JPS6348758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水抵抗が小さく、しかも耐波性が良
好な高速船に関する。

従来、船の大きさの割合に速力の大きな、いわ
ゆる高速船は尖つたチヤインを有するＶ型船が主
流であるが、高速時における水抵抗が大きく、か
つ波浪中では“とびはね”等の現象を起し、乗り
心地が非常に悪いという欠点があつた。

いまこの原因を具体的に説明する。第１図は通
常の設計範囲でのＶ型高速船の水抵抗と速力の関
係の概要を示したものであり、ａは船体の大きさ
の割合に比べて全備重量の小さい船（以下軽量船
と称する）のもので、ｂは船体の大きさの割合に
比べて全備重量の大きい船（以下重量船と称す
る）のものである。これを見ても分るように水抵
抗は低速領域では軽量船ａの方がすぐれ、高速領
域では重量船ｂの方がすぐれている。換言すれ
ば、低速時の水抵抗を小にするよう全備重量を選
定すれば高速時の水抵抗が大きくなり、逆に高速
時の水抵抗を小さくするよう全備重量を選定すれ
ば低速時の水抵抗が大きくなるという、相反する
二つの性質を有する欠点がある。

一方航行時のトリム角（姿勢角）の変化につい
て述べると、第２図に示したように低速時は低い
トリム角であるが、速力が増すにつれてトリム角
が増大し、或速力で最大トリム角になり（Ｐ点、
この時をハンプ状態という）、その後は次第に船
首を下げてトリム角が漸減して行く。一般にＶ型
船ではこのハンプ状態を超える速力において、水
抵抗が極小値を示す最良トリム角があり、この角
度は底面Ｖ角の勾配（デツドライズアングル）に
よつて異るが４度〜６度といわれている。

軽量船においては低速より高速に至る航行時の
最大トリム角が最良トリム角に達しないまま最良
トリム角から離れて行き、水抵抗を増す低い姿勢
になつて行く。一方重量船においては航行時の最
大トリム角が最良トリム角を超す場合が多く、こ
の時は第１図のＰ点に示すように水抵抗が極大値
を示し、その後トリム角が減少して最良トリム角
を通過するＭ点で水抵抗が極小値を示し、その後
トリム角が漸減するに従つて水抵抗が増大して行
くことになる。

一般に重量が大きい程航行時のトリム角は大き
いから、低速時はさておいて、高速時の水抵抗を
小さくするには超重量船にすればよいわけである
が、このようにするとハンプ時の水抵抗が巨大な
ものになつてこの壁を越すには非常に大きな動力
を必要とし船として成り立たなくなるので、これ
にも限界があり、或る速力以上の高速ではどうし
ても水抵抗が大きくならざるを得ないのがＶ型高
速船の欠点である。

以上のように従来のＶ型高速船は高速時では水
抵抗の大きい、低いトリム角で滑走せざるを得な
いのであるが、これを他面より見れば低いトリム
角で滑走しているため必要以上の滑走面積を有し
ているわけで、波浪中においては先ず船首に波を
受けると船首が上りトリム角が増すが滑走面積が
大きいため水衝撃、即ち滑走板場力が激増して水
面よりとび上り、その後の着水時にまた大きな水
衝撃を受けて再びとび上るという、いわゆる“と
びはね”現象を起し、非常に乗り心地が悪いとい
う欠点も生ずるものである。

本発明は以上の欠点を解決する手段として、船
体のＶ型底部滑走面の中央部にほぼ全長に亘つて
前記Ｖ型底部滑走面の幅の1/3〜1/4の幅を有する
Ｖ型滑走面を前記Ｖ型底部滑走面の幅の1/5〜1/1
０の寸法だけ下方に突出して設け、吃水の深い低
速領域では滑走面積の大きい軽量船状態とし、吃
水の浅い高速領域では滑走面の少い重量船状態と
して、高低両速力領域での水抵抗を小ならしめる
と共に、高速時における耐波性を著しく向上せし
めたことを特徴とする。

以下図面によつて本発明を説明する。第３図は
船体１を側面よりみた図でその断面（矢視Ａ−
Ａ）を第４図に示す。船体１の底部滑走面２は通
常のＶ型船と同様な形をしているが本発明は、船
体１のＶ型底部滑走面２の中央部にほぼ全長に亘
つて底部滑走面２の幅Ｂの数分の１の幅ｂを有す
る滑走面３を段差ｈをつけて下方に突出して設け
るものである。この突出滑走面３の幅ｂは大きす
ぎると高速における水抵抗や耐波性が期待する程
良くならず、また小さすぎても同様で、この幅ｂ
は船体１の底部滑走面２の幅Ｂの1/3〜1/4程度が
良い。また段差ｈは或程度までは大きい程水抵抗
が小さく水衝撃も小さいのであるが、あまり大き
いと横に傾いたまゝ滑走する場合があるので限界
がある。この限界は船体１の長さ幅比（縦横比）、
ｂ／Ｂ等によつて異なるが、他の要素も勘案し
て、段差ｈは、通常船体底部滑走面２の幅Ｂの1/
５〜1/10程度に決定される。なお突出滑走面３は
船体１と一体構造に構成する必要はなく、第５図
に示すように、Ｖ型滑走板３ａを支柱４等をもつ
て下方に突出させて設置してもよい。この場合滑
走板の幅ｂ及び支柱による段差ｈは上記と同一に
することは勿論である。このような構造は既存の
船体を改造するのが極めて容易になる。

船体断面を以上のような２段Ｖ型にすると、低
速においては吃水が深い状態で航行するので、船
体本来の底部滑走面２も深く水に入り、滑走面積
が大きい軽量船と同様な状態になり低速における
水抵抗が小さくなり、また高速になると吃水が浅
くなり、下方の突出滑走面３で滑走する部分が多
くなるので、滑走面積の小さい重量船と同様な状
態になり高速時の水抵抗が減少し、第１図に破線
ｃで示したようなものになる。一方滑走姿勢は第
２図に破線ｃで示したようなものとなり、低速か
ら高速に至るトリム角が殆んど一定なのも本発明
における船型の特徴の一つである。

なお高速においても最良トリム角を維持できる
のは、下方に突出した滑走面３の幅ｂが船体１の
底部滑走面２の幅Ｂの数分の１で滑走面積が非常
に小さいので、高速においてもなお大きいトリム
角を取ろうとするのに対し、船体１の後部の両底
部滑走面２が頭下げモーメントを発生し、これを
最良トリム角に抑え込むことによる。

従つて従来のＶ型高速船が、最良トリム角速度
Ｍを超え水抵抗が急増する速力領域になつても、
本発明に係る高速船は、最良トリム角即ち小さい
水抵抗を維持できるものである。

次に耐波性であるが、本発明では突出滑走面３
の幅ｂが船体１の底部滑走面２の幅Ｂの数分の１
であるため、波浪を受けた時船首即ち突出滑走面
３にかゝる第１の水衝撃は通常の船体の数分の１
に減殺されトリム角の増大が少く、また船体底部
滑走面２にかゝる第２の水衝撃は水を受ける滑走
面の幅が、突出滑走面３の幅だけ少いことと、段
差ｈのため第１の水衝撃よりかなりおくれかつ重
心付近に作用するので、水衝撃が小さく“とびは
ね”を防止することができる。従つて水面より飛
び出さねばその後の着水時の水衝撃もないという
わけで、この両者の相乗作用で耐波性が著しく向
上するものである。

またモータボート等では、大型船の“ひき波”
等を斜に横切るととびはねて横転する事故がしば
しば見られるが、本発明の船型では、突出滑走面
３が波頭によく食い込み、かつ水衝撃が小さいの
で容易に横切ることが可能で、斜め波の波浪中で
も安定に航行する。

なお本発明では、重量が著しく増加しまたは重
心の位置が後方にずれて高速時におけるトリム角
が過大になつたり、またこの逆の状態になつたと
きは、夫々第６図及び第７図（第１図“ｃ”部
分）に示すように突出滑走面３の長さを船体１の
底部滑走面２より必要量ｌだけ長くしたり、また
は短くしたりして最良トリム角を保持することも
できる。

以上説明したように本発明は、通常のＶ型船と
同様な船体の底部滑走面の中央部にほぼ全長に亘
つて船体底部滑走面の幅の1/5〜1/10の寸法だけ
下方に突出して船体底部滑走面の幅の1/3〜1/4の
幅のＶ型滑走面を設けるという簡単な構造で、低
速から高速に至る広い速度域で水抵抗が小さく、
かつ耐波性にすぐれ、航行速力の変化に対し姿勢
（トリム角）がほゞ一定であり、更に既存の船体
への応用が容易である等の極めて優れた効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のＶ型高速船及び本発
明に係る高速船の夫々速力と水抵抗及び速力とト
リム角の関係を示した図、第３図は本発明の高速
船を側方より見た図、第４図及び第５図はその断
面Ａ−Ａを示す図である。第６図及び第７図は、
第１図後部船体ｃ部の詳細であつて高速における
トリム角を変える方法を説明する図である。 １……船体、２……船体底部滑走面、３……突
出滑走面、Ｂ……船体底部滑走面２の幅、ｂ……
突出滑走面３の幅、ｈ……船体底部滑走面２と突
出滑走面３との段差。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 船体のＶ型底部滑走面の中央部にほぼ全長に
   亘つて前記Ｖ型底部滑走面の幅の1/3〜1/4の幅を
   有するＶ型滑走面を前記Ｖ型底部滑走面の1/5〜
   １／１０の寸法だけ前記Ｖ型底部滑走面から下方に突
   出して設けたことを特徴とする２段Ｖ型高速船。