JPS5842071B2 - 円筒型砕氷船首 - Google Patents
円筒型砕氷船首Info
- Publication number
- JPS5842071B2 JPS5842071B2 JP52134075A JP13407577A JPS5842071B2 JP S5842071 B2 JPS5842071 B2 JP S5842071B2 JP 52134075 A JP52134075 A JP 52134075A JP 13407577 A JP13407577 A JP 13407577A JP S5842071 B2 JPS5842071 B2 JP S5842071B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bow
- ice
- angle
- cylindrical
- ship
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Circuit Breakers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は円筒型砕氷船首の創案に係り、砕氷船の氷海中
における砕氷抵抗を合理的に減少せしめると共に氷海に
達する以前の航海を容易ならしめ得る有利な砕氷船首を
提供しようとするものである。
における砕氷抵抗を合理的に減少せしめると共に氷海に
達する以前の航海を容易ならしめ得る有利な砕氷船首を
提供しようとするものである。
氷原を破砕して前進する砕氷船については従来から知ら
れている。
れている。
ところでこの砕氷船が氷を破砕しつつ前進するに当って
氷の一部は圧縮破壊により、又他の部分は曲げ破壊によ
って砕波されるが、通常の場合にはこれら２通りの破壊
モードは混合して発生する。
氷の一部は圧縮破壊により、又他の部分は曲げ破壊によ
って砕波されるが、通常の場合にはこれら２通りの破壊
モードは混合して発生する。
然るに氷の圧縮強度は曲げ強度に比較して約２倍の値を
有しているため圧縮破壊をなすには曲げ破壊の約２倍に
相当した破壊エネルギーが必要であり、砕氷船が前進中
に氷から受ける抵抗の大部分は斯様な氷を破壊するため
のエネルギーに因っている。
有しているため圧縮破壊をなすには曲げ破壊の約２倍に
相当した破壊エネルギーが必要であり、砕氷船が前進中
に氷から受ける抵抗の大部分は斯様な氷を破壊するため
のエネルギーに因っている。
従って砕氷船の抵抗を減するためにはこのような氷を破
壊するエネルギーを節約する工夫が必要であるが、その
ためには圧縮で氷を割るよりも曲げて氷を割る方が破壊
エネルギーが少く、従って抵抗を減じ得ることが理解さ
れる。
壊するエネルギーを節約する工夫が必要であるが、その
ためには圧縮で氷を割るよりも曲げて氷を割る方が破壊
エネルギーが少く、従って抵抗を減じ得ることが理解さ
れる。
さて従来一般に採用されている砕氷船の船首形状は側面
的に第１図に示す如くであって船首材３は吃水線２に対
して凡そ１５〜４５°の角度を採った傾斜をなし、又こ
の船首材３に垂直な第１図人・・・Ａ線にそった平面に
よる船体の切断面は概ね第２図のようなＶ字型をなして
いるか、或いは第３図に示すようにこのＶ字型の稜線部
分を平坦に削り取った型式のものであって、これら従来
のものにおいては夫々に不利欠点がある。
的に第１図に示す如くであって船首材３は吃水線２に対
して凡そ１５〜４５°の角度を採った傾斜をなし、又こ
の船首材３に垂直な第１図人・・・Ａ線にそった平面に
よる船体の切断面は概ね第２図のようなＶ字型をなして
いるか、或いは第３図に示すようにこのＶ字型の稜線部
分を平坦に削り取った型式のものであって、これら従来
のものにおいては夫々に不利欠点がある。
即ち第２図に示すようにＶ字型のものは一般的な形式で
あるが、このようなＶ字の頂点は若干の丸味がつけられ
ているとしても非常Ｉこ小さな半径であって実質的に角
と着像し得る程度のものであり、このように稜線の尖っ
た船首が氷に接触して力が加えられた場合にはその尖っ
た部分およびその近傍に推進による力が集中する結果、
該船首近傍の氷に圧縮破壊を生ずることとなることは実
験的にも確認されるが、この場合においては圧縮破壊が
主体であるだけにこの型式の船首を有する砕氷船の推進
抵抗は比較的大きいこととならざるを得ない。
あるが、このようなＶ字の頂点は若干の丸味がつけられ
ているとしても非常Ｉこ小さな半径であって実質的に角
と着像し得る程度のものであり、このように稜線の尖っ
た船首が氷に接触して力が加えられた場合にはその尖っ
た部分およびその近傍に推進による力が集中する結果、
該船首近傍の氷に圧縮破壊を生ずることとなることは実
験的にも確認されるが、この場合においては圧縮破壊が
主体であるだけにこの型式の船首を有する砕氷船の推進
抵抗は比較的大きいこととならざるを得ない。
これに対し第３図に示す型式のものは船首端部における
力の集中を防止するように工夫されたもので、特開昭５
１−３３４８８号公報の如きに示されたものであるけれ
どもこの型式のものの場合には氷と船首とが接触する部
分が平面であって該部分の幅を充分に大きくすることに
より力を分散し圧縮によって氷が破壊されることを防止
し得る。
力の集中を防止するように工夫されたもので、特開昭５
１−３３４８８号公報の如きに示されたものであるけれ
どもこの型式のものの場合には氷と船首とが接触する部
分が平面であって該部分の幅を充分に大きくすることに
より力を分散し圧縮によって氷が破壊されることを防止
し得る。
然しこの種砕氷船の主任務は氷を割ることにあるとして
も現実には氷海に達する以前に氷のない海面を相当長距
離にわたって航海する必要があり、特に大型砕氷船にお
いてはこの機会が多いものであるから斯様な氷のない海
面での運航性能も砕氷能力とともに重要であって、上記
第３図型のものの場合にはこのような一般航海時に船首
端で大きな波、しぶきを発生し大きな抵抗を受けること
となって運航経済上の不利益が大きい。
も現実には氷海に達する以前に氷のない海面を相当長距
離にわたって航海する必要があり、特に大型砕氷船にお
いてはこの機会が多いものであるから斯様な氷のない海
面での運航性能も砕氷能力とともに重要であって、上記
第３図型のものの場合にはこのような一般航海時に船首
端で大きな波、しぶきを発生し大きな抵抗を受けること
となって運航経済上の不利益が大きい。
又砕氷行動中においても船首前面の平坦部で氷片を押し
進めることとなる結果、前進方向前方に常に氷を密集さ
せる傾向が大きく、即ち氷片を排除し前進するための抵
抗を余分に受け、密集した氷群を突破しなければならな
いため、この点よりも大きな推進力を必要とすることと
なる。
進めることとなる結果、前進方向前方に常に氷を密集さ
せる傾向が大きく、即ち氷片を排除し前進するための抵
抗を余分に受け、密集した氷群を突破しなければならな
いため、この点よりも大きな推進力を必要とすることと
なる。
本発明は前記したような従来のものの不利を解消すべく
研究を重ねて創案されたものであって、前記したような
船首３の形状を第４図に示すように円筒状（断面真円状
の場合だけでなく、これに類似した若干の欄内又は長円
のような円筒と同様の効果を期待できる断面形状の場合
を包含する）とするものであり、この場合の円筒の半径
ｒは適用される船体の幅、破砕すべき氷の厚さ等によっ
て適尚に選ばれるが、一般的には船体における最大幅の
２〜５％の範囲とする。
研究を重ねて創案されたものであって、前記したような
船首３の形状を第４図に示すように円筒状（断面真円状
の場合だけでなく、これに類似した若干の欄内又は長円
のような円筒と同様の効果を期待できる断面形状の場合
を包含する）とするものであり、この場合の円筒の半径
ｒは適用される船体の幅、破砕すべき氷の厚さ等によっ
て適尚に選ばれるが、一般的には船体における最大幅の
２〜５％の範囲とする。
即ち１例としてこの船体最大幅が２０ｍであるとｒは４
０Ｃｒｒｔ〜１００αであって、このｒが該範囲より小
さいと推進時において氷との接触部位における力の集中
が激しくなり匡縮モードの破壊が生じ易くなるから斯様
な集中をできるだけ回避するために最小ｒを上記の範囲
とすることが必要となるわけであり、この最小半径２％
は又一般的には１例として示したこの程度の砕氷船が割
るべき氷の厚さ１ｍの４０％前後でもあって、それ以上
の上記のような範囲で選ぶことにより曲げモードの破壊
を得しめる。
０Ｃｒｒｔ〜１００αであって、このｒが該範囲より小
さいと推進時において氷との接触部位における力の集中
が激しくなり匡縮モードの破壊が生じ易くなるから斯様
な集中をできるだけ回避するために最小ｒを上記の範囲
とすることが必要となるわけであり、この最小半径２％
は又一般的には１例として示したこの程度の砕氷船が割
るべき氷の厚さ１ｍの４０％前後でもあって、それ以上
の上記のような範囲で選ぶことにより曲げモードの破壊
を得しめる。
ｒが船体最大幅の２％以下となると水盤に対して圧縮モ
ードが次第に大きくなって効率的な破壊が得られず、又
５％以上となると運航性能が低下する。
ードが次第に大きくなって効率的な破壊が得られず、又
５％以上となると運航性能が低下する。
勿論氷の強度によっても上記の範囲は適宜に変化しこの
関係よりすれば具体的には氷強度の比較的小さい場合及
び大きい場合において上記範囲内において比較的大きい
範囲又は比較的小さい範囲を選んでよい。
関係よりすれば具体的には氷強度の比較的小さい場合及
び大きい場合において上記範囲内において比較的大きい
範囲又は比較的小さい範囲を選んでよい。
更に上記のような円筒状船首は第１図に示すような船体
吃水線２と船首材３との間において採られる船首角αお
よび第４図において示すような船体長さ方向の軸線と船
側板４面とのなす船側角βが共に適切に選ばれることが
必要であって、船首角αについては１５〜２５°、船側
角βについては４５〜６５°の範囲内とする。
吃水線２と船首材３との間において採られる船首角αお
よび第４図において示すような船体長さ方向の軸線と船
側板４面とのなす船側角βが共に適切に選ばれることが
必要であって、船首角αについては１５〜２５°、船側
角βについては４５〜６５°の範囲内とする。
蓋し船首角αについては船が氷に乗り上げ水面に対し上
方から下方に向けた力を加えて曲げ破壊による砕氷エネ
ルギーを有効に得るために上記したような適切な範囲と
すべきであって、例えばこの船首角αが９００前後、即
ち船首材が垂直状である場合には船は氷を単に前方に押
すのみであり、氷の破壊は匝縮モードによらざを得ない
。
方から下方に向けた力を加えて曲げ破壊による砕氷エネ
ルギーを有効に得るために上記したような適切な範囲と
すべきであって、例えばこの船首角αが９００前後、即
ち船首材が垂直状である場合には船は氷を単に前方に押
すのみであり、氷の破壊は匝縮モードによらざを得ない
。
従って船首が氷盤上に乗り上げるためにはα〈９０°な
ることが必要であり、このαが小さい程乗り上げ易いこ
とになるが、このαを極端に小さくすると船首部が側面
的に著しく痩せることとなって充分な船内容積および構
造強度を保持し得ないこととなり、又船首部の長さが増
加するため砕氷船全体としての一般的見地からみたバラ
ンスが失われ、これらの関係からして少なくともα＝１
５°は必要であり、この最低限については数字的には１
５°とされた文献もあるが、旧来の砕氷船では一般的に
船首角αが３０゜とするのが常識であり、本発明におい
ては前記したような円筒型船首部による曲げ破壊を充分
に得るためにこの船首角αを２５°以下とすることに特
徴がある。
ることが必要であり、このαが小さい程乗り上げ易いこ
とになるが、このαを極端に小さくすると船首部が側面
的に著しく痩せることとなって充分な船内容積および構
造強度を保持し得ないこととなり、又船首部の長さが増
加するため砕氷船全体としての一般的見地からみたバラ
ンスが失われ、これらの関係からして少なくともα＝１
５°は必要であり、この最低限については数字的には１
５°とされた文献もあるが、旧来の砕氷船では一般的に
船首角αが３０゜とするのが常識であり、本発明におい
ては前記したような円筒型船首部による曲げ破壊を充分
に得るためにこの船首角αを２５°以下とすることに特
徴がある。
次に船側角βについてもそれが小さい場合には船側によ
って水盤を下方に押し下げる効果が減少するものであり
、通常の砕氷船においてもそれなりの範囲が採用されて
いるが、本発明においては前記したような船首角αおよ
び円筒形半径ｒと組合わせた場合において好ましい船形
を確保し、又氷盤面に曲げ破壊を適切に発生させるため
にβ−４５〜６５°とするものであり、βが４５°未満
の場合には船形が適切に得られないだけでなしに船側に
よる砕氷効果が充分に得られず、反対にβが６５°以上
あれば船首部水平断面の頂角（水線入角）が過大となっ
て船型が不適切とならざるを得ない。
って水盤を下方に押し下げる効果が減少するものであり
、通常の砕氷船においてもそれなりの範囲が採用されて
いるが、本発明においては前記したような船首角αおよ
び円筒形半径ｒと組合わせた場合において好ましい船形
を確保し、又氷盤面に曲げ破壊を適切に発生させるため
にβ−４５〜６５°とするものであり、βが４５°未満
の場合には船形が適切に得られないだけでなしに船側に
よる砕氷効果が充分に得られず、反対にβが６５°以上
あれば船首部水平断面の頂角（水線入角）が過大となっ
て船型が不適切とならざるを得ない。
なお前記したような、船首角αは船体吃水の５０％の位
置から吃水線２上少くとも１ｍ程度上部まで連続して存
在する範囲の平均的な傾斜角を意味し、又船側角βにつ
いては第４図に示すように船首材３の半径ｒが船側板４
面と直交する位置より前記半径ｒの４倍（４ｒ）の範囲
における平均的な船側板４の平均的な傾斜を以て定義す
るものである。
置から吃水線２上少くとも１ｍ程度上部まで連続して存
在する範囲の平均的な傾斜角を意味し、又船側角βにつ
いては第４図に示すように船首材３の半径ｒが船側板４
面と直交する位置より前記半径ｒの４倍（４ｒ）の範囲
における平均的な船側板４の平均的な傾斜を以て定義す
るものである。
上記したような本発明によるものの作用効果について説
明すると、先ず本発明においては第２図に示すような従
来−紋型のものとは比較にならない程大きな半径をもっ
た円筒状船首とするものであることよりして氷との接触
面を著しく増大させ、該接触面における氷の圧縮破壊を
回避して推進時における抵抗を減少することができ、又
第３図に示すような平坦面の広さに匹敵する推進時の接
触面を形成し得るので力の分散効果が充分であって、前
記α角と相俟ち船体推進を容易ならしめて氷盤上への乗
上を容易とするものであり、しかもこのようｌこして乗
上げることにより氷盤面に対して前記β角と相俟って広
い範囲に及ぶ曲げ破壊力が作用するので全体として破壊
能力が大きいこととなり、加うるに船体前端部がこのよ
うな円筒型であることにより一般航海時において波、し
ぶきを発生することによる抵抗増加を免れしめるばかり
でなく、斯様な円筒状船首の造波作用により前記した第
２図型の尖った船首の場合よりも船全体としての造波抵
抗を減少させることができて運航性能の向上を図るもの
であり、更に上記したような円筒状船首は水盤との接触
において損傷を受は難く構造的に充分な強固さをもった
構成とすることが可能で、又第２図型の場合においてそ
の尖った船首の故に排水量や船内有効容積が縮減される
こととなる不利をも適切に回避し得る等の特徴力あり、
工業的にその効果の大きい発明である。
明すると、先ず本発明においては第２図に示すような従
来−紋型のものとは比較にならない程大きな半径をもっ
た円筒状船首とするものであることよりして氷との接触
面を著しく増大させ、該接触面における氷の圧縮破壊を
回避して推進時における抵抗を減少することができ、又
第３図に示すような平坦面の広さに匹敵する推進時の接
触面を形成し得るので力の分散効果が充分であって、前
記α角と相俟ち船体推進を容易ならしめて氷盤上への乗
上を容易とするものであり、しかもこのようｌこして乗
上げることにより氷盤面に対して前記β角と相俟って広
い範囲に及ぶ曲げ破壊力が作用するので全体として破壊
能力が大きいこととなり、加うるに船体前端部がこのよ
うな円筒型であることにより一般航海時において波、し
ぶきを発生することによる抵抗増加を免れしめるばかり
でなく、斯様な円筒状船首の造波作用により前記した第
２図型の尖った船首の場合よりも船全体としての造波抵
抗を減少させることができて運航性能の向上を図るもの
であり、更に上記したような円筒状船首は水盤との接触
において損傷を受は難く構造的に充分な強固さをもった
構成とすることが可能で、又第２図型の場合においてそ
の尖った船首の故に排水量や船内有効容積が縮減される
こととなる不利をも適切に回避し得る等の特徴力あり、
工業的にその効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は従来の砕氷船船首部の側面図、第２図は第１図Ａ・・
・Ａ線部分における従来−紋型砕氷船の断面図、第３図
はそのＶ字型稜線部分を削り取って平坦状としたものの
断面図、第４図は本発明による場合の同じく第１図Ａ・
・・Ａ線部分にそった断面図である。 然してこれらの図面において、１は船体、２は吃水線、
３は船首材、４は船側板、αは船首角、βは船側角、ｒ
は円筒型船首材の半径を示すものである。
は従来の砕氷船船首部の側面図、第２図は第１図Ａ・・
・Ａ線部分における従来−紋型砕氷船の断面図、第３図
はそのＶ字型稜線部分を削り取って平坦状としたものの
断面図、第４図は本発明による場合の同じく第１図Ａ・
・・Ａ線部分にそった断面図である。 然してこれらの図面において、１は船体、２は吃水線、
３は船首材、４は船側板、αは船首角、βは船側角、ｒ
は円筒型船首材の半径を示すものである。
Claims (1)
- １ 吃水線近傍の船首角を１５〜２５°の範囲内とする
と共に船側角を４５〜６５°の範囲内とした船首先端部
を当該船体における最大幅の２〜５％に相当する半径を
もった円筒型に構成したことを特徴とする円筒型砕氷船
首。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52134075A JPS5842071B2 (ja) | 1977-11-10 | 1977-11-10 | 円筒型砕氷船首 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52134075A JPS5842071B2 (ja) | 1977-11-10 | 1977-11-10 | 円筒型砕氷船首 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5467991A JPS5467991A (en) | 1979-05-31 |
| JPS5842071B2 true JPS5842071B2 (ja) | 1983-09-16 |
Family
ID=15119797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52134075A Expired JPS5842071B2 (ja) | 1977-11-10 | 1977-11-10 | 円筒型砕氷船首 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842071B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131851U (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-20 | ||
| JPS6434241U (ja) * | 1987-08-27 | 1989-03-02 | ||
| JPH0431319B2 (ja) * | 1984-09-28 | 1992-05-26 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358096U (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-18 | ||
| JP4494670B2 (ja) * | 2001-05-16 | 2010-06-30 | ユニバーサル造船株式会社 | 砕氷船 |
| CN100344506C (zh) * | 2004-12-31 | 2007-10-24 | 广州广船国际股份有限公司 | 一种船体 |
| KR20070002715A (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-05 | 삼성중공업 주식회사 | 선체의 선수/선미 형상 및 구조를 개선시킨 저속비대선 |
| CN102381436A (zh) * | 2011-08-24 | 2012-03-21 | 南通明德重工有限公司 | 汽车搬运船 |
| FI125961B (en) * | 2013-12-20 | 2016-04-29 | Aker Arctic Technology Oy | Icebreaker and method of operating an icebreaker |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4831238A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-24 | ||
| JPS5133488A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-03-22 | Waertsilae Oy Ab |
-
1977
- 1977-11-10 JP JP52134075A patent/JPS5842071B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4831238A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-24 | ||
| JPS5133488A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-03-22 | Waertsilae Oy Ab |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0431319B2 (ja) * | 1984-09-28 | 1992-05-26 | ||
| JPS62131851U (ja) * | 1986-02-10 | 1987-08-20 | ||
| JPS6434241U (ja) * | 1987-08-27 | 1989-03-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5467991A (en) | 1979-05-31 |
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