JP4414793B2 - Ship - Google Patents
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Description
本発明は、波浪中の推進抵抗が少ない船舶に関するものであり、より詳細には、船首バルブを有する船舶の船首部分の構造に関する。
The present invention relates to a ship with low propulsion resistance in waves, and more particularly to the structure of the bow portion of a ship having a bow valve.
タンカーやバルクキャリヤー等の肥大船においては、平水中の造波抵抗を少なくするため、船首バルブ(バルバスバウ:Bulbous Bow )を船首に設けている。この船首バルブは、平水中の推進抵抗の成分である摩擦抵抗、圧力抵抗、造波抵抗、空気抵抗の内の造波抵抗を小さくするために、船体が造る波を打ち消すように船首下部に設けられる構造物である。 On large vessels such as tankers and bulk carriers, a bow valve (Bulbous Bow) is provided at the bow to reduce wave resistance in plain water. This bow valve is installed at the bottom of the bow to counteract the waves created by the hull in order to reduce the frictional resistance, pressure resistance, wave resistance, and air resistance among the components of propulsion resistance in plain water. Structure.
そして、この船首バルブは、船首で起こす波の位置をずらせて、それより後ろの方で起こす波とうまく干渉させることにより、全体の造波抵抗を小さくするものである。また、低速肥大船では、船首近傍の水の流れを整えて渦抵抗を減少する効果もある。 And this bow valve shifts the position of the wave generated at the bow and makes it interfere well with the wave generated behind it, thereby reducing the overall wave resistance. In addition, the low-speed enlargement ship also has the effect of reducing the vortex resistance by adjusting the flow of water near the bow.
しかしながら、図17〜図20に示すように、船首バルブ11Xを設けた従来の船舶1Xでは、その上方は、船首バルブ11Xの先端より後退し、再度上甲板13Xで前進した構造となっている。そのため、普通は、満載喫水線や最大喫水線等の航行時の水面付近は、丸みを帯びた肥った形状をしており、進行方向に対して緩やかな曲線で形成されていることが多い。
However, as shown in FIGS. 17 to 20, in the
そのため、実海域においては、前方から船首に入射してくる波が船首部で殆ど前方に反射されるため、この波の反射による抵抗増加が大きくなる。また、それと共に、波を受けて船体が運動することによって生じる波によっても抵抗が増加する。従って、実海域においては、平水中の抵抗以外に波浪中抵抗増加が生じることになる。 Therefore, in the actual sea area, the wave incident on the bow from the front is reflected almost forward by the bow, and the increase in resistance due to the reflection of the wave becomes large. At the same time, the resistance increases due to the waves generated by the movement of the hull in response to the waves. Therefore, in the actual sea area, the resistance in waves increases in addition to the resistance in plain water.
特に、巨大タンカーのような肥大船では、実海域で発生する波の多くが船長に比べてその波長が短くなり、船首部分で反射されるようになるため、平水中の推進抵抗に対する波浪中抵抗の増加の割合が大きくなる。そのため、シーマジンが小さいと波浪中の航行速度(船速)が低下してしまうという問題がある。なお、このシーマジンとは、「波浪中を一定船速で航行するために必要な馬力増加量」を「同一船速での平水中馬力」で割った値である。 In particular, in a large tanker such as a huge tanker, most of the waves generated in the actual sea area are shorter in wavelength than the captain and reflected at the bow, so the resistance in waves against propulsion resistance in plain water The rate of increase of will increase. For this reason, there is a problem that if seamazine is small, the navigation speed (ship speed) in the waves decreases. The sea magazine is a value obtained by dividing "the increase in horsepower necessary for navigating in the waves at a constant ship speed" by "plain water horsepower at the same ship speed".
この肥大船の波浪中抵抗増加を低減するために、船首部分を前方にできるだけ尖らせて、波を前に崩さず横にかき分けることを考えて、最大喫水線よりも上方のすべての水線面における船首形状を尖らせて形成した肥大船が提案されている(例えば、特許文献1,特許文献2参照。)。
In order to reduce the increase in wave resistance of this enlargement ship, the bow part is sharpened as much as possible forward, and it is considered that the wave is not broken forward and it is divided side by side. An enlarged ship formed by sharpening the bow shape has been proposed (see, for example,
しかしながら、最大喫水線より上方に波が当たる場合は、満載時でしかも波が高い場合が主であり、軽荷時や、波の主たる成分の波長が船長に比べて比較的短い穏やか海象では、殆ど波が当たらないので、荒天時以外では波浪中抵抗増加の減少効果が少ないのではないかと推定される。 However, when a wave hits above the maximum waterline, it is mainly when the wave is full and the wave is high, and in light marine conditions and in calm sea conditions where the wavelength of the main component of the wave is relatively short compared to the captain, Since the waves do not hit, it is estimated that the effect of decreasing the resistance increase in waves is small except during stormy weather.
また、波浪中の航行時に推進性能の向上を図るために、満載喫水線の下方で船首垂線よりも前方へ突出した船首バルブと満載喫水線の上方で船首垂線よりも前方へ突出した船首上部とを有する大型肥大船において、満載喫水線の近傍の船首端部に尖端縁を前方に向け平水面を貫通するようにして楔状付加物を装着し、波浪中の航行時に、前方から船首部へ入射する波が、楔状付加物の尖端縁で左右に切り分けられるようにし、反射波の発生を防止する波浪中推進性能向上手段付き大型肥大船が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Also, in order to improve the propulsion performance when sailing in the waves, it has a bow valve that protrudes forward from the bow perpendicular below the full load water line and an upper bow that protrudes forward from the bow vertical above the full water line. In a large-sized enlarged ship, a wedge-shaped appendage is attached to the end of the bow near the full load water line with the pointed edge facing forward and penetrating the flat water surface, and waves incident on the bow from the front during navigation in waves There has been proposed a large-sized enlargement ship equipped with means for improving propulsion performance in waves that can be divided into right and left at the tip edge of the wedge-shaped appendage to prevent the generation of reflected waves (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、図21に示すように、主船体1Ybと付加物12Yとの接合部分が滑らかに接続されず、面の不連続、即ち、折れ曲がり部分Qが生じる場合には、その部分Qの近傍で渦Vや新たな波Wが発生し、平水中のみならず波浪中においても抵抗が増加するという問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、船首バルブを有する船舶において、船首部で入射波に対する反射波を低減することにより、波浪中抵抗増加を低減して推進性能を向上できる船舶を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to reduce an increase in resistance in waves by reducing a reflected wave with respect to an incident wave at a bow portion in a ship having a bow valve. It is to provide a ship that can improve propulsion performance.
上記の目的を達成するための本発明の船舶は船首バルブを有する船舶において、該船首バルブの上方の水面付近に、付加物として取り付け可能な反射波低減構造物を設け、前記反射波低減構造物を、水面形状において、先端部が前記船首バルブの先端と同じ位置、又は、前記船首バルブの先端より後退した位置になるように設けると共に、主船体と滑らかに接する曲面を有して形成し、更に、水線面形状において、主船体と前記反射波低減構造物との接続部分の形状を、主船体と前記反射波低減構造物の両方に接し、中心を外側に持つ円弧の形状とすると共に、前記反射波低減構造物の前端と主船体の前端との距離をL1として、前記円弧の半径を2×L1〜4×L1とすると共に、前記反射波低減構造物を、付加物として取り付け可能に形成すると共に、船首バルブの先端の上部から上方に延びて船首ラインと交差する第1の点までの第1の線と、船首バルブの先端の上部から水平に船体に延びて滑らかに船体を形成する線に第2の点で接続する第2の線と、前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ第3の線とで舷側側の面を形成する波切り構造物で構成することを特徴として構成される。 In order to achieve the above object, the ship of the present invention is a ship having a bow valve, provided with a reflected wave reducing structure that can be attached as an appendage near the water surface above the bow valve, and the reflected wave reducing structure. In the shape of the water surface, the tip portion is provided at the same position as the tip of the bow valve or a position retracted from the tip of the bow valve, and has a curved surface that smoothly contacts the main hull, Furthermore, in the waterline surface shape, the shape of the connecting portion between the main hull and the reflected wave reducing structure is in the shape of an arc that touches both the main hull and the reflected wave reducing structure and has a center on the outside. The distance between the front end of the reflected wave reducing structure and the front end of the main hull is L1, the radius of the arc is 2 × L1 to 4 × L1, and the reflected wave reducing structure can be attached as an addition. Formed into In addition, a first line extending upward from the top of the tip of the bow valve to the first point intersecting the bow line and a horizontal line extending from the top of the tip of the bow valve horizontally to the hull form a smooth hull. A wavy structure that forms a heel-side surface with a second line connected to the line at a second point and a third line connecting the first point and the second point; It is configured as a feature .
この反射波低減構造物は、船首バルブを有する船舶の船首部分に入射してくる波の反射を低減できるもので、かつ、その主船体との接続部分で渦や波を発生し難いものであればよく、入射波を船側方向に逸らして反射を少なくする、波切り部の水線面形状が鋭角状の構造物等を主船体と滑らかに接する曲面に有して形成することにより構成できる。 This reflected wave reducing structure can reduce the reflection of waves incident on the bow part of a ship having a bow valve, and it is difficult to generate vortices and waves at the connecting part with the main hull. What is necessary is just to divert an incident wave to the ship side direction, and to reduce reflection, and to form by forming the structure etc. which the waterline surface shape of a wave cutting part has an acute angle | corner in the curved surface which touches a main hull smoothly.
そして、この反射波低減構造物は、船首バルブを有する船舶、即ち、球状船首を有する船舶において、船首バルブの上方の水面付近に設けられる。この船首バルブの上方の水面付近とは、船舶が航行するときに、水面と交差し波が当たる部分である。 The reflected wave reducing structure is provided in the vicinity of the water surface above the bow valve in a ship having a bow valve, that is, a ship having a spherical bow. The vicinity of the water surface above the bow valve is a portion that intersects the water surface and hits a wave when the ship sails.
なお、一般に船舶は積み荷の状態によって喫水が変化し、船首に対する水面位置も上下する。ここでは、満載状態における喫水部分や軽荷状態における喫水部分など、船舶の航行で遭遇する水面の位置を全部含むことが望ましいが、一部の状態のみの水面近傍であっても、その喫水において効果を発揮できるので、必ずしも船舶の航行で遭遇する水面位置の全部を含くまなくてもよいものとする。 In general, the draft of a ship changes depending on the state of loading, and the water surface position relative to the bow also rises and falls. Here, it is desirable to include all the positions of the water surface encountered in the navigation of the ship, such as the draft part in the full load state and the draft part in the light load state, but even in the vicinity of the water surface only in some states, Since the effect can be exerted, it is not always necessary to include all the water surface positions encountered in the navigation of the ship.
本発明の船舶によれば、船首部における船首バルブの上方の水線面、即ち、水面近傍に設けた反射波低減構造物により、船舶が波浪中を航行している時に入射してくる波が、船首部分で反射されるのを低減することができるので、反射波による抵抗増加を減少できる。また、一般に反射波を低減する構造体は、船体運動による造波も低減するので、船体運動による抵抗増加も低減する。従って、波浪中の推進性能が向上し、航行に必要な馬力も低減するので、燃費及び二酸化炭素削減効果も得ることができる。 According to the ship of the present invention, a wave that is incident when the ship is navigating in the waves by the reflected wave reduction structure provided near the water surface above the bow valve in the bow part, that is, the ship. Since the reflection at the bow portion can be reduced, the increase in resistance due to the reflected wave can be reduced. In general, a structure that reduces reflected waves also reduces wave formation due to hull motion, thereby reducing resistance increase due to hull motion. Therefore, the propulsion performance in the waves is improved and the horsepower required for navigation is reduced, so that fuel efficiency and carbon dioxide reduction effects can also be obtained.
その上、反射波低減構造物を主船体と滑らかに接する曲面を有して形成するので、この主船体と反射波低減構造物の接続部分で、渦や波が発生するのを防止して、平水中及び波浪中の抵抗増加を防止できる。 In addition, since the reflected wave reducing structure is formed with a curved surface that smoothly contacts the main hull, it is possible to prevent the generation of vortices and waves at the connecting portion between the main hull and the reflected wave reducing structure, It is possible to prevent an increase in resistance in flat water and waves.
また、反射波低減構造物の先端を船首バルブの先端とする代りに、反射波低減構造物の先端が船首バルブの先端よりも主船体方向に後退させて設けると、反射波低減効果は多少低減するが付加物の大きさを小さくすることができる。 In addition, if the tip of the reflected wave reducing structure is set back in the main hull direction rather than the tip of the bow valve instead of using the tip of the reflected wave reducing structure as the tip of the bow valve, the reflected wave reducing effect is somewhat reduced. However, the size of the adduct can be reduced.
なお、この反射波低減構造物は、船首バルブ形状を殆ど変形させることなく、船首バルブ船型として設計された船首構造に、追加して設ける構成となるため、従来の船首バルブの設計手法には影響を及ぼさない。 In addition, this reflected wave reducing structure is configured to be added to the bow structure designed as a bow valve hull form without almost deforming the bow valve shape, so it does not affect the conventional bow valve design method. Does not affect.
また、船首バルブが発生する波の効果は、航行時の水面より深い部分で発生し、一方、反射波低減構造物が発生する造波抵抗は極めて小さいため、船首バルブとこの反射波低減構造物との干渉は小さい。そのため、平水中の抵抗増加は極めて小さく、波浪中抵抗増加の低減効果の方が大きい。 In addition, the wave effect generated by the bow valve occurs deeper than the water surface during navigation, while the wave-making resistance generated by the reflected wave reducing structure is extremely small, so the bow valve and this reflected wave reducing structure The interference with is small. Therefore, the increase in resistance in plain water is extremely small, and the effect of reducing the increase in resistance in waves is greater.
そして、上記の船舶で、水線面形状において、主船体と前記反射波低減構造物との接続部分の形状を、主船体と前記反射波低減構造物の両方に接し、中心を外側に持つ円弧の形状とすると共に、前記反射波低減構造物の前端と主船体の前端との距離をL1として、前記円弧の半径を2×L1〜4×L1とする。 And in said ship, in the water line shape, the shape of the connection part of the main hull and the reflected wave reducing structure is in contact with both the main hull and the reflected wave reducing structure, and the arc having the center on the outside The distance between the front end of the reflected wave reducing structure and the front end of the main hull is L1, and the radius of the arc is 2 × L1 to 4 × L1.
つまり、水線面形状において、主船体と反射波低減構造物が連続的に滑らかに接合するように、反射波低減構造物の長さL1の2〜4倍の半径を持つ円弧の形状によって滑らかに接する曲面を有して形成する。この構造によれば、この主船体と反射波低減構造物の接続部分で、渦や波が発生するのを防止して、平水中及び波浪中の抵抗増加を防止でき、その上、接続部分の形状を特定の半径の円弧形状とすることにより、反射波低減構造物の長さL1に従って円弧が決まり、形状全体が決まるので、設計が単純化し、曲面加工も円弧なので単純化され、加工容易となる。 That is, in the waterline shape, the main hull and the reflected wave reducing structure are smoothly joined by an arc shape having a radius 2 to 4 times the length L1 of the reflected wave reducing structure so that the main hull and the reflected wave reducing structure are continuously and smoothly joined. It has a curved surface in contact with. According to this structure, it is possible to prevent the generation of vortices and waves at the connecting portion between the main hull and the reflected wave reducing structure, thereby preventing an increase in resistance in the plain water and in the waves. By setting the shape to an arc shape with a specific radius, the arc is determined according to the length L1 of the reflected wave reducing structure, and the entire shape is determined. Therefore, the design is simplified and the curved surface processing is also simplified because it is an arc. Become.
なお、円弧の半径を2×L1未満とすると、急激なカーブで主船体と接することになり、接続部分における渦や波の発生防止効果が不十分となる。また、円弧の半径を4×L1より大きくすると、形状の関係から反射波低減構造物の長さが実質的に短くなり、反射波低減構造物が小さくなるので、反射波低減構造物全体としての、反射波による抵抗増加の減少効果が不十分となる。 If the radius of the arc is less than 2 × L1, the main hull will be contacted with a sharp curve, and the effect of preventing the generation of vortices and waves at the connecting portion will be insufficient. Also, if the radius of the arc is larger than 4 × L1, the length of the reflected wave reducing structure is substantially shortened from the relationship of the shape, and the reflected wave reducing structure is reduced. The effect of decreasing the resistance increase due to the reflected wave is insufficient.
また、反射波低減構造物を波切り構造物として形成することができ、例えば、この波切り構造物は、波切り構造物が入射波低減効果を発揮しようとする対象の水面(以下、対象水面という)における水線面形状が、船首バルブが最大面積となる水線面形状よりも小さい形成したり、対象水面における前端部が、船首バルブの最前端部と同じ又は後側で、かつ、前端部の角度が船首バルブの最前端部の角度より小さな角度になるように形成される。 Further, the reflected wave reducing structure can be formed as a wave cutting structure. For example, the wave cutting structure is a target water surface (hereinafter referred to as a target water surface) where the wave cutting structure is intended to exhibit an incident wave reducing effect. The water line surface shape in the water surface is smaller than the water line surface shape in which the bow valve has the maximum area, or the front end portion of the target water surface is the same as or the rear side and the front end of the bow valve. The angle of the portion is formed to be smaller than the angle of the foremost end portion of the bow valve.
また、この反射波低減構造物はこの前端部の角度、即ち、先端角をある程度以上の角度にすることにより、先端部の突出し過ぎを回避して水線間長や全長等の船の長さが著しく増加するのを防止でき、また、主船体(反射波低減構造物を設けない場合の船体)よりも小さな角度にすることにより、入射波を側方に逸らすことができるので、反射波の低減効果が実用的な量で得られるようになる。 In addition, this reflected wave reducing structure has an angle of the front end, that is, a tip angle of a certain degree or more, thereby avoiding over-extrusion of the tip and avoiding the length of the ship such as the inter-waterline length and the total length. Can be prevented from increasing significantly, and by making the angle smaller than that of the main hull (the hull when no reflected wave reducing structure is provided), the incident wave can be deflected to the side. The reduction effect can be obtained in a practical amount.
また、上記の船舶において、前記反射波低減構造物の水平断面において、前記反射波低減構造物の前方部分を、船体中心線上に反射波低減構造物の先端を有する三角形形状で形成する。即ち、船首部フレアーと船首バルブの間に、水平断面が三角形形状の構造物を設ける。 Further, in the above-described ship, in a horizontal section of the reflected wave reducing structure, a front portion of the reflected wave reducing structure is formed in a triangular shape having a tip of the reflected wave reducing structure on a hull center line. That is, a structure having a triangular horizontal cross section is provided between the bow flare and the bow valve.
更に、上記の船舶において、前記反射波低減構造物の水平断面において、前記反射波低減構造物の前方部分を形成する三角形を、船首バルブの先端と船体との間の接線で囲まれる範囲内に含んで構成する。 Further, in the above-described ship, in a horizontal section of the reflected wave reducing structure, a triangle forming a front portion of the reflected wave reducing structure is within a range surrounded by a tangent line between the tip of the bow valve and the hull. Including and configuring.
この構成により、船首の水面近傍の船首肥大度が減少するので、波浪中の抵抗増加が低減する。また、船首の水面近傍の水線面の入射角が緩やかになるので、平水中の造波抵抗も低減する。 With this configuration, the degree of bow enlargement in the vicinity of the water surface of the bow decreases, so that an increase in resistance in the waves is reduced. Moreover, since the incident angle of the water line surface near the water surface of the bow becomes gentle, the wave-making resistance in plain water is also reduced.
また、この反射波低減構造物は、新造船のみならず、既存の船首バルブ船型の船舶に追加することもできる。そして、新造船の場合には、船首構造の一部として建造され、既存の船舶の改造の場合には、船首構造を覆う構造物として追設することができる。なお、この追加構造物とする場合には水密性を必要としないので、簡単に追設でき、また、垂線間長さの増加による鋼材重量の増加を抑えることができる。また、この反射波低減構造物は船首部分の防護にも役立つ。 Further, the reflected wave reducing structure can be added not only to a new ship but also to an existing bow valve ship. In the case of a new ship, it is constructed as a part of the bow structure, and in the case of a modification of an existing ship, it can be additionally installed as a structure that covers the bow structure. In addition, when it is set as this additional structure, since watertightness is not required, it can add easily and can suppress the increase in the steel-material weight by the increase in the length between perpendiculars. The reflected wave reducing structure is also useful for protecting the bow portion.
本発明の船舶によれば、船首部の水面近傍に設けた反射波低減構造物により、船舶が波浪中を航行している時に入射してくる波が、船首部分で反射するのを低減できるので、反射波による抵抗増加、及び、船体運動による抵抗増加を低減することができる。従って、船舶の波浪中の推進性能が向上し、航行に必要な馬力も低減するので、燃費及び二酸化炭素削減効果も得ることができる。 According to the ship of the present invention, the reflected wave reducing structure provided in the vicinity of the water surface of the bow part can reduce the reflection of the wave that is incident when the ship is navigating in the waves at the bow part. The increase in resistance due to the reflected wave and the increase in resistance due to the hull motion can be reduced. Therefore, the propulsion performance in the wave of the ship is improved and the horsepower required for navigation is also reduced, so that the fuel efficiency and the carbon dioxide reduction effect can also be obtained.
その上、反射波低減構造物を主船体と滑らかに接する曲面を有して形成するので、この主船体と反射波低減構造物の接続部分で、渦や波が発生するのを防止して、平水中及び波浪中の抵抗増加を防止できる。 In addition, since the reflected wave reducing structure is formed with a curved surface that smoothly contacts the main hull, it is possible to prevent the generation of vortices and waves at the connecting portion between the main hull and the reflected wave reducing structure, It is possible to prevent an increase in resistance in flat water and waves.
そして、この反射波低減構造物は、船首バルブ形状を殆ど変形させることなく、船首バルブ船型として設計された船首構造に、追加して設ける構成となるため、従来の船首バルブの設計手法には影響を及ぼさない。 This reflected wave reducing structure is additionally provided in the bow structure designed as a bow valve hull form with almost no deformation of the bow valve shape, thus affecting the conventional bow valve design method. Does not affect.
また、この反射波低減構造物は、新造船のみならず、既存の船首バルブ船型の船舶に追加することもできる。 Further, the reflected wave reducing structure can be added not only to a new ship but also to an existing bow valve ship.
更に、水線面形状において、主船体と反射波低減構造物が連続的に滑らかに接合するように、反射波低減構造物の長さL1の2〜4倍の半径を持つ円弧によって滑らかに接する曲面によって形成すると、この主船体と反射波低減構造物の接続部分で、渦や波が発生するのを防止して、平水中及び波浪中の抵抗増加を防止でき、その上、接続部分の形状を特定の半径の円弧形状とすることにより、反射波低減構造物の長さL1に従って円弧が決まり、形状全体が決まるので、設計が単純化し、曲面加工も円弧なので単純化され、加工容易となる。 Further, in the waterline shape, the main hull and the reflected wave reducing structure are smoothly contacted by an arc having a radius 2 to 4 times the length L1 of the reflected wave reducing structure so that the main hull and the reflected wave reducing structure are continuously and smoothly joined. When formed by a curved surface, it is possible to prevent vortices and waves from being generated at the connecting part of the main hull and the reflected wave reducing structure, thereby preventing an increase in resistance in plain water and waves, and in addition, the shape of the connecting part Since the arc is determined according to the length L1 of the reflected wave reducing structure and the entire shape is determined by making the arc shape with a specific radius, the design is simplified, and the curved surface machining is also simplified because it is an arc, making the machining easier. .
以下図面を参照して本発明に係る船舶の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a ship according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に示すように、本発明の参考となる第1の形態の船舶は、船首に船首バルブ(バルバスバウ)11を有する船舶1であり、この船首部分の水面付近に入射波低減構造物である波切り部12を設けて構成される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the ship of the first embodiment which is a reference of the present invention is a
この船首バルブ11は,水面下の船首部を球根状に膨らませた構造物であり、通常の船首バルブの設計手法に従って成形された船首バルブの形状で形成され、本発明では特別な形状に変形しない。
The
そして、波切り部12は、船首バルブ11の上方で、船舶1が航海中で遭遇する水面(対象水面)高さに相当する部分を少なくとも一箇所、できれば、できる限り広い範囲を含むように配置される。図1〜図4の構成では遭遇する水面位置の全範囲を含むように、船首バルブ11の上部から上甲板13に向かって上方に延びている。この構成により、満載喫水線近傍や、軽荷状態の喫水線の近傍もカバーできるようにしている。
The
なお、都合によって、満載喫水線状態で航行する時の水面を入射波低減の対象水面とし、他の軽荷状態等で航行する時の水面を対象としない場合は、この対象水面となる満載喫水線近傍に、波切り部12が局部的に設けられる。
For convenience, if the water surface when navigating in the full waterline is the target water surface for incident wave reduction, and not the water surface when navigating in other light load conditions, etc., near the full waterline that will be the target water surface In addition, the
この波切り部12は、図4に示すような水線面形状をした構造をしており、先端部を船首バルブ11の先端と同じ位置になるように設けると共に、主船体と滑らかに接する曲面を有して形成する。例えば、水線面W2は、波切り部12が無い場合の水線面(W2)よりも突出し、水線面W2の先端角αも水線面(W2)の先端角α’よりも、小さく形成される。
The
そして、この波切り部12は、船首バルブ11の直上部分は船首バルブ11から滑らかに徐々に痩せ、この痩せた形状のまま上方に延び、最大喫水線の付近から上甲板の船首部分に向かって徐々に肥大し、この上甲板の水線面W5に滑らかに繋がるように形成される。
The
また、この波切り部12は、図2に示すように、側面視で船首バルブ11の先端部から垂直に延び対象水面W.L.より上方で船首上甲板W5の前端に滑らかに連続するように構成される。
Further, as shown in FIG. 2, the
図5〜図7に示すように、本発明の参考となる第2の形態の船舶も、船首に船首バルブ11Aを有する船舶1Aであるが、波切り構造物12Aの形状が参考となる第1の形態の船舶1の波切り部12の形状と異なる。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the ship of the second embodiment that is a reference of the present invention is also a
この船舶1Aは、図17〜図20に示す船舶1Xに付加的に波切り構造物12Aを設けたものであり、この波切り構造物12Aは、図6に示すように、波切り構造物12Aの先端が船首バルブ11Aの先端よりも主船体方向に後退して設けられる。なお、図6中の(B1)と図7中の(W2)は、波切り構造物12Aを設けない場合の、側断面形状と水線面形状を示す。
This
図8〜図12に示すように、本発明に係る実施の形態の船舶も、船首に船首バルブ11Bを有する船舶1Bであるが、波切り構造物12Bの形状が参考となる第1及び第2の形態の船舶1,1Aの波切り部12、12Aの形状と異なる。
As shown in FIGS. 8 to 12, the ship according to the embodiment of the present invention is also a
この船舶1Bは、図17〜図20に示す船舶1Xに付加的に波切り構造物12Bを設けたものであり、この波切り構造物12Bは、図8に示すように、波切り構造物12Bの先端が船首バルブ11Bの先端の位置に設けられる。なお、図9〜図11の図中の点線は、波切り構造物12Bを設けない場合の、正面形状、側断面形状、水線面形状を示す。
This
この波切り構造物12Bは、船首バルブ11Bの先端Bfの上部Paから上方に延びて船首ラインと交差する点Pcまでの線Laと、船首バルブ11Bの先端Bfの上部Paから水平に船体に延びて滑らかに船体を形成する線に点Pbで連続する線Lbと、点Pcと点Pbを結ぶ線Lcとで、右舷側の面Asを形成する。また、同様にして左舷側の面Apを形成する。
This
そして、線Lbの前方部分、好ましくは、30%〜80%は、直線で形成すると共に、後方部分及び上方部分は滑らかに船体に接続するように構成する。30%より小さいと工作性が悪くなり、80%より大きいと後方部分を滑らかに船体に連続させるのが難しくなる。 The front portion of the line Lb, preferably 30% to 80%, is formed by a straight line, and the rear portion and the upper portion are configured to be smoothly connected to the hull. If it is less than 30%, the workability deteriorates, and if it is more than 80%, it becomes difficult to smoothly connect the rear part to the hull.
また、波切り構造物12Bの巾、即ち、右舷側の点Pbと左舷側の点Pbとの距離は、船の型巾の5%〜40%とするのが、好ましい。5%より小さいと効果が少なく、40%より大きくすると平水中抵抗の増加が大きくなりすぎ、波浪中抵抗増加の減少よりもデメリットが大きくなる。
The width of the
この構成により、水平断面において、前方部分を船体中心線C.L.上にその先端Laを有する三角形形状で形成した反射波低減構造物12Bが得られる。即ち、この波切り構造物12Bは、船首部フレアーと船首バルブ11Bの間に設けられた、前方部分の水平断面が三角形形状となる構造物となる。
With this configuration, in the horizontal cross section, the front portion of the hull center line C.I. L. The reflected
この波切り構造物12Bにおいては、その水平断面において、前方部分を形成する三角形が、船首バルブ11Bの先端Bfと船体との間の接線Ltで囲まれる範囲内に含まれるように構成する。
This
この構成の波切り構造物12Bにより、船首の水面近傍の船首肥大度が減少するので、波浪中の抵抗増加が低減し、また、船首の水面近傍の水線面の入射角が緩やかになるので、平水中の造波抵抗も低減する。
The wave-cutting
そして、更に、水線面形状において、図13に示すように、主船体1Bbと反射波低減構造物12Bとの接続部分の形状を、主船体1Bbと反射波低減構造物12Bの両方に接し、中心を外側に持つ円弧Crとする。それと共に、反射波低減構造物12Bの前端P1と主船体1Bbの前端P2との距離をL1として、円弧Crの半径RL を2×L1〜4×L1とする。
Further, in the water line shape, as shown in FIG. 13, the shape of the connecting portion between the main hull 1Bb and the reflected
これにより、この主船体1Bbと反射波低減構造物12Bの接続部分で、渦や波が発生するのを防止して、平水中及び波浪中の抵抗増加を防止でき、その上、接続部分の形状を特定の半径RL の円弧形状Crとすることにより、反射波低減構造物12Bの長さL1に従って円弧Crが決まり、形状全体が決まるので、設計が単純化し、曲面加工も円弧なので単純化され、加工容易となる。
As a result, it is possible to prevent vortices and waves from being generated at the connecting portion between the main hull 1Bb and the reflected
なお、図8〜図11の実施の形態では、波きり構造物12Bの先端Laを、船首バルブ11Bの先端Bfの直上に配置しているが、図12(a)に示すように、先端の線Laを船首バルブ11Bの先端Bfよりも後退させた直線で形成したり、図12(b)及び(c)に示すように、先端の線Laを側面視で中央が凹又は凸の曲線で形成したり、図12(d)に示すように、前後方向に傾斜した直線で形成したりしてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 8 to 11, the tip end La of the waved
図1〜図4に示すように波切り部12を設けた船首船型をした参考例とも言うべき実施例1の模型船と、図17〜図20に示すように波切り部を設けない船首船型をした比較例の模型船とを用意し、満載状態における波浪中抵抗増加の水槽試験を行った。この水槽試験結果を図14に示す。図中、横軸は、規則波の(入射波の波長/船長:λ/Lpp)を示し、縦軸は、規則波向波中の抵抗増加係数を示す。
The model ship of Example 1 which should be called the reference example which provided the bow shape provided with the
この水槽実験結果によれば、波切り部を設けた実施例の方が、波切り部を設けない比較例よりも著しく波浪中抵抗増加が少ないことが分かる。 According to the results of the water tank experiment, it can be seen that the example in which the wave cutting part is provided has significantly less resistance increase in waves than the comparative example in which the wave cutting part is not provided.
図8〜図11に示すように三角形状波切り部12Bを設けた船首船型をした実施例2の模型船と、図17〜図20に示すように三角形状波切り部を設けない船首船型をした比較例の模型船とを用意し、満載状態における波浪中抵抗増加と平水中造波抵抗の水槽試験を行った。この波浪中抵抗増加の水槽試験結果を図15に示す。図中、横軸は、規則波の(入射波の波長/船長:λ/Lpp)を示し、縦軸は、フルード数(Fn)が0.15における波高同一(Hw/Lpp=0.0123)の規則波向波中の抵抗増加係数を示す。また、平水中抵抗増加の水槽試験結果を図16に示す。図中、横軸は、船速をフルード数(Fn)表示で示し、縦軸は、平水中の造波抵抗係数を示す。
As shown in FIGS. 8 to 11, a model ship of the second embodiment having a bow shape provided with a triangular wave-cut
これらの水槽実験結果によれば、三角形状波切り部12Bを設けた実施例2の方が、三角形状波切り部を設けない比較例よりも著しく波浪中抵抗増加が少ないことが分かる。
According to the results of these water tank experiments, it can be seen that Example 2 provided with the triangular wave-cut
1,1A,1B 船舶
11,11A,11B 船首バルブ(バルバスバウ)
12 波切り部(反射波低減構造物)
12A,12B 波切り構造物(反射波低減構造物)
Cr 円弧形状
L1 反射波低減構造物の前端と主船体の前端との距離
RL 円弧の半径
1,1A,
12 Wave cutting part (reflected wave reduction structure)
12A, 12B Wave cutting structure (reflection wave reducing structure)
Cr arc shape
L1 Distance between the front edge of the reflected wave reduction structure and the front edge of the main hull
RL Arc radius
Claims (4)
更に、水線面形状において、主船体と前記反射波低減構造物との接続部分の形状を、主船体と前記反射波低減構造物の両方に接し、中心を外側に持つ円弧の形状とすると共に、前記反射波低減構造物の前端と主船体の前端との距離をL1として、前記円弧の半径を2×L1〜4×L1とすると共に、
前記反射波低減構造物を、付加物として取り付け可能に形成すると共に、船首バルブの先端の上部から上方に延びて船首ラインと交差する第1の点までの第1の線と、船首バルブの先端の上部から水平に船体に延びて滑らかに船体を形成する線に第2の点で接続する第2の線と、前記第1の点と前記第2の点とを結ぶ第3の線とで舷側側の面を形成する波切り構造物で構成することを特徴とする船舶。 In a ship having a bow valve, a reflected wave reduction structure that can be attached as an appendage is provided near the water surface above the bow valve. The reflected wave reduction structure is in a water surface shape, and a tip portion of the bow valve Provided to be the same position as the tip, or a position retracted from the tip of the bow valve, and has a curved surface that smoothly contacts the main hull,
Furthermore, in the waterline surface shape, the shape of the connecting portion between the main hull and the reflected wave reducing structure is in the shape of an arc that touches both the main hull and the reflected wave reducing structure and has a center on the outside. The distance between the front end of the reflected wave reducing structure and the front end of the main hull is L1, and the radius of the arc is 2 × L1 to 4 × L1 ,
The reflected wave reducing structure is formed so as to be attachable as an appendage, and a first line extending from an upper portion of the tip of the bow valve to a first point intersecting the bow line, and a tip of the bow valve A second line connecting at a second point to a line extending horizontally from the top of the ship to the hull and smoothly forming the hull, and a third line connecting the first point and the second point A ship comprising a wave-cut structure that forms a surface on the shore side .
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