JPS5833033Y2 - semi-submersible catamaran - Google Patents

semi-submersible catamaran

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JPS5833033Y2
JPS5833033Y2 JP12319479U JP12319479U JPS5833033Y2 JP S5833033 Y2 JPS5833033 Y2 JP S5833033Y2 JP 12319479 U JP12319479 U JP 12319479U JP 12319479 U JP12319479 U JP 12319479U JP S5833033 Y2 JPS5833033 Y2 JP S5833033Y2
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JP
Japan
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semi
hull
righting
ship
water surface
Prior art date
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JP12319479U
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5640093U (en
Inventor
雄 高橋
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水面上の上部船体に支柱を介して連結された
水面下の左右一対の下部胴体を有する半没水式双胴船に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semi-submersible catamaran having a pair of left and right lower bodies below the water surface connected to an upper hull above the water surface via struts.

従来のこの種の半没水式双胴船としては第1〜3図に示
すようなものがあり、没水体としての左右一対の円筒状
あるいは魚雷状の下部胴体1の各後端に、らせん推進器
1aが設けられ、各下部胴体1の上側には、水線幅の小
さな支柱2が立設されている。
Conventional semi-submersible catamarans of this type include those shown in Figs. A propulsion device 1a is provided, and a support 2 with a small waterline width is erected above each lower fuselage 1.

この支柱2は、下部胴体1のほぼ全長にわたって一体に
設けられるものと、前後に分割された形式のものとがあ
る。
There are two types of struts 2: one that is provided integrally over almost the entire length of the lower fuselage 1, and the other that is divided into front and rear parts.

そして各支柱2の上端には、双胴状の下部胴体1を連結
する上部船体3が設けられている。
An upper hull 3 connecting the twin-hulled lower fuselage 1 is provided at the upper end of each strut 2.

このような支柱2の水線面積が小さく相対的に下部胴体
1の大きな船体が、航走すると、第4図に示すように比
較的低速では船首下げモーメントが作用し、それが船速
とともに増加するが、ある速力以上になるとこの船首下
げモーメントは減少を始め、設計速力付近では逆に船首
上げモーメントが作用する。
When a ship like this, with a small waterline area of the struts 2 and a relatively large lower fuselage 1, sails, a bow-down moment acts at relatively low speeds as shown in Figure 4, and this moment increases with the ship speed. However, when the speed exceeds a certain level, this bow-down moment begins to decrease, and around the design speed, a bow-up moment acts on the ship.

この船型は水線面積が小さく、縦復原力が小さいので、
上記のモーメントによって大きな縦傾斜を生じ、船舶と
しての安全性がおびやかされることになる。
This hull shape has a small waterline area and low vertical stability, so
The above moment causes a large vertical heel, jeopardizing the safety of the vessel.

そこで、従来、船体の姿勢を制御するために、水中翼4
が、水面5の下方で下部胴体1に装備されているが、船
速によって船体に作用する傾斜モーメントの大きさと方
向とが異なるため、それぞれの船速に応じて水中翼4の
迎角を調整制御する必要がある。
Therefore, conventionally, in order to control the attitude of the ship, hydrofoils 4
is installed on the lower fuselage 1 below the water surface 5, but since the magnitude and direction of the heeling moment acting on the hull differ depending on the ship speed, the angle of attack of the hydrofoil 4 is adjusted according to each ship speed. need to be controlled.

ところで、水中翼4の迎角の調整を、船橋からの遠隔操
作により、船速あるいは姿勢角をみながら人手によって
行うことは可能であるが、通常の船舶の運転操作には無
い−っの煩雑な操作を追加することになる。
By the way, it is possible to manually adjust the angle of attack of the hydrofoil 4 by remote control from the bridge while observing the ship's speed or attitude angle, but this is a complicated process that is not required for normal ship operation. This will add additional operations.

また人手によらず自動制御することは、現在の技術レベ
ルから考えれば可能であるが、多大のコストを要し、特
に小型の半没水船の場合には全体の建造コストに占める
割合が太き(なって、経済性を損うことになる。
Furthermore, although automatic control without manual intervention is possible considering the current technological level, it requires a large amount of cost, and especially in the case of small, semi-submerged ships, it accounts for a large proportion of the overall construction cost. (This results in a loss of economic efficiency.

この種の小水線面積型双胴船は、本来高速船としてはじ
めて成立し得る型式の船型であるが、高速船であるが故
に、制御装置の故障は致命的となりかねない。
This type of small-waterline catamaran is a type of ship that could originally be established as a high-speed ship, but because it is a high-speed ship, failure of the control device could be fatal.

本考案は、このような問題点を解決しようとするもので
、従来のように水中翼を特別に制御操作するというよう
なことを必要とせずに、船体の姿勢角の変化に応じ自動
的に没水面積の変化する復原翼を備えて、安全性と信頼
性の向上をはかった半没水式双胴船を提供することを目
的とする。
The present invention aims to solve these problems, and does not require special control of the hydrofoils as in the past, but automatically responds to changes in the attitude angle of the ship. The purpose of the present invention is to provide a semi-submersible catamaran that is equipped with righting wings that change the submerged area and has improved safety and reliability.

このため本考案の半没水式双胴船は、水面上の上部船体
と、この上部船体に支柱を介して連結された水面下の左
右一対の下部胴体とをそなえ、これらの下部胴体の相互
間において、船首部付近に、船体中心面に関し左右対称
に、且つ、計画喫水線の上下にわたり適宜の間隔で、複
数段の前部復原翼が配設されるとともに、船尾部付近に
、船体中心面に関し左右対称に、且つ、計画喫水線と斜
めに交叉するように傾斜した後部復原翼が配設されて、
船首付近における上記複数段の前部復原翼と船尾付近に
おける上記の傾斜した後部復原翼とで上記船体の航走姿
勢の縦安定機構が構成されたことを特徴としている。
For this reason, the semi-submersible catamaran of the present invention has an upper hull above the water surface and a pair of left and right lower fuselages below the water surface that are connected to the upper hull via struts. In between, multiple stages of front righting wings are arranged near the bow section, symmetrically with respect to the hull center plane, and at appropriate intervals above and below the designed waterline, and near the stern section, front righting wings are arranged symmetrically with respect to the hull center plane. A rear righting wing is arranged symmetrically with respect to the plane and inclined so as to intersect diagonally with the planned waterline,
The present invention is characterized in that a longitudinal stabilization mechanism for the sailing attitude of the ship body is formed by the plurality of stages of front righting wings near the bow and the inclined rear righting wings near the stern.

まず、本考案の原理につき、双胴船0説明図により述べ
ると、第5図はその縦断面図、第6図はその正面図であ
って、これらの図に示すように、水面下における左右一
対の下部胴体1,1に、支柱2を介して、水面上の上部
船体3が設けられており、左右の下部胴体1,1の間に
おいて、船首部付近および船尾部付近に、それぞれ船体
中心面Cに関し左右対称に、且つ、計画喫水線5pと斜
めに交叉するように、傾斜した水中翼10a。
First, the principle of the present invention will be described with reference to explanatory drawings of the catamaran. Fig. 5 is a longitudinal cross-sectional view thereof, and Fig. 6 is a front view thereof. An upper hull 3 above the water surface is provided to the pair of lower fuselages 1, 1 via struts 2. Between the left and right lower fuselages 1, 1, the hull center is located near the bow and near the stern, respectively. Hydrofoil 10a tilts symmetrically with respect to plane C and diagonally intersects with planned waterline 5p.

10bが配設され、その個所の喫水の増加に従って翼の
水没部分の面積が増すような構造にしであるものとする
10b, and the structure is such that the area of the submerged portion of the wing increases as the draft at that point increases.

第5,6図にはそのような水中翼の一例として、計画喫
水線5pと斜めに交叉するように傾斜した水中翼を示し
ている。
FIGS. 5 and 6 show, as an example of such a hydrofoil, a hydrofoil that is inclined so as to obliquely intersect the planned waterline 5p.

そして、水没している水中翼10 a t 10 bの
x −y平面への投影面積なA。
Then, A is the projected area of the submerged hydrofoil 10 a t 10 b on the x-y plane.

1tAO29単位の沈下によるその増加量をC1、C2
:水中翼10a。
The amount of increase due to the sinking of 1tAO29 units is C1, C2
: Hydrofoil 10a.

10bのx −z平面と平行な断面図形の中心線がX軸
とたす角(迎角)をctl、σ2;揚力係数の迎角の変
化に対する変化を表わ丁係数をCLa1tCLa2:取
付位置のX座標をXl、X2と書くことにする。
The angle (angle of attack) between the center line of the cross-sectional shape parallel to the x-z plane of 10b and the X axis is ctl, σ2; represents the change in the lift coefficient with respect to the change in the angle of attack. Let's write the X coordinates as Xl and X2.

この状態で船が速力Vで航走している場合を考え、それ
ぞれの水中翼にII<z方向の力(揚力)をFlとすれ
ば、 Fs= 4V2Ao 1cLdl ctl (i=1
? 2 )−=(1)である。
Consider the case where the ship is traveling at speed V in this state, and if the force (lift force) in the z direction on each hydrofoil is Fl, then Fs = 4V2Ao 1cLdl ctl (i = 1
? 2)-=(1).

次に船がこの状態から船首を下げ船尾を上げる方向にα
だげ傾斜したとする。
Next, the ship moves α from this state in the direction of lowering the bow and raising the stern.
Suppose it is tilted slightly.

その場合AOI″AO1+ CI X 1 ’1ツαl
″″1−と変化するから、2方向の力をF′1とすれば
F′1=−ρV2(Ao 1+c1X10CLd 1
(α1−α)・・・・・・・・・・・・(2) となる。
In that case, AOI″AO1+ CI
″″1−, so if the force in two directions is F′1, then F′1=−ρV2(Ao 1+c1X10CLd 1
(α1−α)・・・・・・・・・(2)

Flの変化量をJFと書けばJF=ρV2CLdl(C
IXIα2−(C1xlαt Aot)α) ・・
・・・・・・・・・・(3)である。
If the amount of change in Fl is written as JF, then JF=ρV2CLdl(C
IXIα2-(C1xlαt Aot)α) ・・
......(3).

こうして求められたJFがそれぞれの水中翼の水面に対
する変位を復原させる方向に働くことが、これらの水中
翼の作用として必要であるから、その条件すなわちxt
>O(船首側)の水中翼10aではjFが2軸の負方向
(X軸の矢印と反対の方向)に動き、X 1(0(船尾
側)の水中翼10bでは、正方向(X軸の矢印方向)に
動く条件を求めてみると、(3)式より を満足し、 かつαが の範囲にあることが条件として示される。
Since it is necessary for the action of these hydrofoils that the JF obtained in this way acts in the direction of restoring the displacement of each hydrofoil with respect to the water surface, the condition, that is, xt
In the hydrofoil 10a located at >O (bow side), jF moves in the negative direction of the two axes (the direction opposite to the X-axis arrow), and in the hydrofoil 10b located at When we find the conditions for movement in the direction of the arrow, we find that equation (3) is satisfied and α is in the range of .

(5)式よりXlくOに設置された水中翼10bの場合
にはA。
From formula (5), in the case of the hydrofoil 10b installed at Xl×O, A.

1が大きい方がより広い範囲のαに対して好ましく作動
し、Xl〉0に設置された水中翼10aの場合にはA。
The larger 1 is, the better the operation is over a wider range of α, and in the case of the hydrofoil 10a installed at Xl>0, A.

1の小さい方が良いことがわかる。It can be seen that the smaller the value of 1, the better.

そこで本考案の一実施例としての半没水式双胴船では、
第7〜9図に示すように、水面下における左右一対の下
部胴体1,1に、支柱2を介して、水面上の上部船体3
が設けられ、左右の下部胴体1.10間において、船首
部付近に、船体中心面Cに関し左右対称に、且つ、計画
喫水線5pの上下にわたって適宜の間隔で、複数段の前
部復原翼21が配設されるとともに、船尾部付近に、船
体中心面Cに関し左右対称に、且つ、計画喫水線5pと
斜めに交叉するように傾斜したV字形の後部復原翼22
が配設される。
Therefore, in a semi-submersible catamaran as an embodiment of the present invention,
As shown in FIGS. 7 to 9, the upper hull 3 above the water surface is connected to the pair of left and right lower hulls 1 and 1 below the water surface via struts 2.
A plurality of stages of front righting wings 21 are provided near the bow between the left and right lower fuselage 1.10, symmetrically with respect to the hull center plane C, and at appropriate intervals above and below the planned waterline 5p. A V-shaped rear righting wing 22 is arranged near the stern portion and is symmetrical with respect to the hull center plane C and inclined so as to diagonally intersect with the planned waterline 5p.
will be placed.

このようにして、船首付近における上記複数段の前部復
原具21と船尾付近における上記の傾斜した後部復原具
22とで船体の航走姿勢の縦安定機構が構成されるので
ある。
In this way, the plurality of stages of front righting tools 21 near the bow and the inclined rear righting tools 22 near the stern constitute a longitudinal stabilizing mechanism for the sailing attitude of the ship.

すなわち、何らかの外乱によって船体が前傾斜した場合
には、船首部では複数段の前部復原具21のうち没水す
る翼の個数が増加するため揚力が増加し、一方船尾部で
は傾斜した後部復原具22の没水面積が減少するので揚
力が減少し、いずれも船体の前傾斜を復原する方向に作
用する。
In other words, when the hull tilts forward due to some disturbance, the number of submerged wings of the multiple stages of front righting tools 21 increases at the bow, increasing the lift, while at the stern, the tilted rear righting force increases. Since the submerged area of the gear 22 is reduced, the lifting force is reduced, both of which act in a direction to restore the forward heel of the ship.

また船体が後傾斜した場合には揚力は上記の場合と逆方
向になり、この場合も船体の後傾斜を復原する方向に作
用する。
Furthermore, when the hull is tilted backwards, the lift force is in the opposite direction to that in the above case, and in this case as well, it acts in a direction to restore the tilted rearward position of the hull.

後部復原具22は連続した翼であり、前部復原具21は
階段状に断続的に設けられた翼であるため、後者は前者
に比べて前記A。
The rear restoring tool 22 is a continuous wing, and the front restoring tool 21 is a wing provided intermittently in a stepped manner, so the latter is more difficult than the former.

1(翼没水部のX−y平面への投影面積)を小さくする
ことが容易であり、従って本実施例のように船首部には
階段状の前部復原具21を、船尾部にはV字型の後部復
原具22を配置することにより、第5,6図の説明で述
べたように全体として良好な縦復原性を得ることが容易
となる。
1 (the projected area of the submerged part of the wing on the By arranging the V-shaped rear restoring tool 22, it becomes easy to obtain good longitudinal stability as a whole, as described in the explanation of FIGS. 5 and 6.

また、各復原具2L22は、固定翼とされていて、制御
の必要がなく、建造コストの増加を招かないだけでなく
、故障の心配が全くないので、安全性に対する信頼性が
著しく向上する。
In addition, each righting tool 2L22 is a fixed wing, so there is no need for control, which not only does not increase the construction cost, but also eliminates any fear of failure, so reliability with respect to safety is significantly improved.

なお、船首部付近の前部復原具21は第7,9図のまま
とし、船尾部付近の後部復原具22を第7.8図の実施
例と反対方向に傾斜させ逆V字型にしても同様な作用効
果が得られる。
The front righting tool 21 near the bow remains as shown in Figures 7 and 9, and the rear righting tool 22 near the stern is tilted in the opposite direction to the embodiment shown in Figure 7.8 to form an inverted V-shape. Similar effects can be obtained.

以上詳述したように、本考案の半没水式双胴船によれば
、水面上の上部船体と、この上部船体に支柱を介して連
結された水面下の左右一対の下部胴体とをそなえ、これ
らの下部胴体の相互間において、船首部付近に、船体中
心面に関し左右対称に、且つ、計画喫水線の上下にわた
って適宜の間隔で、複数段の復原具が配設されるととも
に、船尾部付近に、船体中心面に関し左右対称に、且つ
、計画喫水線と斜めに交叉するように傾斜した後部復原
具が配設されるという極めて簡素な構成で、従来のごと
き水中翼に対する面倒な制御操作が不要となって、自動
的に船体の縦復原性が確保されるのであり、半没水式双
胴船の安全性の大幅な向上に寄与しうる利点がある。
As detailed above, the semi-submersible catamaran of the present invention includes an upper hull above the water surface and a pair of left and right lower hulls below the water surface that are connected to the upper hull via struts. Between these lower fuselages, multiple stages of righting tools are arranged near the bow, symmetrically with respect to the hull center plane, and at appropriate intervals above and below the planned waterline, and near the stern. The structure is extremely simple, with a rear righting tool that is symmetrical with respect to the hull center plane and inclined so as to intersect diagonally with the planned waterline, eliminating the need for complicated control operations for conventional hydrofoils. As a result, the vertical stability of the hull is automatically ensured, which has the advantage of contributing to a significant improvement in the safety of semi-submersible catamarans.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜3図は従来の半没水式双胴船を示すもので、第1
図はその側面図、第2図は第1図のローl矢視断面図、
第3図は第1図の■−m矢視断面図であり、第4図は通
常の半没水式双胴船の船速と船首上げモーメントおよび
船首下げモーメントとの関係を示すグラフであり、第5
,6図は本考案の原理を説明するための半没水式双胴船
を示すもので、第5図はその縦断面図、第6図はその正
面図であり、第7〜9図は本考案の一実施例としての半
没水式双胴船を示すもので、第1図はその縦断面図、第
8図はその後面図、第9図はその正面図である。 1・・・下部胴体、2・・・支柱、3・・・上部船体、
5p・・・計画喫水線、21・・・前部復原具、22・
・・後部復原具、C・・・船体中心面。
Figures 1 to 3 show conventional semi-submersible catamarans.
The figure is a side view, Figure 2 is a cross-sectional view of the roll L in Figure 1,
Figure 3 is a cross-sectional view taken along the -m arrow in Figure 1, and Figure 4 is a graph showing the relationship between ship speed, bow-up moment, and bow-down moment of a normal semi-submersible catamaran. , 5th
, 6 shows a semi-submersible catamaran for explaining the principle of the present invention, FIG. 5 is its longitudinal sectional view, FIG. 6 is its front view, and FIGS. 7 to 9 are A semi-submersible catamaran as an embodiment of the present invention is shown in which FIG. 1 is a longitudinal sectional view, FIG. 8 is a rear view, and FIG. 9 is a front view. 1...Lower fuselage, 2...Strut, 3...Upper hull,
5p... Planned waterline, 21... Front righting tool, 22.
...Aft righting tool, C...Hull center plane.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 水面上の上部船体と、この上部船体に支柱を介して連結
された水面下の左右一対の下部胴体とをそなえ、これら
の下部胴体の相互間において、船首部付近に、船体中心
面に関し左右対称に、且つ、計画喫水線の上下にわたり
適宜の間隔で、複数段の前部復原翼が配設されるととも
に、船尾部付近に、船体中心面に関し左右対称に、且つ
、計画喫水線と斜めに交叉するように傾斜した後部復原
翼が配設されて、船首付近における上記複数段の前部復
原翼と船尾付近における上記の傾斜した後部復原翼とで
上記船体の航走姿勢の縦安定機構が構成されたことを特
徴とする、半没水式双胴船。
It has an upper hull above the water surface and a pair of lower hulls on the left and right below the water surface that are connected to the upper hull via struts. At the same time, multiple stages of front righting wings are arranged at appropriate intervals above and below the designed waterline, and near the stern, the wing is symmetrical with respect to the hull center plane and intersects diagonally with the designed waterline. A rear righting wing is arranged so as to be inclined as shown in FIG. A semi-submersible catamaran characterized by
JP12319479U 1979-09-06 1979-09-06 semi-submersible catamaran Expired JPS5833033Y2 (en)

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JPS5640093U JPS5640093U (en) 1981-04-14
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