KR20180096833A - The Ship has Air-Jet Propulsion System And The Composition Method - Google Patents

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Abstract

In the present invention, unlike an existing ship, a hull is made wide and an edge portion of the bottom surface of the hull protrudes to form a space where air can be confined in a lower portion of the hull, thereby eliminating surface friction on an area under the hull. On the other hand, it is intended to provide a water transportation means capable of increasing the speed and fuel efficiency by floating the hull to reduce the area contacted with the water surface.

Description

에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박 및 그 구성방법{The Ship has Air-Jet Propulsion System And The Composition Method}Technical Field [0001] The present invention relates to a ship having an air jet propulsion system,

본 발명은 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박 및 그 구성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 선박과 달리 선체를 넓게 구성하고 선체 바닥면의 가장자리 부분을 돌출시켜 선체하부에 공기를 가둘 수 있는 공간을 형성하여 선체 하부면적에 대한 수면마찰을 없애는 한편, 선체를 부상시켜 수면과 접하는 면적을 감소시켜 속도와 연료 효율을 높일 수 있는 수상 운송수단을 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a ship having an air jet propulsion system, and more particularly, to a ship having an air jet propulsion system and, more particularly, to a ship having a large hull, The present invention is to provide a water transportation means capable of increasing the speed and fuel efficiency by eliminating the surface friction with respect to the area under the hull and reducing the area in contact with the water surface by floating the hull.

일반 선박에서부터 제트스키와 같은 수상 운송 수단은 선수(船首)와 선미(船尾)에 이르는 선체의 모양이 유선형으로 구성되어 있고, 그 선체의 일정 부분은 물속에 잠긴 상태로 운항하게 되어 안정성이 증대되는 한편 그만큼의 추진저항을 동시에 가지게 되는 구조로 되어있다.In general, watercraft such as jet skis have a streamlined shape of the hull leading to the bow and stern, and some parts of the hull are operated under water to increase stability. On the other hand, the structure has such a structure that the pushing resistance is simultaneously obtained.

또 기존선박은 극소수의 워터제트(Water-Jet)방식도 있으나 절대 다수는 프로펠러(Propeller)방식으로 추진력을 얻어 운항한다.In addition, there are very few water jet systems in existing vessels, but most of them are driven by propeller driven propulsion.

상기한 기존 선박의 경우 선체가 크면 클수록 물속에 잠기는 체적이 증대되고 동시에 물과 접하는 선체의 표면적 역시 비례적으로 증대되어 안정성이 높아지는 반면에 추진저항 역시 높아지는 불가분의 관계를 가지고 있다.In the case of the conventional ship, the larger the hull, the greater the volume of the water immersed in the hull, and the surface area of the hull in contact with the water also increases in proportion to the stability, while the propulsion resistance also has an inevitable relationship.

통상적으로 기존 선박의 경우 단일 프로펠러(Propeller)에 의해 추진력을 얻기 때문에 엔진의 힘이 프로펠러(Propeller)의 회전을 통해 물을 뒤로 밀어낼 때, 출력 대비 추진력의 비율이 낮을 수밖에 없다. Generally, in the case of conventional ships, the propulsion force is obtained by a single propeller. Therefore, when the engine is pushed backward by the rotation of the propeller, the ratio of the propulsive force to the output is inevitably low.

그것은 단일한 프로펠러(Propeller)의 힘의 작용점이 유동체인 물에 작용함으로써 발생하는 와류현상으로 상쇄되기 때문에 엔진 출력이 추진력으로 전환되는 비율이 현저히 낮을 수밖에 없는 것이다.This is due to the fact that the point of action of a single propeller is canceled by the vortex phenomenon caused by the action of water on the fluid, so the rate of conversion of the engine power to the propulsive force is extremely low.

특히 증속 및 브레이크(역추진) 등의 상황에서의 실속(失速)은 상당한 것이다.Particularly stalling in situations such as acceleration and braking (backward) is significant.

또한 일정속도 이상으로 운행하던 선박이 급작스럽게 정지해야 할 경우 브레이크(역추진)를 사용해야 하지만 그럴 경우 엔진에 치명적인 무리를 가해 기관고장 및 엔진 파손의 직접적인 원인이 되어, 불가피하게 사용해야 할 안전상의 중요한 기능이 사실상 무용지물인 것이 사실이기도 하다.In addition, if a ship that is operating at a certain speed or higher should stop suddenly, it is necessary to use a brake (backlash), but in such a case, there is a critical safety feature that must be used inevitably It is also true that it is virtually useless.

또한 기존 선박의 경우, 프로펠러(Propeller)에 밧줄 또는 그물 등의 이물질이 감기는 사고가 비일비재하여 많은 위험과 불편을 감수해야 하는 측면이 있는 것이 사실이다.In addition, in the case of existing vessels, it is true that there is a risk that the propeller is liable to take risks and inconveniences due to an accident involving foreign matter such as a rope or a net.

한편 컨테이너 운반선, 벌크선, 유조선 및 여객선과 유람선을 비롯한 여러 종류의 대형 선박의 경우 상기한 안정성 대비 추진저항의 관계가 극대화되는 문제점을 안고 있다. On the other hand, in case of various kinds of large ships including container carriers, bulk carriers, oil tankers, passenger ships and cruise ships, there is a problem that the relationship between the stability and the propulsion resistance is maximized.

화물과 사람 등의 적재량이 전혀 없는 상태에서는 선체가 물 밖으로 너무 많이 드러나게 되어 극도로 불안정한 상태가 되기 때문에, 흔들림과 자세 제어를 위해 선박 안정수(Ballast-Water)를 채워 운행해야 하는 불합리한 측면이 그것이다.In the absence of cargo and people, there is an unreasonable aspect that the ship must be filled with Ballast-Water for shaking and attitude control, because the hull is exposed to the water too much and becomes extremely unstable .

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 선체가 물에 닿는 면적과, 물속에 잠기는 선체의 체적을 최소화하여 수면과의 마찰 저항을 감소시켜 속도와 효율성을 증대시킬 수 있도록 한 수상 운송수단을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to minimize the area of the hull contacting water and the volume of the hull immersed in water, In order to provide a water transportation means capable of increasing the water transportation efficiency.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수상 운송수단은 선체 바닥면의 가장자리 부분을 돌출시켜 선체하부에 공기를 가둘 수 있도록 한 에어포켓구간을 형성하여 선체와 수면 사이에 일단의 공기층을 형성하여 선체 하부면적에 대한 수면마찰을 없애는 한편, 선체를 부상시켜 수면과 접하는 면적을 감소시켜 속도와 연료 효율을 높일 수 있는 수상 운송수단을 제공하기 위한 것이다.In order to accomplish the above object, the water transporting means according to the present invention includes an air pocket section for protruding an edge portion of a bottom surface of a hull so that air can be confined under the hull, and an air layer is formed between the hull and the water surface And to provide a water transportation means capable of increasing the speed and fuel efficiency by reducing the surface friction with respect to the area of the lower surface of the hull and reducing the area of contact with the water surface by floating the hull.

본 발명은 선체내의 엔진과 터빈의 구동에 의해 생성된 고압의 공기를 선체 바닥면 가장자리의 돌출 부분에서 분사되는 에어제트의 기류가 분산되어 선저(船底) 하부공간에 모여 공기층을 형성할 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a high-pressure, high-pressure, high-pressure air-conditioning system for a high- will be.

본 발명은 다수의 에어제트 분사노즐을 선저(船底)면에 장착하여 추진력을 얻게 됨으로써 힘의 작용점을 균일하게 분포시켜 일시에 여러 곳에 작용하게 하여 엔진의 출력을 월등한 비율로 추진력으로 전환할 수 있는 것이며 조향과 브레이크의 사용에 있어서도 엔진에 전혀 무리를 주지 않아 안정성과 효율성이 탁월한 것이다.In the present invention, a plurality of air jet nozzles are mounted on a bottom surface to obtain a propulsive force, thereby uniformly distributing the points of the force to act on various places at a time, thereby converting the output of the engine into a propulsion force at a superior rate The stability and efficiency are excellent because the engine is not overloaded even when steering and brake are used.

선체 형태와 추진체계를 바탕으로 본 발명이 지향하는 바는 선저(船底)면의 가장자리에 돌출된 부분은 삼각형 형상의 빗면을 이룰 수 있도록 구성하고 선박이 전진할 경우 그 빗면을 따라 물의 저항을 받아 선체가 상승할 수 있도록 하는 한편, 그 빗면의 끝단에는 에어제트 분사노즐을 설치하여 고압으로 분사되는 에어제트 기류에 의해 선체 하단의 수면을 밀어내어 추진력을 얻음과 동시에 에어제트 기류가 후방의 빗면을 따라 분사됨으로써 선체와 수면 사이의 마찰력을 없애는 공기윤활(Air Lubrication) 작용을 하여 연료소모와 속도에 있어 효율적인 항해를 할 수 있도록 하는 시스템을 구성할 수 있도록 하는 것이다.Based on the hull form and the propulsion system, the present invention is directed to a structure in which a protruding portion on the edge of a bottom surface forms a triangular-shaped oblique surface, and when the ship advances, it receives water resistance along the oblique surface An air jet spray nozzle is provided at the end of the oblique surface to push the water surface at the lower end of the hull by the air jet flow jetted at a high pressure to obtain propulsion force and at the same time, And the air lubrication function of eliminating the frictional force between the hull and the water surface due to the spraying is performed so that a system for efficiently navigating the fuel consumption and the speed can be constructed.

본 발명에 따른 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박 및 그 구성방법은 선체내의 엔진과 터빈의 구동에 의해 생성된 고압의 공기를 선체 바닥면에 장치된 에어제트 분사노즐을 통해 수면에 분사하여 추진력을 얻어 기동하여 기존 선박과 같이 기계적인 장치로 힘을 전달하여 프로펠러(Propeller)를 회전시키는 것과 달리 공기의 분사 방향만을 전환시켜 선체의 운행방향을 바꾸는 것으로 시스템의 구성 및 운용과 조작에 있어 훨씬 경제적이고 진보적인 것이다.A ship equipped with an air jet propulsion system according to the present invention and a method of constructing the same provide high-pressure air generated by driving of an engine and a turbine in a hull by spraying the water through an air jet spray nozzle installed on the bottom of a hull, It changes the direction of the hull by changing the injection direction of the air, unlike the propeller that rotates propeller by transmitting the force to the mechanical device like the existing ship. It is much more economical and progressive in system construction, operation and operation. .

본 발명은 분사노즐을 통해 분사된 에어제트는 수면에 부딪히며 추진력을 발생시키고, 이때 힘을 잃은 공기는 선저(船底)면의 에어포켓구간에 갇혀 선체를 부양시키는 역할과 함께 선체가 추진되어 나갈 때 수면과의 직접적인 마찰저항을 상쇄시켜 보다 빠른 속력과 운항 효율을 높이는 효과가 있는 것이다.In the present invention, the air jet sprayed through the spray nozzle generates a propulsive force by bumping against the water surface, and the air having lost the force is trapped in the air pocket section of the bottom surface to float the hull, It is effective to increase the speed and the operation efficiency by canceling the direct friction resistance with the water surface.

수송 운송수단에 있어 속도는 연료소모와 함께 대단히 중요한 요소로서 그 원인이 되는 수면과의 마찰 저항을 감소시켜 속도와 효율성을 증대시킬 수 있는 발명은 대단히 의미 있는 기술적 진보임에 틀림이 없는 것이다.Speed in transportation means is a very important factor together with fuel consumption. The invention which can increase the speed and efficiency by reducing the frictional resistance with the water which is the cause is surely a technological progress which is very meaningful.

도 1은 본 발명에 따른 에어제트 추진선박 저면도.
도 2는 본 발명에 따른 에어제트 선수부분 에어제트 분사구.
도 3은 본 발명에 따른 에어제트 선저면 에어제트 분사장치 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 에어제트 추진선박 선미부분 분사노즐.
도 5는 본 발명에 따른 선체 측면 에어제트 분사구.
도 6은 본 발명에 따른 용골형 전체도.
도 7은 본 발명에 따른 용골형 에어제트 시스템의 분사구 전체도.
도 8은 본 발명에 따른 용골형 에어제트 시스템의 선수 및 용골 전방부 에어제트 분사구.
도 9는 본 발명에 따른 용골형 에어제트 시스템의 선수 및 용골 측면 에어제트 분사구.
도 10은 본 발명에 따른 용골형 에어제트 시스템의 선미부분 및 용골 후방부 에어제트 분사노즐과 분사구.
도 11은 본 발명에 따른 에어제트 분사노즐의 전진 및 후진 작동상태도.
도 12는 본 발명에 따른 에어제트 분사노즐의 좌회전 및 우회전 작동상태도.
도 13은 본 발명에 따른 에어제트 분사노즐의 좌로 이동 및 우로 이동 작동상태도.1 is a bottom view of an air jet propulsion vessel according to the present invention.
Fig. 2 is an air jet nozzle portion according to the present invention; Fig.
3 is a schematic view of an air jet line bottom surface air jetting apparatus according to the present invention.
4 is an air jet propulsion ship aft portion injection nozzle according to the present invention.
FIG. 5 is a side view of a jet side air jet port according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a keel type overall view according to the present invention. FIG.
7 is an overall view of the jetting port of a keel type air jet system according to the present invention.
FIG. 8 is a front view of an athlete and a keel in the keel type air jet system according to the present invention. FIG.
9 is a view of a keel-type air jet system according to the present invention;
FIG. 10 is a front view of the keel-type air jet system according to the present invention, and an air jet jetting nozzle and a jet opening at the rear of keel. FIG.
11 is an exploded view of the air jet spraying nozzle according to the present invention.
FIG. 12 is a left-handed and right-handed operating state view of an air jet spraying nozzle according to the present invention. FIG.
Fig. 13 is a left and right moving operation state of an air jet spraying nozzle according to the present invention; Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings.

또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또한 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

도 1은 본 발명에 따른 에어제트 추진선박 저면도, 도 2는 본 발명에 따른 에어제트 선수부분 에어제트 분사구, 도 3은 본 발명에 따른 에어제트 선저면 에어제트 분사노즐, 도 4는 본 발명에 따른 에어제트 추진선박 선미부분 분사노즐, 도 5는 본 발명에 따른 선체측면 에어제트 분사구이다.Fig. 1 is a bottom view of an air jet propulsion vessel according to the present invention, Fig. 2 is an air jet jetting port according to the present invention, Fig. 3 is an air jet line bottom air jet jetting nozzle according to the present invention, FIG. 5 is a side view of an air jet injector according to the present invention.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박 및 그 구성방법은, 선체 바닥면의 가장자리 부분을 돌출시켜 선체 하부에 공기를 가둘 수 있도록 한 에어포켓구간(308)을 형성하여 선체와 수면 사이에 일단의 공기층을 형성하여 선체 하부 면적에 대한 수면 마찰을 없애는 한편, 선체를 부상시켜 수면과 접하는 면적을 감소시켜 연료소모와 속도에 있어 효율적인 항해를 할 수 있도록 한 것이다.1 to 5, a ship having an air jet propulsion system according to the present invention and a method of constructing the same include an air pocket section 308 for protruding an edge portion of a bottom surface of a ship, To form an air layer between the hull and the water surface to eliminate the friction between the water surface and the lower surface of the hull and to reduce the area of contact with the water surface by floating the hull so that efficient navigation can be performed in terms of fuel consumption and speed .

상기한 에어제트 분사장치(200)는 선체가 물속에 잠기는 흘수선(306) 이하의 접수 면에는 두 가지 방식의 에어제트 기류를 토출시키는데, 선저 면에는 주된 추진력을 발생시키는 에어제트 분사장치가 설치되어 전, 후진과 좌, 우 조향 및 좌로 이동과 우로 이동을 가능하게 하고, 추진력을 상실한 공기는 선저면의 공간에 갇혀 선체 부상 및 공기윤활작용을 하는 구조이고, 선수의 흘수선(306) 부분과 양측면의 선체 표면에는 에어제트 분사구(104)를 설치하여 보조 추진력을 제공함과 동시에 선체표면을 따라 수면으로 올라가면서 물과 닿은 면적을 줄여 공기윤활작용을 하여 선체의 추진력을 향상시킬 수 있도록 구성한다.The air jet injecting apparatus 200 discharges two types of air jet streams on the receiving surface below the water line 306 where the hull is immersed in water. An air jet injecting apparatus for generating a main propelling force is installed on the bottom surface And the air that has lost propulsion force is trapped in the space on the bottom of the ship, and is structured to perform hull lifting and air lubrication, and has a structure in which a portion of the waterline 306, An air jet opening 104 is provided on the surface of the hull of the hull to provide auxiliary thrust and the air hulling action is performed by reducing the contact area with water as it rises to the water surface along the hull surface to improve the propulsive force of the hull.

상기한 에어제트 분사장치(200)는 유니버설 조인트(universal joint)와 같은 축 이음으로 연결하여 몸체(202)와 분사노즐(204)이 상하 좌우로 굴곡이 가능하도록 구성하여 전, 후진과 좌, 우 조향 및 좌로 이동과 우로 이동을 가능하게 한 것이다.The air jet injector 200 is connected to a shaft joint such as a universal joint so that the body 202 and the spray nozzle 204 can bend vertically and horizontally, Steering and left shift and right shift.

이때 축 이음시 내부로는 에어가 공급되도록 덕트 형식의 에어제트용 파이프로 구성하여야 함은 물론인 것이다.In this case, it is needless to say that it is a duct type air jet pipe so that air is supplied to the inside when the shaft is joined.

상기한 에어제트 분사장치(200)의 선저 면에 설치를 위한 선체의 구성은 선수에서 선미 부분에 이르는 방향으로 일렬로 다수의 에어제트 분사노즐 열을 설치하고, 이렇게 설치된 열과 열사이의 공간에는 추진력을 다한 공기를 가두어 둘 수 있는 에어포켓구간이 설치되는 것이다.In the configuration of the hull for installation on the bottom surface of the air jet injector 200, a plurality of air jet spray nozzle rows are arranged in a line from the fore end to the aft end portion, and a driving force is applied to the heat and heat space There is an air pocket section where air can be confined.

일렬로 에어제트 분사장치가 설치된 부분의 선체는 선수 방향이 낮고 선미 쪽으로 갈수록 일정한 각도를 가진 높이를 두어 그 높이 부분과 동일한 직경의 에어제트 분사노즐을 설치하여 거의 직 후방에 가까운 각도로 에어제트를 분사할 수 있도록 선체를 만들어 고속항진을 함에 있어 저항을 받지 않게 하고, 또 물결이 일시적 부분적으로 선체와 부딪힐 경우에도 진행에 가장 저항을 받지 않도록 선체를 구성하는 것이다.The hull of the part where the air jet injecting device is installed in a row is set to have a low height and a steep angle to the aft side, and an air jet jet nozzle having the same diameter as the height portion is installed. It makes the hull so that it does not receive resistance in the high-speed upshift by making the hull to be able to spray, and it is not the most resistance to the progress even when the wave hits the hull temporarily and partially.

흘수선 하단 선체(300) 표면의 에어제트 분사구(104)의 구성은 선체 면에는 최대한 전방에서 후방을 향하는 방향의 빗면으로 에어제트 분사구(104)를 설치하여 분사력에 의해 추진력을 얻을 수 있고, 추진력을 잃은 분사기류는 보다 넓은 선체 면을 타고 흘러 공기윤활작용을 극대화 하도록 구성한다.The structure of the air jet opening 104 on the surface of the lower end hull 300 on the waterline is such that the air jet opening 104 is provided on the hull face with an oblique surface in the direction from the front to the back as far as possible and the propulsive force can be obtained by the jetting force, The lost jet stream flows on a larger hull surface to maximize air lubrication.

본 발명의 에어제트 추진선박은 대형선박이나 많은 양의 화물을 적재해야 하는 경우 높은 파고나 바람에 선체 롤링(Rolling)이나 무게 중심을 잃어 전복 등의 위험을 방지하기 위해 수직면 형태의 용골(118)을 선저면 중앙에 설치하여 안정적인 무게중심을 가질 수 있게 하고, 동시에 용골의 하단부에 주된 추진력을 발생시키는 에어제트 분사장치(200)를 설치하고, 용골의 양쪽 표면과 전방 및 후방에는 에어제트 분사구(104)를 설치하여 보조 추진력과 함께 공기윤활작용을 하도록 구성한다.The air jet propulsion vessel of the present invention is characterized in that a vertical keel 118 is provided to prevent a danger of rollover or loss of center of gravity due to high digging or wind when a large ship or a large amount of cargo must be loaded, An air jet injector 200 is installed at the center of the line so as to have a stable center of gravity and at the same time to generate a main propulsion force at the lower end of the keel, 104) so as to perform the air lubrication action together with the auxiliary thrust.

상기한 용골 표면에 형성되는 에어제트 분사구는 수직면 형태의 용골은 선박항행 안정성을 위한 방안이지만 저항력을 높이는 요인도 있어, 그 표면과 전, 후방과 하단 및 양쪽 표면에 다수의 에어제트 분사구를 설치하여 선체 표면의 저항을 감쇄시키고 선박의 항행 속도를 증대시킬 수 있도록 하는 구성한 것이다.Although the keel of the air jet formed on the surface of the keel is a method for improving the stability of the ship, the keel in the form of a vertical plane is a factor for increasing the resistance, and a plurality of air jet nozzles are provided on the surface, front, rear, So that the resistance of the surface of the ship can be attenuated and the speed of the ship can be increased.

선체 및 용골(Keel)에 설치된 에어제트 분사구의 제어방법은 선체 및 용골(Keel)에 설치된 에어제트 분사구는 별도의 밸브로 에어제트 기류의 공급과 차단 및 세기를 조절할 수 있고 전진 시에만 분사하도록 구성하는 방식인 것이다.The control method of the air jet nozzle installed on the hull and the keel is such that the air jet nozzle provided on the hull and the keel is separately provided to control the supply, cutoff and intensity of the air jet flow, .

본 발명은 선체내의 엔진과 터빈의 구동에 의해 생성된 고압의 공기를 선체 바닥면의 가장자리에 장치된 에어제트 분사노즐을 통해 수면에 분사하여 추진력을 얻어 기동하며, 이때 힘을 잃은 공기는 선저(船底)면의 에어포켓구간에 갇혀 선체를 부양시키는 역할과 함께 선체가 추진되어 나갈 때 수면과의 직접적인 마찰저항을 상쇄시켜 보다 빠른 속력과 운항 효율을 높이는 역할을 하게 되는 것이다.In the present invention, high-pressure air generated by driving an engine and a turbine in a hull is jetted to the water surface through an air jet spray nozzle provided at an edge of a bottom surface of the hull to generate propulsive force, And it plays a role of lifting the hull by being trapped in the air pocket section on the side of the hull, and enhancing the speed and operating efficiency by canceling the direct frictional resistance with the water when the hull is propelled.

상기한 터빈에서 생성된 고압의 공기는 선체 하단의 가장자리에 설치된 에어제트 분사노즐(204)로 공급하되, 터빈과 에어제트 분사장치의 중간에 에어쿠션 밸브와 상기 에어쿠션 밸브에 연통되는 에어제트용 파이프를 선수 방향이 낮고 선미 쪽으로 갈수록 일정한 각도를 가진 높이를 두면서 길게 형성하고, 상기 에어제트용 파이프에 분사노즐을 유니버설 조인트 형식으로 설치하여 에어제트 분사노즐을 자유로운 조향시스템으로 구축할 수 있도록 구성한 것이다.The high-pressure air generated by the turbine is supplied to an air jet injection nozzle 204 provided at the lower edge of the hull, and an air cushion valve is provided in the middle of the turbine and the air jet injector, The pipe is formed so as to have a long height with a certain angle as the forward direction is lowered toward the stern side and the injection nozzle is installed in the pipe for air jet in the form of a universal joint so that the air jet injection nozzle can be constructed as a free steering system .

상기한 분사노즐 조향은 유니버셜 조인트 형식으로 축 이음되어 전진 및 후진은 약 140도 각도 이내로 회동가능하며, 좌우 180도 각도 이내로 회동 가능하므로 에어제트의 분사방향을 보다 다양하게 설정하여 방향조정이 가능한 것이다.Since the forward and backward movements can be performed within an angle of about 140 degrees and can be rotated within an angle of 180 degrees left and right, the jetting direction of the jetting nozzle can be adjusted in various directions .

에어쿠션 밸브는 엔진의 저속회전 또는 엔진 정지 상태와 같은 경우, 에어쿠션 구간의 공기가 터빈 방향으로 역류하게 되면 자동 차단되어 일정한 양의 공기를 지속적으로 가두어 두는 역할과, 엔진 정상가동 시 자동해제하고, 에어쿠션 밸브를 중심으로 상, 하단부의 압력 차이에 따라 자동 차단 및 해제 기능을 역할을 하도록 구성한다.The air cushion valve is automatically shut off when the air in the air cushion section flows backward in the turbine direction, such as when the engine is running at a low speed or in an engine stop state. The air cushion valve continuously locks a certain amount of air, , And the air cushion valve serves as an automatic shutoff and release function depending on the pressure difference between the upper and lower portions around the valve.

선체의 선수(船首) 하단의 수면과 접하는 선체에는 에어제트 분사구(104)를 형성하여, 운항 시 파고에 의한 저항 감소와, 적재량이 많아 선체가 물속에 잠기는 면적이 많을 경우, 선체 전방에서 물결을 헤쳐 나갈 때 선체에서 에어제트를 분사하여 그 저항을 최소화하기 위한 것이다.An air jet opening (104) is formed in the hull contacting with the water surface at the bottom of the bow of the hull to reduce the resistance due to the digging at the time of operation and to prevent the hull from flowing in front of the hull when there is a large amount of load, It is intended to minimize the resistance by jetting air jets from the hull when going through.

에어제트 분사노즐을 이용한 선박의 조향장치는 에어제트 분사노즐의 설정에 의하여 선체를 360도 조정 가능하며, 전/후진, 좌우이동, 대각선방향으로 전진 및 후진, 제자리 회전, 부양 등으로 조향 가능하다.The ship's steering system using the air jet injection nozzle can adjust the hull 360 degrees by the setting of the air jet injection nozzle and can be steered by forward / backward, left / right movement, diagonal advance / backward, .

본 발명의 분사노즐의 방향에 따라 선체가 조정되는 상태를 설명하며 우선 에어제트 분사노즐을 분사하면 분사된 에어제트는 선체 하단의 수면을 밀어내면서 추진력을 발생시키고, 이때 힘을 잃은 공기는 선저(船底)면의 에어포켓구간에 갇혀 선체를 부양시키는 역할과 함께 선체가 추진되어 나갈 때 수면과의 직접적인 마찰저항을 상쇄시키는 역할을 하며 분사노즐을 선미 방향으로 설정 시 선체는 전진 운항하고, 분사노즐을 선수방향으로 분사하면 후진(브레이크 및 후진운항) 운항되도록 조향 가능한 것이다.The air jet spraying nozzle ejects the air from the lower end of the hull to generate a propulsive force. At this time, the air having lost the force is discharged from the bottom of the ship In addition to the role of lifting the hull by being trapped in the air pocket section on the side of the ship, the hull serves to cancel the direct frictional resistance with the water when the hull is propelled. When the injection nozzle is set in the stern direction, (Braking and backward operation) can be steered by spraying in the forward direction.

따라서 에어제트 분사노즐을 선저(船底)면에 장착하여 추진력을 얻게 됨으로써 힘의 작용점을 균일하게 분포시켜 일시에 여러 곳에 작용하게 하여 엔진의 출력을 월등한 비율로 추진력으로 전환할 수 있는 것이 중요한 특징인 것이다.Therefore, it is important to be able to convert the output of the engine into driving force at a high rate by making the air jet spray nozzle mounted on the bottom surface to obtain the propulsion force, .

본 발명은 조향에 있어서도 에어제트의 분사노즐의 방향을 자유자재로 움직여 선체의 방향전환이 용이하고 별도의 동력전달 장치가 필요하지 않아 선박 건조 및 운용과 조종에 있어서도 유리한 측면이 월등히 많다.Even in steering, the present invention can freely change the direction of the jet nozzle of the air jet so that the direction of the hull can be easily changed, and a separate power transmission device is not required, which is advantageous in terms of ship construction, operation and maneuverability.

브레이크의 사용에 있어서도 에어제트 분사노즐을 선수방향으로 분사하면 추진력을 감소시키는 효과와 함께 후진까지 가능하므로, 엔진에는 전혀 무리를 주지 않아 안정성과 효율성에 있어 탁월하다고 할 수 있다.Even in the use of the brake, since the air jet spraying nozzle is sprayed in the forward direction, the driving force can be reduced and the backward movement can be performed, so that the engine is excellent in stability and efficiency.

에어제트 분사노즐은 우현으로 분사 시 선체는 좌로 운항하며, 분사노즐을 좌현으로 분사 시 우현으로 운항되는 것이다.The air jet spray nozzle is operated as starboard when the starboard jet is jetted to the left, and to the starboard jet jetted to the port jet jet.

선체의 좌우 운항은 대형선박의 경우 항구에 접안할 때, 자력으로 측면 접안이 불가능하여 터그보트(Tug Boat)라는 특수 선박의 도움을 받아야 하지만 본 발명의 경우 선저(船底)면 하부에 장착된 에어제트 분사노즐의 방향을 좌현 또는 우현으로 전환하여, 선박이 좌측 또는 우측으로 이동이 가능하여 자력으로 접안 및 이안이 가능하다.In case of large vessels, the ship should be assisted by a special vessel called a tug boat because it is impossible to bend the side by the magnetic force when docking in the port. However, in the case of the present invention, The direction of the jet spray nozzle is switched to the port or starboard, and the ship can be moved to the left or the right so that it is possible to bounce and open the boat with the magnetic force.

분사노즐을 우현 후방으로 분사 시에는 대각선 방향 좌로 전진하며, 분사노즐을 좌현 후방으로 분사 시 대각선 방향 좌로 후진 운항되는 것이다.When the injection nozzle is injected rearward to the starboard side, it advances to the diagonal direction to the left, and when the injection nozzle is injected rearward to the port side, it is operated to be diagonally leftward.

분사노즐을 우현 전방으로 분사 시 대각선 방향, 좌로 후진 운항하고, 분사노즐을 좌현 전방으로 분사 시 대각선 방향, 우로 후진운항 된다.When the injection nozzle is sprayed forward to the starboard side, it is operated diagonally to the left and backward. When the spray nozzle is jetted to the port forward direction, the diagonal direction is reversed.

전방 분사노즐은 우현으로, 후방 분사노즐은 좌현으로 분사 시 좌로 회전되며, 전방 분사노즐은 좌현으로, 후방 분사노즐은 우현으로 분사 시 우로 회전 운항된다.The forward injection nozzle is rotated to the left, the rear injection nozzle to the left when the injection is made to the left, and the forward injection nozzle to the left and the rear injection nozzle to rotate to the right.

분사노즐 수직 하방으로 분사 시 제자리에서 선체를 최대한 부양시키는 기능으로 출발 시 발생하는 정지마찰력의 최소화를 위한 것이다.Injection nozzle This is a function to lift the hull as much as possible in place when spraying vertically downward, so as to minimize the static friction force generated at the start.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.As described above, the present invention has been described in the foregoing description and drawings, but the present invention is not limited to the above description and drawings, and various changes and modifications may be made without departing from the technical spirit of the present invention. It is of course possible to change and change.

104: 에어제트 분사구
200: 에어제트 분사장치
204: 에어제트 분사노즐104: Air jet nozzle
200: Air jet injector
204: air jet spray nozzle

Claims (6)

선체와 수면 사이에 일단의 공기층을 형성하여 선체 하부면적에 대한 수면마찰을 없애는 한편, 선체를 부상시켜 수면과 접하는 면적을 감소시키기 위하여 선체 바닥면의 가장자리 부분을 돌출시켜 선체 하부에 공기를 가둘 수 있는 에어포켓구간(120)을 형성하고, 상기 선체 바닥면의 가장자리 돌출 부분은 삼각형 형상의 빗면을 이룰 수 있도록 구성하여, 선박이 전진할 경우 그 빗면을 따라 물의 저항을 받아 선체가 상승할 수 있도록 구성하는 한편, 그 빗면의 끝단에는 에어제트 분사노즐(102)을 설치하여 고압으로 분사되는 에어제트 기류에 의해 선체 하단의 수면을 밀어내어 추진력을 얻음과 동시에 에어제트 기류가 후방의 빗면을 따라 분사됨으로써 선체와 수면 사이의 마찰력을 없애는 공기윤활(Air Lubrication) 작용을 하여 연료소모와 속도에 있어 효율적인 항해를 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박.In order to reduce the surface friction between the hull and the water surface by forming a layer of air between the hull and the water surface and to reduce the contact area with the water surface by raising the hull, So that the marginal portion of the bottom surface of the hull can be formed into a triangular bevel so that when the marine vessel is advanced, the marine vessel can receive the resistance of the water along the beveled surface, And an air jet spray nozzle 102 is provided at the end of the oblique surface to push the water surface at the lower end of the hull by the air jet flow jetted at a high pressure to obtain a propulsive force and at the same time the air jet flow is jetted along the rear oblique face Air lubrication, which eliminates the friction between the hull and the water surface, thereby reducing fuel consumption and speed. Ships equipped with air-jet propulsion system, characterized in that to the rate of sailing. 제 1항에 있어서, 상기한 선체 바닥면의 가장자리에 주된 추진력을 발생시키는 에어제트 분사노즐이 설치되어 전, 후진과 좌, 우 조향 및 좌로 이동과 우로 이동을 가능하게 하고, 선수의 흘수선 부분과 양측면의 선체 표면에는 에어제트 분사구(104)를 설치하여 보조 추진력을 제공함과 동시에 선체표면을 따라 수면으로 올라가면서 물과 닿은 면적을 줄여 공기윤활작용을 하여 선체의 추진력을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박.2. The hull according to claim 1, wherein an air jet spray nozzle for generating a main propulsion force is provided at an edge of the bottom surface of the hull to enable forward, backward, left and right steering and leftward and rightward movement, An air jet opening 104 is provided on the surface of both sides of the hull to provide auxiliary thrust and at the same time to raise the water level along the surface of the hull to reduce the contact area with the water, A vessel equipped with an air jet propulsion system. 제 1항에 있어서, 상기한 에어제트 분사노즐은 선수 방향이 낮고 선미 쪽으로 갈수록 일정한 각도를 가진 높이를 갖도록 형성되는 에어제트용 파이프에 에어제트 분사노즐을 선수에서 선미 부분에 이르는 방향으로 일렬로 다수의 에어제트 분사노즐 열을 설치하여, 거의 직 후방에 가까운 각도로 에어제트를 분사할 수 있도록 구성하여 고속항진을 함에 있어 저항을 받지 않게 하고, 에어제트 분사노즐이 설치된 열과 열사이의 공간에 추진력을 다한 공기를 가두어 둘 수 있는 에어포켓구간을 형성한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박.The air jet spraying apparatus according to claim 1, wherein the air jet spraying nozzle has a plurality of air jet spraying nozzles arranged in a line from a bow to a stern section in a pipe for air jet formed so as to have a height with a constant angle, Jet nozzle nozzle row is disposed at a position close to the rear of the air jet nozzle so that the air jet can be jetted at an angle close to the rear of the jet nozzle so as not to receive resistance in high- Wherein an air pocket section capable of confining the excess air is formed. 제 1항에 있어서, 상기한 에어제트 추진선박은 대형선박이나 많은 양의 화물을 적재해야 하는 경우 높은 파고나 바람에 선체 롤링(Rolling)이나 무게 중심을 잃어 전복 등의 위험을 방지하기 위해 수직면 형태의 용골(118)을 선저면 중앙에 설치하여 안정적인 무게중심을 가질 수 있게 하고, 동시에 용골의 하단부에 주된 추진력을 발생시키는 에어제트 분사노즐(102)을 설치하고, 용골의 양쪽 표면과 전방 및 후방에는 에어제트 분사구(104)를 설치하여 보조 추진력과 함께 공기윤활작용을 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박.[2] The air jet propulsion system of claim 1, wherein the air jet propulsion vessel is a vertical plane type in order to prevent a risk of rollover or loss of center of gravity when a large ship or a large amount of cargo is to be loaded, An air jet spray nozzle 102 is installed at the center of the line bottom to have a stable center of gravity and at the same time a main propulsion force is generated at the lower end of the keel, Is provided with an air jet opening (104) so as to perform an air lubrication action together with an auxiliary propulsion force. 제 1항에 있어서, 상기한 에어제트 분사노즐은 유니버설 조인트(universal joint)와 같은 축이음으로 연결하여 두 축이 상하 좌우로 굴곡이 가능하도록 구성하여 전, 후진과 좌, 우 조향 및 좌로 이동과 우로 이동을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박.The air jet spraying nozzle as claimed in claim 1, wherein the air jet spraying nozzle is connected to the same shaft joint as a universal joint so that the two shafts can be bent up and down and left and right, Wherein the vessel has an air jet propulsion system. 선체 바닥면의 가장자리 부분을 돌출시켜 선체 하부에 공기를 가둘 수 있는 에어포켓구간(120)을 형성하고, 상기 선체 바닥면의 가장자리 돌출 부분은 삼각형 형상의 빗면을 이룰 수 있도록 구성하여, 선박이 전진할 경우 그 빗면을 따라 물의 저항을 받아 선체가 상승할 수 있도록 구성하는 한편, 그 빗면의 끝단에는 에어제트 분사노즐(102)을 설치하여 에어제트 분사력을 추진 동력원으로 운항되도록 구성한 것을 특징으로 하는 에어제트 추진 시스템을 갖춘 선박의 구성방법.An air pocket section 120 is formed to protrude the edge portion of the bottom surface of the hull so as to confine the air to the lower portion of the hull and the edge projecting portion of the bottom surface of the hull forms a triangular bevel, And an air jet spraying nozzle (102) is provided at the end of the oblique surface so that the air jet spraying force is operated by the propulsion power source Method of constructing a ship with a jet propulsion system.
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