JPH06144371A - 船舶用推進装置 - Google Patents

船舶用推進装置

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JPH06144371A
JPH06144371A JP4187295A JP18729592A JPH06144371A JP H06144371 A JPH06144371 A JP H06144371A JP 4187295 A JP4187295 A JP 4187295A JP 18729592 A JP18729592 A JP 18729592A JP H06144371 A JPH06144371 A JP H06144371A
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JP
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duct
water
jet
flow
compressed air
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JP4187295A
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Inventor
Fumio Nagata
二三男 永田
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Original Assignee
IDC KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 船舶の推進効率、高速性能および保針性能を
向上することができる船舶用推進装置を提供する。 【構成】 吸入口1と吐出口2とを有するダクト3の内
周に周方向に複数の噴出口5を形成し、各噴出口5から
高圧水噴流を圧縮空気で包み込んで噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕この発明はウオータージェットに
よって推進力を得る船舶の推進装置に関する。 〔従来の技術〕従来ウオータジェット推進装置として
は、例えば、第13図及び第14図に示すものが知られ
ている。 第13図の例では、船底から船尾へ貫通して
延びる推進用水のダクト3が、吸入口1と吐出口2の間
で屈曲して設けられており、このダクト3の直線部分に
はインペラ26及び回転駆動軸27が組み込まれ、この
回転駆動軸27は前記ダクト3の壁を貫通し、更にその
軸線延長上の船内に配置された主機関15に結合されて
いる。 又、第14図の例では、推進用水の吸入口1
が、高速航行時に水中翼28によって船体4が水面から
浮上して航行するときも水を吸入するために船底から水
面下の水中翼28の近傍にまで垂下して、前進方向に向
いて開口されている。 以上の如く、従来のウオータジ
ェット推進装置は、主機関15の動力が、回転駆動軸2
7を介してインペラ26に伝えられ、インペラ26の回
転によるポンプ作用によりダクト吸入口1から水を吸入
し、その水を吐出口2から吐出して、その反作用によっ
て船舶を推進させている。 〔発明が解決しようとする課題〕しかし、以上のような
構造のウオータージェット推進装置には次のような問題
点がある。第1の問題は、推進効率及び高速性能に関
し、ダクト3が屈曲しているため水の流れの方向を変え
なければならず、その分だけ効率が低下し、特に高速航
行時には、ダクト屈曲部分に乱流が発生し、ダクト3自
体の抵抗が増大する。 第14図の水中翼船のように高
速航行時船体4が水面から浮上するものにあっては、水
面からウオータージェット推進装置までのポンプ吸い込
み高さが増大することになり、このような船が加速して
船体4を浮上させる時には前記吸い込み高さが増大して
いく過程で高速航行速度に達するまではダクト吸入口1
での動圧が充分ではなく、ダクト3内の乱流とによって
キャビテーションが発生しやすく、ポンプ効率が低下す
る。 又、高速航行のための大きな推力を得るには、ジ
ェット噴射の大きな反動を発生させるために単位時間当
たり大量の水を高速で噴射しなければならず、インペラ
26を高速回転させるとキャビテーションの発生により
ポンプ効率が低下し、更には、インペラ26が損傷に至
るため噴射速度を上げるには限界が生じる。以上のこと
から、従来のウオータージェット推進装置では、吐出量
に余裕をもたせたポンプが用いられており、従ってダク
ト3の断面も大きなものとなり、主機関15及び推進装
置が大型化して、重量当たり推力が低くなり、推進効率
を高くすることが困難で、高速性能の向上にも限界が生
じる。更に、この推進装置の吐出口2から後方の水面上
に向かって噴射される大量の水は、それ自体大きな運動
エネルギーを持ち去って水力効率を低くし、エネルギー
損失を大きくしている。第2の問題は、船型に関し、主
機関15の駆動力が、回転駆動軸27によってインペラ
26に動力伝達されるため、これらが互いに直線上に配
置されることとなり、又、ダクト3の複雑な引き廻しを
行なうのは、前述のごとく推進効率を低下させるため、
ダクト吸入口1と、吐出口2及び主機関15との位置関
係に制約をうけるため自由な船型に対応することが困難
である。第3の問題は、船体4の保針性能に関し、ウオ
ータージェットは、水中で噴射すると、空気中で噴射さ
せた場合に比べて噴流の流速が急激に減衰して、推力が
低下するので、従来のウオータージェット推進装置で
は、第13図及び第14図の如く水面と略同じ高さか、
又は、水面上で噴射される。 このため、第13図の船
型に於いては保針性が悪く、特に高速航行時には船体4
が水面を高い位置で滑走し、船体4と水との接触面積が
減少した状態で、水面上でウオータージェットの噴射が
おこなわれるので、保針性が更に低下する。第4の問題
は、メイテナンスに関し、ダクト3は屈曲しており、特
に第14図の例ではダクト3の全長が長く、ポンプ形成
部にはインペラ26及び回転駆動軸27等の可動部分が
組み込まれているのでメインテナンスが厄介で、航行中
に異物が流入するとインペラ26等が損傷するためダク
ト3の吸入口1には、ごみよけ網等を設けなければなら
ず、更に高速艇においては、ポンプの高速化の要求か
ら、複数のインペラ26、固定翼等が組み込まれて構造
が複雑となるので、メインテナンスが大変である。この
発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので
あり、推進効率及び高速性能を向上させ、どのような船
型にも対応でき、船体の保針性能を高め、メインテナン
スの容易な船舶用推進装置を提供することを目的として
いる。 〔課題を解決するための手段〕この発明は、吸入口と吐
出口を有する直線状のダクトが、船体の水中適所に設け
られ、該ダクト内部に前記吐出口へ向けて噴出口が設け
られ、この噴出口の内部には、圧力水噴射口と、圧縮空
気噴射口とが設けられており、船内には、前記圧力水噴
射口へ高圧水を送る高圧ポンプと、前記圧縮空気噴射口
へ圧縮空気を送る圧縮空気発生手段とが設けられたもの
である。 又、前記ダクトの吐出口外周に更に大きな断
面を有する第2ダクトが、ダクトと同心状に重ねて設け
られ、該重なり部分によって流路が形成されており、第
2ダクトはダクトに固定又はスライド可能に取り付けら
れたものである。 〔作用〕この発明によれば、船体の水中適所に設けられ
たダクトの流入口から流入した水に、船内の高圧ポンプ
と圧縮空気発生手段から供給される高圧水と圧縮空気
が、ダクト内に設けられた噴出口からダクト吐出口へ向
けて高速で噴射され、この高速噴流が前記ダクト流入水
に作用して、ダクト内全体に水流を生じさせ、この水流
が、吐出口から噴射されることによって推進力が得られ
る。 又、ダクト吐出口外周に設けられた第2ダクトの
流路にダクト外周の水流を取り込み、この水流によって
ダクト吐出口から噴射された噴射流のエネルギーの一部
を回収すると共に、この噴射流の流速が調整される。 〔実施例〕この発明の実施例を図面を参照しながら説明
する。第1図〜第4図は、この発明の第1実施例を示し
ている。船体4には、推進装置13が、ストラット14
によって取り付けられており、船内には、主機関15で
駆動される高圧ポンプ8が設けられている。船底に設け
られた取水口16より取り入れられた水は、高圧ポンプ
8によって高圧水となって、圧力水配管17を通じて推
進装置13のダクト3内に配置されている複数の圧力水
噴射口6に送られる。 一方、船内に設けられた圧縮空
気発生手段9によって圧縮された空気は、圧縮空気配管
18を通じて前記圧力水噴射口6と、それぞれ対をなす
圧縮空気噴射口7に送られる。尚、取水口16は、高速
航行時においても水面下となる位置、例えば船底又はス
トラット14等にごみの流入を阻止するごみよけ網等と
共に設け、この取水口16と、高圧ポンプ8との間には
水室を設けて、船体4の動揺や、大きな波の谷間によっ
て取水口16から吸い込まれた空気を気水分離し、更に
は、水と共に流入した小さなごみをストレーナーで除去
して水のみが高圧ポンプ8に吸引されるようにするとよ
い。 又、圧縮空気発生手段9は、主機関15又は補機
によって空気圧縮機を駆動して得られるが、他の方法と
して、主機関15の排気ガスを利用するか、若しくは主
機関15がガスタービンである場合には、圧縮機の出口
あるいは途中段から直接圧縮空気を取り出して使用して
もよい。第3図には、圧力水噴射口6及び圧縮空気噴射
口7の詳細が示されている。圧力水配管17を通じて送
られてきた圧力水は、ダクト断面内部を周回する圧力水
室19を経由して、各々圧力水噴射口6に供給される。
圧縮空気配管18を通じて送られてきた圧縮空気は、
圧縮空気連通管20によって各々圧縮空気噴射口7に供
給される。ウオータージェットに関して、高速の噴射水
が水中で噴射されると、水の抵抗によって空気中に噴射
させた場合に比べて急激に減衰して勢いを失うが、噴射
水の周りを空気でつつんだ噴流とすることによって空気
中で噴射されたと同様な効果を得られることが知られて
いる。 本実施例においては、第3図及び第4図に示す
ように圧力水噴射口6の外周に該噴射口6と同心にリン
グ状の圧縮空気噴射口7を設けて、高圧水噴流を圧縮空
気流でつつみこんで噴射させるようにしている。 この
圧力水噴射口6と圧縮空気噴射口7は、噴出口5の内部
に設けられており、噴出口5は、ダクト3内に吐出口2
へ向けて設けられている。従って、噴出口5から噴射さ
れる高圧水と、圧縮空気とからなる高速噴流は、急激に
減速することなく、ダクト3内を吐出口2へ向かって突
走することとなる。 高速噴流は、ダクト3内の水に作
用して、ダクト3内全体に水流を生じさせ、この水流
が、吐出口2から噴射されることによって推力が得られ
る。 このとき、圧縮空気流は、高速噴流と噴出口5及
びダクト3内面との間に気相膜を形成して、高速噴流と
噴出口5及びダクト3内面とに生じる摩擦抵抗を減少さ
せ、更に気相膜は吐出口2から噴射される水流をもつつ
んで該水流の噴射速度の急激な減速を防止して、推進効
率を向上させる。 航行中は、ダクト吸入口1に航行速
度に相対する速度の水の動圧が生じ、ラム作用によって
ダクト3前面の水が吸入口1からダクト3内に押し込ま
れることとなる。ダクト3の作用を第2図によって説明
すると、ダクト3内の形状(断面積)の変化によって、
ダクトA部分で流入水が流速を高め、B部分(ディフュ
ーザー)で流入水と高速噴流の混合により運動量の交換
が行なわれ、速度エネルギーが圧力エネルギーに変換さ
れながら圧力を高めた混合水流となり、C部分(ノズ
ル)で混合水流が増速されて吐出口2から噴射され、そ
の反作用によってウオータージェット推進力が得られ
る。以上のことから本実施例の船舶用推進装置は、ダク
ト3の吸入口1から吐出口2まで直線状で、ダクト3が
短く、内部に突出部がなく、圧縮空気流によってダクト
3内面と、水流との間に生じる摩擦抵抗を減少させ、更
には、航走によって生ずる動圧を推進力に有効に利用し
ているので、高い推進効率を得ることができる。 従来
のウオータージェット推進装置はインペラの高回転によ
るキャビテーションの発生、インペラ回転駆動軸の高回
転による軸受け及び封水部の摩耗及び軸スラストの増大
によるスラスト軸受けの耐久性等によって高速性能に機
械的な限界を生じるが、本発明のウオータージェット推
進装置によれば、高圧流体によってダクト流入水を駆動
することにより、以上のごとき機械的性能の限界から解
放され、更には、圧縮空気流によってキャビテーション
の発生をなくすことにより、水中での高圧水の噴射速度
の限界からも解放されるため、所望のウオータージェッ
ト噴射速度を得ることが可能となるので、高速航行用の
船舶に、高速性能に優れた推進効率の高いウオータージ
ェット推進装置を提供することができる。ダクト3内に
は、インペラ等の機械的可動部がないので軽量で、重量
当たり推力が大きいため高速艇に適しており、構造が単
純で、ダクト3内部に機械的な突出物がないので、航行
中の異物の流入による損傷もなく、メインテナンスの容
易な推進装置とすることができる。又、推進力の特性に
関しては、ダクト3の断面形状の設計によって、所望の
推力特性を得ることが可能であり、例えば、高速艇で
は、流入水の流速が速いため流入水と高速噴流との流速
比が低くなるので、ダクト3の断面積変化量を少なくし
て、滑らかで直線的な形状とし、低速で大きな推進力を
必要とする船舶用としては、流入水の流速が低く前記流
速比が高くなるので、ダクト3のA部分の断面積変化量
を大きくして流入水の流速を上げることで流速比を低く
し、ダクト3のB部分(ディフューザー)を長くし、吐
出口2の口径を大きくして、吐出口2からの噴射流が低
速で高圧の特性を有する推進装置とすることができる。
更に、低速での推進効率を高くするために、噴射口をダ
クト吐出口2方向に且つ、ダクト軸線を含む仮想平面に
関して、任意の角度をもって設けることにより、噴射口
から噴射される高速噴流は、ダクト3内において旋回す
ることとなり、ダクト3内に渦流を発生させ、ダクト軸
線に対する流速を低くすると共に、吸入口1にも渦が形
成されて流入水が吸引されることとなり、動圧が低い低
速域において大きな推力特性を得ることができるので、
低速航行で、大推進力が要求される船舶に適したウオー
タージェット推進装置とすることができる。第5図は、
この発明の第2実施例を示している。本実施例は、ダク
ト3の吐出口2に該ダクト3より大きな断面を有する第
2ダクト10が、支持板21によってダクト3と同心状
に任意の長さだけ重ねて取り付けられ、この重なり部分
のダクト3外周面と第2ダクト10内周面との間に複数
の前記支持板21が、ダクト軸と平行に設けられること
によって、ダクト3外周面と第2ダクト10内周面との
間に各々支持板21によって区切られたダクト軸方向の
流路11を形成している。 第2ダクト10は、前記重
なり部分から更にダクト吐出口2より後方に任意の長さ
だけ延ばされており、後方にいくほど第2ダクト10断
面積が減少してダクト軸心側に絞られた形状となってい
る。ダクト吐出口2から噴射された噴射流は、吐出口2
の後方にその周囲の水をせん断、誘引して伴流を起こ
し、拡散しながら大きな運動エネルギーを持った流れを
生じさせる。 第1実施例では、この吐出口2後方の水
の運動エネルギーは全く利用されていなかった。 本実
施例では、航走によって生じるダクト3外周の水流を第
2ダクト10の流路11に取り込み、この水流がダクト
吐出口2からの噴射流に最適な角度で合流して伴流とな
るように第2ダクト10で整流し、吐出口2後方の第2
ダクト10部分によって前記運動エネルギーの一部を回
収することにより、推進効率を向上させることができ
る。ウオータージェット推進装置は、高速航行時に噴射
流が最適条件となるように設定されており、通常、低速
時には高速時に比べて推進効率が低いものとなる。これ
は、推進効率が、速度比(=噴射流速/船艇速度)によ
って変化するもので、一般的に、高速艇は高速航行時に
推進効率が、最高となるように設定されるため低速航行
時には、速度比が高くなり、推進効率が低下する。 本
実施例においては、吐出口2から噴射された噴射流は、
第2ダクト流路11からの水流がダクト軸心に向かって
合流してくるので、高速航行時には、速度の高い水の合
流によって第5図の一点鎖線d1に示すように噴射流が
絞られて噴射されている。低速航行時には、流路11か
ら流れ込む水も低い流速で噴射流に合流することとな
り、噴射流は第5図の一点鎖線d2に示すごとく広がっ
て断面積が増大するので、噴射流の流速が低くなる。従
って、従来のウオータージェット推進装置は、船艇速度
が低い時には速度比が高くなるが、本実施例のウオータ
ージェット推進装置では、船艇速度が低い場合には、噴
射流の流速が第2ダクト10の作用によって低下し、速
度比が高くならないので、低速航行での推進効率を向上
させることができる。第6図及び第7図は、この発明の
第3実施例を示している。本実施例は、前記第2実施例
の第2ダクト10が、ダクト3と同軸にスライド可能に
取り付けられた例である。第7図は、第2ダクト10の
取り付け部分を示しており、第2ダクト10の支持板2
1aの凹部が、支持板21bの凸部にスライド可能には
め込まれており、第2ダクト10は、第6図の一点鎖線
10’で示されるように、ダクト3と同軸に後方にスラ
イドさせることができる。 第2ダクト10のスライド
駆動手段12は、ダクト3に設けられた油圧駆動装置2
2とロッド23による油圧式とするか、又は、駆動モー
ターとギア装置による電動式としてもよく、この油圧駆
動装置22に接続された船内の第2ダクト制御装置(図
示せず)を操作して、第2ダクト10を任意にスライド
させることができる。 第2ダクト10が後方にスライ
ドされると、ダクト吐出口2からの噴射流をダクト軸心
側に絞っていた第2ダクト10の後端10’が後方に移
動するため噴射流が第6図の一点鎖線d2、d3に示さ
れるごとく変化して、噴射流の断面積が増大するので、
噴射流の流速を低下させることができる。 第2実施例
では、船艇速度によって変わる推進効率を、船艇速度に
相対するダクト3外周の水流を利用することにより、噴
射流の断面積を変えて調整していたが、本実施例では、
第2ダクト10を後方へスライドさせることによって、
噴射流の断面積を更に大きくすることができるので、第
2実施例より広範囲の船艇速度域で高い推進効率を得る
ことができるだけでなく、船艇速度によらず任意に噴射
流を調整して、航走状況に適した推進効率を得ることが
できる。例えば、水中翼船が船体4を加速して水面から
浮上させる時には、船体4が浮上するまで船体4に対す
る水の抵抗が大きく、船艇速度が上がるまで加速のため
に最大の推進力を必要とするが、従来のウオータージェ
ット推進装置は、高速航行時に推進効率が最高となるよ
うに設定されているので、このような場合には、大変不
利で、推進力にかなり余裕のある推進装置が搭載される
ことになる。 本実施例の推進装置では、このような場
合に第2ダクト10を後方にスライドすることによっ
て、船艇速度が低くても大きな推進力が得られるため短
時間の加速で船体4を浮上させることができ、高速航行
時に不必要な大型の推進装置を搭載せずにすむので、船
艇が軽量化されて、更に高速航行に有利となる。尚、第
2ダクト10のスライド駆動は、航走状況によって自動
的に行なわれるように、船艇速度検出装置と、主機関出
力制御装置と、ダクト吸入口1及び吐出口2の動圧セン
サーとからの各々出力信号が、各航走状況をプログラム
された演算装置に入力され、主機関の出力制御装置と連
動して、船内の前記第2ダクト制御装置が演算装置によ
ってプログラム制御されることにより、第2ダクト10
のスライド量が自動的に最適化される操船装置とするこ
とが好ましい。第8図は、この発明の第4実施例を示し
ている。本実施例は、小型船舶に用いるため小型化され
た推進装置で、噴出口5がダクト3の軸心に一箇所設け
られた例であり、ストラット14の一部が、ダクト3の
内部へ軸心まで延長され、この延長部分に噴出口5が、
ダクト中心軸と同心に吐出口2へ向けて設けられてい
る。 従って、ダクト3自体の断面を小さくでき、小
型、軽量で構造の簡単な推進装置とすることができる。
又、ダクト3内の適当な箇所で、ダクト内周方向に任
意の間隔で小孔を設けて、該小孔に圧縮空気を供給し、
ダクト3内面と、ダクト3内の水流との間に気相膜を形
成させて、水流の摩擦抵抗を減少させるようにしてもよ
い。 第8図は、船外機として船体4に取り付けた状態
を示しており、推進装置13は、船尾にストラット14
前端部を垂直方向を軸として回動可能に取り付けられて
おり、推進装置13を回動させることによって船体4の
推進方向を変えることができ、小型、軽量であるので、
船尾から取り外して船内に格納することもできる。 圧
力水配管17及び圧縮空気配管18に高圧ホースを用い
て該ホースの任意の箇所でカプラー接続しておけば、ホ
ースは簡単に着脱できるので、推進装置13を船体4か
ら取り外しておくこともでき、推進装置13の構造が簡
単であるからメインテナンスも容易である。第9図及び
第10図は、この発明の第5実施例を示している。本実
施例は、従来のウオータージェット推進装置と同様に浅
喫水で航行できる船舶に用いるため、ストラットを用い
ず、ダクト3を直接船体4に取り付けた例であり、船尾
部に、主機関15、高圧ポンプ8、空気圧縮機等が設け
られ、船尾部の船腹に推進装置13が取り付けられてい
る。 推進装置13はその下端部と、船底とが略同水深
の位置に取り付けられているため、水深の浅い水域でも
航行が可能である。 推進装置13と、主機関15の配
置は、従来のウオータージェット推進装置では、第13
図のごとく直線状に船体4の前後方向に直列配置される
が、本発明のウオータージェット推進装置では、主機関
15からの動力伝達に高圧流体を用いているので、本実
施例のごとく並列に配置する等、船型に合わせて自由に
配置ができ、機関室を小さくして、船内の有効スペース
を広くすることができる。 尚、ダクト3と船体4との
取り付け部分の水流の抵抗を減少させるため、ダクト3
と船体4を一体に成型して滑らかな船型となるようにす
るとよい。第11図及び第12図は、この発明の第6実
施例を示している。本実施例は、SES(水面効果艇)
に本発明のウオータージェット推進装置を用いた例であ
り、SESは、第11図の如く船体側壁24と前後のシ
ール25に囲まれた船底下部に空気を送りこんで、船底
と水面の間に空気層を形成させ、摩擦抵抗を減少させて
他の船舶より高速で航行できる。第12図は、高速航行
時のSESの横断面を示しており、空気圧によって船体
4が浮上して、船体側壁24の下端部が僅かに水没して
いるのみとなるので、水の抵抗が少なくて高速を実現さ
せることができる。 一方、水と船体4との接触面積が
減少することによって船の保針性が低下することとな
る。 しかし、図示のごとく本発明のウオータージェッ
ト推進装置を船体側壁24の下端部に設けると、ダクト
3は水中で進行方向に水平に直進するので、保針性能が
向上し、特に船体4の縦揺れに対して、有効な制御作用
をなすことができる。 従来のウオータージェット推進
装置を用いると、SESは非常に高速のためダクト3の
屈曲部やダクト長さによる抵抗が大きく、推進効率を低
下させ高速性能を向上させることが困難となる。 本発
明のウオータージェット推進装置では、ダクト3の吸入
口1から吐出口2まで直線状で、ダクト3が短く、内部
に突出部がなく、圧縮空気流によってダクト3内面と、
水流との間に気相膜を形成させて、ダクト3と、水流と
の摩擦抵抗を減少させるので、ダクト3による抵抗損失
が極小化されると共に、航走により生ずる動圧を有効に
利用しているので、高速時の推進効率が高く、高速性能
を向上させることができる。 尚、超高速艇では、ダク
ト3外周に空気孔、又はスリット状の空気口を適当な間
隔で設けて、空気を流すことにより、ダクト3の外部に
も気相膜を形成させて更に水の摩擦抵抗を低減させるよ
うにしてもよい。本発明のウオータージェット推進装置
は、高圧流体によってダクト流入水を駆動しているの
で、ダクト3内には、インペラ等の機械的可動部がな
く、従って機械的性能の限界がなく、更には、圧縮空気
流によってキャビテーションの発生をなくすことによ
り、水中での高圧水の噴射速度の限界からも解放される
ため、所望のウオータージェット噴射速度を得ることが
可能となるので、SESに、特に高速性能に優れた推進
効率の高いウオータージェット推進装置を提供すること
ができる。 〔発明の効果〕ダクトに屈曲部がなく、ダクトの吸入口
から吐出口まで直線状で、ダクトが短く、内部に機械的
な突出部がなく、圧縮空気流によってダクト内面と、水
流との間に気相膜を形成させて、ダクトと、水流との摩
擦抵抗を減少させるので、ダクトによる抵抗損失が極小
化され、推進効率を向上することができる。 航走によ
り生ずる動圧を有効に利用しているので、高速時の推進
効率が飛躍的に改善されるため、高速航行に大変有利で
ある。従来のウオータージェット推進装置はインペラの
高回転によるキャビテーションの発生、インペラ駆動軸
の高回転による軸受け及び封水部の摩耗及び軸スラスト
の増大によるスラスト軸受けの耐久性等によって高速性
能に機械的な限界を生じるが、本発明のウオータージェ
ット推進装置によれば、高圧流体によってダクト流入水
を駆動することにより、以上のごとき機械的性能の限界
から解放され、更には、圧縮空気流によってキャビテー
ションの発生をなくすことにより、水中での高圧水の噴
射速度の限界からも解放されるため、所望のウオーター
ジェット噴射速度を得ることが可能となるので、高速航
行用の船舶に、高速性能に優れた推進効率の高いウオー
タージェット推進装置を提供することができる。ダクト
内には、インペラ等の機械的可動部がないので軽量で、
重量当たり推力が大きいため高速艇に適しており、構造
が単純で、ダクト内部に機械的な突出物がないので、航
行中の異物の流入による損傷もなく、メインテナンスの
容易な推進装置とすることができる。 水中でのウオー
タージェット噴射により、従来のように水面上でウオー
タージェットを噴射するのに比べて、ダクト外周の水流
も第2ダクトによって推進力として利用できるので、推
進効率を更に高めることができる。主機関からの動力伝
達に高圧流体を利用しているので、機関室及び推進装置
の配置が自由で、どの様な船型にも対応することができ
る。 高速航行時に船体の位置が高くなって船体と、水
との接触面積が減少しても、ダクトは水中で進行方向に
水平に直進するので、保針性能が向上し、特に船体の縦
揺れに対して、有効な制御作用をなすことができる。
又、水中でのウオータージェット噴射により騒音が低減
され、周囲の船舶への水飛沫が生じない。更に、本発明
によれば、ダクトの断面形状及び噴射口の角度の設計に
より、船舶の用途によって、所望の船速性能を得ること
ができ、低速で大きな推進力を必要とする船舶の推進装
置としても用いることができる。
【図面の簡単な説明】 図面はこの発明の実施例を示し、第1図は第1実施例を
示す側断面図、第2図は第1実施例を示す断面図、第3
図は第1実施例を示す部分断面詳細図、第4図は第1実
施例を示すa−a断面図である。 第5図は第2実施例
を示す断面図、第6図は第3実施例を示す断面図、第7
図は第3実施例を示すb−b部分断面詳細図である。第
8図は第4実施例を示す断面図、第9図は第5実施例を
示す部分側面図、第10図は第5実施例を示す後面図で
ある。 第11図は第6実施例を示す側断面図、第12
図は第6実施例を示す横断面図である。 第13図は従
来のウオータージェット推進船を示す側断面図、第14
図は従来のウオータージェット推進水中翼船を示す側断
面図である。 1・・・吸入口、 2・・・吐出口、 3・・・ダク
ト、 4・・・船体、5・・・噴出口、 6・・・圧力
水噴射口、 7・・・圧縮空気噴射口、 8・・・高圧
ポンプ、 9・・・圧縮空気発生手段、 10・・・第
2ダクト、 11・・・流路、 12・・・スライド駆
動手段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.吸入口と吐出口を有する直線状のダクトが、船体の
    水中適所に設けられ、該ダクト内部に前記吐出口へ向け
    て噴出口が設けられ、この噴出口の内部には、圧力水噴
    射口と、圧縮空気噴射口とが設けられており、船内に
    は、前記圧力水噴射口へ高圧水を送る高圧ポンプと、前
    記圧縮空気噴射口へ圧縮空気を送る圧縮空気発生手段と
    が設けられていることを特徴とする船舶用推進装置。 2.ダクトの吐出口外周に更に大きな断面を有する第2
    ダクトが、前記ダクトと同心状に重ねて設けられ、該重
    なり部分によって流路が形成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の船舶用推進装置。 3.ダクトの吐出口外周に、第2ダクトがダクトと同軸
    にスライド可能に取り付けられ、第2ダクトに連結され
    たスライド駆動手段がダクトに設けられていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の船舶
    用推進装置。
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