JP5612120B2 - 水上での船の移動方法および前記方法により水上移動する船 - Google Patents

Description

本発明は造船に関し、より詳細には、将来の船および既に運行されている船の設計の最適化に関し、必要に応じてリフティング能力や航行速度を向上させ、喫水を減少させることを目的とした摩擦抵抗の減少に関する。

「Rules for the Classification and Construction of Sea-Going Vessels」、 vol. 1, Russian Maritime Register of Shipping, Saint-Petersburg,
2008 ed., p.42, Table 1.1.1.1において、水置換船穀（船体）、プロペラおよび推進プラントを有する貨物や乗客の輸送船、ならびに前記移動を妨げる水中にて、プロペラや推進プラントによって船を移動させる方法が知られている。前記船は、以下に示すような船穀の幅Ｂとその長さＬとの比を有する。
★Ｂ／Ｌ＝０．１４；★、ここでＬ／Ｄ＝１８；Ｂ／Ｄ＝２．５
（非制限航海区域の場合）
前記既知の方法による前記既知の船の移動の際、水に対する外板の摩擦や、波形成による水の抵抗力に打ち勝つ必要がある（波形成を低減するため、水置換船穀について、通常、理論計算されない複雑な面を流線形とし、港水域の深度を深くすることが必要となる著しい喫水と同様、特別に準備された試験用海盆モデルにおけるモデル試験の実施による修正が求められる）。さらに幅が小さいと、船の安定性を安全に確保するには不十分となる。

請求の範囲に記載された方法および配置に最も近いものが、外板および水密コンパートメントを有するポンツーン型の水置換船穀、プロペラならびに推進プラントを備える船である。一方、前記船の船穀は、端部底部における平坦な傾斜部を有する単純化された船穀（船体）ラインと、前記移動を妨げる水中でのプロペラおよび推進プラントによる船の移動方法とによって実施される（「Rules for the Classification and Construction of Sea-Going Vessels」、 vol. 1, Russian Maritime Register of Shipping, Saint-Petersburg,
2008 ed., p. 152, Figure 3.6.2.1を参照）。

前記既知の移動方法および船の使用において、特に向かい波が水線上の船首の鉛直横材に当たるとき、かなりの摩擦抵抗が発生し、波が形成される。この場合、該船は、その前方の多量の水を移動させなければならない。

本発明は、摩擦抵抗を減少させ、必要に応じてリフティング能力や航行速度を向上させ、喫水を減少させる水上での船の移動方法および前記方法により水上移動する船を提供することを目的とする。

本発明により、端部底部の平坦な傾斜部を有する単純化された船穀ラインによる外板を有するポンツーン型船穀と、前記移動を妨げる水中におけるプロペラおよび推進プラントとを有する船の水上移動方法であって、上記船穀の幅Ｂと長さＬとの比がＢ／Ｌ＞０．１４の値をとり；前方の水の抵抗を低減するため、可動流線形ポンツーンが先端部に取り付けられ、多量の水が自由に船を通過することができ、該船の甲板から底部に至る傾斜トランクが、可動ポンツーンの後部に設置され、船の運転時、摩擦抵抗を排除するため、船の表面と、前記水流の速度に比例した速度での船の表面に沿った水流の移動方向における可動ポンツーンの表面とに沿って外板が移動し、さらに水における波の抵抗を低減するため、移動する船の船首および船尾端部に空気が供給され、可動外板の内部において、該空気の圧力が一定に維持されることで、外板の内表面への水の流入の防止が達成される。

前記技術結果は、前記移動方法による水上移動する船であって、端部底部の平坦な傾斜部を有する単純化された船穀ラインとしての、外板を有する水置換ポンツーン型船穀を有し、この船の船穀は、該船穀の幅Ｂとその長さＬとの比の値が、条件Ｂ／Ｌ>０．１４により選択され；可動流線形ポンツーンが先端部に取り付けられ、該外板が取り付けられて該船穀の表面と、該船の表面に沿った水流の移動方向において、その水流の移動速度に比例した速度での可動ポンツーンの表面とに沿って移動可能とされ、該船の船穀は、該船穀および可動ポンツーンの表面に位置する付加コンパートメントが備えられ、前記可動外板が前記コンパートメントの外側に位置し、該外板を移動させるベルトコンベヤー装置は、各コンパートメントの内部に位置し、さらに、上記コンパートメントには、該外板の内側への水の流入を防ぐ正の圧力空気が充填され、該船の甲板から底部に至る該傾斜トランクが設けられ、その壁は、水置換船穀の傾斜トランサムおよび該可動ポンツーンの船尾壁によって形成され、上記可動流線形ポンツーンおよび傾斜トランサムの表面にも、可動外板を有する付加コンパートメントが設けられていることで得られる。

提案された方法および船により、摩擦抵抗および波形成の低減ならびに船の流線形化の向上が技術的結果として得られ、静かな水上および荒れた水上での船の航行速度の大幅な上昇、喫水の低減、船の積み荷用甲板の面積の増加、容積トン数の増加および安定性の向上につながり、その結果、運航安定性が確保される。

請求項に記載された船の上面図である。 上船穀が除去された船の水置換ポンツーンの上面図である。 図２のＡ−Ａについての断面図である。 図２のＢ−Ｂについての断面図である。 図３におけるアッセンブリユニットＡを示す。

前記方法の実施例において、請求項に記載の方法により水上で移動する、請求項に記載の船は、半潜水船として航行され、コラム３により、水置換ポンツーンの形式で、下船穀２に接続された上船穀１を有する。下船穀２は、コファダム４によって分割され、外板５を有し、両端部にて平坦な傾斜船尾６、船首７トランサム（横木）およびポッド８により、単純化された船穀ラインで実現される。請求項に記載の船は、プロペラ９および推進プラント１０を備える。

前述した船穀の幅Ｂと長さＬとの比の値は、条件Ｂ／Ｌ＞０．１４により選択される。０．１４を超えない比Ｂ／Ｌの必須の値は、Rules of Classification and Construction of Sea-Going Ships, vol. 1,
Russian Maritime Register of Shipping, Saint-Petersburg, 2008 ed., p. 42, Table
1.1.1.1）により推奨される。

輸送される列車数が増加しているため、船の幅（ビーム）を増やし、安定性という形で安全を確保することで、甲板面積を実質的に増加させることは、例えば海洋鉄道連絡船にとっては特に重要となる。比率Ｂ／Ｌ＞１に増加することはできるが、船の通過や岸壁での係留に伴い、その長さを増加させる必要があり、海上での船の通過距離の条件から、実際的ではない。

可動流線形ポンツーン１１は、船穀２の先端部に取り付けられ、船穀２の表面と、船の表面に沿った水流の移動方向にて前記水流の速度に比例した速度の可動ポンツーン１１の表面とに沿って移動可能となるよう、外板５が取り付けられている。船の前記船穀２は、前記船穀２と可動ポンツーン１１の表面に沿って配される付加コンパートメント１２が設けられている。上述した外板５は、電気モーター１４およびコファダム４に取り付けられたベルト／プーリ駆動装置１５により作動されるシャフト１３によって移動される。コンパートメント１２には、外板５の内表面への水の流入を防止するコンプレッサ（図示せず）からの正の圧力空気が充填されている。傾斜トランク１６は、船の甲板から底部に至り、前記トランク１６の傾斜壁は、水置換船穀２の傾斜トランサム７および可動流線形ポンツーン１１の船尾壁１７に取り付けられたコンパートメント１２によって形成される。トランク１６は、閉鎖状態で配設してもよい（図示せず）。

可動流線形ポンツーン１１は、その上部および下部表面に発生する鉛直方向の力のバランスをとる機能を果たし、プリズムが取り付けられた形態で形成されており、水平軸１８について回転可能となる。

可動ポンツーン１１は、前方付加コンパートメント１９を有し、可動ポンツーン１１の先端に位置する水平軸２０について鉛直位置に対する回転が可能となる。

請求項に記載された船の水上移動方法は、以下のように実施される。

推進プラント１０の作動後、プロペラ９の電気モーター（図示せず）、コンプレッサシステム（図示せず）の電気モーターおよび外板５のシャフト１３の移動用電気モーター１４が、適正なモードで作動開始する。コンプレッサ（図示せず）によりコンパートメント１２への空気供給が開始され、水を移動させる。その後、コファダム４に位置する電気モーター１４がベルト／プーリ駆動装置１５を作動させ、移動する外板５とともにシャフト１３を回転し始める。船穀２のコンパートメント１２および可動ポンツーン１１への空気供給と同時に、ポッド８へと空気が供給される。前方付加コンパートメント１９が水平軸２０について回転しつつ鉛直位置をとる。

プロペラ９の作動下で、船は加速し、船穀２および可動ポンツーン１１の傾斜面に鉛直方向の力が発生する。加速時、前方付加コンパートメント１９により可動ポンツーン１１の前方ポッド８から流入する水における気流の傾斜角まで傾斜を小さくする。水中の気流の傾斜角は、速度の上昇とともに小さくなり、従って、コンパートメント１９の傾斜角も強制的に小さくなる。船の最適な（最高）速度が達成されると、コンパートメント１９は、可動ポンツーン１１の傾斜面に収められる。

水流移動速度で水置換船穀２の水との全接触面が移動する際の船移動工程中、船の外板に対する水の抵抗力は理論上消滅する。水は船尾の傾斜トランサム６から流れ、船穀２の船尾部での波形成を除去する波浪流を形成することができない。前方に流入する水は、移動している外板５によってトランク１６へと運搬され、重力の作用下、船穀２の先端での波形成の可能性を除去する可動ポンツーン１１の船尾部から流出する。

請求項に記載された船の水上移動方法および前記方法により水上移動する船は、その航行速度および容積トン数を増加させることができる。船の幅の増加により、縦方向メタセンター高に対する横方向メタセンター高が増加し、船の運航安全性が全体的にかなり向上する。

Claims (2)

1. 船の水上移動方法であって、外板によるポンツーン型船穀と、プロペラと、
   流線形ポンツーンの形式のポッドの取付により、先端部の前方の波の抵抗を低減させる推進プラントとを有する該船の移動方法において、該船の運転時、該船の表面および前記移動を妨げる水における流線形ポンツーンの表面とに沿って該外板が移動し、上記船穀の幅Ｂとその長さＬとの比の値をＢ／Ｌ＞０．１４とし；該流線形ポンツーンは移動可能で、多量の水の船への自由な流入を可能とするため、該船の甲板から底部に至る傾斜トランクが、該可動ポンツーンの後部に設けられ、その壁は、水置換船穀の傾斜トランサムおよび該可動流線形ポンツーンの船尾壁により形成され、さらに、該水の波抵抗を低減するため、移動する船の船首および船尾端部へと空気が供給され、該傾斜トランサムおよび可動流線形ポンツーンの表面には、該可動外板を有する付加コンパートメントが設けられ、該ポンツーン表面の該コンパートメントに充填される流体として空気が充填される、ことを特徴とする船の水上移動方法。
2. 前記移動方法により水上移動する船であって、流線形ポンツーンの形式での
   先端部にポッドおよび外板とを有する水置換ポンツーン型船穀と、プロペラおよび推進プラントとを有し、該船穀の表面および流線形ポンツーンの表面とに沿って前記外板が移動可能に取り付けられている船において、上記船穀の幅Ｂとその長さＬとの比の値が、条件Ｂ／Ｌ＞０．１４により選択され；該流線形ポンツーンは移動可能とされ、前記船の甲板から底部に至る傾斜トランクが設けられ、その壁は、該水置換船穀の傾斜トランサムおよび該可動流線形ポンツーンの船尾の壁によって形成され、上記可動流線形ポンツーンおよび傾斜トランサムの表面に、空気が充填され、該可動外板を有する付加コンパートメントが設けられている、ことを特徴とする船。

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