KR102114711B1

KR102114711B1 - 상업용 화물선

Info

Publication number: KR102114711B1
Application number: KR1020147033172A
Authority: KR
Inventors: 코타쿠 야마모토; 히데아키 아키바야시; 사토시 후지타; 코유 키무라; 타케히로 이케다; 아키히코 후지이
Original assignee: 미쯔이 이앤에스 쉽빌딩 씨오., 엘티디.
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2020-05-26
Also published as: KR20150054713A; JP5986856B2; JP2014054878A; CN104619582B; WO2014042127A1; CN104619582A

Abstract

상업용 화물선(1)의 선체의 길이방향에 관해서, 선수단(Pf)과 선수수선(F. P)에서부터 선체의 수선간장의 3% 뒤쪽의 제 1 위치(Ps1)의 사이를 포함한 제 1 영역(Ra)에 있어서, 선수방향에 수직한 횡단면의 상기 선수 플레어(3)의 위쪽의 형상을, 계획만재흘수선(W. L)보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해서 외측으로 확장한 아래쪽 부분(31), (32)과, 그 아래쪽 부분(31), (32)보다 위에서 옆쪽에서부터 위쪽에 걸쳐서 내측으로 구부러진 위쪽부분(34)을 갖는 형상으로 형성한다. 이것에 의해, 선수 플레어의 아래쪽에 충돌하는 파도를 선수 플레어의 형상을 따라서 위쪽으로 이끌어서, 선수 플레어로의 파도의 충격과 파랑중 저항증가를 감소시킨다.

Description

상업용 화물선{COMMERCIAL CARGO SHIP}

본 발명은, 파랑(波浪) 중의 저항증가를 억제할 수 있는 선수 플레어(flare)를 구비한 상업용 화물선에 관한 것이다.

도 9에서 나타내듯이, 종래의 상업용 화물선(1x)의 선수에서는, 상갑판에 설치한 계류장치 등의 보호를 위해서, 계획만재흘수선(W.L)보다 위쪽으로, 파도를 아래쪽으로 되돌리거나, 옆으로 빠져나가게 하는 형상의 선수 플레어(3x)를 설치하고 또한, 상갑판(2)에 불워크(bulwark)(8)를 설치하여 선수부의 높이를 높게해서, 선수방향에서 입사해 오는 파도가 상갑판(2)으로 치솟아오지 않도록 하고 있다. 또한, 도 9에서는 계획만재흘수선(W.L) 이하의 선체형상을 생략하고 있다.

그러나, 이 상업용 화물선이 항행중에 파도를 만나면, 이 파도의 일부를 선수방향으로 반사하거나, 이 파도에 의해 생기는 선체운동에 의해 새로운 파도를 발생시키거나 하기 때문에, 추진저항이 파랑 중에서는, 평수(平水)중을 항행하는 경우보다도 증가, 파랑중 저항증가가 발생한다. 이 파랑 중의 저항증가로 인해 선속이 저하되거나, 소정의 항해속력을 유지하기 위한 기관출력이 증가하거나 하기 때문에, 이 파랑 중의 저항증가를 적게하는 것이, 상업용 화물선의 운항에서의 에너지 절약 대책 면에서 중요한 과제가 되고 있다.

한편, 종래의 상업용 화물선은, 고속 화물선, 중속 화물선, 저속비대선 등으로 분류가능하다. 이 고속화물선은, 콘테이너선이나 냉동 콘테이너선 등의 수선간장(Lpp)이 100m~250m 정도이고, 방형계수(cb)가 0.50~0.70 정도의 비교적 날씬한 선형이며, 프라우드 수(Fn)가 0.20~0.35 정도의 고속으로 항주하는 선박이고, 중속 화물선은, 벌크캐리어 등의 수선간장(Lpp)이 150m~300m정도이고, 방형계수(cb)가 0.75~0.90 정도의 중간 정도의 선형이고, 프라우드 수(Fn)가 0.10~0.20 정도의 중속으로 운항하는 선박이다. 또한 저속비대선은, 탱커 등의 수선간장(Lpp)이 150m~400m 정도이고, 방형계수(Cb)가 0.80~0.90 정도의 비교적 뚱뚱한 선형이며, 프라우드 수(Fn)가 0.12~0.18 정도의 저속으로 운항하는 선박이다.

이 중의 중속화물선에 관련해서, 본 발명자들은, 예를 들면, 일본특허 제 4744329호 공보에 기재되어 있듯이, 파랑 중 저항증가의 억제나 저감을 위해서, 연직선보다도 선체중심 측으로 잘록한 오목부(凹部)를 형성한 선박이나, 또한, 예를 들면, 일본특허 제 4722072호 공보에 기재되어 있듯이, 선수 플레어의 경사각을 수직방향으로 마주보게 설정한 선박이나, 또한, 예를 들면, 일본특허 제 4721836호 공보에 기재되어 있듯이, 선수 플레어가 나와 있는 곳에서는 경사각을 대략 수직으로 하고, 그것보다 위쪽에서는 플레어의 형상을 점차적으로 넓어지는 형상으로 형성한 선박을 제안해오고 있다.

또한, 본 발명들은 관여하고 있지 않지만, 예를 들면, 일본 특허 2012-17089호 공보에 기재되어 있는 것 처럼, 파랑저항 및 풍압저항의 영향을 동시에 저감시키는 것을 목적으로, 선수부의 선체길이방향 단면의 외형을 구성하는 선수 프로파일은, 흘수선보다 아래쪽 영역에서 최선단부를 갖는 하부 선수 프로파일과, 흘수선보다 위쪽의 전영역에 걸쳐서 선미방향에 후경(後傾)하는 상부 선수 프로파일을 갖고, 선수부의 선체폭방향 단면의 외형을 구성하는 선체 횡절면 형상은, 흘수선보다 위쪽의 전영역에 걸쳐서 안쪽으로 경사진 플레어 부각(負角)을 갖는 선수형상 및 선박이 제안되고 있다.

하지만, 이 선박에서는, 수면 위의 형상이 아래쪽보다 후퇴 및 폭이 좁게 되어 있고, 정박용 닻을 선수부의 수면 위에서부터 내리는 것이 곤란하게 된다는 문제가 있다. 또한, 이 선수형상은 수면상의 선체형상과 수면 아래의 선체형상이 밀접한 관계를 갖고 있기 때문에, 이 선박의 선수형상을 채용하려고 하면, 선수 플레어 형상의 변경만으로 해결되는 것이 아니라, 수면 아래를 포함한 선체형상 전체가 큰폭의 형상변경이 필요하게 된다는 문제가 있다.

그래서, 고속화물선의 경우는, 비교적 뚱뚱한 선형이기 때문에, 파고(波高)가 작은 파도에서는, 파랑 중 저항증가는 작지만, 파고가 큰 파도에서는, 특히 선장(船長)와 파장(波長)이 거의 같은 경우에는, 파랑에 의한 선체운동이 커지게 되어, 선수 플레어 부분이 파도에 휩싸이는 경우가 발생해서, 이 경우에, 종래 기술의 상방향 쪽으로 확대되는 선수 플레어에 있어서는, 선수 플레어에 충돌해 오는 파도를 아래쪽으로 방향을 되돌려버리기 위해서, 파랑중 저항증가가 커지게 되고, 또한, 선수 플레어도 손상되기 쉽다라는 문제가 있다.

선행기술문헌

특허문헌

특허문헌 1: 일본 특허 제4744329호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 제4722072호 공보

특허문헌 3: 일본 특허 제4721836호 공보

특허문헌 4: 일본 특개 2012-17089호 공보

발명의 개요

한편, 종래 기술에서는, 상갑판 위의 계류장치 등의 보호를 위해서, 상갑판으로의 파도의 쳐오름을 가능한한 회피하기 위해서 입사해오는 파도를 아래쪽으로 되돌린다는 기술적 사상이 있었지만, 본 발명자들은, 수많은 수조실험 등에 의해, 선수 플레어에서의 파도의 충격의 감소와 파랑 중의 저항증가의 저감을 꾀하기 위해서는, 파도를 선수부의 상부로 이끌어서 파도의 힘을 다른 곳으로 돌리는 것이 유효하다라는 생각에 도달했다.

본 발명은, 상술한 상황을 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 선수 플레어에 충돌하는 파도를 선수 플레어의 형상을 따라서 위쪽으로 이끄는 것이 가능해서, 선수 플레어로의 파도의 충격과 파랑 중의 저항증가를 감소할 수 있는 선수 플레어 형상을 갖춘 상업용 화물선을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상업용 화물선은, 선체의 길이방향에 관해서, 선수단(船首端)과 선수수선에서부터 선체의 수선간장의 3% 뒤쪽의 제 1 위치 사이를 포함한 제 1영역에 있어서, 선수방향에 수직한 횡단면의 상기 선수 플레어의 위쪽의 형상을, 계획만재흘수선 보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해서 바깥쪽으로 넓어진 하방 부분과, 그 하방 부분보다 위에서 측면쪽에서부터 위쪽에 걸쳐서 안쪽으로 구부러진 상방부분을 갖는 형상으로 형성하여 구성한다.

종래 기술의 선수 플레어가, 위쪽이 넓어져서 상갑판에 접속하는 형상이어서, 선수 플레어의 아래쪽에 충돌한 파도가 위쪽으로 넓어지는 선수 플레어의 형상을 따라서 아래쪽 또는 측면쪽으로 부서져 흩어지는 것에 대해서, 이 구성에 의하면, 항행시에 파랑이 작고, 상갑판으로 파도의 쳐오름의 가능성이 거의 없고, 파랑 중의 저항증가가 적은 해상조건 하에서는, 선수 플레어의 하방부분에서 파도를 가르고 항행하는 것이 가능하다. 또한, 파랑이 큰 해상조건 하에서는, 선수 플레어의 상방부분에 도달하는 파도를 선수 플레어의 형상을 따라서 위쪽으로 원활히 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어로의 파도의 충격을 적게하는 것이 가능하고, 파랑 중의 저항증가도 감소하는 것이 가능하다. 또한, 이들의 효과는, 파랑 중의 수조실험에 의해 확인되고 있다.

상기의 상업용 화물선에 있어서, 측면시의 상기 선수 플레어의 선수 프로파일의 위쪽 형상을, 계획만재흘수선에 떠있을 때에, 계획만재흘수선보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해 앞쪽 위쪽으로 기울어진 하부 경사선부(傾斜線部)와, 그 하부 경사선부보다 위쪽에서 위쪽에 걸쳐서 뒷쪽으로 구부러진 상부 구부러짐부를 갖는 형상으로 형성하면, 선수 플레어의 앞쪽에서부터 입사해 오는 파도를 이 상부 구부러진 부분에서 선수 플레어의 앞쪽에서부터 위쪽으로 원활하게 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어에 대한 파도의 충격이 적게 되어, 파랑 중의 저항증가도 감소한다.

또한, 앞쪽에서부터 불어오는 바람에 대한 저항에 관해서도, 상부 구부러짐부를 설치한 것에 의해, 공기의 흐름이 선수 플레어의 앞쪽에서부터 위쪽으로 원활하게 흐르기 때문에, 선수 플레어의 앞쪽부분의 위쪽에서의 와류의 발생을 억제할 수 있어서, 풍압저항을 감소시키는 것이 가능하다.

상기의 상업용 화물선에 있어서, 상기 선수 플레어의 횡단면의 형상을, 선체의 길이방향에 관해서, 선수수선에서부터 선체의 수선간장의 2% 뒤쪽의 제 2 위치와 상기 제 1 위치와의 사이를 포함한 제 2 영역에 있어서, 상기 아래쪽 부분과 상기 위쪽부분과의 사이에, 계획만재흘수선에 떠있을 때에 수직선에 대해서 위쪽의 외측방향으로의 경사가 플러스·마이너스 5도, 바람직하게는 3도 이내의 각도가 되는 측면부분을 설치해서 형성하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 이 측면 부분에 의해, 선수 플레어 내부의 용적을 크게 확보하는 것이 가능하게 되고, 이 측면 부분에 의해, 입사하는 파도를 위쪽으로 원활하게 이끌기 쉽게 되어, 이 측면 부분을 따라서 상승해 오는 파도를 그 위의 위쪽부분에 의해 선체의 좌우방향으로 분산시키지 않고, 위쪽으로 원활히 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어에 대한 파도의 충격을 적게하는 것이 가능, 파랑 중 저항증가를 감소할 수 있다. 또한, 이 측면 부분에서는, 선체운동으로 선수부가 파도중에 처박혔을 때에도, 수선면적의 변화가 거의 없기 때문에, 선수 플레어에 대한 파도의 충격을 보다 적게할 수 있다.

상기의 상업용 화물선에 있어서, 상기 선수 플레어의 측면시의 선수 프로파일의 형상을, 상기 하부 경사선부와 상기 상부 구부러짐부와의 사이에, 계획만재흘수선에 떠있을 때에 수직선에 대해서 위쪽의 뒤쪽방향으로의 경사가 플러스·마이너스 10도, 바람직하게는 5도 이내의 각도가 되는 상부 경사선부를 설치해서 형성하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

이 구성에 의해, 하부 경사선부의 주변에서 작은 파도를 좌우로 가르는 것이 가능해서, 평수중에서의 저항증가를 방지할 수 있다. 또한, 상부 경사선부에 의해, 앞쪽에서부터 입사해서 오는 비교적 작은 파도는 뒤쪽으로 이끄는 것이 가능하고, 비교적 큰 파도는 위쪽으로 이끄는 것이 가능하다. 또한, 선체운동으로 선수 플레어가 파도 중에 처박혔을 때에도, 수선면적의 변화가 적기 때문에, 선수 플레어로의 충격을 적게하는 것이 가능하다.

상기의 상업용 화물선에 있어서, 상기 위쪽부분의 상부에 접속하는 플레어 천판(天板)을 상갑판보다 위쪽 위치에 설치하면, 선수 플레어의 위쪽부분으로부터 상승해 오는 파도를 플레어 천판 위로 유도해서 플레어 천판 위의 뒤쪽에서 옆쪽으로 떨어지는 것이 가능해서, 상갑판으로의 파도의 쳐오름을 피할 수 있다.

상기의 상업용 화물선에 있어서, 상기 플레어 천판에 쳐오르는 파도를 옆쪽으로 배제하기 위한 파제(波除)부재를 상기 플레어 천판에 설치해서 구성하면, 플레어 천판에 밀려들어오는 파도가 화물부분에 도달하기 전에, 이 파도를 플레어 천판 위에서부터 선체의 측면쪽으로 배제가능하기 때문에, 화물 등이 플레어 천판에 밀려들어온 파도에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이 상기의 상업용 화물선에 있어서는, 특히, 콘테이너 선이나 냉동 컨테이너 선 등의 방형계수(Cb)가 0.50~0.70 정도의 비교적 뚱뚱한 선형이고, 프라우드수(Fn)가 0.20~0.35 정도의 고속으로 운항하는 고속화물선에서, 그 효과를 더욱 발휘할 수 있다. 또한, 이들 컨테이너선이나 냉동 컨테이너선 등은, 보통 수선간장(Lpp)이 100m~250m정도로 형성된다.

본 발명의 상업용 화물선에 의하면, 파랑 중에 항행하고 있을 때에, 선수 플레어의 아래쪽에 충돌하는 파도를 선수 플레어의 형상을 따라서 위쪽으로 원활하게 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어로의 파도의 충격과 파랑 중의 저항증가를 감소하는 것이 가능하다.

도면의 간단한 설명

[도 1] 도 1은, 본 발명에 관한 실시의 형태의 상업용 화물선에서의 선수 플레어의 형태를 나타낸 선수부의 사시도이다.

[도 2] 도 2는, 도 1의 선수 플레어의 횡단면의 형상을 나타낸 정면도이다.

[도 3] 도 3은, 선수 플레어의 측면 부분의 경사를 나타낸 정면도이다.

[도 4] 도 4는, 도 1의 선수 플레어의 측면시의 형상을 나타낸 측면도이다.

[도 5] 도 5는, 도 2에서 나타낸 선수 플레어의 아래쪽 부분의 하측부의 수평단면형상을 설명하기 위한 평면도이다.

[도 6] 도 6은, 도 2에서 나타낸 선수 플레어의 아래쪽 부분의 상측부의 수평단면형상을 설명하기 위한 평면도이다.

[도 7] 도 7은, 도 2에서 나타낸 선수 플레어의 측면 부분의 수평단면형상을 설명하기 위한 평면도이다.

[도 8] 도 8은, 선수 플레어의 파제(波除)부분을 나타낸 선수 플레어의 사시도이다.

[도 9] 도 9는, 종래기술의 선박의 선수 플레어의 형상을 나타낸 정면도이다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명에 관한 실시의 형태의 상업용 화물선에 대해서 설명한다. 도 1~ 도 7에서 나타내듯이, 본 발명에 관한 실시의 형태의 상업용 화물선(1)은, 선체의 길이방향에 관해서, 선수단(Pf)과 선수수선(F.P.)에서부터 선체의 수선간장(Lpp)의 3%(바람직하게는 4%, 보다 바람직하게는 5%, 이하 같음) 뒤쪽의 제 1 위치(Ps1)의 사이(R1)를 포함한 제 1 영역(Ra)(=Pf~Pa)에 있어서, 선수방향에 수직한 횡단면의 선수 플레어(3)의 위쪽 형상을, 계획만재흘수선(W.L.)보다 위에서 아래쪽에서 위쪽을 향해 바깥쪽으로 확장된 아래쪽 부분(31, 32)과, 그 아래쪽 부분(31, 32)보다 위에서 측면쪽에서부터 위쪽에 걸쳐 안쪽으로 구부러진 위쪽부분(34)을 갖는 형상으로 형성하여 구성한다. 또한, 위쪽부분(34)과, 부분적으로 설치한 측면부분(33)의 상부에 접속하는 플레어 천판(30)을 상갑판(2)보다 위쪽 위치에 설치해서, 선수 플레어(3)의 위를 덮어 씌우도록 구성한다.

또한, 이 실시의 형태의 상업용 화물선(1)에서는, 도 1 및 도 4에서 나타내듯이, 아랫쪽 부분(31)의 하단의 최선단을 , 선수 프로파일이 선수수선(F. P)으로부터 앞쪽 또는 위쪽으로 떨어지기 시작하는 점으로 하고, 또한, 아랫쪽 부분(31)의 하단을 계획만재흘수선(W. L)과 평행으로 하고 있다.

또한, 도 1에서는, 계획만재흘수선(W. L)보다 아래에, 선수 밸브(4)가 설치되어 있지만, 본 발명에 있어서는, 계획만재흘수선(W. L)보다 아래의 선체형상에 관해서는 특별하게 한정은 없고, 선수 밸브(4)를 갖고 있어도 갖고 있지 않아도 된다.

도 2에 선체의 선수쪽의 횡단면을 나타낸다. 이 도 2에서는, 선체의 위쪽에 상갑판(2)이 설치되고, 아래쪽에는 선저(5)와 그 양쪽의 빌지(bilge)부(6)와 측면쪽의 선측외판(7)으로 선체가 구성되어 있다.

그리고, 도 2에서 나타내듯이, 선수 방향에 수직한 횡단면(Y-Z면)의 선수 플레어(3)의 위쪽 형상을, 계획만재흘수선(W. L)에 떠있을 때에, 계획만재흘수선(W. L)보다 위에서, 아래쪽에서부터 위쪽을 향하여 바깥쪽으로 확장된 아래쪽 부분(31, 32)과, 필요에 따라서 부분적으로 설치된 측면 부분(33)과, 측면쪽에서부터 위쪽에 걸쳐서 안쪽으로 구부러져서 플레어 천판(30)과 접속되는 위쪽부분(34)을 갖는 형상으로 형성한다. 또한, 선수 플레어(3)의 횡단면 형상은, 아래쪽 부분(31), (32)의 하측부(31)에 있어서는, 바깥쪽에 오목한 형상으로, 아래쪽 부분(31), (32)의 상측부(32)에 있어서는, 직선형태 또는 바깥쪽에 볼록한 형상으로 형성된다. 직선형태로 형성하면 곡면으로 형성하는 경우에 비해서 공작성이 향상한다.

이 아래쪽 부분(31), (32)에 의해, 비교적 작은 파고에서의 항행시에 있어서, 파도가르기가 잘되어 저항증가를 방지하고, 또한, 그 위의 측면 부분(33)에 의해, 선수 플레어(3)의 내부의 용적을 크게 확보하는 것이 가능하게 되고, 또한, 입사하는 파도를 위쪽으로 원활하게 이끌어서, 이 측면 부분을 따라서 상승해 오는 큰 파도를 그 위의 위쪽부분에 의해 선체의 좌우방향으로 흐트러지지 않고, 위쪽으로 원활하게 이끄는 것이 가능하다.

이 측면부분(33)은, 선체의 길이방향에 관해서, 선수수선에서부터 선체의 수선간장의 2%, 바람직하게는 1%, 보다 바람직하게는 0.5% 뒤쪽의 제 2 위치(Ps2)와 제 1 위치(Ps1)와의 사이(R2)를 포함함 제 2 영역(Rb)(=Pc~Pb)에 있어서, 아래쪽 부분(31), (32)과 위쪽 부분(34)과의 사이에 설치되었다. 또한, 도 1 및 도 2에서는, 제 1 영역(Ra)의 뒤쪽 끝점(Pa)과 제 2영역(Rb)의 뒤쪽 끝점(Pb)을 일치시키고 있지만, 다르게 해도 좋다. 또한, 도 2에서는, 도시하고 있는 제 1 영역(Ra)과 제 2 영역(Rb)의 범위는 플레어 천정(30)에 관해서 나타내고 있다.

또한, 이 측면부분(33)은, 도 3에서 나타내듯이, 계획만재흘수선(W.L.)에 떠있을 때에 수직선(Lv1)에 대해서 위쪽의 외측방향으로의 경사가 플러스, 마이너스 5도(degree), 바람직하게는 3도 이내의 각도(α)가 되도록 형성하는 것이 바람직하고, 이로 인해, 선수 플레어(3)의 내부의 용적을 보다 크게 확보하는 것이 바람직하게 된다. 또한, 이 거의 연직한 측면 부분(33)에서는, 선체운동으로 선수 플레어(3)가 파도에 처박혔을 때에도, 수선면적의 변화가 거의 없기 때문에, 선수 플레어(3)에 대한 파도의 충격을 보다 적게 할수 있다.

또한, 그 위의 위쪽부분(34)에 의해, 이 측면부분(33)을 따라서 상승해오는 파도를 선체의 좌우방향으로 분산시키지 않고, 플레어 천판(30) 위로 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어(3)에 대한 파도의 충격을 적게하는 것이 가능, 파랑 중 저항증가를 감소할 수 있다. 이 플레어 천판(30)과 위쪽부분(34)은, 횡단면으로 봤을 때에, 선수 플레어(3)의 앞쪽부분에서는 매끄러운 커브로 각진 부분이 없도록 접속되는 것이 바람직하지만, 선수 플레어(3)의 뒤쪽부분에서는 선수 플레어(3)의 내부의 유효이용을 생각해서 어느 정도 각진 부분이 생기도록 접속해도 좋다.

또한, 도 3에서 나타내듯이, 위쪽부분(34)의 구부러진 부분의 형상은, 선수 플레어(3)의 앞쪽에서부터 뒤쪽을 향해 점차 그 구부러짐(반경 등)이 크게 되도록 즉, 구부러진 상태가 완만하게 되도록 형성하는 것이 바람직해서, 이것에 의해, 선수 플레어(3)의 앞쪽에서 받는 파도는 플레어 천판(30) 위에, 선수 플레어(3)의 조금 뒤쪽의 측면에서 받는 파도는 선수 플레어(3)의 측면을 따라서 옆쪽으로 비켜나게 해서, 플레어 천판(30)의 뒤쪽에 도달하는 파도를 적게 하는 것이 가능하다.

그 위쪽부분(34)의 구부러진 부분은 원형이나 타원형이라도 좋고, 반드시 원형으로 한정하는 것은 아니지만, 이 구부러진 부분을 원형으로 형성하는 경우에는 그 반경(R34)은, 그 부분(전후방향의 위치가 같음)의 횡단면에서의 최대폭(Ba)(도 1, 2)의 10% 이상에서 50%이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, R34 max=0.5×Ba, R34 min=0.10×Ba로 한다. 이것에 의해, 용이하게 선수 플레어(3)의 내부용적의 확보와 파도를 놓치는 효과를 밸런스 있게 달성하는 것이 가능하다. 또한, 위쪽부분(34)의 구부러진 부분이 원형이 아닌 경우에도, 상기의 반경(R34 max)의 최대원과 반경(R34min)의 최소원과의 사이에 위쪽부분(34)의 구부러진 부분이 들어가도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 이 선수 플레어(3)의 형상에 대해서는, 도 4에서 나타내듯이, 측면시(Y방향)의 선수 플레어(3)의 선수 프로파일의 위쪽의 형상을, 계획만재흘수선(W. L)에 떠있을 때에, 계획만재흘수선(W. L)보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해서 전방 위쪽으로 경사지는 하부 경사선부(35)와, 이 하부 경사선부(35)보다 위쪽에서 위쪽에 걸쳐서 뒤쪽으로 구부러진 상부 구부러짐 부(37)를 갖는 형상으로 형성한다. 이 상부 구부러짐 부 (37)는, 그 위쪽에서 플레어 천판(30)과 접속한다. 이것에 의해, 선수 플레어(3)의 앞쪽에서부터 입사해 오는 파도를 이 상부 구부러짐 부(37)에 의해 위쪽 플레어 천판(30)으로 원활하게 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어(3)로의 파도의 충격을 적게 되고, 파랑 중 저항증가도 감소한다.

또한, 도 4에서 나타내듯이, 선수 플레어(3)의 측면시의 선수 프로파일의 형상을, 하부 경사선부(35)와 상부 구부러짐부(37)와의 사이에, 계획만재흘수선(W. L.)에 떠있을 때 수직선(Lv2)에 대해서 위쪽의 뒤쪽방향으로의 경사가 플러스 마이너스 10도, 바람직하게는 5도 이하 내의 각도(β)인 상부 경사선부(36)를 설치해서 형성한다. 이것에 의해, 앞쪽에서 입사해 오는 비교적 작은 파도는 하부 경사선부(35)에 의해 아래쪽으로 이끌어지고, 비교적 큰 파도는 상부 경사선부(36)에 의해 위쪽으로 이끄는 것이 가능해서, 큰 선체운동으로 선수 플레어(3)가 파도에 처박혔을 때에도, 수선면적의 변화가 적기 때문에, 선수 플레어(3)로의 충격을 적게할 수 있다.

또한, 도 4에서 나타내듯이, 계획만재흘수선(W.L)에 떠있을 때에, 하부 경사선부(35)의 수평선(Lh1)에 대한 각도(ｒ)를, 앞쪽이 위쪽이 되는 각도를 플러스로 하고, 플러스 10도 이상 30도 이하, 바람직하게는 10도 이상 25도 이하로 한다. 이 10도 이상으로 하는 것에 의해, 하부 경사선부(35)의 주변에서 파고가 작은 파도를 효율좋게 좌우로 갈라 나누는 것이 가능해서, 작은 파고 중에서의 저항증가를 방지할 수 있다. 또한, 이 30도 이하로 하는 것에 의해, 선수 플레어(3)의 내부용적에 관해서 실용에 맞는 용적을 확보하는 것이 가능하다.

그리고, 상부 구부러짐 부(37)의 구부러진 부분은 원형이나 타원형이라도 괜찮고, 반드시 원형으로 한정하는 것은 아니지만, 이 구부러진 부분을 원형으로 형성하는 경우에는 그 반경(R37)은. 계획만재흘수선(W. L)과 플레어 천판(30)의 최고위치의 높이(Ha)의 10% 이상 40% 이하, 바람직하게는 15% 이상 30% 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉 R37max=0.40×Ha, R37min=0.10×Ha로 한다. 이것에 의해, 용이하게 선수 플레어(3)의 내부용적의 확보와 플레어 천판(30)으로 파도를 놓아주는 효과를 밸런스 좋게 달성하는 것이 가능하다. 또한, 상부 구부러짐부(37)가 원형이 아닌 경우에도, 상기의 반경(R37max)의 최대원과 반경(R37min)의 최소원과의 사이에 상부 구부러짐부(37)가 잘 들어가도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 하부 경사선부(35)와 상부 경사선부(36)가 교차하는 부분에 원호 등의 곡선으로 둥그스름함을 넣은 하부 구부러짐부(38)를 설치해서 매끄럽게 연속하도록 접속시키는 것이 바람직하다. 이 하부 구부러짐부(38)의 반경(R38)은, 계획만재흘수선(W. L)과 플레어 천판(30)의 최고 위치와의 높이(Ha)의 10& 이상 40%이하, 바람직하게는 10% 이상 30%이하로 한다. 즉 R38max=0.40×Ha, R38min=0.10×Ha로 한다. 이것에 의해, 파도를 이겨내기 좋게된다. 또한, 하부 구부러짐부(38)가 원형이 아닌 경우도, 상기의 반경 R38max의 최대원과 반경 R38min의 최소원과의 사이에 하부 구부러짐부(38)가 잘 들어가도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 2 및 도 4에서 나타내는 선체구조에서는, 도 2의 아래쪽 부분(31), (32)의 하측부(31)가 도 4의 제 1 경사선부(35)를 포함하고, 도 2의 아래쪽 부분(31), (32)의 상측부(32)가 도 4의 상부 경사선부(36)의 하측을 포함하고, 도 2의 위쪽부분(34)이 도 4의 상부 구부러짐부(37)를 포함하도록 형성되어 있지만, 반드시 완전 일치시킬 필요는 없다.

그리고, 이 선수 플레어(3)의 형상에 대해서, 평면시의 형상, 즉, 수평단면형상에서는 아래와 같이 구성한다.

도 5에서 나타내듯이, 선수 플레어(3)의 횡단면(도2)에서 오목한 형상으로 형성된 아래쪽 부분(31), (32)의 하측부(31)의 수평단면형상(h2~h4: 도 5에서는, h3으로 예시)이, 선체의 길이방향(X방향)에 관해서, 평면시에서, 선수수선(F.P)에서부터 선체의 수선간장(Lpp)의 3% 뒤쪽의 제 1 위치(Ps)에서의 선체의 외측위치(Qa31)와 아래쪽 부분(31), (32)의 하측부(31)의 최선단 위치(Pf31)를 연결하는 직선(Lc31)과 길이방향(X방향)이 이루는 각도(δf31)를, 5도 이상 30도 이내, 보다 바람직하게는 10도 이상 25도 이내로 한다.

이것에 의해, 선수 플레어(3)의 하측부(31)의 형상을 가늘어지는 형상으로 하는 것에 의해, 앞쪽에서부터 선수 플레어(3)에 입사한 파도, 특히 비교적 파고가 작은 파도를 이 하측부(31)를 따라서 좌우로 흐르게 하는 것이 가능해서, 파고가 작은 때의 저항 증가량을 작게하는 것이 가능하다.

또한, 도 6에서 나타내듯이, 선수 플레어(3)의 횡단면(도 2)에서 직선상 또는 볼록한 형상으로 형성된 아래쪽 부분(31), (32)의 상측부(32)의 수평단면형상(h5~h7: 도 5에서는, h6으로 예시)이, 선체의 길이방향(X방향)에 관해서, 평면시에서, 선수수선(F. P)에서부터 선체의 수선간장(Lpp)의 3% 뒤쪽의 제 1위치(Ps)에서의 선체의 외측위치(Qa32)와 아래쪽 부분(31), (32)의 상측부(32)의 최선단 위치(Pf32)를 연결하는 직선(Lc32)과 길이방향(X방향)이 이루는 각도(δf32)를, 10도 이상 40도 이내, 보다 바람직하게는 15도 이상 35도 이내로 한다.

이것에 의해, 선수 플레어(3)의 상측부(32)의 형상을 비교적 가늘어지는 형상으로 하는 것에 의해, 앞쪽에서부터 선수 플레어(3)에 입사, 위쪽으로 따라오는 파도, 특히 비교적 파고가 높은 파도를 이 상측부(32)를 따라서 뒤쪽 상측으로 흘러서, 플레어 천판(30)으로 이끄는 것이 가능해서, 비교적 파고가 높은 때에 선수 플레어(3)로의 충격과 파랑중 저항증가를 작게 하는 것이 가능하다.

또한, 도 7에서 나타내듯이, 측면 부분(h8, h9의 뒤쪽 부분)(33)을 포함한 수평단면형상(도 7에서는, h8로 예시)도, 아래쪽 부분(31), (32)과 같은 식으로, 선체의 길이방향(X방향)에 관해서, 평면시에서, 선수수선(F. P.)에서부터 선체의 수선간장(Lpp)의 3% 뒤쪽의 제 1 위치(Ps1)에서의 선체의 외측위치(Qa33)와 측면부분(33)의 최선단 위치(Pf33)를 연결하는 직선(Lc33)과 길이방향(X방향)이 이루는 각도(δf33)를, 20도 이상 40도 이내, 보다 바람직하게는 25도 이상 35도 이내로 한다.

이것에 의해, 선수 플레어(3)의 측면부분(33)의 형상을 적당한 형상으로 하는 것에 의해, 앞쪽에서부터 선수 플레어(3)에 입사한 파도, 특히 비교적 파고가 높은 파도를 이 측면부분(33)을 따라서 위쪽으로 흐르게 하는 것이 가능해서, 파고가 높은 때의 파랑 중 저항증가를 작게 하는 것이 가능하다.

또한, 도 8에서 나타내듯이, 플레어 천판(30) 위에 쳐오른 파도를 측면쪽으로 배제하기 위해서 파도제거 부재(30a)를 플레어 천판(30) 위에 설치하여 구성한다. 이것에 의해, 플레어 천판(30)에 쳐오른 파도가 화물부분에 도달하기 전에, 측면쪽으로 배제가능하기 때문에, 화물이 플레어 천판(30)에 쳐오른 파도에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이 파도제거 부재(30a)의 형상은, 플레어 천판(30) 위를 앞쪽에서부터 흘러오는 물을 옆쪽으로 흐르게 해서 선체측면으로 배출하여, 플레어 천판(30)의 뒤쪽으로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있으면 좋아서, 평면시에서 앞쪽에 볼록한 원호,타원호나 U자형상 등의 곡률(曲律)을 갖는 형상이나, 앞쪽이 뾰족한 V자 형상이나, 횡단적인 일자형 형상 등의 직선형상이나, 이들의 조합 등으로 형성한다. 또한, 플레어 천판(30)에 대해서 위쪽을 전방(前方)경사로 형성해서, 물이 이 파도제거 부재(30a)를 타고넘기 어렵게하는 것이 바람직하다.

상기 구성의 상업용 화물선(1)에 의하면, 입사해서 선수 플레어(3)의 아래쪽에 충돌하는 파도를 선수 플레어(3)의 형상을 따라서 위쪽의 플레어 천판(30)으로 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어(3)로의 파도의 충격을 적게할 수 있어서, 파랑 중 저항증가도 감소하는 것이 가능하다.

특히, 컨테이너선이나 냉동 컨네이터선 등의 수선간장(Lpp)이 100m~250m 정도이고, 방형계수(Cb)가 0.50~0.70 정도의 비교적 마른 선형으로, 프라우드수(Fn)가 0.20~0.35 정도의 고속에서 항행하는 고속선에 있어서, 파장(波長)(λ)이 배의 길이(L)와 거의 같은(λ/L≒1) 파도에 대해서, 파랑 중 저항 증가량(계수 Raw)이 약 5% 정도 감소하여, 그 효과를 보다 더 발휘할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명의 상업용 화물선은, 입사해 오는 선수 플레어의 아래쪽에 충돌하는 파도를 선수 플레어의 형상을 따라서 위쪽으로 이끄는 것이 가능하기 때문에, 선수 플레어로의 파도의 충격을 적게하는 것이 가능해서, 파랑 중 저항증가도 감소하는 것이 가능하기 때문에, 많은 사업용 화물선으로서 이용가능하다.

부호의 설명

1, 1X 상업용 화물선

2 상갑판

3 선수 플레어

8 불워크(Bulwark)

30 플레어 천판

31, 32 아래쪽 부분

33 측면 부분

34 위쪽 부분

35 하부 경사선부

36 상부 경사선부

37 상부 구부러짐부

38 하부 구부러짐부

Ba 횡단면에서의 최대폭

F. P 선수수선

Ha 계획만재흘수선과 플레어 천판의 최고위치 사이의 높이

Lpp 수선간장

Lv1, Lv2 수직선

Lh1 수평선

Pa 제 1 영역의 후단(後端)

Pb 제 2 영역의 후단

Pc 제 2 영역의 전단(前端)

Pf 선수 플레어의 최선단(最先端)

Ps1 제 1 위치

Ps2 제 2 위치

Ra 제 1 영역

Rb 제 2 영역

W. L. 계획만재흘수선

α, β, ｒ,δf31,δf32,δf33 각도

Claims

선체의 길이방향에 관해서, 선수단과 선수수선에서부터 선체의 수선간장의 3% 뒤쪽의 제 1 위치의 사이를 포함한 제 1 영역에 있어서,
선수방향에 수직한 횡단면의 선수 플레어의 위쪽의 형상을, 계획만재흘수선보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해 바깥쪽으로 넓어진 아래쪽 부분과, 그 아래쪽 부분보다 위에서 옆쪽에서부터 위쪽에 걸쳐서 안쪽으로 구부러진 위쪽부분을 갖는 형상으로 형성하고,
측면시의 상기 선수 플레어의 선수 프로파일의 위쪽 형상을, 계획만재흘수선에 떠있을 때에, 계획만재흘수선보다 위에서 아래쪽에서부터 위쪽을 향해 앞쪽 위쪽으로 원형 또는 타원형으로 만곡된 하부 경사선부와, 그 하부 경사선부보다 위쪽에서 위쪽에 걸쳐서 뒤쪽으로 구부러진 상부 구부러짐부를 갖는 형상으로 형성하고,
상기 하부경사선부와 상기 상부 구부러짐부와의 사이에, 계획만재흘수선에 떠있을 때에 수직선에 대해서 위쪽의 뒤쪽방향으로 경사지되 그 경사각이 0도보다 크고 10도 이내의 각도가 되는 상부 경사선부를 설치한 것을 특징으로 하는 상업용 화물선.
제 1항에 있어서,
상기 선수 플레어의 횡단면의 형상을, 선체의 길이 방향에 관해서, 선수수선에서부터 선체의 수선간장의 2% 뒤쪽의 제 2 위치와 상기 제 1위치의 사이를 포함한 제 2 영역에 있어서, 상기 아래쪽 부분과 상기 위쪽부분과의 사이에, 계획만재흘수선에 떠있을 때에 수직선에 대해서 위쪽의 바깥쪽 방향으로의 경사가 플러스 마이너스 5도 이내의 각도가 되는 측면 부분을 설치해서 형성한 것을 특징으로 하는 상업용 화물선.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위쪽부분의 상부에 접속하는 플레어 천판을 상갑판보다 위의 위치에 설치하고, 상기 플레어 천판 위로 쳐오른 파도를 측면쪽으로 배제하는 파도제거부재를 플레어 천판 위에 설치한 것을 특징으로 하는 상업용 화물선.
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