JPH1120774A - 船舶の船首形状 - Google Patents

船舶の船首形状

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JPH1120774A
JPH1120774A JP9177251A JP17725197A JPH1120774A JP H1120774 A JPH1120774 A JP H1120774A JP 9177251 A JP9177251 A JP 9177251A JP 17725197 A JP17725197 A JP 17725197A JP H1120774 A JPH1120774 A JP H1120774A
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JP
Japan
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bow
shape
line
hull
ship
Prior art date
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Pending
Application number
JP9177251A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichiro Matsumoto
光一郎 松本
Kazuyoshi Hirota
和義 廣田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH1120774A publication Critical patent/JPH1120774A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンカーやバラ積貨物船のような船体の長さ
に対する幅の比が比較的大きい肥大船の場合において
も、航行時における波浪抵抗を適確に減少させる。 【解決手段】 船体の吃水線よりも上部の船首部2が、
側面から見て下部から上部に向け傾斜状に張り出し前方
に突出して形成され、且つ、前方に突出した船首部2の
横断面形状は下向きの楔形状であり、突出した船首部2
の傾斜状下面2aと吃水線との間の角度は10〜50°であっ
て、且つ、波浪中において相対波面が到達する船首部水
線面形状が、前方に鋭角の実質的に直線で構成された楔
形状になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、船舶の船首形状
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7に船首部の概略側面図で示すよう
に、一般に船体1の船首部2は、航行時における波浪抵
抗の減少および美観上の観点から、側面から見て、船体
1の下部から上部に向け傾斜状に張り出した形状のもの
が多い。従来の船体における、張り出した船首部の傾斜
状下面2aと吃水線LWLとの間の角度(図7において
αで表す)は、一般に50°超である。
【0003】航行時における船体の波浪抵抗を減少させ
るためには、船首部の吃水線よりも下部を、できるだけ
鋭角の張り出し形状にすればよいことが知られている。
しかしながら、タンカーやバラ積貨物船などのような、
船体の長さに対する幅の比が比較的大きい、いわゆる肥
大船の場合に、船首部の吃水線下部を鋭角の張り出し形
状にするためには、張り出し分だけ船体を長くしなけれ
ばならないが、このような船体の大幅な変更は、載貨容
積等の制約から行うことができない。
【0004】従って、肥大船の場合には、船首部の吃水
線下部を鋭角の張り出し形状にはせず、ほぼ直立形状に
したものが多い。その結果、航行時における波浪抵抗減
少の観点から問題があった。
【0005】このような肥大船の波浪抵抗を減少させる
方法について、従来から種々研究がなされており、例え
ば、特開昭57−66087 号公報には、図8に側面図で、図
9に正面図で示したように、吃水線LWLよりも上部の
船首部2を、側面から見て船首側より船尾側に向けた流
線状に形成し、そして、船首垂線5の近くにおいて、吃
水線よりも上部の船首部横断面を、上方に凸な丸味を有
する形状となした船体(以下、先行技術という)が開示
されている。
【0006】先行技術によれば、吃水線よりも上部の船
首部2が、側面から見て船首側より船尾側に向けた流線
状に形成されているので、荒天時に波浪に遭遇しても、
波浪は船首甲板に沿って流れる結果、波浪による衝撃を
緩和することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術によれば、短波長の波浪の抵抗を軽減することができ
ても、長波長の波浪の場合には、逆に波浪抵抗が増加す
る問題が生ずる。更に、上述した船首形状のために、ア
ンカーや係留索等を通常の船体のように配置することが
できず、特別な設備の設置が必要になるため実用的では
ない。
【0008】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、タンカーやバラ積貨物船などのような、船体
の長さに対する幅の比が比較的大きい肥大船の場合にお
いても、航行時における波浪抵抗を適確に減少させるこ
とができる、船舶の船首形状を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、タンカー
やバラ積貨物船などのような肥大船の場合においても、
航行時における波浪抵抗を適確に減少させることがで
き、しかも、船首部が長くなることによる入港制限や、
鋼材重量の増加による載貨重量の減少等が生ずることの
ない船首形状を開発すべく鋭意研究を重ねた。
【0010】その結果、吃水線よりも上部の船首部形状
を、側面から見て下部から上部に向け、所定角度で傾斜
状に張り出し前方に突出形成し、波浪中において相対液
面が到達する船首水線面形状を前方に鋭角のほぼ直線で
構成された楔形状にすれば、航行時における波浪抵抗を
減少させ得ることを知見した。
【0011】この発明は上記知見に基づいてなされたも
のであって、請求項1に記載の発明は、船体の吃水線よ
りも上部の船首部が、側面から見て下部から上部に向け
傾斜状に張り出し前方に突出して形成され、且つ、前記
前方に突出した船首部の横断面形状が下向きの楔形状で
あり、前記突出した船首部の傾斜状下面と吃水線との間
の角度は、10°から50°の範囲内であり、そして、
波浪中において相対波面が到達する船首部水線面形状
が、前方に鋭角の実質的に直線で構成された楔形状にな
っていることに特徴を有するものである。
【0012】請求項2に記載の発明は、上記請求項1に
記載の発明において、前記船首部のうち、吃水線から前
記突出した船首部傾斜状下面の波面が来る最大高さの位
置よりも前方の先端部分が、切り落とされた形状になっ
ていることに特徴を有するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図1は、この発明の船首形状の一実施態
様を示す概略側面図であり、図2は船首部の正面図であ
る。図1に示すように、船体1の吃水線LWLよりも上
部の船首部2は、側面から見て下部から上部に向け傾斜
状に張り出し、前方に突出して形成されており、船首部
2の下部は、球状3に形成されている。そして、図2に
示すように、前方に突出した形状の船首部2の、吃水線
LWLよりも上部の横断面形状は、逆三角形の下向き楔
形状になっている。なお、図1および図2において、A
−A線は波浪中において相対波面が到達すると考えられ
る水線面である。
【0014】この発明において、突出した船首部2の傾
斜状下面2aと吃水線LWLとの間の角度(図1におい
てαで表す)は10°から50°の範囲内とすべきであ
る。吃水線LWLと傾斜状船首部2との間の角度αが1
0°未満では、船首部2の傾斜する下面2aが平水面に
近接し過ぎる結果、航行時に、船首部2の傾斜状下面2
aに波浪や浮遊物が接触し、船首部2に破損が生じやす
くなる。一方、上記角度αが50°を超えると、吃水線
LWLよりも上部における船首部2の突出長さが短くな
り、波浪抵抗を軽減させることができない。
【0015】図3は、波浪中において相対波面が到達す
ると考えられる範囲の船首部水線面を示す平面図であ
る。図3において(a) は、図1および図2に示す本発明
の船首部水線面A−Aの形状を示し、(b) は、従来の船
体における船首部水線面形状を示している。図3に(a)
で示すように、本発明においては、波浪中において相対
波面が到達すると考えられる範囲の船首部水線面形状
が、船首前方に向けた鋭角のほぼ直線状で構成された楔
形状になっている。
【0016】上述したように、船首部水線面形状を、船
首前方に向けた鋭角のほぼ直線状に構成された楔形状と
したことにより、航行時において、船首に衝突した波が
船首前方に崩れて生ずる反射波が小さくなり、従って波
浪抵抗が減少する。上記水線面形状は、可能な限り直線
状であることが必要であり、直線よりも船首側に膨らみ
がある場合には、波浪抵抗が大になる。
【0017】図5は、図4に示すように水線面形状を変
化させた(a) 、(b) 、(c) 3種類の船首形状の波浪抵抗
の変化を示す図である。図5において、横軸は波の入射
方向を示し、縦軸は波浪抵抗係数を示している。図4お
よび図5から、船首部水線面形状がほぼ直線状(a) の場
合は、膨らみのある(b) 、(c) の場合よりも、波浪抵抗
が顕著に小さいことが明らかである。
【0018】本発明の船首における波浪抵抗の増加量を
模型試験によって調べ、その結果を従来の船首における
波浪抵抗の増加量と比較して図6に示した。図6におい
て、横軸は、入射波の波長λを船長Lで無次元化した量
を示し、縦軸は、波浪抵抗の増加量を示す。図中の実線
(a) は本発明の船首形状の場合であり、点線(b) は従来
の船首形状の場合である。図6から明らかなように、本
発明の船首形状の場合には、従来の船首形状に比較し
て、波浪抵抗の増加量を20〜30%減少させることが
できた。
【0019】上述したように前方に突出した船首部の傾
斜状下面と吃水線との間の角度αが10〜50°の範囲
内であり、そして、波浪中において、相対波面が到達す
る船首部水線面形状が前方に鋭角の実質的に直線で構成
された楔形状になっている船首部2は、実際に波面が来
る範囲まで即ち波浪抵抗の影響を受ける範囲までを突出
させればよく、図1に示す、船首部傾斜状下面2aの、
波面が来る最高位置X点を通るB−B線よりも前方の船
首部2は、波浪抵抗の低減に寄与しないことから、必ず
しも突出させる必要はない。
【0020】従って、上記B−B線よりも前方に突出し
た船首部2は切り落としてもよい。このような船首部2
の切り落としは、図1に示したB−B線のように垂直状
であっても、C−C線のように斜め前方の直線または曲
線の傾斜状であってもよく、船体全長の制約、船体構造
および船体の意匠等の観点から決定すればよい。
【0021】上述したように、B−B線よりも前方に突
出した船首部2を切り落とせば、船首部を前方に突出形
成したことにより、船首部が長くなって船体全長に対す
る港湾の入港制限が生じたり、鋼材重量の増加によって
載貨重量が減少するような問題が生ずることはない。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
タンカーやバラ積貨物船などのような、船体の長さに対
する幅の比が比較的大きい肥大船の場合においても、航
行時における波浪抵抗を適確に減少させることができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の船首の一実施態様を示す概略側面図
である。
【図2】図1の船首部の概略正面図である。
【図3】図1の船首部の水線面形状を示す平面図であ
る。
【図4】船首部水線面形状の変化を示す図である。
【図5】水線面形状を変化させた3種類の船首形状の波
浪抵抗の変化を示す図である
【図6】波浪中抵抗の増加量を示すグラフである。
【図7】従来の船首の概略側面図である。
【図8】先行技術の船首部を示す概略側面図である。
【図9】先行技術の船首部を示す概略正面図である。
【符号の説明】
1 船体 2 船首部 2a 船首部傾斜状下面 3 球体 4 船首垂線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体の吃水線よりも上部の船首部が、側
    面から見て下部から上部に向け傾斜状に張り出し前方に
    突出して形成され、且つ、前記前方に突出した船首部の
    横断面形状が下向きの楔形状であって、前記突出した船
    首部の傾斜状下面と吃水線との間の角度は、10°から
    50°の範囲内であり、 そして、波浪中において相対波面が到達する船首部水線
    面形状が、前方に鋭角の実質的に直線で構成された楔形
    状になっていることを特徴とする、船舶の船首形状。
  2. 【請求項2】 前記船首部のうち、吃水線から前記突出
    した船首部傾斜状下面の波面が来る最大高さの位置より
    も前方の先端部分が、切り落とされた形状になってい
    る、請求項1記載の船舶の船首形状。
JP9177251A 1997-07-02 1997-07-02 船舶の船首形状 Pending JPH1120774A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112173002A (zh) * 2020-10-20 2021-01-05 大连海事大学 一种极地运输船艏部结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112173002A (zh) * 2020-10-20 2021-01-05 大连海事大学 一种极地运输船艏部结构
CN112173002B (zh) * 2020-10-20 2021-06-25 大连海事大学 一种极地运输船艏部结构

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