JPS63501007A - プロペラトンネルバッフル及び方法 - Google Patents

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】 プロペラトンネルバッフル及び方法 本発明は動力船舶、特に高速船舶に関する。特別にはプロペラトンネル内に配置 された水面プロペ１うを使用した高速モータボートに関する。先行技術はクラス ４４０、サブクラス６６−７０に位置している。

プロペラトンネルの使用は新しいものではない。これは船舶及び航空機のシュラ ウディングのいずれにおいても事実である。プロペラトンネルは船殻の膨出部領 域の内部の少なくとも一部でプロペラを収容する。

現在の水面プロペラの出願によれば、プロペラの危険な露出を含む種々の問題が 生じる。七の他の問題は舶載りトルク及びその回避に関する。しかし、最も重要 なことは、低速においてキャビテーション及び低推力が生じると共に、逆にトラ ンン°ンにウォータパイルアップが生じることにある。従って、浮上シ航行の達 成は著しめ無駄な出力を消費し、これが非効率的な燃費を招くのみならず、追撃 船又は競艇では浮上り航行に達しかつ最大の目標速度に到達するのに遅れが生じ る。

先行技術の特許の例は次の通シである。米国特許Ｎｏｓ　。

第２，４３４，７００号；第５．７０２，４８５号；社２３，１０５号；　ＲＥ 　３８．５２２号；第１３０，３９１号；纂８０７，７６９号；第８１５，２７ ０号；第１．０８１．８７６号；第１，１１７，３５７号；第１．２６２，９４ ２号：第１．４０１，９６３号；第２，１３８，８３１号；第３，４５０．０９ ０号；第４．０３１．８４６号；第４，３６３．６３０号：第４．３８５．８２ ８号；第２２．０８０号、日本国特許第５５−１５６７９５（Ａ）；英国特許第 ７６９．３０７号；英国出＃ＡＮｏｓ、　２，０７５．４５２号及び第２，０５ ５，０８０号。特に米国特許Ｎｏｓ、第２，４３４．７００号及び第３．７０２ ，４８５号はトンネルを備えた型式のものである。

不発明の要約 本発明はプロペラトンネルを備えた船舶であって、プロペラトンネルの餉壁がほ ぼ平行でありかつ鉛直でｈ９、かつ選択的にトランソンデレート部分、エンジン プレート部分及び底部プレート部分とに分割されることのできる、トンネルの降 下する上面と結合している形式のものに関する。底部プレート部分は鋭い線の交 差でボート船殻の底部に結合している。水面プロペラ及びその駆動軸はトンネル 内に取付けられておシ、水面プロペラニジ船尾側に舵が位置している。トンネル の側部にバッフルが設けられておシ、このバッフルはトンネルの底部プレートニ ジ船尾側で前部分内へ終っている。選択的に空気流の増大、エンシンの静粛及び エンジンからの排ガスの排出のために、トンネルの底部プレートの部分上へ排ガ スが排出されている。本発明の方法はボートのプロペラトンネル内で空気流を後 方へ押し出し、側部に設けたバッフルに、バッフルのトランンンｂ分から空気を 供給し、かつサートの前進運動ならひに水中に没しない水面プロペラ部分の空気 力的な効果によって、空気全トンネル部分内へ押入ｎて、通気を無にする負圧の 形成を削減する。さらに１本方法は選択的に、トンネルの前部分へ排ガスを向け ることによってトンネル内の圧力を増大せしめる。

本発明の主たる目的は、通気されたざ一トトンネルであって、トンネル内に水面 ゾロペラを配置し、トンネルを通気して周囲空気をトンネルの前部分へ、次いで 水面プロペラの水中に没しない部分を介して後方へ循環させることにある。

本発明の別の目的は、水面プロペラの大部分がトンネル内又はその近傍に位置し 、バッフルが、ボートを加速しかつ浮上９航行速度を維持するためにトンネルを 通気するような、水面プロペラのためのトンネルを提供することにある。

不発明のさらに別の目的は、水平に対する水面プロペラの駆動軸の角度を減少さ せ、走行中ホードの船首を水中へ落下させようとする成分を減少させることを可 能ならしめる水面プロペラトンネルを提供すること本発明のさらに別の目的及び 利点が、図示された実施例の以下の記載から明らかとなり、図面において、第１ 図は水面プロペラ及びプロペラのためのトンネルマウントを備えたボートの後部 の斜視図、第２図は第１図に示す同じボートをほぼ同じ寸法で示す餉面図、 第６図は第１図及び第２図に示すサートのトンネルの栴造を拡大寸法で示すと共 に空気の流れを巡航中の状態とアイドリング時の状態との選択的な状態で示す底 面図、 第４図は部分的にプロペラトンネルの内部及びエンジンマウントの内部を低速状 態で示す縦断面図、第５図は第４図と同じ方向からボートの浮上シ航行状態又は 巡航状態を示す図、 第６図は水面プロペラとトンネル内部を斜め下方から見た斜視図、 第７図は船尾又はデツキから空気を取入れるベントを示す図である。

有利な実施例の説明。

装置 第１図に示すように、ボート１０は比較的普通のトランンン１１を備えておシ、 キール１３の上方の曲線状の側板１２は船首１４−！で側方へ延びている。ボー トの下部分はキール３と、トラ７ソ／１１の外部及びその後方の舵アッセンブリ １６とを偏えたＶ字形底部１５である。舵アッセンブリ１６はカンチレバー状に 支持さルた舵１８を備え、舵は舵マウント１９から吊設されておシ、舵マウント はトランンン１１に取付けられている。舵は一般的な手段から成ることができる 。

■字形底部１５の下部にトンネル２０が形成されている。第５図、第６図及び第 ７図から判るように、トンネルは上面を備えており、上面はトランソンゾレート 部分２１及びエンジンプレート部分２２から成シ、エンジンプレート部分２２は トランソンプレート部分から下向きに傾斜しており、トランソンプレート部分は 走行軌道に対してほぼ平行である。上面はさらに底部プレート２４で終っておシ 、底部プレートは特に第６図から判るようにボートのＶ字形底部１５と比較的鋭 い線で交差している。

水面プロペラ２５はトンネルの内部に取付けられておシ、かつ駆動軸２６によっ て駆動される。駆動軸２６はシャフトマウントを介してトンネル２０のトランン ンプレー）Ｔｈ分２１に取付けられている。トンネル２０のエンジンプレート部 分２２内のスタッフィングざツクス２９はボート船尾の内部の駆動アッセンブリ への接近を生ぜしめる。

本発明によればトンネル２０の各側及び上部分にパフフル３０が設けられておシ 、バッフル３０はトンネルの側部３１と交差している。バッフルの内部はバッフ ル通路３２を備えている。バッフル通路の前部分３４はトンネル２０の底部プレ ート２４ニジ船尾側に位置している。特に第６図に示すように、バッフル３０は 梯形状に形成されておシかつトランソン１１を通して後部で開いている。バッフ ル３４の前部分は駆動軸２６の平面の若干上方に位置しておシ、かつ低速では水 をすくうが、しかし高速では常に水の上方に釣合わさｎている。

第４図及び第５図でボートの内部を示した工うに、トンネル２０の上部分のエン ジンプレート２２の上方にエンジン４０が蝦付けられている。エンジン駆動軸４ １Ｆｉ罰方へイヤボックス４２１で延びている。第４図に示すように、選択的に エンジン排気管４４がトンネル２０のエンジンプレート２２の前部分へ案内され ておシ、かつ第６図に示すように、排気ポート４５がトンネルの底部プレートよ り少し船尾寄シに位置している。さらに仮想線にて本ボートのｆ史のための駆動 パッケージ及びトンネルインサートの輪郭が示されてこの種の船舶の重力の中心 を決定するさいに若干の重要な考慮が必要である。水面型のプロペラは著しいリ フトを有しており、かつ重力の動的な中心に影令する。トンネル領域に底部が存 在しないことはトンネル内の水のレベル及び空気圧と共に重力の動的な中心に影 響する。空気力学的、水力学的なドラグカはその他の平らな船尾と同様である。

差異が考えられるならは、この種のシステムはトランソンの前方で船尾長の２０ 乃至６０チのところに重力の呼び中心を要求する◇これは船尾デデイン、船舶の 速度及び馬力によって変化前述のプレートの長さは船舶の寸法に比例しかつ次の 考擦に工って変化する。

底部プレート２４：底部プレートは３０度より大きい傾斜で底部と交差し、低速 では流れの分離を促進する。プレートの長さにほぼ軸の長さに適合し、推せんさ ｎる最小の鉛直方向の高さはプロペラ直径の２５チである。

エンジンプレート２２：エンジンプレートの長さ及び傾斜はエンゾ／形状に応じ て仕立てられる。傾斜はトランンンプレートのところで終る船尾の底部に対して 平行になるまで底部プレートよシ小さくてよい。

トランソンゾレー）２１：）ランソンプレートの角度はエレベーションのところ の船尾底部に対して平行であシ、七の位置でのキール線とトランソンプレートの 底との鉛直方向間隔はプロペラ直径の６０チである。

トランンンプレートの長さは舵、ストラット及びプロペラの位置に工って規定さ れる。トラノン／プレートの前端はエンジンプレートのところで終っている。ト ランンンプレートはエンジンの形状が許す限シにおいて底部プレートとの交差他 所で終っていてもよい。舵は一般的な形式で、室が許す限りにおいて船尾の下方 又は船体の後方に取付けられる。

トンネル２０の全長：この樵のシステムのトンネル２０の呼び長さはプロペラ直 径の３００チである。それよシ短いのは加速を妨げかつトンネル壁から得られる トラッキング安定性を削減する。それより長いのはプロペラ浸水度を増加させ最 高速度を減少せしめる。

プロペラの位置：プロペラは次の種々の条件に合５工うに位置させらｎなければ ならない。

（１）　プロペラの噴流がバッフル入口を覆ってはならない。

（２）プロペラ円の背面からトンネルの前縁までの最小距離がプロペラ直径の６ ００チである。

Ｌ３１　ｆロペラセンタラインの呼びエレベーションがキールラインと一致する 。この位ｔＩＬよシ上では最高速度及び偏流角が増大する。この位置より下では 逆の効果が生じる。

（４）動的な条件下でプロペラリフトは重力の動的な中心内に含まれ、かつ速度 の窓のために船舶のチューニングを可能ならしめる。この窓よシ外の速度のため に船舶の姿勢は一般的なトリミング技術に工って調整さｎることができる。

トンネル及びベント面積二トンネル２０及びベント（バッフル通路３２）の面積 は次の事項を考慮して構成される。

（１）要求される通気面積は、ベントが周囲空気と連通している場合はプロペラ 内の最小２５チである。

この通気面積はバッフルとベント管とにふシ分けることができ又は全体として１ つのベントシステムに工って包含される。

（２）　ボートのトラ／ノンの平面内で後部ベントを含むトンネルの全面積はプ ロペラ円面積の８０ｓで気流に関する。不方法は周囲空気の流れをトランンンか ら水面プロペラトンネルの前部へ向けることによって実施される。しかる後に、 空気は後方へ逆送され、水面プロペラの、空気中に在る、水に没していない部分 に係合しかつこれに工って加速される。選択的に、プロペラトンネルの負圧傾向 は、エンジンエキゾーストを閉じこめてこれをトンネルの内部へ向けることによ って補償される。

以上不発明の台別な実施例を詳細に示しかつ脱明したが、本発明をこの実施例の 詳細に限定するつもシはない。逆に、本発明は本発明、Ｑ［書及び請求の範囲の 鞘神及び範囲内においてすべての変化実施態様、二者択一、実施例、使用法及び 等他物をガバーするものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．船舶のためのプロプラトンネル及びバツフルにおいて、 −ほぼ平行な側壁が鉛直に向けられて、船舶の後部の下方及び後部のところでト ンネルのポケット部分を形成しておりかつ水面プロペラを取囲んでおり、−前記 トンネルが上部分を備えており、この上部分が、傾斜したセグメントを備えてお り、このセグメントが前方で船舶のＶ字形底部で終っており、−空気をトランソ ン側からポケットの前部分へ通過させるのを可能ならしめるために、トンネルの 側部を含むトンネルの上部分にバツフルが設けられており、−前記バッフルが、 浮上り航行速度で水との接触を避けるためにトンネルの前部分から船尾寄りに十 分な間隔で終っており、かつ低速度でバッフルを通して水を通流するのに充分な ほど低く位置していることを特徴とする船舶のためのプロペラトンネル及びバッ フル。 ２．エンジン排ガスをバッフルの前端へ向けて排出するための手段が設けられて いる請求の範囲第１項記載のプロペラポケット。 ３．−前記トンネルの上部分が３つの部分を有しており、 −第１の前記部分がポートの水線にほぼ平行なトランソンプレートであり、 −第２の部分が底部へ向かって下向きに傾斜したエンジンプレート部分であり、 −かつ第３の底部分がエンジンプレートより急な傾斜で降下しておりかつ船尾に 結合されており、−前記底部分が、駆動軸を収容するためのスタッフイングボッ クスを備えている請求の範囲第１項記載のプロペラトンネル。 ４．船舶の重力の中心が後端の前方２０％乃至３０％に位置している請求の範囲 第３項記載のプロペラトンネル。 ５．前記底部プレートが船尾の傾斜に比して３０°上回わる傾斜を有している請 求の範囲第３項記載のプロペラトンネル。 ６．前記エンジンプレートが最適エンジンマウント及びギヤボックスのために本 質的に傾斜している請求の範囲第３項記載のプロペラトンネル。 ７．前記トランソンプレートがキールラインから上方でプレート底部までプロペ ラ直径の６０％である請求の範囲第３項記載のプロペラトンネル。 ８．前記トンネルの長さがプロペラ直径のほぼ３００％である請求の範囲第１項 記載のプロペラトンネル。 ９．通気がプロペラの投影面積のほぼ２５％だけ行なわれる請求の範囲第１項記 載のプロペラトンネル。 １０．前記トンネルの全横断面積がプロペラの投影面積のほぼ８０％である請求 の範囲第１項記載のプロペラトンネル。 ｌ１．ボート船尾のトランソンの下方及びこれに向かって設けられた水面プロペ ラトンネルを通気する方法において、 −トンネルを前方へ傾斜させて、駆動軸のスタツフイングボツクスがトンネルの 前部分内へ挿入されることがてきる個所で船尾の底部をもつて終わらせ、−空気 の閉じこめられた流れを、トンネルの前部分の後方で終っている、ポートのトラ ンソン部分に開放伝達し、 −水面プロペラの空気力的な駆動部分と組合わせてポートの運動によって空気の 流れを逆転させることを特徴とする水面プロペラトンネルを通気する方法。 １２．エンジン排ガスをトンネルの前部分内へ向けることによって駆動トンネル の通気を促進させる請求の範囲第１１項記載の方法。 １３．水面プロペラトンネルパッケージにおいて、船舶が、 −プロペラボートの後部内の凹所内へ取付けるための側壁を備えたトンネル部分 を有しており、−前記トンネル部分側壁がトンネルを規定する上方プレート部分 を有しておりかつ船舶のＶ字形の底部と交差する部分のところで終っており、 −トンネル上部の前記前部分が、船舶の内部のパワートレーンに取付けるための スタッフイングボツクス及び駆動軸を含んでおり、 −前記駆動軸がトンネル上部の上方の後部に固定されており、かつその後部に水 面プロペラを備えており、−船舶の凹所内に一体に前記トンネルを水密に固定す るための手段が設けられていることを特徴とする水面プロペラトンネルパッケー ジ。 １４．−トンネルが後方のトランソンプレート、混合された前方のエンジンプレ ートを備えており、かつパックプレートで終っている請求の範囲第１３項記載の 水面プロペラトンネルパッケージ。 １５．エンジン排ガスをトンネルの上部の前部分へ向ける手段が設けられている 請求の範囲第６項記載の駆動トンネル。 １６．浮上り航行船尾を備えた船舶であって、船尾の長さの後方の３分の１内で 鋭い縁で終っている後部のところにプロペラポケットを備えており、かつ前記プ ロペラポケット内に位置する水面プロペラを備えている形式のものにおいて、 −バッフルがプロペラポケットのどちらかの側でボートの後部のとこるで周囲空 気に空気力的に連通しており、かつプロペラポッケとの前部のところで終ってお り、しかし前記鋭い縁から船尾寄りのところでトンネルに移行しており、プロペ ラポケットの内部の空気力的な部分が、低速度で周囲空気に解放されており、か つ浮上り航行へ迅速に加速可能であることを特徴とする浮上り航行船尾を備えた 船舶。 １７．プロペラポケットが本質的に対向する平行な長手側を備えており、かつ本 質的に上部分を備えており、この上部分が平らなトランソンの中央部分から下向 きにかつ前方へ船尾のベースへ延びている請求の範囲第１６項記載の船舶。 １８．前記通気が、囲われた領域によって船尾のベースの上方から、周囲との開 放伝達で行なわれる請求の範囲第１６項記載の船舶。 １９．前記べントがバッフルの形状であり、かつ断面でみて傾斜しており、かつ プロペラクリアランスと釣合った空気力的なベント容量を最大にするために上部 分が下部分より幅広い請求の範囲第１６項記載の船舶。