および前記中間点から前記船首（２２）までの距離の少なくとも３０％に関して測定された前記浮上および／または排水面と前記境界線との間の鋭角が、１２°以下であり、喫水線の両側で測定されることを特徴とする請求項１に記載の船舶。
3. 前記推進船体（３）は、複数であり、それぞれ、前記船の中心線に対向する単一船体に接続されていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の船舶。
4. 前記推進船体（３）は、前記単一船体の間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の船舶。
5. 前記推進船体は、前記エアクッション内の単一船体の底部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の船舶。
6. 前記推進船体は、前記船を推進するためのウォータージェット装置を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載の船舶。
7. 前記エアクッションチャンバの前記段（１９）は、前記エアクッションからの好ましくない排気を制限するために、高速および高密度で水を噴出させるウォーターロックを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１に記載の船舶。
8. 少なくとも１つの船尾フラップが、前記エアクッションを囲むために、および前記上方力の位置を釣り合わせるために、前記エアクッションの船尾部分からの空気の換気を制御するために、水平面と調節可能な角度を形成することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１に記載の船舶。
9. 前記エアクッションチャンバの各々は、前記エアクッションチャンバ内張り板から下方の水面上まで延びているほぼ垂直な隔壁によって分割され、各エアクッションチャンバが複数のセクションに分割されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載の船舶。
10. 前記少なくとも１つの船体は、少なくとも２つの単一船体を含み、これら船体と、内張り板との間で、船舶の船尾方向に減少する断面積を有する少なくとも１つの長手方向エアトンネルを規定していることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１に記載の船舶。
11. 別の加圧される気体供給源を有する追加的なエアクッションチャンバを形成するための、前記船体のエアトンネルの船首部分に設けられた少なくとも１つの断面制限装置を更に具備すること特徴とする請求項１０に記載の船舶。
12. 前記少なくとも１つの船体は、単一船体と推進他船体とを含み、各単一船体の内面と、対応する推進船体の垂直面との間に溝が形成され、前記溝が、各単一船体の側部キールの内面に漏れる空気を集めるようになっている、請求項１に記載の船舶。

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