KR101728395B1 - Watercraft with wing shaped air pressure steps - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a ship having a wing-shaped air pressure step. The present invention comprises: a knuckle line symmetrically formed around a keel of the ship bottom; and an air pressure step positioned on a rear side of the knuckle line and sucking air. The air pressure step has a wing shape to enable air introduced to an air suction unit to form an air pressure layer in an air tunnel unit.

Description

익형 공기압 스텝을 갖는 선박{WATERCRAFT WITH WING SHAPED AIR PRESSURE STEPS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a ship having an air-

본 발명은 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박과 수면과의 접촉면적 또는 조파 저항을 줄이기 위한 익형 공기압 스텝을 갖는 선박에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship, and more particularly, to a ship having an airfoil air pressure step for reducing contact area or wave resistance between a ship and a water surface.

일반적으로 어선, 낚싯배, 유람선 같은 소형 선박에 있어서 연료의 경제성을 향상시키고 항행거리를 늘이기 위해 유선형 몸체를 최적화 설계하여 수면과의 접촉면적 또는 조파저항을 줄이기 위한 설계가 진행되어 왔다. In general, designs have been made to reduce the contact area with the water surface or the wave resistance, in order to improve the economical efficiency of the fuel and to optimize the streamline body in small ships such as fishing boats, fishing boats and cruise ships.

또한, 선저에 공기를 강제로 주입하는 방법과 공기 흡입 및 공기압을 발생하기 위해 공기압을 이용한 동력장치를 만들어줌으로써 선체와 수면과의 접촉면적 또는 조파저항을 줄이는 방법도 개발되어 왔다.There has also been developed a method of forcibly injecting air to the bottom and a method of reducing the contact area or wave resistance of the hull by making a power unit using air pressure to generate air suction and air pressure.

하지만, 선저에 공기를 강제로 주입하는 방법은 압축공기 발생기와 압축공기 분사기구가 필요하므로 선박건조비의 증대와 선박설계의 난이도를 높아지게 하여 소형 선박에는 적용하기 어려운 문제점이 있다. However, since the compressed air generator and the compressed air injection mechanism are required for injecting air into the bottom of the ship, it is difficult to apply it to a small ship because it increases the cost of ship construction and increases the difficulty of ship design.

또한, 선저에 공기 흡입 및 배출 통로를 위한 선형 또는 삼각형 스텝을 설치하는 방식은 공기의 흐름이 원활하지 않거나 선체 중심선 좌우편의 공기압이 다를 경우, 선체의 상하 및 좌우 롤링으로 인하여 선박의 안정성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.In addition, the method of installing a linear or triangular step for the air intake and exhaust passage on the bottom of the ship, if the air flow is not smooth or the air pressure on the right and left sides of the ship's center line is different, There is a problem.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 선저와 수면과의 접촉면적을 줄이는 동시에 선저에 공기의 유입을 원활하게 하여 선저가 균일한 공기압을 받을 수 있도록 하는 익형 공기압 스텝을 갖는 선박을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a ship having a pneumatic air pressure step for reducing the contact area between the bottom and the water surface,

본 발명의 일실시예에 따른 익형 공기압 스텝을 갖는 선박은, 선수, 몸체, 선미, 그리고 선저의 용골로 이루어진 선박에 있어서, 상기 선저의 용골을 중심으로 대칭적으로 이루어진 너클라인; 및 상기 너클라인 후방에 위치하며 공기를 흡입하는 공기압스텝;을 포함하고, 상기 공기압스텝은 공기흡입부로 유입된 공기를 공기터널부에서 공기압 층을 형성하도록 익형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.A ship having an airfoil pneumatic step according to an embodiment of the present invention is a ship made up of a keel, a body, a stern, and a bottom keel, the knuckle being symmetrically formed about the keel of the bottom of the ship; And an air pressure step located behind the knuckle and sucking air, wherein the air pressure step is formed by an airfoil to form an air pressure layer in the air tunnel part.

본 발명에 있어서, 상기 공기압스텝은 2개 내지 4개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pneumatic step is characterized by comprising two to four pneumatic steps.

본 발명에 있어서, 상기 공기흡입부는 선체의 중앙부에서부터 형성하고 선체의 길이에 비례하며, 공기흡입부의 높이 및 폭과 용골 방향으로의 깊이가 선체의 길이에 비례하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air intake part is formed from the central part of the hull and is proportional to the length of the hull, and the height and width of the air intake part and the depth in the direction of the keel are proportional to the length of the hull.

본 발명에 있어서, 상기 공기흡입부는 곡면을 갖는 곡률 형상으로, 곡률반경이 공기압스텝의 높이보다 크게 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air suction portion is a curved shape having a curved surface, and the radius of curvature is larger than the height of the air pressure step.

본 발명에 있어서, 상기 공기터널부는 곡면을 갖는 곡률 형상으로, 곡률반경이 선체의 길이에 비례하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air tunnel portion has a curved shape having a curved surface, and the radius of curvature is proportional to the length of the hull.

본 발명에 있어서, 상기 공기압스텝과 선체의 횡선과 이루는 사잇각은 10도 내지 15도인 것을 특징으로 한다.,In the present invention, the angle formed by the air pressure step and the horizontal line of the hull is 10 to 15 degrees.

본 발명에 있어서, 상기 너클라인은 2개 내지 4개로 이루어지고, 너클라인의 최대폭과 최대 곡각 높이가 선체의 길이에 비례하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the knuckle has 2 to 4 knuckles, and the maximum width and the maximum curved angle height of the knuckles are proportional to the length of the hull.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 유선형의 너클라인과 익형의 공기압 스텝을 선체에 도입하여 선체와 수면의 접촉면적을 줄여 선박의 연비를 높이고 항행거리를 늘게 하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the air pressure step of the streamlined knuckle and the airfoil is introduced into the hull to reduce the contact area between the hull and the water surface, thereby improving the mileage of the ship and increasing the navigation distance.

또한, 본 발명은 공기압 스텝의 공기흡입부가 터널부보다 넓어서 외부로부터 공기 유입이 원활하고, 공기흡입부와 공기터널연결부를 곡선형태로 부드럽게 연결되게 하여 공기와 물의 흐름이 부드러워져 고속 항해 시 선체의 상하 및 좌우 롤링을 억제함으로써 선박의 안정성을 높이는 효과가 있다.In addition, since the air suction portion of the pneumatic step is wider than the tunnel portion, the air is smoothly introduced from the outside, and the air suction portion and the air tunnel connection portion are smoothly connected with each other in a curved shape so that the flow of air and water is smooth, There is an effect that the stability of the ship is improved by restraining the up-and-down and right-and-left rolling.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선체의 입체도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선체의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선체의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝의 단면을 보여주는 측면도이다.1 is a three-dimensional view of a hull with a knuckle and an air pressure step according to an embodiment of the present invention.
2 is a rear view of a hull having a knuckle and an air pressure step according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view of a hull with a knuckle and pneumatic step according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing a cross section of a knuckle and pneumatic step according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

그러면 본 발명의 일실시예에 따른 익형 공기압 스텝을 갖는 선박에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a ship having an air-operated pneumatic step according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선박의 입체도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선박의 배면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝이 설치된 선체의 정면도이다.2 is a rear view of a ship equipped with a knuckle and an air pressure step according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a side view of the ship in which a knuckle and an air pressure step are installed according to an embodiment of the present invention. Is a front view of a hull equipped with a knuckle and an air pressure step according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 익형 공기압 스텝을 갖는 선박은 선체(1), 용골(2), 너클라인(3), 및 공기압스텝(4)으로 구성되어 있다. 1 to 3, a ship having an airfoil pneumatic step according to the present invention comprises a hull 1, a keel 2, a knuckle 3, and an air pressure step 4.

상기 선체(1)의 재료는 알루미늄 또는 FRP인데, FRP가 보다 바람직하며, 이에 한정하지 않는다. 여기서, 상기 선체(1)와 용골(2)로 이루어진 선박은 통상적인 선박의 구조와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.The material of the hull 1 is aluminum or FRP, more preferably FRP, but is not limited thereto. Here, the ship made up of the hull 1 and the keel 2 is the same as that of a typical ship, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 선체(1)의 물과 맞닿는 저면, 즉 선저면은 용골(2)부위를 제외하면 완만한 곡면으로 되어 있다. 이때, 상기 선저면에는 슬라이딩 스키드(sliding skid) 형상의 복수개의 너클라인(3)이 유선형으로 일정한 폭을 가지고 선수로부터 선미 방향으로 연장되어 있다. The bottom surface of the hull 1, which is in contact with water, that is, the bottom surface, has a gentle curved surface except for the keel 2. At this time, a plurality of knuckles (3) in the form of a sliding skid are formed in a streamline shape and have a certain width and extend in the stern direction from the bow.

상기 복수개의 너클라인(3)은 차인라인(5)과 선체(1)의 중앙을 지나는 용골(2) 사이에 형성하고, 상기 용골(2)을 중심으로 대칭적으로 배열되어 있다. 이때, 상기 너클라인(3)은 용골(2)의 양측에 대칭적으로 2개 내지 4개이며, 3개의 너클라인(3)이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.The plurality of knuckles 3 are formed between the car inline 5 and the keel 2 passing through the center of the ship 1 and arranged symmetrically with respect to the keel 2. At this time, the knuckle 3 is symmetrically two to four on both sides of the keel 2, and three knuckles 3 are preferable, but not limited thereto.

또한, 상기 너클라인(3)의 최대폭(3a)은 선체의 길이에 비례하고, 19m 길이의 선체의 경우 15㎝ 내지 24㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 18㎝ 내지 20㎝이다.The maximum width 3a of the knuckle 3 is proportional to the length of the hull and is preferably 15 cm to 24 cm, more preferably 18 cm to 20 cm in the case of a 19-m-long hull.

또한, 상기 너클라인(3)의 최대 곡각 높이(3b)는 선체의 길이에 비례하고, 19m 길이의 선체의 경우 3㎝ 내지 6㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4㎝ 내지 5㎝이다.The maximum curvature height 3b of the knuckle 3 is proportional to the length of the hull and is preferably 3 cm to 6 cm, more preferably 4 cm to 5 cm in the case of a 19-m-long hull.

상기 공기압스텝(4)은 몸체(1) 선저의 선수와 선미 사이에 2개 내지 4개, 보다 바람직하게는 3개를 형성하지만 이에 한정하지 않는다. 이때, 상기 공기압 스텝(4) 중 선미 쪽 공기압스텝은 용골(2)의 끄트머리보다 더 선미 쪽에 위치한다.The air pressure step 4 forms two to four, more preferably three between the forward and backward stern of the body 1, but is not limited thereto. At this time, the stern side air pressure step of the air pressure step (4) is located at the stern side of the keel (2).

또한, 상기 공기압스텝(4)은 용골(2)에 대칭적으로 위치하고 있으며, 선체의 횡선과 이루는 평균 사잇각(9)은 5도 내지 20도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10도 내지 15도이다. 이때, 상기 사잇각(9)은 선미에 가까울수록 그 값이 작을 수 있다.The pneumatic step 4 is symmetrically located in the keel 2, and the average angle 9 between the horizontal line of the hull and the hull is preferably 5 to 20 degrees, more preferably 10 to 15 degrees. At this time, the value of the angle (9) may be smaller the closer to the stern.

상기 너클라인(3)의 끝은 선수에 가장 가까운 공기압스텝(4)에서 만나도록 형성한다.The end of the knuckle (3) is formed so as to meet at the air pressure step (4) closest to the bow.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 너클라인과 공기압스텝의 가장 낮은 부위가 수면과 만나는 것을 특징으로 하는 측면도이다.FIG. 4 is a side view showing a knuckle according to an embodiment of the present invention and the lowest portion of the pneumatic step meeting with the water surface. FIG.

도 4를 참조하면, 공기흡입부(4a)로부터 유입된 공기는 공기터널부(4b)에서 공기압층(7)을 형성하여 선체(1)가 항해시 수면(8)과 접촉하는 면적을 줄여준다. 4, the air introduced from the air intake part 4a forms an air pressure layer 7 in the air tunnel part 4b, thereby reducing the area in which the hull 1 is in contact with the water surface 8 at the time of navigation .

여기서, 상기 공기흡입부(4a)의 높이(6a)는 선체(1)의 길이에 비례하며, 19m 길이의 선체의 경우 20㎝ 내지 28㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 22㎝ 내지 26㎝이다.The height 6a of the air intake part 4a is proportional to the length of the hull 1 and is preferably 20 cm to 28 cm and more preferably 22 cm to 26 cm in the case of a hull having a length of 19 m .

이때, 상기 공기흡입부(4a)의 길이(6b)는 선체의 길이에 비례하며, 19m 길이의 선체의 경우 12㎝ 내지 20㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 14㎝ 내지 18㎝이다.At this time, the length 6b of the air intake part 4a is proportional to the length of the hull, and in the case of a hull having a length of 19 m, preferably 12 cm to 20 cm, and more preferably 14 cm to 18 cm.

또한, 상기 공기흡입부(4a)의 폭은 선체의 길이에 비례하며, 19m 길이의 선체의 경우 5㎝ 내지 10㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 6.5㎝ 내지 8㎝이다.The width of the air intake part 4a is proportional to the length of the hull and is preferably 5 cm to 10 cm, more preferably 6.5 cm to 8 cm in the case of a 19-m-long hull.

상기 공기압스텝(4) 중 선수 쪽에 가장 가까운 공기압 스텝의 공기흡입부(4a)는 선체의 중앙부에 위치하는데, 19m 길이의 선체의 경우 공기흡입부(4a)는 선수로부터 9m 내지 10m 사이에 위치한다.The air intake part 4a of the pneumatic step closest to the bow side of the pneumatic step 4 is located at the center of the hull and in the case of the 19 m long hull, the air intake part 4a is located between 9 m and 10 m from the bow .

또한, 상기 공기압스텝(4) 중 선미 쪽에 가장 가까운 공기압 스텝의 공기흡입부(4a)는 선미로부터 선체(1) 길이의 25% 내지 35%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 28% 내지 32%의 거리에 위치한다.The air suction portion 4a of the air pressure step closest to the stern side of the pneumatic step 4 is preferably 25% to 35% of the length of the hull 1 from the stern, more preferably 28% to 32% Located on the street.

또한, 상기 공기흡입부(4a)의 선수 쪽은 직각을 이루고 있고 선미 쪽은 부드러운 곡선을 이루어져 있다. 즉, 상기 공기흡입부(4a)는 곡면을 갖는 곡률 형상으로 곡률반경(6c)은 공기압 스텝의 높이(4a)보다 크고 선체의 길이에 비례하여, 19m 길이의 선체의 경우 20㎝ 내지 30㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 23㎝ 내지 27㎝이다.In addition, the bow of the air intake part 4a forms a right angle, and the aft side has a smooth curve. In other words, the air intake part 4a has a curved shape with a curved surface. The radius of curvature 6c is larger than the height 4a of the pneumatic step and proportional to the length of the hull. In the case of a hull having a length of 19 m, More preferably 23 cm to 27 cm.

또한, 상기 공기터널부(4b)의 프로파일은 익형의 형태를 취하고, 즉 상기 공기터널부(4b)는 곡면을 갖는 곡률 형상으로 곡률반경(6d)은 선체의 길이에 비례하며, 19m 길이의 선체의 경우 3㎝ 내지 7㎝가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4㎝ 내지 6㎝이다.The air tunnel 4b has a curved shape with a curved surface. The radius of curvature 6d is proportional to the length of the hull. The air tunnel 4b has a curved shape with a curved surface, Preferably 3 cm to 7 cm, and more preferably 4 cm to 6 cm.

상기 공기압스텝(4)의 공기흡입부(4a)와 공기터널부(4b)를 익형으로 형성함으로써 종래의 삼각 형상인 공기압스텝과 비교하여 볼 때, 본 발명의 공기압스텝(4)은 공기의 유입과 흐름을 원활하게 하여 선박과 수면 사이의 마찰을 줄이고 상하 및 좌우 롤링도 억제하는 효과가 있다.Compared with the conventional triangular pneumatic step, the pneumatic step 4 of the present invention has air inlet 4a and air tunnel 4b of air pressure step 4, And it is effective to reduce the friction between the ship and the water surface and to suppress the up, down, left and right rolling.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

1: 선체 2: 용골
3: 너클라인 4: 공기압 스텝
5: 차인라인 7: 공기압 층1: Hull 2: Keel
3: Knuckle 4: Pneumatic step
5: car inline 7: pneumatic layer

Claims (15)

선수, 몸체, 선미, 그리고 선저의 용골로 이루어진 선박에 있어서,
상기 선저의 용골을 중심으로 대칭적으로 2개 내지 4개로 이루어진 너클라인; 및
상기 너클라인 후방에 위치하며 공기를 흡입하기 위하여 2개 내지 4개로 이루어진 공기압 스텝;을 포함하고,
상기 공기압 스텝은 선체의 중앙부에서부터 형성된 공기흡입부로부터 유입되는 공기가 곡면을 갖는 곡률 형상의 공기터널부에서 공기압 층이 형성되고,
상기 공기흡입부는 선수 쪽은 직각으로 이루어지고 선미 쪽은 곡면을 갖는 곡률 형상으로 이루어지고, 상기 공기흡입부의 곡률반경은 상기 공기압스텝의 높이보다 크게 이루어지며,
상기 공기압스텝과 선체의 횡선과 이루는 사잇각은 10도 내지 15도인 것을 특징으로 하는 익형 공기압 스텝을 갖는 선박.For vessels consisting of a keel of athlete, body, stern, and bottom,
A knuckle consisting of two to four symmetrically about the bottom keel; And
And a pneumatic step located at the rear of the knuckle, the pneumatic step comprising two to four air inlets for sucking in air,
Wherein the pneumatic pressure step forms an air pressure layer in a curved air tunnel part having a curved surface of air introduced from the air suction part formed from the central part of the hull,
Wherein the air intake part has a curved shape with a bow at a right angle and a curved front with a curved surface, a radius of curvature of the air intake part is greater than a height of the air pressure step,
Characterized in that the angle between the pneumatic step and the horizontal line of the hull is between 10 and 15 degrees. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공기흡입부의 높이, 폭, 용골 방향으로의 깊이는 선체의 길이에 비례하는 것을 특징으로 하는 익형 공기압 스텝을 갖는 선박.The method according to claim 1,
Characterized in that the height, width, and depth of the air intake in the keel direction are proportional to the length of the hull. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 너클라인의 최대폭 및 최대 곡각 높이는 선체의 길이에 비례하는 것을 특징으로 하는 익형 공기압 스텝을 갖는 선박.The method according to claim 1,
Characterized in that the maximum width and maximum curvature height of the knuckle is proportional to the length of the hull. 삭제delete
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