KR20120057126A - 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박에 관한 것으로, 그 목적은 선미에 형성되는 공기방 중 선미측에 위치하는 공기방을 독립형으로 구성하고, 독립된 선미측 공기방이 상황에 따라 회전할 수 있도록 힌지형으로 구성한 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 선저 평탄면에 공기방이 형성된 에어 캐비티 선박에 있어서, 상기 공기방은 선체에 고정된 고정형 공기방과, 상기 고정형 공기방의 후단에 힌지 결합되어 회전 가능한 구조를 갖는 힌지형 공기방으로 구성되며, 상기 힌지형 공기방은 선체에 구비된 회전수단에 의해 힌지축을 중심으로 회전하도록 구성된다.

Description

힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박{Air-cavity ship with hinged air wall}

본 발명은 에어 캐비티 선박에 관한 것으로, 특히 선저에 형성되는 공기방 중 선미측에 위치하는 공기방을 회전 가능한 독립형으로 구성하고, 독립형으로 구성된 힌지형 공기방을 선박의 운항 상황에 따라 회전시켜 공기방 면적의 조정을 통해 선박 트림(Trim)량을 제어하고 추진 프로펠러와 러더(방향타)에 공기방울이 전달되는 문제를 최소화 할 수 있도록 하는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박에 관한 것이다.

선박의 저항을 감소시키기 위한 기술의 하나로 선저 평탄부에 공기를 분사하여 공기층을 형성시킴으로서, 선박의 접수표면적을 감소시켜 선체와 해수 사이의 마찰저항을 감소시키는 에어 캐비티 선박은 널리 알려져 있다.

상기와 같이 선저 평탄부에 공기층을 형성하기 위하여 선저에는 공기를 가두어 둘 수 있는 공기방이 형성되며, 이러한 공기방은 선저에 일정 깊이의 홈을 형성함으로서 형성되거나, 선저로부터 돌출된 구조를 갖는 별도의 구조물을 선저에 설치함으로서 형성되고 있다.

한편 선박의 운항 시 선체에 작용하는 외력에 의하여 선체가 전후좌우 방향으로 요동하게 되고, 이때 공기방에 가둬진 공기의 유출이 발생되며, 특히 공기방의 후방으로 유출되는 공기가 선미에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진 프로펠러나 러더(rudder)에 도달하여 공동현상을 일으킴으로서 추진 프로펠러나 러더의 손상을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 선미에 형성되는 공기방 중 선미측에 위치하는 공기방을 독립형으로 구성하고, 독립된 선미측 공기방이 상황에 따라 선저에서 해저쪽으로 회전할 수 있도록 힌지형으로 구성한 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 선박의 요동 시 선미측을 향해 유출되는 공기를 최소화하여 유출되는 공기가 추진 프로펠러나 러더에 도달하여 프로펠러나 러더의 손상을 촉진시키는 것을 방지할 수 있는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 선박의 종방향 경사(trim) 발생 시 힌지형 공기방을 적절하게 회전시켜 공기층의 면적을 조정하여, 선박을 안정된 자세로 복원시킬 수 있는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박은 선저 평탄면에 공기방이 형성된 에어 캐비티 선박에 있어서, 상기 공기방은 선체에 고정된 고정형 공기방과, 상기 고정형 공기방의 후단에 힌지 결합되어 회전 가능한 구조를 갖는 힌지형 공기방으로 구성되며, 상기 힌지형 공기방은 선체에 구비된 회전수단에 의해 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

한편 상기 고정형 공기방은 선저 평탄면으로부터 해저 측을 향해 돌출된 구조로 설치되는 전방 고정 측벽과 좌우 고정 측벽에 의해 형성되고, 상기 힌지형 공기방은 좌우 고정 측벽에 각각 힌지 결합되는 좌우 회전 측벽과, 상기 좌우 회전 측벽의 후단을 상호 연결하는 후방 회전 측벽과, 상기 좌우 회전 측벽과 후방 회전 측벽에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮는 상부 벽에 의해 형성될 수 있다.

한편 상기 고정형 공기방은 선저 평탄면으로부터 선체의 내측을 향해 파인(우묵형) 구조로 설치되는 전방 고정 측벽과 좌우 고정 측벽 및 후방 고정 측벽에 의해 형성되고, 상기 힌지형 공기방은 좌우 고정 측벽에 각각 힌지 결합되는 좌우 회전 측벽과, 상기 좌우 회전 측벽의 후단을 상호 연결하는 후방 회전 측벽과, 상기 좌우 회전 측벽과 후방 회전 측벽에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮는 상부 벽에 의해 형성될 수 있다.

한편 상기 좌우 회전 측벽은 선박의 선수 또는 선미 트림(Trim)조정 목적으로 수평상태에서 힌지형 공기방이 회전된 경우에 전방 고정형 공기방에서 밀려오는 해수의 흐름을 유도하여 점성저항이 감소될 수 있도록 유선형 구조로 형성된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 선박의 운항 시 상황에 따라 힌지형 공기방을 회전시켜 공기방의 각도(기울기)를 바꿀 수 있게 되어 시시각각 변화되는 선박의 운항환경에 능동적으로 대응할 수 있게 되었다.

또한 선박의 요동에 따라 힌지형 공기방을 적절하게 회전시킴으로서, 선미측으로 유출되는 공기를 최소화하여 공기방으로부터 유출되는 공기에 의한 프로펠러나 러더의 효율저하 및 손상을 감소시킬 수 있게 되었다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 캐비티 선박의 저면 구조를 나타낸 사시도,
도 2 는 도 1에 도시된 에어 캐비티 선박의 측면도,
도 3 은 본 발명에 따른 힌지형 공기방의 구조를 나타낸 사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 힌지형 공기방의 구조를 나타낸 측면도,
도 5 는 본 발명에 따른 힌지형 공기방이 해저 측으로 돌출된 상태를 나타낸 측면도,
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 캐비티 선박의 저면 구조를 나타낸 사시도,
도 7 은 도 6에 도시된 에어 캐비티 선박의 힌지형 공기방이 해저 측으로 돌출된 상태를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 캐비티 선박의 저면 구조를 나타낸 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 에어 캐비티 선박의 측면도를, 도 3은 본 발명에 따른 힌지형 공기방의 구조를 나타낸 사시도를, 도 4는 본 발명에 따른 힌지형 공기방의 구조를 나타낸 측면도를, 도 5는 본 발명에 따른 힌지형 공기방이 해저 측으로 돌출된 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.

본 발명의 에어 캐비티 선박은 선저 평탄면에 공기층을 형성시킴으로서, 선박의 운항 시 해수와의 사이에 발생되는 마찰저항을 감소시키기 위한 공기방을 선저에 형성함에 있어서, 상기 공기방을 고정형 공기방(110)과 힌지형 공기방(120)으로 구성하고, 상기 힌지형 공기방(120)이 회전수단(130)에 의해 상황에 따라 회전하도록 하여 시시각각 변화하는 선박의 자세나 주변 상황에 따라 힌지형 공기방(120)을 회전시켜, 힌지형 공기방(120)이 해저 쪽으로 회전하는 각도에 따라 회전형 공기방(120)의 공기층 면적이 수평상태에서 보다 감소하는 양에 따라 선박 트림(Trim)을 조절할 수 있도록 한 것이다.

보다 상세히, 상기 고정형 공기방(110)은 선체에 고정된 구조로 형성되는 것으로, 선저 평탄면으로부터 선체의 외측을 향해 돌출된 구조로 설치되는 전방 고정 측벽(111)과, 상기 전방 고정 측벽(111)의 양 끝단부에서 선미측을 향해 연장되는 구조를 갖도록 선저 평탄면에 돌출된 구조로 설치되는 좌우 고정 측벽(112,113)과, 상기 좌우 고정 측벽(112,113)의 후단을 상호 연결하는 후방 고정측벽(114)으로 구성된다.

상기와 같이 전방 고정 측벽(111)과 좌우 고정 측벽(112,113) 및 후방 고정측벽(114)으로 이루어지는 고정형 공기방(110)은 후방이 밀폐된 구조로 형성되어 독립된 공기방을 형성하게 되며, 상기 고정형 고정형 공기방(110)의 후방에 이어 힌지형 공기방(120)이 설치된다.

상기 힌지형 공기방(120)은 고정형 공기방(110)의 후방에 힌지 결합되며, 힌지축을 중심으로 회전하게 된다. 이러한 힌지형 공기방(120)은 좌우 고정 측벽(112,113)의 후단 또는 선체에 각각 힌지 결합되어 회전 가능한 구조를 갖는 좌우 회전 측벽(121,122)과, 상기 두 좌우 회전 측벽(121,122)의 후단을 상호 연결하여 공기를 가두어 두기 위한 공간을 형성하는 후방 회전 측벽(123)과, 상기 좌우 회전 측벽(121,122)과 후방 회전 측벽(123)에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮어주어 힌지형 공기방(120)이 독립된 구조를 갖도록 하는 상부 벽(124)으로 구성된다.

한편 상기 좌우 회전 측벽(121,122)은 선박의 선수 또는 선미 트림(Trim)조정 목적으로 수평상태에서 힌지형 공기방이 회전된 경우에 전방 고정형 공기방에서 밀려오는 해수의 흐름을 유도하여 점성저항이 감소될 수 있도록 유선형 구조로 형성된다. 이와 같은 구조의 좌우 회전 측벽(121,122)에 의해 힌지형 공기방(120)이 유선형의 구조를 갖게 되므로, 힌지형 공기방(120)의 상부 표면 유속이 상대적으로 빨라 압력이 낮고, 하부에는 상대적으로 느려 압력이 커버 위로 향하는 양력(부력)이 발생된다.

상기 회전수단(130)은 선체에 구비되며, 힌지형 공기방(120)과 연결되어 힌지형 공기방(120)을 회전시키는 것이다. 이러한 회전수단(130)은 실린더나 모터와 같은 작동기로 구성될 수 있으며, 도 2 및 도 5에는 실린더를 이용하여 구성된 회전수단(130)이 개시되어 있다.

상기와 같은 힌지형 공기방(120)을 갖는 에어 캐비티 선박은 힌지형 공기방(120)의 회전 각도(기울기)에 따라 공기층이 형성되는 공기방의 면적이 조정되므로 선박 트림(Trim)량의 제어가 가능하게 되며, 종방향 경사로 인해 공기방의 공기가 선미측으로 향하여 유출되는 것이 우려될 경우, 힌지형 공기방(120)이 선체로부터 멀어지도록 다시 말해 해저 측으로 돌출되도록 힌지형 공기방(120)을 회전시키게 되면, 도 5와 같은 상황에서 선미측으로 공기가 유출되는 것을 감소시켜 프로펠러와 러더로 전달되는 공기방 면적을 감소시킬 수 있게 된다.

물론 상기와 같이 상황 외에도 선박의 운항 상태나 주변 상황을 등을 고려하여 힌지형 공기방(120)을 적절하게 회전시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 캐비티 선박의 저면 구조를 나타낸 사시도를, 도 7은 도 6에 도시된 에어 캐비티 선박의 힌지형 공기방이 해저 측으로 돌출된 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 에어 캐비티 선박은 선저에 구비되는 공기방이 선저 평탄면으로부터 선체의 내부로 소정 깊이로 파인(우묵형) 구조를 갖는 것으로, 이때 공기방은 고정형 공기방(110)과 힌지형 공기방(120)으로 구성되며, 여기서 고정형 공기방(110)과 힌지형 공기방(120)은 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 고정형 공기방(110) 및 힌지형 공기방(120)과 설치위치에 차이가 있을 뿐, 기능은 동일하므로 도 5 및 도 6을 참조하여 고정형 공기방(110)과 힌지형 공기방(120)의 구조에 대해 간략히 설명하도록 한다.

상기 고정형 공기방(110)은 선저 평탄면으로부터 선체의 내측을 향해 돌출된 구조로 설치되는 전방 고정 측벽(111`)과, 상기 전방 고정 측벽(111`)의 양 끝단부에서 선미측을 향해 연장되는 구조를 갖도록 선저 평탄면으로부터 선체의 내측을 향해 돌출된 구조로 설치되는 좌우 고정 측벽(112`,113`)과, 상기 좌우 고정 측벽(112`,113`)의 후단부를 상호 연결하는 후방 고정 측벽(114`)에 의해 형성된다. 물론 전방 고정 측벽(111`)과 좌우 고정 측벽(112`,113`) 및 후방 고정 측벽(114`)의 상단부에는 상부 벽(115`)이 설치되어 공기층이 형성되는 공간의 상부를 덮어주게 된다.

상기 힌지형 공기방(120)은 고정형 공기방(110)의 후단부 내측에 위치하도록 고정형 공기방(110)에 힌지결합되어 후단부가 고정형 공기방(110)으로부터 돌출될 수 있도록 회전하는 것이다.

이러한 힌지형 공기방(120)은 좌우 고정 측벽(112`,113`)에 각각 힌지 결합되는 좌우 회전 측벽(121`,122`)과, 상기 좌우 회전 측벽(121`,122`)의 후단을 상호 연결하는 후방 회전 측벽(123`)과, 상기 좌우 회전 측벽(121`,122`)과 후방 회전 측벽(123`)에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮어주어 힌지형 공기방(120)이 밀폐된 공간을 형성하도록 하는 상부 벽(124`)으로 구성된다.

한편 상기 좌우 회전 측벽(121`,122`)은 앞서 설명된 좌우 회전 측벽(121,122)과 마찬가지로 유선형으로 형성된다.

상기와 같이 구성된 에어 캐비티 선박은 평상 시 힌지형 공기방(120)이 고정형 공기방(110)의 내부에 수용된 상태를 유지하였다가 선박의 자세나 주변 상황으로 인해 돌출이 요구될 경우, 회전수단(130`)에 의해 회전하여 해저 측으로 돌출된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 고정형 공기방
(120) : 힌지형 공기방
(130) : 회전수단

Claims (4)

1. 선저 평탄면에 공기방이 형성된 에어 캐비티 선박에 있어서,
   상기 공기방은 선체에 고정된 고정형 공기방(110)과, 상기 고정형 공기방(110)의 후단에 힌지 결합되어 회전 가능한 구조를 갖는 힌지형 공기방(120)으로 구성되며,
   상기 힌지형 공기방(120)은 선체에 구비된 회전수단(130)에 의해 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정형 공기방(110)은 선저 평탄면으로부터 해저 측을 향해 돌출된 구조로 설치되는 전방 고정 측벽(111)과 좌우 고정 측벽(112,113) 및 후방 고정 측벽(114)에 의해 독립된 구조로 형성되고,
   상기 힌지형 공기방(120)은 좌우 고정 측벽(112,113)의 후단 또는 선체에 각각 힌지 결합되는 좌우 회전 측벽(121,122)과, 상기 좌우 회전 측벽(121,122)의 후단을 상호 연결하는 후방 회전 측벽(123)과, 상기 좌우 회전 측벽(121,122)과 후방 회전 측벽(123)에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮는 상부 벽(124)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정형 공기방(110)은 선저 평탄면으로부터 선체의 내측을 향해 파인 구조로 설치되는 전방 고정 측벽(111`)과 좌우 고정 측벽(112`,113`) 및 후방 고정 측벽에 의해 형성되고,
   상기 힌지형 공기방(120)은 좌우 고정 측벽(112`,113`) 또는 선체에 각각 힌지 결합되는 좌우 회전 측벽(121`,122`)과, 상기 좌우 회전 측벽(121`,122`)의 후단을 상호 연결하는 후방 회전 측벽(123`)과, 상기 좌우 회전 측벽(121`,122`)과 후방 회전 측벽(123`)에 의해 형성되는 공간의 상부를 덮는 상부 벽(124`)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 좌우 회전 측벽은 선박의 선수 또는 선미 트림(Trim)조정 목적으로 수평상태에서 힌지형 공기방이 회전된 경우에 전방 고정형 공기방에서 밀려오는 해수의 흐름을 유도하여 점성저항이 감소될 수 있도록 유선형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 힌지형 공기방을 갖는 에어 캐비티 선박.

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