JPH085917Y2 - 複合支持型船舶等におけるストラット構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】この考案は、複合支持型船舶等に
おけるストラット構造の改良に関する。

【従来の技術】最近我が国でも短距離間の旅客輸送用と
して水中翼の揚力で船体の全重量を支えてウォータジェ
ット推進により超高速で航走する小型旅客船が登場し
て、旅客分野における高速化のニーズに応えている。一
方、貨物専用輸送の分野では、従来コンテナ船等による
比較的遅い速度での大量輸送を特徴としてきたが、最近
製品の多品種少量生産化、或いは生産拠点の海外展開な
ど生産システムの変化に伴って、海上輸送においても製
品（例えば電子部品や生鮮食料品等）を生産地から比較
的近隣の需要地へ迅速に輸送するために大型かつ超高速
化の気運が急速に高まって来ている。上述した超高速旅
客船と同様な形式で超高速貨物船の大型化を図った場
合、自ずとその載荷重量にも制限が出てくる。この船型
では、例えば載荷重量約１０００ｔの大型超高速貨物船
は巨大な水中翼が必要となり、船体抵抗が増大するため
に経済的には不利といわれている。そこで、図４（ａ）
側面図、同図（ｂ）正面図に示すような船体を上部船体
１と下部船体２とで構成し、この両船体間の前後にスト
ラット３を固定して設け、更にこの下部船体２の両側に
水中翼４を突設した複合支持型の船舶が提案されてい
る。この種船舶に関する先行技術としては例えば特開平
３−３２９９４号公報がある。かかる複合支持船型にお
いては、図４に示すように低速時には上部船体１の下部
が水中に没するｄ_１の吃水で航走する艇走状態と、高速
になると水中翼４の揚力により上部船体が水面上に浮上
し、ｄ_２の吃水で航走する翼走状態とがあり、翼走状態
では翼揚力と下部船体２の浮力とで船全体の重量を支持
している。このように複合支持型船舶では、通常の排水
量型船舶とは全く異なった航走状態を形成し、翼走状態
では図４に示す如くストラット３の上部が水面ＷＬ上に
露出して水面ＷＬを切りながら航走することになる。従
来かかるストラット３の水平断面における形状は、実公
昭６１−２３５１１号公報等に記載のストラットと同
様、図５に示すような翼型ないし円弧翼型になってい
る。

【考案が解決しようとする課題】複合支持型船舶におけ
るストラット３を、図５のような翼形状ないし円弧翼形
状にした場合には、図４に示す如く翼走状態においてス
トラット３が水面を切って走行するためストラット３の
位置から水面ＷＬ付近の水がスプレー状になって後方へ
はね上げられる。そして、このスプレーＳの一部は船底
に当たって、船底に沿って後方へ流れていく。後部スト
ラット３においても同様なスプレーＳが生じる。かかる
スプレーＳの発生は、結局自由表面付近の水に運動エネ
ルギを与えたことになり、また、船底に付着してこれを
引きずって航走することになるため大きな船体抵抗を誘
起することとなる。しかるに、このような自由表面付近
の水をスプレーＳとしてはね上げるために発生するスプ
レー抵抗は、水面ＷＬを貫通するストラット３が存在す
る場合においては不可避のものである。しかも、ストラ
ット３の断面形状を従来の翼型ないし円弧翼型にしたス
トラット３においてはストラット抵抗のうちかなりの割
合をこのスプレー抵抗が占めていることが実験により判
明している。そのため、ストラット３を有する高速船型
の場合には、特にこのスプレー抵抗を低減することが推
進性能向上の観点から重要な課題の一つとなっている。
本考案の目的は、複合支持型船舶等におけるストラット
の断面形状を工夫することにより該ストラットによるス
プレー抵抗を低減することにある。

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
考案は、上部船体とストラットを介して連結した下部船
体とからなる船体を有する船舶において、該ストラット
の水平断面における外形をそれぞれ１つの変曲点を有す
る左右の外形線により形成し、該変曲点より後側の外形
線により形作られるストラット後部外形を円弧翼形状と
なし、該変曲点より前側の外形線より形作られるストラ
ット前部外形を、後部の円弧中心と反対位置の前側外形
線の外側に曲率中心をもち、その先端で左右の外形線が
交叉またはほぼ接するカスプ形状としたことを特徴とす
る複合支持型船舶等におけるストラット構造である。

【作用】上記構成において、翼走時にストラットが自由
水面上に露出して水を切って前進する場合にも、ストラ
ット前部のカスプ形状が、ストラットによる自由表面付
近の水のはね上げを抑制し、これによりストラット抵抗
の中で大きな割合を占めるスプレー抵抗の低減作用を発
揮する。また、ストラット後部を円弧翼形状としたこと
で、表面積の増大を防いで摩擦抵抗の増加を抑えつつス
トラット内に必要なスペースを確保できる。

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本考案の適用例である複合支持型船舶
の概略側面図、図２はその横断面図である。これらの図
において、１は上部船体、２は下部船体、３はセンタス
トラット、４は固定水中翼を示す。なお、５はサイドス
トラット、６はウォータジェット噴出口、７は操縦室等
が配置されている上部構造物、Ｆは船首部、Ａは船尾部
を示す。図示するように複合支持型の船型は、甲板上広
い積載スペース８を有する上部船体１と、この船底中央
部に前後に垂下された上部船体１と下部船体２を連結す
るセンタストラット３と、この前後のセンタストラット
３の下端部に上部船体１とほぼ同長の魚雷状の下部船体
２と、この下部船体２のストラットとほぼ同じ位置にお
いて両側に略水平に突設した固定（それ自身迎角の調整
はできない）の水中翼４から主になる。この水中翼４の
先端部付近は、上部船体１の両船側から垂下したサイド
ストラット５により支持されている。なお、水中翼４に
は船体の姿勢制御等のための複数のフラップ（図示せ
ず）がそれぞれ付設されている。航走中には後部のセン
タストラット３の下方の下部船体２に設けた吸入口（図
示せず）からウォータジェットポンプにより水を吸引し
て後部のセンタストラット３内に形成した流路を経由し
て船尾端の噴出口６より高速で噴射して船体が前進推力
を得るようになっている。かかる複合支持型船舶の前進
航走状態には、前述した通り艇走状態と翼走状態の２つ
がある。すなわち、港湾内や離着岸時等の低速時には水
中翼の揚力が小さくなるので、上部船体１が着水して航
走する艇走状態と、高速走行時には水中翼４の揚力と下
部船体２の浮力とで船の全重量を支持して上部船体１を
水面ＷＬ上に浮上させて航走する翼走状態である。この
ように複合支持型船舶では、通常の排水量型船舶とは全
く異なった航走状態を形成するが、翼走時に自由表面付
近の水をスプレー状にはね上げることにより生じるスプ
レー抵抗は水面を貫通するストラットが存在する以上不
可避なものである。そこで、本考案では、かかるスプレ
ー抵抗を極力低減すべく、図３に示す如くストラット３
の前端部の水平断面形状を、カスプ形状にしてある。こ
こに、カスプ形状とは、物体（本案ではストラット）の
端部の外形を作っている２つの外形線を、それぞれ当該
外形線と同じ側（外側）に曲率中心をもち、先端で両者
が交叉またはほぼ接する円弧曲線によって形成すること
によって形作られる形状をいう。これを図３において具
体的に説明すると、図面上、ストラット全体を形作って
いる２つの外形線３Ａ、３Ｂは中心線Ｃに対して対称で
あり、いずれもその前部に変曲点Ｐを有しており（つま
り、変曲点Ｐより前側の外形線３ａ_１と変曲点Ｐより後
側の外形線３ａ_２との境に変曲点Ｐが存在する）、この
変曲点Ｐを境にしてこれより前側の外形線３ａ_１は、当
該外形線３ａ_１と同じ側（外側）に曲率中心Ｏ_１をもつ
半径Ｒ_１の円弧曲線で形成され、２つの外形線３ａ_１が
先端において交叉するか、又はほぼ接することによって
形作られる形状が即ちストラット前部に形成された「カ
スプ形状」である。そして、上記変曲点Ｐより後側の外
形線３ａ_２は上記Ｏ_１点と反対側の位置Ｏ点に曲率中心
をもつ半径Ｒの円弧曲線をなし、この２つの外形線によ
りストラット後半部は円弧翼断面形状に形作られてい
る。ストラット３の後部を円弧翼形状に形成したことか
ら、表面積の増大を防いで摩擦抵抗の増加を抑えつつ、
必要なスペース（ウォータジェットポンプにより吸引し
た水の流路を形成するためのスペース等）を確保でき
る。上記ストラット３の断面形状では、図１に示す如く
翼走時スプレーの発生が大幅に抑制され、船底にまでス
プレーがはね上げられることもなく、スプレー抵抗が大
幅に減少することが実験によっても確認されている。本
考案のストラットの形状はセンタストラットに限らず、
サイドストラットおよび半没水型双胴船等の一般のスト
ラットにも適用できることは言うまでもない。

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
上部船体と下部船体を連結するストラットを、水平断面
視で前部はカスプ形状をなし、後部は円弧翼形状とした
ので、翼走時にストラットにおけるスプレーの発生が抑
制される結果、スプレー抵抗が大幅に低減でき推進性能
の向上を図ることができる。しかも、ストラットの表面
積の増大を防ぎ、摩擦抵抗の増加を抑えつつ、ストラッ
ト内に必要なスペース、例えばウォータジェットポンプ
から吸引される水の流路を形成するためスペースを充分
確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の適用例である複合支持型船舶の側面図
である。

【図２】同横断面図である。

【図３】本考案の実施例にかかるセンタストラットの水
平断面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、従来の複合支持型船舶の翼
走時におけるスプレー状態を示す側面図と正面図であ
る。

【図５】従来のストラットの形状を示す水平断面図であ
る。

【符号の説明】

１…上部船体 ２…下部船体 ３…センタストラット ３Ａ、３Ｂ…左右の外形線 ３ａ_１…（変曲点より）前側の外形線 ３ａ_２…（変曲点より）後側の外形線 Ｐ…変曲点 ４…水中翼 ５…サイドストラット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部船体とストラットを介して連結した
   下部船体とからなる船体を有する船舶において、該スト
   ラットの水平断面における外形をそれぞれ１つの変曲点
   を有する左右の外形線により形成し、該変曲点より後側
   の外形線により形作られるストラット後部外形を円弧翼
   形状となし、該変曲点より前側の外形線より形作られる
   ストラット前部外形を、後部の円弧中心と反対位置の前
   側外形線の外側に曲率中心をもち、その先端で左右の外
   形線が交叉またはほぼ接するカスプ形状としたことを特
   徴とする複合支持型船舶等におけるストラット構造。