KR20060127871A - 저항력 선박 선체 - Google Patents

저항력 선박 선체 Download PDF

Info

Publication number
KR20060127871A
KR20060127871A KR1020067013899A KR20067013899A KR20060127871A KR 20060127871 A KR20060127871 A KR 20060127871A KR 1020067013899 A KR1020067013899 A KR 1020067013899A KR 20067013899 A KR20067013899 A KR 20067013899A KR 20060127871 A KR20060127871 A KR 20060127871A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hull
cavity
cavities
nosepiece
resistive
Prior art date
Application number
KR1020067013899A
Other languages
English (en)
Inventor
토마스 지 랑
제임스 티 랑
Original Assignee
토마스 지 랑
제임스 티 랑
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토마스 지 랑, 제임스 티 랑 filed Critical 토마스 지 랑
Publication of KR20060127871A publication Critical patent/KR20060127871A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B34/00—Vessels specially adapted for water sports or leisure; Body-supporting devices specially adapted for water sports or leisure
    • B63B34/40—Body-supporting structures dynamically supported by foils under water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Abstract

저항력 선박의 선체는 일반적으로 침수 선수부에 의해 시작되는 측면 에어캐비티(air cavity), 침수 바닥 노우즈피스에 의해 시작되는 바닥 에어캐비티(air cavity), 측면 캐비티의 하부를 폐쇄시키는 침수 선미부, 바닥 캐비티을 폐쇄시키는 침수 바닥 테일피스, 안정화 핀, 및 추진기를 포함한다. 쌍동선의 선체의 가로구조의 바닥은 선수 충격 완화기를 포함한다. 안정화 핀들 내의 선택적 플랩들은 선택적인 모든 가동 커나드 핀들과 함께 제어를 위해 사용된다. 다른 침수 선수부들과 신축판들은 측면 캐비티들이 시작되도록 사용된다. 저항력 선체는 복수의 에어캐비티들(air cavities)을 이용할 수 있다. 새로운 긴 항력 선체는 상부 바닥의 침수 노우즈피스에 의해 시작되고 상부 바닥 테일피스로 폐쇄되는 새로운 상부 바닥 에어캐비티(air cavity)을 포함한다. 다른 설계들은 길이가 축소된 후방 선체의 선수의 전방에서 이격된 길이가 축소된 전방 선체 및 저항력 선체들을 구비하는 하이드로포일 지지 3동선을 포함한다.
저항력 선체,침수 선수부, 에어캐비티, 가스캐비티, 노우즈피스, 측면캐비티, 침수선미부, 침수바닥 테일피스, 안정화 핀, 추진기, 쌍동선, 가동커나드 핀, 신축판, 3동선.

Description

저항력 선박 선체{LOW DRAG SHIP HULL}
본 발명은 유체역학(hydrodynamics) 분야에 적용되는 것으로서 선박의 선체의 마찰 항력을 감소시키는 가스캐비티(gas cavities)의 사용에 관한 것이다.
마찰 항력의 감소는 기본적인 장점을 가진다. 즉, 동력이 절감되고 연료 소비량도 감소된다. 이러한 장점은 선박의 중량을 감소시키며, 나아가 주어진 유효탑재량과 도달거리(range)로 설계된 완전히 침수된 선박과 비교하여 동력과 연료 소비량을 감소시킨다. 반면, 선박의 속도는 같은 배수량, 동력, 유효탑재량과 도달거리에서도 현저히 증가될 수 있다. 유효탑재화물의 배송을 위한 비용과 시간은 항력을 감소시킴으로써 크게 감소된다.
선체 항력을 감소시키기 위해 에어캐비티(air cavities)을 사용하는 과거의 작업은 다른 종류의 표면효과 선박(surface effect ships: SES)을 포함한다. 이러한 선박은 선박의 하부에 설치되어 상기 선박의 중량을 지지하고 마찰 항력을 감소시키는 압축된 공기 포켓(pocket)을 사용한다. SES 선박은 속도를 저속에서 매우 빠른 속도의 범위의 속도로 설계된다. 일부 SES 선박은 가압된(pressurized) 공기 포켓을 포함하도록 바닥면 펜스(fences)와 바닥면 전방 및 후방방벽을 추가한다는 면에서 종래의 선박과 비슷하다. 다른 SES 선박의 선체는 선체 아래에 가압된 공기 포켓을 포함하도록 캐비티을 구비한 쌍동선(catamaran) 선체를 가진다.
항력이 표면효과 선박(SES craft)에 의해 현저히 감소되지만, 상당한 조파항력과 측면 펜스의 항력을 포함하는 다른 항력원과 함께 상당량의 침수된 표면 면적은 남게 된다.
문제는 침수 표면 면적을 최소화하고 항력 감소를 최대화하기 위하여 캐비티을 충분히 이용하도록 수중 표면을 어떻게 설계하는가 이다. 이는 저항력 선박(low drag ship)의 선체를 개선할 필요가 있음이 분명하다.
본 발명의 저항력 선체(low drag hull)는 선체 항력을 현저히 감소시키는 캐비티을 이용한다. 본 발명은 거의 모든 형태와 크기의 선박과 보트에 적용된다. 이러한 장점으로 인하여 연료와 선박 건조 비용을 크게 줄일 수 있으며, 도달거리, 속도, 유효탑재량, 능파성(sea-kindliness), 및 정숙운전을 개선한다. 본 발명은 군사, 기타 정부, 국가, 상업, 및 레저용으로 적용이 가능하다.
캐비티은 침수 표면의 면적을 큰 비율로 감소시키도록 이용된다. 공기 마찰 항력은 물에서의 마찰 항력의 1/500에 불과하다. 선수 근처에서 시작되는 캐비티은 선박의 침수 면적의 약 90%까지 덮을 수 있다. 조파항력 및 다른 종류의 항력들은 잔존하며, 이에는 캐비티을 개시하고 폐쇄하는 침수 표면, 캐비티 항력, 물보라 항력(spray drag), 선체 공기 항력 및 공기 펌프가 저면 캐비티으로 공기를 공급하는데 필요한 상당 공기 펌프 항력이 포함된다. 본 발명은 저항력 선박의 선체이다.
상기 선체는 일반적으로 침수 선수에 의해 시작되는 측면 캐비티, 침수 바닥 노우즈피스(nosepiece)에 의해 시작되는 바닥 캐비티, 상기 측면 캐비티의 하부를 폐쇄하는 침수 선미부, 상기 바닥 캐비티을 폐쇄하는 침수 테일피스(tailpiece), 안정화 핀(stabilizing fin), 커나드 핀(canard fin)과 추진기(propulsor)를 포함한다.
완전 유체 이론에서는 캐비티의 벽은 점성이 없는 고체 벽처럼 작용한다. 그러나, 캐비티을 가지는 선체들은, 캐비티의 형상이 작동 조건에 따라 변하기 때문에 일반적인 선체들에 비하여 설계하기 더 어렵다. 해수면의 존재는 조파항력을 도입하고 캐비티의 형상과 크기를 더 변화시킴으로써 이론을 더 복잡하게 하며, 캐비티의 형상을 더욱 변하게 하는 대양의 파도를 도입한다.
다행스럽게도, 캐비티 이론은 본질적으로 프라우드(Froude) 수(number) 현상이지 레이놀드 수(Reynolds number)(점성) 현상은 아니다. 그러나, 점성은 캐비티과 수류의 관계에 있어서 여전히 중요하다. 캐비티의 물리적 성질은, 측면 캐비티들이 대기압 상태에 있을 때, 그 두께/현길이의 비(chord ratios)가 깊이에 따라 증가하고 속도의 제곱에 따라 감소함을 보여준다. 따라서, 대기압 캐비티들은 깊이에 따라 점점 넓어지므로 정면에서는 삼각형으로 보이는 경향이 있다.
만일 캐비티들이 대기압 상태에 있으면, 선체의 측면들이 부력 또는 양력을 발생시키지않게 되어, 모든 양력(lift)은 선저 압력(bottom pressure)에 의해 공급되어야 한다. 예를 들어, 측면 캐비티들이 정면에서 볼 때 삼각형이고, 선저 양력이 상기 배수량과 같게 되면, 선저 압력은 깊이 압력(depth pressure)의 약 반이 되어야 한다. 이와 달리, 선체의 정면이 사각형이면 상기 선저 압력은 부력과 동일한 양력을 제공하는 깊이 압력이 되어야 한다. 따라서, 선저 압력은 다소의 추가적인 동적 양력이 제공되지 않는 한 깊이 압력의 전부 및 반 사이의 값이 될 것이다. 또한, 캐비티의 물리적 성질은 깊이 압력에 또는 그 이상의 상태에 있는 바닥 캐비티들이 불안정함을 나타낸다.
바닥 캐비티들을 위한 공기 시스템은, 일반적으로 각각의 선체 바닥 내의 하나 또는 그 이상의 공기 주입장치로 이어지는 공기 유동 조절기를 통하여 공기를 공급하는 공기 펌프를 구비하는 하나 또는 그 이상의 시스템을 포함한다. 필요하다면, 선박의 속도 및 다른 변수의 함수로서 공기 유동의 속도 및/또는 압력을 자동적으로 조절하도록 제어수단이 제공된다.
오프-디자인(Off-design) 조건은 설계 조건에서의 속도, 깊이, 및 받음각 및 편요각의 변화량을 포함한다. 이러한 변화량으로 인하여 파도의 효과, 기동, 및 속도의 변화를 파악할 수 있다. 예를 들면, 파도는 유효 깊이, 받음각, 요각, 및 전진속도를 변경한다.
상기 저항력 선체 개념은 단일 선체 또는 다중 선체 설계를 포함하여 매우 다양한 선박 구조물에 적용될 수 있다. 상기 선체의 쌍동선 형태의 교차형 구조물은 선수 충격 완충기를 포함할 수 있다. 상기 안정화 핀 내의 선택적인 플랩들(optional flaps)은 선택적인 모든 가동 커나드 핀 또는 플랩(flaps)을 구비한 커나드 핀들과 함께 상기 선체의 상하 운동, 종 운동, 및 좌우 운동을 제어하도록 사용될 수 있다. 이러한 핀들의 항력은 랭(Lang)에게 특허된 미합중국 특허번호 제6,167, 829호 및 제6,439, 148호에 기재된 캐비티 하이드로포일 항력 저감 기술을 이용하여 감소될 수 있다. 상기 핀들은 단일 선체 및 다중 선체 설계를 포함하는 선체들의 일측 또는 양측에 위치될 수 있다. 안정화 핀들은 저속 선체에는 선택적이며, 커나드 핀들은 모든 선체에 선택적으로 채택될 수 있다. 최소수선 단면(small water plane area)을 가지는 선체의 형상은 파도 내에서 매우 작은 운동을 일으키며(SWATH ships과 유사) 전형적인 선체와 비교할 때 감소된 조파항력을 제공한다.
본 발명의 저항력 선체의 양측에 제공되는 캐비티은, 바람직하기로는, 대기압 상태에 놓인다. 상기와 같은 측면 캐비티은 수면 근처에서 "개방"되고(상기 선박의 후방에서 폐쇄됨), 이와 다른 곳에서는 "폐쇄"된다(상기 선체의 후단부에서 폐쇄됨). 상기 선체상에 형성된 상기 바닥 캐비티은, 바람직하기로는, 폐쇄되며, 가압된 공기를 필요로 한다. 즉, 캐비티의 압력은 전형적으로 깊이 압력보다 작다. 폐쇄된 캐비티들은, 바람직하기로는, 교두 형상의 침수 테일피스으로 끝맺음된다.
복수의 측면 및 바닥면 캐비티들은 오프-디자인 조건들을 위한 및 다른 요인들 중에서도 설계 속도에 도달하기 위한 캐비티의 범위(coverage)를 최대화하도록 사용될 수 있다. 각각의 새로운 캐비티들은 단턱 형상의 침수 단턱 형상의 돌기들 또는 수류를 표면으로부터 분리하는 표면에 형성된 불연속점들에 의해 시작될 수 있다. 즉, 추가적으로, 공기가 캐비티을 형성하도록 유입되어야 하며, 이 경우에는 대기에 노출되는 측면 캐비티들은 제외된다. 다중 단턱들은 설계 캐비티 아래에 놓일 수 있으며, 이때 외측의 수류가 상기 선체와 접촉된다면 오프-디자인 조건 하에서 새로운 캐비티들을 형성한다. 다른 방안 중에서, 복수의 캐비티들이 새로운 캐비티이 시작되는 새로운 단턱을 기계적으로 형성함으로써 필요에 따라 형성될 수 있다.
자동 제어장치는 속도에 도달하고, 속도의 변화, 및 파도 속에서의 방향조정 및 작동을 포함하는 오프-디자인 작동 조건에 대하여 캐비티(cavities)들을 제어하기 위해 필요할 수 있다. 캐비티들은 선박이 파도를 통과하여 운행할 때 항력 저감을 최대화하도록 제어될 수도 있다. 자동 제어 시스템용 센서들은 다양한 위치에 설치되는 압력탭(pressure taps)들 및 캐비티의 길이를 측정하는 수단을 포함할 수 있다. 또한, 선체들은 복원성 및 제어를 위해 방향타(rudders) 또는 선미(stern) 근처의 수평타(fins)를 필요로 한다.
적용되는 대부분의 선박의 형태는 쌍동선 형태가 될 것이다. 일부 선박의 형상은 3동선 형태가 되지만, 다른 선박의 형상은 단일 선체가 될 것이다. 다른 선박의 형상은 4, 5 또는 그 이상의 선체를 포함할 것이다.
항력의 저감은 선박의 성능을 획기적으로 개선한다. 선박의 도달거리, 속도 및 유효탑재량이 정해지고 항력이 감소되면, 추진 및 연료 시스템들의 중량(weight)도 감소된다. 이러한 변화는 선박의 중량을 감소시키고, 나아가 추진 및 연료 시스템들의 중량을 감소시킨다. 연료비는 최종 출력에 비례하여 감소되고, 선박의 비용은 대체적으로 최종 배수량에 비례하여 감소된다.
개방 캐비티(open cavity)과 폐쇄 캐비티(closed cavity) 사이에 차이가 있다. 각각의 캐비티은 침수 노우즈피스 후방에 형성된다. 상기 개방 캐비티은 상기 선박의 후방에서 자연스럽게 폐쇄되는 반면 상기 이상적인 폐쇄 캐비티은 고체 표면 상에서 원활하게 폐쇄된다. 폐쇄 캐비티들에 대한 항력은 표면에 작용하는 추진력에 의해 상쇄되는 반면 개방 캐비티들에 대한 항력은 상쇄되지 않는다.
다른 침수 선수부(wetted bow sections)들은 측면 캐비티들이 시작되도록 사용된다. 쐐기 형상(Wedge-shaped)의 선수부(bow sections)들은 수류(water flow)를 표면으로부터 분리하기 위하여 둔각을 활용한다. 표면의 곡률이 증가시키는 것은 상기 수류를 분리하는 다른 방법이다. 단턱은 수류를 분리할 뿐 아니라 공기가 측면 캐비티으로 유동하는 큰 덕트(duct) 면적을 제공한다. 단턱-노치의 조합은 상기 수류를 분리하고 공기가 유동하는 커다란 덕트 면적까지 제공한다. 볼록 선수면, 오목 선수면 및 평탄 선수는 취사선택할 수 있는 침수 선수의 형상이다. 측면 캐비티 개시기들(initiators)은 바닥 캐비티이 시작되도록 사용될 수 있다. 단턱들은 존재하는 선박의 선체 또는 고속평저선(planing craft)의 측면 또는 바닥에 항력을 감소시키도록 스트립(strip)의 형태로 추가될 수 있음을 알 수 있다.
신축수단(Retractable means) 역시 측면 캐비티들이 시작되도록 사용될 수 있다. 평판은 선수면으로부터 외측으로 경사져서 수류를 상기 선수면으로부터 분리시키고 캐비티을 형성한다. 가로판은 상기 선수면으로부터 외측으로 돌출됨으로써 수류를 분리한다. 침수 노우즈피스는 선수면으로부터 전방으로 미끄러져 수류를 분리하고 캐비티을 형성한다. 움츠러들면, 이러한 세 개의 신축수단 모두는 저속 상태에서 항력을 감소시키기에 적합한 캐비티이 없는 매끄러운 표면을 제공하는 수단의 예가 된다. 이러한 측면 캐비티 개시기(initiators)들은 또한 바닥면 캐비티(bottom cavity)이 시작되도록 사용될 수 있다.
그 입구가 침수 바닥 테일피스에 위치한 물분사(water jet) 추진장치를 구동하는 엔진, 또는 프로펠러를 구비한 유사 선체 엔진부는 대체 추진기의 예이다. 방향타는 상기 프로펠러 뒤에 위치하고 있음을 알 수 있다. 물분사 추진장치 또는 방향타에 의해 선회가 이루어진다.
상기 폐쇄 캐비티 영역 내의 형상은 캐비티의 물리적 성질에 따른다.
캐비티의 물리적 성질 때문에, 상기 선체의 폭(hull beam)은 바닥 근처에서 최대에 근접하는 경향을 보인다. 본 발명의 대부분의 선체의 형상은 현존하는 선체의 형상과 같지는 않다. 일반적으로, 수선면 면적(waterplane area)은 작으므로, 쌍동선 또는 3동선(trimaran) 형태는 선박의 횡동요(roll) 중에도 안정적인 복원성을 제공할 필요가 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 선체 설계는 설계방법 및 프라우드 수에 따라 형상이 현저히 변할 수 있다. 예를 들면, 약 1.0보다 작은 체적 프라우드 수에 대하여 설계된 저속 선체들은 종래의 단일 선체와 비슷할 것이다. 본 발명의 선체의 예외적인 형상들은 대기압 상태의 공기로 채워진 선체의 각각의 측면에 단일의 캐비티을 형성하고자 하는 요구에서 비롯되었다. 각 측면에 형성되는 이러한 단일의 폐쇄 캐비티은 대략 깊이에 따라 캐비티의 두께가 증가될 필요가 있다.
선박의 폭은 선박의 속도가 증가할 때 깊이에 따라 적게 변화된다. 따라서, 고성능 저항력 선체들은 중간 정도의 성능을 가지는 선박의 선체들만큼 바닥에서 넓지 않을 것이다.
단일 선체 및 3동선을 포함하는 다른 선체 구조가 이용된다. 횡동요 속에서의 안정적인 복원성을 위하여, 단일 선체의 형태는 전형적으로 낮은 중력(gravity) 중심 또는 표면에서의 넓은 선박의 폭을 가져야 한다. 상기 3동선 형태는 횡동요 속에서도 필요한 안정적인 복원성을 제공하는 측면 선체에 의존한다. 이러한 측면 선체들은 주선체(main hull)과 동일한 저항력 선체를 이용하지만, 측면 선체들이 큰 체적 프라우드 수(Froude number)에서 작동하기 때문에 형상은 다르게 된다.
저항력 선체는 많은 부분(요소)으로 이루어진 캐비티들을 이용하여 오프-디자인 조건들 하에서 캐비티 범위를 최대화하고, 선박의 폭을 줄이며, 다른 방식으로 도움을 주도록 하며, 하면에서는 전형적으로 침수 표면과 항력이 증가된다. 이러한 세 개의 측면 캐비티들이 이용될 수 있다. 침수 바닥 노우즈피스는 바닥의 캐비티이 시작되게 하고, 침수 바닥의 테일피스은 상기 캐비티을 원활하게 폐쇄한다.
새로운 형태의 저항력 선체는 상부 바닥의 침수 노우즈피스에 의해 시작되고 상부 바닥 테일피스에 의해 폐쇄되는 새로운 상부 바닥 캐비티을 포함한다. 상기 상부 바닥 캐비티 내의 바람직한 압력은 대기압이므로 대기압 상태에 있는 새로운 조합된 캐비티을 형성하기 위하여 측면 캐비티들과 병합될 것이다.
전체적으로 평면형태의 다양한 형상이 가능하다. 바닥의 형상들은 바닥 캐비티, 침수 바닥 노우즈피스, 및 침수 바닥 테일피스을 포함한다. 이러한 형상들 중 일부는 핀을 안정화시킬 필요 없이 종동요(pitch) 시에 동적 복원성을 제공한다. 플랩(flap)들은 종동요, 상하동요, 횡동요 속에서 동적 제어를 제공하도록 상기 선체들의 후방 영역에 위치될 수 있다. 이러한 플랩들은 상부 바닥 캐비티 및 상기 바닥 캐비티을 제어하는 기능을 할 수도 있다.
캐비티들을 포함하는 커나드 및 안정화 핀은 하이드로포일(hydrofoil)의 마찰 항력을 감소시킨다. 이러한 핀의 베이스(base)에 있는 침수 영역은 상기 핀이 선체의 침수 영역에 부착되는 경우 또는 상부 및 하부 핀 캐비티들이 상기 선체의 상부 및 하부 캐비티들과 같은 상대 압력 상태에 있을 때 제거된다. 이러한 핀들은 필요에 따라 완전히 침수될 수 있다.
침수 펜스(fence)는 상기 상부 바닥 캐비티 내의 압력이 대기압보다 높거나 상기 측면 캐비티과 다른 압력 상태에 있는 경우에는 측면 캐비티을 상부 바닥 캐비티으로부터 분리하도록 이용될 수 있다.
대체 설계는 파도 속에의 항력(drag), 중력(weight), 및 운동을 더 감소시키도록 축소된 전방 선체와 축소된 후방 선체로 분할된 상부 선체를 구비한다. 상기 바닥 캐비티과 상기 상부 캐비티 사이의 압력차는 침수된 부분과 그 캐비티들의 양력보다 크거나 같은 동적 양력을 제공한다. 그 결과, 설계 속도에서의 흘수선은 정지 상태의 흘수선보다 상기 선체 상에서 낮게 위치된다. 설계 속도에서의 상기 침수 면적들은 보이지 않게 된다. 상기 선체의 상기 상부 및 하부의 침수 테일피스들은 동적 양력을 허용하는 하이드로포일과 같은 쿠타(Kutta) 조건을 제공하도록 후단(trailing edge)에서 결합된다. 상기 추진기(propulsor)는 침수 프로펠러, 초통기된(superventilated) 프로펠러, 펌프젯(pumpjet), 또는 상기 날개들(blades)의 각 측면에 형성되는 저항력 프로펠러가 될 수 있다.
다른 대체 설계는 저항력 선체를 구비하는 하이드로포일 지원 3동선이다. 하이드로포일은 저항력 하부 선체에 부착된다. 캐비티들을 가지는 저항력 측면 선체들은 횡동요(roll) 속에서 안정적인 복원성을 제공한다. 상기 측면 선체들의 바닥 근처의 선택적인 선단 핀들은 종동요(pitch) 속에서의 동적 복원성을 제공하고, 횡동요(roll) 속에서의 감소를 추가하며, 제어가 가능하다면, 상기 하부 선체에 부착되는 핀들의 복원 및 제어 기능을 증대하거나 대신하도록 상하동요, 종동요 및 횡동요 제어를 가능하게 한다. 상기 바닥 캐비티과 상기 상부 바닥 캐비티 사이의 압력차는 선박의 중량의 일부를 지지한다. 상기 선박의 나머지 중량은 상기 하이드로포일 상의 동적 양력(lift)에 의해 공급된다. 상기 정지상태의 흘수선은 상기 주 저항력 선체 상의 설계 속도 흘수선 위에 놓인다. 이는 필렛(fillets)을 추가함으로써 하부 선체와 부착된 하이드로포일 사이에서 간섭 항력이 전형적으로 감소됨을 알 수 있다. 필렛은 고속 항공기용으로 제안된 소위 "연소형 날개/동체 형상"과 같은 큰 필렛을 포함한다.
저항력 선체(Low drag hulls)들은 또한 작은 체적 프라우드 수에 대하여 설계될 수 있다. 저(low)Fv 선체들은 깊이가 증가함에 따라 측면 캐비티들을 형성하는 매우 많은 단턱을 구비한다. 저Fv 선체의 바람직한 형태는 대기압 상태에 있는 측면 캐비티들을 구비하는 것이다. 침수 노우즈피스는 모든 깊이에 있는 제1캐비티이 시작되게 하고, 침수 테일피스은 상기 측면 캐비티들이 상기 선체에서 먼저 폐쇄되는 곳보다 낮은 깊이에 있는 마지막 측면 캐비티을 폐쇄한다. 이러한 저Fv 선체 형상은 단일 선체들로서 적용이 가능하고, 이에 더하여 다중 선체를 구비하는 선박들에도 적용이 가능하다. 정면의 형상은 변할 수 있다.
측면 캐비티(cavity)의 수는 변할 수 있으며, 많은 캐비티들이 캐비티 폐쇄 손실을 감소시키는 경향이 있으나 침수 면적을 증가시킨다. 단턱은 전방 바닥 캐비티를 폐쇄시키고 후방 바닥 캐비티가 시작되게 한다. 침수 바닥 테일피스은 후방 바닥 캐비티을 폐쇄한다. 바닥 캐비티들의 숫자는 하나 내지 다수로 변할 수 있다. 선체의 단면들, 단턱들 및 캐비티들의 형상 모두는 깊이에 따라 변하게 됨을 유의해야 한다. 단턱의 수와 위치들 및 선체의 형상과 캐비티의 형상들은 다양한 변형이 가능하고 다른 설계 상황에 적합하게 될 수 있다. 이와 달리, 선체 바닥은 필요하다면 침수될 수 있지만 항력은 증가한다.
저항력 선체는 대부분의 Fv 값에 대하여 설계될 수 있음을 알 수 있다. 설계 Fv가 증가할 때에는 적은 수의 펜스들과 단턱들이 필요하게 된다. 압축 공기는 각각의 측면 펜스 아래에 위치되는 각각의 가압측 측면 캐비티로 제어 시스템에 의해 적절한 압력으로 공급되며, 상기 제어 시스템은 압축 공기를 전달하는 수단을 포함하며, 또한 속도, 깊이 및 다른 변수의 함수로서 실행되는 캐비티의 압력 및/또는 공기 유동 속도를 제어하는 수단을 포함할 수 있다.
저항력 선체들은 조파 항력, 특히 조파 항력(wavemaking drag)이 의미가 있는 중간 및 높은 Fv에 대하여 설계되는 선체에 대한 조파항력을 감소시킬 수도 있다. 삼각형의 정면 형상을 가지는 선체들은 조파 항력을 감소시켰다. 그러나, 수직하게 인접한 층들에 있는 측면 캐비티의 크기(sizes)와 형상(shapes)의 차이를 도입함으로써 조파 항력은 이러한 선체들과 다른 저항력 선체들에서 더 감소될 수 있다. 하나의 공기층에서 발생된 파도가 인접한 공기층에 의해 발생된 파도와 상호작용한다면 조파 항력은 각각의 일군의 파도가 다른 군의 파도를 상쇄시키려는 방식으로 감소된다. 모형 실험은 이러한 상세한 형상을 개발하기 위하여 이용될 수 있다. 설계 프라우드 수, 선체 길이, 흘수(draft), 및 정면 프로파일 등의 어떤 변화도 조파 항력을 최소화하는 다른 형상을 야기할 것이다.
캐비티 펜스들 또는 단턱들에 의하여 고립될 때마다, 상기 캐비티로 유입되는 공기 유동의 속도를 제어함으로써 한정된 한도까지 캐비티의 길이를 제어하는 것은 가능하다. 또한 제어 시스템은 전체 공기 시스템과 이와 연결된 덕트들, 배선 및 자동 및 수동 제어장치를 포함하며 이에 더하여 관련된 센서들과 제어가능한 익(surfaces)들을 포함하는 선박 운동을 제어하는데 필요한 시스템들을 포함하도록 정의됨을 알 수 있다. 마지막으로, 본 발명에서 기술한 다양한 저항력 선체들의 대부분은 범선들, 서핑보드들, 카약들, 및 여타의 것들 중에서도 견인선과 같은 엔진 없이 추진되는 선박에 대하여도 사용될 수 있음을 알아야 한다.
저항력 하이드로포일(low drag hydrofoil)은 중력(gravity)중심 근처에 위치되어 상기 선박의 중량을 지지하는데 도움이 될 수 있다. 상기 하이드로포일은 전후방으로 선택적으로 이동가능하여 세로방향 중심의 중력 변화를 조절한다.
세 개의 저항력 선체들을 구비하는 하이드로포일 지원 3동선 선박은 본 발명의 대체 설계이기도 하다. 상기 하이드로포일은 저항력 하부 선체에 부착되며 이는 저항력 중심 선체에 의해 지지된다. 저항력 측면 선체들은 횡동요(roll) 속에서 안정적인 복원성을 제공한다. 상기 측면 선체들 상의 선택적인 저항력 선단 핀들은 종동요(pitch) 속에서의 동적 복원성을 제공하고, 횡동요 속에서의 감소를 추가하며, 제어가 가능하다면, 상기 하부 선체에 부착되는 핀들의 복원 및 제어 기능을 증대하거나 대신하도록 상하동요, 종동요 및 횡동요 제어가 가능하게 한다. 상기 바닥 캐비티와 상기 상부 바닥 캐비티 사이의 하부 선체에 작용하는 압력차는 상기 하이드로포일으로부터 발생되는 동적 양력과 함께 선박의 중량을 지지한다. 추진기 날개들을 포함하는 모든 수중 요소들은, 바람직하기는, 각각의 측면에 형성되는 공기 캐비티들을 구비하는 저항력 형상들임을 알 수 있다.
저항력 선박들은 해양에 함께 정박되어 부양식 작업대를 형성할 수 있다. 예를 들면, 개별적인 선박들은 설계 속도로 운항하여 함께 정박하여 임시 기지 또는 임시 부양식 비행장을 형성할 수 있다.
수상 비행기 및 해면효과익선(WIG선)은 수면에서 이착륙 또는 수면과 접촉하여 고속으로 작동하기 위한 이러한 저항력 선체들을 활용할 수 있다. 이의 하부 수선면은 종래의 활주면들보다 파도 속에서 부드러운 승선감을 제공한다. 또한, 상기 선체들은 고속에서 작동될 수 있도록 유선형으로 될 수 있으며, 본 명세서의 다른 곳에서 언급한 바와 같이, 고속 작동을 위한 개방된 측면 캐비티들을 형성하는 증가된 표면 곡률 또는 단턱을 구비할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들은 항력을 추가적으로 감소시키기 위해 이용될 수 있다.
저항력 선박들의 상기 하부 선체들과 유사한 저항력 잠수함, 또는 다른 종류의 수중 선박들은 다른 실시예이다. 상기 잠수함은 항력 저감을 위해 각각의 측면에 형성되는 캐비티들을 활용할 수 있을 것이다. 압축가스 공급 시스템은 가스를 저압 상태로 상부 캐비티로 공급하고 고압 상태로 하부 캐비티로 가스를 공급하는 덕트를 포함한다. 가스 출구는 상기 노우즈피스들의 후방에 위치되거나 상기 노우즈피스들 내부에 결합될 수 있다. 상기 두 개의 캐비티들 사이의 상대적으로 일정한 압력차는 상기 잠수함의 중량을 지지하는데 필요하다. 동적 양력은 작은 압력차이를 조절하는데 이용될 수 있다. 상기 감소된 항력과 가스 슈라우드(gas shrouding)는 퍼져나가는 소음을 현저히 감소시킨다.
내부 선체들과 선체 여압장치의 수를 포함하는 매우 다양한 설계상의 변형이 가능하다. 해치는 상기 내부 선체들 사이에 입구를 형성한다. 상기 상부 캐비티과 같은 캐비티 압력을 가지는 각각의 측면에 형성되는 폐쇄 캐비티을 구비하는 사령탑이 바람직하지만, 다른 압력이 필요하다면 상기 상부 선체 캐비티로부터 상기 사령탑 캐비티들을 분리하도록 펜스가 사용될 수 있으며, 상기 사령탑을 제거하는 것을 포함하는 다양한 변형이 가능하다. 날개에 형성되는 폐쇄 캐비티들을 가지는 프로펠러가 바람직한 추진장치이지만 침수 프로펠러들 또는 물 분사 추진장치 또는 펌프제트를 포함하는 다른 추진기들도 사용될 수 있다. 수직 안정장치 또는 폐쇄 캐비티를 가지는 경사진 수직 안정장치들은, 바람직하기는, 인접한 상부 캐비티과 같은 캐비티 압력을 가진다. 그러나, 다른 압력이 필요한 경우에는 펜스들이 사용될 수 있다. 제어장치는 플랩으로서 작용하는 조절가능한 침수 선체 테일피스에 의해 제공되며, 모든 이동가능한 안정장치를 포함하는 다른 제어 수단들도 가능하다. 다양한 종류의 가스원들이 상기 공동들에게 가스를 공급하기 위해 사용될 수 있다.
캐비티의 형상과 압력은 항해, 잠수, 상승할 때, 또는 큰 파도 속에서 표면 근처에서 작동할 때 변할 것이다. 이러한 변화들은 항력과 관련된 증가, 다중 캐비티들 또는 캐비티 제어에 대하여 허용될 수 있으며, l다른 개념들이 항력을 감소시키기 위해 이용될 수 있다.
음파탐지장치는 노우즈피스와 테일피스에 결합될 수 있다. 대형 음파탐지장치의 개구는 성능을 향상시킨다. 상기 노우즈피스들에서의 층류 영역 내에 위치되면 감소된 항력 특성에 부가하여 성능이 더욱 개선된다.
이러한 잠수함 발명의 특유의 특징은 잠수함의 속도를 깊이의 제곱근에 근접하게 변화시킴으로써 캐비티의 형상이 깊이와 속도에 무관하게 거의 일정하게 유지될 수 있다는 것이다. 보통, 캐비티들은 증가된 속도나 감소된 깊이에 따라 길어지거나 감속된 속도나 증가된 깊이에 따라 짧아진다. 이러한 잠수함 발명에서, 상기 캐비티의 형상들과 기저 선체의 형상들은 상기 설계 캐비티들에 따라 다른 속도와 깊이에서 작동시 사용하기 위한 기초로서 주어진 설계 속도와 깊이에 대하여 개발된다. 이러한 잠수함 발명의 프로파일은 캐비티들이 없는 완전히 침수된 조건에서도 많은 장점을 가진다. 바람직한 형태는 완전히 침수된 상태에서 작동할 때에 항력과 퍼져나가는 소음을 최소화하기 위한 신축성 단턱들을 포함한다.
본 발명의 저항력 선체들의 기본적인 기술적 목적은 공기로 덮인 면적을 최대화함으로써 그리고 캐비티들이 원활하게 시작되고 폐쇄되게 함으로써 항력을 최소화하는 것이다. 본 발명의 제2목적은 오프-디자인 조건하에서 캐비티 면적 손실을 최소화하고 파도 속에서의 조파항력 및 선박 운동을 최소화하는 것이다.
계산 결과는 개방 캐비티들이 수면에서 및 그 근처에서 최소한의 항력을 제공하고, 폐쇄 캐비티들은 소정의 깊이 아래에서 최소한의 항력을 제공함을 나타낸다. 교차 깊이는 설계 조건에 따른다. 측면 캐비티들은 대기압 상태에 있는 것이 바람직하다. 항력 감소를 더욱 최대화하기 위해서, 선체들의 상기 바닥면들은 폐쇄 캐비티들로 덮이는 것이 바람직하다. 이상적으로는, 상기 저항력 선체들의 침수 부분만이 캐비티들을 생성하는 노우즈피스, 상기 폐쇄 캐비티들을 폐쇄하는 테일피스, 및 측면 캐비티들을 바닥 캐비티들로부터 분리시키는 작은 침수 영역이 된다. 추가적인 침수 영역들은 추진기 및 선박의 복원성 및 제어표면들을 위해 필요하게 될 것이다.
항력 선체의 형상의 설계는 프라우드 수에 따라 변하며, 가능한 낮은 Fv설계들을 제외하는 것이 가능하며, 선체는 길고 가늘게 되는 경향이 있다. 따라서, 안정적인 횡동요 복원성을 달성하기 위해서는, 대부분 쌍동선 또는 3동선이 되는 경향이 있다.
본 발명의 상기 저항력 선체들의 수평방향의 단면들은 깊이에 따라 변하는 경향이 있다. 저항력 선체들의 측면 형상은 통상의 선박과 비슷하다. 전형적으로 선체의 흘수(draft)는 주어진 배수량에 대하여 길이에 따라 감소된다.
본 발명의 목적 및 특징들은 상기의 설명 및 뒤따르는 본 발명의 상세한 설명과 함께 다음의 첨부된 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 침수 전방부에 의해 시작되는 측면 캐비티와, 침수 바닥 노우즈피스에 의해 시작되는 바닥 캐비티, 상기 측면 캐비티의 하부를 폐쇄시키는 침수 선미부, 상기 바닥 캐비티을 폐쇄시키는 침수 바닥 테일피스, 안정화 핀, 커나드 핀, 및 추진기를 나타내는 저항력 선박의 선체의 측면도이다.
도 2는 바닥 충격 완화장치를 포함하는 두 개의 저항력 선체를 나타내는 쌍동선 선박의 저면도를 나타낸다.
도 3은 선박과 저항력 선체들의 정면도를 나타낸다.
도 4A는 개방 캐비티와 폐쇄 캐비티의 차이점을 나타내는 도면이다.
도 4B 내지 4D는 캐비티들의 시작 및 폐쇄에 도움이 되는 에어 펌프, 공기 흡입 장치, 및 홈들의 사용상태를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 5f는 측면 캐비티들이 시작되는 다른 침수 선미 수평 단면들의 예를 보여 주는 도면이다.
도 5g 내지 5h는 바닥 또는 측면을 따라 위치되는 단턱용 단면들의 예를 보여 주는 도면이다.
도 5i는 캐비티들이 시작되는 현존하는 선체들의 바닥 또는 측면에 부착될 수 있는 스트립을 보여 주는 도면이다.
도 6a 내지 6j는 선수 및 측면 또는 바닥면에서 공동들을 형성하기 위한 신축수단의 예를 보여 주는 도면이다.
도 7A 및 7B는 다른 추진 시스템들을 보여 주는 도면이다.
도 8A의 a 내지 c는 중간, 적당히 높은, 그리고 높은 체적 프라우드 수에 대하여 각각 설계된 측면 캐비티들을 구비한 수중 선체들의 개략적인 정면도들이다.
도 8B는 도 8A의 b의 것과 유사하지만 최소 선폭 근처에 위치되어 상부 개방 캐비티을 하부 폐쇄 캐비티로부터 분리시키는 새로운 침수 수평 펜스를 구비하는 저항력 선체의 개략적인 정면도이다.
도 8C는 펜스(81)가 하강되어 큰 파도 속에서의 펜스의 성능을 개선하고 제2펜스를 구비하는 곳의 개략적인 정면도이다.
도 9A 내지 9E는 다른 종류의 저항력 선체의 적용예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 저항력 선체의 변형예로서, 오프-디자인 조건 하에서 양호한 공동의 범위를 보유하는데 도움이 되고 전체 선체의 선폭(beam)을 줄이는 복수의 측면 캐비티을 가지도록 설계되는 저항력 선체를 나타내는 도면이다.
도 11의 a 내지 d는 선체(10A)의 수평 단면들을 보여 주는 도면이고, 도 11의 e는 상기 선체의 저면도이다.
도 12A는 도 11의 선체의 반단면도(c)의 사본을 포함하며, 속도, 깊이 및 노우즈피스 각도의 변화로 인하여 야기되는 새로운 캐비티들을 추가적으로 보여 주는 도면이다.
도 12B는 복수의 캐비티들, 노우즈피스 및 단턱 각도 변화를 이용함으로써 바닥 캐비티들을 최대화하고 오프-디자인 조건에서 캐비티의 범위를 최대화하는 유사한 방법을 설명하는 도면이다.
도 13A 내지 13C는 새로운 폐쇄 상부 바닥 캐비티을 앞에서 설명한 저항력 선체들에 추가하는 본 발명에 따른 새로운 저항력 선체들의 각각의 정면도, 측면도 및 저면도이다.
도 14a 내지 14f는 도 11 내지 13에 도시된 형태의 저항력 선체용 대체 평판 바닥 형상을 나타내는 도면이다.
도 15는 하이드로포일의 마찰항력을 감소시키는 핀들의 각 측면에 형성되는 캐비티을 포함하는 저항력 커나드 및 저항력 안정화 핀을 나타내는 평면도이다.
도 16a 및 16b는 상부 바닥 캐비티 및 바닥 캐비티을 가지는 대체 저항력 선체들의 정면도이다.
도 17은 후방 저항력 선체의 전방에 이격된 전방 저항력 선체 속으로 상부 선체를 분리함으로써 상부 바닥 캐비티을 가지는 이전의 선체들과 다른 새로운 저항력 선체의 측면도이다.
도 18A 및 18B는 각각 저체적 프라우드 수(Fv)에 대하여 설계된 저항력 선체의 측면도 및 정면도이다.
도 18B는 중간 그리고 높은 Fv에 대하여 설계된 저항력 선체들보다 종래의 선박 선체에 더 많이 유사한 저 Fv 선체의 정면도이다.
도 19는 도 18A에 도시된 깊이(a 내지 f)에 대응하는 수평 단면들(a 내지 f)을 보여 주는 도면이다.
도 19f는 저면도를 더 포함한다.
도 20A에서 단면도들(a 및 b)은 이전에 도시된 것을 확대하는 다른 바닥 공동의 선택사항을 보여 주는 저항력 선체들의 저면도들이다.
도 20B는 항력을 감소시키기 위하여 펜스와 단턱이 종래의 활주선(planining hull)에 부가될 수 있는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 21은 선체 및 캐비티의 형상이 도 18A에 도시된 것과 동일하게 되는 곳의 상부의 깊이(d)에서 시작되는 수평 펜스를 포함하는 새로운 저항력 선체의 측면도이다.
도 22A 및 22B는 각각 깊이(d- 및 z+)에서의 수평 단면들을 나타내는 도면이다.
도 22C는 전형적인 단턱의 확대 단면도이다.
도 23은 조파항력을 감소시키는 다른 새로운 저항력 선체로서 조파항력이 의미를 가지는 중간 Fv에서 높은 Fv에 대하여 설계되는 선체에 대부분 적용가능한 선체를 보여 주는 도면이다.
도 24a 내지 24c는 도 23에서 도시된 깊이(A, B, C)에 대응하여 취한 단면도들(a 내지 c)을 포함하는 도면이다.
도 24d는 상기 선체가 깊이(C)까지 이르는 것을 보여 주는 선체의 저면도 이다.
도 25는 조파항력을 감소시키는 다른 방법을 설명하기 위한 새로운 저항력 선체를 보여 주는 도면이다.
도 26에서, 단면도들(a 및 b)은 조파항력을 최소화하기 위해 설계되는 도 25의 깊이 B와 C에 대응하는 각각의 단면을 보여 주는 도면이다.
도 27은 조파항력을 감소시키는 다른 장치를 보여 주는 도면이다.
도 28A 및 28B는 넓은 캐비티을 개방하기 위하여, 필요하다면, 단면에서 통상의 것보다 크고 긴 노우즈피스나 단턱을 사용함으로써 측면 캐비티들을 확대할 수 있는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 29는 선박의 중량을 지지하도록 중력중심 근처에 위치되는 저항력 하이드로포일을 구비하는 도 1에 도시된 선체의 저면도이다.
도 30A 내지 30C는 각각 세 개의 저항력 선체들이 구비된 하이드로포일 보조 3동선 선박의 측면도, 저면도, 및 정면도이다.
도 31A 및 31B는 도 30C에 도시된 것과 유사한 저항력 3동선의 다른 형태의 정면도이다.
도 31B는 연소형 익선/하부 선체 형상을 추가적으로 보여 주는 도면이다.
도 32A 내지 32C는 각각 하이드로포일 보트의 측면도, 정면도, 및 저면도이다.
도 33A 및 33B는 부양식 작업대를 형성하기 위하여 해양에서 저항력 선박들이 함께 정박되는 방법을 보여 주는 도면이다.
도 34A, 34B, 및 34C는 도 13, 16, 및 17에 도시된 저항력 선박들의 저항력 선체들과 유사하며, 항력 감소를 위해 각 측면에 형성된 캐비티들을 이용하는 저항력 잠수함의 평면도, 후면도, 및 측면도이다.
도 34D는 노우즈피스 및 테일피스에 결합될 수 있는 음파탐지장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 35 및 36은 작동, 착륙 또는 이륙할 때 파도 속에서의 항력 및 운동을 감소시키도록 저항력 선체들이 해면효과익선(WIG) 및 수상비행기용으로 사용될 수 있는 방법을 보여 주는 도면이다.
일반적으로 저항력 선박의 선체는 침수 전방부에 의해 시작되는 측면 캐비티, 침수 바닥 노우즈피스에 의해 시작되는 바닥 캐비티, 상기 측면 캐비티의 하부 를 폐쇄하는 침수 선미부, 상기 바닥 캐비티을 폐쇄하는 침수 바닥 테일피스, 안정화 핀, 커나드 핀, 및 추진기를 포함한다. 쌍동선의 교차형 구조물은 전방 충격완화기를 포함한다. 상기 안정화 핀들 내의 선택적인 플랩들은 선택적인 모든 가동 커나드 핀들 또는 플랩을 구비하는 커나드 핀들과 함께 제어를 위해 사용된다. 다른 침수 전방부들과 신축성 수단은 측면 캐비티들이 시작되도록 이용된다. 저항력 선체는 오프-디자인 조건 하에서 캐비티의 범위를 최대화하고, 선폭(beam)을 감소시키고, 다른 방식으로 도움이 되도록 복수의 캐비티을 이용한다. 새로운 저항력 선체는 상부 바닥 침수 노우즈피스에 의해 시작되고 상부 바닥 테일피스에 의해 폐쇄되는 새로운 상부 바닥 캐비티을 포함한다. 다른 설계는 항력, 중량 및 파도 속에서의 운동을 더욱 감소시키도록 길이가 축소된 후방 선체의 앞에 이격된 새로운 축소된 전방 선체를 구비한다. 또 다른 설계는 저항력 선체들을 구비하는 하이드로포일 지원 3동선이다.
도 1은 정지 상태에서의 흘수선(11)과 설계 속도에서의 흘수선(12)을 나타내는 본 발명의 저항력 선체(10)를 구비하는 단일 선체 선박(1)의 측면도이다. 항력 감소 측면 에어캐비티(14)는 침수 전방부(16)에 의해 시작된다. 항력 감소 바닥 에어캐비티(18)는 바닥(21)위에 침수바닥 노우즈피스(20)에 의해 시작된다. 침수 선미(船尾)부(22)는 깊이(23)보다 낮은 측면 캐비티(14)을 폐쇄시킨다. 침수 바닥 테일피스(24)은 상기 바닥 캐비티(18)을 폐쇄한다. 안정화 핀(26), 커나드 핀(28), 및 추진기(30)는 선체(10)에 장착된다.
제어시스템(31)은 바닥 캐비티들(18)에 가압된 공기를 공급하고, 바닥 공기 유동속도, 핀, 또는 플랩 각도, 선박 속도, 깊이, 선회 속도, 및 다른 기능들을 조절할 때 필요한 수동 또는 자동 제어장치를 포함한다. 측면 캐비티들(14)은 단순화를 위해 그리고 캐비티의 형상에 대한 파도의 효과를 최소화하기 위해 대기로부터 바로 배기된다. 선택적으로 대기압 상태의 추가적인 공기가 상기 측면 캐비티들을 형성하고 유지하는데 도움이 되는 상기 전방부 후방으로 주입될 수 있다. 측면 캐비티들이 대기압 상태에 있을 때, 선체의 양력은 상기 선체의 바닥 영역 상의 압력에 의해서만이 제공됨을 알 수 있다. 또한, 캐비티가 형성될 때 전체적인 선체 및 공동의 배수량이 증가됨을 알 수 있다. 바람직하기로는, 바닥의 양력은 상기 선체 및 캐비티의 배수량과 거의 같다. 따라서, 정지 상태의 흘수선(11)은 항해 중일 때 설계 흘수선(12)보다 상기 선체 상에서 다소 높을 것이다.
선택적인 설계 항목들은 낮은 프라우드 수에서는 필요하지 않은 안정화 핀들(26)을 포함한다. 또한, 이러한 핀들은 선박의 상하동요, 종동요, 및 횡동요를 제어할 수 있도록 선택적으로 제어될 수 있다. 커나드 핀들은 선택적이지만 운동 감소에서 도움이 되고, 상하동요, 종동요, 및 횡동요를 제어한다. 바닥 캐비티들의 수는, 상기 침수 바닥의 경우에 대하여, 영(zero)에서 수많은 복수까지 변경될 수 있다. 앞에 있는 캐비티들을 폐쇄하며 다음의 캐비티을 개방하는 선택적인 바닥 단턱들(33)은 하나 이상의 바닥 캐비티가 필요할 때 이용된다. 동일하게 참조부호 13으로 도시된 별도의 밸러스트와 연료탱크는 선박의 종 및 횡적 중력 중심과 선박의 중량 및 운행을 선택적으로 제어한다. 또한, 선택적인 것은 제어시스템(31)의 자동화이다.
도 2는 전방 충격 완화기(32)를 포함하는 두 개의 저항력 선체들(10)을 도시하는 쌍동선(2)의 저면도이다. 상기 안정화 핀들(26) 내의 선택적인 플랩들(34)은 선택적인 모든 가동 커나드 핀들(28) 또는 상기 커나드 핀들 내의 플랩들과 함께 상기 선체의 상하 동요, 종동요 및 회동요를 제어하는 데 사용될 수 있다. 랭(Lang)의 미합중국 특허 제6,167,829호 및 제6,439,148호에 개시된 바와 같이, 공기 캐비티을 이용함으로써 핀의 항력을 감소시킨다. 상기 핀들(26, 28)은 각각의 쌍동선 선체(10)의 일측 또는 양측에 위치될 수 있다.
도 3은 선박(2) 및 저항력 선체들(10)의 정면도이다. 상기 소수선면적(small waterplane area)은 랭(Lang)의 미합중국 특허 제3,623,444호, 제3,730,123호, 제3,830,178호, 제3,842,772호, 제3,866,557호, 제3,897,744호, 제4,440,103호, 및 제4,944,238호에 기재된 소수선면적 쌍동선(SWASH)과 유사함을 주의해야 한다. 소수선면적을 가지는 선체들의 형상은 전형적인 선체들과 비교하여 파도 속에서 작은 운동을 일으킨다. 폐쇄 캐비티들의 형상은 대기압으로 채워진 2-d 캐비티의 두께-현길이(chord)의 비가 깊이가 따라 증가되는 캐비티의 물리적 성질에 의해 결정된다. 따라서, 폐쇄 캐비티 영역에 있는 측면 캐비티(14)은 정면에서 볼 때 삼각형으로 보인다. 도 2에 도시된 침수 영역들(20, 24)은 바닥 캐비티들(18)로부터 측면 캐비티들을 분리한다. 필요하다면 수평 펜스(fences)(17)들이 이러한 캐비티들을 보다 잘 고립시키기 위하여 사용된다.
바닥 캐비티(18)는 도 3에 도시된 수평 노우즈피스(20)에 의해 형성된다. 따라서, 바닥 캐비티부들은 측면 캐비티부에 대하여 직각으로 놓이는 경향이 있다. 바닥 공동(18)에서의 수직방향의 두께-현길이의 비는 어떤 길이방향 단면에서도 같게 되는 경향이 있으며 캐비티의 압력이 깊이 압력에 접근함에 따라 감소된다. 바람직하기는, 바닥 캐비티의 압력은 깊이 압력보다 작도록 설계되며, 그렇지 않으면, 바닥 캐비티들은 불안정하게 될 수 있으며, 일반적으로 바닥 캐비티들을 수용하기 위한 측면판들이 필요로 한다. 상기 선체(10)의 정면부가, 도 3에 도시된 바와 같이, 삼각형이면, 상기 바닥 압력은 바닥 깊이 압력보다 중간 깊이 압력에 가까워야 한다. 이와 달리, 정면부가 사각형이면, 바닥 압력은 바닥 깊이 압력에 가깝게 되어야 한다.
도 4A는 개방 캐비티(35)과 폐쇄 캐비티(36) 사이의 차이점을 나타내는 도면이다. 각각의 캐비티는 침수 노우즈피스(38)의 후방에 형성된다. 상기 개방 캐비티(35)는 수중표면의 후방을 폐쇄하고, 반면에 상기 폐쇄 캐비티(36)은 수중 표면(40) 상에서 자연스럽게 폐쇄된다. 항력(D)은 표면(40)에 작용한 추력(T)에 의해 폐쇄 캐비티들(36)에 대하여 이론상 상쇄될 수 있는 반면, 개방 캐비티들(34)에 대한 항력(D)은 상쇄되지 않는다. 그러나, 얕은 깊이에서, 개방 캐비티들(35)은 폐쇄 캐비티(36)보다 작은 항력을 가질 수 있다. 결과적으로, 도 1에 도시된 측면 캐비티(14)는 상기 표면 근처에서 개방되고, 도 1에 도시된 흘수선(water line)(12) 아래의 짧은 거리(23)에서 시작되는 침수 선미부(22)에 의해 폐쇄된다.
도 4B는 노우즈피스 또는 단턱(step) 후방에 형성되는 측면 캐비티이나 바닥 캐비티 속으로 추가적인 공기를 펌핑하는 공기 펌프(39)를 사용하여 캐비티의 배기가 증가될 수 있는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일반적으로, 측면 캐비티들은 대기로부터 자연스럽게 배기되지만, 때로는 추가적인 공기가 필요할 수도 있다. 가압 상태에 있는 측면 캐비티들 및 바닥 캐비티들은 항상 공기 펌프를 필요로 한다.
도 4C는 테일피스나 적은 에너지 손실을 가지는 단턱에 있는 캐비티를 흡입장치가 어떻게 폐쇄하는데 도움이 되는지를 설명하기 위한 도면이다. 흡입펌프(41)는 캐비티(14)의 단부(end)로부터 공기와 물을 제거한다. 물분리장치(42)는 물을 분리하고 다시 사용하기 위해 공기 펌프(39)에 덕트로 연결되며, 이는 가압 상태에 있는 캐비티들을 채우기 위한 에너지를 절약하는 선택적인 방법이다.
도 4D는 선체(47)에 부착되어 테일피스(22)나 단턱에 있는 것과 같은 적은 에너지 손실을 가지는 폐쇄 캐비티(14)이 더욱 원활하게 종결되는데 도움이 되는 길이 방향의 선체 마루들(ridges)(43)의 사용상태를 나타내는 도면이다. 상기 선체 마루는 측면도에서 도시되며, 정면도에서 상기 마루들은 일련의 V자 형상으로 보일 것이다. 상기 마루들은 측면 캐비티(14)을 전개시킴으로써 시작된다. 상기 캐비티이 진행되면, 먼저 상기 마루들의 외측단과 접촉된다. 캐비티의 폐쇄가 진행되면, 상기 캐비티은 상기 마루들 상에서 완전히 폐쇄될 때까지 더 많은 상기 마루들과 접촉한다. 상기 마루들이 더 커지거나 캐비티의 폐쇄 지점의 전방으로 모이는 캐비티의 스플래시(splash)을 포함하는 경향이 있기 때문에 에너지는 절약된다.
도 5a 내지 5f는 측면 캐비티들이 시작되는 다른 침수 전방 수평 단면들(16)의 예를 보여 주는 도면이다. 도 5a에 도시된 쐐기 형상(Wedge-shaped)의 아치형의전방부(bow section)(42)는 수류(water flow)를 표면으로부터 분리하기 위해 둔각(44)을 이용한다. 도 5b에 도시된 표면 곡률(46)을 증가시키는 것은 상기 수류를 분리하는 다른 방법이다. 도 5c에 도시된 단턱(48)은 상기 수류를 분리하는데 이용되고 측면 캐비티 속으로 흐르는 공기를 위한 큰 덕트 면적(49)을 제공한다. 도 5d에 도시된 단턱(step)과 노치(notch)의 조합(50)은 상기 수류를 분리하고 공기(air)용으로 균일하고 큰 덕트 면적을 제공한다. 도 5d 내지 도 5f에 도시된 볼록한 전방(아치형) 표면(52), 오목한 전방(아치형) 표면(54), 및 평평한 전방부(55)는 사용될 수 있는 넓은 범위의 전방부(bow)의 곡률(curvature)과 형상의 넓은 범위를 나타낸다. 도 5g 및 도 5h는 캐비티(cavity)가 시작되게 하는 평평하거나 유선형의 표면(streamlined surface)(53)에 부착될 수 있는 단턱들(56)의 예를 나타낸다. 도 5i는 캐비티가 시작되는 저항력 선체의 수중면, 또는 존재하는 선박의 선체나 고속 평저선에 부착될 수 있어 항력을 감소시키는 캐비티을 형성하는 스트립(strip)t을 나타낸다.
도 6a 내지 6f는 전방(bow) 및 측면 또는 바닥면에서 캐비티들을 형성하기 위한 신축자재수단의 예를 보여 주는 도면들이다. 도 6a 및 6d는 가로판(58)이 표면(59)으로부터 외측으로 이동하여 수류를 분리하고 캐비티(45)을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 6b 및 6e는 유연판(flexible plate)(62)이나 강체판(rigid plate)(63)이 엑추에이터(64)의 길이를 연장하는 등의 방법으로 상기 수류를 분리하고 캐비티을 형성하도록 외측으로 경사질 수 있는 방법을 나타낸다. 도 6c 및 6f는 동체로부터 전방으로 활주(slides)하여 상기 수류를 분리하고 캐비티을 형성하는 침수표면(66)을 나타낸다. 수축될 때, 이러한 신축자재수단들 각각은 저속에서 바람직한 매끈한 표면을 제공한다. 도 6g 내지 6j는 힌지(hinge)로 연결된 평 판(65)이 표면으로부터 외측으로 이동되어 캐비티을 형성할 수 있는 방법을 나타낸다. 단면도인 도 6g에서, 상기 평판은 수압에 대항하여 전방(forward)으로 이동된다. 도 6h는 스프링을 포함하는 여러 수단에 의해 조절될 수 있는 평판(65)을 수압을 이용하여 이동시킬 수 있는 방법을 나타낸다. 도 6i는 튜브(67)를 팽창시킴으로써 상기 평판이 외측으로 이동될 수 있는 방법을 나타낸다. 도 6j는 바(bar)(69)가 평판(65)을 외측으로 편향시키도록 유선형부재(71)로부터 전방으로 이동될 수 있는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6k는 만곡된 가로판(65)이 유동 속을 향하여 외측으로 회전될 수 있어 캐비티가 시작되게 하고 제어하는 방법을 나타낸다.
도 7A 및 7B는 다른 추진 시스템들을 보여 주는 도면이다. 도 7A는 입구(72)가 침수 바닥 테일피스(24)에 위치되는 엔진(70)이 조향이 가능한 물분사(water jet) 추진장치(74)를 구동하는 저항력 선체(10)의 후방 내측부를 나타낸다. 상기 입구(72)는 침수 측면 테일피스(22)에 동일하게 적절하게 위치될 수 있다. 도 7B는 날개가 침수되거나, 극도로 배기되거나, 또는 일측 또는 양측에 폐쇄 캐비티들이 마련되는 프로펠러(76)를 엔진(70)이 구동하는 다른 시스템을 나타낸다. 방향타(Rudder)(78)는 상기 프로펠러 후방에 위치된다. 해칭된 영역(hatched area)은 침수 선미부(wetted stern section)(22)의 포개져 있는 외측도면이다. 상기 물분사 추진장치(74) 또는 상기 방향타(78)에 의해 조향이 이루어진다.
도 8A의 단면 a 내지 c는 Fv=V/(g*Vol1 /3)1/2(여기서, V는 속도,g 는 중력가속도, Vol은 배수된 체적이다)로 정의되는 중간, 적절히 높은, 그리고 높은 체적 프 라우드 수에 대하여 각각 설계된 측면 캐비티들을 가지는 수중 선체들의 개략적인 정면도들이다. 측면 캐비티들의 최소 선폭(beam)(80)은 일반적으로 개방 캐비티으로부터 폐쇄 캐비티을 교차하는 깊이에 가깝다. 이러한 교차 깊이는 Fv가 증가함에 따라 증가하고, 상기 폐쇄 캐비티 영역의 각도는 더욱 수직하게 된다. 단면도(c)의 상기 측면 캐비티은 상기 선체의 상기 바닥을 향해 아래로 개방된 상태로 남아 있는다.
도 8B는 도 8A의 b의 것과 유사하지만 최소 선폭(80) 근처에 위치되어 상부 개방 캐비티을 하부 폐쇄 캐비티으로부터 분리시키며, 이로 인하여 파도, 항로수정, 및 속도의 변화에 의해 야기되는 오프-디자인 조건들의 효과를 감소시키는 새로운 침수 수평 펜스(fence)(81)를 구비하는 저항력 선체의 개략적인 정면도이다. 공기 시스템(31)은 가압 공기를 하부 측면 캐비티들에 공급하거나, 만일의 사태가 발생될 때 하부 측면 캐비티으로 공급되는 대기압 상태의 공기를 제어하고, 그리고 고압 상태의 공기를 바닥 캐비티들(18)에게 공급한다. 가압되면, 상기 하부 측면 캐비티들의 각도는 정면에서 볼 때 더욱 수직으로 되며, 바닥에서의 상기 선체의 선폭을 감소시킨다. 공기 시스템(31)은 캐비티의 형상과 크기를 변화시키도록 수류 속도 및 캐비티의 압력을 조절하는 수동 또는 자동 제어장치를 포함할 수 있다. 선택적으로. 측면 및 바닥 캐비티들을 더 분리하거나 침수 영역(20)의 면적을 줄일 필요가 있다면 펜스(82)는 상기 선체의 바닥에 추가될 수 있다.
도 8C는 펜스(81)가 하강 되어 큰 파도 속에서의 펜스의 성능을 개선하는 곳의 개략적인 정면도이다. 추가되는 펜스는 상기 상부 펜스(81)와 상기 선체 바닥 사이의 대략 중간 지점에 위치되어 측면 캐비티의 압력을 더욱 증가시키고, 상기 선폭을 감소시키며, 측면 및 바닥 캐비티들 사이의 압력 차이를 감소시킨다. 또한, 도시된 것은 저항력 선체(low drag hulls)들을 위해 덜 바람직한 선택이지만 복잡성을 감소시키는 침수 바닥(83) 이다.
도 9A 내지 9E는 다른 종류의 저항력 선체의 적용 예를 나타내는 도면이다. 도 9A는 도 8A의 단면c에 도시된 것과 유사한 전방부를 구비하는 저항력 고속 단일 선체의 배면도이다. 정적인 횡동요(Staticroll stability) 복원성은 낮은 중력중심과 수면에서의 확장된 선폭에 의해 제공된다. 선택적인 플랩들 또는 트랜섬(transom)(85) 근처의 바닥에 부착되는 상당 가로판들(84)은 전후경사(trim) 및 횡동요(roll) 제어장치를 제공할 수 있다. 도 9B는 횡동요 속에서 정적 복원성을 제공하는 저항력 측면 선체들(86)을 구비하는 3동선 형태를 도시한다. 이러한 측면 선체들은, 바람직하기는, 상기 주 저항력 선체(10)와 동일한 저항력 선체를 사용하지만 큰 체적 프라우드 수(Fv)에서 작동하기 때문에 다른 형상을 가진다. 도 9C의 측면도(a)와 정면도(b)는 그 형상이 도 8A의 단면 c에 도시된 것과 유사한 고속이며 대부분 잠수되는 저항력 단일 선체의 형태를 나타낸다. 도 9D는 도 8A의 단면b에 도시된 것과 유사한 저항력 선체들을 구비하는 작은 선박의 쌍동선 형태를 나타내며, 핀들이 저항력 선체의 일측 또는 양측에 부가될 수 있음을 추가적으로 나타낸다. 도 9E는 도 8A의 단면c에 도시된 것과 유사한 정면부를 구비하는 세 개의 저항력 선체들(10)을 구비하는 초고속의 3동선 선박의 저면도이다.
도 10은 저항력 선체(10A)를 나타내며, 이는 도 1의 오프-디자인 조건 하에 서 양호한 캐비티(14)의 범위를 유지하며 전체적인 선체의 선폭(beam)을 감소시키는데 도움이 되는 복수의 측면 캐비티들(14)을 구비하도록 설계된 상기 저항력 선체(10)의 변형 예이다. 측면 캐비티(14)은 흘수선(12)에서 개방되고 깊이(A) 바로 위에서 폐쇄되기 시작하며, 깊이(A)에서 테일피스(22)을 완전히 침수시킨다. 단턱들(87)은 깊이(A)까지 측면 캐비티(14) 바로 내측에 놓인다. 깊이(A) 아래에서, 단턱들(87)은 캐비티(14)을 각각 대기압 상태의 공기로 채워진 세 개의 캐비티들(14a, 14b, 14n)로 분할한다. 새로운 침수 영역(88)은 깊이(B)에서의 선체의 단면 형상을 선체 바닥에서의 다른 단면 형상으로 변환하는 역할을 한다. 침수된 바닥 노우즈피스(20)는 바닥 캐비티(18)이 시작되게 하고, 침수 바닥 테일피스(24)는 상기 바닥 캐비티를 원활하게 폐쇄한다.
도 11의 a 내지 d는 선체(10A)의 수평 단면들을 보여 주는 도면이고, e는 침수 영역(88) 및 그 상부를 제외한 상기 선체의 저면도이다. 도 11의 a는 흘수선(12)에서의 단면이며, 단턱(87)은 바로 캐비티(14)의 바로 내측에 놓인다. 도 11의 b는 세 개의 캐비티들(14a, 14b, 14n)을 형성하는 단턱들(87)을 보여 주는 도 10의 깊이(A)에서의 단면이다. 도 11의 c는 세 개의 캐비티들(14a, 14b, 14n)을 나타내는 깊이(B) 바로 상부에서 취한 것이다. 도 11의 d는 깊이(B) 바로 아래에서 취한 것으로서, 상기 측면 캐비티들이 소멸된 것을 보여준다. 도 11의 저면도(e)는 바닥 공동(18), 상기 바닥 공동이 시작되는 침수 바닥 노우즈피스(20), 및 상기 바닥 공동을 폐쇄시키는 침수 바닥 테일피스(24)을 나타내는 도 10에 도시된 상기 새로운 침수 영역(88)까지의 영역을 나타낸다.
도 12A는 도 11의 선체의 반단면도(c)의 사본을 포함하며, 속도, 깊이 및 노우즈피스 각도의 변화로 인하여 야기되는 새로운 캐비티들을 추가적으로 보여 주는 도면이다. 측면 노우즈피스(16)는, 제2캐비티(14b) 등이 시작되는 단턱(87)에서 원활하게 폐쇄되는 상기 제1캐비티(14a)가 시작되게 한다. 상기 설계 사항과 관련하여, 설계 속도보다 다소 빠른 속도 또는 약간 얕은 깊이에서, 캐비티(14a)은 테일피스(22) 상에서 원활하게 폐쇄되는 새로운 캐비티(15)에 비하여 확장될 것이다. 이와 유사하게, 다소 느린 속도 또는 다소 깊은 깊이에서, 캐비티(14a)은 캐비티(14A)에 비하여 짧아질 것이다. 이 경우, 캐비티(14A)은, 노우즈피스(16)의 각도가 새로운 위치(16A)에 대하여 증가된다면, 소정의 영역 내에서 폐쇄되는 새로운 캐비티(14B)을 형성하도록 길이가 연장될 수 있다. 이와 유사하게, 단턱들(87)의 각도는 저속 또는 더 깊은 깊이에서 다른 짧아진 캐비티들의 길이를 연장하도록 증가될 수 있다.
이와 달리, 새로운 선체 설계의 경우에 있어서, 도 12A의 캐비티(15)은 단턱들(87)이 바로 설계 캐비티(15) 내측에 놓이는 상기 설계 캐비티라고 여겨질 수 있을 것이다. 이 경우, 캐비티들(14a, 14b, 14n)은 이러한 오프-디자인 경우 하에서 캐비티의 범위를 최대화하려는 경향을 보이는 감소된 속도 또는 더 깊어진 깊이에서 형성될 것이다. 여전히 저속에서 또는 여전히 더 깊어진 깊이에서, 상기 노우즈피스와 단턱(step) 각도들은 소정의 영역 내에서 상기 세 개의 캐비티들의 폐쇄 상태를 유지하도록 외측으로 편향될 수 있다.
도 12B는 복수의 캐비티들, 노우즈피스 및 단턱 각도 변화를 사용함으로써 바닥 캐비티들을 최대화하고 오프-디자인 조건에서 캐비티의 범위를 최대화하는 유사한 방법을 설명하는 도면이다. 상기 설계의 경우에 있어서, 바닥 노우즈피스(20) 및 단턱들(87)은 제1단턱(87), 제2단턱(87)및 테일피스(24)를 향하여 후방으로 각각 연장되는 설계 캐비티들(14a, 14b, 14n)을 바닥(89) 상에 형성한다. 다소 빠른 속도 또는 다소 얕은 깊이에서, 긴 캐비티(19)은 테일피스(24) 상에서 원활하게 폐쇄되는 노우즈피스(20)의 후방을 형성될 것이다. 다소 느린 속도 또는 다소 깊은 깊이에서는, 캐비티들(18a, 18b, 18n)은 크기 면에서 크게 수축된다. 하지만, 노우즈피스(20)와 단턱들(87)은 도 12A와 관련하여 설명된 새로운 위치들을 향하여 외측으로 편향될 수 있으므로, 상기 세 개의 캐비티들은 그 설계 위치 근처에서 폐쇄된다. 이와 달리, 완전히 다른 선체 설계의 경우에 있어서는, 캐비티(19)은 상기 설계 캐비티가 될 수 있을 것이다. 다소 느린 속도 또는 다소 깊은 깊이에서, 캐비티(19)는 이러한 오프-디자인 조건 하에서 캐비티의 범위를 최대화하는 캐비티들(18a, 18b, 18n)에 의해 대체될 것이다. 여전히 느린 속도 또는 여전히 깊은 깊이에서는, 상기 노우즈피스와 단턱 각도들은 상기 처음의 경우에서와 같이 외측으로 편향되어 상기 소정의 영역들 내에서 폐쇄 상태를 유지할 수 있다.
요약하면, 본 명세서에서 설명된 설계 기술을 이용함으로써, 선체 표면의 형상과 단턱 각도들은 타당한 한도 내에서 캐비티의 형상을 최적화하도록 속도와 깊이의 함수로서 설계될 수 있다. 도 10에 도시된 제어 시스템(31)은 노우즈피스와 단턱 각도(step angles)들을 조절하는데 필요한 자동 또는 수동 수단을 제공할 수 있다.
도 13A 내지 13C는, 각각, 새로운 폐쇄 상부 바닥 에어캐비티(Air cavity)(90)을 앞에서 설명한 저항력(low drag) 선체(hull)(10)에 추가하여 하부 선체(lower hull)(91)를 형성하는 본 발명에 따른 새로운 저항력 선체들의 정면도, 측면도 및 저면도이다. 상부 바닥 노우즈피스(92)는 상부 바닥 캐비티(90)가 시작되게 한다. 상부 바닥 캐비티(90)는 상부 바닥 테일피스(94)에 의해 폐쇄된다. 펜스들(Fences)(93)은 몇몇 설계의 경우에 있어서 하부 캐비티들(18)로부터 상부 캐비티들(90)을 더 잘 분리하도록 이용될 수 있을 것이다. 이러한 선체의 변형 예는 도 1 내지 3에 도시된 저항력 선체(10)와 다른 면에서 유사하다. 상기 상부 바닥 캐비티(90) 내의 압력은, 바람직하기는, 대기압이어서 이러한 캐비티는 측면 캐비티들(14)과 병합되어 대기압 상태의 단일 전체 캐비티을 형성할 수 있다.
이러한 새로운 발명에 대한 중요한 선택 사항은 펜스(95) 또는 상당 침수 영역을 측면 캐비티(14)와 상부 바닥 캐비티(90) 사이에 위치시키는 것이어서 캐비티(90) 내의 압력이 대기압보다 증가될 수 있다. 도 12A 및 12B와 관련하여 설명한 바와 같이, 캐비티의 형상은 깊이를 속도의 함수로서 조절함으로써 상당히 일정하게 유지될 수 있다. 더욱이, 캐비티의 형상은 캐비티의 범위를 최대화하도록 상기 상부 캐비티(90) 및 하부 바닥 캐비티들(18) 내의 압력 및/또는 수류 속도를 조절함으로써 한계 내에서 더 제어될 수 있다. 제어 시스템(31)은 캐비티의 범위를 최대화하기에 필요한 수동 또는 자동 제어장치를 제공한다.
도 14a 내지 14f는 도 11 내지 13에 도시된 형태의 저항력 선체용 다른 평판 하부 선체 바닥 형상을 나타내는 도면이다. 도시하지 않았으나, 이러한 바닥의 형 상들은 바닥 캐비티(18), 침수 바닥 노우즈피스(20), 및 침수 바닥 테일피스(24)를 포함한다. b 형상의 상기 선체의 외표면은 바닥 캐비티로부터 상부 바닥 캐비티를 고립시키도록 침수될 수 있다. 바닥 형상(c)은 삼각형 노우즈(nose)로 도시된다. 상기 노우즈에서 포함된 각도는 20도에서 180도까지 변할 것이다. 바닥 형상들은 안정화 핀들을 위해 필요가 없는 종동요(pitch) 속에서의 동적 복원성을 제공한다. 플랩들(96) 또는 상당 가로판들과 같은 상기 하부 선체 내의 제어표면들은 상기 선체들의 후방 영역들 내에 위치되어 종동요 속, 상하동요(heave), 및 횡동요(roll) 속에서의 동적 제어를 제공한다. 상기 플랩들은 또한 상기 상부 및 하부 바닥 캐비티의 형상들을 제어할 수도 있다.
도 15는 하이드로포일의 마찰항력을 감소시키는 핀들의 각 측면에 형성되는 캐비티들(97, 98)을 포함하는 커나드(28) 및 안정화 핀(26)을 나타내는 평면도이다. 단면으로 도시된 영역들(100, 102)은 침수 영역을 나타낸다. 핀(fin)의 기초부위에 있는 상기 침수 영역은 상기 핀이 선체 상의 침수 영역에 부착된다면 제거될 수 있다. 선택적으로, 이러한 핀들은 완전히 침수될 수 있다.
도 16a 및 16b는 상부 바닥 캐비티(90) 및 바닥 캐비티(18)을 가지는 다른 저항력 선체들의 정면도이다. 상기 도면들의 각각에서 도시된 것은, 그 압력들이 다르거나 캐비티(90) 안으로 유입되는 상기 수류 속도가 제어될 수 있는 것이라면 상부 바닥 캐비티(90)으로부터 측면 캐비티(14)을 분리하는 펜스(104)이다.
도 17은 상부 바닥 캐비티(90) 상부에 놓이는 상기 선체가 후방 저항력 선체의 전방에 이격된 전방 저항력 선체(106) 속으로 분할되는 새로운 저항력 선 체(10C)의 측면도이다. 설계 속도에서의 상기 침수 영역들은 단면으로 표시되어 있다. 장점으로는 선박의 항력과 중량(weight), 및 파도 속에서의 운동을 더 감소시키는 것이다. 펜스들(105)은 상기 상부 바닥 캐비티(90)으로부터 선체들(106, 108) 내의 측면 캐비티들(14)을 분리한다. 각각의 선체들에 의해 형성되는 표면파들이 서로 상쇄되도록 캐비티들(90, 18), 및 전방 및 후방 선체들(106, 108)을 포함하는 상기 하부 선체를 적절하게 형성함으로써 조파항력은 현저히 감소될 수 있다. 이러한 파도 상쇄 기술은 소수선면적 쌍동선(SWATH) 선박 분야에서는 공지의 사실이다. 비슷한 파도 상쇄가 본 명세서에서 나타나는 다른 형태의 저항력 선체에 대하여도 성립될 수 있음을 알아야 한다.
바닥 캐비티(18)과 상부 바닥 캐비티(90) 사이의 압력차는 한계 내에서 동적 양력을 제어하는 수단을 제공함을 또한 알아야 한다. 양력을 변경함으로써 선체의 깊이는 캐비티의 형상들을 설계 형상들에 가깝게 유지하는 속도의 함수로서 제어되며, 이는 중요한 특징이 된다. 이러한 압력차를 변경하는 하나의 방법은 도 14에 도시된 제어표면(96)과 같은 상기 하부 선체(91)의 후방부를 편향시키는 것이다. 양력은 전방 및 후방 핀들을 사용하거나 중앙 하이드로포일을 추가함으로써도 변경될 수 있다. 상기 핀들은 복원성을 증가시키고 운동 제어를 제공하기 위한 선택 사항을 제공한다.
랭(Lang)의 미합중국 특허 제6,167,829호 및 제6,439,148호에 기재된 것과 같은 침수 프로펠러, 초통기된(superventilated) 프로펠러, 저배기(base vented) 프로펠러, 펌프젯(pumpjet), 물분사(water jet) 추진장치, 또는 각 측면에 폐쇄 캐 비티를 가지는 저항력 프로펠러를 포함하는 다양한 추진기들(114)이 사용될 수 있다.
도 18A 및 18B는 각각 저체적 프라우드 수(Fv)에 대하여 설계된 저항력 선체(10D)의 측면도 및 정면도이다. 깊이(d)까지 하향 연장되는 단일의 측면 캐비티(126)과 함께 시작되며 선체(10D)는 깊이가 증가됨에 따라 측면 캐비티들(134)을 형성하는 매우 많은 단턱들(130)을 가진다는 면에서, 도 1 내지 3의 선체(10)와 다르다. 이러한 저 Fv 선체의 이러한 바람직한 형태는 대기압 상태의 측면 캐비티들을 가진다. 침수 노우즈피스(16)는 모든 깊이에 있는 상기 제1캐비티로 시작되게 하고, 침수 테일피스(22)은 상기 선체 상에 있는 상기 측면 캐비티들을 먼저 폐쇄하는 곳 아래의 깊이에 있는 마지막 측면 캐비티을 폐쇄한다. 두 개의 바닥 캐비티들(18)은 도 18A에 도시되어 있다.
도 18B는 적당한 그리고 높은 Fv에 대하여 설계된 저항력 선체들보다 종래의 선박 선체에 더 많이 유사한 저 Fv 선체(116)의 정면도이다. 결국, 이러한 저 Fv 선체의 형상들은 복수의 선체를 구비하는 선박 외에도 단일 선체로서도 적용이 가능하다. 정면의 형상은 변할 수 있다. 어떠한 경우에도, 상기 캐비티들에 의해 상기 선체에 작용하고 물에 의해 임의의 침수 표면에 작용하는 실제 양력은 상기 선체와 캐비티의 배수량과 거의 같아야 한다. 도시하지 않았으나, 안정화 핀들은 선택적으로 부가되지만 저 Fv 선체들에서는 필요하지 않다.
도 19는 도 18A에 도시된 깊이(a 내지 f)에 대응하는 수평 단면들(a 내지 f)을 보여 주는 도면이다. 바닥 단면은 저면도를 포함한다. 즉, 바닥 캐비티들(18)과 선체 바닥(124)의 외측 프로파일(outer profile)은 침수되며 단면으로 표시되어 있다. 깊이(a, b)는 상기 흘수선과 가까운 곳에 취하였고 측면 캐비티(126)은 개방되어 있음을 알 수 있다. 깊이(c)에서, 상기 측면 캐비티은 상기 선체를 폐쇄하고 테일피스(128)는 완전히 침수된다. 도 19의 a 내지 c에서, 단턱들(130)의 중심 단턱은 바로 캐비티(126) 내에 놓이고, 이러한 배치는 캐비티(126)이 오프-디자인 조건 하에서와 같이 이러한 단턱의 전방에서 상기 선체와 접촉되는 경우에 새로운 제1캐비티 c까지의 깊이에서 새로운 제2캐비티가 시작되게 한다. 깊이(c) 아래에서, 단턱들(130)은 앞에 있는 캐비티을 폐쇄하고 다음의 캐비티이 시작되게 하도록 설계된다. 각각의 부분 도면에 도시된 기저 선체의 형상(131)은 상기 단턱들을 제외하고 유선형이며, 몇몇 종래 선체 형상과 비슷하다. 모든 부분 도면에서, 상기 제1측면 캐비티은 노우즈피스(16)에 의해 시작된다. 모든 측면 캐비티들(134)은 캐비티(126)의 일부이며, 대기압 상태에 있음을 알 수 있다. 또한, 네 개의 폐쇄 측면 캐비티들(134)은 부분 도면(d)에 도시되어 있고, 부분 도면(e)에서는 열 개, 그리고 부분 도면(f)에서는 열일곱 개이다. 이러한 측면 캐비티의 수는 변할 수 있으며, 캐비티들이 많으면 캐비티 폐쇄 손실을 줄일 수 있지만 침수 영역도 증가된다. 저면도(f)에는 두 개의 바닥 캐비티들(18)이 도시된다. 바닥 노우즈피스(20)은 전방 바닥 캐비티을 개방하고, 단턱(132)은 전방 바닥 캐비티을 폐쇄하고 후방 바닥 캐비티이 시작되게 하며, 바닥 테일피스(24)은 전방 바닥 캐비티을 폐쇄한다. 바닥 캐비티들의 수는 영에서 복수 개까지 변할 수 있다. 하지만, 바닥 캐비티이 없는 경우에는 항력을 현저히 증가시킨다. 선체 단면들, 단턱들 및 캐비티들의 형상은 모두 깊이에 따라 변하는 것을 알 수 있다. 단턱의 수와 위치, 및 선체의 형상과 캐비티의 형상의 수많은 변화가 가능하고 다른 설계 조건에서 실현이 가능하다.
종래의 선박들은 도 18A와 도 18B에 도시된 선체와 다소 비슷한 형상으로 형성되며, 도 19a 내지 도 19f에 도시된 것과 다소 유사한 선체 단면들을 가진다. 따라서, 단턱들(130)은 현존하는 선체의 측면들에 부가될 수 있으며, 이러한 단턱들의 후방에서 대기압 상태로 공기가 펌핑될 수 있다. 이와 유사하게, 침수 바닥 노우즈피스들(20), 단턱(132) 및 침수 테일피스(24)은 상기 선체의 상기 바닥에 부가될 수 있으며, 가압 공기는 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 형성하도록 노우즈피스(20)와 선택적인 단턱들(132) 후방에서 펌핑될 수 있다. 이미 존재하지 않는다면, 펜스들(124)은 측면 및 바닥 캐비티들을 분리하기 위하여 측면/바닥의 교차지점에 부가될 수 있다. 다른 캐비티들 안으로 수류 속도를 도입하고 제어하는 다양한 방법이 사용될 수 있다.
도 20A에서, 단면도(a, b)는 앞에서 도시된 것을 확대하는 다른 바닥 캐비티 선택 사항을 가지는 저항력 선체들의 저면도이다. 단면도(a)에 도시된 바닥 펜스(136)와 단턱(33)은 네 개의 바닥 캐비티들(18)을 함께 형성한다. 상기 펜스(136)와 단턱(33)은 오프-디자인 조건들 하에서 양호한 캐비티의 범위를 유지하는데 도움이 된다. 더욱이, 이러한 캐비티들(18) 내의 압력은 선박의 종동요, 횡동요 및 상하 동요에 대한 제한된 제어를 제공하고 선박이 선회할 때 상기 바닥에서의 압력 변화에 대한 보상을 하도록 개별적으로 변화될 수 있다. 단면도(b)는 복수의 단턱들(33)과 바닥 캐비티들(136)이 여덟 개의 바닥 캐비티들(18)을 형성하도록 사용될 수 있는 방법을 나타낸다. 상기 캐비티의 수와 위치는 설계상의 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 20B는 활주할 때 수면에 거의 평행한 V형 바닥의 선박에 부가되는 펜스들(133, 135)를 구비하는 전형적인 활주선(planing boat)을 보여 주는 도면이다. 가압 공기는 상부 바닥 캐비티(137)을 형성하는 침수 바닥 노우즈피스(129)의 바로 후방에서 펜스들(133, 135) 사이로 유입되어 항력을 감소시킨다. 고압 상태의 공기는 펜스(135)의 아래와 하부 바닥 캐비티(139)를 형성하는 침수 바닥 노우즈피스(129)의 바로 후방으로 유입되어 항력을 추가적으로 감소시킨다.
도 21은 선체 및 캐비티의 형상이 도 18A에 도시된 것과 동일하게 되는 곳의 상부의 깊이(d)에서 시작되는 수평 펜스(142)를 포함하는 새로운 저항력 선체(10E)의 측면도이다. 각각의 펜스(142)는 캐비티의 압력이 각각의 펜스 아래에서 증가되기 때문에 캐비티들을 분리하도록 각 측면 상의 캐비티들(134)의 후방에서 외측으로 연장되어야 한다. 단턱들(144)은, 측면 캐비티(134)이 상기 선체 상에서 폐쇄되는 깊이(c) 바로 아래에서 상기 측면 캐비티과 먼저 접촉한다. 저항력 선체는 대부분의 Fv값에 대하여 설계될 수 있음을 유의한다. 몇몇 펜스들과 단턱들은 설계 Fv가 증가됨에 따라 필요하게 된다. 압축 공기는 대기압 상태에서, 캐비티의 압력과 속도와 깊이 및 다른 변수의 함수로 이루어지는 수류 속도를 제어하는 수단 이외에 깊이(d) 아래에 있는 캐비티들에게 압축된 공기를 공급하는 수단을 포함하는 제어시스템에 의해 깊이(d) 아래의 각각의 측면 캐비티(14)으로 공급된다.
도 22A 및 22B는 각각 깊이(d- 및 z+)에 따른 수평 단면들을 나타내는 도면 이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 깊이(z)는 깊이(d, e) 사이의 중간 지점에 놓인다. 도 22A는 깊이(d)에서 펜스(142) 바로 아래에서 취한 단면(d-)을 도시한다. 도 22B는 깊이(z)에서 펜스(142) 바로 위에서 취한 단면(z+)을 도시한다. 깊이(z)에서 상기 선체의 바닥까지 아래로 동일하게 이격된 각 쌍의 펜스들 사이의 모든 선체와 캐비티의 형상은 동일한 펜스 간격 및 각 대응하는 펜스에서 캐비티의 압력과 깊이 압력 사이의 동일한 차이를 이용함으로써 깊이(d, z) 사이의 것과 거의 같도록 만들 수 있다. 노우즈피스 단턱(145)과, 앞에 있는 캐비티을 폐쇄하고 새로운 캐비티을 개방하도록 설계된 단턱들(144)을 제외하고는 선체 표면들(146)은 유선형임을 유의한다. 일반적인 단턱(144)은 도 22C의 확대 단면도에 도시되어 있다.
도 23은 조파 항력을 감소시키는 다른 새로운 저항력 선체(10F)를 도시한다. 이와 같은 중요한 새로운 발명은 조파 항력이 의미가 있는 중간 내지 높은 Fv에 대하여 설계되는 선체들에 대부분 적용이 가능하다. 노우즈피스(16)는 측면 캐비티들이 시작되게 하고, 테일피스(22)은 상기 측면 캐비티들을 폐쇄한다. 상부 캐비티(162)은 대기에 노출된다. 깊이(A, B)에 있는 수평 펜스들(142)은 측면 캐비티들을 압력이 깊이에 따라 증가되는 캐비티들(162, 164, 166)을 형성하는 세 개의 수직층(vertical layers)으로 분리한다. 침수 영역(152)은 바닥 노우즈피스(156)에 의해 시작되고 바닥 테일피스들(158)에 의해 폐쇄되는 바닥 캐비티(154)으로부터 측면 캐비티들(166)의 하부 층을 분리한다. 상기 바닥 노우즈피스들(156)과 테일피스(158)은 측면 캐비티들로부터 바닥 캐비티들을 고립시키는 영역(152)을 증가시킨다. 단턱(160)은 상부 캐비티들(162, 164) 바로 내측에 놓이며, 오프-디자인 조건 들에서 작동될 때와 같이 이러한 단턱의 전방에서 물이 상기 선체와 접촉되는 경우에 새로운 캐비티가 시작되도록 사용된다. 경사진 단턱들(150)은 깊이(A 및 B) 사이에서 측면 캐비티들(164)을 형성하고 깊이(B 및 C) 사이에서 세 개 이상의 측면 캐비티들(166)을 형성한다. 각 쌍의 펜스들 사이에 있는 각 캐비티 내의 압력은 거의 같도록 하는 것이 바람직하다.
도 24는 도 23에서 도시된 깊이(A, B, C)에 대응하여 취한 단면들(a 내지 c)을 포함하는 도면이다. 각 깊이에서의 선체의 형상(167)은 바로 각 캐비티 내에 놓이도록 설계된다. 단면도(a 내지c)에서 볼 수 있는 캐비티의 형상에서의 큰 차이점은 펜스들(142)과 단턱들(150)에 의해 가능하게 된다. 두 개의 하부 공기층 사이의 캐비티의 크기와 형상의 이러한 큰 차이점은 조파 항력을 최소화하도록 설계된다. 각 군의 파도들이 다른 군의 파도와 상쇄되려고 하는 방식으로 인접한 층에 의해 발생되는 파도와 반응하는 하나의 층에 의해 파도가 발생될 때 조파 항력은 감소된다. 물리적으로 다른 점이 많지만, 이러한 상호 작용은 날개 근처에서 동체가 좁아지는 고속 항공기 설계에서 사용되는 잘 알려진 "코카콜라 병 효과"와 다소 유사하며 이렇게 함으로써 각 세로방향의 단면 면적을 대략 일정하게 유지하는 경향이 있다. 전산유체역학(computational fluid dynamic: CFD ) 프로그램은 조파 항력을 최소화하는데 필요한 선체/공동 부위의 구체적인 형상을 찾기 위해 사용될 수 있다. 이와 달리, 이러한 구체적인 형상을 개발하기 위하여 모형 실험이 이용될 수 있다. 설계 프라우드에서의 어떠한 변경도 조파 항력을 최소화함을 유의한다. 임의 경우에 있어서, 본 명세서에서 설명한 일반적인 설계 개념은 조파 항력을 감소시키는데 필요한 선체를 제공한다.
층들 사이의 캐비티의 형상에서의 변화 이외에, 캐비티의 형상은 캐비티의 물리적 현상에 따라 각 층 내에서 깊이에 따라 변화된다. 따라서, 노우즈피스(16), 테일피스(22), 및 단턱들(150)은 깊이에 따라 그 형상이 변할 것이다. 각 펜스는 캐비티들을 분리시키기 위하여 각 측면에 있는 캐비티의 후방으로 연장되어야 한다.
도 24d는 상기 선체가 깊이 C까지 이르는 것을 보여 주는 선체(148)의 저면도이다. 침수영역(152)은 바닥 노우즈피스(153) 및 바닥 테일피스(155)과 함께 상기 하부 측면 캐비티들을 세 개의 바닥 캐비티들(156)로부터 분리한다.
도 25는 조파항력을 감소시키는 다른 방법을 설명하기 위한 새로운 저항력 선체를 보여 주는 도면이다. 이러한 선체는 모든 측면 펜스들이 제거된 것을 제외하고는 도 23에 도시된 것과 유사하다. 캐비티(162)는 대기 중으로 개방된다. 단턱(160)은 캐비티(162) 바로 아래에 놓인다. 단턱들(150)은 캐비티들(172, 174)을 캐비티(162)으로부터 분리한다. 상기 캐비티들(172, 174) 내의 압력은 각 캐비티 내에서의 캐비티의 형상을 결정한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 단턱 및 캐비티의 형상들은 캐비티의 압력과 깊이에 따라 변한다. 상기 변수들을 적절히 설계함으로써 캐비티의 형상들은 조파 항력을 상당히 감소시키도록 형성될 수 있다. 결과적인 캐비티의 형상들은 도 23의 깊이(B, C)에서의 도 24의 단면도들(b, c)에 도시된 것과 유사할 것이다. 펜스가 없다면, 캐비티의 형상, 크기, 및 위치, 그리고 선체의 선폭에 대한 설계 제어만큼은 아니지만 상기 설계는 단순해질 것이다.
도 26에서, 단면들(a 및 b)은 조파항력을 최소화하기 위해 설계되는 도 25의 깊이(B와 C)에 대응하는 단면을 보여 주는 도면이다. 캐비티들(162, 172, 174)은 도 25에 대하여 위에서 설명한 바와 같이, 다른 압력 상태에 있을 수 있다. 이와 달리, 단순하게 하기 위하여, 캐비티들(172, 174)은 대기압 상태에 대하여 설계될 수 있다. 보다 단순한 경우에 있어서도, 캐비티(172)나 캐비티(174)는 제거될 수 있으며, 캐비티의 크기나 압력은 조파 항력을 최소화하는데 필요할 때 조절될 수 있다. 임의의 경우에 있어서, 캐비티들(172, 174)은 대기압 상태에 있게 되고, 이로 인하여 공기 덕트들이 상기 하부 캐비티들에게로 공기를 송출할 수 있도록 설계될 수 있거나 단턱들(150)의 짧은 상부가 공기를 이러한 캐비티들 안으로 들어갈 수 있도록 제거될 수 있다.
도 27은 조파항력을 감소시키는 다른 장치를 보여 주는 도면이다. 선체 노우즈피스(16)와 선체 테일피스(22)은 상기 선체로부터 하향 외측으로 경사지고, 경사진 단턱들(150)은 캐비티들(172, 174)을 형성한다. 선체의 형상을 제외하고, 조파 항력을 감소시키는 일반적인 설계는 도 23 내지 도 26에 도시된 것과 여전히 같다. 이러한 새로운 선체의 형상의 목적은, 조파 항력을 더욱 감소시키기 위하여, 상기 두 개의 하부 캐비티들과 상기 중앙 캐비티 사이에서의 파도 상쇄 효과를 강조하기 위한 것이다. 또한, 상기 바닥 면적은 상기 바닥 캐비티 내의 압력이 깊이 압력에 비례하여 감소될 수 있도록 증가되며 이는 다소의 설계의 경우에 있어서 장점이 될 것이다.
도 28A 및 28B는 넓은 캐비티을 개방하기 위하여, 필요하다면, 크로스단면에 서 통상의 것보다 크고 긴 노우즈피스를 사용함으로써 측면 캐비티들을 확대할 수 있는 방법을 보여 주는 도면이다. 예를 들면, 노우즈피스(178)는 수면에 근접하여 취한 선체 단면과 관련된 도 28A 및 도 28B에 도시된 바와 같이 노우즈피스(16)를 대체하도록 사용될 수 있다. 캐비티의 항력을 최소화하기 위하여, 노우즈피스(178)는, 표면 압력이 상기 노우즈피스 후방에 놓이는 상기 캐비티 내의 압력보다 작은 영역을 가질 수 있다. 단턱들은 더 큰 측면 캐비티들 또는 바닥 캐비티들을 개방하기 위하여 비슷하게 확대될 수 있음을 유의한다.
일반적인 설명을 위해, 캐비티 펜스들이나 단턱들에 의해 고립될 때마다, 상기 캐비티 안으로 유입되는 공기 유동 속도를 제어함으로써 제한된 범위까지 캐비티의 길이를 제어할 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 도 23에 도시된 것과 다른 것들과 같은 제어 시스템은 센서들과 배선 등을 포함하는 선박 운동과 관련된 모든 제어장치와 함께 전체 공기 시스템과 이와 관련된 덕트들과 센서들 및 제어장치들을 포함하도록 정의됨을 유의해야 한다. 마지막으로, 본 명세서에서 설명한 상기의 다양한 저항력 선체들의 대부분은 범선들, 서핑보드들, 카약들 및 여타의 것들 중에서도 견인선과 같은 비추진(non-propelled) 선박에 대하여도 사용될 수 있음을 알아야 한다.
도 29는 선박의 중량을 지지하도록 중력중심 근처에 위치되는 랭의 미합중국 특허 제6,167,829호와 제6,439,148호에 기재된 것과 같은 저항력 하이드로포일(176)을 구비하는 도 1에 도시된 선체(10)의 저면도이다. 하이드로포일(176)은 길이방향의 중력중심에서의 변화에 대하여 조절할 수 있도록 전후로 선택적으로 이 동이 가능하다.
도 30A 내지 30C는 각각 세 개의 저항력 선체들이 마련된 하이드로포일 보조 3동선(trimaran) 선박(180)의 측면도, 저면도, 및 정면도이다. 캐비티들이 없으면, 이러한 선체는 랭의 미합중국 특허 제3,730,123에 기재된 것과 유사하다. 하이드로포일(182)는 저항력 중심 선체(185)에 의해 지지되는 저항력 하부 선체(184)에 부착된다. 저항력 측면 선체들(186)은 횡동요 속에서 정적 복원성을 제공한다. 선택적인 저항력 선단 핀들(188)은 종동요 속에서 동적 복원성을 제공하고, 횡동요 감소를 부가하고, 그리고 제어가 가능하다면, 하부 선체(184)에 부착되는 핀들(190)의 복원 및 제어 기능들을 확대하거나 대체하는 상하동요, 종동요와 횡동요 제어를 제공한다. 하부 캐비티(192)와 상부 캐비티(194) 사이에서 하부 선체(184)에 작용하는 압력차는 하이드로포일(182)으로부터 동적 양력과 함께 상기 선박의 중량을 지지하는데 도움이 된다. 정지 상태의 흘수선(196)은 3동선(180) 상의 설계 속도 흘수선(198) 보다 위에 놓인다. 노천갑판(Weather deck)(200)은 크기 면에서 측면 선체들(186)을 지지하는데 필요한 최소 크기에서 그 이상이 될 수 있다. 추진 선택 사항들은 저항력 프로펠러(202)를 포함한다. 모든 수중 요소들은 각 측면에 공기 캐비티들을 가지는 저항력 형상들인 것이 바람직함을 유의해야 한다.
도 31A 및 31B는 도 30C에 도시된 저항력 3동선의 대체 형태의 정면도이다. 도 31A에 도시된 저항력 지지핀들(202)은 하부 선체(184)에 지지력을 더하고, 종동요(pitch) 및 선수 동요(yaw) 복원성(stability)을 증가시킨다. 이러한 핀들은 선단 핀들(188)과 도 30C에 도시된 측면 선체(186)의 하부를 대체한다. 플랩들(도시 하지 않음)은 선박의 운동을 제어하도록 핀들(202)에 부가될 수 있다. 이와 달리, 측면 선체들(186)과 핀들(188)은 선박(180)의 전단(forward end)으로 이동될 수 있고, 상기 핀들은 상기 선박의 중량의 전방부위를 지지하도록 위로 휠 수 있으며 상하동요, 종동요, 및 횡동요 내에서 동적 복원성을 제공한다. 도 31B는, 간섭항력을 감소시키고 상기 하부 선체를 형성하는 매끄러운 천이부를 상기 하이드로포일에 제공하도록 상기 하부 선체의 양측이 상기 하이드로포일 안으로 융합되는 것을 제외하고는 도 30C와 동일한 정면도이다.
도 32A 내지 32C는 각각 하이드로포일 선박(210)의 측면도, 정면도, 및 저면도이다. 젖혀지거나 젖혀지지 않을 수 있는 저항력 하이드로포일(212)은 세 개의 지주들(218)에 의해 저항력 중심 선체(214)와 저항력 측면 선체들(216)에 부착된다. 측면 선체들은 지지대(217)에 의해 상기 중심 선체에 부착된다. 전방 높이 안정화 장치는 전방 부상 수단(220)에 의해 마련되며, 하나의 형태는 표면 관통 하이드로포일으로 도시되지만 선택적으로는 다른 형태의 하이드로포일, 활주면, 또는 저항력 선체를 포함하는 부상 수단의 다른 형태가 될 수 있을 것이다. 본 명세서에서 정의된 저항력은 항력을 감소시키는 하나 또는 그 이상의 캐비티들이 마련된 수중 표면이다.
도 33A 및 33B는 부양식 작업대를 형성하기 위하여 해양에서 저항력 선박들(222)이 함께 정박되는 방법을 보여 주는 도면이다. 예를 들면, 각각의 선박들(222)은 설계 속도로 통과되어 임시 기지 또는 도 33B에 도시된 임시 부양식 비행장을 형성하도록 함께 정박될 수 있다.
도 34A, 34B, 및 34C는 도 13, 16, 및 17에 도시된 저항력 선박들의 저항력 선체들과 유사하며 항력 감소를 위해 각 측면에 형성된 캐비티들을 이용하는 저항력 잠수함(230)의 평면도, 후면도, 및 측면도이다. 노우즈피스(232)는 상기 잠수함의 상면 및 바닥면에서 캐비티들이 시작되게 하며, 침수 테일피스(234)는 상기 캐비티들을 폐쇄한다. 테일피스(234)의 일부 또는 전부는 플랩을 이용함으로써 잠수함의 깊이, 종동요 각도와 횡동요 각도를 제어하도록 적절하게 제작될 수 있다. 가압 가스 공급 시스템(236)은 저압 상태에서 상부 캐비티(242)으로 가스를 공급하고 고압 상태에서 하부 캐비티(244)로 가스를 공급하는 덕트(238, 240)를 포함한다. 가스 출구는 상기 노우즈피스의 후방이나, 내측, 또는 하부에 위치될 수 있다. 상기 두 개의 캐비티들 사이의 상대적으로 일정한 압력차는 상기 잠수함의 중량을 지지하는데 필요하다. 동적 양력은 작은 압력차를 조절하는데 이용될 수 있다. 퍼져나가는 소음은 항력의 감소와 가스 슈라우드(shrouding)에 의해 현저히 감소된다.
주 압력 선체(246)와 측면 선체들(248)은 상기 추진 시스템을 포함하여 승무원과 잠수함 시스템들을 수용한다. 선체들의 수와 선체 가압을 포함하는 설계상의 많은 변경이 가능하다. 해치(Hatches)들(250)은 상기 선체 사이의 입구를 형성한다. 상부 캐비티(242)와 같은 캐비티 압력을 가지는 각 측면 상의 폐쇄 캐비티을 구비한 사령탑(252)이 바람직하지만, 펜스(254)는, 다른 압력이 필요하다면, 상기 사령탑 캐비티들을 상기 상부 선체 캐비티으로부터 분리하도록 사용될 수 있을 것이며, 상기 사령탑의 제거를 포함하는 많은 변형이 가능하다. 날개들에 폐쇄 캐비티들이 형성되는 프로펠러(256)는 바람직한 추진장치이지만, 추가적인 침수 프로펠 러들 또는 다른 추진기들이 사용될 수 있다. 폐쇄 캐비티들을 가지는 수직안정장치(258)는 인접한 상부 또는 하부 캐비티와 같은 캐비티 압력을 가지는 것이 바람직하지만, 다른 압력이 필요할 때에는 펜스들(260)이 사용될 수 있다. 플랩으로서 작용하는 조정 가능한 침수 테일피스(262)에 의해 제어되며, 모든 가동 안정장치를 포함하는 대체 제어수단도 가능하다. 또한 필요하다면 경사진 안정장치들이 상기 수직 안정장치를 대체할 수 있다.
캐비티의 형상과 압력은 항해, 잠수, 상승할 때, 또는 큰 파도 속에서 상기 표면 근처에서 작동할 때 변할 것이다. 이러한 변화들은 항력과 관련된 증가에 대하여 허용될 수 있거나, 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 바와 같이, 캐비티 제어 또는 추가적인 작은 캐비티들을 사용함으로써 상기 항력이 최소화될 수 있다.
이러한 잠수함 발명의 특유의 특징은 잠수함의 속도를 깊이의 제곱근에 근접하게 변화시킴으로써 캐비티의 형상이 깊이와 속도에 무관하게 거의 일정하게 유지될 수 있다는 것이다. 보통, 캐비티들은 증가된 속도와 감소된 깊이에 따라 길어지거나 감속된 속도와 증가된 깊이에 따라 짧아진다. 이러한 잠수함 발명에서, 상기 캐비티의 형상들과 기저 선체의 형상들은 주어진 설계 속도와 깊이에 대하여 개발된다. 예를 들어, 설계 깊이가 Zo이고 설계 속도가 Vo이면, 대응하는 최고 속도는 약 0.71Vo이다. 캐비테이션(cavitation) 저항과 같은 동적 현상은 거의 일정하게 남게 될 것이다. 얕은 깊이에서 작동할 때 해양 표면의 근처는 캐비티 형상, 특히 상기 상부 캐비티의 형상에 영향을 미친다.
도 34D는 노우즈피스(232) 및 테일피스(234)에 결합될 수 있는 음파탐지장 치(264)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 대형 음파탐지장치의 개구는 성능을 향상시킨다. 상기 노우즈피스들 내의 층류 영역 내의 위치는 성능을 더욱 개선한다.
이러한 잠수함 발명의 프로파일(profile)은 캐비티들이 없는 완전히 침수된 조건에서도 많은 장점을 가진다. 결론적으로 바람직한 형태는, 완전히 침수된 상태로 작동할 때 항력 및 퍼져나가는 소음을 최소화하기 위하여, 도 6에 도시된 것과 같은 신축 단턱들을 포함한다. 다른 많은 프로파일의 형상들이 실현 가능하다.
도 35는 파도 속에서 고속으로 작동하는 저항력 선체들을 사용하는 해면효과익선(WIG) 선박(270)을 나타낸다. 날개(272), 저 항력 중심 선체(274), 및 저 항력 측면 선체들(276)은 상기 선박의 중량을 지지한다. 상기 선체들은 본 명세서에 설명한 바와 같이 항력을 감소시키는 측면 및 바닥 캐비티들을 구비한다. 최대 설계 속도에서, 상기 측면 선체들은 물을 통과시켜 항력을 더욱 감소시키도록 설계될 수 있다.
도 36은 날개(282)에 의해 부양되며 물 위로 착륙 및 물에서의 이륙을 위한 저항력 선체들을 이용하는 수상비행기(280)을 나타낸다. 중심 선체(284)와 측면 선체들(286)은, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 항력을 감소시키는 측면 및 바닥 캐비티들을 구비한다. 최대 수상 속도(waterborne speed)에서, 상기 측면 선체들은 물을 통과시켜 항력을 더욱 감소하도록 설계될 수 있다.
도 37은 저속에서 항력을 감소시키는 폐쇄 캐비티(290)을 형성하는 노우즈피스의 후방의 수평 크로스(cross)단면에서 바람직하게 유선형으로 형성되는 저항력 선체를 나타내며, 상기 노우즈피스는 고속에서 상기 선체 측면 상에 개방 캐비 티(292)을 형성한다.
본 발명이 특정 실시예들을 통하여 설명되었으나, 본 발명의 변경 및 변형들은 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고도 구성될 수 있는 것이다.
본 발명은 유체역학(hydrodynamics) 분야에 적용되는 것으로서 선박의 선체의 마찰 항력을 감소시키는 가스캐비티(gas cavities)의 사용에 관한 것이다.
즉 마찰항력의 감소는 선박에 있어, 동력이 절감되고, 연료소비량도 감소되며, 선박의 중량을 감소시키며, 유효탑재량과 도달거리가 현저하게 증가되고 그 배송을 위한 비용과 시간은 항력을 크게 감소시킨다. 또한 본 발명은 선박의 침수표면적을 최소화하고, 항력감소를 최대화하기 위하여 캐비티를 충분히 이용하기 위한 수중표면 설계시에 저항력 선박의 선체 항력을 현저히 감소시키는 데에 캐비티를 이용한 것이다.
특히 본 발명의 저항력 선박 선체로 건조되는 거의 모든 형태와 크기의 선박과 보트에 적용됨으로, 연료와 선박건조 비용을 줄일 수 있으며, 도달거리, 속도, 유효탑재량 능파성 및 정숙운전을 개선하는 장점이 있다. 그러므로 본 발명은 군사 및 모든 목적하는 산업분야에서 넓게 이용되며, 레저용으로도 사용이 가능하다.

Claims (287)

  1. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박,
    상기 선체 상의 선체 바닥,
    상기 선체 상의 적어도 하나의 측면 캐비티(air cavity),
    상기 선체 상의 침수 노우즈피스(nosepiece), 및
    상기 선체 상의 침수 테일피스(tailpiece)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 캐비티은 상기 캐비티에 인접하는 상기 선체의 측부로부터 물을 배수하는 상기 침수 노우즈피스에서 개방하고, 상기 적어도 하나의 캐비티의 적어도 일부는 상기 선체 상의 항력을 감소시키는 상기 침수 테일피스에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선체는 반대 측면을 가지며,
    상기 적어도 하나의 측면 캐비티은 상기 선체의 상기 반대 측면에 형성되며 상기 침수 노우즈피스에서 개방되고 상기 선체의 상기 반대 측면으로부터 물을 배수하는 측면 캐비티들을 포함하고,
    상기 캐비티들의 적어도 일부는 상기 침수 테일피스에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선체의 상기 반대 측면을 따라 이격되어 상기 선체의 상기 반대 측면을 따라 추가적인 캐비티들을 형성하는 단턱들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 노우즈피스 상에 또는 후방에 또는 상기 캐비티들 내부로 공기가 흐르게 하는 상기 단턱들 상에 또는 후방에 또는 상기 단턱 후방에 공기 주입장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  5. 제3항에 있어서, 측면캐비티들을 폐쇄하는 것을 돕기 위하여 상기 테일피스 상에 또는 근처에, 또는 상기 단턱들 상에 또는 근처에 측면 선체 공기 흡입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 상부 및 하부를 더 포함하고,
    상기 침수 테일피스은 상기 선체의 선미의 하부에 위치되며,
    상기 상부 측면 캐비티부는 상기 선미 후방에서 폐쇄되고,
    상기 하부 측면 캐비티부는 상기 침수 테일피스에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 선체 바닥에 형성되는 적어도 하나의 바닥 캐비티(air cavity),
    상기 선체 바닥에 형성되어 바닥 캐비티을 개방시키는 바닥 노우즈피스,
    상기 바닥 노우즈피스의 후방으로 또는 상기 노우즈피스를 통하여 상기 바닥 캐비티으로 가압 공기를 공급하는 수단, 및
    상기 선체 바닥에 형성되며 바닥 캐비티을 폐쇄시키는 바닥 테일피스을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 선체로부터 연장되어 상기 바닥 캐비티을 상기 측면 캐비티들로부터 분리할 필요가 있을 때 상기 바닥 노우즈피스와 바닥 테일피스을 지원하는 침수 영역 또는 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 선체 바닥을 가로질러 연장되어 앞에 있는 바닥 캐비티을 폐쇄시키는 적어도 하나의 단턱과, 상기 적어도 하나의 단턱의 후방부 내에 또는 뒤이어 형성되어 자신으로부터 가압 공기를 배출함으로써 상기 단턱의 후속하는 바닥 캐비티 후방을 개방시키는 공기 출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 단턱의 전방부 근처 또는 상기 바닥 테일피스의 전방부 근처에 형성되어 앞에 있는 바닥 캐비티을 폐쇄시키도록 돕는 공기 흡입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 측면 캐비티들 내에 위치되어 외측 수류가 오프-디자인 조건 하에서 선체 측면과 접촉하는 경우에 추가적인 측면 캐비티들이 시작되게 하는 하나 또는 그 이상의 측면 단턱들을 더 포함하거나,
    결합된 공기 공급장치들을 구비하는 상기 바닥 캐비티들 내에 위치되어 오프-디자인 조건 하에서 외측의 수류가 상기 선체 바닥과 접촉하는 경우에 추가적인 바닥 캐비티들이 시작되게 하는 하나 또는 그 이상의 바닥 단턱들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  12. 제7항에 있어서, 안정적인 바닥 캐비티을 보장하도록 하기 위하여 바닥 캐비티 내의 압력이 깊이 압력(depth pressure)보다 작은 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 선체의 상기 바닥 상의 양력은 상기 캐비티들과 상기 선체의 상기 바닥 상부 및 상기 선체의 상기 선미의 전방에 놓이는 상기 선체 부위의 배수량과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  14. 제2항에 있어서, 설계 흘수선(design waterline)은 정지 상태의 흘수선보다 상기 선체 상의 아래에 놓이는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  15. 제2항에 있어서, 수직하게 돌출된 면적을 가지며 상기 선체로부터 연장되는 상기 선체 상에 장착되는 적어도 하나의 안정화 핀(stabilizing fin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정화 핀 상에 장착되는 적어도 하나의 플랩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  17. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 커나드 핀(canard fin)을 더 포함하고, 상기 핀들의 적어도 하나는 상부 및 하부 핀 표면을 가지며 상기 핀 표면들의 적어도 하나에 형성되는 캐비티(air cavity)을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  18. 제2항에 있어서, 상기 선박은 둘 또는 그 이상의 선체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  19. 제18항에 있어서, 둘 또는 그 이상의 선박들은 갑판(platform)으로 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  20. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 거의 대기압 상태의 공기로 채워지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  21. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스는 그 전체의 측면 대 측면(side-to-side) 캐비티의 폭이 증가되는 하부 측면 캐비티부를 형성하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  22. 제2항에 있어서, 상기 선체 측면들은 상기 노우즈피스 근처의 상기 하부 측면 캐비티부들 내측의 짧은 거리에 놓이며, 상기 짧은 거리는 상기 침수 테일피스에서 영(零)까지 감소될 때까지 다소 감소되거나 증가되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  23. 제2항에 있어서, 상기 선체 측면들은 수평 단면 내에서 상대적으로 유선형인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  24. 제2항에 있어서, 오프-디자인 조건 하에서 외측 수류가 상기 단턱들과 접촉하는 경우에 새로운 캐비티들이 시작되도록 하기 위하여, 하나 또는 그 이상의 단턱들은 상기 측면캐비티들 바로 아래에 놓이는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  25. 제2항에 있어서, 상기 선체는 상기 반대 측면들을 따라 이격되어, 각각 대기 중으로 개방되는 상기 선체의 상기 반대 측면들을 따라 복수의 측면 캐비티들을 형 성하는 측면 단턱들을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 상기 선체 측면 상에서 외측으로 형성되거나 상기 측면들 내에서 내측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 상기 선체를 따라 수직에 대하여 경사지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 선체의 중심 근처에 있는 캐비티들은 상기 선체의 상면을 향하여 가장 크고, 상기 선체의 단부 근처에 있는 캐비티들은 상기 선체의 바닥을 향하여 가장 크게 되어 조파 항력을 감소시키거나 전체적인 오버올 빔(overall beam)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 상기 선체 바닥이 접근될 때 숫자상으로 같은 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 여러가지 높이들을 가지며, 얕은 깊이에서 시작되는 상기 단턱들은 더 높은 높이들을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 상기 선체의 상기 바닥 근처에서 추가적인 측면 캐비티들을 형성하도록 상기 선박의 바닥으로부터 길고 짧은 길이를 교대로 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  32. 제25항에 있어서, 적어도 하나의 측면 단턱은 새로운 측면 캐비티들을 개방하도록 돕는 공기 출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  33. 제25항에 있어서, 적어도 하나의 측면 단턱은 앞에 있는 측면 캐비티을 폐쇄하도록 돕는 공기 흡입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  34. 제2항에 있어서, 선박의 중량(weight) 또는 중력(gravity)중심을 제어하도록 돕는 상기 선체 내의 전방 및 후방 밸러스트(ballast) 또는 연료 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  35. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스의 적어도 한 부분(portion)은 수직방향으로부터 임의 방향으로 젖혀지며 상기 노우즈피스의 상면으로부터 바닥으로 형상이 변화되는 여러 다른 형태의 단면 형상 중 하나 또는 그 이상을 포함하고,
    상기 형상은 상기 수류가 반대측면에 있는 상기 노우즈피스로부터 분리되도록 하는 배면 방향의 표면 변화를 가지며,
    상기 표면 변화는 둔각, 증가된 볼록한 곡률, 단턱들, 및 노치들이 되며,
    상기 노우즈피스는 평평한 측면, 볼록한 측면, 또는 오목한 측면을 구비하는 쐐기 형상이며, 그리고
    상기 노우즈피스는 평평한 가로판이 될 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 노우즈피스는 반대 측면에 폈다 오무렸다 할수 있는(extendable and retractable)요소들을 가지며,
    상기 연장 가능하고 신축가능한 요소들은 가로판들, 만곡된 유연판들, 평평한 강판들, 상기 노우즈피스용 연장가능한 지지대들, 힌지 연결된 평판들, 팽창가능한 튜브들, 활주가능(slidable)한 바(bar)들, 및 회전가능한 만곡된 가로판들이 되며,
    상기 연장 또는 신축의 양은 상기 노우즈피스의 길이에 따라 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  37. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스의 적어도 한부분(portion)은 그 폭이 선택적으로 제어될 수 있는 평평한 전방 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  38. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스는 부착가능한 스트립(strips)들을 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 부착가능한 스트립들은 저항력 선체들이나 통상의 선체들에 부착되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  40. 제2항에 있어서, 저항력 선체들이나 통상의 선체들의 측면들을 따라 부착될 수 있는 부착가능한 단턱(steps)들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  41. 제2항에 있어서, 침수 측면 테일피스나 침수 바닥 테일피스에 연결되는 추진기를 더 포함하고,
    상기 추진기는 프로펠러 및 방향타 또는 침수 측면 테일피스나 침수 바닥 테일피스 내에 입구를 구비하는 펌프를 더 포함하며 조향가능한 물분사 추진장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  42. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은
    상기 흘수선에 및 근처의 개방 측면 캐비티들,
    상기 개방 측면 캐비티들 아래에 형성되는 단일의 폐쇄 캐비티들,
    상기 단일 폐쇄 캐비티들 아래의 각각의 측면의 복수의 캐비티들, 및
    상기 복수의 폐쇄 캐비티들의 각각의 아래의 다중 폐쇄 캐비티들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  43. 제2항에 있어서,
    상기 선체 바닥의 바닥 캐비티,
    상기 바닥 캐비티을 개방하고 폐쇄하는 바닥 노우즈피스와 바닥 테일피스, 및
    상기 바닥 캐비티을 분리 포트와 우현 바닥 캐비티들로 분리하는 전방 및 후방 방향의 적어도 하나의 펜스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  44. 제43항에 있어서, 적어도 하나의 단턱은 각 단턱에서 또는 후방에서 적어도 네 개의 분리된 바닥 캐비티들을 형성하도록 주입되는 가압 공기를 포함하는 각각의 바닥 캐비티을 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  45. 제44항에 있어서, 오프-디자인 조건 하에서 양호한 공동의 범위를 유지하거나 선체의 종동요, 상하동요, 또는 횡동요에 대한 제한적인 제어를 하도록 상기 적어도 네 개의 바닥 캐비티들의 각각의 내부에서의 상기 캐비티 압력 또는 공기 유동 속도를 변화시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  46. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들의 각각을 복수 층의 측면 캐비티으로 분리하는 상기 선체의 측면들에 형성된 이격된 거의 평행한 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  47. 제46항에 있어서, 각 공동 층 내에서 다중 전방 및 후방 캐비티들을 형성하는 상기 선체 상의 단턱들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  48. 제47항에 있어서, 각각의 캐비티 층 내의 압력은 깊이에 따라 증가되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  49. 제46항에 있어서, 상기 상부 펜스 아래의 각 측면 캐비티로 가압 공기를 공급하는 수단을 포함하고,
    각각의 가압된 캐비티 내부로의 공기 유동 속도 또는 공기압력을 선체 속도, 깊이, 또는 다른 변수들의 함수로서 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  50. 제47항에 있어서, 선체의 형상은 노우즈피스 돌기들 및 단턱 돌기들을 제외한 수평 단면들 내에서 상대적으로 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  51. 선실,
    객실 또는 화물칸들,
    추진 시스템,
    각각 반대 측면과 바닥을 구비하는 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들,
    상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들,
    상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들,
    상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들이 시작되는 침수 선수(bow) 노우즈피스,
    상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들이 시작되는 침수 바닥 노우즈피스, 및
    상기 바닥 노우즈피스와, 상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들로부터 분할하는 상기 바닥 노우즈피스와 상기 바닥 테일피스를 지원하는데 필요한 단부 펜스들 또는 침수 영역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  52. 제51항에 있어서, 상기 캐비티들은 상기 선박의 하부 흘수선(water line) 영역의 약 90%까지 덮는 것을 특징으로 하는 선박.
  53. 제51항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들의 적어도 일부를 폐쇄시키는 침수 선미 테일피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  54. 제51항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 폐쇄시키고, 상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 상기 하나 또는 그 이상의 저(low) 항력 선체들 상의 상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들로부터 상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 분할하는 상기 바닥 노우즈피스를 어시스트하는 침수 바닥 테일피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  55. 제51항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 저 항력 선체들로부터 연장되는 수직하게 돌출되는 면적을 가지는 적어도 하나의 안정화 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  56. 제55항에 있어서, 항력을 감소시키는 상기 적어도 하나의 안정화 핀(stabilizing fin)의 적어도 한 면에 형성되는 핀 캐비티들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  57. 제55항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정화 핀은 상기 하나 또는 그 이상의 저 항력 선체들 상의 하나의 안정화 핀보다 많은 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  58. 제57항에 있어서, 상기 안정화 핀들의 반대면 상의 폐쇄 캐비티들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  59. 제55항에 있어서, 상기 안정화 핀들 상의 제어 표면들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  60. 제51항에 있어서, 상기 선체들의 수중 전방부들로부터 수직하게 돌출되는 면적을 가지는 하나 또는 그 이상의 커나드 핀(canard fins)들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  61. 제51항에 있어서, 선수 충격 완화기(bow impact alleviator) 선체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  62. 제51항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 대기압 상태에 있는 것을 특징으로 하는 선박.
  63. 제51항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 수면(water surface) 근처에서 개방되고 다른 곳에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 선박.
  64. 제51항에 있어서, 바닥 캐비티들로부터 측면 캐비티들을 분리시키기 위하여 상기 하나 또는 그 이상의 선체들로부터 외측으로 연장되는 펜스들 또는 침수 영역(wetted regions)들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  65. 제51항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 선체들에 장착되어 상기 선체들의 종동요(pitch) 각도, 고도, 방향, 및 깊이의 하나 또는 그 이상을 제어하는 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  66. 제51항에 있어서, 상기 측면들을 따라 형성되며 상기 하나 또는 그 이상의 선체들의 측면들을 따라 형성되는 캐비티들을 개폐하고 분리시키기 위해 하나 또는 그 이상의 단턱(steps)들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
  67. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되기 위해 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 쐐기 형상인 것을 특징으로 하는 선박.
  68. 제51항에 있어서, 상기 캐비티들이 시작되기 위해 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 표면 곡률이 수류를 분리하고 캐비티이 시작되도록 후방으로 증가 되는 것을 특징으로 하는 선박.
  69. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되기 위해 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 수류를 분리시키는 단턱들 및/또는 공기를 상기 측면 캐비티들 내부로 유동하게 하는 덕트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
  70. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되기 위해 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 단턱과 노치의 조합을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
  71. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되는 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 볼록한 측면 전방 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
  72. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되는 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 오목한 측면 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
  73. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되는 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 평평한 것을 특징으로 하는 선박.
  74. 제51항에 있어서, 측면 캐비티들이 시작되는 상기 침수 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 신축이 가능한 것을 특징으로 하는 선박.
  75. 제51항에 있어서, 바닥 노우즈피스 및 하나 또는 그 이상의 이격된 바닥 단턱들이 바닥 캐비티들이 시작되는 캐비티 개시기(initiators)들로서 사용되는 것을 특징으로 하는 선박.
  76. 바닥 및 측면들을 구비하는 선체;
    상기 선체의 각 측면의 하나 또는 그 이상의 측면 에어캐비티(air cavities)들;
    상기 선체의 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들;
    상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 필요에 따라 상기 측면 캐비티들로부터 분할하도록 지원하는 상기 선체 상의 펜스들 또는 침수 영역들;
    상기 측면 캐비티들이 시작되는 상기 선체 상의 선수 노우즈피스;
    바닥 캐비티이 시작되는 상기 선체 바닥 상의 바닥 노우즈피스; 및
    바닥 캐비티을 폐쇄시키는 상기 선체 바닥 상의 바닥 테일피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  77. 제76항에 있어서, 상기 측면 캐비티들의 적어도 일부를 폐쇄시키기위하여 침수 측면을 가진 선미(stern) 테일피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  78. 제77항에 있어서, 상기 선미 테일피스는 흘수선 아래의 상기 측면 캐비티들을 폐쇄시키는 상기 흘수선 아래에 이격(spaced)되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  79. 제76항에 있어서, 수직하게 돌출되는 면적을 가지며 상기 선체의 측면으로부터 연장되는 안정화 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  80. 제79항에 있어서, 상기 선체, 상기 선수 노우즈피스, 또는 상기 핀 상에 또는 근처에 장착되어 상기 선체를 제어하는 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  81. 제80항에 있어서, 상기 핀(fin) 상의 제어 표면들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  82. 제79항에 있어서, 상기 핀의 반대 표면상의 폐쇄 핀 캐비티들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  83. 제76항에 있어서, 저항력 선체가 될 수 있으며 상기 선체에 연결되는 평행한 선체들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  84. 제76항에 있어서, 상기 선체를 따라 하나 또는 그 이상의 새로운 측면 캐비티들이 시작되는 상기 측면들을 따라 형성되는 하나 또는 그 이상의 단턱들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  85. 제76항에 있어서, 상기 선수 노우즈피스의 적어도 일부는 상기 수류에 평행한 단면 내에서 평평하거나 쐐기 형상이고, 둔각들, 표면 곡률 상의 변화, 오목 노치, 볼록 노치, 평평한 노치, 및 단턱과 노치의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 그 후방 단부에서 유선형 표면 불연속성을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  86. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 거의 수평한 펜스는 각 측면의 하부 측면 캐비티부 내에 위치되고, 상기 적어도 하나의 펜스 아래의 측면 캐비티들 내부로 유입되는 공기 유동의 속도는 제어되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  87. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박,
    거의 대기압 상태에 있는 상기 선체의 각 측면 상의 개방 측면 캐비티,
    상기 선체 상의 침수 노우즈피스, 및
    적어도 하나의 폐쇄 바닥 캐비티을 포함하는 선체 바닥을 포함하며,
    상기 측면 캐비티은 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 측면부로부터 배수하는 상기 침수 노우즈피스에서 개방되고,
    상기 적어도 하나의 폐쇄 바닥 캐비티은 깊이 압력보다 낮은 압력 상태에 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  88. 제87항에 있어서, 상기 선박은 단일 선체인 것을 특징으로 하는 저항력 선 체.
  89. 제88항에 있어서, 상기 선체 체적의 대부분은 상기 흘수선 아래에 놓이는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  90. 제87항에 있어서, 상기 선박은 3동선이며, 상기 적어도 하나의 선박 지지 선체는 중심 선체와 두 개의 측면 선체들의 각각을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체.
  91. 제3항에 있어서, 상기 측면 단턱들의 적어도 하나는 설계 속도에서 형성되는 설계 캐비티들 아래에 놓이는 기저 측면 단턱이며, 새로운 측면 캐비티은 오프-디자인 조건 하에서 상기 기저 측면 캐비티들 중 적어도 하나의 후방에 형성되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  92. 제2항에 있어서, 노우즈피스의 적어도 일부의 일측은 큰 캐비티을 형성하도록 외측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  93. 제9항에 있어서, 설계 속도에서 형성되는 설계 바닥 캐비티들의 아래에 놓이는 하나 또는 그 이상의 기저 바닥 단턱들을 더 포함하고 오프-디자인 조건 하에서 새로운 바닥 캐비티이 적어도 하나의 기저(undelying) 바닥 단턱의 후방에 형성되 는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  94. 제9항에 있어서, 상기 바닥 노우즈피스 또는 하나 또는 그 이상의 바닥 단턱들은 외측으로 이동되어 큰 캐비티들을 형성하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  95. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들의 각각을 측면 캐비티들의 복수의 층으로 분리하는 상기 선체의 상기 측면에 이격된 거의 평행한 하나 또는 그 이상의 펜스들을 더 포함하고,
    각각의 캐비티 층 내에서 다중 전방 및 후방 캐비티들을 형성하는 상기 선체 상의 단턱들을 더 포함하고,
    캐비티들의 상기 상부 층들은 큰 중심 캐비티들과 작은 단부 캐비티들, 작은 중심 캐비티들과 큰 단부 캐비티들, 또는 이들의 조합을 포함하고,
    캐비티들의 하부 층들은 작은 중심 캐비티들과 큰 단부 캐비티들, 큰 중심 캐비티들과 작은 단부 캐비티들, 또는 이들의 조합을 포함하고,
    상기 상부 및 하부 층들 내에서 캐비티의 크기가 불일치함으로써 조파 항력이 감소되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  96. 제95항에 있어서, 상부 펜스 상부의 큰 중심 캐비티들과 작은 단부 캐비티들, 하부 펜스 아래의 작은 중심 캐비티들과 큰 단부 캐비티들, 및 상기 상부 펜스 의 전단 근처의 영역으로부터 상기 선체 바닥의 중심 근처의 영역까지 하향 후방으로 경사지는 전방 단턱을 더 포함하고,
    상기 전방 단턱의 하단 근처의 영역으로부터 상기 상부 펜스의 후단 근처의 영역까지 상향 후방으로 경사지는 후방 단턱을 더 포함하고,
    각 펜스 아래의 측면 캐비티은 가압되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  97. 제95항에 있어서, 상기 선체 바닥의 적어도 하나의 바닥 에어캐비티(air cavity),
    상기 바닥 캐비티을 개방하는 상기 선체 바닥 상의 바닥 노우즈피스,
    상기 노우즈피스 후방 또는 이를 통하여 상기 바닥 캐비티 안으로 가압 공기를 공급하는 수단,
    바닥 캐비티을 폐쇄하는 상기 선체 바닥 상의 바닥 테일피스, 및
    이러한 캐비티들을 분리하는 상기 하부 측면 캐비티들과 상기 바닥 캐비티들 사이의 침수 영역 또는 펜스를 더 포함하고,
    상기 침수 영역 또는 펜스는 상기 바닥 노우즈피스와 상기 바닥 테일피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  98. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스 근처의 영역으로부터 상기 선체 바닥 근처의 영역까지 하향 후방으로 경사지는 전방 단턱, 또는 상기 침수 테일피스 근처의 영역으로부터 상기 선체 바닥 근처의 영역까지 하향 전방으로 경사지는 후방 단턱을 더 포함하고,
    상기 노우즈피스, 단턱, 및 테일피스는 조파 항력을 감소시키도록 불일치되는 되는 상부 및 하부 측면 캐비티들을 형성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  99. 제98항에 있어서, 모든 측면 캐비티들은 대기압 상태에 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  100. 제98항에 있어서, 상기 선체 노우즈피스의 적어도 일부는 수면으로부터 하향 전방으로 경사지거나, 상기 선체 테일피스의 적어도 일부가 수면으로부터 하향 후방으로 경사지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  101. 제98항에 있어서, 상기 전방 단턱 및 후방 단턱은 상기 선체 바닥의 중간 영역까지 하향 경사(angle)지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  102. 제2항에 있어서, 상기 노우즈피스는 측면 캐비티들을 넓게 개방하기 위하여 확대되며, 상기 노우즈피스의 단면은 절단 하이드로포일 노우즈부(nose section)와 비슷한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  103. 제2항에 있어서, 상기 침수 노우즈피스의 적어도 일부에서의 압력은 상기 노우즈피스 후방에 놓이는 상기 캐비티 내의 압력보다 작은 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  104. 활주선체(planing hull),
    상기 선체 상의 측면 캐비티들이 시작되는 상기 선체 상의 침수 노우즈피스,
    고속 흘수선에 평행한 방향으로 위치되는 상기 선체 상의 상기 고속 흘수선 아래에 위치되는 평행 펜스들,
    각각의 측면 캐비티을 폐쇄시키는 상기 선체의 각 측면 상의 침수 테일피스, 및
    각각의 평행 펜스 아래의 각각의 캐비티로 가압 공기를 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
  105. 제2항에 있어서, 상기 선체에 부착되며, 설계 캐비티 폐쇄 위치의 상류의 각 측면 캐비티의 내측에서 시작되어 상기 설계 캐비티 폐쇄 위치의 근처나 후방에서 종결되고, 거의 국부 캐비티 벽 수류의 방향으로 정렬되는 홈(grooves)들 또는 마루(ridges)들을 더 포함하고, 에너지는 상기 홈들이 캐비티 폐쇄 시의 전방 스플래시(splash)를 감소시키므로 캐비티 폐쇄 시에 절약되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  106. 제105항에 있어서, 상기 홈들 또는 마루들은 테일피스 근처에 위치되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  107. 제105항에 있어서, 상기 홈들 또는 마루들은 상기 측면들 상의 단턱들 근처에서 위치되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  108. 제7항에 있어서, 상기 선체에 연결되며 상기 선체로부터 측방향으로 연장되고, 항해 중일 때에 상기 선체에 동적 양력을 제공하는 물에 잠기는 하이드로포일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  109. 제108항에 있어서, 상기 하이드로포일은 상기 측면 및 바닥 캐비티들 사이의 상기 선체로부터 측방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  110. 제108항에 있어서, 상기 선체들로부터 연장되는 안정화 핀들을 더 포함하고,
    상기 선체는 쌍동선 선체들을 더 포함하며,
    상기 하이드로포일은 상기 쌍동선 선체들 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  111. 제7항에 있어서, 상기 선체 바닥 상부에 놓이며, 침수 상부 바닥 노우즈피스에 의해 개방되고, 침수 상부 바닥 테일피스에 의해 폐쇄되며, 침수 영역 및/또는 펜스에 의해 상기 바닥 캐비티으로부터 분리되며 상기 바닥 캐비티과 함께 하부 선체를 형성하는 상부 바닥 캐비티을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  112. 제284항에 있어서, 상기 상부 선체의 상기 반대 측면으로부터 외측으로 연장되어 상기 측면 캐비티들을 상기 상부 바닥 캐비티으로부터 분리할 필요가 있을 때 어시스트하도록 침수 측면 영역들 또는 측면 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  113. 제282항에 있어서, 상기 하부 선체는, 곡면 또는 뾰족한 노우즈를 구비하는 유선형 형상, 선택적인 침수 외측 선단들을 구비하는 다이아몬드 형상, 직선형 측면들에 의해 이어지는 10 도 내지 180도 사이에 놓이는 각도를 포함하는 V자 형상의 노우즈, 침수 V자 형상의 테일피스에 의해 이어지는 긴 유선형 전방 동체, 침수 가로 테일피스에 의해 이어지는 긴 삼각형 전방 동체, 또는 상기 선미 근처에서 외측으로 시작되어 침수 가로 테일피스로 종결되는 긴 유선형 전방 동체를 포함하는 다양한 평면 형상 중 어느 것이나 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  114. 제284항에 있어서, 상기 상부 바닥 캐비티는 대기압 상태에 있으며 상기 측면 캐비티들과 결합되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  115. 제112항에 있어서, 상기 상부 바닥 캐비티의 압력은 대기압보다 큰 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  116. 제113항에 있어서, 상기 하부 선체는 상기 하부 선체의 후단에 부착되는 적어도 하나의 제어 플랩을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  117. 제113항에 있어서, 상기 하부 선체는 선행하는 하부 선체의 전장과 거의 같거나 초과되며 선박의 종동요 복원성을 제공하는 전체 전장을 가지는 침수 테일피스로 종결되고,
    상기 하부 선체는 영, 하나, 또는 그 이상의 상부 캐비티들과 영, 하나, 또는 그 이상의 하부 캐비티들을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  118. 제117항에 있어서, 상기 하부 선체는 선박의 상하동요, 종동요, 및 횡동요 중 하나 또는 그 이상을 제어하는 그 후단에 부착되는 제어 플랩을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  119. 제282항에 있어서, 상기 하부 선체는 동적 양력을 제공하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  120. 제111항에 있어서, 상기 선박은 쌍동선이며, 상기 하부 선체 상부에 놓이는 상기 상부 선체의 적어도 일부는 전방 선체와 후방 선체로 분할되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  121. 제2항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 상기 테일피스 상에서 폐쇄되는 상부 및 하부 캐비티들이며, 상기 선체는 잠수함 선박이며, 상기 상부 캐비티은 깊이 압력보다 작은 압력 상태의 가스로 채워지고, 상기 하부 캐비티은 상기 상부 캐비티보다 큰 압력 상태의 가스로 채워지고, 상기 캐비티들은 상기 침수 노우즈피스와 상기 침수 테일피스로 분리되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  122. 제121항에 있어서, 상기 단턱은 상기 상부 및 하부 캐비티들 내측에 놓이며 하나 또는 그 이상의 압력 선체들을 감싸는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  123. 제122항에 있어서, 상기 선체는 중심 압력 선체와 두 개의 평행 측면 압력 선체들을 감싸는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  124. 제121항에 있어서, 상기 노우즈피스는 상기 선체를 구비하는 상기 잠수함이 완전히 침수되도록 작동시키도록 신축가능한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  125. 제121항에 있어서, 센서들은 상기 노우즈피스나 테일피스의 내측 또는 근처 에 위치되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  126. 제121항에 있어서, 플랩들은 상기 테일피스에 부착되어 상기 잠수함을 깊이, 종동요 각도, 및 횡동요 각도로 제어하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  127. 제121항에 있어서, 상기 캐비티의 형상들과 상기 기저(underlying) 선체 형상들은 주어진 설계 속도와 깊이에 대하여 개발되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  128. 제127항에 있어서, 상기 잠수함은 상기 설계 속도와 깊이와는 다른 상기 속도가 잠수함의 깊이의 제곱근에 거의 비례하는 만큼 긴 속도와 깊이에서 거의 동등하게 잘 작동하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  129. 제125항에 있어서, 상기 센서들은 음파감지장치들인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  130. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박,
    상기 선체의 각 측면의 측면 캐비티, 및
    상기 선체에 형성되는 침수 노우즈피스를 포함하고,
    상기 측면 캐비티들은 상기 선체 상의 항력을 감소시키는 상기 캐비티에 인 접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하는 상기 침수 노우즈피스에서 개방되며,
    선체 바닥을 더 포함하고,
    상기 선체에 연결되는 동적 부양 표면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  131. 제130항에 있어서, 상기 선박은 항공기이며, 상기 동적 부양 표면은 날개이며, 이륙 후에는 상기 선체 바닥은 상기 선박의 중략의 어느 부위도 지지하지 않는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  132. 제130항에 있어서, 상기 선박은 해면효과익선(WIG)이며, 상기 선체에 연결된 상기 동적 부양 표면은 지면효과 날개인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  133. 제130항에 있어서, 상기 선박은 함정이며, 상기 동적 부양 표면은 적어도 하나의 하이드로포일인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  134. 제133항에 있어서, 상기 선박은 쌍동선 함정이며, 상기 적어도 하나의 선체는 평행한 쌍동선 선체들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 하이드로포일은 상기 쌍동선 선체들 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  135. 제130항에 있어서, 상기 적어도 하나의 선체는 주 선체와 상기 주 선체에 평 행하게 이격되는 두 개의 보조 선체들을 포함하고, 상기 보조 선체들은 상기 보조 선체들을 따라 보조 선체 공동들 개방시키는 보조 선체 노우즈피스들을 구비하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  136. 선수 및 선미를 구비하는 적어도 하나의 선체,
    상기 선수로부터 후방으로 연장되는 침수 노우즈피스와 상기 선미로부터 전방으로 연장되는 침수 테일피스, 그리고
    상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이 그리고 상기 선체의 상부 및 하부에 각각 형성되는 상부 및 하부 캐비티(gas cavities)들을 포함하고,
    상기 침수 노우즈피스와 상기 침수 테일피스은 상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리하며,
    필요에 따라 상기 상부 및 하부 캐비티을 분리하는데 상기 침수 노우즈피스와 테일피스을 지원하는 침수 영역들 또는 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  137. 제136항에 있어서, 상기 선체 내의 가압 가스 공급원, 및
    상기 가압 가스 공급원으로부터 상기 캐비티들까지 연결되어 상기 상부 캐비티으로 제1압력의 가스를 공급하고, 상기 하부 캐비티으로 높은 제2압력의 가스를 공급하고 상기 캐비티들 사이의 압력차를 유지하는 도관들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  138. 제136항에 있어서, 상기 선체로부터 연장되는 수평으로 돌출되는 면적을 가지는 적어도 하나의 복원장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  139. 제136항에 있어서, 상기 테일피스에 연결되어 상기 잠수함을 제어하는 적어도 하나의 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  140. 제139항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 테일피스에 연결되는 플랩들을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  141. 제139항에 있어서, 상기 제어 장치는 가동 테일피스을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  142. 제136항에 있어서, 상기 선체는 내부 주 압력 선체를 포함하고, 하나 또는 그 이상의 보조 내부 선체들을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  143. 제142항에 있어서, 상기 주 선체와 상기 보조 선체들에 연결되는 침수가능한 선체를 더 포함하고,
    상기 노우즈피스와 상기 테일피스는 상기 침수가능한 선체에 연결되며,
    상기 캐비티들의 적어도 하나는 상기 침수가능한 선체의 표면을 덮는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  144. 제143항에 있어서, 상기 침수가능한 선체는 상기 보조 선체들 및 상기 주 선체를 감싸는 상부 및 하부 표면들을 가지며,
    상기 상부 및 하부 캐비티들은 각각 상기 침수가능한 선체의 상기 상부 및 하부 표면들을 덮는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  145. 제144항에 있어서, 상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이에 연장되며 상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리되도록 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  146. 제136항에 있어서, 상기 선체, 상기 노우즈피스, 및 상기 테일피스는 상기 노우즈피스에서는 좁고 상기 테일피스에서는 넓은 델타(delta-like) 형상의 평판을 구비하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  147. 제136항에 있어서, 상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이에서 연장되어 상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리시키는 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  148. 제136항에 있어서, 상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이에 놓이는 상기 선 체의 상부 및 하부 표면들,
    상기 선체의 상기 상부 및 하부 표면들을 따라 놓이는 단턱들을 더 포함하고,
    상기 노우즈피스와 상기 단턱들은 상기 잠수함이 상기 캐비티들이 없는 조건에서 완전히 침수되게 작동하도록 신축가능한 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  149. 제136항에 있어서, 상기 노우즈피스와 테일피스 중 적어도 어느 하나에 결합되는 음파탐지장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 장치.
  150. 제15항에 있어서, 상기 선박은 두 개의 선체들을 포함하고,
    그 바닥들의 근처에서 상기 두 개의 선체들 사이에 부착되며 상기 선박의 무게중심 근처에 위치되는 하이드로포일를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  151. 제150항에 있어서, 상기 하이드로포일는 적어도 하나의 표면 상의 폐쇄 캐비티을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  152. 제150항에 있어서, 각각의 선체 상에 장착되는 적어도 하나의 커나드 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  153. 제151항에 있어서, 핀들을 더 포함하고, 상기 하이드로포일과 상기 핀들은 항력을 감소시키도록 각각의 표면 상에 폐쇄 캐비티을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  154. 제150항에 있어서, 상기 하이드로포일는 전방 및 후방으로 이동가능하여 길이방향의 중력중심에서의 변화를 조절하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  155. 제282항에 있어서, 상기 상부 선체는 3동선 선박의 중심 선체이며, 적어도 하나의 하이드로포일은 상기 선박의 중량의 적어도 일부를 지지하는 상기 선박의 중력(gravity)중심 근처의 상기 하부 선체에 부착되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  156. 제155항에 있어서, 항력을 감소시키는 측면 캐비티들을 가지는 측면 선체들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  157. 제155항에 있어서, 상기 적어도 하나의 하이드로포일은 각각의 측면상에 캐비티을 가지며 후방 또는 전방으로 젖혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  158. 제155항에 있어서, 측면 선체들과 상기 중심 선체, 및
    상기 측면 선체들 중 적어도 하나 또는 그 이상에 부착되는 적어도 하나의 안정화 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  159. 제158항에 있어서, 상기 중심 선체는 커나드 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  160. 제158항에 있어서, 상기 측면 선체들은 설계 속도에서는 물 위에 있으며, 상기 선박은 상하동요, 횡동요, 및 종동요 중 하나 또는 그 이상으로 제어되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  161. 제158항에 있어서, 모든 선체들, 핀들, 및 하이드로포일들은 항력을 감소시키는 각각의 측면 상의 캐비티들을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  162. 제156항에 있어서, 상기 중심 하부 선체와 각각의 외측 선체 사이에 부착되어 종동요 및 선수동요 복원성을 증가시키는 지지핀들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  163. 제155항에 있어서, 상기 측면 선체들은 상기 선박의 전단을 향하여 위치되어 선체 무게의 전방부를 지지하고 상하동요, 종동요, 및 횡동요에서의 복원성(stability in heave)을 제공하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  164. 제133항에 있어서, 상기 하이드로포일은 하나 또는 그 이상의 지주들(struts)에 의해 상기 선체에 부착되어 설계 속도에서 상기 선체를 적어도 부분적으로는 물 밖으로 부양(lift)시키는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  165. 제164항에 있어서, 상기 하이드로포일은 항력을 감소시키는 적어도 하나의 표면상의 캐비티을 가지는 저항력 하이드로포일이며 뒤로 젖혀지거나 젖혀지지 않을 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  166. 제164항에 있어서, 상기 선체의 상기 선수 근처에 부착되어 선수 높이 복원성을 제공하는 선수 양력 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  167. 제164항에 있어서, 상기 저항력 선체는 이륙하는 동안에 항력을 감소시키고 상기 선박이 파도 속에서 운행할 때 파도의 충격의 효과를 감소시키는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  168. 제164항에 있어서, 상기 선박은 3동선이며, 상기 하이드로포일을 지지하는 저항력 외측 선체들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  169. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 제공하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 선체 바닥을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 적어도 하나의 측면 캐비티을 마련하는 단계,
    상기 선체에 침수 노우즈피스를 마련하는 단계, 및
    상기 침수 노우즈피스에서 상기 적어도 하나의 캐비티을 개방하고, 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 측면부로부터 배수하며, 침수 테일피스에서 상기 적어도 하나의 캐비티의 적어도 일부를 폐쇄하고, 그리고 상기 선체의 항력을 감소시키는 침수 테일피스을 상기 선체에 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  170. 제169항에 있어서, 상기 선체의 반대 측면에 유사한 측면 캐비티을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 측면 캐비티들의 적어도 일부는 상기 침수 테일피스에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  171. 제170항에 있어서, 상기 선체 바닥에 적어도 하나의 바닥 에어캐비티(air cavity)을 마련하는 단계,
    상기 선체 바닥에 바닥 캐비티을 개방시키는 바닥 노우즈피스를 마련하는 단계,
    상기 바닥 노우즈피스의 후방 또는 이를 통하여 상기 바닥 캐비티 내부로 가압 공기를 공급하는 단계, 및
    상기 선체 바닥에 바닥 테일피스를 마련하고 상기 테일피스에 바닥 캐비티을 폐쇄시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  172. 제171항에 있어서, 상기 선체 바닥으로부터 연장되어 상기 바닥 노우즈피스와 바닥 테일피스을 지원하고 상기 바닥 캐비티을 상기 측면 캐비티들로부터 분리시키는 침수 영역 또는 펜스들을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  173. 제171항에 있어서, 상기 선체 바닥을 가로질러 적어도 하나의 바닥 단턱을 연장시키는 단계,
    선행하는 바닥 캐비티을 상기 적어도 하나의 바닥 단턱에서 폐쇄시키는 단계, 및
    후속하는 바닥 캐비티을 상기 적어도 하나의 바닥 단턱의 후단에서 개방시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  174. 제171항에 있어서, 외측 수류가 오프-디자인 조건 하에서 선체 측면과 접촉하는 경우에 하나 또는 그 이상의 추가적인 측면 캐비티들을 생성하는 단계, 또는
    상기 외측 수류가 오프-디자인 조건 하에서 상기 선체 바닥과 접촉하는 경우에 하나 또는 그 이상의 추가적인 바닥 캐비티들이 시작되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  175. 제171항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바닥 캐비티 내의 압력을 깊이 압력보다 낮은 상태로 만드는 단계, 및
    안정적인 바닥 캐비티을 보장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  176. 제169항에 있어서, 상기 선체에 장착되는 수직하게 돌출되는 면적을 가지며 상기 선체로부터 연장되는 적어도 하나의 안정화 핀을 마련하는 단계를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 핀은 항력을 제공하는 하나 또는 양측면 상에 캐비티을 가지거나 가지지 않는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  177. 제176항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안정화 핀 상에 장착되는 적어도 하나의 플랩을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  178. 제169항에 있어서, 항력을 제공하는 하나 또는 양측면 상에 캐비티을 가지거나 가지지 않는 상기 선체 상에 적어도 하나의 커나드 핀을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  179. 제169항에 있어서, 둘 또는 그 이상의 선체들을 마련하는 단계, 및
    상기 선체들을 서로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  180. 제169항에 있어서, 상기 선체를 따라 측면 단턱들을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  181. 제180항에 있어서, 상기 선체의 각 측면에 단턱들을 마련하는 단계,
    상기 선체의 상면을 향하여 가장 큰 중심 측면 캐비티을 마련함으로써 측면 캐비티들 내에서 불일치시키는 단계, 및
    상기 선체의 상기 바닥을 향하여 가장 큰 단부 캐비티들을 마련함으로써 조파 항력을 감소시키거나, 전체 선폭을 감소시키거나, 또는 오프-디자인 조건 하에서 측면 캐비티 범위를 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  182. 제180항에 있어서, 상기 선체 바닥이 접근될 때 그리고 설계 체적 프라우드 수가 감소될 때 더 많은 측면 단턱들을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  183. 제169항에 있어서, 상기 측면 캐비티들의 각각을 복수 층의 측면 캐비티으로 분리하고, 깊이에 대하여 각각의 캐비티 층 내의 압력을 선택적으로 증가시키는 상기 선체의 측면들에 형성된 이격(spaced)된 거의 평행한 펜스(fences)들을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면 지지 선박의 작동방법.
  184. 선실, 객실, 또는 화물칸들을 마련하는 단계,
    추진 시스템을 마련하는 단계,
    각각 반대 측면과 바닥을 구비하는 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들을 마련하는 단계,
    상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들을 마련하는 단계,
    상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 마련하는 단계,
    상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들이 시작되는 침수 선수 노우즈피스를 마련하는 단계,
    상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들이 시작되는 침수 바닥 노우즈피스를 마련하는 단계, 및
    상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 상기 하나 또는 그 이상의 저항력 선체들 상의 상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들로부터 분할하는 데 필요한 상기 바닥 노우즈피스을 지원하는 단부 펜스들 또는 침수 영역들을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 작동 방법.
  185. 제184항에 있어서, 침수 선미 테일피스를 마련하여 상기 선미 테일피스에서 상기 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들의 적어도 일부를 상기 선미 테일피스에서 폐쇄시키는 단계, 및
    침수 바닥 테일피스을 마련하여 상기 바닥 테일피스에서 상기 하나 또는 그 이상의 바닥 캐비티들을 폐쇄시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 작동방법.
  186. 제185항에 있어서, 상기 선체에 부착되며, 캐비티 폐쇄 위치의 상류의 적어도 하나의 캐비티 내측에서 시작되어 상기 설계 캐비티 폐쇄 위치의 후단에서 종결되는 길이 방향의 홈들 또는 마루들을 마련하는 단계, 및
    상기 캐비티 폐쇄 시에 전방 스플래시(splash)을 감소시키므로 상기 캐비티 폐쇄 시에 에너지를 절약하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 작동방법.
  187. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체의 각 측면에 측면 캐비티을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 침수 노우즈피스를 마련하여 상기 측면 캐비티들을 상기 침수 노우즈피스에서 개방하고, 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하며, 그리고 상기 선체의 항력을 감소시키는 단계,
    상기 선박의 중량의 적어도 일부를 지지하는 바닥 캐비티을 가지는 선박 바닥을 마련하는 단계, 및
    상기 선체에 연결되는 동력 양력 표면을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  188. 제187항에 있어서, 상기 선박은 두 개의 선체들을 포함하고,
    그 바닥들의 근처에서 각각의 선체에 부착되는 적어도 하나의 하이드로포일를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  189. 제187항에 있어서, 상기 선체는 3동선 선박의 중심 선체이며,
    상기 선박의 중량의 일부를 지지하는 상기 중심 선체에 부착되는 적어도 하나의 하이드로포일를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  190. 선수 및 선미를 구비하는 외측 선체를 마련하는 단계,
    상기 선체의 각 측면상의 상기 선수로부터 후방으로 연장되는 노우즈피스와 상기 선미로부터 전방이나 후방으로 연장되는 테일피스을 마련하는 단계,
    상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이 그리고 상기 선체의 상부 및 하부에 각각 상부 및 하부 가스캐비티(gas cavities)들을 마련하는 단계,
    상기 선체 내에 적어도 가압 가스 공급원을 마련하고 상기 적어도 하나의 가 압 가스 공급원으로부터 상기 캐비티들로 연결되는 도관들을 마련하여, 상기 상부 캐비티으로 제1압력의 가스를 공급하고, 상기 하부 캐비티으로 높은 제2압력의 가스를 공급하고 상기 캐비티들 사이의 압력차를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  191. 제190항에 있어서, 상기 외측 선체의 상기 외측면 내측에 위치되는 하나 또는 그 이상의 압력 선체들을 마련하는 단계, 및
    상기 외측 선체와 상기 하나 또는 그 이상의 압력 선체들 사이에 침수가능한 영역을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  192. 제190항에 있어서, 상기 외측 선체는 상기 노우즈피스에서는 좁고 상기 테일피스에서는 넓은 델타 형상의 평판을 구비하는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  193. 제192항에 있어서, 상기 테일피스의 적어도 일부는 제어가능한 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  194. 제190항에 있어서, 상기 노우즈피스의 적어도 일부는 길이방향의 단면을 가지는 평판을 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  195. 제190항에 있어서, 수직하게 연장되는 안정화장치, 수평으로 연장되는 안정화장치, 사령탑, 및 추진기 날개들 중 하나 또는 그 이상의 하나 또는 그 이상의 측면에 공동을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  196. 제190항에 있어서, 상기 노우즈피스는 상기 잠수함의 대부분의 길이에 대하여 후방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 잠수함 작동 방법.
  197. 제2항에 있어서, 상기 선체에 연결되며 상기 선체로부터 외측으로 연장되고, 항해 중일 때에 상기 선체에 동적 양력을 제공하는 수직으로 돌출되는 면적을 가지는 적어도 하나의 하이드로포일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  198. 제197항에 있어서, 상기 선체는 상기 적어도 하나의 선체로부터 외측으로 연장되는 수직하게 돌출되는 면적을 가지는 적어도 하나의 안정화 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  199. 제197항에 있어서, 상기 선체는 쌍동선 선체들을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 하이드로포일은 상기 쌍동선 선체들 사이에서 선택적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  200. 제2항에 있어서, 상기 선체의 상기 선수 근처에 위치되는 적어도 하나의 커나드 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  201. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체의 각 측면에 적어도 하나의 측면 캐비티을 마련하는 단계,
    상기 선체에 침수 노우즈피스를 마련하여, 상기 측면 캐비티들을 상기 침수 노우즈피스에서 개방하고, 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하며, 상기 측면 캐비티들을 넓히기 위하여 상기 노우즈피스를 넓히고, 상기 선체의 중심선에 대하여 상기 노우즈피스의 단부에서 캐비티의 벽들의 외측 각도를 감소시키는 상기 넓혀진 노우즈피스의 상기 측면들에 볼록면을 추가함으로써 결과적으로 추가된 캐비티의 항력을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  202. 제169항에 있어서, 압력이 상기 노우즈피스의 후방의 캐비티 내의 압력보다 작은 상기 노우즈피스 상의 영역을 제공하도록 상기 침수 노우즈피스를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  203. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체에 침수 노우즈피스를 마련하여, 상기 침수 노우즈피스에서 측면 캐비티들을 개방하고 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하는 단계를 포함하고,
    상기 선체 깊이의 적어도 일부에 걸쳐 폐쇄된 측면 캐비티를 마련하는 단계를 더 포함하고,
    상기 폐쇄된 캐비티 영역의 적어도 일부에 걸치는 상기 폐쇄된 측면 캐비티들은 하향으로 증가되는 전체 측면 대 측면(side-to-side) 폭들을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  204. 제203항에 있어서, 상기 폐쇄된 캐비티 영역의 하부에 있는 상기 측면 캐비티들의 전체적인 폭은 아래 방향으로 감소되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  205. 제203항에 있어서, 상기 선체의 바닥에 적어도 하나의 바닥 캐비티을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  206. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체의 바닥에 침수 노우즈피스를 마련하여 깊이 압력(depth pressure) 보다 낮은 압력을 가지는 상기 침수 노우즈피스에서 적어도 하나의 바닥 캐비티을 개방하고, 상기 선체의 상기 바닥으로부터 배수하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 바닥 캐비티를 폐쇄하도록 상기 선체의 상기 바닥을 형성하고 크기를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 바닥 캐비티는 측면과 정면 시야 (view)에서 볼록한 벽들을 가지며,
    상기 바닥 캐비티를 캡쳐할 (capture)하기위하여 하향 연장되는 측면 용골(keel)들이 필요가 없는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  207. 제206항에 있어서, 상기 선체 깊이의 적어도 일부에 걸쳐서 측면 캐비티들을 마련하는 단계를 더 포함하고,
    상기 캐비티들의 적어도 일부는 개방되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  208. 제206항에 있어서, 상기 선체들은 수평 단면들 에서 상대적으로 유선형인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  209. 제206항에 있어서, 선체의 배수 및 선체의 인접한 캐비티들은 상기 선체에 의해 지지되는 중량과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  210. 제170항에 있어서, 상기 깊이의 적어도 일부에 걸쳐서 수평 단면들에서 상대적으로 유선형의 선체 형상을 마련하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  211. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선박의 각 측면에 적어도 하나의 측면 캐비티을 마련하는 단계,
    상기 선체에 침수 노우즈피스를 마련하여, 상기 침수 노우즈피스에서 상기 측면 캐비티들을 개방하고, 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하고, 상기 선체의 항력을 감소시키는 단계,
    상기 선박의 중량의 적어도 일부를 지지하는 선체 바닥을 마련하는 단계, 및
    상기 선체에 연결되는 적어도 하나의 동적 양력 표면(dynamic lifting surface)을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  212. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체에 침수 노우즈피스를 마련하여, 상기 침수 노우즈피스에서 상기 측면 캐비티들을 개방하고, 상기 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하는 단계, 및
    상기 선체에 부착되는 적어도 하나의 핀 또는 적어도 하나의 동적 부양 하이드로포일 (hydrofoil)을 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  213. 제212항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핀 또는 상기 하이드로포일은 제어가능한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  214. 제209항에 있어서, 블레이드들(blades)을 구비하는 추진기를 마련하는 단계, 및
    상기 적어도 하나의 핀, 상기 하이드로포일 또는 상기 추진기 블레이드들 중 적어도 한쪽 측면에 캐비티을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  215. 제212항에 있어서, 적어도 하나의 바닥 캐비티을 가지는 선체 바닥을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  216. 상부 선체를 포함하는 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 상부 선체의 바닥에 부착되는 상부 측면 및 하부 측면을 구비하는 하부 선체를 마련하는 단계,
    상기 하부 선체의 상기 상부 측면 또는 상기 하부 측면에 캐비티을 형성하는 각 측면에 선수로부터 후방으로 연장되는 거의 수평한 평면에 놓이거나 놓이지 않을 수 있는 상기 하부 선체에 침수 하부 선체 노우즈피스를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  217. 제216항에 있어서, 상기 상부 선체에 침수 상부 선체 노우즈피스를 마련하는 단계, 및
    상기 상부 선체의 각 측면에 하나 또는 그 이상의 측면 캐비티들을 마련하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상부 선체 노우즈피스는 수직 방향에 대하여 경사지거나 경사지지 않을 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  218. 제216항에 있어서, 상기 하부 선체의 각 측면에 캐비티을 마련하는 단계, 및
    상기 하부 선체 또는 상기 상부 선체의 단부 근처에 부착되는 수직하게 돌출되는 면적을 가지는 적어도 하나의 안정화 핀을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  219. 제217항에 있어서, 상기 상부 선체 노우즈피스는 거의 수직한 평면 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  220. 제216항에 있어서, 상기 하부 선체의 상기 상부 측면 또는 상기 하부 측면에 캐비티을 폐쇄하는 침수 하부 선체 노우즈피스를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  221. 제216항에 있어서, 상기 하부 선체의 상기 하부 측면에 개방 캐비티을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  222. 제216항에 있어서, 상기 하부 선체는 하이드로포일인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  223. 제222항에 있어서, 상기 하이드로포일은 동적 양력을 제공하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  224. 제216항에 있어서, 상기 하부 및 상부 선체들과 이들과 결합된 캐비티들의 배수량은 상기 선체에 의해 지지되는 중량과 거의 같은 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  225. 제216항에 있어서, 상기 침수 하부 선체 노우즈피스는 길이방향 단면에서 거의 평평한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  226. 제216항에 있어서, 쌍동선(catamaran)을 형성하는 교차구조물(cross structure)로 두 개의 선체들을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  227. 제217항에 있어서, 적어도 하나의 캐비티는 상기 하부 선체의 상기 상부 측면 상의 상부 캐비티이며,
    상기 상부 캐비티와 상기 측면 캐비티들 사이에 펜스 또는 침수 영역을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  228. 제227항에 있어서, 상기 하부 선체에 침수 하부 선체 테일피스을 마련하는 단계를 더 포함하고,
    적어도 하나의 캐비티를 형성하는 단계는,
    상기 침수 하부 선체 테일피스에서 폐쇄되는 상기 하부 선체에 상부 및 하부 캐비티들을 마련하는 단계,
    필요할 때 상기 하부 선체에 상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리시키는 추가적인 침수 영역들 또는 펜스들을 마련하는 단계, 및
    설계 속도 (design speed)와 설계 하부 선체 깊이 (design lower hull depth)에서 상향의 힘을 발생시키는 상기 상부 캐비티들과 하부 캐비티들 사이에 압력차를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  229. 제228항에 있어서, 설계 속도에 대한 오프디자인 속도의 비의 제곱근을 곱한 설계 하부 선체 깊이와 거의 같은 오프디자인 하부 선체 깊이를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  230. 제217항에 있어서, 상기 상부 선체 상의 상기 측면 캐비티들 내의 압력과 실질적으로 동일한 압력을 가지는 상기 하부 선체에 상부 캐비티를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  231. 제216항에 있어서, 상기 하부 선체에 부착되는 적어도 하나의 추가적인 상부 선체를 마련하는 단계를 더 포함하고, 상기 상부 선체들은 길이방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  232. 제231항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가적인 상부 선체는 침수되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  233. 제231항에 있어서, 각 측면에 적어도 하나의 캐비티를 가지는 각각의 상부 선체를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  234. 제87항에 있어서, 상기 선박은 쌍동선이고 또는 상기 선체는 3동선(trimaran)의 주 선체인 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  235. 제3항에 있어서, 상기 노우즈피스 또는 상기 적어도 하나의 측면 단턱의 적어도 일부의 두께는 큰 캐비티를 형성하도록 오프디자인 조건 하에서 증가되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  236. 반대 측면들을 구비하는 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선 박을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 선체 바닥을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 침수 노우즈피스를 마련하는 단계,
    상기 선체의 상기 반대 측면들에 측면 캐비티들을 형성하는 단계,
    상기 침수 노우즈피스에서 상기 측면 캐비티들을 개방하는 단계,
    상기 노우즈피스의 후방에서 상기 반대 측면들 상에 침수 측면 단턱들을 마련하는 단계,
    상기 침수 측면 단턱들에서 추가적인 측면 캐비티들을 개방하는 단계, 및
    각각의 캐비티에 인접한 상기 선체의 각 측면으로부터 배수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  237. 제236항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 거의 대기압 상태의 공기로 채워지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  238. 제236항에 있어서, 상기 측면 캐비티들을 개방하는 단계는,
    큰 중심 캐비티들과 작은 단부 캐비티들을 더 포함하는 상부 측면 캐비티들을 개방하는 단계, 및
    작은 중심 캐비티들과 큰 단부 캐비티들을 더 포함하는 하부 측면 캐비티들을 개방하는 단계를 포함하고,
    상기 상부 및 하부 측면 캐비티들 사이의 불일치는 조파(wavemaking) 항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  239. 제236항에 있어서, 상기 측면 캐비티들을 개방하는 단계는,
    작은 중심 캐비티들과 큰 단부 캐비티들을 더 포함하는 상부 측면 캐비티들을 개방하는 단계, 및
    큰 중심 캐비티들과 작은 단부 캐비티들을 더 포함하는 하부 측면 캐비티들을 개방하는 단계를 포함하고,
    상기 상부 및 하부 측면 캐비티들 사이의 불일치(mismatches)는 조파 항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법
  240. 제236항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 조파 항력을 감소시키는 전방과 후방(fore-and-aft) 면적 분포에 대하여 불일치되는 상기 측면 캐비티들의 상부 및 하부 영역들을 가지는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  241. 제236항에 있어서, 상기 노우즈피스 또는 상기 적어도 하나 또는 그 이상의 측면 단턱들은 상기 선체에 부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  242. 제236항에 있어서, 수면 및 상기 선체 바닥 사이의 상기 선체의 각 측면에 적어도 거의 수평인 펜스를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  243. 제242항에 있어서, 상기 측면 캐비티들은 거의 대기압 상태에 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  244. 제242항에 있어서, 상기 측면 캐비티들의 상부 및 하부 영역들은 조파 항력을 감소시키는 전방과 후방(fore-and-aft) 면적 분포에 대하여 불일치되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  245. 제242항에 있어서, 캐비티의 압력은 각 펜스 아래에서 증가되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  246. 제245항에 있어서, 상기 단턱들 및 펜스들은 조파 항력을 감소시키는 전방과 후방 면적 분포에 대한 상부 및 하부 캐비티 영역들 사이에서 불일치되는 캐비티 영역들을 제공하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  247. 제245항에 있어서, 하향 및 후방으로 경사지는 전방 단턱을 마련하는 단계, 및
    큰 중심 캐비티과 작은 단부 캐비티들을 상기 측면 캐비티들의 상부 영역들에 형성하고, 작은 중심 캐비티와 큰 단부 캐비티들을 상기 측면 캐비티들의 하부 영역들에 형성하고, 조파 항력을 감소시키는 상부 및 하부 캐비티 영역들 사이에서 캐비티의 형상이 불일치되도록 하고, 하향 및 전방으로 경사지며, 상기 전방 단턱의 후방에 위치되는 후방 단턱을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  248. 제236항에 있어서, 하향 및 후방으로 경사지는 전방 단턱과, 큰 중심 캐비티와 작은 단부 캐비티들을 상기 측면 캐비티들의 상부 영역에 형성하고, 작은 중심 캐비티과 큰 단부 캐비티들을 상기 측면 캐비티들의 하부 영역에 형성하고, 조파 항력을 감소시키는 상부 및 하부 캐비티 영역들 사이에서 캐비티의 형상이 불일치되도록 하고, 하향 및 전방으로 경사지며, 상기 전방 단턱의 후방에 위치되는 후방 단턱을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  249. 제236항에 있어서, 깊이가 증가함에 따라 더 많은 침수 측면 단턱들을 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  250. 제7항에 있어서, 선수 노우즈피스, 바닥 노우즈피스, 하나 또는 그 이상의 측면 단턱들, 및 하나 또는 그 이상의 바닥 단턱들 중 하나 또는 그 이상은 상기 선체에 부착가능하고 제거가능한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  251. 제10항에 있어서, 공기를 재생하고 상기 바닥 노우즈피스 또는 적어도 하나의 바닥 단턱으로 공기를 방출하는 것을 더 포함하는 저항력 선체 방법.
  252. 제169항에 있어서, 상기 선체에 부착되며, 설계 캐비티 폐쇄 위치의 상류의 적어도 하나의 측면 캐비티의 내측에서 시작되고 상기 적어도 하나의 측면 캐비티의 상기 설계 캐비티 폐쇄 위치의 근처나 후방에서 종결되고, 국부 캐비티 벽을 따라 수류(water flow)에 거의 일치되는 홈들 또는 마루들을 마련하여 상기 홈들(grooves) 또는 마루들(ridges)에 대하여 캐비티 폐쇄 위치에서의 전방 스플래시를 감소시키므로 캐비티 폐쇄 위치에서 에너지를 절약하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  253. 제171항에 있어서, 상기 선체에 부착되며, 설계 캐비티 폐쇄 위치의 상류의 적어도 하나의 폐쇄 측면 캐비티 또는 적어도 하나의 폐쇄 바닥 캐비티의 내측에서 시작되고 적어도 하나의 폐쇄 측면 캐비티 또는 적어도 하나의 폐쇄 바닥 캐비티의 상기 설계 캐비티 폐쇄 위치의 근처나 후방에서 종결되고, 국부 캐비티 벽을 따라 수류에 거의 일치되는 홈들 또는 마루들을 마련하여, 상기 홈들 또는 마루들에 대하여 캐비티 폐쇄시에 전방 스플래시 (splash)를 감소시키므로 캐비티 폐쇄시에 에너지를 절약하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  254. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박을 마련하는 단계,
    상기 선체 상에 선체 바닥을 마련하는 단계,
    적어도 하나의 선체 측면 또는 상기 선체 바닥 상에 적어도 하나의 폐쇄 캐비티을 마련하는 단계, 및
    상기 선체에 부착되며, 설계 캐비티 폐쇄 위치의 상류의 적어도 하나의 폐쇄 캐비티의 내측에서 시작되고 적어도 하나의 폐쇄 캐비티의 상기 설계 캐비티 폐쇄 위치의 근처나 후방에서 종결되고, 국부 캐비티 벽을 따라 수류에 거의 일치되는 홈들 또는 마루들을 마련하여, 상기 홈들 또는 마루들에 대하여 캐비티 폐쇄시에 전방 스플래시를 감소시키므로 캐비티 폐쇄시에 에너지를 절약하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  255. 제254항에 있어서, 상기 홈들 또는 마루들의 적어도 일부는 상기 선체에 부착가능한 필름을 부착함으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  256. 제170항에 있어서, 상기 선체는 상기 선박의 주 선체이며, 상기 주 선체에 부착되는 적어도 하나의 측면 선체를 마련하는 단계를 더 포함하는 수면지지 선박의 작동방법.
  257. 제256항에 있어서, 상기 선박은 3동선이고,
    상기 주 선체의 각 측면에 부착되는 측면 선체를 마련하는 단계, 및
    각 측면 선체에 부착되는 하이드로포일을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  258. 제256항에 있어서, 상기 적어도 하나의 측면 선체의 적어도 하나의 측면 상에 에어캐비티(air cavity)들을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  259. 제258항에 있어서, 상기 선박은 3동선이고, 상기 측면 선체를 마련하는 단계는 상기 주 선체의 각 측면에 부착되는 적어도 하나의 캐비티를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박의 작동방법.
  260. 제2항에 있어서, 상기 침수 테일피스는 제어가능한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  261. 제185항에 있어서, 상기 측면 테일피스는 제어가능한 것을 특징으로 하는 선박 작동 방법.
  262. 적어도 하나의 선박 지지 선체를 구비하는 수상 선박,
    상기 선체의 침수 노우즈피스,
    상기 침수 노우즈피스에서 개방되고 상기 선체의 상기 반대 측면들로부터 배수하는 상기 선체의 반대 측면의 측면 캐비티들, 및
    선폭(beam)과 높이를 가지며 상기 측면 캐비티들 아래에 부착되는 하부 선체 를 포함하고,
    상기 하부 선체의 상기 선폭(beam)은 그 높이를 현저히 초과하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  263. 선수와 선미,
    선체 선폭(beam)과 선체 높이,
    상기 선수로부터 후방으로 연장되는 침수 노우즈피스,
    상기 선미로부터 연장되는 침수 테일피스,
    상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이에 그리고 각각 상기 선체의 상부 및 아래에 형성되는 상부 및 하부 가스 캐비티들(gas cavities),
    상기 선체 선폭은 상기 선체 높이보다 크고, 상기 상부 캐비티 내의 압력은 상기 하부 캐비티 내의 압력보다 낮으며, 상기 침수 노우즈피스와 상기 침수 테일피스은 상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리하고,
    상기 상부 및 하부 캐비티들을 분리할 때 상기 침수 노우즈피스와 테일피스을 지원하기에 필요한 침수 영역들 또는 펜스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 선체 장치.
  264. 선수, 선미, 선폭, 및 높이를 가지며 상기 선체 높이보다 상기 선체 선폭(beam)이 큰 선체를 마련하는 단계,
    상기 선체의 각 측면 상의 상기 선수로부터 후방으로 연장되는 상기 선수에 있는 노우즈피스와 상기 선미로부터 연장되는 테일피스를 마련하는 단계,
    상기 노우즈피스와 상기 테일피스 사이에 그리고 각각 상기 선체의 상부와 하부 사이에 상부 및 하부 가스 캐비티들(gas cavities)을 마련하는 단계,
    상기 선체 내의 적어도 하나의 가압 가스 공급원과 상기 적어도 하나의 가압 가스 공급원으로부터 상기 캐비티들까지 도관들을 마련하는 단계, 및
    제1압력 상태의 가스를 상기 상부 캐비티으로 공급하고 높은 제2압력 상태의 가스를 상기 하부 캐비티으로 공급하며, 상기 캐비티들 사이의 압력차를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 선체 작동 방법.
  265. 수상 선박을 마련하는 단계,
    적어도 하나의 선박 지지 선체를 마련하는 단계,
    상기 선체의 측면 또는 바닥에 가변 캐비티 두께를 가지는 적어도 하나의 폐쇄 캐비티를 마련하는 단계, 및
    상기 선체 측면 또는 상기 선체 바닥에 침수 테일피스를 마련하는 단계를 포함하며, 상기 캐비티 두께는 상기 침수 테일피스에서 영(零)까지 감소되는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동 방법.
  266. 제265항에 있어서, 상기 캐비티들은 상기 침수 테일피스에서 낮은 또는 최소 캐비티 접촉 각도로 점점 좁아지는 (tapering) 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  267. 제236항에 있어서, 상기 측면 단턱들은 상기 선체 측면들에 외측으로 또는 상기 측면 내에서 내측으로 형성되도록 마련되고, 그리고 측면에서의 상기 측면 단턱들은 상기 선체를 따라 수직에 대하여 경사지도록 (angled) 마련되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  268. 제170항에 있어서, 상기 선체의 상기 바닥 상의 양력은 상기 캐비티들 및 상기 선체의 상기 바닥 상부와 상기 선체의 선미의 전방에 놓이는 선체부위들의 배수량과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동 방법.
  269. 제206항에 있어서, 상기 선체의 상기 바닥 상의 양력은 상기 캐비티들 및 상기 선체의 상기 바닥 상부와 상기 선체의 선미의 전방에 놓이는 선체부위들의 배수량과 거의 동일한 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  270. 제169항에 있어서, 상기 노우즈피스를 마련하는 단계는,
    폈다 오물였다 할 수 있는 부재를 상기 노우즈피스의 반대 측면들 상에 마련하는 단계를 더 포함하고,
    펴거나 오물임의 양은 상기 노우즈피스의 길이에 따라 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  271. 제206항에 있어서, 상기 측면 또는 바닥 노우즈피스들을 마련하는 단계는,
    폈다 오물였다 할 수 있는 부재를 상기 노우즈피스의 반대 측면들 상에 마련하는 단계를 더 포함하고,
    펴거나 오물임의 양은 상기 노우즈피스의 길이에 따라 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 방법.
  272. 제169항에 있어서, 상기 노우즈피스는 상기 노우즈피스의 상기 상면으로부터 상기 바닥까지 형상이 변하는 하나 또는 그 이상의 다른 종류의 단면 형상으로 수직 방향으로부터 젖혀질 수 있으며, 그 형상들은 반대 측면 상의 상기 노우즈피스로부터 수류를 분리시키게 하는 후방에서의 표면 변화를 가지며, 상기 표면 변화는 둔각 (obtuse angle), 증가된 볼록 곡면, 단턱들 및 노치들이고, 상기 노우즈피스는 평평한 측면들, 볼록한 측면들, 또는 오목한 측면들을 구비하는 쐐기 형상이거나, 또는 평평한 가로판인 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  273. 제184항에 있어서, 상기 측면 및 바닥 노우즈피스들은 상기 노우즈피스를 따라 형상이 변하는 많은 다른 종류의 단면 형상들 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있고,
    그 형상들은 하나 또는 양측면상의 상기 노우즈피스로부터 수류를 분리시키게 하는 후방에서의 표면 변화를 가지며, 적어도 하나의 측면에서의 상기 표면 변화는 둔각, 증가된 볼록 곡면, 단턱들 및 노치들이고, 상기 노우즈피스는 평평한 측면들, 볼록한 측면들, 또는 오목한 측면들을 구비하는 경사판이거나, 또는 평평한 또는 만곡판인 것을 특징으로 하는 선박 작동방법.
  274. 제272항에 있어서, 상기 노우즈피스의 적어도 일부의 두께는 오프디자인 조건 하에서 증가되어 큰 캐비티를 형성하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  275. 제273항에 있어서, 상기 노우즈피스의 적어도 일부의 두께는 오프디자인 조건 하에서 증가되어 큰 캐비티을 형성하는 것을 특징으로 하는 선박 작동방법.
  276. 제183항에 있어서, 공기를 상기 캐비티들 안으로 유동시키는 상기 적어도 하나 또는 그 이상의 펜스들 아래에 놓이는 노우즈피스부들 상에 또는 후방에 공기 주입장치를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  277. 제173항에 있어서, 공기를 상기 캐비티들 안으로 유동시키는 상기 적어도 하나의 바닥 단턱 상에 또는 후방에 공기 주입장치를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  278. 제183항에 있어서, 상기 적어도 하나의 측면 캐비티를 폐쇄하는데 지원하거 나 동력을 보전하도록 공기를 재생하는 공기 흡입구를 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  279. 제277항에 있어서, 앞에 있는 캐비티를 폐쇄하도록 지원하거나, 동력을 보전하도록 공기를 재생하는 공기 흡입구를 상기 적어도 하나의 바닥 단턱 상에 또는 전방에 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  280. 수상 선박을 마련하는 단계,
    적어도 하나의 선박 지지 활주선체 (planing hull)을 마련하는 단계,
    상기 활주선체가 활주할 때 수면에 거의 평행한 이격된 평면에 놓이는 상기 활주선체의 각 측면 상의 고속 흘수선(waterline) 아래에 위치되는 하나 또는 그 이상의 내측 또는 외측 펜스들을 마련하는 단계,
    각 펜스 아래에 놓이는 용골(keel)부위에 부착되는 노우즈피스를 마련하는 단계, 및
    가압 공기를 각 노우즈피스 후방으로 공급하여 각 펜스 아래의 상기 선체의 각 측면 상에 가압 가스 캐비티(gas cavity)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면지지 선박 작동방법.
  281. 활주선체,
    상기 선체가 활주할 때 수면에 거의 수평한 평면에 놓이며 상기 선체 상의 고속 흘수선 아래에 위치되는 하나 또는 그 이상의 펜스들, 및
    각 펜스 아래에 놓이는 용골부위에 부착되는 노우즈피스를 포함하고,
    가압 공기를 각 노우즈피스 후방으로 공급하여 각 펜스 아래의 상기 선체의 각 측면 상에 가압 가스 캐비티(gas cavity)를 형성하는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
  282. 적어도 하나의 선박 지지 상부 선체를 구비하는 수상 선박,
    상기 상부 선박의 침수 노우즈피스,
    상기 침수 노우즈피스에서 개방되고 상기 상부 선체의 반대 측면들로부터 배수하는 상기 상부 선체의 상기 반대 측면의 측면 캐비티들, 및
    상기 측면 캐비티들 아래의 상기 상부 선체에 부착되는 하부 선체를 포함하고,
    상기 하부 선체의 선폭(beam)은 상기 상부 선체의 수중 선폭보다 크고 상기 하부 선체의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  283. 제282항에 있어서, 상기 하부 선체 상의 하부 캐비티을 개방하는 상기 하부 선체 상에 형성되는 침수 하부 노우즈피스, 및
    상기 하부 선체 상의 상기 하부 캐비티을 폐쇄시키는 상기 하부 선체 상에 형성되는 침수 하부 테일피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  284. 제282항에 있어서, 상기 하부 선체 상의 상부 캐비티을 개방하는 상기 하부 선체 상에 형성되는 침수 상부 노우즈피스, 및
    상기 하부 선체 상의 상기 상부 캐비티을 폐쇄시키는 상기 하부 선체 상에 형성되는 침수 상부 테일피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  285. 제282항에 있어서, 상기 하부 선체는 반대 쪽 길이방향 단부들에 있는 노우즈(nose)와 꼬리(tail), 상기 하부 선체 상의 적어도 하나의 하부 캐비티, 및 상기 하부 선체 상의 적어도 하나의 상부 캐비티를 가지며,
    상기 하부 선체의 상기 노우즈로부터 후방으로 연장되는 침수 하부 선체 노우즈피스, 및
    상기 하부 선체의 상기 꼬리로부터 전방으로 연장되는 침수 하부 선체 테일피스를 더 포함하고,
    상기 하부 선체 노우즈피스는 상기 하부 선체 상의 적어도 하나의 하부 캐비티와 적어도 하나의 상부 캐비티를 개방하고, 상기 하부 선체 테일피스는 상기 하부 선체 상의 적어도 하나의 하부 캐비티와 적어도 하나의 상부 캐비티를 폐쇄시키며,
    상기 하부 및 상부 바닥 캐비티들을 필요에 따라 분리하도록 상기 하부 선체 노우즈피스와 하부 선체 테일피스를 지원하는 침수 영역들 또는 상기 하부 선체로 부터 외측으로 연장되는 펜스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  286. 제3항에 있어서, 상기 단턱들은 각각 선체 측면의 상기 바닥에서 또는 근처에서 시작되어 수면에 이르지 않고 상향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
  287. 제286항에 있어서, 상기 단턱들 후방에 형성되는 캐비티들로 공기를 공급하는 덕트(ducting) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 저항력 선체 장치.
KR1020067013899A 2003-12-11 2004-12-03 저항력 선박 선체 KR20060127871A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/732,512 US7143710B2 (en) 2003-12-11 2003-12-11 Low drag ship hull
US10/732,512 2003-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060127871A true KR20060127871A (ko) 2006-12-13

Family

ID=34652885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067013899A KR20060127871A (ko) 2003-12-11 2004-12-03 저항력 선박 선체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7143710B2 (ko)
EP (1) EP1704083A2 (ko)
KR (1) KR20060127871A (ko)
AU (1) AU2004304957B2 (ko)
CA (1) CA2548325C (ko)
WO (1) WO2005060552A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200477659Y1 (ko) * 2010-11-15 2015-07-07 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ를 연료로 사용하는 선박
KR102129601B1 (ko) * 2020-02-24 2020-07-02 국방과학연구소 예인 음탐기

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7246566B2 (en) * 2003-11-26 2007-07-24 Marion Hyper-Submersible Powerboat Design Llc Combination surface and submersible watercraft
FR2890040B1 (fr) 2005-08-26 2007-10-05 Dcn Sa Coque de navire comportant au moins un flotteur
IL181423A0 (en) 2007-02-19 2008-01-06 Waldhorn Joshua Apparatus and method for improving movement of floating or under water marine vessels
BRPI0721894A2 (pt) * 2007-07-06 2013-03-05 Marion Hyper Submersible Powerboat Design Llc submarino de finalidade geral tendo elevada capacidade de velocidade em superfÍcie
US8109221B2 (en) * 2008-08-20 2012-02-07 Aspen Power Catamarans Llc Single drive catamaran hull
AU2010256353C1 (en) * 2009-06-03 2016-10-06 Austal Ships Pty Ltd Trimaran motion damping
IT1396165B1 (it) * 2009-07-27 2012-11-16 Demelio Sistema propulsivo perfezionato nell'interazione tra carena, elica a passo varabile ed il mozzo a recupero di pressione.
FR2960206B1 (fr) * 2010-05-19 2013-08-09 Architecture Et Conception De Sytemes Avances Navire comportant une superstructure dont la partie inferieure est equipee d'une quille
NO20101795A1 (no) * 2010-12-22 2012-04-23 Lade As Skipsskrog, samt skip innbefattende nevnte skipsskrog
EP2741955B1 (en) * 2011-08-09 2019-08-28 Jurong Shipyard Pte. Ltd. Stable offshore floating depot
US8656322B1 (en) * 2013-01-18 2014-02-18 International Business Machines Corporation Fin design level mask decomposition for directed self assembly
CN103318385B (zh) * 2013-07-02 2015-12-09 哈尔滨工程大学 水翼双体船内襟翼/外襟翼联合自动控制装置
CN103318378B (zh) * 2013-07-02 2016-01-27 哈尔滨工程大学 双体船纵向运动姿态控制装置
CN103935463A (zh) * 2014-03-20 2014-07-23 中国舰船研究设计中心 用于舰艇的实现高速浅吃水的消波m船型线型
US10532812B2 (en) * 2014-05-08 2020-01-14 Wave Aircraft, Inc. Multi-hull seaplane
NL2013178B1 (en) * 2014-07-14 2016-09-13 Van Oossanen & Ass B V Vessel comprising an aft foil oriented to provide a forwardly directed component of lift force.
US9751593B2 (en) 2015-01-30 2017-09-05 Peter Van Diepen Wave piercing ship hull
US10556642B1 (en) * 2015-10-30 2020-02-11 Bombardier Recreational Products Inc. Watercraft
US10597118B2 (en) 2016-09-12 2020-03-24 Kai Concepts, LLC Watercraft device with hydrofoil and electric propeller system
GB201702625D0 (en) * 2017-02-17 2017-04-05 Ben Ainslie Racing (Holdings) Ltd Powerboat
CN106945781A (zh) * 2017-05-03 2017-07-14 中山市船振游艇有限公司 一种新型的压缩空气辅助动力三体船
US11420715B1 (en) 2019-09-30 2022-08-23 Bombardier Recreational Products Inc. Multihull watercraft
US11459064B1 (en) 2019-09-30 2022-10-04 Bombardier Recreational Products Inc. Hull of a watercraft
US10946939B1 (en) 2020-04-22 2021-03-16 Kai Concepts, LLC Watercraft having a waterproof container and a waterproof electrical connector
US11897583B2 (en) 2020-04-22 2024-02-13 Kai Concepts, LLC Watercraft device with hydrofoil and electric propulsion system
US20220009590A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 Timothy J. Harris Vessel hull for forming waveforms for attraction of aquatic animals
US11485457B1 (en) 2021-06-14 2022-11-01 Kai Concepts, LLC Hydrojet propulsion system
US11878775B2 (en) 2021-07-13 2024-01-23 Kai Concepts, LLC Leash system and methods of use

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1389865A (en) * 1921-09-06 Fourth to henry i
US1003364A (en) * 1907-08-17 1911-09-12 Frederick B Langston Boat construction.
US1121006A (en) * 1912-11-25 1914-12-15 William H Fauber Hydroplane-boat.
US1656411A (en) * 1926-10-12 1928-01-17 John H Thomas Marine craft
US2906228A (en) * 1954-11-25 1959-09-29 Wendel Friedrich Hermann High-speed vessel
US2914014A (en) * 1955-08-15 1959-11-24 Dynamic Developments Inc Hydrofoil craft
US3016865A (en) * 1959-05-21 1962-01-16 Thompson Ramo Wooldridge Inc Method and apparatus for reducing drag on submerged vehicles
US3044432A (en) * 1959-12-02 1962-07-17 Grumman Aircraft Engineering C Method of operating and apparatus for watercraft
US3065723A (en) * 1959-12-24 1962-11-27 Marshall P Tulin Supercavitating hydrofoils
US3077173A (en) * 1960-03-09 1963-02-12 Thomas G Lang Base ventilated hydrofoil
US3041992A (en) * 1960-05-10 1962-07-03 United Aircraft Corp Low drag submarine
US3075489A (en) * 1960-10-28 1963-01-29 Thompson Ramo Wooldridge Inc Method and apparatus for reducing drag on submerged vehicles
US3117546A (en) * 1960-11-04 1964-01-14 Schertel Hanns Von Automatic hydrofoil control system for watercraft
US3203389A (en) * 1961-10-18 1965-08-31 Richard C Cale Stabilized planing hull
US3109495A (en) * 1962-12-18 1963-11-05 Thomas G Laug Base ventilated hydrofoil
US3146751A (en) * 1963-01-22 1964-09-01 Schertel Hanns Von Control device for stabilization of hydrofoils attached to water-craft
US3195495A (en) * 1963-03-13 1965-07-20 Thurston Erlandsen Corp Hydrofoil boat
US3213818A (en) * 1963-11-04 1965-10-26 Richard L Barkley Hydrofoil watercraft
US3205846A (en) * 1964-01-07 1965-09-14 Thomas G Lang Torpedo body form and gas layer control
US3342155A (en) * 1964-06-11 1967-09-19 Hydrofin Design Ct Hydrofoil craft
US3199484A (en) * 1964-10-19 1965-08-10 Boeing Co Load-alleviator hydrofoil unit for watercraft
FR1421624A (fr) 1964-11-13 1965-12-17 Surfaces hydrodynamiques autostables sous fond de coque adapté pour bateaux hydrofoils à voile ou à moteur
US3364892A (en) * 1966-10-10 1968-01-23 Asea Ab Control means for hydrofoil craft
US3467043A (en) * 1966-11-18 1969-09-16 Bowles Eng Corp Pure fluid force generator
US3504649A (en) * 1967-10-16 1970-04-07 Paul A Scherer Hydrofoil propulsion and control methods and apparatus
SE339800B (ko) * 1969-12-09 1971-10-18 S Ulvesand
US3623444A (en) 1970-03-17 1971-11-30 Thomas G Lang High-speed ship with submerged hulls
US3730123A (en) 1971-11-18 1973-05-01 T Lang High speed ship with submerged hull
US3897744A (en) 1971-11-18 1975-08-05 Thomas G Lang High speed semisubmerged ship with four struts
US3866557A (en) 1972-11-24 1975-02-18 Thomas G Lang Semi-submerged vessel adaptable to sailing
US3830178A (en) 1973-04-26 1974-08-20 Us Navy Semisubmerged ship with hull extensions
US3842772A (en) 1973-07-16 1974-10-22 Us Navy Semisubmerged ship with bow impact alleviator
US5415120A (en) * 1976-11-01 1995-05-16 Burg; Donald E. Multiple hull air ride craft
US4165703A (en) * 1976-11-01 1979-08-28 Burg Donald E Air ride boat hull
US5176095A (en) * 1976-11-01 1993-01-05 Burg Donald E Multiple hull air ride boat
US4117995A (en) * 1977-02-28 1978-10-03 Runge Thomas M Aircraft wing lift augmentation device
US4231314A (en) * 1978-02-17 1980-11-04 Michael Peters Hydroplane boat
US4440103A (en) 1979-09-07 1984-04-03 Lang Thomas G Semi-submerged ship construction
AU574872B2 (en) * 1984-12-06 1988-07-14 Leonard Jefferson Blee Marine hull
US4706910A (en) * 1984-12-27 1987-11-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Combined riblet and lebu drag reduction system
US5133516A (en) * 1985-05-31 1992-07-28 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Drag reduction article
GB8706554D0 (en) * 1987-03-19 1987-04-23 Rolls Royce Plc Boundary layer devices
US4944238A (en) 1988-08-17 1990-07-31 Lang Thomas G Semi-submerged ship
US5025745A (en) * 1989-07-10 1991-06-25 Wine David E Boat hull
JPH08192798A (ja) * 1991-12-10 1996-07-30 Susumu Sato 水上飛行船
US5456201A (en) * 1992-01-16 1995-10-10 Bobst; Glen L. Air bubble lubricated boat hull
US5390624A (en) * 1993-03-24 1995-02-21 Brunswick Corporation Boat with pad bottom hull
US5601047A (en) * 1995-03-31 1997-02-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Dualcavitating hydrofoil structures for multi-speed applications
US5787829A (en) * 1995-09-05 1998-08-04 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and method for suppressing drag for small planing watercraft
US5570650A (en) * 1996-03-21 1996-11-05 Harley; Howard D. Surface effect vessel hull
US6901873B1 (en) * 1997-10-09 2005-06-07 Thomas G. Lang Low-drag hydrodynamic surfaces
US6167829B1 (en) * 1997-10-09 2001-01-02 Thomas G. Lang Low-drag, high-speed ship
US5967071A (en) * 1997-12-02 1999-10-19 Wipper; Daniel J. Energy efficient system and method for reducing water friction on the hull of a marine vessel
US6345791B1 (en) * 2000-04-13 2002-02-12 Lockheed Martin Corporation Streamwise variable height riblets for reducing skin friction drag of surfaces

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200477659Y1 (ko) * 2010-11-15 2015-07-07 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ를 연료로 사용하는 선박
KR102129601B1 (ko) * 2020-02-24 2020-07-02 국방과학연구소 예인 음탐기

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004304957B2 (en) 2010-07-22
US20050126464A1 (en) 2005-06-16
CA2548325C (en) 2012-03-13
US7143710B2 (en) 2006-12-05
CA2548325A1 (en) 2005-07-07
AU2004304957A1 (en) 2005-07-07
WO2005060552A3 (en) 2005-09-09
WO2005060552A2 (en) 2005-07-07
EP1704083A2 (en) 2006-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060127871A (ko) 저항력 선박 선체
US6167829B1 (en) Low-drag, high-speed ship
AU2002309688B2 (en) Low-drag hydrodynamic surfaces
CN101484351B (zh) 船
JP4607460B2 (ja) エアクッション船
RU2243126C2 (ru) Корпус с кормовыми стабилизаторами для быстроходного судна
RU2150401C1 (ru) Глиссер
KR100479792B1 (ko) 고속 하이브리드 선박
US5522333A (en) Catamaran boat with planing pontoons
US10518842B1 (en) Boat hull
US7198000B2 (en) Shock limited hydrofoil system
US8955451B2 (en) Foil structure for providing buoyancy and lift
US9873486B2 (en) Air chamber hull
CN105836079A (zh) 三角形截面动力增潜无压载水半潜输运艇
EP0545878A1 (en) Multi-hull vessel
RU2303551C2 (ru) Сплошная носовая часть днища судна на воздушной подушке
US20120048165A1 (en) Hydrodynamic Wings For Roll Control of Marine Vessels
US5645008A (en) Mid foil SWAS
US20070245943A1 (en) Wing In Ground Effect Hydrofoil Vessel
US7055450B2 (en) Transportation vehicle and method operable with improved drag and lift
US3472192A (en) Jet circulation control hydrofoil
US7281484B1 (en) Multimission transonic hull and hydrofield
US20040154514A1 (en) Air lubricated ship
RU2302356C2 (ru) Корпус судна, имеющий центральный киль и бортовые скулы
RU2167078C1 (ru) Скоростное судно

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application