KR100415770B1

KR100415770B1 - 수면 항행기

Info

Publication number: KR100415770B1
Application number: KR1019970700960A
Authority: KR
Inventors: 젠 쳉 첸
Original assignee: 젠 쳉 첸
Priority date: 1994-08-13
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2004-07-15
Also published as: AU698205B2; NO316265B1; WO1996005096A1; NO970650D0; EP0775626A1; JPH11508507A; AU2784395A; PL318755A1; BR9508989A; US5934218A; EP0775626B1; PL185609B1; JP3660683B2; NO970650L; DE69527071D1; RU2150401C1; EP0775626A4; DE69527071T2

Abstract

선체, 추진조종시스템을 구비한 수면항행정이 제공된다. 선체는, 2등변삼각형의 앞부분과 직사각형의 뒷부분으로 구성된 평평한 배밑; 2개의 뱃전들; 앞이 낮고 뒤가 높은 경사진 상단선들을 갖는 하나 이상의 너울안내로들로서, 배밑의 길이 방향 전체에 걸쳐 세로방향으로 움푹들어간 형상이며 배밑의 중심선에 평행한 너울안내로; 각 뱃전에 상감세공되거나 움푹들어가 일체로 형성된 한 쌍의 파도튀김방호물들; 갖가지 용도에 따라 설치된 갑판, 객실 및 상부구조물을 포함한다. 그래서 수면항행정은 합당한 분포의 매우 충분한 유체역학적 부력을 유발할 수 있으며, 다양하며 정교한 성능을 가질 수 있고, 소망의 속력 및 안정성을 가져 항행 시에 거친 물결을 원활히 가를 수 있다.

Description

수면항행정{Planing vessel}

일반적인 배수형 선박은 안정성이 좋고 다양한 화물적재톤수에 대한 요구를 만족할 수 있다. 그러나, 더 많은 화물을 운반할수록 그 선체는 홀수(draft)가 더 커지고, 이는 선박이 움직이는 동안 물의 저항력이 증가되게 하여 동력소모가 더 많게 된다. 그러므로 선박의 속도를 빨리 할 수 없으며 성능의 개선이 어렵다.

수중익선(hydrofoil craft)은 대부분의 물의 저항력에서 벗어나 속도가 향상되지만 적재화물을 운반하는 능력과 내해성(seaworthiness)이 좋지 않다.

예를 들어 호버크라프트(hovercraft)와 같이 수면효과를 이용한 선박은 물의 저항력에서 벗어나 속도를 증가시킬 수 있지만 총 중량을 지탱하기 위하여 유체역학적인 부력을 사용할 수 없다. 또, 동적 에어쿠션을 만드는데 많은 동력이 소비된다. 특히 급습하는 측바람을 쐬게 될 때에는 그 선박이 갖는 우수함은 사라진다.

일반적인 수면항행정(planning boat)은 수면항행(활행)상태일 때에는 얕은 홀수를 가져 속도를 빨리 할 수 있다. 깊은 V형 또는 얕은 V형 선체를 채택하면, 항로안정성 및 측방향 안정성이 개선되지만, 이면각(dihedral angle)을 갖는 그 선체는 바닥이 젖는 영역의 증가로 인해 물의 저항력이 높아지게 되어 양 뱃전(board)들에서 물을 튀기면서 전진한다. 게다가, 뱃머리(이물)가 높고 선미(고물)가 낮은 각도로 물 위를 움직이는 경향이 있으므로, 물의 저항력을 더욱 높여 결과적으로 고속으로 항행할 때나 거친 물결을 탈 때에는 튀어 오르고 앞뒤로 흔들리는 경향이 있다. 얕은 V형 선체 또는 부분적으로 깊은 V형 배밑을 갖는 개량된 활행정은 예를 들어 미국특허공보 제5,265,554호, 제5,016,552호, 제5,231,949, 제 4,722,294호 등에서와 같은 이점을 가지지만, 여전히 배밑이 V자형인 활행정구조로 되어 있기 때문에 그것들의 성능 향상은 충분하지 못하다.

해도정(sea-knife boat)은 활행정의 일종이며 항행속도와 사나운 파도를 이겨내는 성능은 일반적인 보트보다 양호하지만, 배밑을 단순한 3각형 평면으로 한 선체이기 때문에 항로안정성(course stability)과 조종성(maneuverability)이 부족하다.

본 발명은 보트와 선박에 관한 것으로, 특히 수면항행정(planing vessel)에 관한 것이다.

제1도로부터 제16-2도까지의 각 도면은 본 발명에 의해 제공된 수면항행정의 갑판 아래의 선체구조 부분만을 나타낸다.

아래에 열거된 각각의 대응 도면에 보여진 세로방향에서 위쪽으로 향한 화살표들은 너울안내로들에 의해 제공된 부가 양력을 나타낸다. 뱃전들에서 안쪽으로 대칭되게 기울어진 화살표들은 파도튀김방호물들에 의해 제공된 부가적인 힘을 나타낸다. 양 뱃전들 내부의 공간에서 안쪽 또는 바깥쪽으로 대칭되게 경사진 화살표들은 너울안내로들에 의해 제공된 부가적인 힘을 나타낸다.

제1도는 본 발명에 의해 제공된 수면항행정의 선체의 측면도,

제2도는 제1도에 보인 선체의 저면도,

제3도는 제1도에 보인 선체의 정면도,

제4도는 제1도에 보인 선체의 배면도로, 제3도 및 제4도에 보인 것처럼 양 파도튀김방호물들(5)은 그것들이 양 뱃전들(2)에서 움푹 들어가면서 뱃전(2)과 일체를 이루고 있음을 보여주는 배면도,

제4-1도 및 제4-2도는 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)이 각 뱃전(2) 표면들에 박아넣어진 것을 보여주는 제1도에 보인 선체의 정면도 및 배면도,

제4-3도는 수면항행정이 항행하는 동안 도 1에 보인 선체의 의해 유발된 유체역학적 유동장((hydrodynamic flow field)의 배면도,

제4-4도는 너울안내로가

형 횡단면을 가진 경우의 유동장의 배면도,

제4-5도 및 제4-6도는

형 횡단면을 가진 너울안내로의 횡단면도들이며 여기서 h는 이 너울안내로 횡단면의 정점높이, 2r은 너울안내로의 밑면너비, ζ는 측부의 아크(arc)길이, τ는 상부의 길이를 나타내며,

제4-7도는 r < r" 일 때의 너울안내로의 저면도,

제5도는 배밑(1)의 평면배치설계도,

제6-1, 6-2, 6-3 및 6-4도들은 각각 한 쌍의 너울안내로들(4)과 파도튀김방호물들(5)이 뱃전(2)으로 움푹 들어가 선체와 일체를 이루는 선체의 측면도, 저면도, 정면도 및 배면도,

제6-5도 및 제6-6도는 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)이 각 뱃전(2)표면들에 박아 넣어진 것을 보여주는 도 6-1의 선체의 정면도 및 배면도,

제6-7도 및 제6-8도는 각각

형,

형을 가지는 한 쌍의 너울안내로들(4)을 가진 선체가 움직임에 의해 유발되는 유체역학적 유동장의 배면도들,

제7-1도는 3개의 너울안내로들(4)을 가진 선체의 저면도,

제7-2도는 동일한 경사 및 높이를 갖는 3개의 너울안내로들을 가진 선체가 움직임에 의해 야기된 유체역학적 유동장의 배면도,

제7-3도 및 제7-4도는 동일하지 않은 경사 및 높이를 갖는 3개의 너울안내로들을 가지는 선체에 의해 야기된 유체역학적 유동장의 배면도들,

제8-1, 8-2 및 8-3도들은 넓은 너울안내로를 가진 선체의 저면도, 정면도 및 배면도,

제8-4도는 수면항행정이 이동하는 동안 넓은 너울안내로을 가진 선체의 의해 야기되는 유체역학적 유동장의 배면도,

제9-1, 9-2 및 9-3도들은 각각 큰 너비를 갖는 너울안내로를 가지는 수면항행정 선체의 저면도, 정면도 및 배면도,

제9-4도는 큰 너비의 너울안내로를 갖는 선체가 움직임에 의해 야기된 유체역학적 유동장의 배면도,

제10도는 수면항행정이 항행하는 동안의 동적평형도해도,

제11도는 수면항행정 선체의 항행에 의해 유발된 유체역학적 유동장에서 너울안내로에 의해 제공되는 부가적인 유체역학적 힘의 측면도이며, 여기서 α는 너울안내로의 상부라인이 바닥면과 이룬 경사각, L₀는 부가양력, F₀는 부가추력이며,

제12-1도는 종래의 선체를 가진 수면항행보트가 주변의 거친 물결에 대하여 가지는 자세관계를 묘사하는 개략적인 측면도이며 여기서 화살표는 보트의 전진방향을 나타내며,

제12-2도는 본 발명의 특징을 갖는 선체를 가지는 수면항행정이 주변의 거친 물결에 대하여 가지는 자세관계를 묘사하는 개략적인 측면도,

제13-1, 13-2 및 13-3도들은 1개의 너울안내로(4)와 선미에 있는 가동식이고 강성 또는 반강성인 계단덮개(step cover)를 가진 선체의 측면도, 저면도 및 배면도,

제14-1, 14-2 및 14-3도들은 1개의 너울안내로(4)와 선미에 있는 유연성의 계단덮개를 가지는 선체의 측면도, 저면도 및 배면도,

제15-1도 및 제 15-2도는 한쌍의 너울안내로(4)와 선미에 있는 가동식이고 강성 또는 반강성인 계단덮개를 갖는 선체의 저면도 및 배면도이며 이 선체의 측변도는 제13-1도에 보인 것과 동일하며,

제16-1도 및 제16-2도는 한 쌍의 너울안내로들과 선미에 있는 유연성 계단덮개를 가지는 선체의 저면도 및 배면도이며 이 선체의 측면도는 제14-1도에 보인 것과 동일하며,

제17도는 본 발명을 구현한 수면항행정의 측면도,

제18도는 본 발명을 구현한 수면항행정의 저면도,

제19도는 본 발명의 수면항행정의 대략 갑판면으로부터 본 평면도,

제20도 및 제 21도는 제17도의 정면도 및 배면도,

제22도는 동력으로 물분사를 이용하는 추진장치의 종단면도,

제23도는 본 발명의 특징에 기초하여 설계된 수면항행정 계열에 관계된 수송정(traffic boat)의 측면도,

제24도는 본 발명의 수면항행정(앞이 뾰족함)과 종래의 선박(앞이 뭉툭함)이 방향을 바꿀 때의 이것들의 회전(turning)반경들을 비교하는 개념도,

제25-1, 25-2 및 25-3도들은 한 쌍의 너울안내로들(4)과 1개의 물분사추진장치(7)를 갖는 본 발명의 보트의 대략 갑판평면에서 본 측면도, 저면도 및 평면도,

제25-4도 및 제25-6도와 제25-5도 및 제25-7도는 각각 제25-1도의 보트의 정면도들과 배면도들이며, 제25-4도 및 제25-5도에서는 파도튀김방호물들이 뱃전에서 움푹 들어가나 제25-6도 및 제25-7도에서는 파도튀김방호물들이 뱃전 표면들에 박아 넣어져 있고,

제26-1, 26-2 및 26-3도들은 1개 또는 2개의 선외(outboard)모터들을 프로펠러로서 채택한 보트의 대략 갑판면에서 본 측면도, 저면도 및 평면도,

제26-4도 및 제26-6도와 제26-5도 및 제26-7도는 제26-1도의 보트의 정면드들과 배면도들이며, 제26-4도, 제26-5도에서는 한 쌍의 파도튀김방호물들이 각 뱃전들에서 움푹 들어가 있으나 제26-6도와 제26-7도에서는 이 방호물들이 뱃전 표면들에 박아 넣어져 있다.

위에서 언급한 현재 기술에서의 보트와 선박이 가지고 있는 단점을 없애고 보트와 선박의 성능을 개량하기 위하여, 본 발명에 의해 수면항행정이 제공된다. 이 수면항행정은 선체, 추진제어시스템 등을 포함한다.

선체는 배밑(1), 2개의 뱃전들, 갑판(3), 하나 이상의 너울안내로들(swell guidewaies; 4), 한 쌍의 파도튀김방호물들(wave splash guards; 5), 선실 및 상부 구조물로 구성된다. 그 중 평평한 배밑(1)은 앞부분이 2등변삼각형이며 뒷부분이 직사각형으로 되어 있다. 배밑(1)과 갑판(3) 사이의 공간에는 한 개 이상의 너울안내로(4)가 설치되며 이 안내로는 수직방향으로 움푹 들어가며 배밑(1) 전체에 배의 길이방향으로 형성된다. 각 너울안내로는 아래쪽, 앞쪽 및 뒤쪽으로 개방되어 있고 그 횡단면은

형 혹은

형이며 종단면은

형이고, 너울안내로의 경사진 상단선은 앞이 낮고 뒤가 높다. 이 너울안내로는 배밑의 중심선에 대해 대칭적으로 평행하다. 1개의 너울안내로만이 설치되었다면, 그것의 바닥면의 중심선은 배밑(1)의 중심선과 일치한다. 앞이 낮고 뒤가 높아 경사를 이루는 배플들(baffles)이 되는 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)은 갑판(3) 밑쪽 배밑(1) 위쪽에서 뱃전(2)에 대칭적으로 상감세공되거나 뱃전(2)에 움푹 들어가 뱃전과 일체로 된다. 여기서 언급한 구조를 가진 선체는 수면항행정이 항행하는 동안 유체역학적 유동장(hydrodynamic flow field)과 설계된 합리적인 분포의 대응하는 매우 충분한 유체 역학적 부력을 유발할 수 있다. 이는 선체가 물의 저항을 벗어나 자신의 속력을 높일 수 있게 하며, 동시에, 유발된 유체역학적 부력을 사용하여 다양한 화물적재들 수의 요구에 부합하도록 적재화물운반능력을 증가시킬 수 있으며, 작동 시에 가지는 다양한 성능들을 크게 향상시킬 수 있고, 또 초임계항행상태에 도달하여 거친 파도를 순조롭게 헤쳐나갈 수 있다.

선체의 갑판 아래의 앞부분은, 용골단부(fore foot)의 모서리가 갑판앞끝부분부터 배밑앞끝부분까지 경사진 깔대기형태(camber)로 아래로 그리고 뒤쪽으로 잘린 듯이 설계되어도 좋다. 선체가 정지상태에 있는 동안 수선(waterline) 위쪽의 선체중심선 양쪽에는, 측벽이 위쪽으로 곡선형으로 불쑥 나와 있다. 선체의 앞부분은 다른 형태일 수도 있다.

선미는 계단(step)을 가질 수 있다. 선박이 저속으로 배수 항행할 때, 계단은, 매끄러운 유선형 선미끝을 형성하여 물의 저항을 줄이는 계단덮개에 의해 온통 덮여있다. 이 덮개는, 선체가 물 밖으로 올라와서 수면항행상태로 항행할 때 거두어들여질 수 있다. 계단이 덮이지 않으면 수면항행선박의 속도는 더욱 증가한다. 선미는 계단없는 유선형 등으로 설계되어도 좋다.

상술한 본 발명의 특징들을 가지고 있는 선체를 갖는 수면항행정의 경우, 본 발명에 의해 제공된 추진조종시스템의 레이아웃은 다음과 같이 배치될 수 있다: 선체의 뒷부분에서, 갑판(3) 아래의 양 뱃전의 안쪽에는, 선박이 수면항행상태에 있는 동안 갑판(3)과 수선 사이의 공간에, 하나 이상의 물분사추진장치들(water-jet propulsion plants; 7)이 수면 근처에 위치된다. 물분사추진장치들은 선미끝부분에 설치된다. 방향타들(rudders; 6)은 선미끝부분에서 약간 튀어나오며 물분사추진장치들에 하나씩 대응한다. 물분사추진장치들 및 방향타들은 선박이 수면항행상태 있는 동안 수면 근처의 위쪽에 위치된다.

본 발명에 의해 제공된 선체의 특징들은 항해 시에 완벽한 성능을 보여줄 수 있다. 그에 더하여, 본 발명의 특징들을 갖는 선체는 프로펠러나 다른 추진조종시스템들에도 채택될 수 있다. 이 발명은 다른 사용들을 위한 다양한 종류의 소형, 중형뿐 아니라 대향의 보트들 및 선박들에 적용된다.

제1, 2, 3 및 4도들에서 보인바와 같이, 본 발명에 의해 제공된 수면항행정 선체의 갑판면 아래의 부분은 배밑(1), 2개의 뱃전들(boards; 2), 갑판(deck; 3), 너울안내로들(swell guidewaies; 4), 및 한 쌍의 파도튀김방호물들(wave-splash guards; 5)로 구성된다.

배밑(1)은 앞부분이 2등변3각형이고 뒷부분이 직사각형이며, 제5를 참조하면, 배밑(1)의 구체적인 크기는 다음과 같이 결정된다.

좌표원점(0)은 배밑(1)의 중심선에 위치하고 배밑(1)의 총길이(2a)의 중간지점이며, OX는 가로축 OZ는 세로축이다. l은 OX축상에서 배밑(1)의 삼각형부분의 양 등변길이(S)의 투영거리, OX방향에서의 직사각형부분의 길이는 t, OZ축방향에서의 너비는 2b이다. O₁은 유체역학적 부력의 중심의 좌표, O₂는 수면항행정의 무게중심의 좌표이다. l, 2b, t의 구체적 크기들은 설계요구에 따라 식 (1), (2)를 고려하여 결정된다.

식(1)은 L = 2ρU²α²Psinθ이고, (L은 유체역학적 부력),

여기서,

식(2)는 X=M/L, (X는 점 0와 유체역학적 부력의 중심(O₁) 사이의 거리),

여기서

ρ는 물의 밀도; U는 선박속도; θ는 수면항행정이 항행하는 동안 배밑면의 수평면에 대한 공격각; W₁은 선체 자체무게, W₂는 하중무게; M은 배밑면에 가해지는 양력압력(x, z)의 배밑 중심선의 중간점에 대한 힘의 모멘트; θ₁은 수면항행정이 정지상태에 있는 동안 배밑면의 수평면에 대한 공격각으로서, 일반적으로 5° 가 취해지나, 선미 끝부분에서 허용되는 정적홀수(static draft), 선박의 길이 및 다른 요소들에 의해 결정될 수도 있으며, 선박의 무게중심이 전체 추력(total thrust)의 작용선 위쪽에 위치된다면 θ₁고려하지 필요가 없고; 0.1 ≤ K0 ≤ 1 (혹은 설계요구에 의하여 결정); g는 중력가속도; δ는 선미끝부분 홀수의 절반깊이(설계요구에 따라 결정). 수면항행정이 수면항행(활행)상태에 있는 경우 L= W₁+ W₂이다.

본 발명에서 배밑(1)은 2등변3각형과 직사각형을 포함하는 평평한 배밑이 되도록 설계되고 V형이 되지 않도록 설계되었고, 그에 대응하여 뱃머리는 뾰족하나 선미는 넓다. 뱃머리 바닥쪽의 모서리는 절단되어 호형(arc)이 되었고, 그 곡률반경은 R(제1도)로 하였고, 그래서 수면항행정이 수면항행상태에 있는 동안 뱃머리 앙력면은 매우 작다. 뱃머리가 파도물결 속에 들어갔을 때 큰 슬래밍(slamming)장애는 없어, 수면항행정이 물결을 가를 때 선미트림(trim)으로 인한 작은 힘의 모멘트가 생긴다. 그러나 이 선미트림으로 인한 힘의 모멘트는 선미의 큰 양력면으로부터 생기는 선수(뱃머리)트림으로 인한 힘의 모멘트에 의해 상쇄되고, 따라서 트림은 작다. 게다가, 갑판(3) 아래의 뱃머리에서, 용골단부(fore foot)인 뱃머리밑부분이 절단되고(제1도), 뱃전들의 하부부분이 거의 수직으로 되어(제3, 4, 4-1, 4-2도), 파도에 응답하는 민감성이 대폭 낮아진다. 움직이는 수면항행정이 거친 물결을 원활하게 가를 수 있게 하는 중요한 조건이 제공된다(제12-2도). 배밑(1)의 앞 부분은 2등변 3각형으로 설계되었기 때문에 거친 물결을 헤치고 전진하는데 유리하며, 배밑(1)의 뒷부분은 직사각형으로 설계되었기 때문에 선체의 유용한 공간을 늘이고 유체역학적 부력(L)의 중심(O₁)을 적당히 앞쪽으로 이동시키는데 유리하다. 즉, 총 추력(F)과 총 저항력(R_T)의 위치들을 고려하여, 설계 시에 s, t, b의 크기들을 조절함으로써 O₁을 최적의 범위에 위치시킨다. 항행 시의 O₂의 위치를 조정하기 위하여, 총 추력, 총 저항력 및 유체역학적 부력으로 이루어진 힘의 모멘트가 수면 항행정의 무게중심(O₂)에 대하여 반시계방향일 때 O₁은 O₂의 약간 앞쪽에 있고(제10A도), 이 힘의 모멘트가 시계방향이면 O₁은 O₂의 약간 뒤쪽에 있다. 그러면, 좋은 활행공격각(fine planing attack angle)이 수면항행정이 움직이는 동안에 형성된다.

수면항행정이 항행하는 동안 물의 저항력을 감소시키며 부가양력 및 추력을 증가시키고 여러 성능들을 개선하기 위하여, 하나 이상의 너울안내로들(4)이 갑판(3)과 배밑(1) 사이의 공간에서 배밑(1)의 길이방향 전체에 걸쳐 세로방향으로 움푹 들어가게 함으로써 마련된다. 각 너울안내로(4)는 횡단면이 원호형, 또는 삼각형 또는

형인 상부와

형의 종단면을 갖는 홈이다. 이 홈의 앞쪽 끝부분에서 배밑(1)으로 세로방향으로 움푹 들어가는 깊이는 수면항행정이 정지상태에 있는 동안의 수선(waterline)에 대한 것이다. 정지상태에 깊은 홀수를 갖는 수면항행정의 경우, 움푹 들어간 오목부의 깊이는 설계요구에 따라 수선보다는 약간 낮을 수도 있다. 홈들의 바닥중심선들은 배밑중심선에 대칭적으로 평행하다. 하나의 너울안내로(4)가 마련된다면, 그것의 바닥중심선은 배밑중심선과 일치한다(제1, 2, 4,6-2, 6-4, 7-1, 7-2도). 앞부분이 낮고 뒷부분이 높은 너울안내로(4)의 상단선은 배밑(1)에 대해 경사각 α를 이룬다(제1, 2, 11도).

너울안내로(4)의 경사각(α)과 바닥면의 너비(2r)는 설계요구에 따라서 식(3),(4)를 고려하여 결정된다.

식(3)은

이고, (Fo는 너울안내로에 의해 제공된 부가 추력),

여기서,

식(4)는

이고, (Lo는 너울안내로에 의해 제공된 부가양력).

선체가 그것의 이동에 의해 유발된 크고 충분한 유체역학적 부력에 의해 점차적으로 수면 위로 들어올려지고 활행상태로 들어가는 과정에서, 뱃머리 근처에서 이동하는 선체에 의하여 밀어진 물은 너울안내로(4)로 부분적으로 들어가 선미에서 부드럽게 흘러나온다. 그래서 뱃머리 근처의 물표면의 너울높이가 낮아지고 그에 따라 물의 저항력이 대폭 감소된다. 배밑(1)의 바닥면을 보면(제2도), 그것들 사이에 2r의 너비를 가지는 쌍이 되는 활행판들(planing plates)이 있다. 밀어진 물의일부는 2r의 너비를 갖는 공간 속에 세차게 흘러들고 물의 다른 부분은 양 활행판들의 외부로 세차게 흘러간다. 그리하여 양쪽 뱃전들(2) 근처에서 배밑(1)에 의해 뱃전들(2)에 밀어진 물에 의해 초래된 물표면의 너울높이는 낮아지게 되는데 이것은 물의 일부가 너울안내로(4)내로 세차게 흘러들기 때문이다. 그래서 에너지 손실이 적고, 그 결과, 물의 저항이 감소된다. 너울안내로(4)내로 세차게 흘러든 물은 저항력을 감소시킬 뿐만 아니라 부가양력과 측방향 안정성의 힘 모멘트가 생기게 한다(제4-3, 6-7도 등). 이로써 내해성, 측방향안정성과 조종성이 향상된다. 앞부분이 낮고 뒷부분이 높은 너울안내로(4)는 배밑(1)과 경사각(α)을 이루고 이것은 부가적인 힘이 전방추력의 일부를 제공하게끔 한다(제11도). 이는 수면항행정의 속도가 더욱 높아지게 한다. 제2, 3, 4도에 보인 횡단면으로 알 수 있듯이, 오목한 호형부의 길이는 2r 보다 크며, 즉, 너울안내로(4)를 설치하면 배밑(1)의 물에 잠기는 면적이 증가하여 마찰저항력이 증가된다. 그러나 실제로는 상단선의 경사각(α)을 적당히 선택하면, 너울안내로(4)에 의해 제공된 부가추력은 증가된 마찰저항력 보다 훨씬 크다. 더욱이 뱃머리 및 양 뱃전들(2) 근처의 물표면의 너울높이를 낮추면, 물의 저항은 크게 감소할 것이다. 저항을 감소시키고 추력 및 양력을 증가시킬 때의 너울안내로(4)의 이점들은 명확하게 보여졌다.

너울안내로(4)의 횡단면은

형(제9-4, 4-4, 4-5, 4-6도)이고 ζ< r (제4-5도)로 하여 설계될 수 있고, 그러면, 선체가 활행상태에 들어갈 때, 물은 위쪽으로 세차게 흘러들어 원호부(ζ)를 따라 밀려가고(제4-6도), 그래서 원호부(τ)는 물에 적셔지지 않는다. 이와 같이, 너울안내로(4)를 설치하는 것은 실제로 물에 잠기는면적을 감소시켜 마찰저항력을 감소시키며, 따라서 수면항행정의 속도는 더욱 증가한다. 큰 a:b를 가진 배밑(1)의 경우, 너울안내로(4)의 바닥면은 제4-7도에 보인 모양으로 만들어질 수 있다. 그러나 그것의 테이퍼(taper)는 양 뱃전들(2) 근처의 수면의 너울 높이를 더운 낮추면서도 소용돌이와 난류성 유동이 홈 내에서 출현하는 것을 방지하기 위한 작은 범위로 제한되어야 한다. 이는 저항력의 감소 및 추력의 증가가 계산과 실험의 점검을 통해 긴 직사각형의 바닥면보다 이점을 가지는 경우에만 채택될 수 있다.

중, 대형의 수면항행정에 대하여, 많은 수의 너울안내로들(4)이 필요에 따라 설치될 수 있거나(제6-2, 6-4, 7-1, 7-2도 등), 넓은, 또는 매우 넓은 너울안내로(4)를 설치 할 수 있다(제8-1, 8-2, 8-3도; 제9-1, 9-2, 9-3도). 중, 소형의 수면항행정에 대해서는, 1개, 2개 혹은 3개의 너울안내로들(4)이 설치될 수 있다(제18, 20, 21도, 제25-1,....., 25-7도, 제26-1,....., 26-7도, 제7-1,....., 7-4도). 2개 이상의 너울안내로들(4)이 설치될 때, 그것들의 상단선 경사들(혹은 높이들, 너비들)은 완전히 일치할 수 있거나(제7-2, 6-4, 6-6도) 혹은 일치하지 않을 수도 있다(제7-3, 7-4도). 이 경사들(혹은 높이들, 너비들)이 같지 않으면, 동일 경사(또는 높이, 너비)를 가진 너울안내로들(4)은 쌍을 이루어 선체중심선의 양측에 대칭적으로 위치되어야 한다. 너울안내로(4)의 높이와 경사는 적절히 증가되어도 좋고, 선체중심선에 대칭적으로 평행한 한 쌍의 너울안내로들(4)의 높이와 경사의 증가는, 본 발명의 선체가 다중선체형 선박(multi-hulled ship)의 성능을 가지게 하면서도 종래의 다중선체형 선박을 능가하는 이점을 가진다. 너울안내로(4)의 수량이 홀수일 때, 배밑중심선과 일치하는 저부면중심선을 갖는 너울안내로(4)의 높이와 경사의 증가는 선체가 쌍동선(catamaran)의 성능을 가지게 하고 또 종래의 쌍동선을 능가하는 이점을 가지게 한다. 높이와 경사각이 큰 너울안내로(4)가 양측 선체들이 떨어져 있으면서도 견고하게 연결되게 하고, 이는 부가적인 양력 및 추력을 제공한다. 이것은 현존하는 종래의 쌍동선과 다중선체형 선박이 이동할 때에는 가능하지 않다. 본 발명의 이러한 이점들은 수면항행정의 속력과 안정성을 높이는데 유리하다. 그러므로 본 발명에 의해 제공된 선체구조를 쌍동선 혹은 다중선체형 선박의 성능을 얻기 위해 채택할 수 있다. 동일하지 않은 경사를 가진 둘 이상의 파선들(broken lines)이 너울안내로(4)의 상단선을 이루는데 사용된다면 두 개의 파선들의 연결은 원호형을 갖는 유선형으로 된다.

요컨대, 너울안내로(4)의 설치는 선체가 물의 저항력을 크게 감소시키게 하고 또, 부가 양력 및 추력을 만들어 내고, 그래서 그것의 속력, 항로안정성, 횡방향안정성이 높아지고, 또, 조종성, 유연성 및 내해성(seaworthiness)이 개선되고, 거친 물결을 가르는 것에 대한 민감성이 낮아진다.

본 발명이 제공한 너울안내로(4)는 부분적으로 V자형인 배밑 혹은 다른 형상의 배밑에 독립적으로 적용될 수 있다. 이 경우, α는 너울안내로의 상단선이 배밑의 투영면과 이룬 경사각이며, θ는 수면항행정이 이동하는 동안 수평면에 대한 배밑 투영면의 공격각으로서 취해지고 θ₁은 수면항행정이 정지상태에 있는 동안의 공격각이다. 이러한 한 경우의 너울안내로를 채택한 선박의 성능은 부분적으로 개선될 수 있으나 배밑이 평면인 선박만큼 완벽하지 못하다.

제1, 3, 4도로 알 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)은 양 뱃전(2)에 이물에서 고물까지 하나씩 설치된다. 앞부분이 낮고 뒷부분이 높은 파도튀김방호물(5)은 배밑(1)과 경사각 β를 이룬다. β는 α의 배각(matching angle)이며, 그 구체적인 각도는 설계에 따라 α각을 고려하여 결정된다. 파도튀김방호물(5)의 앞 끝부분의 제일 낮은 곳은 선체가 정지상태에 있는 동안 수선 상에 있고, 정지상태에서 더 깊은 홀수를 갖는 선체의 경우, 설계에 따라 수선보다 약간 더 낮아도 좋다. 파도튀김방호물(5)은 각각의 뱃전 표면에 박아 넣어지거나(제4-1, 4-2, 6-5, 6-6도), 또는 관련 위치에서 각 뱃전(2)으로 움푹 들어가고 뱃전(2)과 일체를 이루게끔 형성된(제3, 4, 제6-3, 6-4도) 원호형 배플(baffle),

형 또는

형 배플이다. 그래서 양 뱃전들(2)을 따라 올라가는 파도와 물튀김(splash)은 파도튀김방호물(5)의 표면을 따라 아래로 밀려가고(제4-3, 6-6도), 이는 양 뱃전들(2)의 젖는 면적을 감소시켜 물의 마찰저항을 감소시킬 뿐만 아니라 부가적인 양력 및 추력을 만들어내기도 한다. 그밖에, 파도튀김방호물들(5)은 수면항행정이 운행중인 동안에 승객들의 시야에서의 물보라와 물튀김 방해를 줄이거나 거의 없게 한다.

본 발명이 제공한 수면항행정의 선체는 선미에 계단(step)을 가질 수 있다(제1, 6-1도). 이 수면항행정이 저속의 변위상태로 운행하는 경우, 계단은 계단덮개(6')에 의해 온통 덮여지고, 그래서 선미 끝부분은 매끄러운 유선형으로 되어 선미 밖으로 흘러나오는 물이 방해받지 않게 하여, 선미에서의 물의 저항은감소된다. 선체가 양력으로써 물 밖으로 들어올려져 활행상태에 있는 경우, 계단덮개(6')는 철수되어 계단이 드러난다. 그래서 선체의 여울(race)은 계단 뒤에서 선체로부터 분리되어 선체가 물에 잠기는 면적이 감소되기 때문에, 저항이 크게 감소되어지고 수면항행정의 속도의 추가 증가가 보장된다. 계단덮개(6')는 강성 또는 반강성 또는 유연성일 수 있다. 강성의 덮개는 금속박판으로 만들어져 선체가 저속으로 이동할 때 전동기구(transmission mechanism)에 의해 계단을 덮기 위해 늘여지고 개방된다. 수면항행정이 활행상태로 들어가는 경우, 덮개(6')는 철수되어, 계단이 드러난다. 반강성의 덮개(6')는 강성의 금속판과 유연성의 고무옷으로 만들어지고 강성의 판은 전동기구에 의하여 늘여지거나 철회되나 유연성의 고무옷은 압축공기에 의해 늘여지거나 철회된다(제13-1, 13-2, 13-3, 15-1, 15-2도). 유연성의 계단덮개(6')는 유연성의 고무옷으로 만들어지고 이는 공기충전되어 개방된다. 계단은 수면항행정이 변위상태로 이동하는 동안 온통 덮여진다((제14-1, 14-2, 14-3, 16-1, 16-2도). 정지상태에서 얕은 홀수를 갖는 작은 보트의 경우, 계단덮개(6')는 불필요하다. 선미는 계단 없이 유선형으로 되거나 다른 형태로 되어도 좋다.

선체의 앞부분에서는, 갑판(3) 아래에서 용골단부의 모서리가 갑판의 앞끝부분에서부터 배밑의 앞끝부분까지 경사진 굴곡면으로 아래로 그리고 뒤쪽으로 칼로 베어낸 듯이 된다. 이는 배밑의 양력면을 뒤쪽으로 이동시켜, 선체가 거친 물을 매끄럽게 자르는 능력을 크게 높인다. 선체가 정지상태에 있는 동안 수선 위쪽에서는, 선체 중심선의 양측의 갑판(3) 아래에서, 측벽이, 위쪽으로 굽어져 깔때기처럼 곡선으로 올라가는 형상이다. 이는 갑판(3)의 유용한 면적을 넓힐 뿐만 아니라 수면항행정이 맞닥트리는 파도에 뛰어드는 것을 피하게도 한다. 선체의 앞부분은 다른 형상일 수도 있다.

배밑(1)의 경우, 2등변삼각형 및 직사각형 간의 결합은 호형에 의해 유선형으로 이루어진다(제18, 25-2, 26-2도). 대응하는 선실과 상부구조물은 각종 용도에 따라 위치되어도 좋다. 갑판면에 대해 특별한 용도가 있다면, 대응하는 평면영역의 레이아웃은 실질적인 필요에 따라 만들어질 수 있다.

앞서 예시된 본 발명의 특징들을 갖는 선체에 기초한, 일종의 추진조종시스템의 레이아웃은 다음과 같다: 선체 후미에는, 갑판(3) 아래의 양 뱃전들(2) 안쪽의, 선박이 수면활행상태에 있는 동안 갑판(3)과 수선 간의 공간에서, 수면 가까이에, 하나 이상의 물분사추진장치들(7)이 위치되며(제18, 19, 25-2, 25-3); 물분사기들(water jets; 19)이 선미끝부분에 위치되며; 물입구(14) 및 너울안내로(4) 사이에 필요한 거리, 뱃머리, 선미끝, 양 뱃전들(2)이 물입구(14)에 공기가 들어갈 수 없게 하도록 하는 위치인 배밑(1)의 적당한 위치들에 물입구(14)가 유지된다. 게다가, 물도입로(water entry way; 17)(제22도)의 길을 따라 그리고 국소영역에 대해 수두(water head)의 손실은 최소화되어야 한다. 물분사기에 하나씩 대응하게, 방향타들(6)은 선미끝부분에서부터 약간 떨어져 설치된다. 방향타표면은 선박이 회전하거나 정지하게 하는 물분사흐름에 의해 작용을 받는다. 방향타들(6)은 선미에 고정되고 그것들의 회전축(18)은 방향타(6)를 조종하는 조타(steering)엔진과 연결된다. 방향타(6)는 회전축(18)을 따라 상승 또는 하강하도록, 즉 방향타(6)는 그것이 작동하지 않는 동안 물분사흐름의 밖으로 올라가며, 선박이 회전 또는 정지할때내려가서 물분사흐름과 꼭 들어맞도록 설계될 수도 있다. 물분사기(19)와 대응하는 방향타(6)는 선박이 수면항행상태에 있는 동안 수면 근처의 수면 위쪽에 놓여진다. 이러한 레이아웃의 경우, 이점들 중의 하나는 선미에서의 저항이 최소로 된다는 것이며, 다른 이점은 선박의 조종성(manoeuvrability), 유연성, 및 내해성(seaworthiness)이 매우 높아진다는 것이다. 선박은 방향타(6)에 의해 주어진 회전력모멘트의 작용 하에 수면항행면에서 최소의 물의 저항과 작은 회전반경으로 유연하게 방향을 바꾼다(제24도). 너울안내로(4)는 선체에 대해 낮은 홀수로 회전하는 측방안정성을 높인다. 그러므로, 본 발명의 특징을 갖는 선박, 특히 소형보트는 수심이 깊고, 거친 물뿐 아니라 수심이 낮거나, 흐름이 강하고 빠르거나 산호초나 위험한 장애물이 물속에 잠긴 강이나 바다에서 매끄럽게 항해할 수 있다.

본 발명이 제공한 수면항행정의 선체는 2등변삼각형과 직사각형으로 구성된 평평한 배밑(1)을 사용한다. 이는 양력계수를 최대로 만들며, 젖은 영역 및 대응하는 마찰저항을 최소로 만들고, 뱃머리의 들리는 표면을 더 작게 하고 선미의 들리는 표면을 더 크게 한다. 따라서 트림(trim)도 작다. 게다가, 너울안내로(4)는 뱃머리 및 뱃전(2) 부근의 수면의 너울높이를 낮게 하여, 부가 양력 및 추력이 나타난다. 이러한 것들은 충분한 강도 및 합당한 분포의 유체동력학적 부력을 유발한다. 이는 선체가 물 밖으로 더 빨리 올라가 수면항행(수면활행)을 시작하게 하고, 이것은 소망의 속도에 도달할 수 있게 하며 더 나은 항로안정성, 측방향안정성 및 좋은 조종성을 가진다. 더욱이, 물에 응답하는데 무딘 선체는 파도를 원활히 가를 수 있게 하고 거칠거나 파도가 이는 물에서 안전하고 쾌적한 승선을 제공할 뿐 아니라, 매우 충분한 적재물운반능력을 제공한다. 결과적으로, 본 발명의 선박인 수면항행정은 거친 물을 원활히 헤쳐나갈 수 있어 초임계작동상태를 달성한다(제12-2도).

전체로부터 보면 동일한 출력을 사용하며 동일한 적재량을 운반하는 본 발명의 수면항행정은 배수량형형 선박(displacement ship)의 속도보다도 매우 높은 속도를 가진다. 본 발명에 의해 제공된 수면항행정의 적재물운반능력은 수중익선, 표면효과선박 및 현존하는 일반적인 수면항행보트의 능력보다 매우 높다. 본 발명의 수면항행정의 다른 성능도 그것들보다 높다. 따라서, 본 발명의 수면항행정이 선체는, 이 선체가 출력소모가 낮으며, 속력 변화의 제어가능한 범위 및 적재물운반능력이 크고 작동 시에 원활히 움직이고 안전하고 유연하기 때문에, 기존의 선박들의 선체들의 거의 대부분보다 나은 이점들을 가진다.

적용예 1.

본 발명의 각종 특징에 따라 유람선(tour boat; 제17,18,19,20,21,22도)이 설계된다. 그 선체는 2등변삼각형과 직사각형으로 구성된 평평한 배밑(1)을 가지고, 배밑(1) 길이방향의 전체에 걸쳐 세로로 움푹들어가게 하여, 경사각(α)을 상단선에 가지며, 그것의 횡단면은

형, 종단면은

형, 그 바닥면의 폭은 2r인 너울안내로(4)가 마련된다. 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)이 각 뱃전에 움푹들어가게 되어 있다. 선미에서는, 반강체의 계단덮개(6')가 설치된다. 선체중심선에 대칭적으로 평행한 한 쌍의 물분사추진장치들(7)이 설치된다. 한 쌍의 방향타들(6) 및 동력장치들(8)이 물분사추진장치들(7)에 하나씩 대응하게 설치된다. 물분사기들(19)이 선미끝부분에 설치된다. 물분사기들(19) 및 방향타들(6)은 선박이 수면항행 상태에 있는 동안 수면 근처의 위쪽에 위치된다. 한 쌍의 물입구들(14)이 배밑중심선의 각 측에 하나씩 위치된다. 상부구조물(9)은 유선형으로 된다. 승객용 객실(12)에는 운전석(15), 수 개의 승객용 좌석들(13)이 있다. 엔진실(11)은 선체 뒤쪽의 적당한 위치에 위치된다. 2개의 동력장치들(8)이 엔진실(11)에 마련된다. 물분사추진장치(7)는 동력장치들(8)에 연결된다. 천장(16)이 상부구조물(9)상에 설치되고 선박돛대(10)는 천장(16)의 가운데 위치에 놓인다. 이 유람선은 전술한 발명의 성능을 가진다.

적용예 2.

본 발명의 특징들에 따라, 2등변삼각형과 직사각형으로 구성된 평평한 배밑(1)을 갖는 보트가 설계된다(제25-1, 25-2, 25-3, 35-4, 25-5, 25-6, 25-7도). 한쌍의 너울안내로들(4)이 배밑 중심선의 각 측에 대칭적으로 설치된다. 한 쌍의 파도튀김방호물(5)이 각 뱃전에 하나씩 설치된다. 운전석(15), 객실(12) 및 5인용 좌석(13)이 설치된다. 물분사추진장치(7), 동력장치(8) 및 방향타(6)는 중간위치에서 선체 중심선에 평행하게 설치된다. 물입구(14)가 배밑중심선에 설치된다. 분사기(19)와 방향타(6)는 선박이 수면항행상태에 있는 동안 수면 근처의 수면 위쪽에 위치된다. 바람막이(20)가 뱃머리에 설치된다. 보트는 천장이 없거나, 필요하면 객실을 덮도록 천장을 덮게끔 그리고 필요 없으면 치울 수 있는 움직이는 천장이 마련되어도 좋다. 이 보트의 홀수는 특히 작다. 이것은 내륙의 강이나 모래톱을 갖는호수에서 원활하고 안전하게 항해할 수 있다.

적용예 3.

본 발명의 특징들에 따라, 적용예 2에서 보인 선체의 레이아웃을 채택하고 7인용 승객용 좌석(13)이 설치된다. 단일프로펠러가 채택되고 이것은 선미끝부분에 선외기관(outboard motor)의 좌석(22)과 함께 설치된다. 쌍둥이프로펠러가 선외기관들의 좌석(21)과 함께 선미끝부분에 설치되어도 좋다. 선외기관은 제26-1,26-2,26-3,26-4,26-5,26-6,26-7도에 보인바와 같은 프로펠러이다.

본 발명에 의해 제공된 특징들을 갖는 선체에 기초하여, 각종 사용에 따라, 물분사추진, 프로펠러 또는 다른 추진조종시스템들이 채택될 수 있고, 대응하는 객실, 갑판, 및 상부구조물이 위치될 수 있다. 교통선(제23도), 구조선, 순시선 및 기타 소, 중, 대형의 복합(manifold)선박이 설계 및 건조될 수 있다. 그것들은 설계된 속력범위에 도달할 수 있고, 또 설계된 높은 속도에 도달할 수 있고, 완벽한(fine) 항로, 측방향안정성, 내해성, 조종성을 가질 수 있고, 초임계작동상태에 도달할 수 있고 작동시에 거친 물을 가를 수 있고(제12-2도), 작은 회전반경으로 방향변화에 우수한 유연성을 가질 수 있다(제24도). 본 발명에 의해 제공된 선체를 갖는 수면항행정의 성능은 현존하는 보트들과 배(ship)의 그것보다 더 좋다.

본 발명은 상기의 기술된 실시예에만 국한되는 것이 아니라 본 발명의 청구범위내의 각종 변형에는 모두 본 발명의 범위에 속한다.

Claims

선체, 추진 및 조종시스템을 구비하며 선체는 유체역학적 구성을 갖는 수면항행정에 있어서,

2등변삼각형의 앞부분과 직사각형의 뒷부분으로 구성된 평평한 배밑(1);

상기 배밑(1) 및 갑판(3) 사이의 공간에 마련되며 상기 배밑(1)의 길이방향 전체에 걸쳐 세로방향으로 움푹 들어간 적어도 하나의 너울안내로들(4)로서, 너울 안내로드의 바닥중심선들은 상기 배밑(1) 중심선에 대칭적으로 평행하거나 하나의 너울안내로만이 설치되는 경우 너울안내로의 바닥중심선은 배밑(1) 중심선과 일치하며, 각각의 너울안내로는
형 혹은
형 혹은
형의 횡단면과
형의 종단면을 가지며, 경사를 갖는 상단선은 앞쪽이 낮고 뒤쪽이 높은 적어도 하나의 너울안내로(4);

낮은 앞쪽과 높은 뒤쪽을 가지며 각 뱃전(2)에 하나씩 설치된 한 쌍의 파도 튀김방호물들(5)로서, 이 파도튀김방호물들은 뱃전(2) 표면들에 상감세공(inlaid)되거나 뱃전들(2)속으로 움푹 들어가 갑판(3) 아래쪽 상기 배밑(1) 위쪽에서 뱃전과 일체로 되며 경사를 갖는 배플들(baffles)인 한 쌍의 파도튀김방호물들(5);

갑판과 두 개의 뱃전(2); 및

선실과 상층구조를 포함하며,

배밑의 3각형 부분의 2등변의 길이S의 OX축에서의 투영의 길이 l, OX축에서의 직사각형 부분의 길이 t 및 OZ방향에서의 너비 2b는 모두 설계요구와 다음의식(1),(2)에 의해 결정되며:

식(1)은
이고, (L은 유체역학적 부력),

여기서,

식(2)는 X=M/L, (X는 중간점(0)과 유체역학적 부력의 중심(O₁) 사이의 거리),

여기서

여기서, 좌표원점(0)은 배밑 중심선에 위치하고 상기 배밑의 총 젖은 길이(2a)의 중간지점이며, OX는 가로축 OZ는 세로축이고; ρ는 물의 밀도; U는 선박속도, θ는 수면항행정이 움직이는 동안 배밑면의 수평면에 대한 공격각; W₁은 선체 자체무게; W₂는 하중무게; 수면항행정이 수면항행상태에 있는 동안 L= W₁+ W₂; M은 배밑면에 가해지는 양력압력의 배밑 중심선의 중간점(0)에 대한 힘의 모멘트; θ₁은 수면항행정이 정지상태에 있는 동안의 배밑면의 수평면에 대한 공격각으로서, 일반적으로 5°가 취해지나, 선미 끝부분에서 허용되는 정적홀수(static draft), 선체의 길이 및 다른 요소들에 의해 결정될 수도 있으며, 선박의 무게중심이 전체 추력(total thrust)의 작용선 위쪽에 위치된다면 θ₁고려하지 필요가 없고; 0.1 ≤ Ko ≤ 1 (혹은 설계요구에 의하여 결정); g는 중력가속도; δ는 선미끝부분 홀수의 절반깊이(설계요구에 의해 결정)인 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 너울안내로(4)는 홈(groove)이며, 상기 홈은 그 상단횡단면이 원호형 또는 3각형 또는
형이고, 종단면의 상단선은 앞이 낮고 뒤가 높아 상기 배밑(1)에 경사각(α)을 형성하고, 상기 홈의 바닥폭은 2r이고, 상기 배밑에서 수직으로 패어들어간 상기 홈의 앞부분의 오목패인 깊이는 상기 선체가 정지상태에서 물에 잠긴 깊이와 동일하거나 그보다 조금 작으며, 상기 α와 2r은 식 (3),(4)에 의하여 결정되며:

식(3)은
이고, (F₀는 너울안내로에 의해 제공된 부가 유체역학적 추력),

여기서,

식(4)는
이고, (L₀는 너울안내로에 의해 제공된 부가적인 유체역학적 양력)인 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 파도튀김방호물들(5)은 앞이 낮고 뒤가 높아 상기 배밑(1)과 경사각(β)을 이루고 각 뱃전(2)에 전후로 하나씩 설치되고, 상기 β는 α각의 배각이며, 그 구체적인 값은 설계요구와 α각에 의하여 결정되며, 선체가 정지상태에 있을 때 상기 파도튀김방호물의(5)의 앞끝부분의 최저점은 수선(waterline)상에 있거나 약간 낮은 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 너울안내로의 바닥면은 긴 직사각형이거나 앞이 좁고 뒤가 넓은 긴 원추형인 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 추진조종시스템은 물분사추진장치(7), 동력장치(8) 및 방향타(rubber; 6)를 포함하며, 선체가 수면항행상태에 있는 동안 상기 갑판(3) 및 수선 사이의 공간에서는, 상기 선체 뒤쪽 상기 갑판(3) 아래쪽의 상기 양뱃전들(2) 안쪽의 수면 가까이에, 적어도 하나의 물분사추진장치들(7)이 위치되며, 이 물분사추진장치의 중심선은 하나의 물분사추진장치가 마련된 경우 중간에서 선체중심선의 평행하며 적어도 한 쌍의 물분사추진장치들이 마련된 경우 선체중심선에 대칭적으로 평행하고, 그것들은 구성요소를 결합하는 것에 의해 필요한 자리에 고정되고, 분사기들(19)이 선미끝부분에 설치되며, 상기 방향타들은 상기 분사기들에 하나씩 대응하여 분사기 근처에 설치되고, 상기 방향타들(6)은 구성요소에 의해 선미에서 충분한 강도로 고정되고, 상기 방향타(6)의 방향축들(18)은 조타엔진과 연결되고, 상기 방향타는 상기 방향축을 따라 상승 또는 하강할 수 있도록 설계되고, 즉, 그것이 작동하지 않을 때 물분사흐름 밖으로 올려지고 수면항행정이 회전 또는 정지할 때 내려지고 물분사흐름과 긴밀히 연관되고, 엔진실(11)에는 상기 동력장치(8)가 상기 물분사추진장치(7)를 구동하기 위해 설치되고, 상기 동력장치(8)는 디젤 또는 다른 동력장치이고, 물입구(14)의 길이방향중심선은 하나의 물분사추진장치가 있을 때 배밑중심선과 일치하고 적어도 한 쌍의 물분사추진장치들이 있을 때 배밑중심선에 대칭적으로 평행하고, 상기 물입구는 배밑(1)의 적당한 위치에 설치되어, 상기 물입구 및 상기 너울안내로 사이의 거리, 뱃머리, 선미끝부분, 상기 양 뱃전들은, 수면항행정의 수면항행상태 동안 공기가 상기 물입구(14)에 들어가지 않도록 유지되고, 너울안내로를 따르며 물도입로(17)의 국소위치에 대한 수두(water head)의 손실은 최소로 되는 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 추진조종시스템은 프로펠러 또는 다른 추진 조종시스템을 채택한 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 평평한 배밑이 2등변삼각형의 앞부분과 직사각형의 뒷부분으로 구성된 경우에, 총 추력의 위치, 수면항행정의 무게중심(O₂) 및 총 저항력을 고려하여, s, t, b의 크기들은 상기 배밑의 뒤쪽에 더 큰 앙력면을 만들고 앞쪽에 더 작은 양력면을 만들도록 조절되고, 유체역학적 부력의 중심(O₁)은 최적의 범위에 위치되어 수면항행정의 정교한 수면항행공격각이 나타나게 하고, 선미에는 계단이 마련되거나 선미가 계단이 없이 유선형인 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 배밑의 3각형부분과 직사각형부분 사이의 결합은 호형에 의해 유선형으로 되며, 다른 경사들을 갖는 적어도 두 개의 파선들이 상기 너울안내로(4)의 상단선을 형성하도록 채택되고, 2개의 파선들 사이의 결합은 호형에 의해 유선형으로 되는 것을 특징으로 하는 수면항행정.
제1항에 있어서, 상기 너울안내로(4)의 높이 및 경사각은 적절히 증가되며, 배밑중심선에 대하여 대칭적으로 평행한 상기 너울안내로들(4)의 쌍의 높이 및 경사각의 증가는 상기 선체가 다중선체의 선박의 성능을 가지게 하고, 상기 너울안내로(4)의 수량이 홀수일 때, 바닥면의 중간 중심선이 배밑중심선과 일치하는 상기 너울안내로(4)의 높이 및 경사각의 증가는 상기 선체가 쌍동선의 성능을 가지게 하고, 적어도 2개의 너울안내로들(4)이 설치된 때, 그것들의 상단선들이 상기 배밑에 대하여 동일한 경사각을 갖는 너울안내로들은 쌍으로 되며 선체중심선의 각 측면에서 대칭적으로 위치되고, 상기 동일한 폭을 갖는 너울안내로들은 쌍으로 되며 선체중심선의 각 측에 대칭적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 수면항행정.