JPH0616173A - ウォータージェット推進船 - Google Patents

ウォータージェット推進船

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JPH0616173A
JPH0616173A JP19764092A JP19764092A JPH0616173A JP H0616173 A JPH0616173 A JP H0616173A JP 19764092 A JP19764092 A JP 19764092A JP 19764092 A JP19764092 A JP 19764092A JP H0616173 A JPH0616173 A JP H0616173A
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JP
Japan
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pod
water
water jet
jet propulsion
strut
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Chiharu Kawakita
千春 川北
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 船体から水面下へ突設されたストラットの下
端部に、前後方向へ延在するポッドをそなえるととも
に、同ポッドの前端に開口する取水口からウォータージ
ェット用ポンプへ取水するようにしたウォータージェッ
ト推進船において、ポッド前端部外面に沿う部分でキャ
ビテーションの発生を防止しようとするものである。 【構成】 前端に取水口1を有するポッド2の前端部の
少なくとも下部の縦断面形状が、取水口1の外縁から後
方へ向かいしだいに隆起し最大隆起点を経由して低下す
る凸弯曲状の外形7をもつように形成されたことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポッド式取水口をそな
えたウォータージェット推進船に関し、特に前端に取水
口を有するポッドの形状を改善したウォータージェット
推進船に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のウォータージェット推進船として
は図13に示すようなものがあり、船体5から水面下へ突
設された船尾ストラット6の下端部にポッド2が結合さ
れ、同ポッド2は前後方向に延在するように設けられ
て、同ポッドの前端には取水口1が形成されている。そ
して、吸込管路4が、取水口1からストラット6内を通
り船尾のウォータージェット推進用ポンプ3に接続され
ている。また、ストラット6は船首部船底下にも突設さ
れ、船首部および船尾部の各ストラット6の下端部に
は、ポッド2を介して図示しない水中翼が設けられてい
て、ポンプ3から後方へ噴出されるウォータージェット
により船体5が前進するのに伴い、上記水中翼の揚力に
て船体5の浮上が行なわれるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、船尾部のポ
ッド2は、図14および図15に示すように、同ポッド2の
前端のほぼ全面にわたり取水口1が形成されていて、同
取水口1から後方へ向かって延在するポッド2の外周面
は単なる角筒面になっているので、図16に示すように、
取水口1からやや後方までのポッド外周面には、船体の
航走中にキャビテーション9を発生して、キャビテーシ
ョンエロージョンを生じたり、船体振動を生じたりする
という問題点がある。これは船体の高速航走時には相対
的な水の流れの速度が大きいため、これに伴いポッド2
の前端部外面に沿う水流の速度も増大して、図17に示す
ごとく負の圧力がキャビテーションの発生する限界レベ
ル以上になるからである。そして、このようなキャビテ
ーションの現象は、ポッド2の下面で発生しやすいとい
う傾向がある。
【0004】本発明は、上述の問題点の解消をはかろう
とするもので、前端に取水口を有するポッドの前端部外
面に沿って局部的に水流の速度が増大するのを、少なく
ともポッド下面で抑制することにより、その部分でのキ
ャビテーションの発生を的確に防止できるようにした、
ウォータージェット推進船を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のウォータージェット推進船は、船体から水
面下へ突設されたストラットと、同ストラットの下端部
に支持されて前後方向に延在するポッドと、同ポッドの
前端のほぼ全面にわたって形成された取水口と、同取水
口から上記ストラット内を経由して船尾のウォータージ
ェット推進用ポンプに接続された吸込管路とをそなえ、
上記取水口の外縁から上記ポッドの前端部外面に沿い後
方へ向かう流れを減速させてキャビテーションの発生を
防止すべく、上記ポッドの前端部の少なくとも下部の縦
断面形状が、上記取水口の外縁から後方ヘ向かいしだい
に外方へ隆起し最大隆起点を経由して低下する凸弯曲状
の外形をもつように形成されたことを特徴としている。
【0006】また、本発明のウォータージェット推進船
は、上記ポッドが、その前端部に上記凸弯曲状の外形を
もつ着脱可能のカバーをそなえていることを特徴として
いる。
【0007】
【作用】上述の本発明のウォータージェット推進船で
は、航走時にキャビテーションを起こしやすい取水口下
縁からポッド前端部下面に沿う部分で、凸弯曲状の外形
を有しているので、上記の部分に沿う水の流れが、船体
の高速航走に伴って流速を増加しようとするのを抑制さ
れるようになり、これにより上記の部分におけるキャビ
テーションの発生が防止される。また、上記凸弯曲状の
外形を有するカバーをポッドに着脱可能に設ける場合
も、同様の作用が行なわれる。
【0008】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明すると、図1は本発明の第1実施例としてのウォータ
ージェット推進船を示す側面図、図2は図1のウォータ
ージェット推進船の取水口を有するポッド前端部の縦断
面図、図3は図2のA−A矢視横断面図、図4は図3に
対応させてそのポッドの変形例を示す横断面図である。
【0009】図1〜3に示すように、船体5の船首部お
よび船尾部からそれぞれストラット6が水面下へ突設さ
れており、船首部のストラット6の下端部にポッド2を
介して水中翼が設けられるほか、船尾部のストラット6
の下端部にも同ストラット6に支持されて前後方向に延
在するポッド2を介して水中翼が設けられている。ま
た、ポッド2の前端のほぼ全面にわたって取水口1が形
成され、同取水口1からストラット6内を経由して船尾
のウォータージェット推進用ポンプ3に接続された吸込
管路4が装備されている。この第1実施例では、ポンプ
2の前端部の縦断面形状が、図2に示すように、取水口
1の外縁から後方へ向かいしだいに外方へ隆起し最大隆
起点を経由して低下する凸弯曲状の外形7をもつように
形成されている。
【0010】本実施例のウォータージェット推進船は上
述のような構成を有しているので、ポンプ3の作動によ
り取水口1から取入れた海水を加速して船尾後方へウォ
ータージェットとして噴出すると、この船舶は各ストラ
ット6の下端の水中翼の作用で水面上方に船体5が浮上
し、高速で航走できるようになる。このような航走状態
において、取水口1の外縁からポンプ前端部の外面に沿
う部分で凸弯曲状の外形7が形成されてるいため、上記
の部分に沿う水の流れが、船体の高速航走に伴って流速
を増加しようとするのを抑制されるようになり、これに
より上記の部分におけるキャビテーションの発生が防止
されるようになる。すなわち、図5に示す凸弯曲形状の
外形7を有するポッド2の前端の取水口1への海水の流
れに対応して、図6に示すように、ポッド外板表面に沿
う負の圧力の分布が形成されるが、キャビテーションの
発生する負の圧力には到達せず、したがってキャビテー
ションの発生が防止されるのである。
【0011】実験の結果によれば、ポッド2の前端部外
面における凸弯曲状の外形7については、図18に示すよ
うに、最大隆起点7aと取水口1の端縁とを結んだ線a
と、取水口1の内側の輪郭線bとのなす角をα(degre
e)とし、また取水口1における平均流速Vsと船速Uと
の比を流入速度比I.V.Rとするとき、最大隆起点7a
における突出量が、角度αに関して[数1]式で表す範
囲にあるとき、図19に示すように、キャビテーションの
発生を抑制する効果が最も大きくなる。 船速Uとしては、この船の巡航速度が用いられ、また、
この巡航速度にて航行するのに必要なジェット水量と取
水口の面積との比によりVsが決定される。なお、[数
1]式における中央項の(40−α)/I.V.Rが、20
以上で40以下の範囲にある場合も、かなりの効果を得る
ことが実験により判明しており、従来のキャビテーショ
ン性能のレベルでは上記中央項が45以上になっている。
【0012】上述のごとく、本実施例のウォータージェ
ット推進船ではポッド2の前端部外面の形状について改
良を施すことにより効率よくキャビテーションの発生が
抑制されるので、ポッド2におけるキャビテーションエ
ロージョンも生じなくなり、また船体振動の問題も解消
されるようになる。さらに、本実施例のごとく凸弯曲状
の外形7が、最大隆起点7aを経由してから低下して厚
さを減じるようになっているので、ポッド2の重量が大
幅に増加するのを抑制できるようになる利点もある。
【0013】図4は図3に対応させてポッド2の変形例
を示すもので、ポッド2の縦断面形状では図2と同様に
形成されながら、正面形状も凸弯曲した外面7をもつよ
うに形成されている。そして、この変形例の場合も、前
述の図1〜3の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。また、図7,8は、本発明の第2実施例としての
ウォータージェット推進船を示すもので、図7はポッド
前端部の縦断面図、図8は図7のB−B矢視横断面図で
あり、ポッド2の前端部における縦断面の形状が、キャ
ビテーションを起こしやすいポッド2の前端部下面にお
いてのみ、その縦断面が凸弯曲状の外形7を有してい
る。
【0014】これにより、従来の場合に比べてポッド2
の僅かな形状変化をもたらすだけで、キャビテーション
の発生を効率よく抑制することができる。図9に示す変
形例では、図8に示すポッド2の形状を外形7の部分で
正面からみても凸弯曲させているが、この場合も同様の
作用効果を得ることができる。さらに、図10(ポッド縦
断面図)および図11(図10のC−C矢視横断面図)に示
す本発明の第3実施例では、前述の第1実施例における
ポッド2が凸弯曲状の外形7を直接そなえているのに対
し、ポッド2がカバー8を介し間接的に凸弯曲状の外形
をそなえている。
【0015】このように、ポッド2が、その前端部に凸
弯曲状の外形をもつカバー8を着脱可能にそなえること
により、第1実施例と同様の作用効果が得られるほか、
凸弯曲状の外形をもたない従来の既存のウォータージェ
ット推進船におけるポッドにも、上述のカバー8を嵌合
させることにより本発明を容易に適用できるようになる
利点がある。なお、図12は、図4の変形例について、カ
バー方式を採用した場合を示しており、この場合も、図
10,11の実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【0016】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明のウォー
タージェット推進船によれば、次のような効果ないし利
点が得られる。 (1) 航走時にキャビテーションを起こしやすい取水口の
少なくとも下縁からポッド前端部下面に沿う部分の縦断
面形状が、凸弯曲状の外形をそなえているので、上記の
部分に沿う水の流れが、船体の高速航走に伴って流速を
増加しようとするのを抑制されるようになり、これによ
り上記の部分におけるキャビテーションの発生が防止さ
れる。 (2) 上記縦断面形状が、最大隆起点を経由してから低下
するように形成されているので、上記凸弯曲状の外面の
形成によるポッドの重量増加を極力抑制することができ
る。 (3) 上記(1)項により、ポッド前端部の外面におけるキ
ャビテーションエロージョンの発生や船体振動の問題が
解消されるようになる。 (4) 凸弯曲状の外形を有するカバーを上記ポッドに着脱
可能に設けることにより、上記(1)〜(3)項と同様の効果
が得られるほか、凸弯曲状の外形をもたない従来の既存
のウォータージェット推進船におけるポッドにも、凸弯
曲状の外形を有する上記カバーを嵌合させることによ
り、本発明を容易に適用できるようになる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例としてのウォータージェッ
ト推進船を示す側面図である。
【図2】図1のウォータージェット推進船のポッド前端
部の縦断面図である。
【図3】図2のA−A矢視横断面図である。
【図4】図3に対応させてポッドの変形例を示す横断面
図である。
【図5】図2のポッド前端の取水口へ流入する水の流れ
を示す説明図である。
【図6】図5に対応させてポッド前端部外面に沿う負の
圧力の分布を示すグラフである。
【図7】本発明の第2実施例としてのウォータージェッ
ト推進船におけるポッド前端部の縦断面図である。
【図8】図7のB−B矢視横断面図である。
【図9】図8に対応させてポッドの変形例を示す横断面
図である。
【図10】本発明の第3実施例としてのウォータージェッ
ト推進船におけるポッド前端部の縦断面図である。
【図11】図10のC−C矢視横断面図である。
【図12】図11に対応させてポッドの変形例を示す横断面
図である。
【図13】従来のウォータージェット推進船の側面図であ
る。
【図14】図13のウォータージェット推進船における船尾
部ストラットおよび取水口付きポッドの側面図である。
【図15】図13のウォータージェット推進船における船尾
部ストラットおよび取水口付きポッドの船尾部ストラッ
トおよび取水口の正面図である。
【図16】図13のウォータージェット推進船における船尾
部ストラットおよび取水口付きポッドのポッド前端の取
水口へ流入する水の流れおよびキャビテーション発生状
態を示す説明図である。
【図17】図16に対応させてポッド前端部外面に沿う負の
圧力の分布を示すグラフである。
【図18】本発明のウォータージェット推進船のポッド前
端部における凸弯曲状に外面の最適例を示す説明図であ
る。
【図19】図18の最適例におけるキャビテーション性能を
示すグラフである。
【符号の説明】
1 取水口 2 ポッド 3 ウォータージェット用ポッド 4 吸込管路 5 船体 6 ストラット 7 凸弯曲状の外形 7a 最大隆起点 8 カバー 9 キャビテーション

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体から水面下へ突設されたストラット
    と、同ストラットの下端部に支持されて前後方向に延在
    するポッドと、同ポッドの前端のほぼ全面にわたって形
    成された取水口と、同取水口から上記ストラット内を経
    由して船尾のウォータージェット推進用ポンプに接続さ
    れた吸込管路とをそなえ、上記取水口の外縁から上記ポ
    ッドの前端部外面に沿い後方へ向かう流れを減速させて
    キャビテーションの発生を防止すべく、上記ポッドの前
    端部の少なくとも下部の縦断面形状が、上記取水口の外
    縁から後方ヘ向かいしだいに外方へ隆起し最大隆起点を
    経由して低下する凸弯曲状の外形をもつように形成され
    たことを特徴とする、ウォータージェット推進船。
  2. 【請求項2】 上記ポッドが、その前端部に上記凸弯曲
    状の外形をもつ着脱可能のカバーをそなえていることを
    特徴とする、請求項1に記載のウォータージェット推進
    船。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021054139A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 三菱造船株式会社 水中翼船のストラット、及び水中翼船

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4912593A (ja) * 1972-03-20 1974-02-04
JP3118896U (ja) * 2005-03-23 2006-02-09 フェイ ファン ユー 移動式バッテリ充電パック

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