JPH061181U - 全没翼型水中翼船の補助翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テイクオフ性能を向上させ且つ艇走時の乗り
心地を改善し得る全没翼型水中翼船の補助翼を提供す
る。 【構成】 全没翼型水中翼船の船体の前部と後部の底部
外面部に、夫々、左右１対の補助翼３０をその内端部に
おいて回動自在に枢着し、各補助翼３０を船体の底部外
面側に倒した格納位置と略水平に展開させた使用位置と
に択一的に切り換え駆動する油圧シリンダ３３を設け、
艇走時には補助翼３０を使用位置に保持し、また翼走時
には補助翼３０を格納位置に保持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、全没翼型水中翼船の補助翼に関し、特にテイクオフ時の揚力増大を 図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近、通称ジェットフォイルと称する全没翼型水中翼船が普及しつつあり、こ の水中翼船は、船体本体と、船体本体の前部に前部ストラットを介して支持され た前部翼と、船体本体の後部に後部ストラットを介して支持された後部翼とを備 えており、ウォータジェット式推進装置の推進力で翼走時には約４５ノットもの 高速で航行する。 この水中翼船は、停泊時には船体に作用する浮力で海面上に浮かび、航行初期 には艇走しつつ加速してテイクオフし、翼走状態へ移行する。このテイクオフ時 には、船体の没水面積も大きいために推進抵抗が大きいにもかかわらず、船速が 小さいためにウォータジェットポンプへの取水性能（動圧）が低いので、ウォー タジェットポンプによる推進力が最大化せず、しかも船速が小さいために翼の揚 力も十分に大きくならないことから、前後部翼に設けたフラップを最大限下方へ 傾けることで揚力の不足を補なうように構成してある。 ところで、従来、前記ジェットフォイル以外の水中翼船において、高さの異な る位置に複数の翼部材を設け、艇走時には、全部の翼部材を没水状態とし、翼走 時には下側の一部の翼部材で揚力を発生させるようにし、テイクオフ時の揚力増 大を図るように構成したものも提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記高さの異なる位置に複数の翼部材を設けた水中翼船では、翼走時に、上側 の一部の翼が空中に位置するが、波浪の激しいときには、その空中に位置する一 部の翼に波が衝突して船体に衝撃が作用し、乗り心地が悪化するという問題があ るし、また、現状のジェットフォイルでは、テイクオフ時に揚力の増大を図るた めにフラップ角を大きく設定する必要があるため抵抗増大の原因となる。しかも 、艇走時に大きな横揺れ（ローリング）が発生しやすく、艇走時の乗り心地が良 くないという問題もある。 本考案の目的は、テイクオフ性能を向上させ且つ艇走時の乗り心地を改善し得 る全没翼型水中翼船の補助翼を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

請求項１の全没翼型水中翼船の補助翼は、船体本体と、この船体本体にストラ ットを介して支持された翼部材とを備えた全没翼型水中翼船において、前記船体 本体の底部外面部に左右対称に左右１対の補助翼を設け、前記左右１対の補助翼 の船体中心側端部を、前後方向向きの支軸を介して船体本体の底部に枢着し、前 記左右１対の補助翼を、底部外面側に倒した格納位置と、正面視にて略水平に展 開した使用位置とに選択的に切り換え駆動する為の駆動手段を設けたものである 。

【０００５】 請求項２の全没翼型水中翼船の補助翼は、船体本体と、この船体本体にストラ ットを介して支持された翼部材とを備えた全没翼型水中翼船において、前記船体 本体の底部外面部に左右対称な補助翼を設け、前記補助翼を底部外面部に接近状 に上昇させた格納位置と、この格納位置から所定距離下降させた使用位置とに昇 降可能に構成し、前記補助翼を格納位置と使用位置とに選択的に切り換え駆動す る為の昇降駆動手段を設けたものである。

【０００６】 請求項３の全没翼型水中翼船の補助翼は、船体本体と、この船体本体に左右１ 対のストラットを介して支持された翼部材とを備えた全没翼型水中翼船において 、前記左右１対のストラットの内側部に左右対称に左右１対の補助翼を設け、前 記左右１対の補助翼の外側端部を、前後方向向きの支軸を介して対応するストラ ットの内側部に枢着し、前記左右１対の補助翼を、ストラットの内側部側に倒し た格納位置と、正面視にて略水平に展開した使用位置とに選択的に切り換え駆動 する為の駆動手段を設けたものである。

【０００７】

【作用】

請求項１の全没翼型水中翼船の補助翼においては、艇走時には、駆動手段によ り、左右１対の補助翼を正面視にて略水平に展開した使用位置に保持しておくと 、この補助翼で揚力が発生するため、テイクオフ性能が向上する。そして、左右 １対の補助翼は、ロールを抑制するスタビライザとしても機能する。 また、テイクノフ後には補助翼が空中に位置するが、この艇走時には、駆動手 段により、左右１対の補助翼を船体の底部外面側に倒した格納位置に保持してお くと、波浪が補助翼に衝突しにくくなり、補助翼で乗り心地が低下することもな い。

【０００８】 請求項２の全没翼型水中翼船の補助翼においては、請求項１の水中翼船と同様 に、昇降駆動手段を介して、艇走時には補助翼を下降させた使用位置に保持し、 また、翼走時には補助翼を上昇させた格納位置に保持するが、その他基本的に請 求項１と同様の作用が得られる。 請求項３の全没翼型水中翼船の補助翼においては、請求項１の水中翼船と同様 に、駆動手段を介して、艇走時には左右１対の補助翼を略水平に展開した使用位 置に保持し、また、翼走時には左右１対の補助翼をストラットの内側部側へ倒し た格納位置に保持するが、その他基本的に請求項１と同様の作用が得られる。

【０００９】

【考案の効果】

前記作用の欄で説明したように、本考案によれば次のような効果が得られる。 請求項１の全没翼型水中翼船の補助翼によれば、底部外面部に左右対称に左右 １対の補助翼を設け、これら補助翼の船体中心側端部を前後方向の支軸を介して 船体本体の底部に枢着し、これら補助翼を使用位置と格納位置とに切り換える駆 動手段を設けたことにより、艇走時に使用位置にした補助翼で揚力を発生させて テイクオフ性能を向上させることができ、また、ロール抑制作用も得られ、また 、揚力増大の分フラップ角を小さくして抵抗低減を図ることもできる。 また、翼走時には補助翼を格納位置に切り換えることで、波浪が補助翼に衝突 しにくくし、補助翼で乗り心地が低下するのを防ぐことが出来る。

【００１０】 請求項２の全没翼型水中翼船の補助翼によれば、左右対称の昇降式の補助翼と 、昇降駆動手段を設けたことにより、基本的に請求項１と同様の効果が得られる 。更に、この全没翼型水中翼船の補助翼では、補助翼を枢着する必要がないため 、補助翼の構造が簡単化し、また、補助翼の正面視の投影面積も小さくできるた め艇走時の抵抗も小さくなる。 請求項３の全没翼型水中翼船の補助翼によれば、左右１対のストラットの内側 部に左右１対の補助翼を枢着し、これら補助翼を使用位置と格納位置とに切り換 え駆動する駆動手段を設けたことにより、基本的に請求項１と同様の効果が得ら れる。更に、この全没翼型水中翼船の補助翼では、補助翼が船体中心から離れた 位置に設けるため、補助翼によるロール抑制作用が強化される。

【００１１】

【実施例】

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。 本実施例は、通称ジェットフォイルと称する高速の全没翼型水中翼船に本発明 を適用した場合の一例である。 図１に示すように、水中翼船ＪＦの船体１０の船首部の下部中央には翼形断面 のラダーを兼ねる前部ストラット１２がその上端部において鉛直軸回り及び左右 方向水平軸回りに回動可能に設けられ、前部ストラット１２の下端のセンターポ ッド部１２Ａには前部翼１３が設けられている。翼走時に前部ストラット１２は 図示のように鉛直に下方へ伸張され、艇走時には矢印１１方向へ回動して前方へ 水平に起される。

【００１２】 船体１０の船尾部の下部には、左右１対の翼形断面の後部ストラット２２、２ ２がその上端部において左右方向の水平枢支ピン２１を介して回動可能に設けら れ、左右の後部ストラット２２、２２の中間位置にはセンターストラット２３が その上端において左右方向の水平枢支ピンを介して回動可能に設けられ、左舷後 部ストラット２２と右舷後部ストラット２２の下端部同士に亙って後部翼２４が 設けられ、後部翼２４はセンターストラット２３の下端部にも固着されている。

【００１３】 上記後部翼２４の後縁部には左舷側２枚及び右舷側２枚計４枚の後部フラップ が設けられている。上記センターストラット２３及びその上端近傍の船体底部と に亙ってウォータジェット方式の推進装置（図示略）が設けられている。但し、 これに代えてプロペラ方式の推進装置を設けることも可能である。翼走時に後部 ストラット２２、２２及びセンターストラット２３は図示のように鉛直に下方へ 伸張され、艇走時に矢印２５方向へ回動して後方へ水平に起される。

【００１４】 前部フラップ１４と後部フラップとを夫々回動駆動する油圧式アクチュエータ が設けられ、また前部ストラット１２を鉛直軸回りに回動駆動する油圧式アクチ ュエータが設けられ、更に前部ストラット１２を水平軸回りに前方へ回動駆動す る油圧式アクチュエータ及び後部ストラット２２、２２、２３を枢支軸２１回り に回動駆動する油圧式アクチュエータも設けられている。

【００１５】 次に、本願の特徴的構成である補助翼について説明する。 図１〜図３に示すように、船体１０の前部と後部の所定位置において、夫々、 船体１０の底部１０ａの外面部には、左右１対の補助翼３０が左右対称に設けら れ、各左右１対の補助翼３０の船体中心側端部は、底部外面に固着された前後１ 対のブラケット３１に前後方向向きの略水平のピン３２を介して回動自在に枢着 され、各補助翼３０は、底部外面部に略面当接状に倒した格納位置と、略水平に 展開し且つ所定の（例えば、４〜８度）アタックアングルを付与した使用位置と に位置切り換え自在に構成されている。各補助翼３０は、例えば、アルミ合金、 チタン合金、又はＦＲＰ等の軽量で高強度の材料で構成され、その前縁部には、 小さな後退角が付加されている。

【００１６】 各左右１対の補助翼３０を使用位置と格納位置とに選択的に位置切り換えする 為の駆動装置について説明すると、各補助翼３０の先端部を昇降駆動する油圧シ リンダ３３が船体１０内に配設され、油圧シリンダ３３のロッド３３ａは船体１ ０の底部１０ａを水密状に挿通してその外側へ延び、そのロッド３３ａの先端部 は、補助翼３０の先端部の切欠部３０ａを挿通する状態に架着された前後方向向 きのピン３４に回動自在に連結されている。 前記油圧シリンダ３３は、その軸線が、ピン３４の長さ方向中心部の回動軌跡 の両端を結ぶ軸線と一致する方向に向けて配設され、両油圧シリンダ３３は図示 外の油圧供給装置に接続されている。

【００１７】 ここで、ピン３４の回動軌跡が直線的でないため、ロッド３４の先端の連結具 ３５のピン孔を長孔に形成するとか、或いは、船体１０の底部にゴムブッシュを 固定し、そのゴムブッシュに形成した挿通孔にロッド３３ａを水密状に挿通させ るとか、或いは、ロッド３３ａを例えば合成樹脂材料にて僅かに弾性変形可能に 構成しておくとかの対策を講ずる必要がある。 前記各左右１対の補助翼３０は、水中翼船ＪＦがその船体１０を海面に浮かべ て艇走する艇走時には、水平状態の使用位置（図２に実線で図示）に保持され、 また、水中翼船ＪＦが前部翼１３と後部翼２４とに作用する揚力で浮上して航行 する翼走時には、格納位置（図２の２点鎖線位置）に保持される。

【００１８】 次に、前記水中翼船の補助翼の作用について説明する。 艇走時に、４つの補助翼３０を水平状態に展開した使用位置に保持するので、 これらの補助翼３０で揚力が発生し、艇走から翼走へテイクオフするテイクオフ 性能が向上するし、また、これら補助翼３０による揚力発生の分だけ、後部翼２ ４に設けたフラップのフラップ角を小さくできるためフラップによる抵抗を低減 することが出来る。しかも、艇走時には４つの補助翼３０が水中にあって船体１ ０のロールに対して抵抗するため、ロールが抑制され、艇走時の乗り心地が向上 する。テイクオフ後の翼走時、４つの補助翼３０は格納位置に保持されるため、 補助翼３０に波が衝突しにくくなり、補助翼３０への波の衝突で船体１０に作用 する衝撃が増大するのを防止できる。

【００１９】 尚、前記４つの補助翼３０は船体１０の底部１０ａから突出状に設けたが、底 部に浅い凹部を形成し、この凹部に格納位置のときの補助翼３０を収容するよう に構成してもよく、前記実施例では、船体１０の前部と後部とに夫々１対の補助 翼３０を設けた例について説明したが、船体１０の長さ方向の略中央部に１対の 補助翼３０を設けてもよいし、３対以上の補助翼３０を設けてもよい。更に、駆 動装置の油圧シリンダ３３の代わりにエアシリンダを設けてもよいし、後に述べ る図７に示すような回動用油圧シリンダ５３により各補助翼３０の枢支端（基端 部）側を回動させるように構成してもよく、その他種々の駆動装置を採用可能で ある。

【００２０】 第１別実施例 次に、前記補助翼の構造を変更した第１別実施例について図４に基いて説明す る。但し、水中翼船ＪＦの船体１０や前後のストラット１２、２２の構造には変 更がないので、同一符号を付して説明を省略する。 水中翼船ＪＦの船体１０の前部と後部の所定位置において、夫々、船体１０の 底部１０ａの外面部に左右対称の一体の補助翼４０が設けられ、各補助翼４０は 、格納位置のときに底部１０ａに略面当接状に沿うように船体中心線位置で折れ 曲った形状に形成され、この補助翼４０の左翼部４０ａと右翼部４０ｂには、夫 々所定のアタックアングルが付与されるとともに、左翼部４０ａと右翼部４０ｂ の前縁部には、夫々小さな後退角が付加されている。

【００２１】 そして、補助翼４０は、船体１０の底部１０ａを挿通して船体１０内に延びる 左右１対の鉛直のガイド部材４１により、底部１０ａに略面当接状に沿う格納位 置と、その格納位置から所定距離下降させた使用位置とに昇降可能に構成されて いる。前記補助翼４０を格納位置と使用位置とに切り換え駆動する駆動装置につ いて説明すると、前記左右１対のガイド部材４１に対応する左右１対の油圧シリ ンダ４２が船体１０内に設けられ、これら油圧シリンダ４２のロッド４２ａは対 応するガイドロッド４１に連結され、補助翼４０は左右１対の油圧シリンダ４２ により左右１対のガイド部材４１を介して格納位置と使用位置とに亙って昇降駆 動される。そして、前後の補助翼４０は、艇走時には使用位置に保持され、また 翼走時には格納位置に保持される。 本実施例の補助翼４０の作用については、前記実施例の補助翼３０と基本的に 同様であるが、この補助翼４０では、部材数も少なく、構成も単純であるため、 製作コスト的に有利であり、使用位置のときの正面視の投影面積も小さいため抵 抗も小さい。

【００２２】 第２別実施例 次に、前記補助翼の構造を変更した第２別実施例について図５〜図７に基いて 説明する。但し、水中翼船ＪＦの船体１０や前後のストラット１２、２２の構造 には変更がないので、同一符号を付して説明を省略する。 左右１対の後部ストラット２２の内側部に、左右対称に１対の補助翼５０が設 けられ、左右１対の補助翼５０は、艇走時には略水平に展開した使用位置に保持 され、また翼走時には後部ストラット２２の内側部側に面当接状に倒した格納位 置に保持される。右舷側の補助翼５０は使用位置のとき図５に示す通りで、所定 のアタックアングルが付与され、また前縁部には小さな後退角が付加されており 、左舷側の補助翼５０は、右舷側の補助翼５０と左右対称である。

【００２３】 図６、図７に示すように、後部ストラット２２の内側部には、枢支ブロック５ １が固着され、補助翼５０の基端部には枢支ブロック５１の下部に外嵌状に係合 する切欠部５０ａが形成され、補助翼５０の基端部は前後方向向きの支軸５２を 介して枢支ブロック５１の下部に枢着され、使用位置のとき補助翼５０の基端部 の上面に枢支ブロック５１の押え部５１ａが当接して補助翼５１に作用する揚力 を後部ストラット２２に伝達するように構成してある。 この補助翼５０を使用位置と格納位置とに９０度回動駆動する駆動装置につい て説明すると、支軸５２は補助翼５０に固着されており、支軸５２の後端部が補 助翼５０の後端よりも後方へ突出され、その支軸５２の後端部を９０度回動駆動 する回動用油圧シリンダ５３が設けられている。

【００２４】 この回動用油圧シリンダ５３は、図７に示すように、楕円形断面状のシリンダ 本体５４とその内部に軸方向移動自在に装着された楕円形断面状のピストン５５ とを有する複動型の油圧シリンダで、前記支軸５２の先端部がシリンダ本体５４ のロッド側壁部に油密回転摺動自在に挿入され、この支軸５２の先端側部分には 、大リード角のネジ孔５２ａが形成され、また、ピストンロッド５６の外周部に はネジ孔５２ａに螺合する大リード角のネジ部が形成され、このネジ部がネジ孔 ５２ａに螺合され、ピストン５５をフルストローク移動させると、ネジ部とネジ 孔５２ａとの螺合構造を介して支軸５２が９０度回動するように構成してある。

【００２５】 例えば、図７に図示の位置でピストン５５は右限界位置にあり、補助翼５０は 使用位置にあるが、ピストン５５をフルストローク左方へ移動させると、支軸５ ２が矢印Ａ方向へ９０度回動して補助翼５０が格納位置に切り換えられる。そし て、再びピストン５５を右限界位置に復帰させると、補助翼５０が再び使用位置 に切り換えられるように構成してある。尚、油圧シリンダ５３は、船体１０内に 設けた油圧供給装置に接続されている。尚、油圧シリンダ５３を楕円形断面に形 成せずに、円形断面状に形成し、且つピストン５５の回転を拘束する回転拘束機 構（例えば、ピストン５５を挿通し且つ両端部においてシリンダ本体５４に固定 された回転拘束ピン等）を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る水中翼船の側面図である。

【図２】図１の水中翼船の要部正面図である。

【図３】図１の水中翼船の補助翼の斜視図である。

【図４】別実施例の図２相当図である。

【図５】別実施例に係る水中翼船の正面図である。

【図６】図５の水中翼船の補助翼の斜視図である。

【図７】図６の補助翼の油圧シリンダの断面図である。

【符号の説明】

ＪＦ 全没翼型水中翼船 １０ 船体 １０ａ 底部 ２２ ストラット ３０ 補助翼 ３２ ピン ３３ 油圧シリンダ ４０ 補助翼 ４２ 油圧シリンダ ５０ 補助翼 ５１ 枢支ブロック ５２ 支軸 ５３ 回動用油圧シリンダ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 船体本体と、この船体本体にストラット
   を介して支持された翼部材とを備えた全没翼型水中翼船
   において、 前記船体本体の底部外面部に左右対称に左右１対の補助
   翼を設け、 前記左右１対の補助翼の船体中心側端部を、前後方向向
   きの支軸を介して船体本体の底部に枢着し、 前記左右１対の補助翼を、底部外面側に倒した格納位置
   と、正面視にて略水平に展開した使用位置とに選択的に
   切り換え駆動する為の駆動手段を設けたことを特徴とす
   る全没翼型水中翼船の補助翼。
2. 【請求項２】 船体本体と、この船体本体にストラット
   を介して支持された翼部材とを備えた全没翼型水中翼船
   において、 前記船体本体の底部外面部に左右対称な補助翼を設け、 前記補助翼を底部外面部に接近状に上昇させた格納位置
   と、この格納位置から所定距離下降させた使用位置とに
   昇降可能に構成し、 前記補助翼を格納位置と使用位置とに選択的に切り換え
   駆動する為の昇降駆動手段を設けたことを特徴とする全
   没翼型水中翼船の補助翼。
3. 【請求項３】 船体本体と、この船体本体に左右１対の
   ストラットを介して支持された翼部材とを備えた全没翼
   型水中翼船において、 前記左右１対のストラットの内側部に左右対称に左右１
   対の補助翼を設け、 前記左右１対の補助翼の外側端部を、前後方向向きの支
   軸を介して対応するストラットの内側部に枢着し、 前記左右１対の補助翼を、ストラットの内側部側に倒し
   た格納位置と、正面視にて略水平に展開した使用位置と
   に選択的に切り換え駆動する為の駆動手段を設けたこと
   を特徴とする全没翼型水中翼船の補助翼。