KR101806268B1 - 현가장치를 포함하는 다중선체 선박 - Google Patents

Abstract

다중선체 선박이 개시되어 있다. 상기 선박은 본체, 하나의 좌측 선체 및 하나의 우측 선체를 가지며, 각 선체는 본체에 대하여 각 선체의 수직 및 종동요 움직임을 적어도 실질적으로 허용하는 각 설치 수단에 의해 본체에 연결된다. 상기 다중선체 선박은 좌측 선체에 대하여 본체의 부분적인 지지를 적어도 제공하는 최소한의 좌전방 모달 지지 수단 및 좌후방 모달 지지 수단과, 우측 선체에 대하여 본체의 부분적인 지지를 적어도 제공하는 최소한의 우전방 모달 지지 수단 및 우후방 모달 지지 수단을 또한 가진다. 상기 현가 시스템은 상기 모달 지지 수단에 연결되는 상호연결 수단을 더 포함하여 횡동요, 종동요 및 휨 현가 모드들 중 적어도 두 개의 모드에서 움직임들 간에 다른 강성을 제공한다.

Description

현가장치를 포함하는 다중선체 선박{MULTI-HULLED WATER CRAFT INCLUDING SUSPENSION}

본 발명은 일반적으로 다중선체 선박에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 본체 또는 새시(chassis)와 두 개의 이동가능한 선체를 포함하는 선박에 관한 것이다.

다양한 형태의 다중선체로 된 선박들이 알려져 있다. 대부분의 이중선체 선박들 또는 쌍동선(catamaran)들은 공통의 새시와 상부구조(본체)에 고정된 두 개의 선체를 가지는데, 이는 구조적으로 높은 응력을 발생시킨다. 예를 들어, 큰 파도를 선수 정면에서 만나서 선체가 그 파도에 부딪힐 때, 탄력적인 현가장치가 없다면, 동체나 새시에 직접적으로 전달되는 높은 가속력이 존재하게 되고, 이것은 구조체에 대해 고부하를 발생시킬 뿐만 아니라 이러한 충격은 탑승자들에게 높은 압력을 주게 됨으로써 큰 불안감을 야기한다. 전형적으로 좌우측 선체들 사이의 터널은 폐쇄되며 수면 위에 그 상부(본체의 볼록한 부분)를 갖지만, 그러한 충격 중에 이 터널은 구조에 물로 채워질 수도 있는데, 이는 구조에 더욱 고부하를 발생시키게 되고 탑승자들에게는 더욱 정신적인 충격을 가하게 될 것이다. 만일 비스듬하게 큰 파도를 조우하게 된다면, 좌우측 선체들에 대한 종동요 모멘트들(pitching moments)이 현저히 차이가 날 수도 있고, 이것은 선박의 구조에 높은 비틀림 부하(torsional loads)와 응력(stress)을 야기할 것이다.

마찬가지로, 세 개의 선체를 갖는 대부분의 삼중 선체들(삼동선; trimaran)은 하나의 공통 새시에 고정된 모두 세 개의 선체들을 가지거나 그 세 개의 선체들과 동체가 함께 성형되어 결합되어 있다. 다시 말하면, 경식 선체에 충격을 가하고 선체들 사이의 터널들의 제한된 용량에 이르게 되면, 선체들이 고정되어 있고 비스듬하게 마주치는 파도가 높은 비틀림 부하들을 발생시키는 대부분의 통상적인 삼동선의 구조, 탑승자 및 화물에 대하여 높은 가속력과 응력을 유발시킬 수 있다.

그러한 다중선체 선박에 있어서, 파도 에너지를 어느 정도 흡수하고 새시의 부하와 상응하는 부담을 줄이기 위한 휨 탄성 새시가 알려져 있다. 선체들과 새시 사이에서 개별적인 코일 스프링들로 구성된 탄성 현가장치(suspension)가 선택적으로 제안된 바 있다. 이러한 배열이 측면 선체들과 본체 또는 새시에 탄성 현가장치를 부가하기는 하지만, 각 현가 모드(횡동요(roll), 종동요(pitch), 상하동요(heave) 및 휨(warp))에서 동일한 고정 강성(stiffness)을 제공하는 단점이 있기 때문에, 본체로 가해지는 휨을 줄이는 휨 강성에 있어서의 어떠한 감소는 횡동요, 종동요 및 상하동요 강성에서의 상응하는 감쇄로 귀결된다.

본 발명의 첫번째 측면에 따르면, 본체(또는 새시 구조), 하나의 좌측 선체 및 하나의 우측 선체를 포함하며, 각 선체가 상기 본체에 대하여 상기 각각의 선체의 수직 및 종동요 움직임을 적어도 실질적으로 허용하는 각각의 설치 (기하구조) 수단에 의해 상기 본체에 연결된 다중선체 선박이 제공되며, 상기 다중선체 선박은: 상기 좌측 선체에 대하여 상기 본체의 (부분적인) 지지를 제공하는 적어도 하나의 좌전방 모달 지지 수단 및 좌후방 모달 지지 수단과, 상기 우측 선체에 대하여 상기 본체의 (부분적인) 지지를 제공하는 적어도 하나의 우전방 모달 지지 수단 및 우후방 모달 지지 수단을 포함하는 현가 시스템을 더 포함하며, 상기 현가 시스템은 상호연결 수단을 더 포함하고, 상기 상호연결 수단은 상기 모달 지지 수단들을 상호연결함으로써 횡동요, 종동요, 상하동요 및 휨(비틀림) 현가 모드들 중 적어도 두 개의 현가 모드들에서의 움직임들 사이에 다른 강성을 (수동적으로) 제공한다. 즉, 상호연결 수단 및 모달 지지 수단의 배열은 모달 지지 수단의 강성이 적어도 2개의 현가 모드들 사이에서 달라지는 경우에 모달 강성 특징을 본질적으로(즉, 수동적으로, 어떤 센서들, 외부 제어 또는 동력 입력도 없이) 제공한다. 상호연결된 모달 지지 수단들은 여전히 선택적으로 능동적으로 제어될 수 있으며, 상기 상호연결 수단의 모달 기능성은 일반적으로 4개의 모달 지지 수단들의 능동제어를 수월하게 한다.

상기 현가 시스템은 실질적으로 (상기 좌측 및 우측 선체들의 상부에 있는) 본체를 지지하도록 배열될 수 있다.

상기 현가 시스템의 상기 상호연결 수단은 상기 본체에 대한 상기 좌측 및 우측 선체들의 평균 종동요 위치와 상기 본체 사이의 종동요 강성을 제공할 수 있다(반대방향들에서 상기 좌측 및 우측 선체들의 종동요 변위는 휨 모드 변위이다). 상기 현가 시스템은, 예를 들면 종동요 모드에서 작동하는 스프링들 및 댐퍼들을 제공하고/하거나 동력을 갖춘(powered) 능동 자세 조정을 제공함으로써, 상기 선박의 종동요 자세를 제어하는 종동요 자세 제어 수단(pitch attitude control means)을 더 포함할 수 있다.

선택적으로, 상기 다중선체 선박의 본체는 (수면에 접촉하는) 고정식 선체를 포함할 수 있으며, 측면 선박들은 상기 본체에 대한 부분적인 지지만을 제공한다. 즉, 상기 본체는 보통은 수면과 만나고 상기 다중선체 선박은 삼동선이다.

선택적으로, 상기 현가 시스템의 상기 상호연결 수단은 상기 본체에 대한 상기 좌측 및 우측 선체들의 종동요 강성을 제공할 수 있다(그러나 상기 모달 지지 수단들 사이에 실질적으로 제로 비틀림 강성이 있는 경우에는 서로 상대적이지 않다). 상기 현가 시스템은 상기 좌측 및 우측 선체들의 종동요 자세를 제어하는 (선체) 종동요 자세 제어 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 측면 선체들이 상기 선박의 종동요 부양성의 적은 부분을 제공하는 경우, 상기 현가 시스템은 활주에 도움이 되도록 상기 좌측 및 우측 선체들의 종동요 자세를 조정할 수 있다. 선택적으로, 상기 상호연결 수단은 더 낮은 상하동요 및/또는 휨(비틀림) 강성과 함께 횡동요 및/또는 종동요 강성을 제공할 수 있다.

선택적으로, 상기 다중선체 선박의 상기 본체는 접수부(water engaging portion)를 포함할 수 있으며, 상기 본체는 상기 접수부가 수면과 접촉한 제 1 위치와 상기 접수부가 수면 상부에 있는 제 2 위치 사이에서 이동가능하다.

상기 상호연결 수단은 상기 모달 지지 수단들 사이에 대응하는 비틀림 강성 없이 상기 좌측 및 우측 선체들과 상기 본체 사이에 최소한의 횡동요 또는 종동요 강성을 제공할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 상기 상호연결 수단은 상기 모달 지지 수단들 사이에 실질적으로 제로상태인 비틀림 강성을 제공하는 동안 상기 본체와 상기 좌측 및 우측 선체들 사이에 최소한의 횡동요 강성을 제공할 수 있다.

상기 현가 시스템은 적어도 하나의 독립 지지 장치를 더 포함하여 상기 상호연결 수단과 독립적으로 상기 본체의 부분적인 지지를 제공할 수 있다. 예를 들면, 각각의 독립 지지 장치는 각 선체 및 상기 본체 사이에 제공될 수 있으며, (코일 스프링, 공기 스프링 또는 수공압식 실린더와 같은) 상기 독립 지지 장치가 상기 선체의 상기 전방 및 후방 모달 지지 수단들 사이에 위치함으로써 횡동요 및 상하동요 강성을 제공한다. 선택적으로, 전방 및 후방 독립 지지 장치들이 각 선체에 제공됨으로써 횡동요, 종동요, 상하동요 및 휨 현가 모드들 각각에서 강성을 제공할 수 있다.

상기 좌측 및 우측 선체들의 각각의 설치 수단(locating means)은 전방 및 후방 설치 연결 수단을 각각 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 좌전방, 좌후방, 우전방 및 우후방 설치 연결 수단이 각각의 트레일링 (또는 리딩(leading)) 아암을 포함하며, 좌측 선체의 전방 또는 후방 설치 연결 수단의 하나와 상기 우측 선체의 전방 또는 후방 설치 연결 수단의 하나가 각각의 중간 연결부를 포함할 수 있고, 각 중간 연결부는 상기 각각의 트레일링 아암에 회전가능하게 연결된 제 1 연결점을 가지며 상기 본체 또는 상기 각각의 선체에 (상기 중간 연결부가 드롭 링크인 경우) 회전가능하게 또는 (예컨대, 상기 중간 연결부가 슬리브를 포함하는 경우) 미끄러지도록 연결된 제 2 연결점을 가진다. 선택적으로 또는 부가적으로, 상기 각각의 모달 지지 수단은 상기 본체 또는 새시와 상기 각각의 설치 수단 사이에 연결된 적어도 하나의 수압식 램(hydraulic ram)을 각각 포함할 수 있다.

상기 현가 시스템은 선박의 횡동요 자세를 제어하는 횡동요 자세 제어 수단을 더 포함할 수 있다. 유사하게, 상기 현가 시스템은 선박의 종동요 자세를 제어하는 종동요 자세 제어 수단을 더 포함할 수 있다.

각 모달 지지 수단(modal support means)은 적어도 하나의 수압식 램을 포함할 수 있으며 상기 상호연결 수단은 유체 도관들을 포함할 수 있다. 유축압기들이 상기 모달 지지 수단 (그리고 따라서 상기 상호연결 수단)에 유체 연통 방식으로 구비되어 다른 현가 모드들에서의 움직임들 사이에 다른 강성의 설계 제어를 허용하고 복원력을 부가할 수 있다. 상기 복원력은 댐퍼 밸브들 또는 다른 제어 밸브들을 사용하여 사용 중에 제어될 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 댐핑 수단이 상기 모달 지지 수단들 중 적어도 하나에 제공되어 상기 모달 지지 수단의 움직임 댐핑을 수행할 수 있다.

상기 상호연결 수단은 적어도 하나의 모달 변위장치(modal displacement device)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 횡동요 (모드) 변위장치가 제공될 수 있으며, 상기 횡동요 변위장치의 변위는 상기 현가 시스템의 상기 모달 지지 수단의 횡동요 모드 변위에 연관되어 있다. 유사하게 상기 종동요, 휨 및/또는 상하동요 모드들에 관한 모달 변위장치들이 제공될 수 있다. 상기 모달 변위장치의 변위는 대응하는 모드에서 상기 현가 시스템의 강성(stiffness)을 줄이기 위해 탄성적일 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 상기 모달 변위장치의 변위는 능동적으로 제어되어 상기 좌측 및 우측 선체들에 대하여 상기 본체의 위치를 조정할 수 있다.

본 발명의 두번째 측면에 따르면, 좌측 및 우측 선체의 상부에 매달린 선체( 또는 새시 구조)를 포함하는 쌍동선(catamaran)이 제공되며, 각 선체가 상기 새시에 대하여 상기 각각의 선체의 실질적으로 수직 및 종동요 움직임을 적어도 허용하는 각각의 설치 수단에 의해 상기 새시에 연결되고, 상기 쌍동선은 상기 좌측 선체의 상부에서 상기 본체 또는 새시의 지지를 제공하는 좌전방 지지 수단 및 좌후방 지지 수단과 적어도 하나의 우측 선체의 상부에서 상기 본체 또는 새시의 지지를 제공하는 우전방 지지 수단 및 우후방 지지 수단을 포함하는 현가 시스템(suspension system)을 더 포함하며, 각 지지수단은 각각의 모달 지지 수단을 포함하며; 상기 현가 시스템은 적어도 2개의 모달 지지 수단들에 연결된 적어도 하나의 상호연결 수단을 더 포함하여 횡동요, 종동요, 상하동요 및 휨(비틀림)으로부터 선택된 적어도 2개의 현가 모드들에서의 움직임들 사이에 다른 강성을 수동적으로 제공한다.

본 발명의 세번째 측면에 따르면, 고정식 선체(fixed hull)의 상부에 매달린 본체 (또는 새시 구조), 좌측의 이동가능한 선체 및 우측의 이동가능한 선체를 포함하는 삼동선(trimaran)이 제공되며, 상기 고정식 선체는 상기 본체 또는 새시에 고정되거나 일체화되어 있고, 상기 좌측 선체는 상기 고정식 선체의 좌측에 위치하고 상기 본체 및/또는 고정식 선체에 적어도 하나의 좌전방 모달 지지 수단 및 적어도 하나의 좌후방 모달 지지 수단을 포함하는 연결 수단에 의해 연결되며, 상기 우측 선체는 상기 고정식 선체의 우측에 위치하고 상기 본체 및/또는 고정식 선체에 적어도 하나의 우전방 모달 지지 수단 및 적어도 하나의 우후방 모달 지지 수단을 포함하는 연결 수단에 의해 연결되며, 상기 모달 지지 수단들이 상호연결됨으로써 감소된 또는 제로 비틀림 강성을 갖는 최소한의 횡동요 또는 종동요 강성을 수동적으로 제공한다.

본 발명의 바람직한 측면들을 나타내는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 더 상술하는 것이 적절할 것이다. 본 발명의 다른 실시예들이 가능하며 따라서 첨부된 도면들의 특징은 후속되는 본 발명에 관한 하기 설명의 일반원리를 대체하는 것으로 이해되어서는 안된다.

도면에서,
도 1은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 이중선체 선박의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중선체 선박의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박을 위한 선택적인 현가 시스템 레이아웃을 보여주는 개요도이다.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 현가 시스템의 선택적인 연결성을 보여주는 개요도이다.
도 5는 도 4의 현가 시스템에 부가되는 자세 제어체계를 보여주는 개요도이다.
도 6은 선택적인 자세 제어 부가기능을 포함하는 도 4의 현가 시스템에 대한 추가된 변경을 보여주는 개요도이다.
도 7 내지 10은 본 발명에 따른 선박을 위한 현가 시스템에 대하여 개별적으로 추가되고 선택적인 연결성을 각각 보여주는 개요도들이다.
도 11은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 삼중선체 선박의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 삼중선체 선박의 평면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 선박을 위한 현가 시스템에 대하여 개별적으로 추가되고 선택적인 연결성을 각각 보여주는 개요도들이다.
도 16은 도 4의 현가 시스템에 부가되는 자세 제어체계를 보여주는 개요도이다.
도 17은 선택적인 자세 제어 부가기능을 포함하는 도 4의 현가 시스템에 대하여 개별적으로 추가되고 선택적인 연결성을 보여주는 개요도이다.
도 18은 본 발명에 따른 선박용 현가 시스템에 대한 선택적인 연결성을 보여주는 개요도이다.
도 19는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 설치 수단의 측면도이다.
도 20은 변경을 포함하는 도 19의 설치 수단의 측면도이다.
도 21은 본 발명에 따른 선박의 투시도이다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 좌측 선체(3) 및 우측 선체(4)에 연결된 본체 또는 새시(2)를 가지는 다중선체 선박(1)이 도시되어 있다. 본체가 수면(적어도 도 1에 보인 위치에서 평수면은 아닌)에 접촉하지 않고 단지 좌우 (접수; water engaging) 선체들의 상부에서 지지되고 있으므로, 도 1 및 2의 선박은 쌍동선처럼 일반적으로 알려진 이중선체 선박이다. 도 2에서 본체 또는 새시는 점선 윤곽으로 명확하게 도시되어 있다. 추진 수단(propulsion means)은 (좌측 및 우측) 측면 선체들 양쪽의 후미에 설치된 지주(leg, 6)에 있는 프로펠러(5)로서 도시되어 있지만, 대체가능하고 추가적인 추진 수단이 사용될 수 있으며 수면과 접하도록 본체로부터 하방으로 신장하는 더 긴 지주와 같이 다른 위치들에서 사용될 수 있다.

본 발명에서는, 측면 선체(side hull)들은 본체 또는 새시에 대하여 움직일 수 있다. 본체에 개별적으로 상관하여 각 선체의 수직 및 종동요 움직임을 허용하는 어떠한 설치 수단(locating means)도 사용될 수 있다. 전형적으로 설치 수단 (구조)은 예컨대 트레일링 아암들(trailing arms), 리딩 아암들(leading arms), 드롭 링크들(drop links), 차골들(wishbones) 또는 미끄럼 조인트들(sliding joints)과 같은 연결체(linkage)들을 포함하여 사용되며, 많은 종류의 설치 구조들이 그것들의 개별적인 롤 축(roll axe)들에 대하여 측면 선체들을 설치하는 데 또한 제공될 수 있다. 두 개의 길이방향으로 배치된 설치 연결체들이 각 선체에 바람직하게 사용되어 선체의 선수의 좌우요동(yaw) 위치를 제공하고 선체 및 본체로 부하들을 분산시킨다. 이것들은 도 1에서는 전방 설치 아암(8) 및 후방 설치 아암(9)으로 도시되어 있으나, 도 2에서는 간결함을 위하여 설치 (구조) 수단들이 생략되어 있다.

본체(2)는 각 선체와 본체 사이에 적어도 2개의 길이방향으로 배치된 지지 수단을 포함하는 현가 시스템(15)에 의해 좌우측 선체들의 상부에 매달려 있음으로써 수직 지지 및 상하동요 강성에 더하여 횡동요 및 종동요 강성을 제공한다. 도 2에서 현가 시스템은 좌전방 램(11), 우전방 램(12), 우후방 램(13) 및 좌후방 램(14)을 포함한다. 각 램은 이중작용(double-acting)으로 되어 있는데, 즉 로드(11a, 12a, 13a 또는 14a)는 실린더(11c, 12c, 13c 또는 14c)를 압축 챔버(11d, 12d, 13d 또는 14d)와 반발 챔버(11e, 12e, 13e 또는 14e)로 나누는 피스톤(11b, 12b, 13b 또는 14b)에 연결되어 있다. 바람직하게 각 램의 실린더는 새시에 연결되고 각 램의 로드(rod)는 연관된 선체 또는 관련된 구조에 연결된다.

현가 시스템은 상호연결 수단(16)을 포함하여 적어도 2개의 현가 모드들 사이에서 다른 강성을 제공한다. 모달(modal) 기능성(횡동요, 종동요, 상하동요 및 휨의 현가 모드들 중 적어도 둘 사이에서 다른 강성 또는 댐핑(damping)과 같은)을 제공하기 위하여 다른 램들과 상호연결된 램들은 모달 램들이라고 칭할 수 있다. 각 (좌전방, 우전방, 우후방, 좌후방) 모달 지지 램의 압축 챔버(11d, 12d, 13d 또는 14d)는 각각의 압축 도관(17, 18, 19 또는 20)에 의해 옆으로 배치된 램의 반발 챔버(각각 12e, 11e, 14e 또는 13e)에 연결되어 각각의 압축 용적들을 형성한다. 각 압축 용적은 동작하는 시스템을 위하여 어느 정도의 복원력을 필요로 하기 때문에, 각각의 수공학적 축압기(21, 22, 23 또는 24)가 각 압축 용적의 압축 도관 상에 도시되어 있다. 이 시스템은 댐핑을 필요로 하지만, 요구되는 댐핑은 측면 선체들의 설치 구조에 의존할 수 있다. 댐퍼 밸브들(25, 26, 27 또는 28)이 각 축압기와 그것의 각각의 압축 용적 사이에 도시되어 있지만, 댐퍼 밸브들은 도관들 및/또는 램 포드들에 제공될 수 있다.

도 2에 보인 현가 시스템 상호연결 구조는 압축 용적들 내에서 모달 지지 램들의 상하 피스톤 면적들(즉 로드 단면적들)과 복원력 사이의 차이에 관련된 상하동요 및 종동요 강성을 제공한다. 또한 압축 용적들 내에서 상하 피스톤 면적들과 복원력의 추가에 관련하여 더 높은 횡동요 및 휨(비틀림; torsion) 강성이 또한 제공된다. 횡동요 및 휨에서의 강성률과 상하동요 및 종동요에서의 강성률 간의 차이는 형태성 지지 램들의 관련 로드 및 실린더 내경 치수를 바꿈으로써 변화될 수 있다. 더 낮은 종동요 강성은 충격으로 인한 응력들과 불편함을 줄이는 데 상당한 이점들을 제공할 수 있다. 한편, 현저하거나 높은 횡동요 강성이 일반적으로 요구됨에 따라, 도 2의 현가 시스템은 본체에 휨 부하들을 전달할지도 모르는 상당히 높은 휨 강성을 제공할 수도 있을 것이다. 도 3은 감소된 휨 강성을 제공하기 위하여 도 2의 현가 시스템에 부가되는 특징들을 도시한다. 도면들에 걸쳐 동일한 부품들은 동일한 참조번호를 가진다.

도 3에서, 좌전방 압축 용적은 좌측 횡동요 용적을 형성하는 좌측 횡동요 압축 도관(29)에 의해 좌후방 압축 용적에 연결된다. 유사하게, 우전방 압축 용적은 우측 횡동요 용적을 형성하는 우측 횡동요 압축 도관(30)에 의해 우후방 압축 용적에 연결된다. 이러한 추가적인 연결은 횡동요 강성을 유지하지만, 모두 횡동요 회로로 명명될 수 있는 램들(11, 12, 13 및 14)과 그것들의 관련 축압기들 및 도관들로부터 휨 및 종동요 강성을 제거한다. 휨 강성을 줄이거나 제거하는 것은, 비스듬하게 다가오는(램들 중 적어도 하나의 진행 한계까지) 큰 파도를 만날 때와 같이 수면이 휘어질 때에도 램들(11, 12, 13 및 14)이 휨 부하를 본체에 인가하지 못하도록 하거나 줄인다.

평면도에서 90도로 회전된 유사한 회로가 현가 시스템에 종동요 강성을 부여하기 위하여 제공되는데, 이 회로가 종동요 (제어) 회로이다. 좌전방 종동요 지지 램(41), 우전방 종동요 지지 램(42), 우후방 종동요 지지 램(43) 및 좌후방 종동요 지지 램(44)이 도시되어 있으며, 각각은 각각의 압축 챔버(41d, 42d, 43d 또는 44d)와 각각의 반발 챔버(41e, 42e, 43e 또는 44e)를 포함하는 이중작용 램이다. 좌전방 종동요 압축 챔버(41d)는 좌전방 종동요 압축 용적을 형성하는 좌전방 종동요 압축 도관(45)에 의해 좌후방 종동요 반발 챔버(44e)에 연결된다. 우전방 종동요 압축 챔버(42d)는 우전방 종동요 압축 용적을 형성하는 우전방 종동요 압축 도관(46)에 의해 우후방 종동요 반발 챔버(43e)에 연결된다. 우후방 종동요 압축 챔버(43d)는 우후방 종동요 압축 용적을 형성하는 우후방 종동요 압축 도관(47)에 의해 우전방 종동요 반발 챔버(42e)에 연결된다. 좌후방 종동요 압축 챔버(44d)는 좌후방 종동요 압축 용적을 형성하는 좌후방 종동요 압축 도관(48)에 의해 좌전방 종동요 반발 챔버(41e)에 연결된다. 좌후방 종동요 압축 용적들은 전방 종동요 용적을 형성하는 전방 종동요 압축 도관(49)에 의해 연결되어 있다(그렇지만 전방 압축 챔버들을 후방 종동요 반발 챔버들에 연결하는 도관들의 어떠한 레이아웃도 사용될 수 있다). 후방 종동요 압축 용적들은 후방 종동요 용적을 형성하는 후방 종동요 압축 도관(50)에 의해 연결되어 있다(그렇지만 후방 압축 챔버들을 전방 종동요 반발 챔버들에 연결하는 도관들의 어떠한 레이아웃도 사용될 수 있다). 좌전방, 우전방, 우후방 및 좌후방 종동요 압축 용적의 각각에 보인 축압기(51, 52, 53 또는 54)가 있지만, 전방 종동요 용적을 위해서 단지 하나, 후방 종동요 용적을 위해서 하나의 탄성원 만이 필요하다. 선택적으로 각 램 챔버에 대하여 하나의 축압기가 제공될 수 있다. 전후방 종동요 용적들은 제로상태 횡동요 또는 휨 강성과 함께 종동요 강성을 제공하므로 종동요 회로로 명명될 수 있다.

횡동요 (및 종동요) 회로들의 램들은 압축 및 반발에서의 유효 피스턴 면적들 간의 차이에 부분적으로 의존하는 상하동요 강성 및 횡동요(또는 종동요) 강성을 제공하는 것에 더하여 지지력을 제공할 수 있다. 램 실린더 및 로드 직경들은 각 횡동요 및 종동요 압축 용적을 위한 설계 압력에 맞추어 요구되는 횡동요, 종동요 및 상하동요 강성률들을 부여하기 위하여 설계될 수 있다. 각 용적에서의 동작 압력은, 해상 상태 및 파두에 대한 각도와 같은 운행 조건에 맞도록 현가 특성을 조정하는 데 사용될 수 있는 종동요 회로에 대하여 횡동요 회로에 받쳐진 본체의 무게비를 변화시켜 동장 중에 변경될 수 있다. 예를 들면 역랑(head sea, 마주치는 물결)에서는, 낮은 종동요 강성이 파도 입력(wave input)을 흡수하고 본체 움직임을 최소화하는 데 요구될 수 있고, 역으로 옆파도(beam sea)에서는 낮은 횡동요 강성이 요구될 수 있다(파도 주파수 및 선체 크기와 같은 특성에 의존함).

도 4는 횡동요 용적들 및 종동요 용적들을 가지는 도 3에 관하여 유사한 현가 배열(suspension arrangement)들을 보여준다. 도 4에서 횡동요 회로는 다른 도관 레이아웃을 활용하지만 좌측 횡동요 용적은 좌측 램들의 압축 챔버들과 우측 램들의 반발 챔버들을 여전히 포함하고 우측 횡동요 용적은 우측 램들의 압축 용적들과 좌측 램들의 반발 챔버들을 여전히 포함한다.

더 상세하게는, 횡동요 회로에서 좌측 램들(11 및 14)의 압축 챔버들(11d 및 14d)은 좌측 횡동요 압축 용적을 형성하는 좌측 횡동요 압축 도관(61)에 의해 연결되어 있다. 마찬가지로, 우측 램들(12 및 13)의 압축 챔버들(12d 및 13d)은 좌측 횡동요 압축 용적을 형성하는 좌측 횡동요 압축 도관(62)에 의해 연결되어 있다. 좌측 램들(11 및 14)의 반발 챔버들(11e 및 14e)은 좌측 횡동요 반발 용적을 형성하는 좌측 횡동요 반발 도관(63)에 의해 연결되고 우측 램들(12 및 13)의 반발 챔버들(12e 및 13e)은 우측 횡동요 반발 용적을 형성하는 우측 횡동요 반발 도관(64)에 의해 연결되어 있다. 좌측 횡동요 압축 용적은 좌측 횡동요 용적을 형성하는 좌측 횡동요 도관(65)에 의해 우측 횡동요 반발 용적에 연결된다. 우측 횡동요 압축 용적은 우측 횡동요 용적을 형성하는 우측 횡동요 도관(66)에 의해 좌측 횡동요 반발 용적에 연결된다. 좌측 횡동요 축압기(67)는 선택적인 횡동요 댐퍼 밸브(69)를 통하여 좌측 횡동요 용적에 연결된 것으로 도시되어 있고 우측 횡동요 축압기(68)는 선택적인 횡동요 댐퍼 밸브(70)를 통하여 우측 용적에 연결된 것으로 도시되어 있다.

도 4에서, 종동요 지지 램들(41, 42, 43 및 44)은 두 개의 독립된 종동요 용적들을 형성하며 단일작용으로 동작하며 옆으로 상호연결되어 있다. 좌전방 및 우전방 종동요 압축 챔버들(41d 및 42d)은 좌측 종동요 압축 용적을 형성하는 전방 종동요 압축 도관(71)에 의해 상호연결되고 좌우후방 종동요 압축 챔버들응 후방 압축 용적을 형성하는 후방 종동요 압축 도관(72)에 의해 상호연결된다. 전방 종동요 축압기(73) 및 후방 종동요 축압기(74)는 선택적인 댐퍼 밸브들(75 및 76)을 통하여 각각의 종동요 압축 용적들에 연결된 것으로 도시되어 있다. 이 독립적인 전후방 종동요 압축 용적 배열은 사용될 수 있으며 실질적인 제로상태의 횡동요 강성을 제공하면서 종동요 지지 램들에서 동일한 상하동요 강성 및 종동요 강성을 부여한다.

도 5는 도 4와 동일한 횡동요 회로를 보이는데, 횡동요 유체 변위장치(81)와 유체 공급 시스템(101)이 추가되어 있다. 횡동요 변위장치(81)는, 로드(88)를 통하여 상호연결된 피스톤들(84 및 85)에 의해 두 쌍의 상호작용 챔버들(87, 88 및 89, 90)로 분할된 축상으로 나란한 실린더들(82,83)의 쌍을 구비한다. 좌측 횡동요 용적 챔버(87)는 도관(91)에 의해 좌측 횡동요 용적(left roll volumn)에 연결되고 우측 횡동요 용적 챔버(90)는 도관(92)에 의해 우측 횡동요 용적에 연결된다. 좌측 횡동요 제어 챔버(88)로 고압의 유체를 공급하게 되면 피스톤 로드 조립체(84,85,86)가 변위되어 좌측 횡동요 용적 챔버(87)를 압축하고 그에 따라 유체가 좌측 횡동요 용적으로 배출된다. 유체를 빼내어 우측 횡동요 제어 용적으로부터 배출되도록 하는 우측 횡동요 용적 챔버(90)가 또한 확장된다. 반대로, 고압 유체가 우측 횡동요 제어 챔버(89)로 공급되면 피스톤 로드 조립체(84,85,86)가 변위되어 우측 횡동요 용적 챔버(90)를 압축함으로써 유체를 우측 횡동요 용적으로 배출하고, 유체를 빼내어 좌측 횡동요 용적으로부터 배출되도록 하는 좌측 횡동요 용적 챔버(87)을 동시에 확장시킨다. 그리하여 횡동요 회로가 요구되는 횡동요 강성을 본체(2)에 여전히 제공하는 동안, 본체의 횡동요 자세가 유체 공급 시스템에 의해 조정될 수 있다. 이는, 직선으로 운행할 때의 양호한 횡동요 자세 제어만 제외하고는, 예컨대 횡동요 강성이 다양한 상황들에서 양호한 안락감을 제공하는 수준으로 설정되는 곳에서 유익하다. 따라서 회전 시에, 유체 공급 시스템(101)은 선박의 횡동요 자세를 향상시키는 데 사용될 수 있다.

유체 공급 시스템(101)은 유체 저장기 또는 탱크(102), 펌프(103), 공급 축압기(104)와, 현가 시스템의 개별적인 용적들로 또는 로부터 유체의 진입 또는 퇴출 제어를 가능하게 하는 여러 가지 밸브들을 포함하는 밸브 매니폴드(valve manifold)(105)를 포함한다. 유체 공급 시스템은 제어 도관들(107 및 108)을 통하여 횡동요 제어 챔버들(88 및 89)로 유체를 높은 압력과 유속으로 공급함에 의해 능동적인 제어를 수행하는 데 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 유체 공급 시스템은 현가 시스템의 각 용적(도관(109 및 110)에 보인 횡동요 용적들과 같이)에서 유량을 보정하는 유지 기능을 위해 사용될 수 있다. 만일 횡동요 변위장치(81)가 생략되면, 유체 공급 시스템은 좌측 및 우측 횡동요 용적들에 여전히 연결되어 능동적인 제어 및/또는 유지를 허용한다. 예컨대 간단한 압력 유지가 요구되는 것의 전부인 경우에 탱크를 생략하거나 공급 축압기(이것은 펌프 부하 및 시스템 응답성을 증가시킬 수 있다)를 생략하는 등, 많은 대체적인 유체 공급 시스템 배열들이 알려져 있으며 매니폴드 내에서 여러 가지 가능한 밸브들의 배열들이 있다.

좌측 및 우측 횡동요 제어 챔버들은 댐퍼 밸브들 및/또는 폐쇄 밸브들과 함께 축압기들을 선택적으로 또는 부가적으로 포함한다. 이것들은 어떠한 속도들 또는 진동수들에서 횡동요 입력들을 선택적으로 흡수하는 데 사용될 수 있지만, 다른 경우에는 횡동요에 저항한다.

도 5에서 종동요 지지 램들(41, 42, 43 및 44)은 각각의 축압기들(51, 52, 53 및 54)를 갖춘 독립적인 단일작용 램들로서 도시되어 있다. 이러한 독립적인 램들과 같은 독립적인 지지 수단의 사용은 추가적인 모달 지지 수단을 사용할 때 이점을 가질 수 있는 각 모드(횡동요, 종동요 및 상하동요)에서 동일한 강성을 부가하는데, 예를 들면 페일 세이프(fallsafe)와 같이 횡동요 또는 종동요 강성의 최소 수준을 부여한다. 쌍동선 본체가 높은 부하 수용력을 가지는 경우, 추가적인 지지 램들이 각 선체에 부가될 수 있는데, 바람직하게는 좌우 지지 램들(11 및 14 또는 12 및 13) 사이에 배치되어 선체들과 본체 또는 새시 사이의 부하들을 더 많은 지점과 더 넓은 영역에 걸쳐 분산한다. 이러한 추가적인 지지 램들은 독립적이거나 상호연결되며 단일 또는 이중작용으로 동작한다. 예를 들면 그것들은 도 2에서처럼 나란히 교차연결될 수 있으며, 좌우측 선체들의 종동요 중심에 있는 경우에는 휨 강성을 부가할 수 없을 것이다. 다중 램들은 선체마다 부가될 수 있는데, 바람직하게는 전후방 램들 사이에 배치된다. 이러한 추가적인 램들은 각 선체에서 상호연결되어 종동요 또는 휨 강성을 부가하지 않고 상하동요 및 횡동요 강성을 제공한다.

도 6은 도 3, 4 및 5의 것들과 동일한 연결성 및 기능성을 가진 횡동요 제어 현가 시스템을 도시하는데, 이는 도 5부터의 횡동요 변위장치 및/또는 공급 시스템(간결성을 위하여 생략됨)을 이용할 수 있다. 그러나 모달 지지 램들의 구조는 도 4 및 5에서 단일작용 램들(41, 42, 43 및 44)의 압축 챔버들과 유사하게 보이는 방식으로 될 수 있는 추가적인 압축 챔버 또는 지지 챔버(11f, 12f, 13f 또는 14f)를 가지는 램들과는 다르다. 도 6에 도시된 램들의 구조에 있어서, 압축 챔버들(11d, 12d, 13d, 14d)과 반발 챔버들(11e, 12e, 13e, 14e)은 위치상 역전될 수 있고 동일한 유효 피스톤 면적들을 쉽게 가질 수 있으며, 이것이 압축 및 반발 챔버들로부터 밀어내거나 지지하는 힘을 제거할 수 있지만, 지지 챔버들(11f, 12f, 13f, 14f)은 요구되는 모든 지지력들을 제공할 수 있다.

좌전방 지지 챔버(11f)는 전방 종동요 용적을 형성하는 전방 종동요 지지 도관(71)에 의해 우전방 지지 챔버(12f)에 연결되고 우후방 지지 챔버(13f)는 후방 종동요 용적을 형성하는 후방 종동요 지지 도관(72)에 의해 좌후방 지지 챔버(14f)에 연결된다. 이는 횡동요 또는 휨 강성을 부여하지 않고 종동요 및 상하동요 강성을 제공한다. 축압기들(121, 122, 123, 124) 및 선택적인 댐퍼 밸브들(125, 126, 127, 128)은 전후방 종동요 용적들에 부가될 수 있다.

종동요 또는 종동요 유체 변위장치(131) 및 유체 공급 시스템(151)이 도 5의 횡동요 유체 변위장치 및 공급 시스템과 유사한 구성을 가지며 도시되어 있다. 이는 전방 종동요 용적 챔버(137)이 전방 종동요 변이 도관(143)에 의해 전방 종동요 용적에 연결되도록 하고 후방 종동요 용적 챔버(140)가 도관(144)에 의해 후방 종동요 용적에 연결되도록 한다. 공급 시스템(151)은 도 5에서처럼 저장기(152), 펌프(153), 공급 축압기(154) 및 밸브 매니폴드(155)를 가지며, 횡동요 제어 공급 시스템이 마찬가지로 제공된다면 이러한 부분들의 일부는 공유될 수 있다. 종동요 변위장치의 피스톤 로드 조립체의 변위를 조절하면 좌우측 선체들(3 및 4)의 평균 종동요 자세에 대하여 본체 또는 새시(2)의 종동요 자세를 조정할 수 있다. 제어 시스템(151) 전후방 종동요 제어 도관들(157 및 158)을 통하여 유체를 공급함으로써 전후방 제어 챔버들(138 및 139)을 통하여 종동요 변위장치의 피스톤 로드 조립체를 변위시킨다. 전후방 공급 도관들(159 및 160)은 전후방 종동요 용적들을 유지하는 데 사용될 수 있으며, 종동요 변위장치가 생략된 경우 좌우측 선체들의 상부에서 본체의 종동요 자세를 제어하는 데 사용될 수 있다.

공급 시스템에 대한 선택적 또는 부가적인 경우로서, 종동요 탄성 축압기들(161 및 162)이 전후방 제어 챔버들(138 및 139)에 유체 연통 방식으로 구비될 수 있다. 이는 상하동요 강성보다 더 낮은 종동요 강성, 즉 도 3 및 4로부터의 선택사항들에 비교하여 종동용와 상하동요 사이에서 다른 상관적 강성을 제공할 수 있다. 도 3 및 4로부터의 이러한 선택요소들은 유체 공급 시스템을 포함하는 제어 시스템을 부가하여 또한 제어될 수 있음에 주목하여야 한다.

도 7 및 8에서, 좌전방, 우전방, 우후방 및 좌후방 이중작용 램들(11, 12, 13 및 14)이 좌우측 선체들과 새시 또는 본체 사이에서 재사용되지만, 그것들은 이제 대각선으로 교차연결되어 있다. 즉, 각 램의 압축 챔버들(11d, 12d, 13d 및 14d)은 좌전방, 우전방, 우후방 및 좌후방 압축 용적들을 형성하는 각각의 압축 도관(171, 171, 173 또는 174)에 의해 대각선으로 마주보는 램의 반발 챔버(13e, 14e, 11e 또는 12e)에 연결된다. 복원력은 적어도 하나의 (선택적인) 각각의 축압기(175, 176, 177 또는 178)에 의해 이러한 압축 용적들의 각각에 제공된다. 이러한 상호연결 배열은 더 낮은 상하동요 및 휨(또는 뒤틀림) 강성과 함께 높은 횡동요 및 종동요 강성을 제공하게 될 것이다. 그러한 배열이 사용될 수 있기는 하지만, 추가적인 실린더들과 피스톤 로드 조립체들을 제공함으로써 휨 강성을 제거하고 횡동요, 바림직하게는 종동요 강성을 줄이도록 하는 것이 바람직하다.

도 7에는 좌우전방 압축 용적들 사이에 배치된 전방 횡동요 변위장치(183)와, 좌우후방 압축 용적들 사이에 배치된 후방 종동요 변위장치(184)가 사실상 도시되어 있는데, 각 횡동요 변위장치는 도 5에서의 횡동요 변위장치(81)와 유사한 구조 및 동작을 가진다. 각 횡동요 변위장치의 좌측 제어 챔버들(88)은 좌측 제어 용적을 형성하는 좌측 횡동요 도관(195)에 의해 상호연결되고 각 횡동요 변위장치의 우측 제어 챔버들(89)은 우측 제어 용적을 형성하는 우측 횡동요 도관(196)에 의해 상호연결되는데, 이러한 상호연결들은 수압식 현가 장치로부터 휨 강성을 제거한다. 좌측 횡동요 탄성 축압기(197)는 좌측 제어 용적에 제공되고 우측 횡동요 탄성 축압기(198)는 우측 제어 용적에 제공되는데, 이 축압기들은 횡동요 복원력을 제공하여 현가 시스템의 횡동요 강성을 종동요 강성 이하로 줄인다. 이러한 횡동요 제어 용적들은 도 6과 관련하여 설명한 바와 같이 유체 공급 시스템을 사용하여 제어될 수 있다. 그리하여 도 7의 배열은 독립적으로 더 낮은 횡동요 및 상하동요 강성 및 제로상태 휨 강성과 함께 높은 종동요 강성을 소극적으로 제공한다.

그렇지만, 더 낮은 종동요 강성와 함께 높은 횡동요 강성을 제공하는 것이 바람직할 수 있으므로, 도 8에서는 좌전후방 압축 용적들 사이에 배치된 좌측 종동요 변위장치(205)와, 우전후방 압축 용적들 사이에 배치된 우측 종동요 변위장치(206)가 사실상 있는데, 각 종동요 변위장치는 도 6의 종동요 변위장치(131)와 유사한 구조 및 동작을 가진다. 각 종동요 변위장치의 전방 제어 챔버들(138)은 전방 제어 용적을 형성하는 전방 종동요 도관(217)에 의해 상호연결되고 각 종동요 변위장치의 후방 제어 챔버들(139)은 후방 제어 용적을 형성하는 후방 종동요 배관(218)에 의해 상호연결되는데, 이러한 상호연결은 수압식 현가장치로부터 휨 강성을 제거한다. 전방 종동요 탄성 축압기(219)는 전방 제어 용적에 제공되고 후방 종동요 탄성 축압기(220)는 후방 제어 용적에 제공되는데, 이러한 축압기들은 종동요 복원력을 부여하여 현가 시스템의 종동요 강성을 횡동요 강성 이하로 줄인다. 이러한 종동요 제어 용적들은 도 6과 관련하여 설명한 바와 같이 유체 공급 시스템을 사용하여 제어될 수 있다. 그리하여 도 8의 배열은 독립적으로 더 낮은 종동요 및 상하동요 강성률들과 제로상태 휨 강성과 함께 높은 횡동요 강성을 소극적으로 제공한다.

도 9에서 모달 지지 램들(11, 12, 13 및 14)은 단일작용으로 동작하는데, 즉 각각은 압축 챔버(11d, 12d, 13d 또는 14d) 만을 가진다. 반발 챔버가, 필요 시에 적정한 반발 댐핑을 제공하기 위하여 댐퍼 밸브에 의해 동일한 램의 압축 챔버에 연결되어 제공될 수 있다. 하지만, 램들이 상당한 밀어내는 힘을 발휘하는 경우에, 축압기들을 댐핑하는 것이 압축 댐핑 뿐만 아니라 여유있는 반발효과를 제공할 수 있다. 이를 위하여 각 램의 압축 챔버(11d, 12d, 13d 또는 14d)는 축압기 댐퍼 밸브(25, 26, 27 또는 28)를 통하여 각각의 축압기(21, 22, 23 또는 24)와 유체 연통 관계에 있다. 압축 도관(231, 232, 233 또는 234)는 각각의 압축 용적을 형성하는 각각의 지지 램 압축 챔버에 연결된다.

모달 지지 램들 사이의 상호연결 수단(16)에서는, 각각이 압축 챔버들의 각각에 연결된, 종동요 변위장치(236), 횡동요 변위장치(237) 및 휨 변위장치(238)가 제공되어 있다. 선택적인 제어 및/또는 공급 시스템(239)은, 저장기(249), 펌프(250), 공급 축압기(251) 및 밸브 매니폴드(252)를 포함하여, 횡동요 및 종동요 장치들에 연결된 것으로 도시되어 있다.

횡동요 변위장치(236)는 3개의 축상으로 나란한 실린더들을 포함하는데, 각각은 각각의 피스톤(240, 241, 242)에 의해 챔버들의 쌍으로 나뉜다. 3개의 피스톤들은 세 쌍의 상관적이고 상호적인 용적 챔버들을 형성하는 2개의 로드들에 의해 서로 연결된다. 좌전방 횡동요 챔버(244)는 좌전방 압축 도관(231)에 연결되고 좌후방 횡동요 챔버(246)는 좌후방 압축 도관(234)에 연결되며, 이 좌전후방 횡동요 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동과 일치하여 변한다. 우전방 횡동요 챔버(247)는 우전방 압축 도관(232)에 연결되고 우후방 횡동요 챔버(245)는 우후방 압축 도관(233)에 연결되며, 이 우전후방 횡동요 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동에 일치하여 변하고 좌전후방 횡동요 챔버들과 반대방향으로 변한다. 이 장치의 어느 쪽 단말에는 피스톤 로드 조립체의 운동에 따라 용적이 변하는 좌우측 횡동요 변위 챔버들(243 및 248)이 있다. 이러한 횡동요 변위 챔버들은 각각의 좌우측 축압기(도시되지 않음)를 각각 가짐으로써 부가적인 횡동요 복원력을 제공한다. 그러나, 지지 램들에서의 축압기들이 상하동요 복원력과 동일한 횡동요 복원력을 제공함에 따라. 그것들이 사용되는 경우에는 횡동요 축압기들을 빼고 공급 시스템을 사용하여 횡동요 변위 챔버들의 용적을 바꿈으로써 제어 도관들(253 및 254)을 이용한 선박의 횡동요 자세 조정을 수행한다.

종동요 변위장치(pitch displacement device, 237)는 마찬가지로 3개의 축상으로 나란한 실린더들을 포함하는데, 그 각각은 각각의 피스톤(261, 262, 263)에 의해 한 쌍의 챔버들로 나뉘어져 있다. 이 3개의 피스톤들은 3쌍의 상관적이고 상호적인 용적 챔버들을 형성하는 2개의 로드들에 의해 서로 연결된다. 좌전방 종동요 챔버(266)는 좌전방 압축 도관(231)에 연결되고 우전방 종동요 챔버(268)는 우전방 압축 도관(232)에 연결되는데, 이 좌우전방 종동요 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동에 일치하여 변한다. 우후방 종동요 챔버(269)는 우후방 압축 도관(233)에 연결되고 좌후방 종동요 챔버(267)는 좌후방 압축 도관(234)에 연결되는데, 이 좌우후방 종동요 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동에 일치하여 변하고 좌우전방 종동요 챔버들과 반대방향으로 변한다. 이 장치의 어느 쪽 단말에는 피스톤 로드 조립체의 운동에 따라 용적이 변하는 전후방 종동요 변위 챔버들(265 및 270)이 있다. 이러한 종동요 변위 챔버들은 각각의 전후측 축압기(도시되지 않음)를 각각 가짐으로써 부가적인 종동요 복원력을 제공한다. 그러나, 지지 램들에서의 축압기들이 상하동요 복원력과 동일한 종동요 복원력을 제공함에 따라. 그것들이 사용되는 경우에는 종동요 축압기들을 빼고 공급 시스템을 사용하여 종동요 변위 챔버들의 용적을 바꿈으로써 제어 도관들(255 및 256)을 이용하여 좌우측 선체들 상부에서 본체 또는 새시의 종동요 자세 조정을 수행한다.

공급 시스템은 각 공급 램 압축 용적에 연결되어 온도 또는 누수로 인한 유체 용적 변화들을 보정하는 제어 도관들(도시되지 않음)을 또한 포함할 수 있다.

휨 변위장치(238)는 2개의 축상으로 나란한 실린더들을 포함하는데, 그 각각은 각각의 피스톤(281, 282)에 의해 한 쌍의 챔버들로 나뉜다. 2개의 피스톤들은 상관적이고 상호적인 용적 챔버들에 의해 서로 연결된다. 좌전방 휨 챔버(283)는 좌전방 압축 도관(231)에 연결되고 우후방 휨 챔버(285)는 우후방 압축 도관(233)에 연결되는데, 이 좌전방 및 우후방 휨 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동에 일치하여 변한다. 우전방 휨 챔버(286)는 우전방 압축 도관(232)에 연결되고 좌후방 휨 챔버(284)는 좌후방 압축 도관(234)에 연결되는데, 이 우전방 및 좌후방 휨 챔버들의 용적은 피스톤 로드 조립체의 운동에 일치하여 변하며 좌전방 및 우후방 휨 챔버들과 반대방향으로 변한다. 피스톤 로드 조립체는 그럼으로써 휨 모드에서 압축 용적들 사이에서 유체를 자유롭게 옮기고 전달하며, 현가 시스템의 휨 강성을 제거한다.

도 10은 도 9의 것과 유사한 상호연결 수단(16)을 도시한다. 한편 이 경우에는 휨 장치가 상하동요 탄력성을 또한 부가함에 따라 각 압축 용적(도 9의 축압기들 21, 22, 23 및 24)에서의 복원력은 부여되지 않는다. 각 지지 램에 연관된 압축 용적들에서 복원력이 보다 적거나 미약하다면, 도 9에는 도시되지 않았지만 언급한 바 있는 선택적인 횡동요 탄성 축압기들 및 종동요 탄성 축압기들을 제공하는 것이 필요할 수 있다.

휨 장치는, 대각선으로 마주보는 좌전방 및 우후방 모달 지지 램들의 쌍에 연결된 제 1 대각선배치 변위장치(238a)와 대각선으로 마주보는 우전방 및 좌후방 모달 지지 램들의 쌍에 연결된 제 2 대각선배치 변위장치(238b)를 갖춘, 이제 사실상 2개의 대각선배치 변위장치들이다. 좌전방 및 우후방 지지 램들이 압박됨에 따라, 대각선배치 변위장치(238a)에서의 피스톤 로드 조립체가 변위되어 좌전방 및 우후방 휨 챔버들(283 및 285)이 확장된다. 이는 제 1 대각선배치 챔버(287)을 압축한다. 현가 모드가 휨인 경우에는, 제 1 대각선배치 챔버로부터 방출되는 유체는 도관(289)을 통하여 제 2 대각선배치 챔버(288)로 유입되어 휨 변위가 실질적으로 제로상태 강성으로 일어난다. 변위 모드가 상하동요(heave)인 경우에는, 유체는 제 1 및 제 2 대각선배치 챔버들(287 및 288)의 외부로 방출되고 현가 시스템에 상하동요 복원력을 제공하는 축압기들(290)로 유입된다. 이 휨 장치는 종동요 복원력을 제공하지 않으므로, 종동요 변위장치(237)가 현가 시스템에 종동요 복원력을 제공하기 위하여 여전히 필요하다.

도 10에서, 횡동요, 종동요 및 상하동요를 위한 축압기들이 있으므로, 각 개별 모드의 강성 및 댐핑 특성들은 쉽게 설정될 수 있다.

도 1 내지 10에 보인 쌍동선 타입의 다중선체 선박들 중 어느 것에 있어서, 본체는 측면 선체들이 부유되어 있는 수면의 상부에 제대로 매달려 있을 수 있다. 이 경우 본체는 물로부터의 물보라, 또는 큰 파도의 마루에만 닿게 될 것이다. 한편 본체는 예컨대 질량중심을 옮기고 부두 또는 인접하는 선박에 대하여 본체 높이를 조정하기 위하여 측면 선체들에 비하여 낮아질 수 있다. 이 경우, 본체는 수면에 더 개방적으로 접촉할 것이므로, 본체는 충격없이 수면에 접촉하도록 설계된 구역 또는 표면을 선택적으로 예컨대 포함할 수 있는데, 즉 본체는 접수 부분을 포함할 수 있다. 한편, 본체는 보통은 수면에 놓이도록 설계될 수 있으며, 이 경우 접수 부분은 통상적으로 본체에 부착되거나 본체와 일체화된 선체이다. 본체는 예컨대 고속에서 수면 밖으로 여전히 들리거나, 상당한 부양성을 제공하여 모든 동작상태에서 본체를 지지할 수 있다.

도 11 및 12는 본체(2)가 본체를 부분적으로 지지하는 고정식 선체(301)를 포함하는 경우에서의 다중선체 선박(1)을 보여주는데, 본체 지지를 위한 나머지들은 이동가능한 좌우측 선체들(3 및 4)에 의해 여전히 제공된다. 도 11 및 12에 보인 다중선체 선박은 3개의 선체를 갖고 있어 삼동선(trimaran)으로 분류될 수 있다. 본체 또는 새시는 도 12에서 명확성을 위하여 점선 윤곽으로 도시되어 있으며 도 11에 도시한 바와 같이 완전한 일부로서 형성되거나 어떤 알려진 방식으로 선체 또는 새시에 고정식 선체(301)를 가질 수 있다. 중앙 고정식 선체가 도시되어 있으나, 고정식 선체는 선박의 중앙에 위치하는 것으로 제한되지는 않는다. 추진 수단은 중앙 고정식 선체의 후미로 향하는 프로펠러(5)로서 도시되어 있지만 대체 추진 수단이 사용될 수 있으며 예컨대 좌우측 선체들에 선택적으로 또는 부가적으로 위치할 수 있다.

통상적으로, 삼동선의 좌우측 선체들은 새시에 고정되므로, 그것들이 안정성을 제공하는 동안 그것들의 부양성은 그것들이 새시에 가하는 접힘 및 뒤틀림 부하들을 제한하도록 한정되어야 한다. 좌우측 선체들과 본체 또는 새시 사이에 복원력을 제공하는 것은 새시에 더 큰 부양성과 지지성을 제공하고 본체 또는 새시에 대한 부하 입력을 줄이도록 한다. 그러므로 현가 시스템(15)은, 로드를 분산하고; 각 측면 선체의 종동요 강성 또는 자세 제어를 허용하고; 램 이동거리를 줄이고 램들 및 다른 수압식 부품들의 보호성 패키징을 허용하는 수단으로서 선체 설치 구조를 사용하는 위치를 이용하는 것과 같은 여러 가지 이유로 각 측면 선체에서 전향 및 후향 램(도 11에서 12 및 13으로 도시된 바와 같은)을 이용한다. 한편, 다양한 독립적 탄성 지지물들이 각 측면 선체와 본체 사이에 제공되어 있으면, (각 모드에서 램 변위로서 측정될 때) 상하동요 및 휨 강성률들은 모두 동일하다.

본체 또는 새시에 가해지는 부하 입력(load input)을 줄이기 위하여, 측면 선체들의 현가 시스템(15)은 상호연결 수단(16)을 포함하여 램들이 현가 기능상의 다른 변위 모드들에서 다른 강성률들을 제공하도록 허용한다. 즉 현가 시스템의 지지 램들이 서로 연결되어 다른 모드들(비록 선택적이더라도, 적어도 일부에서 추가적인 독립 지지 수단들이 제공된)에서의 강성을 완화시키는데, 이 경우 지지 램들은 모달 지지 램들이라고 명명될 수 있다. 이는 좌우측 선체들이 확실히 저 큰 부양성을 갖도록 하고/하거나 새시가 어느 정도의 접힘 또는 뒤틀림 부하들이 감소될 수 있음에 따라 더 가벼워지도록 허용한다.

도 1의 쌍동선 예에서와 마찬가지로, 도 11의 삼동선의 측면 선체들은 전방 설치 아암(8) 및 후방 설치 아암(9)을 포함할 수 있는 연결체들에 의해 기하학적으로 구성된 고정식 선체와 본체에 상관하여 배치되지만, 여러 가지의 설치 수단들이 사용될 수 있다.

도 11은 고정식 선체의 전면을 향하는 2개의 선택적인 특징들을 또한 도시한다. 선수의 부분(302)은 이동가능하거나 선박의 전면이 파도와 조우하여 접촉함을 감지하는 압력 감지를 수행할 수 있다. 이것은 측면 선체들을 위한 종동요 자세 제어 또는 선박 종동요 자세 제어에 반영되는 입력으로서의 대수 속도와 같은 다른 입력값들과 함께 사용될 수 있다. 핀(fin) 또는 포일(foil)(303)이 선수의 감지부(302)의 위치에서 또는 선박용 종동요 안정화 장치로서 사용되는 것처럼 사용될 수 있다.

도 12에 보인 현가 시스템 상호연결 구조는 도 2의 쌍동선과 관련하여 도시된 현가 시스템과 동일한 레이아웃을 가진다. 동일하고 유사한 것들은 동일한 참조번호들로 표시되어 있다. 현가 시스템은 모달 지지 램들의 상하 피스톤 면적들(즉 로드 단면적들)과 압축 용적들의 복원력 간의 차이에 관련된 측면 선체 상하동요 및 종동요률들을 제공한다. 또한 현가 시스템은 압축 용적들에서의 복원력과 상하 피스톤 면적들의 부가에 관련된 더 높은 횡동요 및 휨 강성을 또한 제공한다. 횡동요 및 휨에서의 강성룰과 상하동요 및 종동요에서의 강성률 간의 차이는 모달 지지 램들의 상대적인 로드 및 실린더 내경 치수를 바꿈에 따라 변할 수 있다. 도 2의 쌍동선에서처럼, 이 시스템은 댐핑을 필요로 할 수 있지만, 요구되는 댐핑은 축면 선체들의 설치 구조에 의존할 수 있다. 댐퍼 밸브들(25, 26, 27 또는 28)이 각 축압기와 그 각각의 압축 용적 사이에 도시되어 있지만. 댐퍼 밸브들은 도관들 및/또는 램 포트들 내에 제공될 수 있다.

고정식 선체(301)가 측면 선체들에 비해 상당히 길고 측면 선체들(3 및 4)보다 종동요 방향으로 더 큰 부양성(buoyancy) 분산도를 가진 도 12의 삼동선의 구성에 있어서는, 측면 선체들이 본체의 모든 수직 지지 및 종동요 강성을 제공하였던 이전의 쌍동선 예들과 달리, 종동요 방향에서의 측면 선체들의 제어가 본체의 종동요 자세 제어에 대하여 높은 수준을 제공하지 않을 수도 있다. 그렇지만, 쌍동선의 장점들은 측면 선체들이 어떠한 종동요 강성을 필요로 하지 않는다는 것 또는 측면 선체들의 자세 및/또는 종동요 강성에 대한 제어가 예컨대 측면 선체를 수면 상으로 올리거나 해상 상태에 적합한 능률적인 자세를 채택하도록 도우는 데 사용될 수 있다는 것이다.

도 13의 삼동선은 도 3과 동일한 연결 순서로 좌전후방 및 우전후방 압축 용적들을 각각 서로 연결하는 각각의 좌우 횡동요 압축 도관들(29 및 30)을 포함하여, 현가 시스템에서 모달 지지 램들의 배열로부터 휨 강성을 제거한다(그리고 본체 또는 새시로의 대응하는 뒤틀림 부하를 제거한다). 이것이 모달 지지 램들의 배열로부처 종동요 강성을 또한 제거하기는 하지만, 전술한 바와 같이 본체에 고정된 크고 긴 선체가 사용된다면(도 13에 다시 보인 바와 같이) 본체에 대하여 종동요 강성 기능을 제공하거나 기여하는 측면 선체들에 관한 필요성은 감소하거나 없어진다. 축면 선체들(3 및 4)은 도 12에 비교하여 앞으로 움직이도록 또한 도시되어 있어, 후미보다 선박의 중간에 더 가까이 위치한다.

사실상 측면 선체들은 어느 이물/고물 위치에도 배치될 수 있으며 도 14에서는 더 앞으로 선박의 전면을 향하도록 도시되어 있다. 이 위치에서, 측면 선체들에 의해 제공되는 부양성은 고정식 선체가 적은 부양성을 가진 곳에서 수면 위로 본체의 앞쪽을 지지하는 데 도움이 될 수 있다. 어떤 설계는 낮은 전향 부양성을 이용하여 파도를 관통하도록 하지만, 대부분의 파도 입력을 깨끗하게 유지하여야 하는 경우에, 도 14에 도시된 바와 같은 전향 측면 선체들을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 측면 선체들에 관하여 제로상태 종동요 강성을 제공하는 대체가능한 모달 램이 또한 도 14에 도시되어 있다. 이 경우 모달 지지 램들은 좌측 압축 도관(313)에 의해 좌후방 압축 챔버(312d)에 연결된 좌전방 압축 챔버(309d)와 우측 압축 도관(314)에 의해 우후방 압축 챔버(311d)에 연결된 우전방 압축 챔버(310d)를 가지는 단일작용 램들(309, 310, 311 및 312)이다. 축압기들(315 또는 316)은 각 도관에 제공된다. 이러한 배열은 현가 시스템(15)의 상호연결된 모달 지지 램들을 위한 공통적인 상하동요 및 횡동요 강성과 제로상태 휨 및 종동요 강성과 함께 탄성 지지를 제공한다. 댐핑은 알려진 바와 같이 댐퍼 밸브를 k여 각 램의 압축 챔버와 반발 챔버 사이에 피스톤(309b, 310b, 311b 또는 312b)를 교차연결함에 의해 도시된 바와 같이 제공될 수 있다. 선택적으로, 댐핑은 압축 챔버들 (및 도관) 내의 유체와 챔버(315 또는 316)에 의해 제공되는 복원력 사이에 제공될 수 있지만, 이것은 측면 선체들의 종동요 모드를 강성이나 댐핑도 없이 남겨 두고(비록 댐핑이 도관들 내에서 제공될 수 있었을 지라도) 상하동요 상태에서 반발 댐핑을 제공하는 능력은 지지 램들 내의 압력에 의해 역시 제한된다. 또 다른 선택으로서, 압축 챔버들은 도시된 바와 같이 서로 연결될 수 있으며 반발 챔버들은 도 3의 쌍동선의 종동요 회로와 유사한 배열에서 각 측면 선체(고체 피스톤들을 가진 램들을 갖춘)상에서 마찬가지로 서로 연결될 수 있다. 그러한 종동요 회로들은 도 3부터의 전후방 압축 도관들(49 및 50)과 동일한 것들을 포함하여 제로상태의 횡동요 또는 휨 강성과 함께 종동요 강성을 제공할 수 있다. 삼동선 현가장치에서 어느 정도의 횡동요 강성이 일반적으로 측면 선체에 요구되지만, 종동요 회로는 선체 종동요 제어를 허용하는 횡동요 회로에 더하여 사용될 수 있을 것이다.

도 15는, 도 11 및 12와 유사하게, 고정식 선체와 이동가능한 좌우 (측면) 선체의 선택적인 레이아웃을 도시하지만, 이 고정식 선체는 이전의 도면들에서 고정식 선체의 길고 가는 뱃머리에 대치되는 것과 같이 뱃머리에서 더 큰 부양성을 가진다. 이 고정식 선체는 측면 선체가 본체 또는 새시의 후미에 현저한 지지성을 제공하는 선박의 후미를 향하여 배치됨에 따라 후미를 향하여 또한 가늘어진다. 측면 선체들은 다중 선체들 주위에서 유동을 향상시키고 고정식 및 측면 선체들 사이에서 수면 높이를 낮추기 위하여 마찬가지로 비대칭으로 되어 있다.

도 15의 현가 시스템에서의 모달 지지 램들의 상호연결 배열은 다른 레이아웃을 가지지만 궁극적으로는, 도 3 및 4의 횡동요 회로들(좌우측 횡동요 압축 용적들) 만큼, 도 13의 배열과 동일한 연결성을 가진다.

도 16에 도시한 바와 같이, 도 4의 횡동요 회로들에 대하여 도 5에서 적용된 횡동요 유체 변위장치(81) 및 유체 공급 시스템(101)을 포함하는 능동적 횡동요 제어는 도 3, 6, 13 및 15의 횡동요 회로들에 쉽게 적용될 수 있다.

도 17에서, 종동요 유체 변위장치(131) 및 유체 공급 시스템(151)을 포함하는, 도 6의 모달 공급 램 빛 상호연결 배열은 삼동선에 적용된다. 앞서 언급한 바와 같이, 현가 시스템에 대한 종동요 강성 요건은 삼동선의 (세번째) 고정식 선체가 본체의 종동요 지지에 대한 큰 몫을 제공하는 경우, 즉 고정식 선체가 측면 선체들보다 현저하게 더 긴 길이방향의 분산성을 가지는 경우에, 상기 쌍동선과 삼동선 사이에서 달라질 수 있으며, 현가 시스템에서 종동요 강성 또는 종동요 자세 제어를 제공하는 것은 본체에 대한 측면 선체들의 종동요 강성 또는 본체에 대한 측면 선체들의 종동요 자세 제어기능을 본질적으로 부여한다. 그러므로 종동요 유체 변위장치는 좌우 (측면) 선체들의 평균 종동요 변위에 기인한 유체를 퇴출시킨다. 모달 지지 램들은 현가 시스템에 휨 강성을 여전히 제공하지 않는다. 종동요 변위장치에서 피스톤 로드 조립체의 변위를 조절하면 본체 또는 새시(2)의 종동요 자세에 대한 좌우측 선체들(3 및 4)의 평균 종동요 자세가 조정될 수 있다. 제어 시스템(151)은 전후방 종동요 제어 도관들(157 및 158)을 통하여 유체를 공급하여 전후방 제어 챔버들(138 및 139)을 통하여 종동요 변위장치의 피스톤 로드 조립체를 변위시킬 수 있다. 전후방 공급 도관들(159 및 160)은 전후방 종동요 용적들을 유지하거나, 종동요 변위장치가 생략된 경우에는 본체에 대하여 좌우측 선체들의 종동요 자세를 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 공급 시스템네 대하여 선택적으로 또는 부가적으로, 종동요 탄성 축압기들(161 및 162)이 전후방 제어 챔버들(138 및 139)에 유체 연통 방식으로 구비될 수 있다. 이는 예컨대 상하동요 강성보다 더 낮은 종동요 강성이 요구될 때 사용될 수 있다.

유사하게 도 7, 8 및 9로부터의 모달 지지 수단 및 상호연결 수단(즉 상호연결된 램 배열들)이 마찬가지로 삼동선에 적용될 수 있다.

도 18에 보인 현가 시스템 상호연결구조는 도 10에 보인 것과 동일하다. 도 10의 설명에서 지목한 바와 같이, 휨 장치는 종동요 강성을 제공하지 않는다. 도 18에서는 선택성에 따라 종동요 변위장치(237)가 점선으로 도시되어 있지만, 만일 생략된다면 새시 및 고정식 선체에 대한 좌우측 선체들의 평균 종동요 변위(average pitch displacement)는 일정하다. 측면 선체들의 각각은 (현가 시스템의 휨 모드인 경우) 다른 선체에 대하여 여전히 종동요 상태에 있지만 새시에 대한 그것들의 평균 종동요 자세는 고정되어 있을 것이다.

쌍동선들과 삼동선들에 모두 적용되는 여러 가지의 현가 시스템을 통하여 앞서 설명한 바와 같이, 각 측면 선체에서 2개의 길이방향으로 배치된 지점들, 즉 4개의 지점들에서 좌우측 선체의 상부로 적어도 부분적으로 지지되는 본체를 위한 모달 현가 시스템을 제공하기 위하여 채택될 수 있는 상호연결 수단에는 여러 가지의 변형들이 있다. 실제로 여러 가지로 많이 알려진 현가장치 상호연결 배열들이 쌍동선들과 삼동선들 모두에 적용될 수 있다. 전형적으로는 현가 시스템에 대하여 더 낮거나 제로상태의 휨 또는 비틀림 강성을 제공하는 것이 바람직하다.

다양한 변위 수단의 구조는, 예를 들면 2개의 피스톤들과 하나의 로드 대신에 2개의 로드들과 하나의 피스톤을 이용하고 변위장치에서 로드 대 실린더 직경을 바꾸거나 동일한 기능성을 대략 유지하며 연결구조를 달리함에 의해, 변경될 수 있다. 이러한 관계가 챔버들의 용적이 증가하는 쪽과 챔버들의 용적이 감소하는 쪽 사이에 존재하는 동안에는, 기본적인 기능성이 유지된다.

모달 지지 수단들이 명확하게 수압식 램들로서 도시되어 있지만, 다른 장치들이 유체낭과 같이 사용될 수 있다. 모달 지지 수단과 상호연결 수단은 대개 유체, 즉 수압식 성분들로 채워져 있다. 그러나, 적어도 어떤 성분들은 공압식으로 될 수 있으며, 액체 대신 기체의 사용은 현가 시스템에서 분리된 축압기들에 관한 필요성을 줄일 수 있다.

도시된 댐퍼 밸브들은 제어되는 밸브들이 될 수 있으며 폐쇄 밸브들이 되거나 폐쇄 밸브들을 포함할 수 있다. 그러한 밸브들은 선택적이지만, 여러 가지 용적들과 그것들의 연관 축압기들 사이에서 도면들에 보인 밸브들 뿐만 아니라 또는 대신에 램들의 포트들에서 및/또는 도관들 내에서 선택적으로 사용될 수 있다.

필요할 경우, 강성을 증가시키도록 용적으로부터 차단된 일부의 축압기들을 구비한 각 용적 또는 모드를 위해, 다수의 축압기들이 제공될 수 있다. 이러한 특징과 축압기 댐핑의 제어기능은 동력이 제공된 변위 수단 대신에 사용될 수 있어서 (또는 적어도 그것들의 동작상 필요성을 줄임으로서 동력소모를 줄인다) 횡동요 및/또는 종동요와 같은 새시의 불편한 가속을 감소시킨다.

현가 시스템은 측면 선체들과 본체 또는 새시(즉 상호연결식 또는 모달 지지 램들이 어느 알려진 유형을 가지는 독립식 지지 수단에 의해 보완될 수 있다) 사이에 추가된 지지 수단을 포함할 수 있다. 이것들은 상호연결된 현가용 부품들에의 부하를 줄이고/줄이거나 고장 또는 지속적인 동력손실의 경우에 제한된 현가기능을 제공하는 데 사용될 수 있지만, 그러한 독립식 지지 수단이 휨 또는 비틀림 강성을 제공하기 때문에 모달 지지 수단이 보통의 동작 지점보다 더 짧은 길이로 압축될 때만 단지 동작할 수도 있다.

도 1 및 도 11에 관련하여 언급한 바와 같이, 여러 가지의 설치 수단들이 사용될 수 있지만, 트레일링 아암들, 리딩 아암들, 드롬 링크들, 차골들 또는 다른 알려진 연결체 종류를 포함하는 설치 연결체(locating linkage)가 사용될 수 있을 것이다. 도 19는, 종동요 움직임들을 개별적으로 상하동요 움직임들로 순응시키기 위하여, 트레일링 아암들(7 및 10)을 이용하는 바람직한 설치 연결체 배열을 보여주며, 드롭 링크(333)는 트레일링 아암들 중 하나에서 사용된다. 도시된 예에서, 좌전방 트레일링 아암(7)은, 실질적으로 나란한 수평축을 갖고 있어 횡동요 및 선수의 좌우요동(yaw) 방향에 대하여 안정된 위치를 제공하는 동안 종동요 방향 회전을 허용하는 베어링, 부싱(bushing) 또는 피벗 포인트(331)에서, 본체 또는 새시(도시되지 않음)에 피벗(pivot)식으로 연결되어 있다. 유사하게 나란히 신장하는 베어링, 부싱 또는 피벗 지점(332)은 트레일링 아암의 대향 말단에 도시되어 있으며, 나란히 신장하는 다른 베어링, 부싱 또는 피벗 포인트(334)에 의해 선체(3)에서 장착구조(335)에 차례로 연결되어 있다. 해양환경에 노출된 부품들을 갖춘 장충정(long stroke) 램을 필요로 할 수 있는 본체 및 선체 사이에 직접 지지 수단 또는 모달 지지 램(11)을 설치하기 보다는, 도시된 바와 같이 기계적인 이점 또는 레버 장착 배열을(lever mount arrangement) 사용하는 것이 바람직하다. 트레일링 아암(7)은 램의 일단(바람직하게는 로드 말단)이 피벗 또는 다른 회전 조인트(337)에 의해 연결된 레버부(336)를 포함한다. 램의 다른 부분(이 경우에는 실린더 내경이 바람직함)은 다른 피벗 또는 다른 회전성 또는 탄력성 조인트(338)에 의해 본체 또는 새시에 연결된다. 이로써, 선체 및 본체 사이의 거리가 줄어듦에 따라 램은 압축된다. 어떤 램들은 선체와 본체 사이의 거리가 어느 경우 줄어듦에 따라 신장하고, 압축 및 반발 챔버들이 연결성을 보정하기 위하여 재설정될 필요가 있고 현가 시스템 내에서의 기능성이 유지되도록 살치될 수 있다.

드롭 링크(333)가 전방 트레일링 아암 및 선체의 중간에 도시되어 있지만, 그러한 중간 연결은 특히 지지 램(11)이 본체와 트레일링 아암(7) 또는 선체에 직접 연결된 경우에 아암과 본체 사이에서 선택적으로 사용될 수 있다.

좌후방 트레일링 아암(10)은 횡동요 및 선수의 좌우요동(yaw) 방향에 대하여 안정된 위치를 제공하는 동안 종동요 방향 회전을 허용하는 실질적으로 나란한 수평축을 가지는 베어링, 부싱 또는 피벗 포인트(341)에 의해 본체에 마찬가지로 설치되어 있다. 유사하게 옆으로 신장하는 베어링, 부싱 또는 피벗 포인트(342)는 트레일링 아암의 대향 말단에서 도시되어 있으며, 선체(3)에서 장착구조(mounting structure, 343)에 연결된다. 아암(10)의 레버 아암부(344)는, 램의 다른 부분이 다른 피벗 또는 다른 회전성 또는 탄력성 조인트(346)에 의해 본체 또는 새시에 연결되어 있는 동안, 피벗 또는 다른 회전성 또는 탄력성 조인트(345)에 의해 램(14)의 일단에 연결되어 있다. 램들과 트레일링 아암들로 된 배열에 관한 하나의 장점은 모든 현가성 부하들이 본체 또는 새시에 차례로 설치된 서브 프레임과 같은 구조 내에서 해소된다는 것이다. 그러한 서브 프레임은 길이방향으로 그리고 나란히 옆으로 신장하는 비임들(beams)을 포함하여 현가성 부하들을 넒은 영역에 거쳐 본체 내로 분산시킬 수 있으며, 본체에서의 응력을 줄인다. 서브 프레임의 설치는 파도 입력과 본체 사이의 부가적인 차단성을 제공함으로써 선박의 안락감을 향상시키기 위하여 탄성적으로 이루어질 수 있으며, 모터들이 측면 선체들에 탑재된 경우 그러한 설치는 엔진 소음 및 진동으로부터 어느 정도의 차단성을 또한 제공한다.

도 19에서의 드롭 링크(333)(양 말단들에서 베어링 또는 피벗 포인트들을 갖춘)는 본체에 대한 선체의 종동요 움직임에서 아암들 중 하나의 설치 위치들과 본체 사이에서 상대적인 길이 변화를 허용하는 어떤 다른 수단으로도 대체될 수 있다. 예를 들면 슬라이딩 조인트는 도 20에 도시된 바와 같이 사용될 수 있으며, 선체(3)에 설치된 실질적으로 길이방향으로 신장하는 바(bar, 351)와, 바(351)룰 따라 쉽게 미끄러지도록 하는 베어링 또는 부싱을 잡고 있는 슬리브(sleeve)(352)를 포함한다. 바람직하게, 아암(7)은 바(351)의 주축에 수직이고 주축을 통과하는 횡축에서와 같이 슬리브에 직접 회전가능하게 연결되어 있는데, 예컨대 슬리브를 올려 놓기 위한 클레비스(clevis) 조인트를 사용한다. 선택적으로 명확하게 도시된 바와 같이, 슬리브(352)는 아암(7)에 회전가능하게 차례대로 연결된 수직 구조 또는 경식 링크(353)를 포함할 수 있다. 아암의 길이를 늘리거나 줄이도록 하는(즉 아암(7)은 망원경식으로 되어 있다) 실제 아암(7)에 슬라이딩 조인트를 추가함으로써 선택적인 슬라이딩 구조가 형성될 수 있다. 이러한 트레일링 아암 배열들 중 어느 하나에 대해서도, 트레일링 아암(7 및/또는 10)의 하나 또는 양자 모두가 리딩 아암으로 대체될 수 있다.

지지 램들(11 및 14)에 관한 레버 설치 배열의 장점 또는 전술한 기계적인 장점에 더한 이점은, 도시된 바와 같은 구조를 사용하게 되면 2개의 램들의 실린더들이 선체 탑재 램들에 대하여 직접적인 본체를 사용하기보다 더 짧은 도관들 및 유로들과의 간단하고 효율적인 수압식 연결을 허용하는 매우 적은 움직임을 갖고 가까이 설치될 수 있다.

도 2 내지 10 및 도 12 내지 17에 예시된 현가 시스템은 수압식 램들 및 도관들을 활용하지만 다른 기계적 및 유체 시스템들도 사용가능하다. 수압식 시스템들은 상대적으로 작은 크기 및 용이한 상호연결성과 모달 댐핑 제공 능력(즉 예컨대 횡동요와 종용요 사이의 댐핑률로서, 이것은 다른 적합한 댐핑이 필요하다면 다른 고유 진동수를 가진다)으로 인하여 본 발명의 바람직한 실시예들로서 제시되어 있다.

더욱이, 수압 시스템들은 도 5, 6, 9, 10, 16, 17 및 18에 보인 능동 제어체계에 쉽게 적용될 수 있다. 능동적인 본체 제어는 어떤 응용에 있어서 요구될 수 있는데, 예를 들면 본체 움직임을 줄여 안정성을 향상시키고 해양 석유 플랫폼의 지주들 또는 해양 풍력 터어빈 시설의 하부구조물들과 같이 고정된 구조와 본체 사이의 상대적인 움직임들을 줄인다. 도 21은 지주에 인접한 자체의 선수를 갖춘 선박의 쌍동선 형태와, 해양 시설물의 하부구조 또는 다른 유사한 부분을 보여 준다. 능동적 본체 제어가 이용됨으로써 본체의 종동요가 최소화되어 선박의 선수와 해양 시설물의 지주 상의 접근 사다리 사이의 움직임을 줄인다.

능동적 본체 제어의 사용은 운송의 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 운송이 가능한 해상 상태의 범위를 넓히기도 하지만, 간단한 수동식 현문이 동력으로 움직이고 능동적으로 제어되는 현문이 있는 곳에서 사용되도록 또한 허용한다. 한편, 그러한 능동적인 현문들이 사용되는 경우에는, 해양 플랫폼이 안전하게 이용될 수 있는 해상 상태가 더욱 증대된다.

능동적 제어는 이송을 위하여 본체 높이를 올리거나, 예컨대 선박의 선수(또는 현문(gangway)의 원단(disposal))와 해양 플랫폼 또는 구조 사이의 움직임을 최소화하는 데 사용될 수 있다. 또한 이송 중에 안락성을 향상시켜 피로를 줄이고 어느 직원 또는 승객이라도 건강한 상태로 목적지에 도달할 수 있도록 하고, 보다 긴장된 상태로 그리고 인체에 가해지는 선박 가속도 효과에 의해 더 적은 시간을 소모하면서 그들의 임무를 수행할 수 있도록 한다.

당업자에게 용이할 수 있는 변경 및 변형 사항들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (21)

1. 본체, 하나의 좌측 선체 및 하나의 우측 선체를 포함하며, 각 선체가 상기 본체에 대하여 상기 각각의 선체의 수직 및 종동요 움직임을 적어도 실질적으로 허용하는 각각의 설치 수단에 의해 상기 본체에 연결된 다중선체 선박으로서, 상기 다중선체 선박은:
   a. 좌전방 모달 지지 수단 및 좌후방 모달 지지 수단은 연장 가능하고, 수축 가능하며, 좌측 선체에 대해 본체의 적어도 부분적인 지지를 제공하고, 상기 좌전방 모달 지지 수단 및 상기 좌후방 모달 지지 수단은 좌측 선체에 대해 길이방향으로 간격을 두고 배치됨으로써,
   ⅰ. 본체에 대한 좌측 선체의 종동요 변위가 좌전방 모달 지지 수단의 연장 또는 수축과 좌후방 모달 지지 수단의 연장 또는 수축 사이의 차이를 유발하고,
   ⅱ. 본체에 대한 좌측 선체의 상하동요 변위는 좌전방 및 좌후방 모달 지지 수단의 수축을 유발하거나 또는 좌전방 및 좌후방 모달 지지 수단의 연장을 유발하도록 하는,
   상기 좌측 선체의 전방부 및 본체 사이에 배치된 좌전방 모달 지지 수단 및 상기 좌측 선체의 후방부 및 본체 사이에 배치된 좌후방 모달 지지 수단 중 적어도 하나; 및
   b. 우전방 모달 지지 수단 및 우후방 모달 지지 수단은 연장 가능하고, 수축 가능하며, 우측 선체에 대해 본체의 적어도 부분적인 지지를 제공하고, 상기 우전방 모달 지지 수단 및 상기 우후방 모달 지지 수단은 우측 선체에 대해 길이방향으로 간격을 두고 배치됨으로써,
   ⅰ. 본체에 대한 우측 선체의 종동요 변위가 우전방 모달 지지 수단의 연장 또는 수축과 우후방 모달 지지 수단의 연장 또는 수축 사이의 차이를 유발하고,
   ⅱ. 본체에 대한 우측 선체의 상하동요 변위는 우전방 및 우후방 모달 지지 수단의 수축을 유발하거나 또는 우전방 및 우후방 모달 지지 수단의 연장을 유발하도록 하는,
   상기 우측 선체의 전방부 및 본체 사이에 배치된 우전방 모달 지지 수단 및 상기 우측 선체의 후방부 및 본체 사이에 배치된 우후방 모달 지지 수단 중 적어도 하나;
   를 포함하는 현가 시스템을 더 포함하며;
   횡동요 모드가 다른 방향의 좌우측 선체의 상하동요이고, 휨 모드가 다른 방향의 좌우측 선체의 종동요일 때, 상기 현가 시스템은 상기 모달 지지 수단들을 상호연결하는 상호연결 수단을 더 포함함으로써, 횡동요 현가 모드, 종동요 현가 모드, 상하동요 현가 모드 및 휨 현가 모드 중 적어도 두 개의 현가 모드들에서의 움직임들 사이에 다른 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
2. 제1항에 있어서, 상기 현가 시스템이 실질적으로 상기 본체를 지지하도록 배열되는 것인 다중선체 선박.
3. 제2항에 있어서, 상기 현가 시스템의 상기 상호연결 수단이 상기 본체에 대한 좌측 및 우측 선체들의 평균 종동요 위치와 상기 본체 사이에 종동요 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
4. 제3항에 있어서, 상기 현가 시스템이 상기 선박의 종동요 자세를 제어하는 종동요 자세 제어 수단을 더 포함하는 것인 다중선체 선박.
5. 제2항에 있어서, 상기 상호연결 수단이 횡동요 강성, 및 상기 횡동요 강성보다 더 낮은 상하동요, 종동요 또는 휨 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
6. 제1항에 있어서, 상기 본체가 고정식 선체들을 포함함으로써 좌측 및 우측 선체들이 상기 본체에 대한 부분적인 지지만을 제공하도록 하는 것인 다중선체 선박.
7. 제6항에 있어서, 상기 현가 시스템의 상호연결 수단이 상기 본체에 대한 상기 좌측 및 우측 선체들의 종동요 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
8. 제7항에 있어서, 상기 현가 시스템이 상기 좌측 및 우측 선체들의 상기 종동요 자세를 제어하는 종동요 자세 제어 수단을 더 포함하는 것인 다중선체 선박.
9. 제6항에 있어서, 상기 상호연결 수단이 횡동요 강성, 및 상기 횡동요 강성보다 더 낮은 상하동요, 종동요 또는 휨 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
10. 제1항에 있어서, 상기 본체가 접수부를 포함하며, 상기 본체는 상기 접수부가 수면과 접촉한 제 1 위치와 상기 접수부가 수면 상부에 있는 제 2 위치 사이에서 이동가능한 것인 다중선체 선박.
11. 제1항에 있어서, 상기 상호연결 수단이 모달 지지 수단들 사이에 대응하는 비틀림 강성을 제공함이 없이 상기 좌측 및 우측 선체들과 상기 본체 사이에 최소한의 횡동요 또는 종동요 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
12. 제1항 또는 제11항에 있어서, 상기 상호연결 수단이 모달 지지 수단들 사이에 실질적으로 제로 비틀림 강성을 제공하면서 상기 본체와 상기 좌측 및 우측 선체들 사이에 최소한의 횡동요 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
13. 제1항에 있어서, 상기 현가 시스템이 적어도 하나의 독립 지지장치를 더 포함하여 상기 상호연결 수단과 독립적으로 상기 본체의 부분적인 지지를 제공하는 것인 다중선체 선박.
14. 제13항에 있어서, 각각의 독립 지지 수단이 각 선체 및 상기 본체에 제공되며, 상기 선체의 전방 모달 지지 수단과 후방 모달 지지 수단 사이에서 길이방향으로 간격을 두고 배치됨으로써 횡동요 및 상하동요 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
15. 제13항에 있어서, 전방 및 후방 독립 지지 수단들이 각 선체에 제공됨으로써 상기 횡동요 현가 모드, 종동요 현가 모드, 상하동요 현가 모드 및 휨 현가 모드의 각각에서 강성을 제공하는 것인 다중선체 선박.
16. 제1항에 있어서, 상기 좌측 선체 및 우측 선체의 각각의 설치 수단이 전방 및 후방 설치 연결 수단을 각각 포함하는 것인 다중선체 선박.
17. 제16항에 있어서, 각 좌전방, 좌후방, 우전방 및 우후방 설치 연결 수단이 각각의 트레일링 아암을 포함하며, 상기 좌측 선체의 상기 전방 또는 후방 설치 연결 수단의 하나와 상기 우측 선체의 성기 전방 또는 후방 설치 연결 수단의 하나가 각각의 중간 연결부를 포함하고, 각 중간 연결부는 상기 각각의 트레일링 아암에 회전가능하게 연결된 제 1 연결점을 가지며 상기 본체 또는 상기 각각의 선체에 회전가능하게 또는 미끄러지도록 연결된 제 2 연결점을 가지는 것인 다중선체 선박.
18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 각각의 모달 지지 수단이 상기 본체와 상기 각각의 설치 수단 사이에 연결된 적어도 하나의 수압식 램을 각각 포함하는 것인 다중선체 선박.
19. 제1항에 있어서, 상기 현가 시스템이 상기 선박의 횡동요 자세를 제어하는 횡동요 자세 제어 수단을 더 포함하는 것인 다중선체 선박.
20. 제1항에 있어서, 각 모달 지지 수단이 적어도 하나의 수압식 램을 포함하며 상기 상호연결 수단이 유체 도관들을 포함하는 것인 다중선체 선박.
21. 제20항에 있어서, 상기 상호연결 수단이 적어도 하나의 모달 변위장치를 더 포함하는 것인 다중선체 선박.

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