JPH04114897U - 舟艇の姿勢制御用水中翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 滑走状態で航走する舟艇の前後の傾斜姿勢を
制御できるようにすること。 【構成】 トリマラン型船の船首尾方向Ｌの３つの胴１
１ａの間の船底トンネル１３内に水中に没する水中翼１
０を設け、この水中翼１０を固定状態とするときの迎え
角（取付角度）θや可変の迎え角（取付角度）θとする
ことによって水流による動的な揚力と押え力のいずれを
も得ることができるようにし、滑走状態で航走する舟艇
の前後の傾斜姿勢を制御できるようにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、滑走状態で航走する舟艇の前後の傾斜姿勢を制御するための水中 翼に関し、特にカタマラン型船やトリマラン型船など複数の胴を有する舟艇に適 用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】

船舶の航走状態には、大きく分けて排水量型、半滑走型、滑走型の３つがあり 、モータボートなどの小型の舟艇で速長比（船のスピードを船の長さの平方根で 除した値）が５以上の場合には、滑走型となる。 このような滑走型の舟艇では、艇体全体がほとんど水面上に持ち上げられた姿 勢の滑走状態に入る前には、船首が持ち上がったハンプ状態が生じる。 このハンプ状態とは、船体の造波抵抗の値がピークを示して、強いバイザスタ ーン（とも脚）のトリム状態になることをいい、ハンプ時の造波抵抗に伴う燃料 消費の増大やエンジンへの過大な負荷等の問題が生じる。

【０００３】 そこで、滑走に入るときの抵抗を少なくするための装置として、従来からフラ ップ（トリムタブ）が用いられており、例えば図４に示すように、船体１のトラ ンサム２の底面から楔状に張り出したフラップ（トリムタブ）３をつけ、このフ ラップ３によって動的な揚力を得て船体１の後部を持ち上げるようにする。 その結果、船体１の重心が前に移動したと同等の効果が得られ、滑走に入ると きの抵抗ハンプの山が削られて滑走に入り易くなる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このようなトランサム２に取付けたフラップ３では、重心位置を前方に移動す るような効果を得ることができるが、最も抵抗の少ない重心位置が船体１の重心 位置より後方にある場合には、トランサム２のフラップ３によって重心を移動す るような効果を得ることが出来ず、滑走状態にスムーズに移ることができない。

【０００５】 また、船体の設計にあたっては、滑走前のバウアップ時に最大となる抵抗ハン プを最少とするように重心位置を計画するが、キャビンやエンジン等の配置など の制約から船体の重心と最も抵抗の少ない重心の位置が合致しないことも少なく なく、また、燃料や清水などの増減によって重心位置が変化することもあり、そ れぞれの状況に応じてスムーズに滑走状態に移ることができる装置の開発が望ま れている。

【０００６】 さらに、船体の重心位置の問題は滑走前のハンプ時だけでなく、極端に船体の 重心位置を後ろとした場合には、滑走に入り難くなるばかりでなく、高速航走時 にポーポイジング現象（船体の重心に加わる重量と揚力との均衡が破れ、船速の ２乗に比例して増大する揚力が大きくなって船尾部分をさらに押し上げることに よって生じる縦方向の強制的なピッチングに似た現象）を起こして安定性が失わ れたり、逆に重心位置が前過ぎる場合には、方向安定性が不良になって蛇行する などの問題もある。

【０００７】 この考案はかかる従来技術の課題に鑑みてなされたもので、動的な揚力と押え 力のいずれをも得ることができ、最も抵抗の少ない重心位置に舟艇の姿勢を制御 することができる舟艇の姿勢制御用水中翼を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、この考案の舟艇の姿勢制御用水中翼は船首尾方向に 複数の胴を有する舟艇の船底の当該胴間に形成される船底トンネルに、水流によ って揚力もしくは押付力を発生して舟艇の前後の傾斜姿勢を制御する水中翼を設 けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

この舟艇の姿勢制御用水中翼によれば、船首尾方向に複数の胴を有する舟艇の 船底の当該胴間に、例えばカタマラン型船やトリマラン型船では胴と胴の間（以 下、この空間を船底トンネルと称する。）に水中に没する水中翼を設けるように しており、この水中翼を固定状態とするときの取付角度や可変の取付角度とする ことによって動的な揚力と押え力のいずれをも得ることができるようにしている 。 したがって、船首尾方向に複数の胴を有する舟艇の船底の当該胴間である船 底トンネルの船首部あるいは船尾部にこの水中翼を取付けて発生する動的な揚力 または押え力を利用して舟艇の姿勢制御に利用することができ、安定した滑走状 態を得ることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図１〜図３はこの考案の舟艇の姿勢制御用水中翼の一実施例にかかり、図１(a ) は側断面図、図１(b) は部分斜視図、図２は横断面図、図３は底面図である。

【００１１】 この舟艇の姿勢制御用水中翼１０は、船首尾方向Ｌに複数の胴１１ａを有する 舟艇１１の船底１２の当該胴１１ａ間である船底トンネル１３内に設置される。

【００１２】 この船底トンネル１３は、舟艇１１が水面状に浮かんだ状態では、内部に水が 満たされた状態となるように底部が開放状態となるように形成される。 また、この船底トンネル１３は、船底１２部分に新たに形成する場合のほか、 例えば舟艇１１がカタマラン型船やトリマラン型船の場合には、舟艇１１を構成 する２つ又は３つの胴１１ａの間に形成される空間である船底トンネル１３をそ のまま利用することができる。 この実施例では、図２に示すように、船底１２に２つの船底トンネル１３が設 けられており、それぞれの船底トンネル１３の船首部に、舟艇１１が水面上に浮 かんだ静止状態の時に、水中に没するように水中翼１０が取付けてあるが、船尾 部に同様にして取付けたり、船首部及び船尾部の両方に同様にして取付けるよう にすることもできる。

【００１３】 この水中翼１０は、断面矩形の板状や断面翼形の板状に形成され、船底トンネ ル１２の側面に所定の迎え角θで固定されたり、図１(b) に示すように、迎え角 θを調整できるように船底トンネル１３の側面に回動可能に支持し、電動油圧式 シリンダ１４などで迎え角θを調整後に固定できるように設置される。

【００１４】 このように水中翼１０を船底トンネル１３の船首部に設けた場合には、船が走 り始めると、船底１２に沿って後方に流れる水により、水中に没している水中翼 １０に揚力または押え力が発生する。 この水中翼１０に発生する力が揚力であるか、押え力であるかは水中翼１０の 迎え角θによって決まる。 そこで、重心が前方に移動したような効果を得るには、水中翼１０に押え力が 発生する迎え角θに設定し、舟艇１１の船首側を押しさげるようにする。 反対に重心が後方に移動したような効果を得るには、水中翼１０に揚力が発生 する迎え角θに設定し、舟艇１１の船首側を持ち上げるようにする。 また、水中翼１０の迎え角θを一定としても流れる水の流速（船速）によって 押え力や揚力が変化することも考慮して迎え角θを設定する。 したがって、水中翼１０の迎え角θを電動油圧式シリンダ１４などで調整でき るようにしてある場合には、舟艇１１の姿勢が安定するように迎え角θを制御す るようにすれば良く、固定式の水中翼１０とする場合には、姿勢を安定させる必 要がある点を設定し、その点での安定が得られるようにする。

【００１５】 このような舟艇の姿勢制御用水中翼１０を用いることで、迎え角θにより、重 心位置を前方に移動したような効果と、後方に移動したような効果のいずれも得 られるので、滑走前のバウアップ時に最大となる抵抗ハンプを最少とするよう最 も抵抗の少ない重心位置に重心を決めることができる。 また、水中翼を可動とする場合には、燃料や清水等の増減により重心位置が変 化しても水中翼１０の迎え角θを変えることで舟艇１１の姿勢を安定させるよう にすることができる。 さらに、従来のトランサムのフラップ（トリムタブ）では抑制できなかった極 端に重心位置が後ろの場合の重心の移動や高速航行時のポーポイジング現象を抑 えることができるとともに、重心位置が前過ぎる場合の方向安定性を改善し、舟 艇１１の姿勢を安定するように改善することができる。

【００１６】 なお、上記実施例では、水中翼を可動とする場合の駆動機構として船底トンネ ル内に電動油圧式シリンダを設けるようにしたが、例えば船体内に突き出すよう にした水中翼の軸に駆動機構を連結し、駆動機構を船体内に収納して抵抗増大を 防止するようにしても良い。 また、船体の状態や速度などを検出して水中翼の抑え角を自動的に制御する制 御器を設けて舟艇の姿勢を自動制御するようにすることもできる。 さらに、この考案の要旨を変更しない範囲で各構成要素に変更を加えても良い 。

【００１７】

【考案の効果】

以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考案の舟艇の姿勢制御用 水中翼によれば、船首尾方向に複数の胴を有する舟艇の船底の当該胴間に、水中 に没する水中翼を設けるようにしたので、この水中翼を固定状態とするときの迎 え角（取付角度）や可変の迎え角（取付角度）とすることによって動的な揚力と 押え力のいずれをも得ることができる。 したがって、舟艇の船底の複数の胴間の船首部あるいは船尾部にこの水中翼を 取付けて発生する動的な揚力または押え力を利用して舟艇の姿勢制御に利用する ことができ、重心位置を前方に移動するような効果と、逆に重心位置を後方に移 動するような効果によって安定した滑走状態などを得ることができる。 特に、カタマラン型船やトリマラン型船の場合には、船体を構成する胴の間の 空間をそのまま船底トンネルとして利用でき、この水中翼を適用することが容易 である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の舟艇の姿勢制御用水中翼の一実施例
の側断面図及び部分斜視図である。

【図２】この考案の舟艇の姿勢制御用水中翼の一実施例
の横断面図である。

【図３】この考案の舟艇の姿勢制御用水中翼の一実施例
の底面図である。

【図４】従来のフラップの斜視図である。

【符号の説明】

１０ 舟艇の姿勢制御用水中翼 １１ 舟艇 １１ａ 胴 １２ 船底 １３ 船底トンネル １４ 電動油圧式シリンダ Ｌ 船首尾方向 θ 迎え角

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 船首尾方向に複数の胴を有する舟艇の船
   底の当該胴間に形成される船底トンネルに、水流によっ
   て揚力もしくは押付力を発生して舟艇の前後の傾斜姿勢
   を制御する水中翼を設けたことを特徴とする舟艇の姿勢
   制御用水中翼。