JPS587514B2 - センパク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船体が水中に没した浮子と支柱により上方へ隔
てられて水面上方へ持ち上げられた状態で走行する船舶
に関するものである。

この種の船舶は通常の船舶に比べ造波抵抗が小さく燃料
消費量が少ないと共に動力損失が少なく且つ荒天波浪時
においても高速走行が可能であるという利点を有してい
る。

従来、船首、船尾に姿勢検出機構と連動する水中動翼を
装備することによって走行時の安定性をより向上するよ
うにしたものが例えば米国特許第３８９７７４４号明細
書に紹介されているが、船体が水面上方に浮上したまま
であるので停船時に不安定で積荷に制約があり、このた
め浮子を吊り下げた支柱を太くして浮力を大きくし或い
は米国特許第３８３０１７８号明細書に見られるように
浮子に追加浮力体を附設すると共に上部船体を軽合金で
作り重心位置を低くする等の設計を行う必要があった。

また停船中は浮子に注水して船体を沈下させて静止時の
安定を計り、走航の際に排水して水面上方に船体を浮上
させる方式もあるが注排水設備を必要とすると共に注排
水作業に長時間を要し、いずれも一般の船舶に経済的に
利用しにくい等の問題点があった。

本発明は停船時は船体の船底附近に吃水を保持するが走
航時は前部支柱間の固定翼の位置まで急速に浮上し扁平
断面形状の浮子と細い支柱とからなる基本形状に加えて
後部の水平、垂直の安定部材との釣合いによって安定性
を維持し、且つ浮子の浮力と固定翼の揚力とによって積
荷の増大を計り、安価にして一般の船舶に経済的に利用
できるようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面に就いて説明すると、ブリッ
ジ、甲床、居住部、客室、貨物室、作業場等目的に応じ
た諸設備を装備した船体１の船底１ａを平底に形成する
と共に、その下方に中心二等分線を挾んで左右対称の位
置に前後方向へ延びる気密構造にして船体１とほぼ等し
い長さの浮子２，２を配置し、船底１ａにそれぞれ前後
において支柱３，４によって固着連結する。

この浮子２は船体１と積荷との重量に応じ必要な浮力を
もたせると共に、浅い港湾での航行を可能ならしめるよ
うに型深を小さくするためおよび水中における上下動に
対する抗力を増して直進性および水平性を与えるため上
面２ｄおよび下面２ｅを平面に形成して焦平な円柱形に
作られている。

浮子２の先端部は十面２ｄが低く流線形に形成され、ま
た後端部は薮述する固定翼１０の位置Ｌ２−Ｌ２を超え
ない範囲で上方へ膨出しその内部に重量機器を収容する
梯関室２ａを形成すると共に、先端内部にバラスト室２
ｂを形成し、中間部分は図示しない燃料タンクと水およ
び空気の給排設備とを具えた調節室２ｃを形成し船体１
の荷重に応じて浮力が調節できるようになっている。

これによって静止吃水位を船底１ａの附近Ｌ，−Ｌ１に
保持し、浮力調節範囲を超える過荷重の積荷を搭載した
ときはＬ，−Ｌ４まで吃水位が上昇して静止時の安定性
を保つまたこれら左右の浮子２，２は尾端において上面
２ｄが下方へ彎曲し機関室２ａの中心線よシ下方で推進
軸５ａ，５ａが突出し、それぞれのプロペラ５，５が機
関によってそれぞれ駆動される。

前部の支柱３は浮子２を船体１に単に連結させるもので
浮力を負担させることなく中空にして強度の許す限シ小
径の円形乃至流線形断面に作られ後部の支柱４は機関の
運転、浮子２の浮力調整に必要な配管、配線類を挿通す
ると共に機関室２ａへの作業員の出入が可能な程度の大
きさであって同じく浮力を負担しないようになるべく小
径に作られる。

左右の浮子２，２の後端部の間にはピッチング防止の働
きをする横舵６を有する水平翼状の水平安定部材７が架
設され強固に固着されていると共に浮子２，２による乱
流の影響を受けない位置即ちその中心には竪方向へ延び
る縦舵８を有する翼状の垂直安定部材９が設けられてい
る。

この水平安定部材Ｔは機関室２ａがかなりの大重量とな
るので１〜２度の迎え角を与えた揚力翼とすることもあ
る。

前部の左右の支柱３，３には船体１と浮子２の上面２ｄ
との間の適当高さ位置ニ般には中間点に位置させて左右
方向へ延びる固定翼１００両端が固定されていて、これ
らの支柱３，３と固定翼１０とはＨ形構造を構成し固定
翼１０か細い支柱３，３を補強している。

この固定翼１０は走航時に揚力を発生させ船舶の浮上走
航位を決定するもので、１〜２度程度の迎え角を与える
のがよく、揚力加緘用の水平面に対し上下に回動するフ
ラップ１１が設けられている。

またこの固定翼１０は左右方向へ直線的に延び支柱３，
３の外方は上反シ角が与えられ走航時の左右安定を保つ
ようになっている。

中央の両側方を上方へ傾斜させ上返りにしてもよいこと
は勿論である。

尚、前後の支柱３，４け浮子２の中心線上で船体１と連
結したが、船体１が大形化しまた大きな積荷重量が要求
され大形の浮子２，２を使用するときは支柱３，４の外
側方へ浮子２，２を張シ出させるように中心線の内側で
船体１と連結させ浮子間の相互干渉を避けると共に大き
な上下動抗力が得られるようにする。

このように構成した本発明の船舶は、停船時に第４図に
示したように吃水位Ｌ１−Ｌ１で静止している状態で発
進するとき先ずフラップ１１を上向きにして固定翼１０
の揚力発生を抑制し、吃水位Ｌ１−Ｌ，を維持してかな
シの船速慣性を生じるまで走航した後フラップ１１を第
４図破線１１ａで示したように下向きにして船体幅とほ
ぼ等しい長さの固定＠１０に大きな揚力を発生させ水平
安定部材１、横舵６と前記揚力との釣合いによって吃水
位Ｌ２−Ｌ２まで急速に浮上させるのである。

Ｌ２一Ｌ２に浮上した後は上面２ｄと下面２ｅが平面の
浮子２の上下動抗力Ｒ１ｕｐＲ１ｄと水平安定部材７の
上下動抗力Ｒ２ｕ，Ｒ２ｄとのバランスにより最も抵抗
の少ない姿勢即ち水面に平行な姿勢で固定翼１０の下縁
に吃水位Ｌ２−Ｌ２を保持しながら走航するもので、こ
のときフラップ１１は折り畳まれるかまたけ積荷によシ
必要な揚力を与えるように少し下向きにされ、造波抵抗
の発生は前後の支ａ３，４および固定翼１０の部分に限
定され高速安定走航を可能ならしめる。

走航時に高波Ｗ１の谷が浮子２の先端部の低い上面２ｄ
の位置Ｌ３−Ｌ３に在シ山が後部の支柱４の附近に在る
とき（第５図）、固定翼１０および前部の支柱３が水面
上に露出してそれらによる揚力、浮力がなくなるが船速
慣性と浮子２の沈下抗力Ｒ，ｄとが浮子２の先端部の沈
下を防止し、後部の支柱４が水面下に没して発生する浮
力増大に対しては横舵６を上向きとし水平安定部材Ｔに
大きな下向きの浮上抗力Ｒ２ｕを発生させることにより
船尾の浮上を防止し、ピッチングすることなく走航する
のである。

この場合、横舵６を上向きにしなくても浮子２の浮上抗
力Ｒ１ｕが働いているため船尾の浮上はかなシ防止され
る。

また高波Ｗ２の山が前部の支柱３の附近に在シ谷が浮子
２の後端部に在るとき（第６図）、水面下に没した前部
の支柱３は細いため浮力を殆んど増大させないと共にフ
ラップ１１が折り畳まれた固定翼１０は揚力をさほど増
大させず且つこれら浮力、揚力の増加に対しては船速慣
性と浮子２の浮上抗力Ｒ１ｕとが対抗する。

後部の支柱４は水面上に露出し且つ浮子２の後端部も図
示のように一部露出した場合にこれらによる浮力減少に
対しては横舵６を下向きとし水平安定部材７に大きな上
向きの沈下抗力Ｒ２ｄを発生させ浮子２の沈下抗力Ｒ１
ｄと協働して対抗させピッチングすることなく走航を行
わせる。

またこの状態のとき推進軸５け浮子２の後端部の中心線
即ち吃水位Ｌ３一Ｌ３の位置より下方に配置されている
ため水面下に在り、プロペラ５は空転することがなく、
従って第５，６図のような高波Ｗ１，Ｗ２でも高速安定
走航が可能である。

第７図は横方向の高波Ｗ３，Ｗ４を受けた場合を説明す
る図であって、前後の支柱３，４の間隔を大きくするこ
とによって高波Ｗ３はローリングを殆んど発生させるこ
となくそれらの間を通過する。

高波Ｗ３によって左側支柱３，４が水面下に没し右側支
柱３，４が水面上に露出した状態のとき、左側支柱３，
４の浮力増大には左側浮子２の浮上抗力Ｒ１ｕと水平安
定部材７の左側の浮上抗力Ｒ２ｕとが対抗し、右側支柱
３，４の浮力減少には右側浮子２の沈下抗力Ｒ１ｄと水
平安定部材の沈下抗力Ｒ２ｄとが対抗し、これらのモー
メントのバラレスによってローリングは防止される。

尚、ヨーイング補正については、左右の浮子２，２０間
の中心であって浮子２，２による乱流の影響を最も受け
ない位置に縦舵８を有する垂直安定部材９が配置されて
いるため方向安定が容易に得られるものである。

以上のように本発明は船尾部の縦舵付き垂直安定部材お
よび横舵付き水平安定部材によってピッチング、ヨーイ
ングを防止しながら浮子の浮力と船首部の固定翼の揚力
とにより船体を水面上方へ浮上させて走行するものであ
るから、停船時において船体の船底を図面でＬ１−Ｌ１
にて示した水面に接触させ安定した状態で乗客の乗り降
シ、貨物の揚げ卸し、漁携作業を行うことができるので
ある。

また走行発進の際は船体の幅とほぼ等しい長さの固定翼
がフラップを有し大きい揚力を発生するのでバラストを
調整することなく船首が固定翼の取付位置である図面で
Ｌ２−Ｌ２にて示した水面の位置まで容易に浮上させら
れ、積荷の荷重が大きくても固定翼がこの水面Ｌ２−Ｌ
２に接する状態となると共に船尾部の水平安定部材の作
用によって船体が水平に維持させられるのであって、水
面Ｌ１−Ｌ３間の波高の波に影響を受けることなく安定
した直進高速走航を可能とするのである。

特に本発明は上下両面が平面で先端部上面が低く後端部
上面が上方へ膨出した扁平断面形状の浮子としたので、
その幅を適宜設定することによって大きな上下動抗力が
得られそれ自身に直進性と水平性とが与えられるばかり
か、型深をそのままにして幅を大きくし浮力の増大を計
れるので浅い港湾での大形船舶の走航を可能ならしめ、
且ク走航時の船体の水面に対する高さが自動的に決定さ
れるのであって、しかも扁平であるため一つの浮子に二
本以上の推進軸を平行に突出させ推力の増大を計ること
も可能となるのである。

また、前後の支柱は殊に前部の支柱を細くしたので波を
受けてこれが水面に露出し或いは水没しても浮力変動を
小さくでき、ピッチングおよびローリングの発生防止に
役立つばかりか、前後の支柱の隙間がそれだけ拡げられ
て横波の支柱への衝突を少なくすると共に通過を容易な
らしめローリイグの発生を防止するのである。

そして扁平断面形状の浮子と細い寞柱とからなる基本形
状に補助の翼が加わクて波を梳く状態で走行し、波高変
化に追従して上下動することなく水平状態で直進し積荷
の安定性および乗り心地を著しく向上するのである。

更に補助の翼を構成する縦舵付きの垂直安定部材は左右
の浮子の間の中心に配置されているため浮子による乱流
あ影響を受けることが最も少なくヨーイング防止機能を
充分に発揮できるものであシ、また横舵付きの水平安燈
部材はピッチング防止と同時に浮子と協働し不ローリン
グを防止し船体の水平性を得るのに役立ろものであシ、
更にまた水平安定部材と前部のフラップ付き固定翼とは
浮力の増減に対抗する抗力を発生しピッチングを防止し
同じく船体の水平性を得るのに役立つものであって、こ
れら補助の翼に作用する走航時の波による負荷が小さい
ため大きい強度に作る必要がないと共に、静止時、走航
時の安定性が高く精密高価な姿勢制御装置を不要とし、
積荷の増大を計り、且っ造波抵抗がきわめて小さく動力
損失が少ないため燃料消費量が少なく、従って安価な建
造費で維持費が少なく経済的に利用できる船舶を提供す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は一部切
截した側面図、第３図は第２図Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、
第４図、第５図、第６図および第７図は走航時の状態の
説明図である。 １・・・・・・船体、２・・・・・・浮子、２ｄ・・・
・・・上面、２ｅ・・・・・・下面、３，４・・・・・
・支柱、５ａ・・・・・・推進軸、６・・・・・・横舵
、７・・・・・・水平安定部材、８・・・・・・縦舵、
９・・・・・・垂直安定部材、１０・・・・・・固定翼
、１１・・・・・・フラップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 船体１と、その左右下方に離れて前部の細い支柱３
   および後部の支柱４により連結され前後方向へ延びる浮
   子２，２と、この左右の浮子２，２の間において浮子尾
   端部に架設された横舵６を有する水平安定部材７および
   その中心に設けられた縦舵８を有する垂直安定部材９と
   、前記船体１と浮子２，２との間において前部の支柱３
   ，３に架設され船体１０幅とほぼ等しい長さを有すると
   共に左右方向へ延び走行時に揚力を発生するフラップ１
   １を有する固定翼１０とを具え、浮子２，２は先端部が
   低く後端部が上方へ膨出した上面を有しこの上面２ｄお
   よび下面２ｅが平面に形成され且つそれらの尾端には後
   端部の機関室２ａの中心線より下方に位置して推進軸５
   ａ，５ａを突出させたことを特徴とする船舶。