JPH0635918Y2 - 舵に配設したフィンの形状 - Google Patents
舵に配設したフィンの形状Info
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- JPH0635918Y2 JPH0635918Y2 JP10689688U JP10689688U JPH0635918Y2 JP H0635918 Y2 JPH0635918 Y2 JP H0635918Y2 JP 10689688 U JP10689688 U JP 10689688U JP 10689688 U JP10689688 U JP 10689688U JP H0635918 Y2 JPH0635918 Y2 JP H0635918Y2
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- fin
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- fins
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、船舶の推進効率を向上させるため、舵に取り
付けられるフィンの形状に関する。
付けられるフィンの形状に関する。
［従来の技術］ 船舶の推進効率を向上させる一手段として、舵中心線に
対して対称にフィンを舵板より張り出して取り付け、プ
ロペラ後流の回転エネルギーを回収して推力に変換させ
るものは従来より色々と提案されており、本考案に類似
の作用を利用するものとして、例えば、特開昭47−1589
5,特開昭48−24494がある。これらの従来技術において
は、プロペラ後流の回転エネルギーを推力として回収す
る原理は紹介されているが、フィンの平面形状、フィン
前縁と舵との相対位置等についての記述が無く、プロペ
ラ後流エネルギーを推力に変換する有効なフィン形状に
関する具体的な記述が見られない。例えば、特開昭47−
15895においては、舵の上下方向長さの中央付近に、舵
の左右舷で逆の迎角を持つヒレを付けることによってプ
ロペラ後流の回転エネルギーを回収しようとすることに
関する記述のみしかなく、特開昭48−24494について
は、フィンが舵を作動させる舵柱に取り付けられている
こと、フィンの迎角の変更装置に関する記述があるのみ
である。
対して対称にフィンを舵板より張り出して取り付け、プ
ロペラ後流の回転エネルギーを回収して推力に変換させ
るものは従来より色々と提案されており、本考案に類似
の作用を利用するものとして、例えば、特開昭47−1589
5,特開昭48−24494がある。これらの従来技術において
は、プロペラ後流の回転エネルギーを推力として回収す
る原理は紹介されているが、フィンの平面形状、フィン
前縁と舵との相対位置等についての記述が無く、プロペ
ラ後流エネルギーを推力に変換する有効なフィン形状に
関する具体的な記述が見られない。例えば、特開昭47−
15895においては、舵の上下方向長さの中央付近に、舵
の左右舷で逆の迎角を持つヒレを付けることによってプ
ロペラ後流の回転エネルギーを回収しようとすることに
関する記述のみしかなく、特開昭48−24494について
は、フィンが舵を作動させる舵柱に取り付けられている
こと、フィンの迎角の変更装置に関する記述があるのみ
である。
［考案が解決しようとする課題］ 従来の舵または舵柱に取り付けられるフィンの形状につ
いては、プロペラ後流の詳細な性質を考慮することな
く、フィンのキャンバー、迎角の方向についてのみ定性
的な説明がなされているだけであり、プロペラ後流の回
転流を無駄なく推力として回収することが難しい。した
がって有効にプロペラ後流の回転流を推力として回収す
るためには、プロペラ後流の性質に適合したフィン形状
を開発する必要がある。
いては、プロペラ後流の詳細な性質を考慮することな
く、フィンのキャンバー、迎角の方向についてのみ定性
的な説明がなされているだけであり、プロペラ後流の回
転流を無駄なく推力として回収することが難しい。した
がって有効にプロペラ後流の回転流を推力として回収す
るためには、プロペラ後流の性質に適合したフィン形状
を開発する必要がある。
プロペラを水中において回転させることにより発生する
プロペラ後流の性質を、第８図のプロペラ部の側面図
と、プロペラ後方より船首方向に見て右回りの前進回転
ｎを示す第９図の断面図により説明する。
プロペラ後流の性質を、第８図のプロペラ部の側面図
と、プロペラ後方より船首方向に見て右回りの前進回転
ｎを示す第９図の断面図により説明する。
プロペラ後方の流れ場は、プロペラ前方ようりプロペラ
の軸方向に船体の影響を受けた伴流Ｖが流入し、プロペ
ラの後方では矢印の長さで示すようなプロペラの作動に
よる加速流れυｘを付加した流れＶ＋υｘとプロペラ回
転方向への回転流成分υθとなり、υθの分布は図中の
矢印の長さで示すようにプロペラ軸心Pcに近ずくほど大
きく、プロペラ翼外端環Peへ近ずく程小さくなる。
の軸方向に船体の影響を受けた伴流Ｖが流入し、プロペ
ラの後方では矢印の長さで示すようなプロペラの作動に
よる加速流れυｘを付加した流れＶ＋υｘとプロペラ回
転方向への回転流成分υθとなり、υθの分布は図中の
矢印の長さで示すようにプロペラ軸心Pcに近ずくほど大
きく、プロペラ翼外端環Peへ近ずく程小さくなる。
従って、プロペラ後方に配置された舵へのプロペラ後流
の流入迎角αRは、第11図の断面図で示すようになる。
第10図内のプロペラ直径Ｄ間の任意断面における舵への
回転流の流入迎角αRは、第11図の各断面で示すように
プロペラ軸心高さPc位置（すなわち図中においてｄ−ｄ
断面とｅ−ｅ断面付近）において最大となり、これら断
面近傍の負圧側（プロペラ軸心Pcより上方では右舷側、
下方では左舷側、第７図において実線斜部と点線斜線
部）では舵前縁４近傍に流れの剥離現象が起こり舵抵抗
が増加する。そこで、従来は第12図の側面図、第13図の
断面図および第14図の平面図で示すように、プロペラ軸
心Pcより上方の舵柱Rs近傍の舵板１の両舷よりよりほゞ
水平にフィン3p,3sを張り出させていたが、第14図の平
面図で示すように、従来のフィン3p,3sは平面形状がほ
ぼ矩形であり、舵前縁４から後方に取り付けられている
ために、前記の舵前縁４近傍に発生する流れの剥離現象
を抑制することは出来ない。さらに第15図で示すよう
に、従来は舵板１に取り付けるフィン3p,3sを根元から
外端に向けて、フィンへの回転流の流入迎角αFに対応
したひねりβを付けることにより有効な揚力Ｌを発生さ
せるようにして舵抵抗の減少を計っている。しかし、こ
のひねりは精度が要求されるために、工作が大変であ
り、従来より問題となっている。
の流入迎角αRは、第11図の断面図で示すようになる。
第10図内のプロペラ直径Ｄ間の任意断面における舵への
回転流の流入迎角αRは、第11図の各断面で示すように
プロペラ軸心高さPc位置（すなわち図中においてｄ−ｄ
断面とｅ−ｅ断面付近）において最大となり、これら断
面近傍の負圧側（プロペラ軸心Pcより上方では右舷側、
下方では左舷側、第７図において実線斜部と点線斜線
部）では舵前縁４近傍に流れの剥離現象が起こり舵抵抗
が増加する。そこで、従来は第12図の側面図、第13図の
断面図および第14図の平面図で示すように、プロペラ軸
心Pcより上方の舵柱Rs近傍の舵板１の両舷よりよりほゞ
水平にフィン3p,3sを張り出させていたが、第14図の平
面図で示すように、従来のフィン3p,3sは平面形状がほ
ぼ矩形であり、舵前縁４から後方に取り付けられている
ために、前記の舵前縁４近傍に発生する流れの剥離現象
を抑制することは出来ない。さらに第15図で示すよう
に、従来は舵板１に取り付けるフィン3p,3sを根元から
外端に向けて、フィンへの回転流の流入迎角αFに対応
したひねりβを付けることにより有効な揚力Ｌを発生さ
せるようにして舵抵抗の減少を計っている。しかし、こ
のひねりは精度が要求されるために、工作が大変であ
り、従来より問題となっている。
そこで本考案では、プロペラ後流の回転流を推力として
回収するために有効なフィン形状並びに工作の比較的簡
単なフィン形状を紹介するものである。
回収するために有効なフィン形状並びに工作の比較的簡
単なフィン形状を紹介するものである。
［課題を解決するための手段］ 本考案に係わる舵に配設したフィンの形状は、プロペラ
軸心高さよりプロペラ直径の10％長さの上下範囲で舵中
心線に対して両舷に舵板より張り出して取り付けられ、
従来舵付きフィンでは考慮されていなかったプロペラ軸
中心高さ近傍の舵前縁の剥離現象を押さえるために、舵
中心線上において舵前縁とフィンの前縁を一致させる
か、舵前縁よりプロペラ直径の５％以内の距離にフィン
の前縁を配置させ、操舵時にフィン前縁とプロペラとの
間に充分な間隔がとれるように、フィン前縁が20度以上
50度以下の後退角を有し、従来付せられていたフィンの
ひねりを無くして、フィン平面形状において舵との接合
部における翼弦長がフィン外端における翼弦長の1.5倍
以上の長さを有し、舵の左舷側に付くフィンと右舷側に
付くフィンとが互いに上下逆方向のキャンバーを有する
ものである。
軸心高さよりプロペラ直径の10％長さの上下範囲で舵中
心線に対して両舷に舵板より張り出して取り付けられ、
従来舵付きフィンでは考慮されていなかったプロペラ軸
中心高さ近傍の舵前縁の剥離現象を押さえるために、舵
中心線上において舵前縁とフィンの前縁を一致させる
か、舵前縁よりプロペラ直径の５％以内の距離にフィン
の前縁を配置させ、操舵時にフィン前縁とプロペラとの
間に充分な間隔がとれるように、フィン前縁が20度以上
50度以下の後退角を有し、従来付せられていたフィンの
ひねりを無くして、フィン平面形状において舵との接合
部における翼弦長がフィン外端における翼弦長の1.5倍
以上の長さを有し、舵の左舷側に付くフィンと右舷側に
付くフィンとが互いに上下逆方向のキャンバーを有する
ものである。
［作用］ 本考案における舵に配設したフィンの形状は、舵中心線
上において舵前縁とフィンの前縁を一致させるか、舵前
縁よりプロペラ直径の５％以内の距離にフィンの前縁を
配置させることによりプロペラ軸中心高さ近傍の舵前縁
で発生している剥離現象を、回転流成分により局部的に
弱めることにより、舵に発生する揚力成分を増加させ、
これにより推力成分を増加させる。また、舵の左右舷に
てフィンの翼弦長を、フィンへの回転流の流入迎角の大
きさに応じて流入迎角の大きい翼根部（フィンと舵の接
合部）では大きく、流入迎角の小さい翼端部では翼弦長
を小さくすることによって、フィン翼面上からの流れの
剥離を防止し、フィンに発生する揚力を増加させて、そ
の前向き成分である推力成分を増加させることにより推
進効率の向上を計る。
上において舵前縁とフィンの前縁を一致させるか、舵前
縁よりプロペラ直径の５％以内の距離にフィンの前縁を
配置させることによりプロペラ軸中心高さ近傍の舵前縁
で発生している剥離現象を、回転流成分により局部的に
弱めることにより、舵に発生する揚力成分を増加させ、
これにより推力成分を増加させる。また、舵の左右舷に
てフィンの翼弦長を、フィンへの回転流の流入迎角の大
きさに応じて流入迎角の大きい翼根部（フィンと舵の接
合部）では大きく、流入迎角の小さい翼端部では翼弦長
を小さくすることによって、フィン翼面上からの流れの
剥離を防止し、フィンに発生する揚力を増加させて、そ
の前向き成分である推力成分を増加させることにより推
進効率の向上を計る。
［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図および第５図により説明する。プロペラ（図示せ
ず）後方より船首方向に見て前進時に右回りをさせるプ
ロペラ後方に配置された舵Ｒのプロペラ軸心高さPc位置
で、舵中心線２に対してほゞ垂直に舵板１の両舷に張り
出して取り付けられたフィン3p,3sで、舵中心線２上に
おいて舵前縁４とフィン3p,3sの前縁５を一致させ、フ
ィン前縁５が20度以上50度以下の後退角θを有し、フィ
ン3p,3s平面形状において舵板１との接合部における翼
弦長lrがフィンの外端における翼弦長ltの1.5倍以上の
長さを有し、左舷側に付くフィン3pにはノーズテイルラ
イン６に対して上方に凸状のキャンバー7pを付し、右舷
側に付くフィン3sにはノーズテイルライン６に対して下
方に凹状のキャンバー7sを付して互いに上下逆方向のキ
ャンバー7p,7sによりプロペラの回転で発生する後流Ｖ
＋vxの回転流ｖθより揚力Ｌの増大を計り、この揚力Ｌ
の前向き成分を推力として利用して推進効率の向上に寄
与させるものである。
４図および第５図により説明する。プロペラ（図示せ
ず）後方より船首方向に見て前進時に右回りをさせるプ
ロペラ後方に配置された舵Ｒのプロペラ軸心高さPc位置
で、舵中心線２に対してほゞ垂直に舵板１の両舷に張り
出して取り付けられたフィン3p,3sで、舵中心線２上に
おいて舵前縁４とフィン3p,3sの前縁５を一致させ、フ
ィン前縁５が20度以上50度以下の後退角θを有し、フィ
ン3p,3s平面形状において舵板１との接合部における翼
弦長lrがフィンの外端における翼弦長ltの1.5倍以上の
長さを有し、左舷側に付くフィン3pにはノーズテイルラ
イン６に対して上方に凸状のキャンバー7pを付し、右舷
側に付くフィン3sにはノーズテイルライン６に対して下
方に凹状のキャンバー7sを付して互いに上下逆方向のキ
ャンバー7p,7sによりプロペラの回転で発生する後流Ｖ
＋vxの回転流ｖθより揚力Ｌの増大を計り、この揚力Ｌ
の前向き成分を推力として利用して推進効率の向上に寄
与させるものである。
［考案の効果］ 以上のように、本考案の舵に配設したフィンの形状によ
れば、フィンの前縁を舵前縁とほぼ一致させ、フィン翼
弦長を翼根部に対して翼端部では翼根部の1/1.5以下と
し、前縁に後退角を持たせ、左右舷のフィンに相対する
キャンバーを付したので、プロペラ軸心高さ近傍の舵前
縁に発生する負圧側の回転流剥離を防止すると共に、フ
ィン翼弦長をフィンへの流れの流入迎角に応じた長さに
する。すなわちフィン根元ででは長く、先端では短くす
ることによりフィン翼面上の剥離をも防止して、舵に発
生する推力成分を増加させて、船舶の推進効率を従来の
フィン形状よりも大幅に向上させることが出来る。ま
た、従来問題となっていたフィンのひねり精度について
も、本考案では同一のキャンバーを付するものであるの
で、設計、製造のための工数も削減することが出来る。
れば、フィンの前縁を舵前縁とほぼ一致させ、フィン翼
弦長を翼根部に対して翼端部では翼根部の1/1.5以下と
し、前縁に後退角を持たせ、左右舷のフィンに相対する
キャンバーを付したので、プロペラ軸心高さ近傍の舵前
縁に発生する負圧側の回転流剥離を防止すると共に、フ
ィン翼弦長をフィンへの流れの流入迎角に応じた長さに
する。すなわちフィン根元ででは長く、先端では短くす
ることによりフィン翼面上の剥離をも防止して、舵に発
生する推力成分を増加させて、船舶の推進効率を従来の
フィン形状よりも大幅に向上させることが出来る。ま
た、従来問題となっていたフィンのひねり精度について
も、本考案では同一のキャンバーを付するものであるの
で、設計、製造のための工数も削減することが出来る。
第６図および第７図は、本考案のフィン形状によるフィ
ンを装備した模型船の水槽試験結果と、これを元に実船
の馬力を推定した結果を示す。第６図の水槽試験結果の
諸効率で示すように、フィンを装備しないＡに対して装
備した場合のＢは、満載状態（Ｃ）およびバラスト状態
（Ｄ）共に，プロペラ効率比ηR、模型船のプロペラ効
率ηom，推進減少係数ｔに基づく１−t,模型船の伴流係
数Wmに基づく１−Wmが同等か良好になっており、模型船
の推進効率ηmodelが大幅に向上している。したがっ
て、総合結果の第７図の「速力−馬力曲線」では常用出
力（NSO）において４％弱の馬力が節約できる。
ンを装備した模型船の水槽試験結果と、これを元に実船
の馬力を推定した結果を示す。第６図の水槽試験結果の
諸効率で示すように、フィンを装備しないＡに対して装
備した場合のＢは、満載状態（Ｃ）およびバラスト状態
（Ｄ）共に，プロペラ効率比ηR、模型船のプロペラ効
率ηom，推進減少係数ｔに基づく１−t,模型船の伴流係
数Wmに基づく１−Wmが同等か良好になっており、模型船
の推進効率ηmodelが大幅に向上している。したがっ
て、総合結果の第７図の「速力−馬力曲線」では常用出
力（NSO）において４％弱の馬力が節約できる。
第１図より第５図は本考案のフィン形状に関する一実施
例を示すもので、第１図は側面図、第２図は第１図内の
II−II矢視断面図、第３図は第１図内のIII−III矢視の
拡大平面図、第４図は第３図内のIV−IV矢視断面図、第
５図は第３図内のＶ−Ｖ矢視断面図、第６図および第７
図は本考案のフィン形状を装備した状態の効果を示すも
ので、第６図は、模型船の水槽試験結果の（Ｃ）が満載
状態，（Ｄ）がバラスト状態で、A;フィンを装備しない
場合、B;フィンを装備した場合の効果を示す図、第７図
は第６図内の諸効率による「速力−馬力曲線」を示す
図、第８図，第９図，第10図および第11図はプロペラ後
方の回転流に関する説明で、第８図は側面図、第９図は
第８図内のIX−IX矢視断面図、第10図は舵を装備した状
態の側面図、第11図は第10図内のａ−ａ至ｈ−ｈ矢視断
面図、第12図，第13図，第14図および第15図は従来のフ
ィンに関するもので、第12図は側面図、第13図は第12図
内のア−ア矢視断面図、第14図は第12図内のイ−イ矢視
断面図、第15図は第14図内のｉ−ｉ至ｋ−ｋ矢視断面図
である。 Ｒ…舵、１…舵板、２…舵中心線、3p,3s…フィン、４
…舵前縁、５…フィン前縁、６…ノーズテイルライン、
7p,7s…キャンバー、θ…後退角、Pc…プロペラ軸心
線、lr…フィン翼根部の翼弦長、lt…フィン翼端部の翼
弦長。
例を示すもので、第１図は側面図、第２図は第１図内の
II−II矢視断面図、第３図は第１図内のIII−III矢視の
拡大平面図、第４図は第３図内のIV−IV矢視断面図、第
５図は第３図内のＶ−Ｖ矢視断面図、第６図および第７
図は本考案のフィン形状を装備した状態の効果を示すも
ので、第６図は、模型船の水槽試験結果の（Ｃ）が満載
状態，（Ｄ）がバラスト状態で、A;フィンを装備しない
場合、B;フィンを装備した場合の効果を示す図、第７図
は第６図内の諸効率による「速力−馬力曲線」を示す
図、第８図，第９図，第10図および第11図はプロペラ後
方の回転流に関する説明で、第８図は側面図、第９図は
第８図内のIX−IX矢視断面図、第10図は舵を装備した状
態の側面図、第11図は第10図内のａ−ａ至ｈ−ｈ矢視断
面図、第12図，第13図，第14図および第15図は従来のフ
ィンに関するもので、第12図は側面図、第13図は第12図
内のア−ア矢視断面図、第14図は第12図内のイ−イ矢視
断面図、第15図は第14図内のｉ−ｉ至ｋ−ｋ矢視断面図
である。 Ｒ…舵、１…舵板、２…舵中心線、3p,3s…フィン、４
…舵前縁、５…フィン前縁、６…ノーズテイルライン、
7p,7s…キャンバー、θ…後退角、Pc…プロペラ軸心
線、lr…フィン翼根部の翼弦長、lt…フィン翼端部の翼
弦長。
Claims (1)
- 【請求項１】船舶の舵に取り付けられるフィンが、プロ
ペラ軸心高さよりプロペラ直径の10％長さの上下範囲で
舵中心線に対して両舷に舵板より張り出して取り付けら
れ、舵前縁とフィンの前縁を一致させるか、舵前縁より
プロペラ直径の５％以内の距離にフィンの前縁が配置さ
れ、フィンの前縁が20度以上50度以下の後退角を有し、
フィン平面形状において舵との接合部における翼弦長が
フィン外端における翼弦長の1.5倍以上の長さを有し、
左舷側に付くフィンと右舷側に付くフィンとが互いにノ
ーズテイルラインに対して上下逆方向のキャンバーを有
することを特徴とする舵に配設したフィンの形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689688U JPH0635918Y2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 舵に配設したフィンの形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10689688U JPH0635918Y2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 舵に配設したフィンの形状 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0228000U JPH0228000U (ja) | 1990-02-23 |
| JPH0635918Y2 true JPH0635918Y2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=31340816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10689688U Expired - Lifetime JPH0635918Y2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 舵に配設したフィンの形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635918Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6554743B2 (ja) * | 2014-11-18 | 2019-08-07 | 三菱重工業株式会社 | 近接二軸船のフィン付舵、船舶 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP10689688U patent/JPH0635918Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0228000U (ja) | 1990-02-23 |
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