WO2018138941A1 - 船舶の推進装置及び船舶 - Google Patents

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WO2018138941A1
WO2018138941A1 PCT/JP2017/015907 JP2017015907W WO2018138941A1 WO 2018138941 A1 WO2018138941 A1 WO 2018138941A1 JP 2017015907 W JP2017015907 W JP 2017015907W WO 2018138941 A1 WO2018138941 A1 WO 2018138941A1
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WO
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propeller
port
starboard
shaft
center
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Application number
PCT/JP2017/015907
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English (en)
French (fr)
Inventor
松本　大輔
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • 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
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/08—Shape of aft part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a propulsion device for a vessel provided with two propeller shafts and a center skeg, and a vessel equipped with the propulsion device for the vessel.
  • a typical ship propulsion system uses a main aircraft to rotate a propeller to obtain propulsion power.
  • a single-axis ship equipped with one main aircraft and one propeller when the ship is enlarged, it acts on one propeller. It is necessary to increase the rotational speed of the propeller or to increase the diameter of the propeller in order to obtain a sufficient degree of loading. Then, since the circumferential speed of the propeller is increased, the pressure in the vicinity of the propeller blade tip may be lowered to excessively generate cavitation which is a phenomenon in which bubbles are generated in water. When cavitation occurs, the hull vibrates through the stern bottom. In addition, cavitation may cause erosion of the propeller, which adversely affects the durability of the propeller.
  • twin-shaft vessel having two main aircraft and two propellers.
  • the degree of loading of the propeller per unit is reduced, propeller efficiency is improved, and cavitation can be suppressed.
  • a propulsion device of a two-axis ship there are an overlapping propeller (OLL; Overlapping Propellers) method, an interlock propeller method, and the like. Examples of such a ship propulsion device include those described in Patent Documents 1 and 2 below.
  • the propeller disposed at the rear alternates between the fast flow accelerated by the forward propeller during one rotation and the slow flow near the center in the width direction. pass. Therefore, the load applied to the propeller blade of the rear propeller greatly fluctuates. Then, there is a possibility that the bearing force acting on the bearing of the propeller shaft of the propeller in the rear becomes excessive in the two-axis ship using the OLP method as compared with the single-axis ship.
  • the twin propeller ship using the OLP method needs to operate in a very complicated flow because the high speed rotational flow is newly formed by the rotation of the forward propeller. The range in which cavitation occurs will be expanded. As a result, excessive vibration may occur. Furthermore, when tip vortex cavitation is generated from the tip of the propeller blade of the forward propeller, the generated air bubbles may be ruptured on the propeller blade surface of the propeller in the rear to cause erosion on the propeller blade.
  • the present invention solves the problems described above, and has an object to provide a boat propulsion device and a boat that improve the propulsion performance while suppressing the occurrence of cavitation, erosion and the like.
  • the ship propulsion device for achieving the above object has a left propeller shaft and a right propeller shaft supported rotatably along the longitudinal direction of the hull and at predetermined intervals in the width direction of the hull.
  • a left propeller and a right propeller fixed to the axial tip of the left propeller shaft and the right propeller shaft, and the stern provided on the stern to rotatably support the left propeller shaft and the right propeller shaft.
  • the port propeller shaft and the starboard propeller shaft Is L1 from the stern to the outside of the stern and to the center of the port propeller and the starboard propeller, and L1 in the middle position shifted L1 / 2 forward from the center of the port propeller and the center of the starboard propeller B1 ⁇ b2 where b1 is the width at the lowermost position of the skeg and b2 is the width of the skeg at the axial center position of the port propeller shaft and the starboard propeller shaft at the intermediate position It is a feature.
  • the rising water flow on both sides of the skeg will flow smoothly without being obstructed by the skeg, and the propeller resistance can be reduced.
  • the ascending flow near the center position in the width direction W in the plane can be efficiently recovered to improve the propulsion performance.
  • the skeg is characterized in that a bulging portion wider than the width b1 and the width b2 is provided between the lowermost position and the axial position at the intermediate position. There is.
  • the water flow rising on both sides of the skeg will flow smoothly along the bulging portion without being disturbed by the skeg, and while reducing the hull resistance, near the center position in the width direction W in the propeller plane.
  • the upward flow can be recovered efficiently to improve the propulsion performance.
  • the shortest distance d between the tip of the port propeller and the tip of the starboard propeller on the center side in the width direction of the hull is , 0 ⁇ d ⁇ 0.2 Dp.
  • the port propeller and the starboard propeller are disposed close to the center side in the width direction of the hull, and the upward flow in the center portion in the width direction can be efficiently recovered, and the propulsion performance can be improved.
  • the port propeller and the starboard propeller can be easily manufactured without interfering with each other as in the interlock propeller system.
  • by arranging the port propeller and the starboard propeller in parallel it is possible to significantly suppress the risk such as excessive bearing force in the rear propeller, the expansion of the cavitation range, and the occurrence of erosion as compared with the OLP system.
  • the rotational directions of the port propeller and the starboard propeller are inwards from the outer side of the hull toward the center in the width direction at the upper portion of the port propeller and the starboard propeller. It is characterized by being set.
  • the port propeller and the starboard propeller can efficiently collect the upward flow in the range overlapping with the generation area of the upward flow, and can further improve the propulsion performance.
  • the port propeller shaft and the starboard propeller shaft are set such that the axial center distance increases toward the rear of the hull.
  • the main propeller for rotating the port propeller and the starboard propeller can be installed on the center side in the width direction of the hull, the stern can be leaned, and the hull resistance can be reduced.
  • the port propeller shaft and the starboard propeller shaft are set so that the height from the bottom to the shaft center becomes smaller toward the rear of the hull.
  • the propulsion device for a ship when the diameters of the port propeller and the starboard propeller are Dp, from the center of the port propeller and the center of the starboard propeller at the axial center positions of the port propeller shaft and the starboard propeller shaft.
  • the distance L2 to the front edge of the rudder is characterized by being set to 0 ⁇ L2 ⁇ 1.0 Dp.
  • the leading edges of the port propeller and the starboard propeller can be brought close to the rudder, the wakes from the port propeller and the starboard propeller can be reliably applied to the control surface, and the steering efficiency and propulsion performance can be improved.
  • a ship according to the present invention is characterized by including a propulsion device for the ship.
  • the boat propulsion device and the boat of the present invention it is possible to efficiently recover the upward flow near the center position in the boat width direction W in the propeller plane to reduce the hull resistance and to improve the propulsion performance. it can.
  • FIG. 1 is a side view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the first embodiment is mounted.
  • FIG. 2 is a plan view showing a stern on which a propulsion device of a ship is mounted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing a propulsion performance index with respect to propeller tip distance / propeller diameter.
  • FIG. 6 is a graph showing the required horsepower against the boat speed.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the second embodiment is mounted.
  • FIG. 1 is a side view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the first embodiment is mounted.
  • FIG. 2 is a plan view showing a stern on which a propulsion device of a ship is mounted.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a side view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the third embodiment is mounted.
  • FIG. 9 is a plan view showing a stern on which a propulsion device of a ship is mounted.
  • FIG. 10 is a plan view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the fourth embodiment is mounted.
  • FIG. 1 is a side view showing a stern equipped with a propulsion device for a ship according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view showing a stern equipped with a propulsion device for a ship
  • FIG. 4 is a IV-IV sectional view of FIG.
  • the ship 11 is a biaxial ship
  • the propulsion device 14 is mounted on the stern 13 of the hull 12.
  • the propulsion device 14 includes a port propeller shaft 21 and a starboard propeller shaft 22, a port propeller 23 and a starboard propeller 24, a port shaft bracket 25 and a starboard shaft bracket 26, a port rudder 27 and a star rudder 28, and a center skeg 29. Is equipped.
  • the ship 11 can be moved forward and backward by the propulsion device 14.
  • the direction in which the ship 11 moves forward is referred to as the forward F of the hull 12 and the direction in which the ship 11 retracts is referred to as the rearward R of the hull 12
  • the direction parallel to the front F and rear R of 12 is referred to as the longitudinal direction L of the hull 12.
  • the horizontal direction of the hull 12 orthogonal to the front F and the rear R of the hull 12 is referred to as a width direction W
  • the vertical direction of the hull 12 orthogonal to the front F and the rear R of the hull 12 is referred to as a height direction H.
  • the hull 12 has a rear side curved upward from the bottom 15 (baseline BL) to the rear R, and a stern 13 is provided. Further, the hull 12 has a shape in which the rear side of the central portion in the boat width direction W is curved upward from the bottom 15 toward the rear R at the position of the rear R of the stern 13, and a center skeg 29 is provided. And, on both sides of the center skeg 29 in the stern 13, a port rudder 27 and a starboard rudder 28 are respectively provided.
  • the port propeller 23 is provided below the port side of the bottom 15 of the stern 13.
  • the port propeller 23 is connected to one axial end of the port propeller shaft 21.
  • the hull 12 has a port side main aircraft (for example, a diesel engine) 31 installed inside the port side.
  • the left propeller shaft 21 is inserted into the interior of the hull 12 through the stern tube 32 provided at the bottom 15 at the other axial end, and is connected to the left main aircraft 31. Therefore, the port main machine 31 can rotate the port propeller 23 via the port propeller shaft 21.
  • the starboard propeller 24 is provided below the starboard side of the bottom 15 of the stern 13.
  • the starboard propeller 24 is connected to one axial end of the starboard propeller shaft 22.
  • the hull 12 has a starboard main aircraft (for example, a diesel engine) 33 installed inside the starboard side.
  • the right end propeller shaft 22 is inserted into the inside of the hull 12 through the stern tube 34 provided at the other end in the axial direction and connected to the starboard main unit 33. Therefore, the starboard main unit 33 can rotate the starboard propeller 24 via the starboard propeller shaft 22.
  • the port propeller shaft 21 is rotatably supported by the port shaft bracket 25 at a position in front of the port propeller 23 at a rear end portion of the port propeller shaft 21 that protrudes outward of the hull 12 from the stern tube 32. Further, a rear end portion of the starboard propeller shaft 22 protruding outward of the hull 12 from the stern tube 34 is rotatably supported by the starboard shaft bracket 26 in front of the starboard propeller 24. As shown in FIG. 3, each shaft bracket 25, 26 has cylindrical support portions 25 a, 26 a rotatably supporting the propeller shafts 21, 22, and V extending upward from the cylindrical support portions 25 a, 26 a. It comprises a plurality of (two in the present embodiment) struts 25b, 25c, 26b, 26c which extend in a letter shape and whose upper end is connected to the stern 13.
  • the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 are set such that the axial center distance increases toward the rear R. That is, the port propeller shaft 21 is inclined in a direction (port side) away from the center position C in the boat width direction W as the axial center position O1 moves rearward R. Further, the starboard propeller shaft 22 is disposed to be inclined toward the direction (the starboard side) separated from the center position C in the boat width direction W as the axial center position O2 moves rearward R. Further, the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 are set such that the height from the bottom 15 to the axial center positions O1 and O2 becomes smaller toward the rear R. That is, the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 are disposed to be inclined toward the bottom 15 as the axial center positions O1 and O2 go to the rear R.
  • the position P1 where the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 protrude outside from the stern 13 (hull 12) and the center P2 of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 Let L1 be the front-to-back distance.
  • the width at the lowermost position of the center skeg 29 at the intermediate position P3 shifted forward by L1 / 2 from the center P2 of the left propeller 23 and the center P2 of the right propeller 24 is b1.
  • the width of the center skeg 29 at the height of the axial center positions O1 and O2 of the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 at the intermediate position P3 is b2.
  • the center skeg 29 has a shape in which the rear side of the central portion in the width direction W at the bottom 15 extends horizontally and curves upward from the middle toward the rear R.
  • the inflecting position of the center skeg 29 from the horizontal plane along the bottom 15 to the curved surface curved upward from the horizontal plane is L 1/2 from the center P 2 of the port propeller 23 and the center P 2 of the starboard propeller 24. It is provided in the field to the middle position P3 which shifted to the front F only.
  • the center skeg 29 has a tapered shape whose width decreases from the lower surface of the stern 13 toward the lower side in the height direction H (the thickness in the width direction W decreases).
  • the center skeg 29 is a horizontal horizontal surface intersecting the lower surfaces of the inclined surfaces 29a and 29b with the inclined surfaces 29a and 29b along the ship length direction L where the lower part approaches the center position C with respect to the ship height direction H. And 29c.
  • the inclined surfaces 29a and 29b are vertical surfaces.
  • a curved surface may be provided at the intersection of each of the inclined surfaces 29a and 29b and the horizontal surface 29c.
  • the width b1 at the lowermost position of the center skeg 29 is the width between the inclined surfaces 29a and 29b and the curved surface. It is the width of the inflection point.
  • the port propeller 23 and the starboard propeller 24 are disposed symmetrically with respect to the center position C in the width direction W with a distance such that the propeller blades do not interfere with each other. That is, the ship 11 of this embodiment is not an OLP system or an interlock propeller system, but is a system in which the port propeller 23 and the starboard propeller 24 are arranged in parallel in the ship width direction W.
  • the propeller diameter of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 is Dp. Further, the shortest distance (the distance between propeller tips) between the tip of the port propeller 23 and the tip of the starboard propeller 24 on the center position C side in the boat width direction W is d. At this time, 0 ⁇ d ⁇ 0.5 Dp, preferably 0 ⁇ d ⁇ 0.2 Dp.
  • the propeller diameter Dp of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 is the rotation diameter at the outermost position when the port propeller 23 and the starboard propeller 24 rotate.
  • the propeller tip distance d is the center of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 in the ship width direction W so that there is no possibility of contact with the propeller blades of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 and that upward flow can be caught. It is preferable to set as small as possible so as to be disposed as close as possible to the position C.
  • the ship 11 of the present embodiment sets the distance d between propeller tips to be larger than 0 m, preferably 0.1 m or more. Is good. This is to prevent the port propeller 23 and the starboard propeller 24 from interfering with each other even in consideration of processing errors and assembly errors.
  • the distance d between propeller tips is preferably set to 1.0 m or less, more preferably 0.5 m or less. This is because by making the propeller tip distance d as small as possible, longitudinal vortices near the center position C in the boat width direction W can be captured, and the propulsion performance can be further improved.
  • the propeller tip distance d may be equal to or greater than the maximum thickness of the port rudder 27 and the starboard rudder 28.
  • FIG. 5 is a graph showing a propulsion performance index with respect to propeller tip distance / propeller diameter.
  • the horizontal axis is the propeller tip distance / propeller diameter of the port propeller 23 and the starboard propeller 24, and the vertical axis is the propulsion performance index of the ship 11.
  • the figure shows the normalized performance with 1.0 as the propulsion performance for a twin-axle vessel to be propelled by the main aircraft.
  • the propulsion performance is the horsepower performance, and the smaller the horsepower necessary to obtain the same speed, the better the performance, that is, the fuel consumption performance. Therefore, the smaller the numerical value of the propulsion performance index on the vertical axis, the better the propulsion performance, and the larger the numerical value, the worse the propulsion performance.
  • the distance between propeller tips / propeller diameter is 0.5 or less, preferably 0. It is good to set to 2 or less.
  • the rotational direction of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 is in the width direction W in the upper part of the port propeller 23 and the starboard propeller 24.
  • the inner rings R1 and R2 rotate from the outside toward the center position C side.
  • the port propeller 23 and the star propeller 24 can collect the upward flow efficiently in the range overlapping with the generation area of the longitudinal vortex. As the propeller tip distance d is reduced, the upward flow can be recovered more efficiently, and the propulsion performance can be further improved.
  • the heights of the axial center positions O1 and O2 of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 are preferably the same position in consideration of the maneuverability of the ship 11, but they need not be the same position.
  • the left rudder 27 and the starboard rudder 28 are the rear R of the port propeller 23 and the starboard propeller 24, and the axial center positions of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 in plan view of the hull 12. It is preferable to be provided on O1 and O2, but may be provided closer to the center of the hull than on the axial center positions O1 and O2.
  • the port rudder 27 and the starboard rudder 28 are supported by a rudder shaft (not shown) extending vertically downward from the stern 13 in a wing cross-sectional shape, and rotate around a vertical axis to change the course direction.
  • the port rudder 27 and the starboard rudder 28 bring the front edge, the port propeller 23 and the starboard propeller 24 as close as possible. This is because the fast flow generated by the port propeller 23 and the starboard propeller 24 flows into the port rudder 27 and the starboard rudder 28, and the steering effect is improved.
  • the propeller diameter of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 is Dp.
  • the distance from the center P2 of the left propeller 23 and the center P2 of the right propeller 24 at the axial center positions of the left propeller shaft 21 and the right propeller shaft 22 to the front edge of the left steering 27 and the right steering 28 is L2. At this time, 0 ⁇ L2 ⁇ 1.0 Dp is set.
  • the propellers 23 and 24 each have a center skeg 29 and a longitudinal distance between a position P1 where the propeller shafts 21 and 22 protrude from the stern 13 to the outside and the center P2 of the propellers 23 and 24 is L1.
  • 24 at the lowermost position of the center skeg 29 at the intermediate position P3 shifted forward from the center P2 to L1 / 2 by b1, and the heights of the axial center positions O1, O2 of the propeller shafts 21 and 22 at the intermediate position P3.
  • b1 ⁇ b2 is set.
  • the port propeller 23 and the starboard propeller 24 will be disposed close to the center position C side in the width direction W of the hull 12 so that the rising flow near the center position C in the width direction W can be efficiently recovered.
  • the port propeller 23 and the starboard propeller 24 can easily manufacture the hull 12 without interfering with each other as in the interlock propeller system. And, by arranging the port propeller 23 and the starboard propeller 24 in parallel, it is possible to significantly suppress the risk such as excessive bearing force in the rear propeller, the expansion of the cavitation range, and the occurrence of erosion as compared with the OLP system.
  • the inward rotation of each of the propellers 23, 24 rotates from the outside of the hull 12 toward the central position C in the width direction W at the upper part of each of the propellers 23, 24. It is set to. Therefore, the port propeller 23 and the starboard propeller 24 can collect the upward flow efficiently in the range overlapping with the generation region of the longitudinal vortex, and the propulsion performance can be further improved.
  • the axial center-to-center distance between the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 is set to be larger toward the rear R of the hull 12. Therefore, the main engines 31, 33 for rotating the port propeller 23 and the starboard propeller 24 can be installed on the center position C side in the width direction W of the hull 12 and the stern 13 can be leaned, and the hull resistance Can be reduced.
  • the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 are set so that the height from the bottom 15 to the axial center positions O1 and O2 becomes smaller toward the rear R of the hull 12 There is. Therefore, the heights from the main engines 31, 33 and the bottom 15 for rotating the port propeller 23 and the starboard propeller 24 can be increased, and the stern 13 can be leaned, and the hull resistance can be reduced. .
  • each rudder 27 from the center P 2 of each propeller 23, 24 at the axial center position O 1, O 2 of each propeller shaft 21, 22. , 28 are set to 0 ⁇ L2 ⁇ 1.0 Dp. Therefore, the front edges of the port propeller 23 and starboard propeller 24 can be brought close to the port rudder 27 and starboard rudder 28, and wakes from the port propeller 23 and the starboard propeller 24 can be reliably applied to the control surface. And propulsion performance can be improved.
  • the propulsion apparatus 14 of the ship 11 is provided. Therefore, while reducing the hull resistance, it is possible to efficiently collect the upward flow near the center position C in the boat width direction W in the propeller plane and to improve the propulsion performance.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the second embodiment is mounted.
  • the basic configuration of the ship propulsion system according to this embodiment is substantially the same as that of the above-described first embodiment, and will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as well as with the above-described first embodiment.
  • the same reference numerals are given to members having similar functions and detailed description will be omitted.
  • the propulsion device 14 includes a port propeller shaft 21 and a starboard propeller shaft 22, a port propeller 23, a starboard propeller 24, a port shaft bracket 25 and a starboard.
  • a shaft bracket 26, a port rudder 27 and a starboard rudder 28, and a center skeg 41 are provided.
  • the hull 12 is shaped such that the rear side is curved upward from the bottom 15 toward the rear R, and the stern 13 is provided. Further, the hull 12 is shaped such that the rear side of the central portion in the boat width direction W is curved upward from the bottom 15 toward the rear R at the position R aft of the stern 13, and a center skeg 41 is provided. A port rudder 27 and a starboard rudder 28 are respectively provided on both sides of the center skeg 41 in the stern 13.
  • the longitudinal propeller distance L1 between the position P1 where the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 project outward from the stern 13 (hull 12) and the center P2 of the port propeller 23 and the starboard propeller 24 is L1.
  • the width at the lowermost end position of the center skeg 41 at an intermediate position P3 shifted forward by L1 / 2 from the center P2 of the left propeller 23 and the center P2 of the right propeller 24 is b1.
  • the width of the center skeg 41 at the height of the axial center positions O1 and O2 of the port propeller shaft 21 and the starboard propeller shaft 22 at the intermediate position P3 is b2.
  • the center skeg 41 has a shape in which the rear side of the central portion in the width direction W at the bottom 15 extends in the horizontal direction and curves upward from the middle toward the rear R. Further, the center skeg 41 has a width that once increases from the lower surface of the stern 13 downward in the height direction H (the thickness in the width direction W increases) and becomes smaller (in the width direction W) (Thin thickness decreases) has a bulging tapered shape. That is, the center skeg 41 is provided below the first curved surfaces 41a and 41b and the first curved surfaces 41a and 41b along the ship length direction L, the lower part of which is separated from the central position C with respect to the ship height direction H.
  • the center skeg 41 is provided, at the intermediate position P3, between the lowermost end position and the axial center positions O1, O2 with bulging portions 41c, 41d having a width b3 wider than the widths b1 and b2. .
  • the center skeg 41 is wider than the widths b1 and b2 between the lowermost end position and the axial center positions O1 and O2 at the intermediate position P3.
  • B3 bulging parts 41c and 41d are provided.
  • the water flow rising on both sides of the center skeg 41 smoothly flows along the bulging portions 41c and 41d without being disturbed by the center skeg 41, and the ship width direction W in the propeller plane is reduced while reducing the hull resistance.
  • the upward flow near the central position C of the vehicle can be efficiently recovered to improve the propulsion performance.
  • FIG. 8 is a side view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the third embodiment is mounted
  • FIG. 9 is a plan view showing a stern on which the propulsion device for a boat is mounted.
  • the propulsion device 14 includes a port propeller shaft 21 and a starboard propeller shaft 22, a port propeller 23 and a starboard propeller 24, a port shaft bracket 25 and a starboard shaft bracket 26. , A port intermediate shaft bracket 51 and a starboard intermediate shaft bracket 52, a port rudder 27 and a starboard rudder 28, and a center skeg 29.
  • the port propeller 23 is provided below the port side of the bottom 15 of the stern 13 and is connected to one axial end of the port propeller shaft 21.
  • the other end portion in the axial direction of the port propeller shaft 21 is inserted through the stern tube 32 into the interior of the hull 12, and is connected to the port main machine 31.
  • the starboard propeller 24 is provided below the starboard side of the bottom 15 of the stern 13 and is connected to one axial end of the starboard propeller shaft 22.
  • the other end in the axial direction of the starboard propeller shaft 22 is inserted through the stern tube 34 into the interior of the hull 12 and connected to the starboard main unit 33.
  • the port propeller shaft 21 is rotatably supported by the port shaft bracket 25 at a position in front of the port propeller 23 at a rear end portion of the port propeller shaft 21 that protrudes outward of the hull 12 from the stern tube 32.
  • a right end propeller shaft 22 has a rear end portion projecting outward of the hull 12 from the stern tube 32 and is rotatably supported by the starboard shaft bracket 26 in front of the starboard propeller 24. Further, an intermediate portion of the port propeller shaft 21 that protrudes outward of the hull 12 from the stern tube 32 is rotatably supported by the port intermediate shaft bracket 51.
  • the starboard propeller shaft 22 is rotatably supported by the starboard middle shaft bracket 52 with an intermediate portion projecting outward of the hull 12 from the stern tube 32.
  • Each of the intermediate shaft brackets 51, 52 has a cylindrical support 51a, 52a rotatably supporting the propeller shafts 21, 22, and a V-shape extending upward from the cylindrical support 51a, 52a to form an upper end Is composed of a plurality of (two in the present embodiment) struts 51 b, 51 c, 52 b, 52 c connected to the stern 13.
  • the rear end portions of the propeller shafts 21 and 22 are supported on the hull 12 by the shaft brackets 25 and 26, and the intermediate portions of the propeller shafts 21 and 22 are provided.
  • the portion is supported by the intermediate shaft brackets 51 and 52 on the hull 12. Therefore, the support rigidity of each propeller shaft 21 and 22 can be raised.
  • FIG. 10 is a plan view showing a stern on which the propulsion device for a boat according to the fourth embodiment is mounted.
  • the members having the same functions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the propulsion device 14 includes a port propeller shaft 21 and a starboard propeller shaft 22, a port propeller 23 and a starboard propeller 24, a port shaft bracket 25 and a starboard shaft bracket 26, and a port An intermediate shaft bracket 53 and a starboard intermediate shaft bracket 54, a port rudder 27 and a starboard rudder 28, and a center skeg 29 are provided.
  • the port propeller 23 is provided below the port side of the bottom 15 of the stern 13 and is connected to one axial end of the port propeller shaft 21.
  • the other end portion in the axial direction of the port propeller shaft 21 is inserted through the stern tube 32 into the interior of the hull 12, and is connected to the port main machine 31.
  • the starboard propeller 24 is provided below the starboard side of the bottom 15 of the stern 13 and is connected to one axial end of the starboard propeller shaft 22.
  • the other end in the axial direction of the starboard propeller shaft 22 is inserted through the stern tube 34 into the interior of the hull 12 and connected to the starboard main unit 33.
  • the port propeller shaft 21 is rotatably supported by the port shaft bracket 25 at a position in front of the port propeller 23 at a rear end portion of the port propeller shaft 21 that protrudes outward of the hull 12 from the stern tube 32.
  • a right end propeller shaft 22 has a rear end portion projecting outward of the hull 12 from the stern tube 32 and is rotatably supported by the starboard shaft bracket 26 in front of the starboard propeller 24. Further, an intermediate portion of the port propeller shaft 21 that protrudes outward from the stern tube 32 is rotatably supported by the port intermediate shaft bracket 53.
  • the starboard propeller shaft 22 is rotatably supported by the starboard middle shaft bracket 54 with an intermediate portion projecting outward of the hull 12 from the stern tube 32.
  • Each of the intermediate shaft brackets 53, 54 has cylindrical support portions 53a, 54a rotatably supporting the propeller shafts 21, 22, and extends upward from the cylindrical support portions 53a, 54a, and the upper end thereof extends to the stern 13 It is comprised from one strut 53b, 54b connected.
  • one strut 53b, 54b may have the shape of the struts 51b, 52b of the second embodiment, or the shape of the struts 51c, 52c, and is vertically upward from the cylindrical support portions 53a, 54a. And the upper end is connected to the stern 13 and extends from the cylindrical supports 53a and 54a in the lateral or oblique direction and the tip is connected to the center skeg 29. It may be
  • the rear end portions of the propeller shafts 21 and 22 are supported on the hull 12 by the shaft brackets 25 and 26, and the intermediate portions of the propeller shafts 21 and 22 are provided.
  • the portion is supported by the intermediate shaft brackets 53 and 54 on the hull 12. Therefore, the support rigidity of each propeller shaft 21 and 22 can be raised.
  • simplification of a structure can be achieved by using one strut 53b, 54b with respect to cylindrical support part 53a, 54a.

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Abstract

船舶の推進装置及び船舶において、左舷プロペラシャフト（２１）及び右舷プロペラシャフト（２２）と、左舷プロペラ（２３）及び右舷プロペラ（２４）と、左舷シャフトブラケット（２５）及び右舷シャフトブラケット（２６）と、左舷舵（２７）及び右舷舵（２８）と、センタースケグ（２９）とを備え、各プロペラシャフト（２１，２２）が船尾（１３）から外部に突出する位置（Ｐ１）と各プロペラ（２３，２４）の中心（Ｐ２）までの前後距離を（Ｌ１）とし、各プロペラ（２３，２４）の中心（Ｐ２）から（Ｌ１／２）前方へ移行した中間位置（Ｐ３）におけるセンタースケグ（２９）の最下端位置での幅をｂ１、中間位置（Ｐ３）における各プロペラシャフト（２１，２２）の軸心位置（Ｏ１，Ｏ２）の高さでのセンタースケグ（２９）の幅をｂ２としたとき、ｂ１≦ｂ２に設定する。

Description

船舶の推進装置及び船舶
　本発明は、２本のプロペラシャフトとセンタースケグを備える船舶の推進装置、この船舶の推進装置を搭載した船舶に関するものである。
　一般的な船舶の推進装置は、主機によりプロペラを回転させて推進力を得るものであり、一つの主機と一つのプロペラとを備える一軸船では、船舶が大型化すると、一基のプロペラに作用する荷重度が増加し、十分な推進力を得るためには、プロペラの回転速度を高めたり、プロペラの径を大きくしたりする必要がある。すると、プロペラの周速が速くなるので、プロペラ翼端近傍の圧力が下がって水中に気泡が生じる現象であるキャビテーションが過大に発生することがある。キャビテーションが発生すると、船尾船底を通じて船体が振動する。また、キャビテーションによりプロペラにエロージョンが生じることがあり、プロペラの耐久性に悪影響を及ぼしてしまう。
　そこで、二つの主機と二つのプロペラとを備える二軸船を適用することが知られている。二軸船は、一つ当たりのプロペラの荷重度が低減されてプロペラ効率が向上し、キャビテーション発生を抑制することができる。二軸船の推進装置としては、オーバーラッピングプロペラ（ＯＬＰ；Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ　Ｐｒｏｐｅｌｌｅｒｓ）方式やインターロックプロペラ方式などがある。このような船舶の推進装置としては、下記特許文献１，２に記載されたものがある。
特開２０１１－０９８６７８号公報 特開２０１６－０９７６８７号公報
　ところが、上述したＯＬＰ方式を用いた推進装置では、後方に配置されたプロペラは、１回転する間に前方のプロペラによって加速された速い流れと船幅方向中心の近傍の遅い流れの中を交互に通過する。そのため、後方のプロペラのプロペラ翼に掛かる荷重が大きく変動する。すると、ＯＬＰ方式を用いた二軸船は、一軸船と比較して、後方のプロペラのプロペラ軸のベアリングに作用するベアリングフォースが過大となるおそれがある。また、ＯＬＰ方式を用いた二軸船は、前方のプロペラの回転により、速度の速い回転流が新たに形成されるため、後方のプロペラは非常に複雑な流れの中で動作する必要があり、キャビテーションが発生する範囲が広がってしまう。すると、過大な振動が発生するおそれがある。更に、前方のプロペラのプロペラ翼の先端からチップボルテックスキャビテーションを発生した場合、発生した気泡が後方のプロペラのプロペラ翼面上で破裂するなどして、そのプロペラ翼にエロージョンを発生させるおそれもある。
　一方、インターロックプロペラ方式を用いた推進装置では、一方のプロペラの翼と他方のプロペラの翼とが干渉しないように、双方のプロペラの回転を制御しなければならず、回転制御が困難となる。そして、一方のプロペラの翼と他方のプロペラの翼とが干渉すると、各プロペラを損傷させてしまう。
　本発明は上述した課題を解決するものであり、キャビテーションやエロージョンなどの発生を抑制する一方で、推進性能を向上させる船舶の推進装置及び船舶を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明の船舶の推進装置は、船尾に船体の長手方向に沿うと共に前記船体の幅方向に所定間隔を空けて回転自在に支持される左舷プロペラシャフト及び右舷プロペラシャフトと、前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸方向の先端部にそれぞれ固定される左舷プロペラ及び右舷プロペラと、前記船尾に設けられて前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトを回転自在に支持する左舷シャフトブラケット及び右舷シャフトブラケットと、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラより前記船体の後方に配置される舵と、前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトとの間で船底に配置されるスケグと、を備え、前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトが前記船尾から外部に突出する位置と前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの中心までの前後距離をＬ１とし、前記左舷プロペラの中心及び前記右舷プロペラの中心からＬ１／２前方へ移行した中間位置における前記スケグの最下端位置での幅をｂ１、前記中間位置における前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸心位置での前記スケグの幅をｂ２としたとき、ｂ１≦ｂ２に設定される、ことを特徴とするものである。
　従って、スケグを最下端位置に向けてその幅を同じかまたは狭く設定することで、スケグの両側を上昇する水流がスケグに邪魔されずにスムースに流れることとなり、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置の近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記スケグは、前記中間位置にて、最下端位置と前記軸心位置との間に幅ｂ１及び幅ｂ２より幅の広い膨出部が設けられることを特徴としている。
　従って、スケグの両側を上昇する水流がスケグに邪魔されずに膨出部に沿ってスムースに流れることとなり、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置の近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの直径をＤｐとしたとき、前記船体の幅方向の中心側における前記左舷プロペラの先端と前記右舷プロペラの先端との最短距離ｄは、０＜ｄ≦０．２Ｄｐに設定されることを特徴としている。
　従って、左舷プロペラ及び右舷プロペラを船体の幅方向の中心側に近接して配置することとなり、幅方向の中心部の上昇流を効率良く回収することができ、推進性能を向上することができる。また、左舷プロペラ及び右舷プロペラは、インターロックプロペラ方式のように互いに干渉することもなく、船体を容易に製造することが可能となる。そして、左舷プロペラと右舷プロペラを並列で配置することで、ＯＬＰ方式に比較して後方プロペラにおけるベアリングフォース過大、キャビテーション範囲拡大、エロージョンの発生などのリスクを大幅に抑制することができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラのそれぞれの回転方向は、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの上部において前記船体の外側から幅方向の中心側に向かって回転する内回りに設定されることを特徴としている。
　従って、左舷プロペラと右舷プロペラは、上昇流の発生領域と重なる領域の範囲で、効率良く上昇流を回収することができ、推進性能をより向上させることができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトは、軸心間距離が前記船体の後方に行くほど大きくなるように設定されることを特徴としている。
　従って、左舷プロペラ及び右舷プロペラを回転させるための主機を船体の幅方向の中心側に設置することができ、船尾を痩せさせることが可能となり、船体抵抗を低減することができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトは、船底から軸心までの高さが前記船体の後方に行くほど小さくなるように設定されることを特徴としている。
　従って、左舷プロペラ及び右舷プロペラを回転させるための主機と船底からの高さを増加することができ、船尾を痩せさせることが可能となり、船体抵抗を低減することができる。
　本発明の船舶の推進装置では、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの直径をＤｐとしたとき、前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸心位置における前記左舷プロペラの中心及び前記右舷プロペラの中心から前記舵の前縁までの距離Ｌ２は、０＜Ｌ２≦１．０Ｄｐに設定されることを特徴としている。
　従って、左舷プロペラ及び右舷プロペラの前縁を舵に近づけることができ、左舷プロペラ及び右舷プロペラからの後流を舵面に確実に当てることができ、舵効き及び推進性能を向上させることができる。
　また、本発明の船舶は、前記船舶の推進装置を備えることを特徴とするものである。
　従って、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置の近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
　本発明の船舶の推進装置及び船舶によれば、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置の近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
図１は、第１実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す側面図である。 図２は、船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図である。 図３は、図１のIII－III断面図である。 図４は、図１のIV－IV断面図である。 図５は、プロペラチップ間距離／プロペラ直径に対する推進性能指標を表すグラフである。 図６は、船速に対する必要馬力を表すグラフである。 図７は、第２実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す概略図である。 図８は、第３実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す側面図である。 図９は、船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図である。 図１０は、第４実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明に係る船舶の推進装置及び船舶の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す側面図、図２は、船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図、図３は、図１のIII－III断面図、図４は、図１のIV－IV断面図である。
　第１実施形態において、図１及び図２に示すように、船舶１１は、二軸船であって、船体１２の船尾１３に推進装置１４を搭載している。この推進装置１４は、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２と、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４と、左舷シャフトブラケット２５及び右舷シャフトブラケット２６と、左舷舵２７及び右舷舵２８と、センタースケグ２９とを備えている。
　ここで、船舶１１は、推進装置１４により前進及び後退が可能であり、船舶１１が前進する方向を船体１２の前方Ｆと称し、船舶１１が後退する方向を船体１２の後方Ｒと称し、船体１２の前方Ｆと後方Ｒに平行な方向を船体１２の船長方向Ｌと称する。また、船体１２の前方Ｆ及び後方Ｒに直交する船体１２の水平方向を船幅方向Ｗと称し、船体１２の前方Ｆ及び後方Ｒに直交する船体１２の鉛直方向を船高方向Ｈと称する。
　船体１２は、後部側が船底１５（ベースラインＢＬ）から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなし、船尾１３が設けられている。また、船体１２は、船幅方向Ｗの中心部の後部側が船尾１３の後方Ｒの位置で船底１５から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなし、センタースケグ２９が設けられている。そして、船尾１３におけるセンタースケグ２９の両側に左舷舵２７と右舷舵２８がそれぞれ設けられている。
　左舷プロペラ２３は、船尾１３の船底１５の左舷側の下方に設けられている。左舷プロペラ２３は、左舷プロペラシャフト２１における軸方向の一端部に接続されている。船体１２は、左舷側の内部に左舷主機（例えば、ディーゼルエンジン）３１が設置されている。左舷プロペラシャフト２１は、軸方向の他端部が船底１５に設けられた船尾管３２を通して船体１２の内部に挿通され、左舷主機３１に接続されている。そのため、左舷主機３１は、左舷プロペラシャフト２１を介して左舷プロペラ２３を回転することができる。
　右舷プロペラ２４は、船尾１３の船底１５の右舷側の下方に設けられている。右舷プロペラ２４は、右舷プロペラシャフト２２における軸方向の一端部に接続されている。船体１２は、右舷側の内部に右舷主機（例えば、ディーゼルエンジン）３３が設置されている。右舷プロペラシャフト２２は、軸方向の他端部が船底１５に設けられた船尾管３４を通して船体１２の内部に挿通され、右舷主機３３に接続されている。そのため、右舷主機３３は、右舷プロペラシャフト２２を介して右舷プロペラ２４を回転することができる。
　左舷プロペラシャフト２１は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した後端部が、左舷プロペラ２３の前方の位置で、左舷シャフトブラケット２５により回転自在に支持されている。また、右舷プロペラシャフト２２は、船尾管３４から船体１２の外方に突出した後端部が、右舷プロペラ２４の前方で、右舷シャフトブラケット２６により回転自在に支持されている。各シャフトブラケット２５，２６は、図３に示すように、各プロペラシャフト２１，２２を回転自在に支持する筒状支持部２５ａ，２６ａと、この筒状支持部２５ａ，２６ａから上方に向けてＶ字状に延びて上端が船尾１３に連結された複数（本実施形態では、２本）のストラット２５ｂ，２５ｃ，２６ｂ，２６ｃとから構成されている。
　図１及び図２に示すように、左舷プロペラシャフト２１と右舷プロペラシャフト２２は、軸心間距離が後方Ｒに行くほど大きくなるように設定されている。即ち、左舷プロペラシャフト２１は、軸心位置Ｏ１が後方Ｒに行くに伴って船幅方向Ｗの中心位置Ｃから離間する方向（左舷側）に向かって傾斜して配置されている。また、右舷プロペラシャフト２２は、軸心位置Ｏ２が後方Ｒに行くに伴って船幅方向Ｗの中心位置Ｃから離間する方向（右舷側）に向かって傾斜して配置されている。また、左舷プロペラシャフト２１と右舷プロペラシャフト２２は、船底１５から軸心位置Ｏ１，Ｏ２までの高さが後方Ｒに行くほど小さくなるように設定されている。即ち、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２は、軸心位置Ｏ１，Ｏ２が後方Ｒに行くに伴って船底１５側に向かって傾斜して配置されている。
　本実施形態にて、図１及び図４に示すように、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２が船尾１３（船体１２）から外部に突出する位置Ｐ１と左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２までの前後距離をＬ１とする。また、左舷プロペラ２３の中心Ｐ２及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２からＬ１／２だけ前方Ｆへ移行した中間位置Ｐ３におけるセンタースケグ２９の最下端位置での幅をｂ１とする。更に、中間位置Ｐ３における左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２の高さでのセンタースケグ２９の幅をｂ２とする。この場合、中間位置Ｐ３にて、センタースケグ２９の最下端位置と左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２とは、高さｈとなっている。このとき、ｂ１≦ｂ２に設定されている。
　即ち、センタースケグ２９は、船底１５における船幅方向Ｗの中心部の後部側が水平方向に延出し、途中から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなしている。ここで、センタースケグ２９は、船底１５に沿った水平面から後方Ｒに向けて上方に湾曲した湾曲面への変曲位置は、左舷プロペラ２３の中心Ｐ２及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２からＬ１／２だけ前方Ｆへ移行した中間位置Ｐ３までの領域に設けられている。また、センタースケグ２９は、船尾１３の下面から船高方向Ｈの下方に向けてその幅が小さくなる（船幅方向Ｗの厚さが薄くなる）先細形状となっている。即ち、センタースケグ２９は、船高方向Ｈに対して下方が中心位置Ｃ側に接近する船長方向Ｌに沿う傾斜面２９ａ，２９ｂと、各傾斜面２９ａ，２９ｂの下端部で交差する水平な水平面２９ｃとから構成されている。このような形状のセンタースケグ２９を採用することで、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
　なお、センタースケグ２９は、ｂ１＜ｂ２に設定することで、先細形状をなすが、ｂ１＝ｂ２に設定することで、船尾１３の下面から下方に向けて同幅形状としてもよい。この場合、傾斜面２９ａ，２９ｂは、鉛直面となる。また、各傾斜面２９ａ，２９ｂと水平面２９ｃとの交点に湾曲面を設けてもよく、この場合、センタースケグ２９の最下端位置での幅ｂ１は、各傾斜面２９ａ，２９ｂと湾曲面との変曲位置の幅である。
　また、図３に示すように、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４は、互いのプロペラ翼が干渉しない程度の距離を隔てて船幅方向Ｗの中心位置Ｃに対して左右対称に配置されている。即ち、本実施形態の船舶１１は、ＯＬＰ方式やインターロックプロペラ方式ではなく、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４とを船幅方向Ｗに並列させた方式となっている。
　即ち、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４のプロペラ直径をＤｐとする。また、船幅方向Ｗの中心位置Ｃ側における左舷プロペラ２３の先端と右舷プロペラ２４の先端との最短距離（プロペラチップ間距離）をｄとする。このとき、０＜ｄ≦０．５Ｄｐ、好ましくは、０＜ｄ≦０．２Ｄｐに設定されている。なお、ここで、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４のプロペラ直径Ｄｐは、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４が回転したときの最外周位置での回転直径である。このプロペラチップ間距離ｄは、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４におけるプロペラ翼同士に接触のおそれがなく、且つ、上昇流を捉えられるように左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４とを船幅方向Ｗの中心位置Ｃにできるだけ近づけて配置できるように、なるべく小さく設定するのが好ましい。
　具体的に、本実施形態の船舶１１は、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４とを並列させた方式とするため、プロペラチップ間距離ｄを、０ｍより大きく、好ましくは、０．１ｍ以上とするのがよい。これは、加工誤差や組み立て誤差を考慮しても、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４とが干渉しないようにするためである。また、プロペラチップ間距離ｄは、好ましくは１．０ｍ以下、より好ましくは０．５ｍ以下に設定する。これは、プロペラチップ間距離ｄをなるべく小さくすることで、船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近くの縦渦を捉え、推進性能をより向上させることができるからである。また、プロペラチップ間距離ｄは、左舷舵２７及び右舷舵２８の最大厚さ以上であってもよい。
　図５は、プロペラチップ間距離／プロペラ直径に対する推進性能指標を表すグラフである。
　図５にて、横軸は、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４とのプロペラチップ間距離／プロペラ直径であり、縦軸は、船舶１１の推進性能指標であり、同じ船体１２を一組のプロペラおよび主機で推進させる二軸船とした場合の推進性能を１．０として正規化した値を示している。ここで、推進性能は馬力性能のことであり、同一速力を出すために必要な馬力が小さいほど性能、つまり、燃費性能が良いことになる。そのため、縦軸の推進性能指標の数値が小さくなるほど推進性能が良く、数値が大きくなるほど推進性能が悪いこととなる。この図５のグラフからわかるように、推進性能を向上させるためには、推進性能を１．０以下にする必要があり、プロペラチップ間距離／プロペラ直径を０．５以下、好ましくは、０．２以下に設定するとよい。
　また、図３に示すように、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４との間の領域には、点線で表すような上昇流が発生している。この上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図るために、本実施形態では、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４の回転方向は、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４との上部において船幅方向Ｗの外側から中心位置Ｃ側に向かって回転する内回りＲ１，Ｒ２としている。左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４は、縦渦の発生領域と重なる領域の範囲で、効率良く上昇流を回収できる。そして、プロペラチップ間距離ｄを小さくすればするほど、効率よく上昇流を回収でき、推進性能をより向上させることができる。
　なお、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４の軸心位置Ｏ１，Ｏ２の高さは、船舶１１の操縦性を考慮すると同一の位置であることが好ましいが、同一の位置である必要はない。
　また、図２に示すように、左舷舵２７及び右舷舵２８は、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４の後方Ｒであって、船体１２の平面視で、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４の軸心位置Ｏ１，Ｏ２上に設けられることが好ましいが、軸心位置Ｏ１，Ｏ２上よりも船体中心側に設けられてもよい。この左舷舵２７及び右舷舵２８は、翼断面形状で、船尾１３から鉛直下方に延びる舵軸（図示略）に支持され、鉛直軸線回りに回転して針路方向を変更する。
　ここで、左舷舵２７及び右舷舵２８は、前縁と左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４をなるべく近接させるのが好ましい。これは、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４により生成される速い流れが左舷舵２７及び右舷舵２８に流入し、舵効きが良くなるためである。具体的に、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４のプロペラ直径をＤｐとする。また、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２の軸心位置における左舷プロペラ２３の中心Ｐ２及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２から左舷舵２７及び右舷舵２８の前縁までの距離をＬ２とする。このとき、０＜Ｌ２≦１．０Ｄｐに設定されている。
　このように第１実施形態の船舶の推進装置にあっては、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２と、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４と、左舷シャフトブラケット２５及び右舷シャフトブラケット２６と、左舷舵２７及び右舷舵２８と、センタースケグ２９とを備え、各プロペラシャフト２１，２２が船尾１３から外部に突出する位置Ｐ１と各プロペラ２３，２４の中心Ｐ２までの前後距離をＬ１とし、各プロペラ２３，２４の中心Ｐ２からＬ１／２前方へ移行した中間位置Ｐ３におけるセンタースケグ２９の最下端位置での幅をｂ１、中間位置Ｐ３における各プロペラシャフト２１，２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２の高さでのセンタースケグの幅をｂ２としたとき、ｂ１≦ｂ２に設定するものである。
　従って、センタースケグ２９を最下端位置に向けてその幅を同じかまたは狭く設定することで、センタースケグ２９の両側を上昇する水流がセンタースケグ２９に邪魔されずにスムースに流れることとなり、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。即ち、図６に示すように、船速に対する必要馬力が従来に比較して低減することができる。
　第１実施形態の船舶の推進装置では、各プロペラ２３，２４の直径をＤｐとしたとき、船体１２の船幅方向Ｗの中心位置Ｃ側における各プロペラ２３，２４の先端との最短距離ｄは、０＜ｄ≦０．２Ｄｐに設定される。従って、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４を船体１２の船幅方向Ｗの中心位置Ｃ側に近接して配置することとなり、船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍の上昇流を効率良く回収することができ、推進性能を向上することができる。また、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４は、インターロックプロペラ方式のように互いに干渉することもなく、船体１２を容易に製造することが可能となる。そして、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４を並列で配置することで、ＯＬＰ方式に比較して後方プロペラにおけるベアリングフォース過大、キャビテーション範囲拡大、エロージョンの発生などのリスクを大幅に抑制することができる。
　第１実施形態の船舶の推進装置では、各プロペラ２３，２４のそれぞれの回転方向を各プロペラ２３，２４の上部において船体１２の外側から船幅方向Ｗの中心位置Ｃ側に向かって回転する内回りに設定している。従って、左舷プロペラ２３と右舷プロペラ２４は、縦渦の発生領域と重なる領域の範囲で、効率良く上昇流を回収することができ、推進性能をより向上させることができる。
　第１実施形態の船舶の推進装置では、左舷プロペラシャフト２１と右舷プロペラシャフト２２の軸心間距離を船体１２の後方Ｒに行くほど大きくなるように設定している。従って、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４を回転させるための主機３１，３３を船体１２の船幅方向Ｗの中心位置Ｃ側に設置することができ、船尾１３を痩せさせることが可能となり、船体抵抗を低減することができる。
　第１実施形態の船舶の推進装置では、左舷プロペラシャフト２１と右舷プロペラシャフト２２を船底１５から軸心位置Ｏ１，Ｏ２までの高さが船体１２の後方Ｒに行くほど小さくなるように設定している。従って、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４を回転させるための主機３１，３３と船底１５からの高さを増加することができ、船尾１３を痩せさせることが可能となり、船体抵抗を低減することができる。
　第１実施形態の船舶の推進装置では、各プロペラ２３，２４の直径をＤｐとしたとき、各プロペラシャフト２１，２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２における各プロペラ２３，２４の中心Ｐ２から各舵２７，２８の前縁までの距離Ｌ２は、０＜Ｌ２≦１．０Ｄｐに設定されている。従って、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４の前縁を左舷舵２７及び右舷舵２８に近づけることができ、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４からの後流を舵面に確実に当てることができ、舵効き及び推進性能を向上させることができる。
　また、第１実施形態の船舶にあっては、船舶１１の推進装置１４を備えている。従って、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
［第２実施形態］
　図７は、第２実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す概略図である。なお、本実施形態の船舶の推進装置の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１及び図２を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　第２実施形態において、図１及び図２、図７に示すように、推進装置１４は、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２と、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４と、左舷シャフトブラケット２５及び右舷シャフトブラケット２６と、左舷舵２７及び右舷舵２８と、センタースケグ４１とを備えている。
　船体１２は、後部側が船底１５から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなし、船尾１３が設けられている。また、船体１２は、船幅方向Ｗの中心部の後部側が船尾１３の後方Ｒの位置で船底１５から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなし、センタースケグ４１が設けられている。そして、船尾１３におけるセンタースケグ４１の両側に左舷舵２７と右舷舵２８がそれぞれ設けられている。
　図１及び図７に示すように、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２が船尾１３（船体１２）から外部に突出する位置Ｐ１と左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２までの前後距離をＬ１とする。また、左舷プロペラ２３の中心Ｐ２及び右舷プロペラ２４の中心Ｐ２からＬ１／２だけ前方Ｆへ移行した中間位置Ｐ３におけるセンタースケグ４１の最下端位置での幅をｂ１とする。更に、中間位置Ｐ３における左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２の高さでのセンタースケグ４１の幅をｂ２とする。この場合、中間位置Ｐ３にて、センタースケグ４１の最下端位置と左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２の軸心位置Ｏ１，Ｏ２とは、高さｈとなっている。このとき、ｂ１≦ｂ２に設定されている。
　即ち、センタースケグ４１は、船底１５における船幅方向Ｗの中心部の後部側が水平方向に延出し、途中から後方Ｒに向けて上方に湾曲した形状をなしている。また、センタースケグ４１は、船尾１３の下面から船高方向Ｈの下方に向けてその幅が一度大きくなって（船幅方向Ｗの厚さが厚くなって）から小さくなる（船幅方向Ｗの厚さが薄くなる）膨出先細形状となっている。即ち、センタースケグ４１は、船高方向Ｈに対して下方が中心位置Ｃ側から離間する船長方向Ｌに沿う第１湾曲面４１ａ，４１ｂと、第１湾曲面４１ａ，４１ｂの下方に設けられて外側に突出する船長方向Ｌに沿う膨出部４１ｃ，４１ｄと、膨出部４１ｃ，４１ｄから下方が中心位置Ｃ側に接近する船長方向Ｌに沿う第２湾曲面４１ｅ，４１ｆと、第２湾曲面４１ｅ，４１ｆの下端部で交差する水平な水平面４１ｇとから構成されている。このような形状のセンタースケグ４１を採用することで、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
　この場合、センタースケグ４１は、中間位置Ｐ３にて、最下端位置と軸心位置Ｏ１，Ｏ２との間に幅ｂ１及び幅ｂ２より広い幅ｂ３の膨出部４１ｃ，４１ｄが設けられることとなる。なお、センタースケグ４１は、ｂ１＜ｂ２に設定することで、先細形状をなすが、ｂ１＝ｂ２に設定することで、第２湾曲面４１ｅ，４１ｆの下部を下方に向けて同幅形状としてもよい。
　このように第２実施形態の船舶の推進装置にあっては、センタースケグ４１は、中間位置Ｐ３にて、最下端位置と軸心位置Ｏ１，Ｏ２との間に幅ｂ１及び幅ｂ２より広い幅ｂ３の膨出部４１ｃ，４１ｄが設けられている。
　従って、センタースケグ４１の両側を上昇する水流がセンタースケグ４１に邪魔されずに膨出部４１ｃ，４１ｄに沿ってスムースに流れることとなり、船体抵抗を低減しつつ、プロペラ面内における船幅方向Ｗの中心位置Ｃの近傍での上昇流を効率良く回収して推進性能向上を図ることができる。
［第３実施形態］
　図８は、第３実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す側面図、図９は、船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　第３実施形態において、図８及び図９に示すように、推進装置１４は、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２と、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４と、左舷シャフトブラケット２５及び右舷シャフトブラケット２６と、左舷中間シャフトブラケット５１及び右舷中間シャフトブラケット５２と、左舷舵２７及び右舷舵２８と、センタースケグ２９とを備えている。
　左舷プロペラ２３は、船尾１３の船底１５の左舷側の下方に設けられ、左舷プロペラシャフト２１における軸方向の一端部に接続されている。左舷プロペラシャフト２１は、軸方向の他端部が船尾管３２を通して船体１２の内部に挿通され、左舷主機３１に接続されている。一方、右舷プロペラ２４は、船尾１３の船底１５の右舷側の下方に設けられ、右舷プロペラシャフト２２における軸方向の一端部に接続されている。右舷プロペラシャフト２２は、軸方向の他端部が船尾管３４を通して船体１２の内部に挿通され、右舷主機３３に接続されている。
　左舷プロペラシャフト２１は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した後端部が、左舷プロペラ２３の前方の位置で、左舷シャフトブラケット２５により回転自在に支持されている。右舷プロペラシャフト２２は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した後端部が、右舷プロペラ２４の前方で、右舷シャフトブラケット２６により回転自在に支持されている。また、左舷プロペラシャフト２１は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した中間部が、左舷中間シャフトブラケット５１により回転自在に支持されている。また、右舷プロペラシャフト２２は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した中間部が、右舷中間シャフトブラケット５２により回転自在に支持されている。各中間シャフトブラケット５１，５２は、各プロペラシャフト２１，２２を回転自在に支持する筒状支持部５１ａ，５２ａと、この筒状支持部５１ａ，５２ａから上方に向けてＶ字状に延びて上端が船尾１３に連結された複数（本実施形態では、２本）のストラット５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃとから構成されている。
　このように第３実施形態の船舶の推進装置にあっては、各プロペラシャフト２１，２２の後端部を各シャフトブラケット２５，２６により船体１２に支持すると共に、各プロペラシャフト２１，２２の中間部を各中間シャフトブラケット５１，５２により船体１２に支持している。従って、各プロペラシャフト２１，２２の支持剛性を上げることができる。
［第４実施形態］
　図１０は、第４実施形態の船舶の推進装置が装着された船尾を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
　第４実施形態において、図１０に示すように、推進装置１４は、左舷プロペラシャフト２１及び右舷プロペラシャフト２２と、左舷プロペラ２３及び右舷プロペラ２４と、左舷シャフトブラケット２５及び右舷シャフトブラケット２６と、左舷中間シャフトブラケット５３及び右舷中間シャフトブラケット５４と、左舷舵２７及び右舷舵２８と、センタースケグ２９とを備えている。
　左舷プロペラ２３は、船尾１３の船底１５の左舷側の下方に設けられ、左舷プロペラシャフト２１における軸方向の一端部に接続されている。左舷プロペラシャフト２１は、軸方向の他端部が船尾管３２を通して船体１２の内部に挿通され、左舷主機３１に接続されている。一方、右舷プロペラ２４は、船尾１３の船底１５の右舷側の下方に設けられ、右舷プロペラシャフト２２における軸方向の一端部に接続されている。右舷プロペラシャフト２２は、軸方向の他端部が船尾管３４を通して船体１２の内部に挿通され、右舷主機３３に接続されている。
　左舷プロペラシャフト２１は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した後端部が、左舷プロペラ２３の前方の位置で、左舷シャフトブラケット２５により回転自在に支持されている。右舷プロペラシャフト２２は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した後端部が、右舷プロペラ２４の前方で、右舷シャフトブラケット２６により回転自在に支持されている。また、左舷プロペラシャフト２１は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した中間部が、左舷中間シャフトブラケット５３により回転自在に支持されている。また、右舷プロペラシャフト２２は、船尾管３２から船体１２の外方に突出した中間部が、右舷中間シャフトブラケット５４により回転自在に支持されている。各中間シャフトブラケット５３，５４は、各プロペラシャフト２１，２２を回転自在に支持する筒状支持部５３ａ，５４ａと、この筒状支持部５３ａ，５４ａから上方に向けて延びて上端が船尾１３に連結された１本のストラット５３ｂ，５４ｂとから構成されている。
　この場合、１本のストラット５３ｂ，５４ｂは、第２実施形態のストラット５１ｂ，５２ｂの形状、または、ストラット５１ｃ，５２ｃの形状であってもよく、筒状支持部５３ａ，５４ａから鉛直方向の上方に真っ直ぐ向けて延びて上端が船尾１３に連結される形状であってもよく、筒状支持部５３ａ，５４ａから横方向または斜め方向に真っ直ぐ向けて延びて先端がセンタースケグ２９に連結される形状としてもよい。
　このように第４実施形態の船舶の推進装置にあっては、各プロペラシャフト２１，２２の後端部を各シャフトブラケット２５，２６により船体１２に支持すると共に、各プロペラシャフト２１，２２の中間部を各中間シャフトブラケット５３，５４により船体１２に支持している。従って、各プロペラシャフト２１，２２の支持剛性を上げることができる。また、筒状支持部５３ａ，５４ａに対して一つのストラット５３ｂ，５４ｂを用いることで、構造の簡素化を図ることができる。
　１１　船舶
　１２　船体
　１３　船尾
　１４　推進装置
　１５　船底
　２１　左舷プロペラシャフト
　２２　右舷プロペラシャフト
　２３　左舷プロペラ
　２４　右舷プロペラ
　２５　左舷シャフトブラケット
　２６　右舷シャフトブラケット
　２７　左舷舵
　２８　右舷舵
　２９，４１　センタースケグ（スケグ）
　３１　左舷主機
　３２，３４　船尾管
　３３　右舷主機
　５１，５３　左舷中間シャフトブラケット
　５２，５４　右舷中間シャフトブラケット

Claims (8)

  1. 　船尾に船体の長手方向に沿うと共に前記船体の幅方向に所定間隔を空けて回転自在に支持される左舷プロペラシャフト及び右舷プロペラシャフトと、
    　前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸方向の先端部にそれぞれ固定される左舷プロペラ及び右舷プロペラと、
    　前記船尾に設けられて前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトを回転自在に支持する左舷シャフトブラケット及び右舷シャフトブラケットと、
    　前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラより前記船体の後方に配置される舵と、
    　前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトとの間で船底に配置されるスケグと、
    　を備え、
    　前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトが前記船尾から外部に突出する位置と前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの中心までの前後距離をＬ１とし、
    　前記左舷プロペラの中心及び前記右舷プロペラの中心からＬ１／２前方へ移行した中間位置における前記スケグの最下端位置での幅をｂ１、前記中間位置における前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸心位置での前記スケグの幅をｂ２としたとき、
    　ｂ１≦ｂ２に設定される、
    　ことを特徴とする船舶の推進装置。
  2. 　前記スケグは、前記中間位置にて、最下端位置と前記軸心位置との間に幅ｂ１及び幅ｂ２より幅の広い膨出部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の船舶の推進装置。
  3. 　前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの直径をＤｐとしたとき、前記船体の幅方向の中心側における前記左舷プロペラの先端と前記右舷プロペラの先端との最短距離ｄは、０＜ｄ≦０．２Ｄｐに設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船舶の推進装置。
  4. 　前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラのそれぞれの回転方向は、前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの上部において前記船体の外側から幅方向の中心側に向かって回転する内回りに設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
  5. 　前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトは、軸心間距離が前記船体の後方に行くほど大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
  6. 　前記左舷プロペラシャフトと前記右舷プロペラシャフトは、船底から軸心までの高さが前記船体の後方に行くほど小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
  7. 　前記左舷プロペラ及び前記右舷プロペラの直径をＤｐとしたとき、前記左舷プロペラシャフト及び前記右舷プロペラシャフトの軸心位置における前記左舷プロペラの中心及び前記右舷プロペラの中心から前記舵の前縁までの距離Ｌ２は、０＜Ｌ２≦１．０Ｄｐに設定されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の船舶の推進装置。
  8. 　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の船舶の推進装置を備えることを特徴とする船舶。
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