JPH08556B2 - 船体または船体を有する船 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は氷におおわれた水面に就航するに適した船体
またはかかる船体を有する船に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来の船が氷におおわれた水面を通過するときは、船
の前部に位置する大きい氷塊が、船の前進運動によって
強制的に水面下に押し込められる。これらの氷塊は船体
の水面下の部分の外側表面に沿って滑動する。氷塊のう
ちのいくつかは、船体の底部表面に沿って滑動し、船の
プロペラを妨害する。これによりプロペラの効果が低下
し、プロペラに損傷が発生することもあった。船の側面
表面に沿って滑動する大きい氷塊が船のプロペラに、特
に２個又は３個のプロペラを有する船であるときに、入
りこむことがあった。

本発明の目的は、氷におおわれた水面に就航する船の
ために具合のよい船体形状であって、船の前進運動にあ
まり悪影響を与えないように、大きい氷塊を導くような
船体形状を創造することにある。

（問題点を解決するための手段） 便宜的に、船体の形状はいわゆるフレーム形状で示す。
フレーム形状は船の全長に沿った特定の位置における船
体の横断面外周形状を示す。いくつかのフレーム形状を
１つの図面内に示す（添付図面の第１図のように）こと
ができる。主フレーム形状は船体の設計上の喫水線全長
に沿った中央のフレーム形状である。

説明の便宜上、船体の「側面とは、船体の頂部から下
方に向けて左舷と右舷とにそれぞれ延在する部分であっ
て、垂直、または水平平面に対するよりは少ない角度で
垂直平面に対して傾斜している船体の部分を言い、そし
て船体の「底部」とは、側面の下方に位置する船体の部
分であって、水平、または垂直平面に対するよりは少い
角度で水平平面に対して傾斜している船体の部分をい
う。

船体の内部容量即ち容積量を最大にするために、所与
の全体としての寸法のもとで、船体は通常その中央部分
がほぼ均一な幅即ち一定の船幅を有するように、そして
船体の底部は中央部分内では船の両側面によって決定さ
れる限界内できるだけ広幅にされていることが判るであ
ろう。

（作用効果） 本発明に基づく船体または船体を有する船が氷におお
われた水面を通るときは、非常に少量の氷塊しか船体の
水平底部分の下に入りこまない。何故ならば水平底部分
は非常に幅狭であるからである。傾斜部分の下方に入っ
た氷塊は、自身の浮力によって船の泡面に向けて移動す
る。船の設計上の喫水線平面でみて船の船首部分はほぼ
Ｖ字形状をしているので、水平断面でみて船首部分の主
要断面はくさび形形状をしており、そこでこのくさび形
形状部は氷を側面に向けて押しやる。しかしながら、本
発明において船首のこの前方部分が喫水線平面位置でと
がっていることは重要ではない。線首は米国特許第4,35
1,255号に基づいて作ることができる。

極端に氷の状態が悪いときでも就航できるよう意図さ
れた本発明の好ましい実施例では、各側面の下方部分は
傾斜され下方傾斜側面部分を形成する。また水平底部分
と傾斜部分とが共に船の全長の相当部分にわたり延在す
ることも重要である。このことは実施上、全長の相当部
分の長さ即ち船体の特色を示す代表的フレーム形状を有
する部分の長さは、船の設計上の喫水線平面長さの少な
くとも20％以上、好ましくは少くとも30％にわたり、延
在することを意味する。代表的なフレーム形状は船の主
フレーム形状に適用されることが最も望ましい。設計上
の喫水線平面の少なくとも25％の長さの一定の船幅を有
する中央部分を有する船ならば、代表的フレーム形状
は、一定の船幅の船中央部分の前方端から喫水線平面の
長さの20％の距離だけ後方に至る部位に適用することが
好ましい。ただしこの部位は主フレームの前方に位置す
るものとする。

さきに述べたように、もし水平底部分があまりに幅狭
であるならば、不都合な容積量を有する船体となるであ
ろう。何故ならば船の内部容量は船の全体的寸法に比較
して小さくなるからである。このことから、水平底部分
の幅が船の最大船幅の少なくとも30％であることが最も
好都合である。もし船が１個の推進プロペラのみを有す
る場合は、好ましくは水平底部分の幅は推進プロペラの
直径と少なくとも同じであることが好適である。船の推
進に２個のプロペラが使用される場合は、水平底部分の
全幅は、好ましくはこれら２個のプロペラの軸線間距離
の少なくとも80％であるできである。水平底部分は船の
底部線が船の船尾に向けて上昇し始める点から前方に向
けてその全長の一部は一定の幅であってもよい。水平底
部分は船尾に向けてより幅広になるようにしてもよい。
後者の場合には、船の容積量という意味で、より好都合
な船体形状を得ることができ、かつ同時により効果的に
大きい氷塊を側面に向けて導くことができる。水平底部
分は船の前方の幅狭部分において幅狭に、例えば船の最
大船幅のわずか15％の幅を有するものであると好都合で
ある。船の船体本体の底部線が前方に向けて上昇を始め
る船首部分の部位において、水平底部分は船の船体本体
から下方に向けて突出するくさび形突出部の底部であっ
てもよい。

船が垂直平面に対して傾斜された側面を有するとき
は、その傾斜の角度はあまり大きくしてはならない。何
故ならば船体の容積量に悪影響がでるからである。

好ましくは、側面の下方傾斜側面部の傾斜角度は、底
面の傾斜部分が水平平面に対してなす角度より小であ
る。このことは大きい氷塊を導くうえで極めて良好な成
果をあげる。水平平面に対する傾斜部分の傾斜角度は好
ましくは５度から30度までの間であり、より好ましくは
８度から20度までである。本発明の特に好ましい実施例
によると、側面は傾斜部分の外方縁から上方に向けて船
の設計上の喫水線平面（ship's design waterline plan
e）の上まで、かつその端部縁が、船が設計上の最大傾
斜角度まで横に傾いた時においても喫水線平面より上方
にあるような距離だけ、延在している。傾斜部分は、好
ましくは船の長手方向に前方および後方両方向に向かっ
て、少くとも船の底部線が上昇を始める点まで延在し、
かつ後方に向けては好ましくはその上昇を始める点より
相当な距離だけさらに延在させるとよい。

本発明に基づく船体または船体を有する船は、米国特
許第3,580,204号に記載した空気泡発生装置を使用する
と非常に好都合である。傾斜部分の下方縁部に複数個の
空気吐出孔が配置されている。前述の船体形状は空気泡
発生装置の有効な効果を増幅し、逆に、空気泡発生装置
は船体形状による効果をより増幅する。空気吐出孔は船
の底部線がほぼ水平であるような船対の長手方向部分に
わたり設けることが望ましい。さらにこの長手方向部分
の前方にも空気吐出孔を設けることが好ましい。前述の
ような船体本体から下方に向けて突出する突出部が船の
船首に設けられている場合には、容易に空気吐出孔を設
けることができる。喫水線より下に傾斜側面部を有する
船体形状は空気泡発生装置の効果を最大に増幅すること
ができる。

（実施例） 例示の目的で添付した図面を参照して以下に本発明を
詳説する。

第１図に示すフレーム形状線０から10は、第２図に示
す11個の断面０から10に対応する。フレーム形状線０お
よび10は船の設計上の喫水線の両端点に位置する。断面
０がなす平面から断面10がなす平面までの距離（第２
図）はそれ故に船の設計上の喫水線平面長さ（Ｌ）を示
す。第２図で示す各２個の隣接するフレーム断面がなす
平面間の距離は船の設計上の喫水線平面長さ（Ｌ）の10
％である。断面５は船の代表フレーム形状線である。断
面線図は、断面０から10のそれぞれの位置に必ずフレー
ム構造物部材が設けられていることを意味するものとす
べきではない。

図面では、11は船体を、12は底面の底部分を、そして
13は底面の傾斜部分をそれぞれ示す。底部分12の最大幅
を（Ａ）で、そして各傾斜部分13の最大幅を（Ｂ）でそ
れぞれ示す。寸法（Ｂ）は水平平面で測定される。各寸
法（Ａ）および（Ｂ）は最大船幅（Ｃ）の少なくとも20
％にされている。寸法（Ａ）は代表フレーム断面５の位
置において最大船幅（Ｃ）の30％以上にされている。寸
法（Ａ）は、１個のプロペラを備えた船では少なくとも
プロペラ17の直径（Ｄ）と同じになっており、２個のプ
ロペラを備えた船ではプロペラ17の軸線間距離（2F）の
少なくとも80％になっている。断面２と７との間では、
船体の各側面はそれぞれ２個の部分、即ち上方垂直側面
部14と下方傾斜側面部15とからなる。下方傾斜側面部15
は船の設計上の喫水線平面16から上方に距離（Ｈ）だけ
延在する。好ましくは距離（Ｈ）は、船が設計上で考慮
された船の最大傾斜角度（ｂ）まで横に傾いたときにお
いても、下方傾斜側面部15の一部が前記船の設計上の喫
水線平面16より上に残るような値にされるべきである。

断面２と７との間では、船のフレーム形状即ち船体の
横断面外周形状は４個の不連続部、即ち底部分12と傾斜
部分13との接合部および傾斜部分13と下方傾斜側面部15
との接合部、を有する。好ましくはこれら接合部はとが
っており明瞭となっているが、当然の形状として、特に
船首部分においては少なくとも部分13と15との接合部は
幾分湾曲していてもよい。湾曲の曲率半径は船体の一般
的な設計てgeneral design of the hull）上の考慮から
出来る限り小さくできれば、どのような値でもよい。傾
斜部分13および／または下方傾斜側面部15の横断面形状
は幾分曲線状であってもよい。しかこのことは通常は船
の建造コストを上昇させるだけで、氷の状態との関連で
の機能においてみあうだけの向上は得られない。

第１図に示す船の場合には、傾斜部分13と水平平面と
がなす角度（ｄ）は、下方傾斜側面部15と垂直平面とが
なす角度（ｅ）より大きい。角度（ｄ）は普通、５度か
ら30度までの間であり、好ましくは８度から20度までの
間である。

船の設計上の喫水線平面16およびその他の水平部分か
らみて、船はほぼＶ字形状の船首部分18と先細りの船尾
部分19とを有する。船中央部分20は一定幅の船幅（unif
orm beam）であってかつ船首部分18と船尾部分19との間
を距離（Ｍ）だけ延在する。側面図（第２図）でみたと
きその底部線22がほぼ水平である船の部分、即ち水平底
部線部分は（Ｐ）で示されている。底部分12は一定幅で
水平底部線部分（Ｐ）の端部点21まで後方に向けて延在
し、そこで船の底部線22は上昇を始める。傾斜部分13も
また端部点21を越えて後方に向けて延在する。

第４図から第７図までは、底部分12の幅が船の船尾方
向に向かって増大している船を示す。この場合におい
て、底部分は底面図（第４図）でみるとほぼ三角形状を
なす。第４図から第７図までの場合は、寸法（Ｍ）即ち
一定幅の船幅を有する船中央部分20の長さは長い。寸法
（Ｍ）が船の設計上の喫水線平面長さ（Ｌ）の少なくと
も25％であるようなこの種の船においては、本発明の特
徴とするフレーム形状が適用されるべき最も重要な部分
は、船の設計上の喫水線平面長さ（Ｌ）の20％に等しい
距離だけ船中央部分20の前方端部23の後方に延在する部
分である。この理論的チェックポイントが第４図で符号
24で示されている。しかしながらこのチェックポイント
24は船の設計上の喫水線平面長さ（Ｌ）の中間点より後
方には、即ち船の代表フレーム断面より後方には、決し
て位置しない。

第４図から第７図までに示す船は、それぞれが筒状部
材25内に入れられた２個の推進プロペラ17を有する。舵
26が各プロペラ17の背後に配置されている。

第１図から第３図までに示される船では、底部分12は
底部線22が上昇を開始する船の前方部分の点で終る。第
４図から第７図までに示される船は、同様に、底部分12
がほぼ端部23を通る平面の位置で終るように作られてい
る。しかしながら、底部分12を前方にさらに延在させ、
船体本体から下方に向けてかつ前方に向けて延在するく
さび形突出部27が形成されるようにすることができる。
くさび形突出部27の底部表面は、底部分12の最前部部分
を画成する。底部分12が後方に向けて幅広になるとき
は、その前方端部は船の最大船幅（Ｃ）の15％より幅狭
であることが好ましい。

上述した空気泡発生装置を、本発明に基づく船に使用
して、空気吐出孔28を傾斜部分13の下方縁部の位置位に
配置させると非常に有益である。第１図ではこれら空気
吐出孔28と、矢印28aで表すそこから吐出される空気と
を示す。構造上の考慮事項が許容する限り、これら空気
吐出孔28は傾斜部分13と底部分12との接合部に出来るだ
け近接して配置することが望ましい。第２図では、空気
吐出孔28が水平底部線部分（Ｐ）の全長にわたり配置さ
れている。

船体本体から船首に向けて前方にかつ下方に向けて突
出するくさび形突出部27を有する船においても、船のこ
の部分に空気吐出孔28を配置することが有利である。こ
のことは空気吐出孔28が船首により近接したかつ低い位
置に配置されることを可能にする。氷のある水面に就航
するよう設計された船の水面下の船首線は一般に垂直面
に対して非常に強く傾斜されているので、以上のような
やり方以外の方法では上記のようにすることはできな
い。

本発明は図示説明した特定の諸実施例である船体形状
に限定されるものではないこと、および変形およびこれ
らの均等物は本発明の特許請求の範囲で画成した本発明
の範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者
に明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である船体のフレーム形状
を概略的に示す図面であって、左側は後面図としてみた
船体を示す図で右側は前面図としてみた船体を示す図で
あり、第２図は第１図に示す船体の概略側面立面図であ
り、第３図は第１図に示す船体の底面図であり、第４図
は本発明の第２実施例である船体の底面図であり、第５
図は第４図に示す船体の側面立面図であり、第６図は第
４図に示す船体の前面立面図であり、第７図は第４図に
示す船体の後面立面図である。 ０〜10……フレーム形状線（第２図では断面）、 11……船体、 12……底面の底部分、 13……底面の傾斜部分、 14……上方垂直側面部、 15……下方傾斜側面部、 16……船の設計上の喫水線平面、 17……プロペラ、 18……船首部分、 19……船尾部分、 20……船中央部分、 22……底部線、 23……前方端部、 27……くさび形突出部、 28……空気吐出孔、 Ａ……底部分最大幅、 Ｂ……傾斜部分最大幅、 ｂ……船の最大傾斜角度、 Ｃ……最大船幅、 Ｄ……プロペラの直径、 Ｆ……プロペラ軸間距離の1/2、 Ｌ……船の設計上の喫水線平面長さ、 Ｍ……一定幅の船幅を有する船の中央部分の長さ、 Ｐ……水平底部線部分。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設計上の喫水面（16）においてほぼＶ字形
   状を有する船首（18）と、底面（13,12,13）と該底面両
   側の２つの側面（14,15と14,15）とを備えた主フレーム
   とを備えた船体（11）であって、前記底面（13,12,13）
   は、船体の横断面において水平でかつ前記両側面間の船
   体中央を長手方向に延びている底部分（12）と、全体が
   前記喫水面より下方に配設されておりかつそれぞれが前
   記底部分（12）と、対応する一方の前記側面（15,14）
   とに接合されている前記底部分両側の２つの傾斜部分
   （13,13）とを有しており、接合部分は該傾斜部分（13,
   13）と前記底部分（12）および前記側面（15,14）とが
   交差する長手方向に延在する交差縁に沿っており、かつ
   該交差縁は明瞭に画定されており、前記底部分（12）お
   よび各傾斜部分（13,13）それぞれの幅（A,B）は前記船
   体（11）の最大幅（Ｃ）の少なくとも20％であり、前記
   傾斜部分（13,13）は前記船体（11）の長さの相当部分
   （Ｐ）にわたり延びていることを特徴とする船体。
2. 【請求項２】設計上の喫水面（16）においてほぼＶ字形
   状を有する船首（18）と、底面（13,12,13）と該底面両
   側の２つの側面（14,15と14,15）とを備えた主フレーム
   とを備えた船体（11）を有する船であって、前記底面
   （13,12,13）は、船体の横断面において水平でかつ前記
   両側面間の船体中央を長手方向に延びている底部分（1
   2）と、全体が前記喫水面より下方に配設されておりか
   つそれぞれが前記底部分（12）と、対応する一方の前記
   側面（15,14）とに接合されている前記底部分両側の２
   つの傾斜部分（13,13）とを有しており、接合部分は該
   傾斜部分（13,13）と前記底部分（12）および前記側面
   （15,14）とが交差する長手横行に延在する交差縁に沿
   っており、かつ該交差縁は明瞭に画定されており、前記
   底部分（12）および各傾斜部分（13,13）それぞれの幅
   （A,B）は前記船体（11）の最大幅（Ｃ）の少なくとも2
   0％であり、前記底部分（12）および前記傾斜部分（13,
   13）はそれぞれ設計上の喫水面における前記船体（11）
   の長さの少なくとも20％を越えて前記船体（11）の長手
   方向に延びていることを特徴とする船。