JPH02500014A - 船首フォイル - Google Patents
船首フォイルInfo
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- JPH02500014A JPH02500014A JP62505548A JP50554887A JPH02500014A JP H02500014 A JPH02500014 A JP H02500014A JP 62505548 A JP62505548 A JP 62505548A JP 50554887 A JP50554887 A JP 50554887A JP H02500014 A JPH02500014 A JP H02500014A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
船首フォイル
技術分野
本発明は可航船に関するものであり、本発明の主要な目的は船の性能向上、特に
乱流の発生を抑制し、また摩擦抵抗を減少し、乱流の中を船が進む際の性能を向
上した船を提供することにある。このような性能向上に伴って、燃料消費量の削
減と速度上昇あるいはいずれか一方とスムーズな航行及び船体構造をより単純化
することが可能になる。
船が水上を進むとき船体の吃水線から下位の濡れ面上に摩擦抵抗が生じる。そし
て船の速度が上昇するにしたがつて、船体と水流との相対運動による乱流が急激
に増え、やがて摩擦力が障害となって船の速度上昇を抑制する。それに伴りて、
船の推進に要するエネルギーも増大するという問題がある。したがって、スピー
ドの上昇と運転効率の向上とは現在、造船業界の最重要の目的であり、摩擦抵抗
の減少こそこれらの目的を達成する上での鍵と考えられる。
背景技術
従来、摩擦抵抗を減少させるための多種多様の船体設計が提案されており、例え
ば浮上性船体が中小型駒に広く採用されている。この種の船体では、船の速度が
上昇すると船体の滑走面が船体を水面上へ持ち上げるので、濡れ面の表面積が減
少し、従って摩擦抵抗と抗力とが減少し、時には大幅な低減効果をもたらすこと
がある。しかし、濡れ面の大部分と該部分に対する摩擦抵抗と抗力とが残存して
いる。
濡れ面を大幅に減少させるための水中翼が従来、用いられており、またこの種の
水中翼は、航空工業界におけるエーロフォイル(例えばm)と同様に、流線形断
面を有し、前方から流体の流れを受けると有効な反作用(揚力)を生じる。実用
の水中翼は左右対向面上に異なる曲率(そり)が付与されており、このような不
つりあい断面を持つ水中翼はその特定の迎え角、すなわちその翼弦(前縁と後縁
とを結ぶ直線)と船の進行方向とのなす角において効果的な揚力を水中に生じる
ようにしである。
この種の水中翼は船底またはその下方に固着され、かつ通常船体中央部で横方向
に延在している。
水中翼は船体をほぼ完全に水面上に持ち上げて高速で進むので、この場合の摩擦
と抗力とは残りの比較的小さな濡れ面(主として推進システムと、流体力学上能
率的な舵と水中翼)だけに作用する。しかし、航走状態でこの水中翼の揚力によ
って船体を完全に水面上に持ち上げて推進するには種々のやっかいな構造上及び
設計上の問題が包含されているので、現在のところ水中翼船は小型船に限定され
ている。また水中翼船はこれ以外にも重大な欠点を持つ。すなわち、安定性が劣
り、操作が難しいこと。航海速度に制限があること。水面上の浮遊物に衝突する
と破損しやすいこと。また水中翼自体は揚力作用を行うのみであり、低速の航走
状態で船体の一部分が水面下にあるとき、船体付近の水流の整流化など摩擦減少
に殆ど効果がない。そればかりでなく、船体が水中にある状態で水中翼は乱流と
抗力とを増加させるという好ましくない効果がある。
船体側面の水線のすぐ下の部分に沿って流れる水流は通常、境界層と呼ぶ極薄膜
を形成し、また摩擦抵抗のせん断力の大部分はこの境界層内に生じる。船体の摩
擦減少のための一つの方法として、この境界層の中に減摩剤を導入し、粘度降下
などの作用により該境界層内の摩擦を減少させる。この目的を達成するために各
種各様の減摩剤(空気またはその他のガスによる気泡、特定の重合体、多糖類及
び石油製品を含む)が従来、提案されており、この技術はポテンシアルがあるよ
うに見えるが、マイクロ気泡の発生装置と、各減摩剤の導入・分配装置とに重大
な欠点と限度が存する
米国特許第661.303号及び第2,378.822号は、船首アタッチメン
トを最先端に装着し、それを後方に一定距離だけ延出させている。そして後方外
周部に沿って刻設された複数個の孔またはボートを介してガスを船外へ吐出させ
る。少くとも前掲米国特許第z、ayi、so号において、該アタッチメントの
前面部は被包すべき船首形状に合わせて流線形にしであるので、全体的にずんぐ
りした形状の本体と比べて、乱流の発生がある程度減少する。しかし、この種の
構造物は摩擦抵抗と抗力とを大幅に増加させるという問題があり、これは該アタ
ッチメントの各機素が通常、船首の外方に突出し特に船尾ネック部分及び船尾縁
の不連続部に乱流を生じるためである。またマイクロ気泡を船首最先端の後方で
吐出するので、通常大きな乱流になる船体部分の周囲にカバーが全く設けられて
いない。さらに、この種の船首アタッチメントはマイクロ気泡を船首境界層から
十分離れた所で効果的に散布し、底層の粘度を降下させることができない。一方
、この他の従来技術では、ノズルまたは多孔ディフューザ管を船首の前方にかつ
水線下に配置し、船体からの連結管を介して空気を送り、気泡を吐出させる。こ
のようにして船首の前面を気泡で完全にカバーすることができる。しかし、この
種の装置はずんぐりした形状(下流の圧力勾配が急激に増加するようなずんどう
形)に形成されているので、船首付近を流れる水流に大きな乱流が発生し、気泡
放出による船体の摩擦低減効果がこのために殆ど相殺されるという欠点がある。
マイクロ気泡は粒径60μ未満のものを減摩剤として用いれば最も効果的との事
実が最近発見され、この種のマイクロ気泡は加圧空気を微孔質板を介して散気さ
せることで得られる。その詳細は下記の文献に詳述されている。
すなわちマダバン、ドイツおよびメルクル(Madavan。
Deutsh and Merkle) [rジャーナルφオブ−フルイドメカ
ニックスJ (Journal or Fluid Mechanics) J
第156巻、第237−245頁(1985年)、標題「乱流境界層をマイクロ
気泡で改質した状態における外板の局部摩擦の測定J (Measuremen
t of 1oeal 5k1n frletion in a m1cr。
bubble−sodlLted turbulent boundary 1
ayer)]と1同じ共著者による[[フィシツク・フルイツトJ (Phys
。
Flulds) J第27(2)巻、(1984年2月)、標8[乱流摩擦をマ
イクロ気泡で減少させる方法J (Reduetlon ofturbulen
t frletion by m1cro bubbles)]及び該文献中に
引用された引例である。しかし、気泡発生に要するエネルギーが大きく、マイク
ロ気泡を用いて摩擦低減で得られるエネルギー節約量を越える場合がある。
船尾かじの補助あるいは代替品の目的で各種の船首かじが従来、提案されている
が、在来の船首かじは流線型のものを含め旋回モード、特にバウプレースメント
の際に相当量の乱流と抗力とを生じる。これは、船首かじによる乱流が船首の濡
れ面に沿って移動し、濡れ面の摩擦抵抗と抗力とを更に増大させるためである。
加えて、質量が比較的大きい船首がじをピボット操作すれば船の安定性が低下す
る。
日本国特許第55−138692号では上記安定性問題を解消するための船首ピ
ボット先端部について記述している。
しかし、この装置は新しい問題点を包含している。すなわち、ピボット取付が複
雑で手間が掛かること、かつ質量の大きい構造物を支持し操作することの難しさ
である。
一方、フランス国特許第956.241号は船首球部に枢着され、ピボットから
後方に延在するフィン群または翼群について開示している。この装置は、ピボッ
ト軸線が鉛直方向に配されているので、フィン群を旋回させると水の流れる方向
が変わり、船首に回転力を与える。これらのフィン群は船首の外方に隔置しであ
るので、たとえ流線形に形成しても、船体に沿って大きな乱流が生じることは避
けられない。
摩擦減少の更に別の方法として、船の濡れ面を加熱する方法があり、米国特許第
3.452.701号では舵を機関クーラントの冷却のための熱交換器として用
いており、該クーラントを舵内部の熱交換器コイルを経て船尾前支柱へ循環させ
る仕組みについて詳述しているが、摩耗減少効果は全く考慮外なのでその効果は
予測不可能である。
発明の開示
本発明は、船の摩擦抵抗と乱流と抗力とを減少させることにより船体性能の向上
を図るために、船首の前方に概ね対称的なフォイルを提供するもので、該フォイ
ルの翼弦を船の鉛直中心線平面に概ね一致させるほか、該フォイルのスパンが水
線の下方へ相当の距離だけ延在するようにすることが好ましい。
通常、船首は摩擦の問題とは別に、経済上、構造上及び設計上の必要性から、船
首の流体力学的特性は、流線形フォイルに比べて、限度がある。注目すべき重要
事として本発明に係わるフォイルは別の独自の機能、例えば減摩剤を流体力学上
、能率的にかつ特に効果的に分散するための分配機の役目をしたり、また乱流が
極めて少く、効果的かつ安定した舵としての機能を果すことができる。
本発明のフォイルの主な作用は、摩擦抵抗としぶきと乱流との発生を減少させる
ほか、船首の濡れ面上の摩擦抗力を制限することにある。本出願人は特定の理論
に拘束されるのを望まないが、本発明のフォイルが水中に進む際にフォイル付近
の水流が均等に、すなわち層流化され、従って該水流が船首に達した際にも外向
き運動量がそのまま保持されている。したがって、水流を強制分散させる必要性
が減り、流体力学的に効率が劣る船首に及ぼす圧力が低下すると考えられる。ま
た、フォイルを膜化が可能になる。フォイルは実質的に船首の延長部の役目を果
すのと同時に、同一性能をもつ延長型船首の場合と比べて、回転性能に及ぼす影
響は極めて僅かである。
また、本発明のフォイルは操舵装置として構成することができる。すなわち、フ
ォイルの前端部はフォイルのスパン方向の軸線のまわりに旋回可能に形成する。
可動部分を通常のフォイル中立位置から所望の方向に揺動させると、フォイルの
断面が変化し、不つりあいどなって所望の回転方向に揚力すなわち、回転力を与
える。この方法で回転力を付与すれば、フォイル全体の迎A角を変える(フォイ
ル全体を舵のように旋回させる)場合に比べて、乱流と抗力の発生が極めて少く
なる。したが9て、フォイルは舵自体としても流体力学的に効率が高いばかりで
なく、船首の濡れ面に作用する水流は乱流が極めて小さくなり、在来の舵による
乱流に比べて激減するので、船首の摩擦抵抗が低下する。加えて、本発明のフォ
イルによる摩擦抵抗と抗力減少に伴って、強度上、取付上及び回転運動に要する
要件は大幅に軽減される。
また、本発明は船首フォイルのかじとして用いたり、あるいは他の浮揚または旋
回フォイルとして用いられる、更に高能率の旋回または浮揚フォイルを提供する
。この種の浮揚または旋回フォイルは船首フォイルとして、あるいは船尾かじと
してのいずれに使用する場合でも、その断面が対称的に形成するのが好ましい。
それ以外の目的、例えば安定翼などに用いる際には不っりあいフォイルとして形
成し、左右両側のそりは所望の揚力特性を発揮し得るように設計することが好ま
しい。この種のフォイルの重要な特徴はフォイルの翼弦と直角に前縁と後縁との
中間で該フォイルの全幅(全厚さ)を貫通し、かつスパン方向に沿って延在する
開口部を形成することである。該フォイルは分流装置を有し、該分流装置を前方
からの水の流れに対して、フォイルの一側に偏向させれば、水の流れは上記開口
部を通ってフォイルの他側へ導かれる。この分流装置はクロージヤーの役目を果
すことは勿論である。分流装置は概ねスパン方向の軸線上に枢着することが好ま
しい。分流装置を閉じると開口部も閉鎖し、分流装置を開位置にすると分流装置
はフォイルの外表面から外方へ突出し、かつ該フォイルの外表面の一側または両
側付近の水の流れを部分的に受け、その流れを開口部を経て他側へ分流させる。
したがって分流器ばはフォイルの一側上に差圧すなわち力を加え、この差圧はフ
ォイル全体を回転させ、乱流が大幅に減少した際に生ずる力の大きさに概ね近似
する。したがって、本発明のフォイルは、フォイルまたは翼全体を旋回させる(
このときの取付部分と旋回装置との強度増加と構成が複雑になる)ことなく操舵
の役目を果すのである。
また本発明のフォイルは、マイクロ気泡、特定の重合体、多糖類、石油製品など
の減摩剤を、また別の実施例では温水を発生及び散布またはそのいずれが一方を
行う装置を備えることができる。船首の進路に散布すべき減摩剤はフォイルの広
幅部の後方における外表面上に開口したボート、ノズルなどの適当な開口部から
吐出される。
該後方部分は水流による圧力が低いので、減摩剤の導入は容易で、かつ流れの乱
れも少い。同様に注目すべき重要事として、減摩剤が船首の前面層流の中に均等
で正確な方法で導入さ、れる。このようにフォイルを配設することによって減摩
剤を船首の境界層ばかりでなく船首の前面水流全体に散布できるので、最大の効
果が得られる。
また温水を用いる実施例では、フォイルの前端部の表面を加熱することが好まし
く、フォイル周囲の水を加熱することによって水の粘性が低下するので船首部の
摩擦抵抗が低下する。゛またフォイルの形状を流体力学的に更に効率的に形成す
れば、摩擦減少に寄与する。
減摩剤としてマイクロ気泡を用いる場合、それを効率よく発生し、散布するため
の装置がフォイルに配設される。微孔質ディフューザなどのマイクロ気泡発生片
の取付位置は、フォイルの外表面(乱流防止のために埋込型が好ましい)、また
はフォイルの内部に、あるいはフォイルから隔置させフォイルと配管で結ぶ。
マイクロ気泡の局部発生は独特な省エネルギー型の方法で行うことが好ましく、
高周波エネルギー波(超音波エネルギーが好ましい)を微孔質ディフューザにぶ
つけることにより圧力勾配を変えることなくガスの処理量(スループット)が著
しく増大するという事実を発見した。したがって本発明に係わるマイクロ気泡発
生セルは微孔質板の一側に加圧気体の供給を受ける一方、該微孔質板の他側が前
方からの水流に対して露出するようにする。またマイクロ気泡発生セルは超音波
発振器を存し、該超音波発振器を微孔質板の加圧側に近接させることが好ましい
。
図面の簡単な説明
第1図は本発明の一実施例の船首部分の左舷側からの立面図、第2図は第1図に
示す船首の下部の線4−4についての等角波大断面図、第3図は第1図の線3−
3についての船首の断面図、第4図は第1図の線4−4についての船首の縦断面
図、第5図は第4図に示す船首の先端部分のうち球部を除いた拡大詳細図、第6
図は第3図に示す船首の拡大詳細図、第7図は第1図に示す船首の上方先端部分
の拡大切欠図、第8図は第1図に示す船首の上方先端部分と下方先端部分につい
ての拡大切欠図、第9図は本発明の第二実施例の船首部分を示す立面図、第10
図は本発明の第三実施例の船首部分を示す立面図、第11図は本発明の第四実施
例の船首の下部を示す立面図、第12図は第11図に示すフォイルの側壁に本発
明に係わるマイクロ気泡発生片としてのディフューザセルを装着した状態を示す
断面図、第13図は第12図に示すディフューザセルにおける別の型式のディフ
ューザプレートの断面図、第14図は第11図の全14−14についての船首に
本発明の別の型式のディフューザセルを装着した状態を示す断面図、第15図は
フォイル外側に本発明の一実施例のディフューザプレートを装着した状態を示す
、該フォイルの翼弦方向の断面図、第16図はフォイル外側に本発明の別の実施
例のディフューザプレートを装着した状態を示す、該フォイルの翼弦方向の断面
図、第17図はフォイルの内部に本発明の更に別の実施例のディフューザプレー
トを装着した状態を示す断面図、第18図は本発明のフォイルであって、後縁で
水流を吸水するフォイルを示す等角図、第19図は本発明に係わる操舵機能を持
つ圧力調整器を備えたフォイルを示す等角図、第20図は第19図の線20−2
0についてのフォイル断面図、第21図は第20図と同一であるが、分流器を作
動位置にした場合の断面図、第22図は圧力調整装置を後方フラップとタンデム
に配したフォイルの等角図、第23図は本発明の分流装置を備えた船尾かじの立
面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係わるフォイルは乱流と摩擦とを防ぐ目的でその形状を流線形にするほ
か、その表面を平滑につや出し加工することが好ましい。またフォイルは中立断
面、すなわちその翼弦をフォイルの移動方向に向けた際にフォイルの移動方向に
直角な左右いずれの方向に実質的に正味力が及ばないような断面に形成すること
が好ましい。
フォイルの翼弦の一側上のそり、すなわち輪郭は他側上のそりを実質的に反映す
るようにし、フォイルが翼弦に対してつりあい、つまり対称的な形状になること
が好ましい。小型船に使用する最も単純化されたフォイルは前縁と後縁とに丸味
を付けた薄い平板であるが、フォイルは通常、流線形とし翼弦方向に沿って厚さ
が異なる。フォイルの前端部は翼弦に沿ってフォイルの最大厚さがら前縁まで延
在するのに対し、フォイルの後端部は最大厚さから後縁まで延在する。
通常、フォイルの大きさは船体寸法に対し、翼弦長さと厚さが十分大きいので、
航海速度の状態でフォイルから水流に外向き運動量を与えると船体上の摩擦が著
しく減少する。フォイルの厚さ比(翼形の最大厚さと翼弦長との比)は翼弦長の
1%なし40%が好ましく、また最大厚さは前縁の後方でかっ翼弦長の20%な
いし80%、好ましくは20%ないし60%に相当する位置に配する。船体寸法
に合わせてフォイルの厚さを決定する要因は、主として船の計画速力、船幅と吃
水、さらに船首とフォイル間の距離である。低速船におい゛C船幅が約6m(2
01R)以上で、吃水が約0゜am(IQR)以上の場合、通常最も効果がある
フォイルの厚さは約50mm (2吋)以上であるつまた低速の超大配船におけ
る有効なフォイルの厚さは約0.3ないし1.5m (1ないし5択)、最大的
4.5m(15訳)である。計画速度が30ノツト以上の高速船のフォイルは比
較的薄型とする。一方、小型船のフ城・イルは可能な限り薄型、例えば約17■
なし508111(!/2ないし2吋)、最大的120+u+ (5吋)とする
。船幅と全長とが更に増えると、フォイルの好ましい厚さは最大的1.5m (
60吋)となる。
一般に高速船におけるフォイルの迎え角(後縁の相対尖り)は小角度が好ましい
。
フォイルの厚さは水線下のスパン長に沿って同一にするのが好ましい。しかしス
パン方向の厚さは通常、水線の部分を最大厚さとし、所望により変化させてもよ
い。
水線下のスパンに沿って厚さの変化は、全体として、100%以下、好・ましく
は50%以下、最も好ましくは20%以下とする。
フォイルの翼弦長は水線下でスパン方向に沿って変化し、いずれか一端に対して
逓減するが、通常キール線方向に逓減するようにする。しかし、最大の効果を得
るために、水線下長さに沿って翼弦長の変化は100%以下、好ましくは50%
以下、最も好ましくは20%以下とする。
フォイルは船の垂直縦方向中心面上に配し、その翼弦を該垂直中心面に一致させ
ることが好ましい。フォイルのスパンは船の水線下の相当な距離に延在し、好ま
しくは水線から下方に延引しキール線に(球状船首の船の場合はその球部に)達
するようにする。このとき、水線は船が満載状態でかつ計画速力で公海を進む際
に船首が海水に接触する垂直方向の最高箇所である。
フォイルの後縁は水線下のスパンに沿って、バラビーク(船首の最先端)の前方
の任意箇所でかつ相対するように隔置しである。この場合、バラビークという用
語は水線の上下に拘わりなく任意の高さにおける船の最先端箇所を指す。通常す
べての高さにわたってこの種の箇所は船首の前縁であるが、その他の構造物(例
えば球部、キールなど)になる場合もある。
船体性能を最適化するために、フォイルはその後縁が該バラビークの水面下の全
部分に沿って平行になるように配置する。しかし、所望により、フォイルはバラ
ビークに対して種々な角度、例えば鉛直に配することができる。
フォイルとバラビークとの間隔距離は本発明の効果を最適化する上で重要であり
、最適の間隔は多数の要因によって異なる。例えば該間隔は通常、航海速力また
は計画速力の高速化、船幅の大型化、フォイルの厚さと翼弦長の拡大に伴って増
大するが、その逆もまた同じである。
このように該間隔はさまざまであるが、フォイルはバラビークに可能な限り近接
配置させることによって、船が計画速力で進み、水流が船首に達した際にもフォ
イルによる外向き運動量の有効量が保持されているようにする必要がある。
一定の条件によって、特に尖らせたバララインに対して同じく先を尖らせあるい
は薄型のフォイルの後縁部を相対させた船が低速で航走する際にフォイルの後縁
をバラビークに直接密接させた場合にも船体性能が向上することがある。しかし
通常、フォイルの後縁は、本発明の利点を最大限に利用するために、バラピーク
から離隔しなければならない。この間隔は前述した要因ばかりでなく、船首の尖
りの程度、フォイル後縁部の尖り、及びフォイルの後縁部とバラピークに生じる
摩擦と乱流の程度に影響を及ぼす他の要因によって変えることができる。
しかし、バラビークとフォイルの後縁の間隔は、水流がフォイル後縁及び船首の
付近を流れる際に連続流線状態が保持されるようにすることが好ましい。船首あ
るいはフォイル後縁の形状がずんぐり形に近づくにつれて、周囲の水流の層流化
を保つための両者の間隔は拡大しなければならない。
実際に、フォイルとバラピークの任意の水平箇所との好ましい水平間隔は、フォ
イルの最大厚さくフォイル後縁から測定した)と同等またはそ4以上どする。低
速船(最高計画速度30ノツト)における好ましい間隔は船幅の2%ないし25
%であるのに対し、高速船における該間隔は船幅の1%ないし30%である。低
速小型船用フ、11・イルのように、後縁が比較的厚い場合の間隔は、短縮j7
、フォイル厚さ以下にすることが好ましい。
一方、大型船は衝突によるフォイルの損傷を防ぐ目的で、第1図ないし第8図の
実施例で後述するように、フォイルは水線上のフォアピーク上またはその後方に
配置することができる。
以下、添付図面を用いて種々の実施例について説明する。第1図ないし第8図は
超大配船、全長約280.4m(9201JI<) 、水線上の船幅的41.4
5m(1360R) 、計画速度30ノツトに適用した本発明の一実施例を示し
ている。図示の船(1)は標準型球部(2)を船首(4)のキール線付近に配置
しており、また水線(6)下における船首(3)の前縁、すなわちバラピーク(
4)は球部(2)から上方へ延引し、水線(6)上のフォアピーク(7)に連接
し、全スパンは約12.2m(40訳)である。フォイル(8)は球部(2)に
固着されていて、球部から上方に延出させる。この場合、フ゛オイル(8)は水
線下のバラピーク(5)に概ね平行でかりバラピークの前方に隔置し、また両者
の間隔は約50.2cIl(20吋)とする。なおこの間隔はフォイルの翼弦長
約1.22m(4択)のほぼ42%に相当する。フォイル(8)の翼弦は第3図
ないし第6図に良く示すように、船(])の垂直中心線平面Yに沿って配置され
ており、またフォイル(8)はその上端をフォアピーク(7)の前縁(9)付近
に固着している。なお第5図に示すように、フォイルの最大厚さは約26.5c
n(10,5吋)であり、これはフォイルの前縁から翼弦長の28%程度離隔し
た箇所である。
本発明のフォイルを非球状船首に適用すると、第9図ないし第11図の各実施例
に示すように、フォイルはキール線あるいはその下方へ一定距離だけ突出する。
第9図に示すように、フォイル(8a)は、第1図の実施例と同じく、船(1)
のフォアピーク(7a)から延出しバラピークと平行に配されるが、フォイル(
8a)はキール線(3a)の下方に短い距離だけ突出する。フォイル(8a)は
キール線に配された支柱(lla)を介して船首(4a)の下端に固着しである
。この種のフォイル延長部はキール繰下に構造物(センタボードキールなど)を
有する船に適用すれば特に有用である。別の方法として、この種の構造物の前方
にフォイルを直接取り付けることができる。この場合、フォイルは該構造物に連
結され、かつ該構造物あるいはキール上に支持される。
第1θ図に示すフォイル(8b)は第9図のフォイル(8a)と同様であるが、
相違点はフォイル(8b)がキール線で終端し、かつ適度に湾曲しかつ流線形の
支柱(llb)を介して船首(4b)に連結されていることにある。
第11図に示すフォイル(8C)はその両端を連結片(llC)を介してバラビ
ークに連結すると共に、フォイルのスパンにわたってバラビーク(7C)の前方
に隔置されている。
この実施例は構造が単純でかつレトロフィツトの容易なことから特に小型船用に
適している。支柱(lie)は船(1c)とフォイル(8C)間のユーティリテ
ィ導管(圧縮空気、電気などを供給する)を貫通させるみぞを内蔵する。なおこ
れらの動力を利用してファイルは後述する種々の機能を果す。
また、潜水艦のように、船首に丸みを付けたり、あるいは船首が直立でなく水平
形の船に対して、前者の場合は直立フォイルが、また後者の場合は水平フォイル
が特に有効である。さらに、カタマランなどの複胴船に対して、フォイルは単胴
船と同様な方法で、各船体ごとに取着させる。
所望により、効果を更に向上するために、2個またはそれ以上のフォイルをタン
デムに配置し、各フォイルの翼弦を船の垂直中心線平面上に一致させ、フォイル
群を直列に配置することができる。例えば、第1図ないし第8図に示すフォイル
をタンデムに使用する際には、フォイル(8)と同一寸法でかつ同一スパンの第
2フオイルをフォイル(8)の前方に隔置させ、その間隔はバラピーク(5)と
フォイル(8)の間隔と同一とする。この第2フオイルは、第11図に示す支柱
を介してフォイル(8)に固着。
することができる。
本発明の別の特徴は、船首フォイルをかじとして用いることにある。フォイルの
前端部は、後述するように、スパン方向の軸線上に枢着され、フォイル後端部(
20)と一定の角度をなすことによって、フォイルは実質的に可変そりを持つ。
フォイルの前端部を該軸線を中心に定常つりあい位置から揺動させると、フォイ
ルが不つりあいになり、フォイルが水中を進むとき、前端部を揺動させた方向に
回転力が生じる。
第5図ないし第8図を参照すると、フォイル(8)の前端部(12)はかじ本体
く13)を具備し、かじ本体(13)はその上端をケーシング(14)に枢着す
るとともに、下端(図示省略)も同様に枢着している。かじ回転装置(図示省略
)はフォアピーク(7)に内蔵してあり、そこでかじ本体(13)の上端と係合
する。かじ本体(13)の前方にはかじ板(15)が固定してあり、かじ板(1
5)はフォイル(18)の前縁も形成する。操舵作業において、かじ本体く13
)をかじ板(15)と共に、中立位置から所望の回転方向(破線AとBで示すよ
うに、左右いずれかの方向)に回転させる。
本発明の更に別の特徴は、操舵装置とそれ以外の機能を持つフォイル圧力調整装
置にある。圧力調整装置は本発明の船首フォイルに対し、フォイル固有の機能に
加えて、操舵機能を与える装置である。圧力調整装置は、船首フォイルまたは船
尾フォイル(かじ)のような中立フォイルと併用すると、水中を進むフォイルの
左右両側の圧力が不つりあいとなるので、フォイルに回転力または揚力を与える
。
圧力調整装置は、不つりあいフォイルまたは浮揚フォイル(またはつりあいフォ
イルであって、流水の流れ方向に対して迎え角を有するフォイル)と併用する際
に、フォイルの揚力または回転力を調節し、回転力を所望により増減させる働き
をする。この圧力調整装置は水中翼船の水中翼のように、フォイルを翼として用
いる場合に特に適しており、水中翼による揚力を調整し、船体を水面上に持ち上
げたり、おろしたりする。また、この圧力調整装置は横揺れ防止フォイルまたは
フィン用に特に適しており、通常船体の左右両側でキール線またはその上方に装
着し、かつ水平面に対して可変迎え角を有するので、上下方向の力を与える。迎
え角の調整を補足したり、あるいは代替するために、フォイル圧力調整装置を用
いてこの種の力の一部または全部を与えることができる。
フォイル圧力調整装置は分流装置を含み、この分流装置はフォイルの前縁と後縁
の中間で、フォイルの翼弦に沿って開口した開口部と共に協同することによって
、流水をフォイルの一側から該開口部を経てフォイルの他側へ導く。この分流装
置を作動して分流するとき、その前縁は流れをブロックするようにフォイルの一
側に偏向する。一方、分流装置を非作動、すなわち中立位置にすると、分流装置
は偏向位置から引込み、該開口部を部分的または完全に閉そくする位置に後退す
る。なお分流装置の開口部は概ねスパン方向に延在し、従って作動時には流れの
方向に概ね直角にセットされる。
第19図ないし第21図を参照すると、フォイル(8g)は支柱(l1g)を介
して船(Ig)の船首(4g)に固着され、かつ水線(6g)の上方からキール
線(3g)へ延在している。分流装ffGe(27)は、第20図と第21図と
に良く示すように、フォイル(8g)に開口形成された長方形の開口部0のちょ
う形弁またはクロージヤーとして働く。また分流装置(27)はその垂直軸線に
沿って取付軸(25)に固着され、また取付軸(25)はフォイル(8g)の中
心線(26)に沿って回転可能に取着しである。取付軸(25)はフォイル(8
g)の上方に突出し、その先端部をアクチュエータ駆動部分(図示省略)に接続
させることによって、分流装置(27)を閉そく位置とフォイル(8g)の左右
いずれか一方の作動位置とに揺動させる。
第20図に示すように、取付軸(25)の中心線と分流装置(27)の閉そく時
の中心線とはフォイル(8g)の翼弦(26)に一致している。この実施例では
、分流装置(27)の前端部(28)の長さく前縁の取付軸転心からの)は分流
装置(27)の全翼弦長さの約40%に相当する。また分流装置(27)の断面
形状は翼弦のまわりに中立的、すなわち対称的であって、その最大厚さは取付軸
(25)上またはその前方に形成することが好ましい。分流装置(27)は、第
20図に示すように、中立位置すなわち非作動時に、フォイル(8g)のそりに
概ね追従し、それを保持することが好ましい。また分流装置(27)の前後両縁
は低速船に使う場合は、丸みを付けたり、流線形に形成し、また高速船に用いる
際には鋭くすることが好ましい。
第21図を参照すると、分流装置(27)は、第20図の閉そく位置から左右い
ずれか一方に揺動させ、前端部(28)をフォイル(8g)の−側面から外方に
少くとも部分的に突出させると、流路すなわち開口部0が部分露出(30)する
。
前端部(28)はフォイル(8g)付近の水流方向に広げることによって、水流
は開口部Oの部分(30)を経てフォイル(8g)の分流装置(27)の他側に
導かれる。したがって、前端部(28)を揺動させた方向にフォイル翼弦に直角
な力が生じる。
同時に、分流装置(27)の後端部(29)も揺動し、フォイル(8g)の対向
側面から外方に少くとも部分的に突出する。
この場合、後端部(29)は水流を分流装置(27)の他側に導くほか、フォイ
ルにキャンバを与え、前端部(28)の場合と同様に、フォイル翼弦に直角な力
が生じる。
第22図に示す分流装置の別の実施例において、前縁(28b)と後縁(29b
)とを有する後端フラップ(27b)はフォイル(8h)の後端部を形成する。
後端フラップ(27b)は取付軸(25b)上に枢着され、フォイルの外方に揺
動させることにより、取付軸(25b)に枢着された分流装置(27a)の分流
効果を補足する。
第23図に示す分流フォイル装置の更に別の実施例では、フォイルは船尾かじ(
71)を含み、該船尾かじ(71)は垂直。
軸線のまわりに揺動し得るようにかじ本体上に装着しである。分流装置(27c
)を閉位置にすると、船尾かじ(71)は通常のかじと同様に操作することがで
きる。また船尾かじ(71)を静止位置に保持すれば、分流装置(27c)はア
クチュエータ(図示省略)の働きで作動位置へ揺動し、かじに回転力を与えるこ
とができる。この回転力は、かじ全体の回転に起因する力に比べて、大きさは幾
分小さいが、抗力と摩擦が著しく低いので、より効率的である。
分流フォイル装置の更に別の重要な実施例は横揺れ止めフィンである。船の横揺
れを制止させるための能動装置は、複数個のフィン(左右各側に揚力を与えるフ
ィン群)を船体の左右両舷上にかつキール線と水線との間に装着し、各フィンの
スパン方向が船体の概ね外方に延在するようにする。この種のフィン群は通常、
スパン方向の軸線のまわりに枢着され、迎え角を調製することによって横揺れ方
向と反対に上下方向の力を生ずる。この種のフィンは本発明の分流装置を組み込
んだ場合でも、揺動自在な構造にできる。しかし中立すなわちつりあいフォイル
として船体上に固着し、その翼弦を概ね水平に(迎え角を縮小または無くす)す
ることが好ましい。この種のフォイル用の分流装置は第19図に示す型式とし、
かつ開口部とピボット軸線をスパン方向に沿って船体の外方に延在させることが
好ましい。この種の固定式フォイルの分流装置の操作は、通常の横揺れ止めフィ
ン制御装置を用いて、船の横揺れに応じて分流装置の取付軸を揺動させ、横揺れ
ダンパとして上下方向の力を生ずることも可能である。
フォイル分流装置の更に別の実施例では、後端部を短縮したり、あるいは後端部
を除去し、開口部の後縁に転心を配するようにする。別の方法として、転心を開
口部の前縁にのみ配し、能動要素としての後端部を排除する。
さらに、分流装置とは別個に、開口部を閉そくするクロージヤー(例えばフォイ
ル内の収納位置から開口部へ滑動可能なスライドプレート)を設ける。また、所
望により、圧力調製装置は、フォイルのサイズに合わせて拡大縮小したり、ある
いはフォイルの前縁と後縁のいずれか一方に近接または離隔させることができる
。しかし最大の効果を得るために、開口部はその後縁がフォイル後縁の前方に隔
置されかつ両者の間隔が開口部付近のフォイル翼弦長の少くとも20%になるよ
うに配置する。
以上の説明から、フォイル分流装置は、従来の舵や水中翼に比べて様々な機能を
持つことが明らかである。フォイルの一側から他側へ分流することで、分流装置
の表面ばかりでなくフォイル表面にも差圧が生じる。
本発明の別の重要な特徴は、船首フォイルを用いて減摩剤を発生し、それを散布
することにある。船首フォイルは、この種の減摩剤を船首の前方から最大の減摩
効果を奏する領域に比較的正確かつ均一に散布する上で特に有利である。さらに
、フォイルの後端部はこの部分ではフォイル表面に対する水の動圧が割合に低い
こと、水の流れが概ね層流でかつしぶきが著しく少いことから、この種の減摩剤
の放出に特に有利である。
気泡発生装置と、船首フォイルから減摩剤を散布する装置とは様々な方式がある
。通常、この種の減摩剤は船内で調製または貯蔵したものをパイプでフォイルへ
供給し、そこから散布し、また気泡の場合は、供給ガスを利用してフォイル表面
付近で発生させる。
第1図ないし第8図に示す実施例では、減摩剤の調製または発生を船首(4)の
給水装置内で行う。浮遊中の気泡などの減摩剤を含有する水は配管でフォイル(
8)へ送られた後、フォイルの後端部の両側部と後縁に設けたオリフィス群から
放出される。特に、第5図ないし第8図に示すように、フォイル(8)は左右両
側みぞ(1B)と後方みぞ(17)とを内設し、船(1)から減摩剤の供給を受
ける。
減摩剤の供給管はフォアピーク(7)および球部(2)(図示省略)からフォイ
ル(8)の上下両端でこれらのみぞ(16)、(17)へ接続している。
また減摩剤の散布効果を高めるために、第1図に示すように、中間供給管(18
)が設けである。中間供給管(18)の詳細は、みぞ(16)、(17)との接
続箇所と共に、第6図に示す。供給管は船(1)へ延引し、船内の減摩剤供給装
置(図示省略)に接続している。
垂直方向に延在する排出口(19)が後端部(2o)の各側面上に配され、かつ
その全長にわたってみぞ(16)と連通し、減摩剤を各みぞ(16)から水中に
放出するようにする。同じく、垂直方向に延在する排出口(21)が後縁(22
)に沿って配され、安定mWで補強しである。排出口(21)はみぞ(17)と
連通し、みぞ(17)からの減摩剤を後縁付近の水流に放出する。オプションと
して、フィルムまたはガラス繊維積層品などの軟質材料製のシュラウド(23)
(第5図及び第6図にの桑示す)を後縁(22)に取着させ、水流を該シュラ
ウド(23)に沿って案内し、減摩剤をバラビークへ誘導することができる。
別の方法として、気泡の発生はフォイル内部またはその外側面で、多孔板などの
微孔質バリヤーを用いて行う。
この種の微孔質バリヤーとして、粉末金属を焼結した後、気孔に化学的エツチン
グを施した金属板を使用できる。
しかし通常、フィルターとして使用する金属繊維マットを、本発明により適宜設
計し、使用すれば、マイクロ気泡が比較的低圧でかつエネルギー消費も少なく量
産できることが判明したので、この種の金属繊維マットが好ましい。
金属繊維マット(または金属繊維板)の製造は、各種金属のランダムに配置され
た極細繊維を圧縮して所望の密度と気孔サイズとを有するマットを得た後、繊維
の交錯点が融着するように該マットを焼結する。本発明では、この種のマットに
用いる金属繊維は延性があり、強じんな耐食性金属であって、ステンレス鋼、イ
ンコネル600(商標名)とハステロイCなどのニッケル合金及び青銅を含む。
繊維径は通常2ないし80μ好ましくは5ない。
し40μとする。マット密度は通常30%ないし40%、好ましくは40%ない
し60%とする。またマット状または板状に成形した場合の平均気孔サイズは5
μ、通常は10ないし100μ、好ましくは50μ以下とする。所望の気孔サイ
ズを得るには、繊維径、マットの単位面積当りの繊維の本数、圧縮力及びマット
の密度と厚さを適宜選択する。
マットの最大厚さは50m1I、より効率的な運転をするには40mm未満にす
ることが好ましい。またマットの裏なしく無支持)面積がIC−以下の場合のマ
ット厚さは約1.5mmまで薄くなってもよく、また裏なし面積がIC−以上の
場合の好ましいマット厚さは3mII以上とする。構造強度を増すために、多孔
板、金網開放ハネカム部などの支持体をマットの船内側上にかつセル壁をマット
表面と直角に配設することが好ましい。該支持体はマット内表面に密着させ、好
ましくは接着または融着させる。
最も好ましい金属繊維マットは直径25μの青銅またはステンレス鋼繊維を圧縮
したもので、マット密度は固体金属の45ないし50%、かつマット厚さは3■
で、さらに平均気孔サイズは30μ(サイズ分布はプラスマイナス8μ)とし、
ブランズウィック社(Brunswick Corporation)から市販
の「フェルトメタル」 (商標名)である。
ディフューザプレートの厚さとサイズは個々の使用条件によって選ぶ。この種の
ディフューザプレートはフォイルの外側面またはその内部に装着し、船外の水と
連通させるほか、対向側に加圧ガス室を備えている。加圧ガスはディフューザプ
レートを経て水流に混入し、気泡を形成するが、気泡の大きさはガス圧力と、デ
ィフューザプレートにおける平均気孔径と通過する水の流量あるいはいずれか一
方を変えることによって調製できる。通常、減摩効果を得るための平均気泡径は
50μ以下であり、好ましい平均気泡径は40μ以下である。気泡発生に関する
より詳細な情報と案内は前掲のマダヴアンほかによる論文を含む文献を参照され
たい。
第17図に示す実施例は複数個のディフューザプレート(31)をフォイル(8
d)の内壁上に備えており、フォイルと船内の圧縮空気源(図示省略)とを接続
する空気供給管により圧縮空気をディフューザプレート(31)の背面に供給し
ている。また各ガス室(led)内の循環水を媒体として、ディフューザプレー
ト(31)で生じた気泡が移動し、垂直方向に延びる排出口(19d)を経てフ
ォイルの周囲の水流に放出される。
一方、第15図に示す前方ディフューザブレー) (32)と後方ディフニーザ
プレー) (33)は、気泡をフォイル(8e)のまわりの水流に直接排出する
ように、加圧ガスを充てんした溝(lee) 、(17e)内にそれぞれ装着し
である。 。
これと対照的に、第16図及び第9図ないし第11図に示す実施例では、ディフ
ューザプレート(34)が、フォイル(8r)の外側面と面一でかつフォイルの
外方と直接連通するように装着されている。また第16図に示す充気室(プレナ
ムチャンバー)(18f)は圧縮空気源(図示省略)によって加圧してあり、デ
ィフューザプレート(34)を通してガス流を生じる。同様に、第9図に示す実
施例は空気圧縮機(35)からの加圧ガスを、導管(36)を経てフォイル(8
a)の内側に取着した細長のディフューザプレート(37)に供給している。さ
らに発電機(38)が電線管(39)を経てフォイル(8a)へ給電している(
その目的については後述する)。
第10図ないし第14図に示すガスディフューザ装置は本発明の更に別の重要な
特徴である。第10図に示す実施例は複数個のディフューザセル(40)がフォ
イル(8b)の外側上に相互に隔置してあり、船首部の前方の水流に対して気泡
を完全分配するようにしである。このようにフォイル上に装着したディフューザ
セルに代えて、あるいはそれを補う目的でディフューザセル(40)を船体(l
b)の支柱(llb)上に装着することも可能である(第10図参照)。
なおこの種のディフューザセルは埋込型にするほか、第11図の実施例中に詳し
く示すように、加圧ガスをパイプで送り込むこともできる。
第11図に示すストレートサイド形ディフューザセル(41)及び円形ディフュ
ーザセル(42)は、フォイル(8c)の外側面と面一に装着しである。第12
図に示すように、ディフューザセル(41)はフォイル外壁(43)に貫設され
た開口部内に装着され、該ディフューザセル(41)のケーシング(44)が上
記開口部の側縁に係合するようにしである。
ケーシング(44)は内側フランジ(45)を備えており、該フランジ(45)
と取付ボルト(46)とを介してフォイル外壁の内側に固着されている。ディフ
ューザプレート(47)はケーシング(44)の船外側端縁に溶接などで固着さ
れている。
ディフューザプレート(47)の船外側はフォイル外u (43)の船外表面と
面一になるように外壁開口部全体を被覆している。さらに担板(48)をケーシ
ング(44)内に係入し、エラストマー系シール(49)を用いてディフューザ
ブレー) (47)に対して封止させることにより空気室(50)が画成される
。さらに空気室(50)と連通するノズル(52)が裏板(48)上に装着され
、かつ該ノズル(52)は導管(51)とバルブ(54)を経て圧縮空気源(5
3)に接続されている。ディフューザプレート(47)はその強度を不当に損う
ことなく船体強度を維持し、かつ一様な圧力でガス流量を増加させるための薄肉
部分を備えている。
第13図に示すディフューザセル(41)は別の型式のディフューザプレートを
含む。図示のディフューザプレート(56)はその断面全体が薄肉であり、かつ
その船内側に裏板(57)を付着させ構造強度を確保している。該裏板(57)
はディフューザプレート(56)を補強するほか、ガス流を通過させるための開
口部(58)を備えている。ディフューザセル(41)において、所望により、
ディフューザブレー)−(47)に代えて、この組合せを使用できる。
本発明のディフューザセル方式の更に別の重要な特徴は、高周波エネルギーをデ
ィフューザプレートに衝突させるとガス流量が著しく増大し、従って気泡発生能
力が。
向上するという発見に基づく。この種の目的に使用する高周波エネルギーは通常
、1kHzないしIMHzで、好ましくは10ないし90kH2である。ディフ
ューザプレートに対する高周波発生器、好ましくは電気音響変換器または機械電
気式変換器の相対位置は、該エネルギーを該プレート上に直接衝突させたり(空
隙を経て)、該プレート付近またはそれに密接する構造物を経て該プレートに導
入させる限り、決して重要事ではない。高周波エネルギーはディフューザプレー
トによるガス拡散を促進するばかりでなく、海洋環境に存在する生物などの汚れ
が該ディフューザプレートに付着した際にそれを除去するという重要な機能を有
する。
第12図を再び参照すると、変換器(59)はベルニトロン社(Vernltr
on Corp、)からの市販品であッT−1固有周波数50kHzのピエゾ電
気結晶片を活性化のために蒸着層電極に固着させたもので、かつ裏板(48)の
船内側面上に固着しである。こうして変換器からの高周波エネルギーは裏板(4
8)を経て空気室(50)へ伝達される。変換器(59)は電線(60)を介し
て320V (ピーク)の高圧ピエゾ電気変換器ドライバ(図示省略)に接続さ
れ、10kHzないし100kHzの周波数範囲内で出力を発生させる。
第14図に示すディフューザブレー) (42)は第12図に示すセル(41)
と実質的に同一構造であるが、前者の相違点はディフューザセル(42)の形状
が円形であり、かつケーシング(61)は空気室(62)を画成する裏板を一体
に形成し、加圧ガスを空気室(62)へ送込むことにある。空気室(62)内に
はアルミニウム製支持板(64)が装着され、該支持板(64)はピエゾ電気変
換器(65)に固着されると共に、該変換器(65)からの高周波エネルギーを
伝達する。また、支持板(64)はガスを空気室(62)からディフューザプレ
ート(67)に通過させるための貫通孔(66)を穿設している。
上記各種のディフューザセルは新造船ばかりでなく、在来船にレトロフィツトす
ることが可能であり、特に効果的な円形セルは前述したようにディフューザの有
効断面積が約10ないし70cj(2ないし10平方インチ)のもののである。
例えば効果な被覆面積を得るには、直径5備(2インチ)の円形セルを船体及び
フォイルに沿って複数個分配することができる。
前記ガスディフューザ装置の流Q調整は、船それぞれの速度とそれ以外の条件に
応じて、該プレートの背面に及ぼすガス圧力を操作し、気泡の流れが船体の濡れ
面付近で相当な距離、好ましくは船体中央部に達するようにする。
第15図ないし第17図は本発明の更に別の特徴を示している。図示のフォイル
(8d、 Be、 8f)はそれぞれ前端部(12d、 12e 、 12Hの
内側面に複数個の抵抗発熱体(68)をフォイルのスパン方向に延びるように固
着している。これらの抵抗発熱体(68)は電線管(図示省略)によって船内の
電源に接続しである。抵抗発熱体(88)がフォイル表面を加熱すると、フォイ
ル付近の水流に熱伝導が生じ、水の粘性が低下する。したがってフォイル表面上
の水流の摩擦抵抗が低減するばかりでなく、温水が船首の濡れ面に達するので該
濡れ面上の摩擦抵抗も減少する。
フォイル表面の別の加熱方式は第5図ないし第8図に示されている。図示のかじ
本体(13)とかじ(15)はそれぞれ垂直方向に延びる溝(69)、(70)
を刻設しており、これらの溝に熱媒体を循環させれば前端部(12)の表面を加
熱することができる。すなわち、温水などの熱媒体をかじ本体の溝(70)の上
端にバイブで導入し、連結管(71)を好でかじ本体の溝(69)の下端に循環
さ、d−た後、溝(69)の上端から吐出し、パイプで船内へ戻して再び加熱す
;′3゜本発明の更に別の特徴は、第18図に示す船首フォイルである。フォイ
ルと船首のまわりの水流に対1.@流化の促進と乱流の防止を図るために、フォ
イル内に水を取込むことが可能である。フォイル(81)は後縁またはその付近
で吸水口を偏える。すなわち、吸水口(72)から吸入した水は導管(73)に
よってフォイルから船底支柱を経て船体(11)の船首部分に導入される。ポン
プ(74)の作用により、水は吸水口から入り、導管(73)を通り、船首部の
キール線下部における導管(73)の延長部から船外へ吐出される。
F工[:T−4
F工[E−8
F工U:T−18−
手続補正書
1 事件の表示
国際出願番号 PCT/1Js871020722 発明の名称
船首フォイル
3 補正をする者
事件との関係 特許出願人
氏 名 ホートン、コーライン・アール氏 名 スタンフォード、ウルツ・バリ
ー4代理人
住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号6 補正の対象
補正書の写しく翻訳文)提出書く特許法第184条の7第1項)1 特許出願の
表示
PCT/US87102072
2 発明の名称
船首フォイル
3 特許出願人
住 所 アメリカ合衆国94904カリフオルニア州ゲントフイールド、マン・
ドライブ 25
氏 名 ホートン、コーライン・アール住 所 アメリカ合衆国94960カリ
フオルニア州サン・アンセルモ、ゴルフ・レーン 9−
氏 名 スタンフォード、ウルツ・バリー4代理人
住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号浄書(内容に変更なし)
1 船の水線下にバラビークの少なくとも一部分の前方に配置されかつその後縁
が上記バラビーク部分の前方に相対するように隔置されたフォイルを具備する船
体性能が高い船であって、上記フォイルの形状が船の縦方向におけるフォイル幅
に対応して概ね上記バラピーク部分に沿って細長で、かつ上記垂直縦中心線平面
に直角なフォイル厚さに対応して上記縦方向に沿って細長く形成される船。
2 上記後縁が上記バラビーク部分の前方に船幅の1%ないし30%の間隔をお
いて隔置されている、請求の範囲第1項に記載の船。
3 上記フォイルが実質的に対称的断面を有し、かつ翼弦方向に前Hと後縁とに
それぞれテーバが付けられており、さらに上記フォイルの配置は、上記翼弦が上
記船の垂直縦中心線平面に実質的に一致し、かつ上記後縁が上記バラビーク部分
から上記翼弦と直交するフォイルの最大厚さを越える水平距離で隔置される、請
求の範囲第1項に記載の船。
4 上記翼弦上のフォイルの最大厚さが翼弦長の1%ないし40%の範囲内に設
定され、かつ上記フォイル最大厚さの箇所が上記フォイルの前縁から後方に翼弦
長の20%ないし80%の距離で離間【ノている、請求の範囲第1項ないし第3
項のいずれか1項に記載の船。
5 上記翼弦上のフ4イルの最大厚さが約17厘ないし1.5m (%ないし6
0インチ)であり、かつ上記最大厚さの箇所が前縁から後方に翼弦長の20%な
いし60%の距離で離間している、請求の範囲第4項に記載の船。
6 上記フォイルが両側面上に実質的に均等で連続的なそりを有し、かつ上記翼
弦上のフォイルの最大厚さが約50履(2インチ)を越えており、さらに上記フ
ォイルが上記後縁から上記船首に延出する1個またはそれ以上の連結片を介して
船首に固着しである、請求の範囲第5項に記載の船。
7 上記フォイルが前方傾斜板を含む、請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
が1項に記載の船。
8 上記フォイルの後縁がバラビークに概ね平行に配されている、請求の範囲第
7項に記載の船。
9 上記フォイルが船の水線がら下方に相当な距離だけキール線に向けて延在し
、かつ船首部上に固定及び支持されている、請求の範囲第7項に記載の船。
10 上記バラビーク部分に近設された上記フォイルにおけるスパン距離上の一
点の翼弦長が該スパン距離上の他点の翼弦長よりも長く、その差は100%以下
とする、請求の範囲第7項に記載の船。
11 上記フォイルが前方傾斜板を含む、請求の範囲第4項に記載の船。
12 上記フォ′イルの後縁が概ねバラビークに平行に配されている、請求の範
囲第11項に記載の船。
13 上記フォイルが船の水線がら下方に相当な距離だけキール線に向けて延在
し、かつ船首部上に固定及び支持されている、請求の範囲第11項に記載の船。
14 上記バラピーク部分に近設された上記フォイルにおいて、スパン距離上の
一点の翼弦長が該スパン距離上の他点の翼弦長よりも長く、その差は100%以
下とする、請求の範囲第11項に記載の船。
15 海水をフォイル後縁内に吸引するための装置を含む、請求の範囲第1項に
記載の船。
16 上記フォイルが、フォイルの左右両側面を貫通するように開口形成され、
かつフォイルの前縁の後方でかつフォイルの後縁の前方に画成されたえ路と、上
記フォイルの少なくとも一側に沿って流れる水流に対して偏倚させると、上記流
路が開放し、水流が上記流路を通ってフォイルの他側に流れ込む分流装置とを有
する、請求の範囲第4項に記載の船。
17 上記流路の前縁が概ね上記フォイルのスパン方向に延在し、また上記流路
の後縁がフォイルの後縁から前方にフォイル翼弦長の少なくとも20%の間隔で
離間するように設定してあり、ざらに上記分流装置が上記流路内に配された分流
器を含み、上記分流器が上記流路を少なくとも部分的に閉鎖するほか、上記閉位
置から開位置に揺動させると上記フォイル偲面の外方に流れる水流に突出するよ
うになり、また上記分流器がその前縁と後縁の中間に配したピボット上に枢着さ
れがっ概ね上記フォイルのスパン方向に延在することにょって、上記分流器の前
縁が開位置になるように揺動し上記フォイルの一側に沿った水流に突出させるよ
うに操作すれば、上記分流器の後縁も開位置に揺動し、上記フォイルの他側上に
沿った水流に突出するようになる、請求の範囲第16項に記載の船。
18 減摩剤を船首の前方に散布し船体に作用させるために上記フォイル上に配
設された装置を含む、請求の範囲第1項ないし第3項のいずれが1項に記載の船
。
19 上記翼弦上のフォイルの最大厚さが翼弦長の1%ないし40%の範囲内に
設定され、かつ上記フォイルの最大厚さの箇所が上記フォイルの前縁から後方に
翼弦長の20%ないし80%の距離でm間し、さらに上記減摩剤散布装置が上記
フォイルの後端部に配されている、請求の範囲第18項に記載の船。
20 上記減摩剤散布装置が、上記フォイルのスパン方向に沿って配された多数
のマイクロ気泡発生式ディフューザセルを含む、請求の範囲第18項に記載の船
。
21 上記多数のディフューザセルが上記フォイル側面と面一に装着されている
、請求の範囲第20項に記載の船。
22 上記フォイルに装着された減摩剤散布装置が水中でマイクロ気泡を発生す
る少なくとも1個のディフューザセルを含み、また上記ディフューザセルが海水
と接触する股木型外壁と、加圧ガスを収容するチャンバと、上記外壁の少なくと
も一部分を形成し、かつその内側面が上記チャンバに連通している微孔質マット
とを有しており、ざらに上記マットが金属繊維を圧縮不織加工した後、交錯点を
融着させて得たマットを含み、上記マットの平均気孔径が約5ないし100μで
あり、かつ上記マットの密度が上記I!維密度の70%以下である、請求の範囲
第18項に記載の船。
23 上記繊維が耐食性金属製であり、かつ!!雑の平均直径が2ないし80μ
で、またその交錯点が焼結により融着され、さらに上記マットの厚さが1.5な
いし501111Iである、請求の範囲第22項に記載の船。
24 上記マットの船内側付近に配された高周波発生装置を含み、上記高周波発
生装置が周波数範囲が10ないし90k)lzの高周波エネルギーを発生するピ
エゾ電気変換器を含む、請求の範囲第22項に記載の船。
25 船体性能を改良した船であって、上記船がそのバラピークの本線下の一部
分の前方でかつその垂直縦中心線平面に沿って配され、かつ上記バラビーク部分
の前方から上記平面の両舷側に沿って流れる水流に運動曾を与えると同時に、船
首部付近の水流を層流状態に保持するための装置を含み、上記装置が上記バラピ
ーク部分の前方に隔置されたフォイルを含み、上記フォイルの形状が船の縦方向
におけるフォイル幅に対応して概ね上記バラピーク部分に沿って細長で、かつ上
記垂直縦中心線平面に直角なフォイル厚さに対応して上記縦方向に沿って細長く
形成される船。
26 船体性能を向上するために船首の前方に配されたフォイルであって、上記
フォイルが翼弦方向に沿って実質に対称的な断面を有し、かつフォイルの形状が
翼弦長に対応して概ね翼弦方向に直角にスパン方向に沿って細長く、さらに前縁
と後縁とにそれぞれ概ね翼弦方向にテーバを付け、また上記翼弦上のフォイルの
最大厚さが翼弦長の1%ないし40%の範囲内に設定され、かつ上記フォイルの
最大厚さの箇所が上記フォイルの前縁から後方に翼弦長の20%ないし80%の
範囲内に位置し、また上記フォイルがその一側にガス圧を加えるとガスの流れを
透過させる型式の少なくとも1個の微孔質バリヤを含むマイクロ気泡発生分配装
置を有することを特徴とするフォイル。
27 上記微孔質バリヤが上記フォイル側面上でかつ翼弦に沿って最大厚の箇所
から後縁に至る方向に配されている、請求の範囲第26項に記載のフォイル。
28 上記微孔質バリヤが上記フォイルのスパン方向に沿って配しである、請求
の範囲第26項に記載のフォイル。
29 上記微孔質バリヤがディフューザセルを含み、また上記ディフューザセル
が海水と接触する没水型外壁と、加圧ガスを収容するチャンバと、上記外壁の少
なくとも一部分を形成し、かつその内側面が上記チャンバに連通してい゛る微孔
質マットとを有しており、さらに上記マットが金属繊維を圧縮不織加工した後、
交錯点を融着させて得たマットを含み、上記マットの平均気孔径が約5ないし1
00μであり、かつ上記マットの密度が上記11雑密度の70%以下である、請
求の範囲第26項ないし第28項のいずれか1項に記載のフォイル。
30 船体性能を向上するために船首の前方に配されたフォイルであって、上記
フォイルが実質的に対称的な断面を有し、かつフォイルの形状が翼弦長に対応し
て概ね翼弦方向と直角にスパン方向に沿って細長く、さらに前縁と後縁とにそれ
ぞれ概ね翼弦方向に沿ってテーバを付け、また上記翼弦に沿ったフォイルの最大
厚さが翼弦長の1%ないし40%の範囲内に設定され、かつ上記フォイルの最大
厚さの箇所が上記フォイルの前縁から後方に翼弦長の20%ないし80%の範囲
内に位置し、また上記フォイルがその後縁に吸水装置を備えることを特徴とする
フォイル。
31 船の航行時に船の濡れ面上に生じる摩擦と乱流とを減少させる方法であっ
て、バラビークの水線下の一部分の前方にかつ船の垂直縦中心線平面に沿って、
上記バラビーク部分の前方から上記平面の両舷側に沿って流れる水流に運動曾を
与えると同時に、該水流が層流化した状態で船首部に導かれるような装置を配置
する工程と、上記装置が上記バラビーク部分の前方に隔置されたフォイルを含み
、上記フォイルの形状が船の縦方向におけるフォイル幅に対応して概ね上記バラ
ピーク部分に沿って細長で、かつ上記垂直縦中心線平面に直角なフォイル厚さに
対応して上記縦方向に沿って細長く形成され、さらに船の航行時に上記装置が上
記位置を保持できるように上記船と同一の速力で船の進路に上記装置を移動させ
る工程とを含む方法。
32 減摩剤が上記フォイルから上記バラビーク部分の前面の水流に散布される
、請求の範囲第31項に記載の方法。
33 上記減摩剤が平均気泡径が50μ以下のマイクロ気泡を含む、請求の範囲
第32項に記載の方法。
34 フォイルを船体の両側面上にかつキール線と水線の中間にH着した船であ
って、各フォイルのスパン方向が概ね船体の外方へ延出するとともに各フォイル
の前端部が概ね前方に延びるようにし、また上記フォイルが、フォイルの左右両
側面を貫通するように形成され、かつフォイルの前縁の後方でかつフォイルの後
縁の前方に画成された流路と、上記フォイルの少なくとも一側上に流れる水流に
対して偏伺させると、上記流路が開放し、水流が上記流路を通ってフォイルの他
側に流れ込む分流装置と、さらに船の横揺れ作用に応じて上記各フォイル上に配
された上記分流装置を作動し、横揺れ方向と反対方向に上記フォイルの翼弦と直
角な力を与える装置とを有することを特徴とする船。
35 上記各流路の前縁が概ね関連するフォイルのスパン方向に延出し、また上
記各分R装置が上記各流路内に概ねフォイルのスパン方向に延びる転心に枢着さ
れ、かつ上記各分流装置は閉位置で上記流路を少なくとも部分的に閉鎖するほか
、上記閉位置から開位置に揺動させ、上記分流装置の前縁がフォイルの一側面か
ら外方に周囲の水流に突出するようにし、あるいは上記分流装置の前縁がフォイ
ルの他側面から外方に周囲の水流に突出するようにすると、フォイルの一側付近
の水流が上記流路を通ってフォイルの他側に流れ込むようになり、また上記フォ
イルのうち一方のフォイルの分流装置を開位置に揺動させ、上記分流装置の前端
部を上記一方のフォイルの上方側面から外方に突出させると同時に、他方のフォ
イルの分流装置を開位置に揺動させ、上記分流装置の前端部を上記他方のフォイ
ルの下方側面から外方に突出させるようにし、それによって船の縦軸線のまわり
の同一の回転方向に上記フォイルの翼弦と直角な力を与え、船の横揺れと逆の回
転方向にバランスするためのHlFを有する、請求の範囲第31項に記載の船。
36 上記各ピボットがそれぞれの分流装置の前縁と後縁の中間に配され、かつ
上記各分流装置を開位置に揺動させると、各分流装置の前端部が当該フォイルの
一側から外方に突出し、したがって上記分流装置の後端部が当該フォイルの他側
から外方に周囲の水流に突出するようになる、請求の範囲第35項に記載の船。
37 上記各流路がフォイルの後はの前方にフォイル翼祉長の少なくとも20%
の間隔で離間するように設定しである、請求の範囲第36項に記載の船。
38 上記各フォイルが上記船体側面上に揺動しないように固定されている、請
求の範囲第34項ないし第37項のいずれか1項に記載の船。
39 水中でマイクロ気泡を発生するディフューザセルであって、上記セルが海
水と接触する没水型外壁と、加圧ガスを収容するチャンバと、上記外壁の少なく
とも一部分を形成し、かつその内側面が上記チャンバに連通している微孔質マッ
トとを有していて、上記マットが金FIh!1Mを圧縮不織加工した後、交錯点
を融着させて得たマットを含み、上記マットの平均気孔径が約5ないし100μ
であり、かつ上記マットの密度が上記繊維密度の70%以下であることを特徴と
するディフューザセル。
40 上記繊維が耐食性金属製であり、かつmHの平均直径が2ないし80μで
、またその交錯点が焼結により融着され、さらに上記マットの厚さが1,5ない
し50jiwである、請求、の範囲第39項に記載のディフューザセル。
41 上記lI維原料がステンレス鋼と、ニッケル合金と青銅とを含み、その平
均直径が5ないし40μで、また上記マットの密度が上記Il維密度の30ない
し60%である、請求の範囲第40項に記載のディフューザセル。
42 上記セルが船体外壁に形成した間口部に装着され、上記外壁の外方で気泡
を発生するためのもので、また上記開口部に嵌挿した状態で船内側と船外側とを
有するケーシングを備え、また上記微孔質マットがL配船外側に配されかつ上記
開口部に係入可能であり、更に上記ケーシングが上記マットの船内側で上記セル
を船体外壁開口部に封止嵌着するための装置を有するほか、同じく上記マットの
船内側に上記チャンバと連通しかつ加圧ガスを収容するための少なくとも1個の
開口部を有する、請求の範囲第39項ないし第41項のいずれか1項に記載のデ
ィフューザセル。
43 上記セルが水流と相対位置に配され、上記ディフューザマットが没水型で
、その外側を水流と直接接触させることによって、加圧ガスを上記チャンバに導
入し、上記マットを経て散気させたとき、上記水流にマイクロ気泡が発生する、
請求の範囲第42項に記載のディフューザセル。
44 上記マットの加圧側に配され、かつ周波数範囲が10ないし90kHzの
高周波エネルギーを発生ずるとニジミ気変換器を含む、請求の範囲第42項に記
載のディフューザセル。
45 周波数が少なくとも1 kH2の高周波エネルギーを発生する装置を含み
、該高周波エネルギーによる衝撃効果を特徴する請求の範囲第39項ないし第4
1項のいずれか1項に記載のディフューザセル。
46 上記高周波発生装置がピエゾ電気変換器であり、かつそれにより生じる高
周波エネルギーが10ないし90kHzの周波数を有する、請求の範囲第45項
に記載のディフューザセル。
47 上記高周波発生1置が上記マットの加圧側付近に配置されている、請求の
範囲第46項に記載のディフューザセル。
48 上記高周波発生装置が上記チャンバ内に配されている、請求の範囲第41
項に記載のディフューザセル。
49 上記セルが水流と相対位置に配され、上記ディフューザマットが没水型で
、その外側を水流と直接接触させることによって、加圧ガスを上記チャンバに導
入し、上記マットを経て散気させたとき、上記水流にマイクロ気泡が発生する、
請求の範囲第39項ないし第41項のいずれか1項に記載のディフューザセル。
50 水中でマイクロ気泡を発生する方法であって、金属繊維を圧縮不織加工し
た後、交錯点を融着させて得たマットを、その−側が上記水流と直接接触するよ
うに配置する工程と、上記マットの平均気孔径が約5ないし100μであり、か
つ上記マットの密度が上記mII密度の70%以下であり、更に上記マットの他
側に加圧ガスを加える工程とを含む方法。
51 周波数が10ないし90kH2の高周波エネルギーを上記マットに衝突さ
せると同時に、加圧ガスを上記他側に加える工程を含む、請求の範囲第50項に
記載の方法。
52請求の範囲第39項ないし第41項のいずれか1項に記載の少なくとも1個
のディフューザセルを船体の水線下に設けた船であって、上記マットが上記船体
側面に沿って流れる水流に露出するほか、上記セルからのマイクロ気泡が上記水
流と共に上記船体側面に沿って後方へ流れるようにした船。
53 上記セルが船首の外壁内に装着され、上記マットが上記セルの船外側に配
されている、請求の範囲第52項に記載の船。
54 上記セルが上記開口部に嵌挿した状態で船内側と船外側とを有するケーシ
ングを備え、また上記微孔質マットが上記船外側に配されかつ上記開口部に係入
可能であり、更にケーシングが上記セルを船体外壁開口部に封止嵌着させるため
の装置を上記マットの船内側に設けるほか、同じく上記マットの船内側に上記チ
ャンバと連通しかつ加圧ガスを収容するための少なくとも1個の開口部を有り゛
る、請求の範囲第53項に記載の船。
55 上記マットの加圧側付近に配され、かつ周波数が10ないし90k)12
の高周波エネルギーを発生するピエゾ電気変換器を含む、請求の範囲第54項に
記載の船。
手続補正書
昭和63年Iz月1日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.船の水線下のバウピークの少くとも一部分の前方に配置されかつその後縁が 上記バウピーク部分に相対するように配されたフォイルを具備する、船体性能を 改良した船。 2.上記フォイルが実質的に中立な断面形状を有し、かつ上記フォイルの翼弦が 上記船の垂直縦中心線平面に実質的に一致し、さらに上記後縁が上記バウピーク 部分から隔置されている、請求の範囲第1項に記載の船。 3.上記翼弦上のフォイルの最大厚さが翼弦長の1%ないし40%の範囲内に設 定され、かつ上記フォイル最大厚さの箇所が上記フォイルの前縁から後方に翼弦 長の20%ないし80%の距離で離間している、請求の範囲第1項に記載の船。 4.計画速力が30ノット以下で、吃水が約0.3m(1フート)以上で、さら に上記翼弦上のフォイル最大厚さが約50mm(2インチ)以上である、請求の 範囲第2項に記載の船。 5.上記翼弦上のフォイル最大厚さが約0.3mないし4.5m(1ないし15 フート)の範囲内に設定されている、請求の範囲第4項に記載の船。 6.計画速力が30ノット以上であり、かつ上記翼弦上のフォイル最大厚さが約 17mmないし1.5m(2ないし60インチ)である、請求の範囲第2項に記 載の船。 7.上記後縁が上記バウピーク部分から少くとも翼弦上のフォイル最大厚さの距 離だけ離間している、請求の範囲第2項に記載の船。 8.計画速力が30ノット以下であり、かつ上記後縁と上記バウピークの間隔が 上記船の水線下の船幅の2%ないし25%の範囲内に設定される、請求の範囲第 2項に記載の船。 9.計画速力が30ノット以上であり、かつ上記後縁が上記バウピークから上記 船の水線下の船幅の1%ないし30%の間隔で隔置されている、請求の範囲第2 項に記載の船。 10.上記バウピーク部分に近設された上記フォイルにおけるスパン距離上の一 点の翼弦長が該スパン距離上の他点の翼弦長に比べて、過大または過小でかつそ の差が100%以下とする、請求の範囲第2項に記載の船。 12.上記フォイルがその両側面上に実質的に均等で連続的なそりを有し、かつ 上記フォイルが上記後縁と上記船首の間に延出する1個またはそれ以上の連結片 を介して上記船首に固着してある、請求の範囲第2項に記載の船。 13.海水をフォイル後縁内に吸引するための装置を含む、請求の範囲第1項に 記載の船。 14.上記フォイルの前端部の外表面を加熱するための装置を上記フォイルの前 端部に設けた、請求の範囲第2項に記載の船。 15.上記フォイルが、フォイルの左右両側面を貫通するように開口形成され、 かつフォイルの前縁の後方でかつフォイルの後縁の前方に画成された流路と、上 記流路を開閉するクロージャ装置と、上記フォイルの少くとも一側に沿って流れ る水流に偏倚させると、上記流路が開放し、水流が上記流路を経てフォイルの他 側に流れ込む分流装置とを有する、請求の範囲第2項に記載の船。 16.上記流路の最後端箇所がフォイル翼弦長の少くとも20%の距離で終端す るように設定してある、請求の範囲第15項に記載の船。 17.上記分流装置とクロージャ装置とが上記流路内に配された分流器を形成し 、上記分流器が上記流路を少くとも部分的に閉鎖するほか、上記閉位置から開位 置に揺動させると上記フォイル側面の外方に流れる水流に突出するようになる、 請求の範囲第15項に記載の船。 18.上記流路の前縁が概ね上記フォイルのスパン方向に延在し、また上記分流 器が概ね上記フォイルのスパン方向に配したピボット上に枢着されている、請求 の範囲第17項に記載の船。 19.上記ピボットが上記流路の前縁付近に配され、それにより上記分流器の後 縁を開位置にするとフォイル側面の外方に流れる水流に突出するようになる、請 求の範囲第18項に記載の船。 20.上記ピボットが上記前縁の後方に配され、また上記分流器の上記前縁を開 位置に揺動させるとフォイル側面の外方に流れる水流に突出するようになる、請 求の範囲第18項に記載の船。 21.上記ピボットが上記分流器の前縁と後縁の中間に配され、また上記分流器 の前縁を開位置に揺動し、上記フォイルの一側に沿った水流に突出させるように すると、上記分流器の後縁も開位置に揺動し、上記フォイルの他側上に沿った水 流に突出するようになる、請求の範囲第20項に記載の船。 22.減摩剤を船首の前方に散布する装置を上記フォイル内に配した、請求の範 囲第1項に記載の船。 23.上記減摩剤散布装置が上記フォイルの後端部に配されている、請求の範囲 第22項に記載の船。 24.上記減摩剤散布装置が上記フォイルのスパン方向に配された多数の分配位 置を含む、請求の範囲第22項に記載の船。 25.上記減摩剤散布装置が、上記多数の分配位置に上記フォイル側面と面一に 装着され、上記フォイル側面に沿って流れる水流にマイクロ気泡を発生するディ フユーザセルを含む、請求の範囲第24項に記載の船。 26.その対向側にガスの差圧を加えるとガス流を透過させる微孔質バリヤと、 高周波エネルギーによる衝撃効果を得るために周波数が少くとも1kHzの高周 波エネルギーを発生する装置とを含む組合せ。 27.上記バリヤが微孔質金属板であり、また上記高周波発生装置の周波数範囲 が10ないし90kHZであり、さらに上記組合せが上記金属板の一側に加圧ガ スを与える装置を含む、請求の範囲第26項に記載の組合せ。 28.上記高周波発生装置が上記バリヤの加圧側付近に記されたピエゾ電気変換 器を含み、また上記金属板が金属繊維に圧縮した後・その交暗点を融着させて作 製し、さらに上記金属板を貫通する気孔の平均サイズが50μ以下である、請求 の範囲第27項に記載の組合せ。 29.船体外壁に形成した開口部に挿着され、上記外壁の外方で気泡を発生させ るためのディフユーザセルであって、上記開口部に挿着するに適し、かつ上記外 壁内に装着した際の船内側と船外側とを具備するケーシングと、圧力室と、上記 ケーシングの外側に封止接続されかつその内側面が上記圧力室に連通している微 孔質ディフユーザプレートとを有していて、上記圧力室の少くとも1個の閉口部 が上記ケーシングの船内側と連通するほか、加圧ガスを上記圧力室に導入するの に適しており、さらに上記ケーシングの船内側に接続され、上記セルを船体外壁 の関口部に封止固定するしための装置を含むディフユーザセル。 30.波長が少くとも1KHZの高周波エネルギーを発生し、該高周波エネルギ ーを上記微孔質プレート上に衝撃させるように配置された装置を含む、請求の範 囲第29項に記載のセル。 31.上記ディフユーザプレートが金属繊維を圧縮した後、その交錯点を融着さ せることで作製され、かつ上記プレートを貫通する気孔の平均サイズが10ない し100μであり、さらに上記高周波発生装置が上記圧力室内に配されたピエゾ 電気変換器を含む、請求の範囲第30項に記載のセル。 32.上記減摩剤散布装置が、第27項に記載の組合せを有し、かつ上記プレー トが上記フォイル付近の水流に露出するように船外側に配された少くとも1個の 気泡発生片を含む、請求の範囲第24項に記載の船。 33.上記減摩剤散布装置が、上記フォイルの外壁内に装着された第30項に記 載の少くとも1個のセルを含む、請求の範囲第25項に記載の船。 34.第27項に記載の組合せを有し、かつ上記プレートが上記フォイル付近の 水流に露出するように船外側に記された少くとも1個の気泡発生片を、船首の水 線下の船体外壁に装着させた船。 35.上記高周波発生装置が上記バリヤの加圧側付近に配されたピエゾ電気変換 器を含み、また上記プレートが金属繊維を圧縮した後、その交錯点を融着させる ことによって製作し、かつ上記プレートを貫通する気孔の平均サイズが10ない し100μである、請求の範囲第34項に記載の船。 36.上記発生装置が第30項に記載のセルを含む、請求の範囲第34項に記載 の船。 37.フォイルの左右両側面を貫通するように開口形成され、かつフォイルの前 縁の後方でかつフォイルの後縁の前方に画成された流路と、上記流路を開閉する クロージャ装置と、上記フォイルの少くとも一側に沿って流れる水流に偏倚させ ると、上記流路が開放し、水流が上記流路を経てフォイルの他側に流れ込む分流 装置とを有するフォイル。 38.上記流路の最後端箇所がフォイル翼弦長の少くとも20%の距離で終端す るように設定してある、請求の範囲第37項に記載のフォイル。 39.上記分流装置とクロージャ装置とが上記流路内に配された分流器を形成し 、上記分流装置が上記流路を少くとも部分的に閉鎖するほか、土記戎閉位置から 開位置に揺動させると上記フォイル側面の外方に流れる水流に突出するようにな る、請求の範囲第37項に記載のフォイル。 40.上記流路の前縁が概ね上記フォイルのスパン方向に延在し、また上記分流 器が概ね上記フォイルのスパン方向に配したピボット上に枢着されている、請求 の範囲第39項に記載のフォイル。 41.上記ピボットが上記流路の前縁付近に配され、それにより上記分流器の後 縁を開位置にすると、フォイル側面の外方に流れる水流に突出するようになる、 請求の範囲第40項に記載のフォイル。 42.上記ピボットが上記前縁の後方に配されており、また上記分流器の上記前 縁を開位置に揺動させるとフォイル側面の外方に流れる水流に突出するようにな る、請求の範囲第40項に記載のフォイル。 43.上記ピボットが上記分流器の前縁と後縁の中間に配されており、また上記 分流器の前縁を開位置に揺動し、上記フォイルの一側に沿った水流に突出させる ようにすると、上記分流器の後縁も開位置に揺動し、上記フォイルの他側上に沿 った水流に突出するようになる、請求の範囲第42項に記載のフォイル。 44.操舵のために船尾の端部に舵を枢着させた船であって、上記舵が、左右両 側面を貫通するように閉口形成され、かつフォイルの前縁の前方でかつフォイル の後縁の前方に画成された流路と、上記流路を開閉するクロージャ装置と、上記 フォイルの少くとも一側に沿って流れる水流に偏倚させると、上記流路が開放し 、水流が上記流路を経てフォイルの他側に流れ込む分流装置と、船の操舵のため に上記クロージャ装置と分流装置とを作動する装置とを含むことを特徴とする船 。 45.フォイルを船体の両側面上にかつキール線と船体の中間に装着し、また各 フォイルのスパン方向が概ね船体の外方へ延出するほか、上記フォイルの前端部 が概ね前方に延びるようにした船であって、上記各フォイルが、フォイルの左右 両側面を貫通するように形成され、かつフォイルの前縁の後方でかつフォイルの 後縁の前方に画成された流路と、上記流路を開閉するためのクロージャ装置と上 記フォイルの少くとも一側に沿って流れる水流に偏倚させると、上記流路が開放 し、水流が上記流路を経てフォイルの他側に流れ込むようになる分流装置と、船 の横揺れ作用に応じて上記各フォイル上のクロージャ装置と分流装置とを作動し 、船の横揺れ方向と反対方向に上記フォイルの翼弦に直角な力を与える装置とを 含むことを特徴とした船。 46.船首の前方に配されて船体性能を改良するためのフォイルであって、海水 をフォイルの後縁内に吸引するための装置を含むフォイル。 47.上記フォイルが実質的に中立な断面形状を有する、請求の範囲第46項に 記載のフォイル。 48.船首の前方に配されて船体性能を改良するためのフォイルであって、減摩 剤をフォイルの外方へ散布するための装置を含むフォイル。 49.上記散布装置が、第27項に記載の組合せを有し、かつ上記プレートが上 記フォイル付近の水流に露出するように船外側に配された少くとも1個の気泡発 生片を含む、請求の範囲第48項に記載のフォイル。 50.上記散布装置が、第29項に記載のセルを含み、上記セルが上記フォイル の外壁内に挿着されている、請求の範囲第48項に記載のフォイル。 51.舵として構成され、また舵本体を固着させるほか概ねフォイルのスパン方 向に延出させることによって、操舵すべき船体上に枢着されるフォイルであって 、フォイルの両側面を貫通するように形成され、かっフォイル前縁の後方とフォ イル後縁の前方に画成された流路と、上記流路を開閉するためのクロージャ装置 と、上記フォイルの少くとも一側に沿って流れる水流に偏倚させると、上記流路 が開放し、水流が上記流路を経てフォイルの他側に流れ込むようになる分流装置 とを含むフォイル。 52.海水の流れに対する船体性能を改良した船であって、船のバウピークの水 線下の一部分の前方にかつ船の垂直縦中心線平面に沿って、上記バウピーク部分 の前方から上記平面の両舷側に沿って流れる水流に運動量を与えると同時に、該 水流が層流化した状態で船首部に導かれるような装置を配置した船。 53.船の航行時に船の濡れ面上に生じる摩擦と乱流とを減少させる方法であっ て、バウピークの水線下の一部分の前方にかつ船の垂直縦中心線平面に沿って、 上記バウピーク部分の前方から上記平面の両舷側に沿って流れる水流に運動量を 与えると同時に、該水流が層液化した状態で船首部に導かれるような装置を配置 する工程と、船の航行時に上記装置が上記位置を保持できるように上記船と同一 の速度で船の進路に上記装置を移動させる工程とを含む方法。 54.減摩剤を上部バウピーク部分の前面の水流に散布するための装置を上記運 動量付与装置上に位置する、請求の範囲第53項に記載の方法。 55.その対向側にガスの差圧を加えるとガス流を透過させる微孔質バリヤを介 してガス流量を増加させる方法であって、周波数が少くとも1KHZの高周波エ ネルギーを上記バリヤに衝撃させると同時に、上記バリヤの対向側にガスの差圧 を与える工程を含む方法。
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