JPS6341292A - オフセンタ−船尾付き船舶 - Google Patents

オフセンタ−船尾付き船舶

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JPS6341292A
JPS6341292A JP61183474A JP18347486A JPS6341292A JP S6341292 A JPS6341292 A JP S6341292A JP 61183474 A JP61183474 A JP 61183474A JP 18347486 A JP18347486 A JP 18347486A JP S6341292 A JPS6341292 A JP S6341292A
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Norihiro Matsumoto
松本 憲洋
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • 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
    • B63B1/02Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/08Shape of aft part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • 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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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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】 〔産業上の利用分舒〕 本発明は、オフセンター船尾付き船舶に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
第6図は従来の一軸船の船体後方から見た船体後半部の
正面線図で、(A)は船尾部型が左右対称開型の船舶、
(B)は左右非対称船型の船舶である。
図において、1は横断面形状、2は船体中心線、3はプ
ロペラ軸、4はプロペラ面、WLは吃水線を示す。
従来の一軸船は、第6図(A) 、 (B)に示すよう
に左右対称開型、左右非対称船型の何れにおいても、−
1fdl船の場合はプロペラ軸3が船体中心[2上にお
かれることが多かった。
この場合のプロペラ面4上の水流の状態を第7図及び第
8図に示す。第7図は左右対称開型のプロペラ流入速度
を示す線図で、(A)は伴流分布図、(B)はベク】・
ル図である。同じく第8図は左右非対称船型のプロペラ
流入速度を示す線図で、(A)は伴流分布図、(B)は
ベクトル図である。
夫々図においてaばプロペラ面4上の伴流(船の進行方
向への流速)と、船の速度との比率を示す曲線、bはプ
ロペラ面内夫々の位置の水の流速方向を示すベクトル、
3はプロペラ軸である。
第7図から明らかなように左右対称開型においては、プ
ロペラへ流入する流れはプロペラ軸3を中心として、左
右対称な流れとなる。
第9図は左右対称船の船尾の水の流れを後面より見たベ
クトル図で、船尾に生じた水の流れがプロペラ軸3の上
から下に向って左右外側から対称に流れ込み、縦渦を形
成している。
次に左右非対称船の場合は第8図が示すようにプロペラ
へ流入する流れはプロペラ軸3を中心として非対称の流
れとなる。このように船舶が水上を試行する時には船尾
に揮々の形の伴流が生ずる。
更に最近の船舶は積載能力を大きくするため、方形係数
の高いかつ幅の大きな船室が多くなり、これによって船
尾のプロペラ面には前記のような伴流から縦渦の発生が
多くなフてきた。このような縦渦は左右舷で一対存在し
、プロペラ面内で伴流が不均一になることによる推進効
率の低下と船体抵抗の増加の原因となることは以前から
知られていた。更に最近の船舶は積載能力の増大ばかり
でなく航海に要する燃料の節減が要望されるようになり
、このような要望を双方とも満足させるには、前記の船
の推進効率を高めることが必須要件となってきた。しか
も船の推進効率に対し、効率を低下させる原因になろ縦
渦の存在は、積載能力を維持する船室には避けられない
ものである。このような相反する条件に対処する方法と
して、プロペラの回転と同じ方向にプロペラ面内で伴流
を生ずることを極力防止すると共に、むしろプロペラの
水中における相対回転速度を増加するすように、プロペ
ラの回転方向と逆向きの水の流れをプロペラに流入させ
ることが得策であることは、明らかである。これには船
の船室によってプロペラの水の流入方向を調整して、プ
ロペラの回転と逆方向の水流をプロペラ面に形成するよ
うにすることがよい方法であった。
この方法の一つとして第6図(B)に示されるようなコ
ラッッ(Collatz)の型の非対称船型が周知であ
るが、又特公昭47−37315号公報による船尾変位
の左右非対称船も公知となっている。第10図は上記発
明の船尾部の背面線図である。図に示すように、プロペ
ラ軸3は船体中心R2の上にあり、船尾部の最後端部は
船体中心線2より大きく偏位し、その偏位距離dはプロ
ペラ面4の半径D/2より大となっていてプロペラ面4
は完全に片舷側に形成されている。第11図はこの作用
を説明するためのもので、プロペラ位置(ζおける船体
幅中央百に垂直な面内の伴流分布および船尾渦の状a!
図である。図に示すように、プロペラ軸3を中心として
形成されるプロペラ面4は完全に片舷(Btとあり、船
尾渦はプロペラの回転方向と逆方向に流れることを示し
ている。以上のように船尾部の船室によってプロペラへ
の水の流入方向を調整する多くの工夫がなされていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
船尾の船室を利用してプロペラへの水の流入方向をTJ
Q整し、プロペラの回転方向と逆方向の水流を形成させ
るための従来の船室には、次のような問題がある。
(1)左右対称船型 プロペラへ流入する流れは、前記のようにプロペラ軸を
中心しとて左右対称な流れとなり、プロペラ回転方向と
逆向きの流れが流入することがない(第9図参照)。
(2)左右非対称船型 Co11atzの研究に代表される前記のような非対称
船型において、原因はrIA確に説明きれていないもの
の結果的に推進効率を高めることが知られているが、船
室が複雑で建造コストが高いこと、更に設計手法が明確
でなく、設計法を標準化するには複雑すぎる欠点がある
。(第6図(B)参照)(3)特公昭47−37315
号公報に開示された発明の場合は、船尾部後端の基準線
とプロペラ中心との距離dは、プロペラ半径D/2より
大きくなければならず、このため船尾部の偏位量が大き
くなり、建造コストが高いばかりでなく船の旋回性能、
保針性能に影響が生じるので、操舵装置に対策を講じる
必要がある。また、片舷が極端にやせるため推進機関の
配置が困難になり、輸送効率が低下する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたもので、プロペラシャフトを船体中心に設置した
一軸船において、船尾部におけるフレーム毎の船体断面
対称軸を、水平面で左又は右にずらすことにより、プロ
ペラの回転中心と船体の対称軸とをプロペラ直径のO〜
174偏位させたオフセンター船尾付き船舶を提供する
〔作用〕
船体中心線より外れた船尾に沿って流れろ水によって、
船尾の船体の対称軸を中心として対称の縦渦による回転
流が生じ、この回転流が船体中心線上の位置するプロペ
ラの回転方向と逆方向の流れとなることによりプロペラ
の対水相対速度が増加し、推進効率を高める作用をする
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例の船体後方より見た船体後半
部の正面線図である。図において、船体中心線2の上に
、プロペラ軸3があり、これを中心にして、右回転のプ
ロペラ面4が形成されている。船尾は中心より外れ、船
尾後端部の船体断面対称軸7は船体中心線2より左方へ
、距gldだけ側位している。その他の符号は前記第6
図と同一のものを示す。
次にこの作用を説明する。第2図はプロペラ面4に対す
る船尾の水流状態を後方から見たベクトル図である。図
における各符号は第9図と同じものを示す。図に示すよ
うに、船尾の水のベクトルbは船尾後端部の船体断面対
称軸7を中心として左右対称な回転流となっており、こ
れに対して船体中心線2の上に位置するプロペラ軸3を
中心に右回転するプロペラ面4が形成されている。この
水の流れの方向とプロペラの回転方向との関係を第3図
に示す。図において、矢印5は第2図に示すベクトルb
によって示された水流の方向を示すものである。又矢印
6はプロペラ面4の回転方向を示している。第3図によ
って明らかなように、プロペラはその回転方向全体にお
いて回転方向矢印6に対し、逆の矢印5の方向の水流を
受けることになり、プロペラの回転速度が増加したと同
じ効果となり、これによって推進効率を増加することが
出来る。
次に第4図(幻は本発明の実施例の全体構成を示ス平面
図、第4図(B)+、t、第4図(A) (7) X−
X断面図である。図に示すように、船尾後端部の船体断
面対称軸7ば船体中心線2に対して左舷側に偏位し、上
甲板の舷側ライン8は船体中心I12を中心として左右
対称となっているので、居住性、外観上において一般の
船と変りはない。
次に第5図は水槽試験で求めたプロペラ軸とオフセンタ
ー船尾との水平距離と、推進効率との関係を示す線図で
ある。図において、縦軸はオフセンター船尾付き船の場
合の機関の馬力HP (o)と、船尾もプロペラ軸も船
体中心線上に位置した従来船の場合の機関の馬力HP 
(c)との比を示し、横軸はプロペラ軸からオフセンタ
ー船尾までの水平距離dと、プロペラ直径りとの比を示
すものである。図から明らかなように、プロペラ軸とオ
フセンター船尾との水平距離が、プロペラ直径の10%
〜25%の場合に推進効率を大きく高めている。
その他実験の結果、舵の位置は特に限定する必要はなく
、操舵性能を損うことがないことが確認されている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、船尾没水部を、フレーム毎の船体断面
図形状は左右舷でほぼ相似に保ちながら僅かに側位させ
たことにより、次のような効果を得られた。
(1)船幅の大きい船にとって推進効率を減少させる原
因となっていたti1渦の水流を、プロペラの回転方向
と逆方向の水流に利用して、プロペラの推進効率を高め
ることが出来た。
(2)プロペラの回転面が反対舷側にも及ぶことにより
、反対舷側の船尾に沿って流れるプロペラ回転方向と逆
方向の水の流れを受け、推進効率を更に増す効果が得ら
れた。
(3)船尾と船体中心線との偏位は僅小であるため、船
の操舵性能には殆んど影響がない。
(4)船体形状は左右はぼ対称を維持することが出来る
ため、非対称船型船に比べて建造コスI・が低い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の船体後半部の正面線図、第
2図は船尾の水流ベクトル図、第3図は水流とプロペラ
の回転方向との関係を示す状態図、第4図(Alは本発
明の一実施例の平面図、(B)は(A)のx−X断面図
、第5図はプロペラ軸と船尾後端との水平距離と主機関
の馬力利得の関係を示す線図、第6図(A) 、 (B
)は従来船の船体後半部の正面線図、第7図、第8図は
従来船の伴流分布図及び水流のベクトル図、第9図は従
来船のプロペラ面の水流状態を示すベクトル図、第10
図は他の従来例の船体後半部の正面図、第11図は他の
従来例の船尾の伴流の状態図である。 1:横断面形状、2:船体中心図、3:プロペラ軸、4
:プロペラ面、5:水流方向、6:プロペラ回転方向、
7:船体断面対称軸、8:舷側ライン。 代理人  弁理士  佐 藤 正 年 第4図 第5図 %(%)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロペラシャフトを船体中心線上に設置した一軸船にお
    いて、船尾部におけるフレーム毎の船体断面対称軸を右
    回転プロペラの場合は左へ、左回転プロペラの場合は右
    へずらすことにより、プロペラの回転中心と船尾後端と
    を、水平にプロペラ直径の0〜1/4偏位させたことを
    特徴とするオフセンター船尾付き船舶。
JP61183474A 1986-08-06 1986-08-06 オフセンタ−船尾付き船舶 Granted JPS6341292A (ja)

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