JP5372977B2 - Composite fin - Google Patents

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Description

本発明は、船舶の船尾に取付ける複合型フィンに関する。   The present invention relates to a composite fin that is attached to the stern of a ship.

従来、この種の船尾フィン構造としては、船尾のプロペラの前方において、船体の外板の両側に渡って整流フィンを取り付けることが行われており、本願出願人は、既に、特開2004−42881号公報に開示のものを提案している。   Conventionally, as this type of stern fin structure, a rectifying fin is attached to both sides of a hull outer plate in front of a stern propeller, and the applicant of the present application has already been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881. The one disclosed in the gazette is proposed.

当該特開2004−42881号公報に開示のものは、発明名称「非対称船尾フィン構造」に係り、「フィンの固有抵抗を打ち消し、船体抵抗を減少させると同時に、プロペラへの非対象流れを発生させることにより自航要素を改善させた非対称船尾フィン構造を提供すること」を目的として(同公報明細書段落番号0008参照)、「一方の面を平坦面に構成するとともに他方の面を船体取付部分から開放端側に向けて厚みが減少する断面形状とした船尾フィンを、その平坦の面がプロペラの回転方向に向けて左右両舷にそれぞれ配置し、かつ、前記船尾フィンの船体取付部分の側面仰角を所定の値にし、前記船尾フィンの後端高さをプロペラ半径の60〜70%の範囲に配置し、かつ、前記船尾フィンの後端が略0.5ステーションの位置付近に配置してなる」の構成により(同公報特許請求の範囲請求項1の記載参照)、「(1)プロペラの推力が補助されて、船体抵抗値および自航要素が所定の値改善される・・・また、(2)同船尾フィン構造のうち、右舷の船尾フィンを所定位置だけ後退せしめて、左右の位置をずらした構造のものは、自航要素の推力減少係数において,さらに、改善される」等の効果を奏するものである(同公報明細書段落番号0032参照)。   The one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881 relates to the invention name “asymmetrical stern fin structure” and “cancels the specific resistance of the fin, reduces the hull resistance, and at the same time generates an untargeted flow to the propeller. "To provide an asymmetrical stern fin structure with improved self-propelled elements" (see paragraph number 0008 of the same gazette), "one surface is configured to be a flat surface and the other surface is a hull mounting portion. The stern fins having a cross-sectional shape whose thickness decreases from the open end side to the open end side, the flat surfaces of the stern fins are arranged on both the left and right sides of the propeller in the rotation direction, and the side surfaces of the hull mounting portion of the stern fins The elevation angle is set to a predetermined value, the rear end height of the stern fin is arranged in a range of 60 to 70% of the propeller radius, and the rear end of the stern fin is a position of about 0.5 station. With the configuration of “arranged in the vicinity” (see the description of claim 1 of the publication), “(1) the propeller thrust is assisted, and the hull resistance value and the self-propelled element are improved by a predetermined value. (2) Among the stern fin structures, the structure in which the starboard stern fin is retracted by a predetermined position and the left and right positions are shifted is the thrust reduction coefficient of the self-propelled element. The effect is “improved” and the like (see paragraph number 0032 of the same gazette specification).

図5は、同公報に開示の第1の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造を示す右舷側面図(同公報添付図1)である。
図5において、101は、非対称船尾フィン構造、103は、船舶、105は、船尾、107aは、船尾フィン、109は、プロペラ、111は、舵、A.P.は、船尾垂線(Aft. perpendicular)、S.T.は、ステーション、L1、L2は、前記船尾フィン107aの平坦面側を流れる流体である。
FIG. 5 is a starboard side view (FIG. 1 attached to the publication) showing an asymmetric stern fin structure according to the first embodiment disclosed in the publication.
In FIG. 5, 101 is an asymmetric stern fin structure, 103 is a ship, 105 is a stern, 107a is a stern fin, 109 is a propeller, 111 is a rudder, AP is a stern perpendicular (Aft. Perpendicular), ST The stations L1 and L2 are fluids that flow on the flat surface side of the stern fin 107a.

図5に示されるように、特開2004−42881号公報に開示の非対称船尾フィン構造101は、一方の面を平坦面に構成するとともに他方の面を船体取付部分から開放端側に向けて厚みが減少する断面形状とした船尾フィン107a、107bを当該平坦面がプロペラ109の回転方向に向けて左右両舷にそれぞれ配置し、かつ、前記船尾フィン107a、107b船体取付部分の側面仰角を5度〜16度の上向角に配置し、前記船尾フィン107a,107bの後端高さをプロペラ半径の60〜70%の範囲に配置し、かつ、前記船尾フィン107a(107b)の後端が略0.5ステーションの位置付近にし、前記船尾フィン107a(107b)の前端が略1.0ステーションより後方の所定位置の付近に配置したものである。   As shown in FIG. 5, the asymmetric stern fin structure 101 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881 is configured so that one surface is a flat surface and the other surface is thicker from the hull mounting portion toward the open end side. The stern fins 107a and 107b having a reduced cross-sectional shape are arranged on both the left and right sides with the flat surfaces facing the rotation direction of the propeller 109, and the side elevation angle of the stern fins 107a and 107b is 5 degrees. -16 degrees upward angle, the rear end height of the stern fins 107a, 107b is arranged in the range of 60-70% of the propeller radius, and the rear end of the stern fin 107a (107b) is substantially The front end of the stern fin 107a (107b) is arranged in the vicinity of a predetermined position behind the approximately 1.0 station near the position of 0.5 station.

このように、特開2004−42881号公報に開示の非対称船尾フィンにおいては、最適な取り付け位置及び形状は、船型毎に異なるが、後方を上向きに傾斜をつけることが多く、この場合には、フィンを長くればするほど船体周りの流れを整流し、抵抗を低減する効果が大きくなるが、同時にフィンの固有抵抗も増加するため、フィン自体の抵抗低減効果を十分に得ることができないという問題がある。   As described above, in the asymmetric stern fin disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881, the optimum mounting position and shape differ depending on the hull form, but in many cases, the rearward is inclined upward. The longer the fins, the greater the effect of reducing the resistance by rectifying the flow around the hull, but at the same time the specific resistance of the fins increases, so that the effect of reducing the resistance of the fins themselves cannot be obtained sufficiently There is.

特開2004−42881号公報JP 2004-42881 A

本発明は、上記の問題点に鑑み、非対称船尾フィンに流入する流れを改善し、非対称船尾フィンの抵抗を低減する複合型フィンを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a composite fin that improves the flow flowing into the asymmetric stern fin and reduces the resistance of the asymmetric stern fin.

上記目的を達成するために、本願請求項1に係る発明は、複合型フィンにおいて、一方の面を平坦面に構成するとともに他方の面を船体取付部分から開放端側に向けて厚みが減少する断面形状とした船尾フィンを、その平坦の面がプロペラの回転方向に向けて左右両舷にそれぞれ配置し、かつ、前記船尾フィンの船体取付部分の側面仰角を所定の値にし、前記船尾フィンの後端高さをプロペラ半径の60〜70%の範囲に配置し、かつ、前記船尾フィンの後端が略0.5ステーションの位置付近に配置してなる非対称船尾フィン構造において、当該各船尾フィンの前方に、その後端の位置が、前記非対称船尾フィンの前端位置に略一致しまたは1フレーム前方で、かつ、前記非対称船尾フィンの後端から1/5〜1/3の位置の高さをその後端高さ位置とし、かつ、前端の高さ位置は、前記非対称船尾フィンの平坦面(長辺)の延長線上で、前記非対称船尾フィンの前端から前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約10%の範囲で下がった高さの範囲((0〜1/10)×L)の所定位置に後方上向きの傾斜をつけた前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約60〜70%の長さ((0.6〜0.7)×L)で、かつ前記非対称船尾フィンの幅(B)の約60〜70%の幅からなる単板とそれを支える副板とからなり、前記副板は、前記単板の上面又は下面に取り付けられ、船側から見た場合、上部が下部より小さい正台形形状を呈する形状の小型フィンを船幅が約32.26m相当の船体の両舷側に垂直に取付けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1 of the present application, in the composite fin, one surface is configured to be a flat surface, and the other surface is decreased from the hull mounting portion toward the open end side to reduce the thickness. The stern fins having a cross-sectional shape are arranged on both right and left sides with the flat surfaces facing the rotation direction of the propeller, and the side elevation angle of the hull mounting portion of the stern fins is set to a predetermined value. In the asymmetric stern fin structure in which the rear end height is arranged in a range of 60 to 70% of the propeller radius, and the rear end of the stern fin is arranged in the vicinity of the position of about 0.5 station, The position of the rear end substantially coincides with the position of the front end of the asymmetric stern fin, or is 1 frame ahead and the height of the position 1/5 to 1/3 from the rear end of the asymmetric stern fin. Trailing edge The height position of the front end is about 10% of the length (L) of the asymmetric stern fin from the front end of the asymmetric stern fin on the extension line of the flat surface (long side) of the asymmetric stern fin. A length of about 60 to 70% of the length (L) of the asymmetric stern fin with a backward upward inclination at a predetermined position in the range of the height lowered in the range of (0 to 1/10) × L ((0.6 to 0.7) × L) and a single plate having a width of about 60 to 70% of the width (B) of the asymmetric stern fin and a sub plate supporting the same, the sub plate Is attached to the upper or lower surface of the veneer, and when viewed from the ship side , small fins with a shape of a regular trapezoid whose upper part is smaller than the lower part are perpendicular to both sides of the hull whose ship width is approximately 32.26 m. It is installed.

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
(1)非対称船尾フィンに流入する流れを前方の小型フィンでコントロールして抵抗を低減することにより、非対称船尾フィンを単独装備の場合より約1.5〜2%推進性能を向上することができるという効果を有する。(図3参照)
Since this invention is comprised as mentioned above, there exists an effect described below.
(1) By controlling the flow flowing into the asymmetric stern fin with a small front fin and reducing the resistance, the propulsion performance can be improved by about 1.5 to 2% compared to the case of using the asymmetric stern fin alone. It has the effect. (See Figure 3)

図1(a)は、本実施例1に係る複合型フィンの左舷側配置図、同(b)は、同右舷側配置図、FIG. 1A is a port side arrangement view of the composite fin according to the first embodiment, and FIG. 1B is a starboard side arrangement view thereof. 図2は、図1(b)に示すA−A断面及びB−B断面における本実施例1に係る複合型フィンの配置図、FIG. 2 is a layout view of the composite fin according to the first embodiment in the AA cross section and the BB cross section shown in FIG. (a)本実施例1に係る複合型フィンを装備した場合の水槽試験結果のグラフ、(b)本実施例1に係る複合型フィンを装備した場合の馬力低減効果のグラフ、(A) A graph of a water tank test result when equipped with the composite fin according to the first embodiment, (b) a graph of horsepower reduction effect when equipped with the composite fin according to the first embodiment, (a)非対称船尾フィン単独の場合の概念図、(b)本実施例1に係る複合型フィンを装備した場合の概念図、(A) Conceptual diagram in the case of asymmetric stern fin alone, (b) Conceptual diagram in the case of having the composite fin according to the first embodiment, 特開2004−42881号公報に開示の第1の実施の形態に係る非対称船尾フィン構造を示す右舷側面図(同公報添付図1)である。It is a starboard side view (the gazette attachment figure 1) which shows the asymmetric stern fin structure which concerns on 1st Embodiment disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-42881.

本発明に係る複合型フィンを実施するための形態として一実施例を示す図面に基づき詳細に説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed description will be given based on drawings showing an embodiment as a mode for carrying out a composite fin according to the present invention.

図1(a)(b)は、本発明に係る複合型フィンを実施するための形態の一実施例である複合型フィンの実施例1を示す図であり、そのうち、図1(a)本実施例1に係る複合型フィン1bの左舷側配置図、(b)同右舷側配置図(図5に相当)であり、図2は、図1(b)に示すA−A断面及びB−B断面における本実施例1に係る前方フィン1a、1bの配置図であり、船体後方から見た図である。   FIGS. 1A and 1B are views showing Example 1 of a composite fin, which is an example of a mode for carrying out the composite fin according to the present invention, of which FIG. FIG. 2B is a port side arrangement diagram of the composite fin 1b according to the first embodiment, and FIG. 2B is a starboard side arrangement diagram (corresponding to FIG. 5). FIG. FIG. 3 is a layout view of the front fins 1a and 1b according to the first embodiment in the B cross section, and is a view seen from the rear of the hull.

図1(a)(b)において、1a、1bは、実施例1に係る複合型フィンであり、そのうち、1aは、右舷に配置される実施例1に係る複合型フィン、1bは、左舷に配置される実施例1に係る複合型フィンである。図1(a)(b)において、107a、107bは、特開2004−42881号公報に開示の非対称船尾フィンであり、また、A−Aは、前記非対称船尾フィン107a、107bの船体横方向断面線、B−Bは、本発明に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの船体横方向断面線であり、その余の符号は、図5に示した部材と同じ部材は同じ符号を用いて示している。   In FIGS. 1A and 1B, reference numerals 1a and 1b denote composite fins according to the first embodiment, of which 1a is a composite fin according to the first embodiment arranged on the starboard and 1b is a port fin. It is a compound type fin concerning Example 1 arranged. In FIGS. 1A and 1B, 107a and 107b are asymmetric stern fins disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881, and AA is a cross-sectional view in the transverse direction of the hull of the asymmetric stern fins 107a and 107b. Lines BB are cross sections along the hull of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the present invention, and the other reference numerals are the same as those shown in FIG. Show.

また、図2において、107a、107bは、前記特開2004−42881号公報に開示の非対称船尾フィン、1a、1bは、本実施例1に係る複合型フィン、2a、2bは、本実施例1に係る複合型フィンを構成する鋼板製単板、3a、3bは、同単板2a、2bを支える副板である。   In FIG. 2, 107a and 107b are asymmetric stern fins disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-42881, 1a and 1b are composite fins according to the first embodiment, and 2a and 2b are the first embodiment. The steel plate single plates 3a and 3b constituting the composite fin according to the above are sub-plates for supporting the single plates 2a and 2b.

図1(a)(b)に示すように、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bは、前記非対称船尾フィン107a、107bの前方に、所定形状・所定位置に小型フィンを取付けて、前記非対称船尾フィン107a、107bと合わせて複合型フィン1a、1bとしている。すなわち、図1(a)(b)に示すように、前記非対称船尾フィン107a、107bの前方に、後方上向きに傾斜をつけた所定形状の小型のフィンを取付けて、前記非対称船尾フィン107a、107bに流入する流れを上向きに変化させながら加速することにより、前記非対称船尾フィン107a、107bに働く抗力(進行方向と逆向きの揚力)を低減させるようにしたものである。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment have small fins in a predetermined shape and a predetermined position in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b. Attached and combined with the asymmetric stern fins 107a and 107b are combined fins 1a and 1b. That is, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a small-sized fin having a predetermined shape inclined upward and backward is attached in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b, and the asymmetric stern fins 107a and 107b are attached. By accelerating the flow that flows into the stern, the drag acting on the asymmetric stern fins 107a and 107b (lifting force in the direction opposite to the traveling direction) is reduced.

また、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bは、鋼板製単板2a、2bとそれを支える副板3a、3bからなり、図2に示すように、単板2a、2bは、船体103表面に対し略垂直となるように溶接にて取り付ける。   Moreover, the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are composed of steel plate veneers 2a and 2b and sub plates 3a and 3b supporting the veneers, and as shown in FIG. Are attached by welding so as to be substantially perpendicular to the surface of the hull 103.

また、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1b共に、前記副板3a、3bは、前記単板2a、2bの上面に取り付けられる構造とし、船側から見た場合、上部が下部より小さい台形形状を呈する。この点が、前記非対称船尾フィン107a、107bでは、図1(a)(b)に示すように、プロペラ109の回転方向との関係で、右舷に配置される前記非対称船尾フィン107aは、上底が下底より短い台形断面を呈し、左舷に配置される前記非対称船尾フィン107bは、上底が下底より長い逆台形形状を呈するのと異なる。   Further, both the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are structured such that the sub-plates 3a and 3b are attached to the upper surfaces of the single plates 2a and 2b, and when viewed from the ship side, the upper portion is the lower portion. It exhibits a smaller trapezoidal shape. In this point, the asymmetric stern fins 107a and 107b have the asymmetric stern fins 107a arranged on the starboard in relation to the rotation direction of the propeller 109, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Has a trapezoidal cross section shorter than the lower bottom, and the asymmetrical stern fin 107b disposed on the port side is different from an inverted trapezoidal shape in which the upper bottom is longer than the lower bottom.

図1(a)(b)に示すように、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bは、前記非対称船尾フィン107a、107bの前方に、前記非対称船尾フィン107a、107bの長さ(L)の約60〜70%の長さ((0.6〜0.7)×L)で、かつ前記非対称船尾フィン107a、107bの幅(B)の約60〜70%の幅からなる本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを後方上向きに傾斜を付けて取り付ける。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are arranged in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b and the length of the asymmetric stern fins 107a and 107b. About 60 to 70% of the length (L) ((0.6 to 0.7) × L), and about 60 to 70% of the width (B) of the asymmetric stern fins 107a and 107b. The front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are attached with an inclination to the rear upward.

傾斜は、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端の位置が、前記非対称船尾フィン107a、107bの前端位置に略一致し、取付け高さに関しては、前記非対称船尾フィン107a、107bの前端高さ位置から、当該非対称船尾フィン107a、107bの後端から1/4〜1/3の位置の高さを本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端高さ位置とする。すなわち、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端の前後方向の取付け位置は、前記非対称船尾フィン107a、107bの前端に合わせ、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端高さは、前記非対称船尾フィン107a、107bの後端の高さ位置より、同非対称船尾フィン107a、107bの後端から1/3〜1/4下がった位置((1/3〜1/4)×L)とする。   The inclination is such that the positions of the rear ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment substantially coincide with the front end positions of the asymmetric stern fins 107a and 107b. 107a, 107b from the front end height position of the asymmetric stern fins 107a, 107b from the rear end of the position of 1 / 4-1 / 3 of the front fins 1a, 1b of the composite fin according to the first embodiment The rear end height position. That is, the mounting position in the front-rear direction of the rear ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment is aligned with the front ends of the asymmetric stern fins 107a and 107b. The rear end height of the front fins 1a, 1b is a position (1/3 to 1/4 lower than the rear end height of the asymmetric stern fins 107a, 107b from the rear end of the asymmetric stern fins 107a, 107b ( (1/3 to 1/4) × L).

また、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの前端の高さは、前記非対称船尾フィン107a、107bの前端から、当該非対称船尾フィン107a、107bの平坦面(長辺)の延長線上で、その延長線から前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約10%の範囲で下がった高さの範囲((0〜1/10)×L)とする。   Further, the height of the front ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment is such that the flat surfaces (long sides) of the asymmetric stern fins 107a and 107b from the front ends of the asymmetric stern fins 107a and 107b. On the extension line, the height range ((0 to 1/10) × L) is lowered in the range of about 10% of the length (L) of the asymmetric stern fin from the extension line.

このように、実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの長さ及び幅を前記非対称船尾フィン107a、107bの長さ(L)の約60〜70%の長さ及び約60〜70%の幅とするのは、フィンにはそれぞれ固有抵抗がはたらき、後方に配置される前記非対称船尾フィン107a、107bと同等かそれ以上の大きさにすると、当該非対称船尾フィン107a、107bとほぼ同等の固有抵抗が前方フィンにはたらく為、当該非対称船尾フィン107a、107bの固有抵抗を低減する効果以上の抵抗となる。また、反対に小さくしすぎると、前記非対称船尾フィン107a、107bに流入する流れを上向きに変化させながら加速する効果を十分に得られないからである。そこで、水槽試験により最適な長さ及び幅である約60〜70%長さ(L)及び約60〜70%幅とした。   Thus, the length and width of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are about 60 to 70% of the length (L) of the asymmetric stern fins 107a and 107b and about 60 to The reason why the width is 70% is that each fin has a specific resistance, and if it is equal to or larger than the asymmetrical stern fins 107a and 107b arranged at the rear, it is almost equal to the asymmetrical stern fins 107a and 107b. Since the equivalent specific resistance acts on the front fin, the resistance exceeds the effect of reducing the specific resistance of the asymmetric stern fins 107a and 107b. On the other hand, if it is too small, the effect of accelerating while changing the flow flowing into the asymmetric stern fins 107a and 107b upward cannot be obtained sufficiently. Therefore, the optimum length and width were set to about 60 to 70% length (L) and about 60 to 70% width by the water tank test.

また、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端の位置を前記非対称船尾フィン107a、107bの前端に一致させるようにするのは、この種のフィンの端部は、船殻のフレーム位置に合わせる方が強度が高まり工作上都合が良いからであり、また、前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端位置が前記非対称船尾フィン107a、107bの前端位置より後方に配置すると、フィン同士の間隔が狭くなり、その結果、水の流れが妨げられ、抵抗が増加することになるおそれがあるからである。   In addition, the end of the fin of this type is configured so that the positions of the rear ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment coincide with the front ends of the asymmetric stern fins 107a and 107b. This is because it is more convenient to work with the frame position of the hull, which is more convenient in terms of work, and the rear end positions of the front fins 1a and 1b of the composite type fins according to the first embodiment arranged in the front are asymmetric. This is because if the stern fins 107a and 107b are arranged behind the front end positions, the distance between the fins becomes narrow, and as a result, the flow of water is hindered and the resistance may increase.

しかしながら、その後の水槽試験によれば、前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端位置を前記非対称船尾フィン107a、107bの前端よりも、1フレーム程度前方に配置しても、同程度の効果を得られた。したがって、この部分の配置関係は、前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端位置が前記非対称船尾フィン107a、107bの前端位置と一致させることに限定されるわけではなく、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端位置が前記非対称船尾フィン107a、107bの前端位置と一致させ、または、それより1フレーム程度前方に配置されるようにしても良いものである。   However, according to the subsequent water tank test, the position of the rear end of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment disposed forward is about one frame from the front end of the asymmetric stern fins 107a and 107b. Even if it was arranged in the front, the same effect was obtained. Therefore, the arrangement relationship of this portion is limited to that the rear end positions of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment arranged in front are matched with the front end positions of the asymmetric stern fins 107a and 107b. However, the rear end positions of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are aligned with the front end positions of the asymmetric stern fins 107a and 107b, or are arranged one frame ahead of the positions. It may be made to be done.

また、前記非対称船尾フィン107a、107bの後端から1/4〜1/3長さ(L)における高さ位置に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端高さ位置としたのは、基本的には、前述するように、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後端を前記非対称船尾フィン107a、107b後端より高くしても、前記非対称船尾フィン107a、107bに流入する流れはそれほど変化しないのに対し、前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bが大きくなる分、抵抗大となる懸念があるからである。   Further, the height of the rear ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment is located at a height of 1/4 to 1/3 length (L) from the rear ends of the asymmetric stern fins 107a and 107b. Basically, as described above, even if the rear ends of the front fins 1a, 1b of the composite fin according to the first embodiment are made higher than the rear ends of the asymmetric stern fins 107a, 107b, While the flow flowing into the asymmetric stern fins 107a and 107b does not change so much, there is a concern that the resistance increases due to the increase of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment arranged in the front. Because there is.

なお、その後の水槽試験では、この高さに関し、約1/5×Lの高さ位置に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1b後端を配置しても同等の効果を得られることが分かったので、結果的には、この後端高さは、前記非対称船尾フィン107a、107bの後端から1/5〜1/3長さ((1/5〜1/3)×L)における高さであっても良いものである。   In the subsequent water tank test, the same effect can be obtained even if the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are arranged at the height of about 1/5 × L. As a result, the rear end height is 1/5 to 1/3 length from the rear end of the asymmetrical stern fins 107a and 107b ((1/5 to 1/3). The height in (L) may be sufficient.

さらに、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの前端の高さは、前記非対称船尾フィン107a、107bの前端から、当該非対称船尾フィン107a、107bの長辺の延長線上で、その延長線から前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約10%の範囲で下がった高さの範囲((0〜1/10)×L)とするのは、前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後方の上向きの角度を前記非対称船尾フィン107a、107bより小さくすると、前記非対称船尾フィン107a、107bに流入する流れを上向きに変化させながら加速する効果を十分に得られない。   Further, the height of the front ends of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment is from the front ends of the asymmetric stern fins 107a and 107b on the extended line of the long sides of the asymmetric stern fins 107a and 107b. The height range ((0 to 1/10) × L) lowered from the extension line in the range of about 10% of the length (L) of the asymmetric stern fin is set in the forward direction. When the upward angle behind the front fins 1a and 1b of the composite fin according to Example 1 is made smaller than that of the asymmetric stern fins 107a and 107b, acceleration is performed while changing the flow flowing into the asymmetric stern fins 107a and 107b upward. The effect cannot be obtained sufficiently.

しかしながら、前記非対称船尾フィン107a、107bの角度によっては必ずしもこの範囲に入るとは限らないので、この条件は「前方に配置される本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの後方の上向きの角度は、前記非対称船尾フィン107a、107bと同じか、それより大きいこととなる。   However, depending on the angle of the asymmetric stern fins 107a and 107b, this range does not necessarily fall within this range. Therefore, this condition is “rearward of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment disposed in the front. The upward angle is equal to or greater than that of the asymmetric stern fins 107a and 107b.

(水槽試験)
本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bの水槽試験を実施した。試験は本願出願人会社に設置の水槽において、模型を用いて、フルード数(Fn)と剰余抵抗係数(rR)の相関水槽試験結果及び本実施例1に係る複合型フィンの馬力低減効果を検証した。
(Water tank test)
The water tank test of the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment was performed. The test was conducted in a water tank installed at the applicant company using a model, and the correlation water tank test result of the Froude number (Fn) and the residual resistance coefficient (rR) and the horsepower reduction effect of the composite fin according to the first embodiment were verified. did.

図3(a)は、本実施例1に係る複合型フィンを装備した場合の船体フルード数(Fn)と剰余抵抗係数(rR)の相関を示す水槽試験結果のグラフであり、同図(b)は、本実施例1に係る複合型フィンを装備した場合の馬力と速力の間の馬力低減効果のグラフである。図3(a)において、実線は、非対称船尾フィン107a、107bを単独で装備した場合の船体フルード数(Fn)と剰余抵抗係数(rR)の相関を示すグラフであり、一点鎖線は、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合の船体フルード数(Fn)と剰余抵抗係数(rR)の相関を示すグラフであり、図3(b)において、波線は、非対称船尾フィンを単独装備の場合の速力−馬力を示すグラフであり、実線は、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合の速力−馬力を示すグラフである。   FIG. 3A is a graph of a water tank test result showing a correlation between the hull fluid number (Fn) and the residual resistance coefficient (rR) when the composite fin according to the first embodiment is equipped. ) Is a graph of the horsepower reduction effect between horsepower and speed when the composite fin according to the first embodiment is installed. In FIG. 3 (a), the solid line is a graph showing the correlation between the hull fluid number (Fn) and the residual resistance coefficient (rR) when the asymmetric stern fins 107a and 107b are independently provided. 3 is a graph showing the correlation between the hull fluid number (Fn) and the residual resistance coefficient (rR) when the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are installed in front of the fins 107a and 107b. In (b), the wavy line is a graph showing the speed-horsepower when the asymmetric stern fin is provided alone, and the solid line is the front fin of the composite fin according to the first embodiment in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b. It is a graph which shows speed-horsepower when 1a and 1b are equipped.

図3(a)から知りうるように、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合には、これを装備しない場合よりも、どのようなフルード数に対しても、剰余抵抗係数(rR)が高く、また、図3(b)から知りうるように、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合には、これを装備しない場合よりも、馬力低減効果が見いだされ、およそ1.5〜2%の推進性能を向上することが知りうる。   As can be seen from FIG. 3 (a), when the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are equipped in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b, compared to the case where the front fins 1a and 1b are not equipped, The residual resistance coefficient (rR) is high for any fluid number, and as can be seen from FIG. 3B, the composite fin according to the first embodiment is placed in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b. It can be seen that when the front fins 1a and 1b are equipped, the horsepower reduction effect is found and the propulsion performance is improved by about 1.5 to 2%, compared with the case where the front fins 1a and 1b are not equipped.

図4は、本実施例1に係る複合型フィンの動作原理を示す図であり、図4(a)は、非対称船尾フィンを単独装備の場合の原理、図4(b)は、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合の原理図である。   4A and 4B are diagrams illustrating the operation principle of the composite fin according to the first embodiment. FIG. 4A illustrates the principle when an asymmetric stern fin is provided alone, and FIG. 4B illustrates the asymmetric stern fin. It is a principle figure at the time of equip | installing the front fins 1a and 1b of the composite type fin which concerns on the present Example 1 ahead of 107a and 107b.

図4(a)、(b)において、太実線α、β、γ、δは、それぞれ、非対称船尾フィンにより減速された流れα、非対称船尾フィンにより加速された流れβ、前方フィンにより減速された流れγ、前方フィンにより加速された流れδを示し、非対称船尾フィンにより加速した流れβによる非対称船尾フィン下方の圧力P3の低下分より、非対称船尾フィンにより減速された流れαによる非対称船尾フィン上方の圧力P1が大きくなることにより、非対称船尾フィンに揚力が発生し、該揚力の前進方向成分が非対称船尾フィンにかかる固有抵抗F1となる。また、前方フィンにより加速された流れδにより、非対称船尾フィン上方の圧力P2が低下し、非対称船尾フィンに発生する揚力の前進方向成分、つまり、非対称船尾フィンにかかる固有抵抗F2が固有抵抗F1よりも低減する。   4 (a) and 4 (b), the thick solid lines α, β, γ, and δ are respectively decelerated by the flow α decelerated by the asymmetric stern fin, the flow β accelerated by the asymmetric stern fin, and the forward fin. The flow γ and the flow δ accelerated by the forward fin are shown, and the pressure P3 below the asymmetric stern fin is decreased by the flow β accelerated by the asymmetric stern fin. When the pressure P1 increases, lift is generated in the asymmetric stern fin, and the forward component of the lift becomes the specific resistance F1 applied to the asymmetric stern fin. Further, due to the flow δ accelerated by the front fin, the pressure P2 above the asymmetric stern fin decreases, and the forward direction component of lift generated in the asymmetric stern fin, that is, the specific resistance F2 applied to the asymmetric stern fin is greater than the specific resistance F1. Is also reduced.

つまり、非対称船尾フィン107a、107bの前方に本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bを装備した場合には、本実施例1に係る複合型フィンの前方フィン1a、1bによる抵抗増加量より、非対称船尾フィン107a、107bに係る抵抗減少分の方が大きくなり、全体として抵抗を低減する。 That is, when the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment are installed in front of the asymmetric stern fins 107a and 107b, the resistance by the front fins 1a and 1b of the composite fin according to the first embodiment. The amount of resistance decrease related to the asymmetric stern fins 107a and 107b becomes larger than the increase amount, and the resistance is reduced as a whole.

本発明は、非対称船尾フィンを有する船体に配置して効果を上げることができる。   The present invention can be arranged on a hull having an asymmetric stern fin to increase the effect.

1a、1b 前方フィン
2a、2b 単板
3a、3b 副板
α 非対称船尾フィンにより減速された流れ
β 非対称船尾フィンにより加速された流れ
γ 前方フィンにより減速された流れ
δ 前方フィンにより加速された流れ
101 非対称船尾フィン構造
103 船体
107a、107b 非対称船尾フィン
109 プロペラ
F1、F2 抵抗
P1、P2、P3 圧力
1a, 1b Front fins 2a, 2b Single plate 3a, 3b Sub plate α Flow decelerated by asymmetric stern fin β Flow accelerated by asymmetric stern fin γ Flow decelerated by front fin δ Flow accelerated by front fin 101 Asymmetric stern fin structure 103 Hull 107a, 107b Asymmetric stern fin 109 Propeller F1, F2 Resistance P1, P2, P3 Pressure

Claims (1)

一方の面を平坦面に構成するとともに他方の面を船体取付部分から開放端側に向けて厚みが減少する断面形状とした船尾フィンを、その平坦の面がプロペラの回転方向に向けて左右両舷にそれぞれ配置し、かつ、前記船尾フィンの船体取付部分の側面仰角を所定の値にし、前記船尾フィンの後端高さをプロペラ半径の60〜70%の範囲に配置し、かつ、前記船尾フィンの後端が略0.5ステーションの位置付近に配置してなる非対称船尾フィン構造において、
当該各船尾フィンの前方に、その後端の位置が、前記非対称船尾フィンの前端位置に略一致しまたは1フレーム前方で、かつ、前記非対称船尾フィンの後端から1/5〜1/3の位置の高さをその後端高さ位置とし、かつ、前端の高さ位置は、前記非対称船尾フィンの平坦面(長辺)の延長線上で、前記非対称船尾フィンの前端から前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約10%の範囲で下がった高さの範囲((0〜1/10)×L)の所定位置に後方上向きの傾斜をつけた前記非対称船尾フィンの長さ(L)の約60〜70%の長さ((0.6〜0.7)×L)で、かつ前記非対称船尾フィンの幅(B)の約60〜70%の幅からなる単板とそれを支える副板とからなり、前記副板は、前記単板の上面又は下面に取り付けられ、船側から見た場合、上部が下部より小さい正台形形状を呈する形状の小型フィンを船幅が約32.26m相当の船体の両舷側に垂直に取付けたことを特徴とする複合型フィン。
A stern fin with one surface configured as a flat surface and the other surface configured to reduce in thickness from the hull mounting part toward the open end, and the flat surface facing the propeller rotation direction Each of the stern fins, a side elevation angle of a hull mounting portion of the stern fin is set to a predetermined value, a rear end height of the stern fin is disposed in a range of 60 to 70% of a propeller radius, and the stern In the asymmetric stern fin structure in which the rear end of the fin is arranged near the position of about 0.5 station ,
The position of the rear end in front of each stern fin substantially coincides with the position of the front end of the asymmetric stern fin, or is one frame forward and 1/5 to 1/3 from the rear end of the asymmetric stern fin. And the height position of the front end is the length of the asymmetric stern fin from the front end of the asymmetric stern fin on the extension line of the flat surface (long side) of the asymmetric stern fin. About the length (L) of the asymmetrical stern fin having a backward upward slope at a predetermined position in the range of height ((0 to 1/10) × L) that falls within a range of about 10% of (L) A single plate having a length of 60-70% ((0.6-0.7) × L) and a width of about 60-70% of the width (B) of the asymmetric stern fin and a sub-plate for supporting the same The sub-plate is attached to the upper surface or the lower surface of the veneer and is viewed from the ship side. , Composite fins, characterized in that the upper breadth small fin shape exhibiting a positive trapezoidal shape smaller than the lower is mounted vertically on both broadside approximately 32.26m equivalent hull.
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