JPS59143791A - 水中翼船 - Google Patents

水中翼船

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JPS59143791A
JPS59143791A JP58017853A JP1785383A JPS59143791A JP S59143791 A JPS59143791 A JP S59143791A JP 58017853 A JP58017853 A JP 58017853A JP 1785383 A JP1785383 A JP 1785383A JP S59143791 A JPS59143791 A JP S59143791A
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JP
Japan
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hydrofoil
movable flap
rolling
movable
boat
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JP58017853A
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Inventor
Yasuhiro Ito
康弘 伊藤
Kikuo Terasaki
寺崎 菊雄
Hiromichi Nakagiri
中桐 広道
Haruo Kuninori
国則 治夫
Hiroshi Nobuoka
信岡 啓
Hironori Yamamoto
山本 博教
Masaaki Kuroi
黒井 昌明
Tadao Takai
高井 忠夫
Sumio Ishikawa
石川 住夫
Kenichi Kitano
健一 北野
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.)
Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/28Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type with movable hydrofoils

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、水中翼船番こ関する。− 水中翼船として、従来、第1図に示すようなものが知ら
れている。水中翼船は、水中翼(1)に発生する揚力に
より船体(2)を水面の上方に持上げて航走するもので
あり、このような翼走中に波などの外力を受けて横揺れ
(ローリング)が生じたときにこれを減少させるような
構造を有する。すなわち、第1図において水面(A)で
示すように直立状態で安定して航走していた船に横揺れ
が生じて水面(B)で示すように船体(2)が同図時計
方向に傾斜した場合、水中翼(1)の同図右側の没水部
分が同図左側のそれより大きくなるため、水中翼(1)
に揚力(Fl)が発生し、これによって同図反時計方向
の復原モーメント(Ml)が作用するため、船体(2)
は元の直立状態に復帰する。また、前部水中翼(1)の
後縁に連続して設けられた翼走用可動フラップを操作す
ることによって復原モーメント(Ml)を増大させるこ
ともある。しかしながら、揚力(Fl)は水中翼(1)
と直角方向に作用するため、その作用線(Ll)と船の
重心(G)との距離すなわち復原モーメント(Ml)レ
バー(al)か小さく、同一の揚力に対して比較的小さ
な復原モーメントしか得ることができない。また、揚力
(Fl)の左右方向水平分力(F3)によって船の横流
れ(ドリフト)が生じる。さらに、水中翼(1)の翼走
用可動フラップを操作して復原モーメント(Ml)を増
大させる場合には、翼走用可動フラップまたはその制御
装置などに故障か生じたようなときに、翼走が不可能に
なることがある。
この発明の目的は、横揺れを大幅に招少させることがて
きる乗心地の良い水中翼船を提供することにある。
に翼からほぼ直角に突出した固定フィンおよび横揺れ防
止用可動フラップか設けられており、この可動フラップ
がその突出方向の軸を中心にして回動しうるようになさ
れている水中翼船である。
この発明の第2のものは、水中翼の水中部分に翼からほ
ぼ直角に突出した横揺れ防止用可動フラップか設けられ
ており、この可動フラップかその突出方向の軸を中心に
して回動しうるようになされている水中翼船である。
この発明によれば、後に詳述するように、横揺れ防止用
可動フラップの角度を適当に制御することにより、この
部分に揚力を発生させて復原モーメントと゛して作用さ
せることができる。
そして、この復原モーメントが従来のような水 1中翼
に発生する揚力による復原モーメント番こ力0わるため
、全体として大きな復原モーメントを得ることができる
。また、横揺れ防止用可動フラップが水中翼からほぼ直
角に突出してし)るので、この部分に発生する揚力の作
用線か水中翼とほぼ平行になり、これによって復原モー
メントのレバーか大きくなるため、比較的小さし1揚力
によって大きな復原モーメントを得ること力くできる。
したがって、船の横揺れを大幅番と減少させることがで
き、乗心地が著しく改善される。
また、従来のような水中翼に発生する揚力の左右方向水
平分力と横揺れ防止用可動フラ・ンプの部分に発生する
揚力の左右方向水平分力と力S互いに打消し合うため、
船の横流れを防止することができ、この点からも乗心地
か改善される。
さらに、横揺れ防止用可動フラップの部分に発生ずる揚
力の垂直分力が小さいので、横揺れ防止用可動フラップ
またはその制御装置などに故障が生じても、たとえば当
て舵などによって翼走が可能である。またとくに第1の
発明の場合には、横揺れ防止用可動フラップの他に固定
フィンが設けられているので、固定フィンを利用して横
揺れ防止用可動フラップを支持することができ、比較的
薄い水中翼に容易に横揺れ防止用可動フラップを取付け
ることができる。
以下第2図〜第4図を参照してこの発明の詳細な説明す
る。
第3図は水面貫通型水中翼船を示しており、この船は船
体(10)の下に前部水中翼(前翼)+Illおよび後
部水中翼(後IA ) +121を備えている。そして
、前翼(11)の左右の傾斜部分の後縁にこれと連続し
た従来同様の翼走用可動フラップ(131か設けられ、
後’8 (12)の部分にプロペラ(14)および舵(
15)か設けられている。また、この船には横揺れ防止
装置が設けられており、この装置は1.主として、前1
 +I11の下面に固定された左右1対の固定フィン(
1B+ 、各固定フィン(16jの後側にそれぞれ取付
けられた左右1対の横揺れ防止用可動フラップ(17)
、前FK (Illの内部に設けられた左右1対の可動
フラップ駆動用油田シリンダ(181、複数の油田配管
(19)を介して各油圧シリンダ(18)に接続された
左右1対のバルブパネル舛、信号線(21)を介して各
バルブパネル(20)に接続されたコントロールパネル
(2り、および信号線(23)を介してコントロールパ
ネル(22Iに接続された横揺れ検出N (241より
構成されている。
固定フィンQ61は、前翼(11)の常に水中にある傾
斜部分の左右対称位置に、前翼(11)下面から直角に
突出すように固定されている。各フィン(16)の後端
面には図示は省略したか複数のブラケットか設けられ、
前翼(11)と直角をなす可動フラップ支持軸(25)
がこれらのブラケットに回転自在に支持されている。そ
して、この軸(25)に、前Fi +11+と直角をな
す横揺れ防止用可動フラップ(171の前端部が固定さ
れている。可動フラップ支持軸(25)の上端部は前翼
(■1)の内部に突出しており、この部分に固定された
チラー(20の先端部と、油圧シリンダ(I8)のロッ
ド鰭の先端部とに、これらを連結する連結棒(28)の
両端部が回転自在に取付けられている。そして、油圧シ
リンダ(18)のロッド(5)が一定範囲を進退往復移
動することによって゛可動フラップaηが一定角度範囲
を往復回動じ、ロッド(資)が任意の位置に停止するこ
とによって可動フラップ(1ηがこれに対応する所定の
角度で停止する。また、図示は省略したが、前fA t
ll)の内部には、ロッド(5)の位置(移動M)また
はチラー□□□)の角度(回転量)などを検出すること
によつて可動フラップ(171の角度を検出する角度検
出器が設けられており、これとバルブパネル(5))と
が信号線によって接続されている。
バルブパネル(20)は、サーボ弁(図示路)などを備
え、船体(10)内のたとえば床下などの適当な位置に
設置されている。そして、図示は省略したが、船の主機
によって駆動される可動フラップ駆動用油田ポンプが油
圧配管を介してバルブパネル画に接続されている。コン
トロールパネル(支)は、コンピュータなどを備え、船
体00の操舵室内に設置されている。また、横揺れ検出
器t241は、たとえば操舵室の床下などの適当な位置
に設置されている。さらに、油圧配管(I9)および信
号線011 (231なども、前翼(11)内部および
船体(10)内の適当な位置に配置されている。
上記において、コントロールパネル@ノ始動ボタン(図
示路)を操作すると、次に説明するように、横揺れ防止
装置が自動的に作動し、船の横揺れを減少させるように
可動フラップ(1ηの角度か自動的に制御される。すな
わち、横揺れ検出器例は、船の横揺れを検知して、その
信号をコントロールパネルC粉内のコンピュータに出力
し、コンビニご夕は、横揺れを減少させるための可動フ
ラップQ71の角度を計算して、角度指令信号をバルブ
パネル(2[Ilに出力する。そして、バルブパネルシ
0]のサーボ弁は、コンピュータからの指令および可動
フラップ0ηの角度検出器の出力に基いて、可動フラッ
プ(1ηの角度がコンビ −ユータで計算された値にな
るように、油圧ポンプから油圧シリンダ(18)に送り
込まれる油量を制御し、これにより可動フラップ(1η
が適切な角度に制御されて横揺れを減少させる。
次に、第2図に基いて、横揺れ防止用可動フラップ0η
の働きを詳細に説明する。
第2図において水面(A)で示すように直立状態で安定
して航走していた船に横揺れが生じて水面C)で示すよ
うに船体(1o)が同図時計方向に傾斜した場合、可動
フラップ(1ηの部分に同図斜め右向きの揚力(F2)
が発生するようにその角度か制御され、これによって同
図反時計方向の復原モーメントが作用する。これと同時
に、船体(lO)の傾斜によって水中翼1ll) 12
1の左右の没水部分が変化するため、従来同様、水中翼
fE +121に揚力(Fl)が発生し、これによって
同図時計方向f11t +121に発生する揚力(Fl
)による復原モーメントと可動フラップ(1ηの部分に
発生する揚力(F2)による復原モーメントとが加え合
わされた大きな復原モーメン) (M2 )が作用し、
これによって船体(1o)は冗の直立状態に復帰する。
また、可動フラップ(1ηの部分に発生する揚力(F2
)の作用線(L2)は前R(Illと平行になり、これ
による復原モーメントのレバー(a2)が大きくなるた
め、比較的小さい揚力によって大きな復原モーメントを
得ることができる。なお、実験により、上記の横揺れ防
止装置は船の横揺れと波との共振点(同w4)における
大きな横揺れを減少させるのに最も効果を発揮し、この
共振点における横揺れ角を大幅に減少させて、乗心地を
著しく改善することが確認されている。
また、水中R(111(121に発生する揚力(Fl)
の左右方向水平分力と可動フラップ(171の部分に発
生する揚力(F2)の左右方向水平分力とが互いに打消
し合うため、船の横流れを防止することができこの点か
らも乗心地が改善される。
コントロールパネル(221による可動フラップ(1η
の角度制御方法は任意であり、船によって適当なものが
採用される。
上記の横揺れ防止用可動フラップ+171は舵としても
使用することができ、後翼(121の部分にある本来の
舵(15)と連動させることによって操従性を向上させ
ることも可能である。
固定フィン(16(と横揺れ防止用可動フラップ+17
1の配置は、たとえば第5図および第6図に示すように
適宜変更可能である。
第5図において、前R011の下面に左右1対の固定フ
ィン叫が固定され、各フィンt16+の下端面にそれぞ
れ可動フラップαηが回動自在に取付けられている。
第6図において、前R01Jの上面に左右1対の固定フ
ィン(161が固定され、各フィン(161に対応する
前m (111の下面にそれぞれ可動フラップ(1ηが
回動自在に取付けられている。また、第6図における固
定フィンt161と可動フラップα力の配置を上下逆に
することも可能である。
上記の各実施例においては、前! +111に固定フィ
ン(16)と横揺れ防止用可動フラップ(1ηが設けら
れているが、たとえば第7図〜第10図にそれぞれ示す
ように、前翼(111の適当な位置に回動自在な可動フ
ラップ(1ηだけが設けられていても、これらと同等の
効果が期待できる。
また、上記の各実施例においては、固定フィン(161
,可動フラップ(171およびその回転中心軸(可動フ
ラップ支持軸回))か前Rfll)から直角に突出して
いるか、これらは前n (Illに対して左右方向に若
干傾いていてもよい。なお、可動フラップ(171の部
分に発生する揚力(F2)による復原モーメントをでき
るだけ太き(するためには、可動フラップ(I7)の回
転中心軸が前から見て船の重心CG)またはその近くを
通るようにするのが望ましい。また、固定フィン+16
1および横揺れ防止用可動フラップ0′71の数も、適
宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す正面図、第2図〜第4図は第1の
発明の1実施例を示し、第2図は正面図、第3図は斜視
図、第4図は第3図主要部の部分切欠き拡大図、第5図
および第6図は第1の発明の他の2つの実施例をそれぞ
れ示す前部水中翼の正面図、第7図〜第10図は第2の
発明の4つの実施例をそれぞれ示す前部水中翼の正面図
である。 (11)・・拳前部水中翼、叫・・・固定フィン、(1
71・・・・横揺れ防止用可動フラップ、防)・・・可
動フラップ支持軸。 以  上 外4名 第5図 第7図 第9図 第6図 第8図 大阪市西区江戸堀1丁目6番14 号日立造船株式会社内 0発 明 者 高井忠夫 大阪市西区江戸堀1丁目6番14 番日立造船株式会社内 0発 明 者 石川往来 大阪市西区江戸堀1丁目6番14 号日立造船株式会社内 0発 明 者 北野健− 大阪市西区江戸堀1丁目6番14 号日立造船株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水中m (111の水中部分にl (Il+から
    ほぼ直角に突出した固定フィンQ61および横揺れ防止
    用可動フラップ(]7)が設けられており、この可動フ
    ラップOηがその突出方向の軸□□□を中心にして回動
    しうるようになされている水中翼船。
  2. (2)  水中翼(Il+の水中部分に翼(11)から
    ほぼ直角に突出した横揺れ防止用可動フラップ(]7)
    か設けられており、この可動フラップ(171がその突
    出方向の軸(25)を中心にして回動しうるようになさ
    れている水中翼船。
JP58017853A 1983-02-04 1983-02-04 水中翼船 Pending JPS59143791A (ja)

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JP58017853A JPS59143791A (ja) 1983-02-04 1983-02-04 水中翼船
EP84101130A EP0118737A3 (en) 1983-02-04 1984-02-03 Stabilizing foils for a hydrofoil craft
KR1019840000527A KR840007688A (ko) 1983-02-04 1984-02-04 수중익선

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JP58017853A JPS59143791A (ja) 1983-02-04 1983-02-04 水中翼船

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