(57)【要約】      （修正有）【課題】動的制御を高めると同時に、航行速度において高い浮力対抗力比（Ｌ/Ｄ）、すなわち低抗力、を生じさせることによって船の性能を最大化するために、様々な海洋船に用いることができる没水浮揚体を提供する。【解決手段】主船体５０が海面にある船の水中排水部として使用できる低抗力の没水浮揚体３０は、非対称であり、優れた浮力対抗力比を有する。浮揚体の外表面は、平面図及び立面図上で、浮揚体両縁が異なる概放物曲線によって定められる形状となっている。【選択図】図２１
2010076764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの船体を備える船であって、前記船体が表面水線及び前後方向の軸線及び没水状態における動作のために前記水線より下で前記船体に固定された３次元低抗力水中浮揚体を有する船において、前記浮揚体が、平面図上で、前記船体に対して前記前後方向の軸線方向に延び、前記船体に固定されている第１の側を有し、前記浮揚体が前縁及び外側浸水面を有し、前記外側浸水面の形状が、（ａ）平面図上で前記浮揚体の前記第１の側の最前部が前記船体に結合する場所に頂点がおかれる第１の放物曲線の線分に合同であり、（ｂ）前記船体の前記前後方向の軸線に平行な縦断面において、前記浮揚体の前記前縁上にある頂点を有し、艫方向にあらかじめ定められた距離まで延びる、対称であって凸尾状でほぼ放物線形の翼曲線に合同であり、前記放物翼の形の縦断面の厚さが前記浮揚体の前記第１の側から前記浮揚体の前記前縁にかけて減少していることを特徴とする船。
【請求項２】
前記船体の前記前後方向の軸線を横切る方向での前記浮揚体の最大幅が、前記最大幅及び前記前後方向の軸線に垂直な方向の厚さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の船。
【請求項３】
前記浮揚体が、前記前後方向の軸線方向にあらかじめ定められた長さを有し、前記浮揚体の前記長さを横切る第２の放物曲線の線分によって定められ、前記船体から延びる、尾部を有することを特徴とする請求項２に記載の船。
【請求項４】
前記船体の前記前後方向の軸線に平行に前記浮揚体と交差する前記縦断面のそれぞれにおける前記浮揚体の前記実質的に放物線形の翼形状は前記船体の前記前後方向の軸線に平行な平面において前記浮揚体の前記形状に相似であるが、前記それぞれの縦断面における前記翼形状は前記それぞれの縦断面の位置が前記浮揚体の前記前後方向の軸線から離れるほど小さくなることを特徴とする請求項３に記載の船。
【請求項５】
前記浮揚体が、舳先及び艫、平面図上の側縁、あらかじめ定められた長さ及び尾部を有し、前記尾部が、前記船体の前記前後方向の軸線に平行な断面において前記前後方向の軸線に平行に前記浮揚体と交差する面のそれぞれにおける、前記それぞれの面の前記側縁との交点から前記長さ寸法の約２/３にある点から前記艫にかけて漸次減少する高さ寸法を有することを特徴とする請求項２に記載の船。
【請求項６】
前記艫が、前記浮揚体の前記長さを横切第２の放物曲線の線分によって定められ、前記船体から延びることを特徴とする請求項５に記載の船。
【請求項７】
前記浮揚体の最大厚が前記浮揚体の前記長さの１０％と３３％の間にあることを特徴とする請求項２に記載の船。
【請求項８】
前記浮揚体が１０％から１５０％のアスペクト比を有することを特徴とする請求項７に記載の船。
【請求項９】
それぞれの前記浮揚体の前記第１の側に沿って前記船体の両側に固定された一対の前記浮揚体を備えることを特徴とする請求項１に記載の船。
【請求項１０】
表面水線及び前後方向の軸線を有する一対の横方向に隔てられた平行な船体及び、それぞれの前記浮揚体の前記第１の側に沿って前記船体にそれぞれ固定され、互いに向かって延びる、少なくとも一対の前記浮揚体を備えることを特徴とする請求項１に記載の船。
【請求項１１】
前記浮揚体が回転放物体の半分の形につくられることを特徴とする請求項１０に記載の船。
【請求項１２】
少なくとも１つの船体を備える船であって、前記船体が表面水線及び前後方向の軸線及び没水状態における動作のために前記水線より下で前記船体に固定された３次元低抗力水中浮揚体を有する船において、前記浮揚体が、平面図上で、前記船体に対して前記前後方向の軸線の方向に延び、前記船体に固定された、第１の側を有し、前記浮揚体が外側浸水面を有し、前記外側浸水面の形状が、（ａ）平面図上で前記浮揚体の前縁及び（ｂ）縦断面において、前記浮揚体の前記前縁上にあって、前記前後方向の軸線に平行な平面にある頂点を有する、対称でほぼ放物線形の翼曲線によって定められ、前記浮揚体が第１及び第２の区画を有し、前記第１の区画は、平面図上で、頂点が前記前縁の前部に頂点がある第１の放物曲線の線分に合同であり、前記第１の区画に結合された前記第２の区画は縦断面において前記第２の区画の幅にわたり前記前後方向の軸線に平行な平面において一様である放物翼形状を有し、前記第２の区画は前記浮揚体の前記第１の側を含み、前記第１の区画の前記放物曲線の厚さは、前記第１の区画の幅に沿い前記第１の区画の縁端にかけて減少していることを特徴とする船。
【請求項１３】
前記船体の前記前後方向の軸線を横切る方向での前記浮揚体の最大幅が、前記最大幅及び前記前後方向の軸線に垂直な方向の厚さ以上であることを特徴とする請求項１２に記載の船。
【請求項１４】
前記前後方向の軸線を横切る方向に延びる前記浮揚体の前記第２の区画に尾部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の船。
【請求項１５】
前記浮揚体の前記第１の区画が、放物線方程式が前記第２の区画の放物線方程式と同じである、回転放物体の形につくられることを特徴とする請求項１４に記載の船。
【請求項１６】
前記浮揚体が、舳先及び艫、平面図上の側縁、あらかじめ定められた長さ及び尾部を有し、前記尾部が、前記浮揚体の前後方向の軸線に平行な断面において前記前後方向の軸線に平行に前記浮揚体と交差する面のそれぞれにおける、前記それぞれの面の前記側縁との交点から前記長さ寸法の約２/３にある点から前記艫にかけて漸次減少する高さ寸法を有することを特徴とする請求項１３に記載の船。
【請求項１７】
船首の水切りに取り付けられた、前記水切りから前方に水中に延びる浮揚体を有する船の船体。
【請求項１８】
前記船首の水切りの、前記浮揚体への前縁取付点は、前記浮揚体の縦方向の前半部にあることを特徴とする請求項１７に記載の船の船体
【請求項１９】
前記設計水線の下であって、且つ前記浮揚体との取付交点の上の前記船体の横断面は平面視が凸尾状であることを特徴とする請求項１７に記載の船の船体。
【請求項２０】
前後方向の縦軸線と、該縦軸線上に船首と、該船首に固定された３次元低抗力没水浮揚体とを備え、該浮揚体が前後方向の軸線および外面を有し、該外面は、a）平面図上で前記浮揚体の前縁を画成するように平面図上で前記船体の前記前後方向の軸線に中心がある第１の放物曲線に略合致するとともに、ｂ）前記前後方向の軸線に平行な縦断面において、前記第１の放物曲線に頂点が位置する対称且つ略放物線形の翼曲線に合致し、前記放物翼の縦断面の厚さが前記前後方向の軸から前記浮揚体の縁部にかけて減少している船体を有することを特徴とする船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水面で運航される船に取り付けられて船の一部を構成する排水型没水船体により効率及び凌波性が改善された船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小水線面積船（ＳＷＡＳ船）の流体力学的安定性、低水力抵抗及び最小船体動揺が改善されてきたことから、小水線面積船使用に対する関心が相当に高まっている。そのような船は、設計喫水線の下に位置する少なくとも１つの水線を一般に有し、水線における水線面積は、設計喫水線における水線面積よりはるかに大きい。そのような船の一形態は、一般に、本来同じ断面を有するように形成され、細長い支材によって作業甲板または上部船体に連結される２つの没水船体を一般に有する小水線面積双胴船（ＳＷＡＴＨ船）として知られており、任意の水線面積に沿った支材断面積は没水船体の水線断面積よりはるかに小さい。したがって、このような船では、設計水線における水線面積が小さい。
【０００３】
そのような船への関心の高まりは、パシフィック・マリーン・サプライ社（Pacific Marine Supply Co., Ltd.）によって行われた開発研究に多くを負う。様々なそのような船が、例えば特許文献１に示されるように、２つの没水船体または複数の没水船体を用いてつくられてきた。これらの船の開発研究中にさらに改善がなされ、特許文献２に開示されるような、いわゆるミッドフォイルＳＷＡＳ船が開発された。そのような船では排水型没水船体すなわち浮揚体が用いられ、船の、揚力を生じさせる他のいずれかの部分とともに船を浮揚させる浮揚体。浮揚体の密閉空間は流体力学的揚力とともにかなりの排水による揚力すなわち浮力による揚力を与えるが、水中翼の揚力は流体力学的揚力にしか支配されないという点において、浮揚体は水中翼と異なる。継続的な開発研究過程で、そのような浮揚体の性能の改善並びに広範な海洋船への使用への適合及び統合のために、その特定形状が詳細に研究された。
【０００４】
さらに詳しくは、特許文献３に開示されるように、海洋船の没水体は、ＳＷＡＳ船及びミッドフォイル船の場合のように浅い水深で稼働させると、没水船体の体積及び動流体効果によって生じる自由水面の変位により悪影響を受ける可能性があることがわかった。没水船体の形状に対する自由水面の変位の相互作用は従来技術の構造では十分に考慮されていなかった。海洋船のための既存の従来技術の没水体において自由水面変位の考慮が十分でなかったことは、排水型または半排水型の海洋船が、潜水艦または水中翼船でのように、歴史的に、没水船体厚に対して大きな水深で稼働するように設計されていたという事実の結果であると考えられる。
【０００５】
一般的な潜水艦の船体形状は、基本的に、回転体状の船体であり、その周りに３次元水流を有するが、船体直径の数倍またはそれより深い自由水面下で作動するように設計されている。したがって、そのような水深における船体の運動による自由水面の変位は最小限であり、船体の操作に影響しない。他方で、水中翼は主として２次元流を利用する、沈めただけの翼であり、浮力による揚力すなわち静水力学的揚力とは対照的に動的揚力を生じるように一般に設計されている。
【０００６】
没水体による自由表面における水の変位は海洋船の流体力学的性能に有害であり、その影響は没水体の形状、没水深度、速度及びトリムの関数として変化する。例えば、自由表面効果は没水体の揚力をかなり小さくし、（沈下とも称される）負の揚力を生じさせることさえもある。水を切って進む運動に対する自由表面効果による抵抗は一般に、没水体が深い深度で稼働される場合よりも大きく、自由水面の変位によって生じるピッチ運動は速度によって変化し、船を不安定性にする。浅没水体を用いる（ＳＷＡＳ船、ＳＷＡＴＨ船及びミッドフォイル船のような）海洋船の近年の出現により、没水船体への自由水面変位の悪影響が認識された。
【０００７】
本発明以前は、特許文献４に開示されるように、排水型船舶の没水船体の形状はほぼ円筒形または涙滴形の回転体であった。最も簡素な変形例は、例えば特許文献５または特許文献１に示されるような、略楕円形の断面を備えた船体である。別の変形例は、例えば特許文献６に示されるように、単に飛行機翼と同様の態様に形成されている。他方で、水中翼動的浮揚体の形状は一般に薄翼で、浮力がほとんどまたは全くなく、まっすぐな前縁及び後縁を備えた対称な翼部となっている。平面図上では、これらの水中翼は一般にまっすぐな形状を有し、すなわち前進角または後退角が付けられ、及び／または台形である。さらに、水中翼は水平面に対し上反角または下反角を有し得る。これらの形状を用いる船の性能は、船の航行中に翼体より上の自由水面の変位によって悪影響を受けることがわかった。
【０００８】
特許文献３の教示によれば、低抗力の排水型没水船体は２つの放物線形で画定される。平面図上で没水船体の周は対称であり、没水船体の前縁を定める第１の放物線形状（すなわち放物線方程式）によって定められる。没水船体の縦断面は、低抗力の翼形を有し且つ没水船体にほぼ放物線形の舳先を与える、上反りの放物形の翼として定められる翼形断面の形状を有する。一般に、没水船体の縦軸線すなわち前後方向の軸線に平行な没水船体のそれぞれの縦断面は、厚さが最大の没水船体の縦軸線に沿う断面及び厚さが最小の没水船体の中心線から最も遠い断面をもつ、対称上反り放物線形の翼形状を有する。平面上では、没水船体は、直線、放物線、または平面放物線形の側縁に終端近くで滑らかにつながる直線で定められる、艫すなわち後縁を有する。
【０００９】
別の実施形態において、没水船体形状は回転放物体である。第３の実施形態において、没水船体は縦断面において、基本的に、半分に切断された回転放物体で形成され、縦断面形状が一様であって回転体の放物線形状に対応する一様な中央部断面によって隔てられた、水中翼形状を有する。
【００１０】
これらの没水船体形状は、流れに対する没水船体の迎え角の変化への感受性を弱める、緩徐な圧力勾配及び小さな淀み点を有し、よって自由水面の擾乱による影響が小さくなる。放物線形の翼実施形態は体積対表面積の関係を最大化する大方形係数を有し、その結果、浸水表面積が減るため摩擦抵抗が減少するとともに、構造の小型化および低コスト化が得られる。特許文献３の浮揚体で達成される６０〜７０％の係数など、より大きな方形係数により、水中翼の表面積に対する体積が最大化され、この結果、従来技術に比較して水中翼は同じ表面積に対しより大きな浮力を与える。
【００１１】
大方形係数により、比較的短い本体を有する船体によって大排水量を達成することができる。これにより、好ましくは１をこえる、高フルード数においてこれらの没水船体を稼働させることが可能になる。ひいては、より薄い境界層により、造波抵抗及び摩擦抵抗が小さくなる。これらの没水船体によって形成される後流は極めて一様であり、この結果、後縁後方での付属体すなわち後縁または船尾に配置された推進機への擾乱が最小化される。対称な放物線形の翼は、限界設計没水深度において、没水船体にかかる圧力係数を小さくし、より高いキャビテーション初発速度を可能にする態様で自由水面を変位させる。次いで、上反り（すなわち設計放物線による表面位置の変化）、没水深度、速度及び迎え角の関数として動的揚力の大きさを変えることができる。この結果、与えられた船の設計速度及び設計喫水に対して揚力の最適化を達成することができる。さらに、非一体型水中翼スタビライザーにともなう抗力を軽減するであろう一体型後縁フラップの使用によって、これらの没水船体の動的揚力の大きさを変えることができる。
【００１２】
特許文献３の対称浮揚体はほとんどの用途に対して、２０００トン及びこれをこえる非常に大きな船に対してさえも、極めて満足にはたらくことがわかっている。しかし、船長に対してより小さく、船体の舷側外に配置できる浮揚体を有することが有利である。そこで、特許文献３の浮揚体のさらなる開発が、特に単胴船での使用に対して、行われた。
【００１３】
特許文献３に開示されるような対称浮揚体は主として概ね船体直下に用いられた。しかし、浮揚体を船の重心から遠くに配置すれば、浮揚体は揚力を与えるだけでなく、動的モーメントが最大化される結果、より優れた動的制御も実現できる。さらに、浮揚体の形状を浮揚体が用いられる船体と同形に調製すること及び浮揚体またはその他の水中構造によって生じる船体下の流れを調和することのいずれもが有用であることがわかった。また、大単胴船は極めて良好な凌波性を有するが、本発明の調製された非対称浮揚体をそのような船体とともに用いると凌波性が大幅に増加することもわかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５４３３１６１号明細書
【特許文献２】米国特許第５７９４５５８号明細書
【特許文献３】米国特許第６２６３８１９号明細書
【特許文献４】米国特許第４２６３８１９号明細書
【特許文献５】米国特許第４９１９０６３号明細書
【特許文献６】米国特許第３３４７１９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、動的制御を高めると同時に、航行速度において高い浮力対抗力比（Ｌ/Ｄ）、すなわち低抗力、を生じさせることによって船の性能を最大化するために、様々な海洋船に用いることができる没水浮揚体を提供することである。
【００１６】
本発明の別の課題は、動的に安定な船をつくると同時に航行速度における船の性能を改善する、様々な海洋船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【００１７】
本発明のまた別の課題は、流体力学的抗力を低減することにより海洋船の効率を高めることができる、様々な海洋船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【００１８】
本発明のまた別の課題は、没水浮揚体の形状、寸法、数及び位置を最適化することにより様々な船（単胴船、双胴船、三胴船、ＳＷＡＴＨ船、半ＳＷＡＴＨ船、滑走型及び排水型船）に改善された没水浮揚体を適合させることである。
【００１９】
本発明の別の課題は、入渠時または他の構造体への横付け時に損傷を受ける確率を低減させるための形状につくられた、様々な海洋船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【００２０】
本発明のまた別の課題は、船の造波及び船首底衝撃を低減する、様々な大型船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【００２１】
本発明のまた別の課題は、航行中だけでなく停泊時にも船の動揺を低減することにより凌波性を改善する、様々な海洋船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【００２２】
本発明のまた別の課題は、一体型推進機に高推進効率を与えるために改善された流れを生じる形状につくられた、様々な海洋船で使用するための没水浮揚体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一態様にしたがえば、上記の課題を解決する水中浮揚体が提供される。簡潔に言えば、浮揚体の性能を最適化するためにその位置における流れに対して形状が調製された、船の中心線を外して取り付けられる浮揚体が開示される。この浮揚体は、断面では放物翼の形状をしているが、平面図上では縦対称面がない。
【００２４】
全般的には、前後方向の軸線及び、形状が、平面図上で、前後方向の軸線の第１の側において頂点が前後方向の軸線上にある第１の放物曲線と合同であり、軸の第２の側において頂点が同じく前後方向の軸線上にある異なる第２の放物曲線と合同である、外表面を有する、没水状態で動作させる３次元低抗力水中浮揚体が提供される。２つの放物曲線は合せて、平面図上で、浮揚体に対する前縁を定める。また、浮揚体の外表面は、前後方向の軸線に平行な縦断面において、第１及び第２の放物曲線で定められる前縁上にある頂点を有し、艫側にあらかじめ定められた距離まで延びる、凸尾状のほぼ放物線形の水中翼曲線にも合同であり、放物翼縦断面の厚さは浮揚体の前後方向の軸線から浮揚体の前縁にかけて減少する。
【００２５】
本発明の別の態様において、没水状態で動作させる３次元低抗力水中浮揚体は、前後方向の軸線及び、形状が、平面図上で、前後方向の軸線の第１の側において頂点が前後方向の軸線上にある第１の放物曲線と合同であり、軸の第２の側において頂点が同じく前後方向の軸線上にある異なる第２の放物曲線と合同である、外表面を有する。２つの放物曲線は合せて、平面図上で、浮揚体に対する前縁を定める。また、浮揚体は、前後方向の軸線に平行な縦断面において、第１及び第２の放物曲線で定められる前縁上にある頂点を有し、艫側にあらかじめ定められた距離まで延びる、凸尾状のほぼ放物線形の水中翼曲線にも合同であり、放物翼縦断面の厚さは浮揚体の前後方向の軸線から浮揚体の前縁にかけて減少する。本浮揚体は舳先及び艫を有し、舳先から艫に延びるあらかじめ定められた長さを有する。第１の放物曲線は舳先から艫にかけて幅が増大し、艫は、第１の放物曲線の最大幅部分から前後方向の軸線まで延びる、浮揚体の長さを横切る第３の放物曲線の線分によって定められる。
【００２６】
本発明のまた別の態様において、船は、表面水線を有する第１の船体、船体から懸垂する少なくとも１つの支材及び船の運航中に水線下で支材に固定された３次元没水浮揚体を備える。浮揚体は、前後方向の軸線及び、形状が、平面図上で、前後方向の軸線の第１の側において頂点が前後方向の軸線上にある第１の放物曲線と合同であり、前後方向の軸線の第２の側において頂点が同じく前後方向の軸線にある異なる第２の放物曲線と合同である、外表面を有する。２つの放物曲線は合せて、平面図上で、浮揚体に対する前縁を定める。また、浮揚体は、前後方向の軸線に平行な縦断面において、第１及び第２の表物曲線で定められる前縁上にある頂点を有し、艫側にあらかじめ定められた距離まで延びる、凸尾状のほぼ放物線形の水中翼曲線にも合同であり、放物翼縦断面の厚さは浮揚体の前後方向の軸線から浮揚体の前縁にかけて減少する。
【００２７】
本発明の別の態様において、船は、表面水線を有する第１の船体、船体から懸垂する少なくとも１つの支材及び船の運航中に水線下で支材に固定された３次元没水浮揚体を備える。浮揚体は、前後方向の軸線及び、形状が、平面図上で、前後方向の軸線の第１の側において頂点が前後方向の軸線上にある第１の放物曲線と合同であり、前後方向の軸線の第２の側において頂点が同じく前後方向の軸線にある異なる第２の放物曲線と合同である、外表面を有する。２つの放物曲線は合せて、平面図上で、浮揚体に対する前縁を定める。また、浮揚体は、前後方向の軸線に平行な縦断面において、第１及び第２の放物曲線で定められる前縁上にある頂点を有し、艫側にあらかじめ定められた距離まで延びる、凸尾状のほぼ放物線形の水中翼曲線にも合同であり、放物翼縦断面の厚さは浮揚体の前後方向の軸線から浮揚体の前縁にかけて減少する。浮揚体は、舳先及び艫及び舳先から艫まで延びるあらかじめ定められた長さも有する。第１の放物曲線の幅は舳先から艫にかけて増大し、艫は、浮揚体の長さを横切り、第３の放物曲線の線分によって定められ、第１の放物曲線の最大幅部分に位置する。
【００２８】
本発明のまた別の態様にしたがえば、船は、表面水線を有する第１の船体、船体から懸垂する少なくとも１つの支材及び船の運航中に水線下で支材に固定された３次元没水浮揚体を備える。浮揚体は前後方向の軸線及び、形状が、平面図上で浮揚体に対する前縁によって定められ、縦断面において浮揚体の前縁上にあり、前後方向の軸線に平行な平面上にある頂点を有する、対称でほぼ放物線形の水中翼曲線によって定められる、外表面を有する。浮揚体は前後方向の軸線の両側に第１及び第２の浮揚体区画を有し、第１の浮揚体殻区画と第２の浮揚体殻区画の間で前後方向の軸線の第１の側に配置される中央区画を有する。第１及び第２の浮揚体区画は、平面図上で、それぞれの頂点が前縁上にあり、前縁の一部を定める、第１及び第２の相異なる放物曲線に合同であり、中央区画は縦断面において、中央区画の幅にかけて第１の浮揚体区画と第２の浮揚体区画の間の前後方向の軸線に平行な平面上で一様な放物翼形を有する。第１及び第２の浮揚体区画の水中翼曲線の厚さは浮揚体の前後方向の軸線から浮揚体の縁端にかけて減少する。
【００２９】
上述した本発明の浮揚体は主前後方向の軸線に関して非対称である。これにより、船体と同形になり、船体の形状によって生じる船体下の水流特性を調和し、浮揚体の迎え角を緩和するように浮揚体を船体に対して配置することが可能になる。例えば、２つの浮揚体を、船体形状に応じて選択される前縁形状を提供するようにそれぞれの非対称側面を船体に向けて船体の両舷側に固定することができる。
【００３０】
浮揚体を船体の舷側外に配置することで、より大きな動的モーメントが生じて動的制御を高める。多胴船では、浮揚体を舷側間及び舷側外のいずれにも配置することができる。
【００３１】
本発明の上記及びその他の課題、特徴及び利点は、当業者には、添付図面に関連して読まれるべき、以下の本発明の例示的実施形態の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１−１】図１は特許文献３に開示される対称浮揚体の第１の形態の斜視図である
【図１−２】図１Ａは図１の実施形態の簡略な平面図である
【図１−３】図１Ｂは図１の線１Ｂ−１Ｂに沿ってとられた断面図である
【図２】図２は特許文献３に開示される対称浮揚体の第２の形態の斜視図である
【図３】図３は特許文献３に開示される対称浮揚体の第３の形態の斜視図である
【図４】図４は特許文献３に開示される対称浮揚体の第４の形態の斜視図である
【図５】図５は図２の実施形態の平面図である
【図６】図６は図２の実施形態の側面図である
【図７】図７は図２の実施形態の前面図である
【図８】図８は図４の実施形態の平面図である
【図９】図９は図４の実施形態の側面図である
【図１０】図１０は図４の実施形態の前面図である
【図１１】図１１は本発明の非対称浮揚体の開発を理解を援助するための図３の実施形態の前面分割図である
【図１２】図１２は本発明の非対称浮揚体の開発を理解を補助するための図５の実施形態の前面分割図である
【図１３】図１３は本発明の非対称浮揚体の開発を理解を補助するための図４の実施形態の前面分割図である
【図１４】図１４は図１１に示される分割浮揚体の上面図である
【図１５】図１５は図１２に示される分割浮揚体の上面図である
【図１６】図１６は図１３に示される分割浮揚体の上面図である
【図１７】図１７は図１１及び１４に示されるような浮揚体の左半分及び図１２及び１５に示される浮揚体の右半分を用いる、本発明にしたがって構成される非対称浮揚体の平面図である
【図１８】図１８は図１７に示される非対称浮揚体の前面図である
【図１９−１】図１９は図１２及び１５に示される浮揚体の左半分及び図１３及び１６に示される浮揚体の右半分を用いて構成される非対称浮揚体の平面図である
【図１９−２】図１９Ａは図１９の実施形態の前面図である
【図２０−１】図２０は相異なる放物曲線で形成される、図１５に示されるような２つの浮揚体の右半分及び左半分を用いる、本発明にしたがって構成される非対称浮揚体の平面図である
【図２０−２】図２０Ａは図２０の実施形態の前面図である
【図２１】図２１は図１７の実施形態にしたがって構成され、非対称前縁部分の第１の側を船体側にして配置される没水浮揚体を備える単胴船の底面図である
【図２２】図２２は図１７の実施形態にしたがって構成され、非対称前縁部分の第２の側を船体側にして配置される没水浮揚体を備える単胴船の底面図である
【図２３】図２３は図１９の実施形態にしたがって構成され、浮揚体が舳先方向においてほぼ船体から開くように配置される没水浮揚体を備える単胴船の、図２１及び２２と同様の底面図である
【図２４】図２４は図１９の実施形態にしたがって構成され、浮揚体が舳先方向においてほぼ船体に向けて閉じるように配置される没水浮揚体を備える単胴船の、図２１及び２２と同様の底面図である
【図２５−１】図２５Ａは非対称浮揚体が支持水中翼への浮揚体の複合翼体連結部によって船体に連結される、図２３と同様の底面図である
【図２５−２】図２５Ｂは図２５Ａの線２５Ｂ−２５Ｂに沿ってとられた断面図である
【図２５−３】図２５Ｃは水中翼がどのように浮揚体形状に複合されるかを示すための、線２５Ｃ−２５Ｃに沿ってとられた図２５Ａに示される右浮揚体の前面図である
【図２６−１】図２６Ａは図２５Ａと同様であるが、鶴翼型複合水中翼を示す図である
【図２６−２】図２６Ｂは図２６Ａの線２６−２６に沿ってとられた断面図である
【図２７】図２７は本発明の一実施形態にしたがって構成される大型船の側面図である
【図２８−１】図２８は図２７の船の底面図である
【図２８−２】図２８Ａは図２８の実施形態の船首浮揚体としての使用のための、複合翼及び複合翼を船体に連結するための支材の形態で用いる、浮揚体の別の形態を示す
【図２８−３】図２８Ｂは図２８Ａの線２８Ｂ−２８Ｂに沿ってとられた断面図である
【図２９】図２９は図２１と同様であるが、単胴船の両舷側に直接固定された図１５の分割体の半分によって形成されて用いられる非対称浮揚体を示す図である。
【図３０】図３０は双胴船体の内舷側に直接固定された図１６の分割体の半分によって形成される非対称浮揚体を有する双胴船の図２９と同様の図である。
【図３１】図３１は特定の単胴船体及び船体の船首に配置された浮揚体によってつくられる表面波形状の略図である
【図３２】図３２は船体に対する浮揚体の特定の可能な位置を示す略図である
【図３３】図３３は単胴船体の船首に対する浮揚体の直接修正を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００３３】
ここで図面を詳細に参照すれば、図１は、その開示が本明細書に参照として含まれる特許文献３に説明される本発明の一実施形態の基本浮揚体形態１０を示す。浮揚体１０は平面図上で放物線形状を有し、縦断面においてほぼ水中放物線形の翼形状を有する。これは図１Ａおよび１Ｂにさらに明確に示されている。図１Ａに見られるように、浮揚体１０は、平面図上で浮揚体の最も幅が広い部分を定める、本明細書では浮揚体の前縁とも称される、周縁２を有する。この周縁は通常の放物線方程式に実質的に合致する放物線と定義される。
【００３４】
浮揚体１０の形状は、図１Ｂに見られるように、断面においてほぼ放物線１５の形状である。２つの放物線１２及び１５の特定の形状は、一般に船の寸法要件にしたがい所望に応じて変わり、ある長さ対厚さ比すなわちアスペクト比の範囲内にある。また、縦放物断面には浮揚体表面上の圧力分布を改善するために上反りをつけることもできる。上反りがつく結果、浮揚体の表面は断面において完全な放物曲線からずれる。上反りは、ＭＩＴ（マサチューセッツ工科大学）によって作成されたＸＦＯＩＬという名称の公知の２次元水中翼設計プログラムを用いて、設計航行条件及び速度に基づいて調節及び修正することができる。
【００３５】
浮揚体１０は対称であり、前後方向の軸線１４に平行にとられた縦断面は図１Ｂに示される中心断面を定める放物翼形状とほぼ相似であるが、それぞれの断面は前縁放物線１２に向かって浮揚体にテーパがかかるように前後方向の軸線から離れるにしたがってほぼ一様に小さくなる。放物翼断面形状の頂点は浮揚体の平面図上の放物線形状によって定められる周縁１２上にある。縦断面形状は、所望の迎え角に必要とされるように前後方向の軸線を若干傾けることができる。
【００３６】
浮揚体１０は、図示の本実施形態では、薄くてまっすぐな艫すなわち後端１６も備えている。浮揚体の縦断面形状を定める放物翼曲線１５は、図１Ｂに示されるように、前縁１２から艫に向かって延びる。しかし、艫区画１８では、前縁１２上の断面の頂点から浮揚体長のほぼ２/３の点において、浮揚体のそれぞれの縦断面に沿い、艫に向かって浮揚体にテーパがかかり始める。浮揚体のこの形状は、船の航行速度範囲において、圧力抗力を最小限に抑え、キャビテーションを防ぎ、よってそのような浮揚体は使用に望ましいことがわかった。
【００３７】
図２，５，６及び７は、図１〜３の実施形態に関して先に説明した原理と同じ原理にしたがって構成された、特許文献３による浮揚体の別の実施形態を示す。ここで、艫４０は（平面図上で）、浮揚体の前縁放物曲線１２に終端で滑らかに接続される、別の第３の放物曲線として形成される。この形状は艫と前縁の間の接続点におけるキャビテーションの形成の可能性をさらに減少させる。
【００３８】
図３は、同じく放物曲線で形成される、特許文献３の浮揚体の別の実施形態を示す。この実施形態においては、浮揚体が単一の放物線の回転体として形成される。しかし、当業者には理解されるであろうように、平面図上では、浮揚体は、赤道の周りに定められ、形状が同じ放物線の、図１の実施形態の前縁１２と同様の、中点前縁を有する。さらに、軸線に平行な浮揚体の断面図は、それぞれの放物線の前縁が中線放物曲線１２上にある放物線形を有するであろう。図１〜３の実施形態と同様に、浮揚体の艫区画１８には艫に向かってテーパがつけられる。
【００３９】
図４及び８〜１０は、原理的に、図３に示されるような放物ポッド型構造を設計し、次いでポッドを軸線に沿って半分に分割することによって形成された、特許文献３に開示される浮揚体の別の実施形態を示す。次いでポッドの半分のそれぞれは所望の間隔をおいて離しておかれ、浮揚体の中央部分すなわち縦方向中央部分が、元のポッド形状の縦断面放物線形状と相補の一様な放物線形断面をもって形成される。すなわち、浮揚体はその幅にわたり放物線形縦断面をもって形成されるが、平面図上で、中殻区画を含む直線中央舳先区画を除いて、平面図上で放物線形前周縁も有する。浮揚体の艫区画には、上述したように、浮揚体長の約２/３の点から艫にかけてテーパがつけられる。
【００４０】
図１１〜２０は本発明の非対称浮揚体の発展態様を示す。詳しくは、図１１及び１４は、上述の図３の実施形態にしたがって構成された、回転放物体、すなわちポッド様浮揚体を示す。図１１はポッド２０の前面図を示し、前後方向の軸線に沿って２つのポッド区画２０ａ，２０ｂに分離されたポッドを簡略に示す。図１４は同じ２つの半分を平面図で示す。
【００４１】
図１２及び１５は図２，５，６及び７の実施形態の浮揚体を示す。図１２は中心軸すなわち前後方向の軸線に沿って２つの半分２２ａ及び２２ｂに分離された浮揚体２２を示す。図１５は同じ構造の上面図である。
【００４２】
図１３及び１６は図４及び８〜１０の浮揚体を示す。図１３は、区画２４ａ及び２４ｂを形成するために同じく中心軸線に沿って２つの半分に切り分けられた浮揚体２４を示す前面図である。図１６は同じ構造の上面図である。当業者には、また図７の実施形態の上記説明から、理解されるであろうように、図１３及び１６の浮揚体２４は回転体の２つの半分、すなわち（図１１及び１４に示される）２つの半分２０ａ及び２０ｂ、及び、縦断面図においては放物線形であるが幅にわたる全ての平面が同じ寸法である、中央区画２０ｃから形成される。
【００４３】
図１１〜１６に示されるコンポーネントは、本発明の非対称浮揚体を形成するために、図１７〜２０の図示にしたがって組み合わされる。詳しくは、図１７を参照すれば、浮揚体区画２２ａ及び浮揚体区画２０ｂから非対称浮揚体３０が形成される。これらの区画はそれぞれの元の浮揚体形状の中心前後方向の軸線に沿って形成されるそれぞれの面に沿って結合される。もちろん、２つの区画は、それらが結合される平面においてそれぞれの放物線形状が同じであるような寸法につくられる。この平面は図１７及び１８に一点鎖線３３で示される。
【００４４】
図１９及び１９Ａに示される浮揚体４０は図１６の浮揚体の区画２４ａ及び図１５の浮揚体の区画２２ｂから形成される。この場合も、２つの区画は、それぞれの元の浮揚体の中心前後方向の軸線によって定められる線３３に沿って結合される。接合面において、２つの浮揚体の縦断面形状は、それぞれが互いに合致するように、合同であるように選ばれる。
【００４５】
図２０及び２０Ａに示される浮揚体４５は図１５に示される浮揚体の区画２２ａ及び、図１５の実施形態に示される放物線形前縁と同様であるが、放物線方程式に対して異なるパラメータを用いて、図１５に示される浮揚体の幅よりも幅が狭くなるようにした、放物線形前縁をもって形成された浮揚体からつくられる区画２２ｂから形成される。この場合も、２つの区画はそれぞれの元の浮揚体の中心前後方向の軸線によって定められる線３３に沿って結合される。
【００４６】
このようにして非対称浮揚体を作成することにより、浮揚体３０，４０及び４５は特許文献３に説明される浮揚体の利点の全てを実質的に維持するが、さらに使用において、一般的な従来構成の単胴構造及び双胴構造に関して特に、より高いフレキシビリティを有する。これらの浮揚体の非対称性のため、特定の船体によって水面下に発生する流れに合致するように、非対称側面の一方または他方を船体に向けて、様々な迎え角で浮揚体を配置することができる。さらに、非対称浮揚体はそれぞれの母体の浮揚体より幅が若干狭いから、船体に近づけて、但し、浮揚体によって船体にかかる動的モーメントが大きくなる結果として動的制御を生じさせるため、船体から舷側外に、便宜よく配置することができる。このことが、例えば、図１７にしたがって構成された浮揚体３０が、Ｖ字型船体または丸底船体のような、単胴船の船体の下に支持されて示されている図２１及び２２に示される。浮揚体は、例えば特許文献３の図１３に開示されるような通常の支材等で、これらの図に破線で示される、船体の水線より上で甲板構造５２から直接支持される。しかし、この場合、支材及び浮揚体は単胴船の中央船体５０の舷側外にあり、この結果、ローリング安定性及び凌波性が高まる。
【００４７】
図２１に示される本発明の実施形態において、浮揚体３０は、浮揚体の前後方向の軸線（すなわち、それに沿って２つの相異なる浮揚体形状の半分が結合される軸３３）が船体５０の前後方向の軸線に平行なままであるように、船に取り付けられている。しかし、浮揚体の非対称性及並びに区画２２ａ及び２２ｂが船体５０側に、すなわち舷側に向けて、配置されているという事実のため、浮揚体の実効前縁は互いに対して開いている。
【００４８】
図２２に示される船５０の実施形態において、浮揚体３０は、回転体２０ａ及び２０ｂで形成された浮揚体の側面が船体５０に向き、若干幅が狭い形状を生じるように、図２１の実施形態から反転されている。船体に対する浮揚体の正確な配置及び船体に向く浮揚体の縁は、浮揚体にかかる水頭を最小限に抑えるため、船首によってつくられる後流の形状だけでなく船体の下の水流特性も調和するように変えることができる。本発明のこれらの実施形態においては浮揚体の軸３３が船体５０の前後方向の軸線に平行に配置されているが、これらの軸が互いに対して閉じるかまたは開くように、浮揚体を配置できることは当然である。
【００４９】
図２１及び２２に示される実施形態においては、水面上で甲板構造から支材によって支持されることに加えて、非対称浮揚体３０は、中央横桁水中翼６２によって連結されるか、あるいは水中翼６６によって船の舷側６４に個別に結合されることが好ましい。これらの水中翼は通常の水中翼形につくるかまたは翼様体とすることができる。しかし、ボーイング（Boeing）及びウィングコ（Wingco）によって開発され、それぞれのインターネットサイト、boeing.com/phantom及びwingco.com/atlantica_bwb.htmに開示される、ある飛行機に用いられているような、複合翼としてこれらの水中翼が形成されると、より優れた動的制御及びより小さな擾乱が得られることがわかった。これらのサイトに開示される複合翼体においては、水中翼が浮揚体を、結合点において、引き延ばされた滑らかな曲線に沿って、実質的に同じ厚さをもつ翼と結合する。このことが、例えば、浮揚体３０との接合点６１において、浮揚体３０の表面から滑らかに遷移して浮揚体を結合するために、水中翼が浮揚体３０の周面と同じ外寸法及び（前縁６３を除いて）同じ縦断面を有することを示す、水中翼６２を切った断面図である図２５Ｂに示される。したがって、水中翼には切断線２５ｂ−２５ｂで示されるようなほぼ２次元形状に垂直にテーパがつけられる。図２５Ｃは水中翼が結合点６１においてどのように浮揚体形状に複合されるかを示す。
【００５０】
図２６Ａ及び２６Ｂは図２５Ａ及び２５Ｂと同様であるが、複合翼の鶴翼型水中翼形状を示す図である。
【００５１】
図２３及び２４に示される本発明の実施形態は、これらの実施形態においては浮揚体４０が用いられていることを除いて、図２１及び２２に示される実施形態と同様である。これらの実施形態においては、回転体区画２０ａ及び２０ｂの表面が船体５０の舷側に向けて配置されている。同じく、浮揚体４０は水線より上で甲板から支材により船に懸垂取付けされるが、浮揚体は上述したような複合翼構造として連結されることが好ましい水中翼６２によって結合される。複合翼構造は、滑らかな遷移のため、水中に浮揚体が存在することによりつくられる抗力に対抗するようにはたらく、吸込作用を浮揚体の前端に生じさせる前向ベクトルをつくる。図２２及び２４に示されるように非対称浮揚体を配置することにより、浮揚体の長い方の弦が船体５０に近づき、単胴船体から離れる浮揚体のそれぞれの縦区画が小さくなるであろう。これにより、船体から離れた区画に沿って水面下で浮揚体によってつくられる波が低減される。この結果、そうでなければ浮揚体の浮揚力に対抗するであろう、浮揚体にかかる総水頭が減じられる。最後に、この場合、浮揚体区画２２ｂ，２４ａ及び２２ａ，２４ｂが結合される軸３３は、互いに対して開くかまたは閉じるように配置され、浮揚体によって生じる効果に別の制御自由度を与える。
【００５２】
本発明にしたがって構成される非対称浮揚体は、一般には２０００排水トンをこえる、非常に大きな船に特に適することがわかった。より小さな船はそれほど長くはなく、したがって、特許文献３にしたがって構成される浮揚体がより小さな船によりよく適合し、性能比に多大な効果を有する。船が２０００トンをこえて大きくなるほど、浮揚体長に対する船体長の比率が大きくなり、実用的寸法の浮揚体の効果は小さくなる。しかし、浮揚体は推進ポッド及びスタビライザーのような船へのその他の付属体に置き換わることができ、それでも船が大量の貨物を運ぶことを可能にするから、浮揚体はまだ有益である。
【００５３】
本発明にしたがって構成される非対称浮揚体を大型船に用いると、船の寸法に対する浮揚体の寸法に対して性能がかなり改善される。本発明の非対称浮揚体は余分の揚力を与えるだけでなく、水を切って進む船に対する波の効果を低減して抵抗を最小にするとともに最善の凌波性を与えるように調整し、トリムを調製することができる。そのような効果の例は、ローリングを低減するように設計された鋭角チャインを有する単胴船に本発明にしたがって構成される浮揚体が取り付けられると生じる。そのような場合、浮揚体は、船の航行時にはチャインが水面より上に出るに十分に船が持ち上げられるに十分な揚力を生じるように形成することができる。この結果、船の停泊時にはローリングにより強く耐えるが、チャインが水面より上に浮き上がると、波を乗り越えるときには船の船首底衝撃が小さくなるように、チャインをより大きくつくることができる。
【００５４】
本発明にしたがって構成された浮揚体が取り付けられた大型船１００が図２７及び２８に示される。この実施形態において、船１００は、図５に示される浮揚体にしたがって構成された浮揚体１０４を支持する、船首から懸垂する支材１０２を備える。図６に示される実施形態にしたがって構成される第２の浮揚体の対がローリングスタビライザー水平翼の代わりに船の中央部に取り付けられる。これらの浮揚体は主船体から支材１０８によって支持され、キール１０９近くに、横桁水中翼１１０によって同じく船体に固定される。上述したように、これらの横桁水中翼は複合翼形状をとることができる。
【００５５】
最後に、船尾にも、上述した図１７の実施形態にしたがって構成された、一対の浮揚体３０が設けられる。これらは船体１００から支材１１０によって支持され、それぞれの後端で横桁水中翼１１４によって連結される。横桁水中翼は複合翼形状をとることもできる。この船の後部に用いられる本発明の浮揚体の非対称性は、大型船の船体後部に向けて形成される波に対して、抗力を最小限に抑えながら、揚力をかなり改善し、船の積載量が大きくなるように調製することができる。
【００５６】
単一の支材で船首浮揚体を船１００に連結する代わりに、浮揚体を図２８ａ及び２８ｂに示されるような複合翼構造で連結することができ、船体に連結される小翼端支材１０４ｃで終端する一対の複合翼１０４ａを設けることができる。
【００５７】
図２９は、舷側２２ｃに沿って船の側面に非対称浮揚体２２ａ及び２２ｂが固定されている単胴船１２０が提供される、本発明のまた別の実施形態を示す。これらの非対称浮揚体は支材または水中翼で支持されるのではなく、船に対して実質的な動的緩衝を与える。
【００５８】
図３０は、図１１及び１４にしたがう非対称浮揚体を用いる双胴船の平面図を示す。この場合、回転体の半分が双胴船の船体１３０の向かい合う両側面に固定される。
【００５９】
本発明の浮揚体の形状の結果、浮揚体の後方に配置され得る付属体、浮揚体または推進器にかかる、浮揚体の後縁より後方の擾乱が最小限に抑えられる。これらの浮揚体は浮揚体にかかる圧力係数を小さくする態様で自由水面を変位させ、キャビテーション初発速度を高くすることができる。浮揚体の動的浮力は、与えられた船の設計速度に対して浮揚特性を最適化するために、上反り、没水度、速度及び迎え角の関数として変えることができる。動揺制御及び安定化のため、浮揚体の動的揚力は一体型後縁フラップの使用によって変えることができる。
【００６０】
図２７及び２８に示される船を再び参照すれば、そのような浮揚体が提供する改善された効率を実証するために、特定の船体形状を船首に浮揚体を用いて考察した。さらに詳しくは、排水量２０００英トン（１英トン＝１０１６.１ｋｇ）のいわゆるサーター単胴船体を考察した。多くの水中翼形状、アスペクト比及び平面形状寸法を考察したが、制作した最終形状は、図１に示される形状の、３°で２１９英トンの総浮力を生じる、長さ４８フィート（１４.６ｍ）、幅２２フィート（６.７ｍ）、厚さ６フィート（１.８ｍ）の浮揚体である。船首に適用されたこの浮揚体は２つの有益な属性を加えることがわかった。第１は、浮揚体が、最初にディー・Ｗ・テイラー（D. W. Taylor）によって示された球状船首の使用と同様に、波相殺を提供し、総抗力を低減することである。
【００６１】
図３１は浮揚体の適用による波相殺の概念を示す。図に示される上下の水線は自由水面上昇である。上の線は４０ノット（時速７４ｋｍ）においてサーター船体だけで発生する波パターンである。下の線は４０ノットにおいて浮揚体により発生する波パターンである。船首波のピークは浮揚体によって発生する最大の波くぼと一致する。２つの波パターンが結合すると、２つの波の重畳により波が互いに相殺され、その結果、発生する波は振幅が小さくなり、全系にともなう波抗力が低減されるであろう。
【００６２】
第２の有益な属性は、浮揚体が一般に船体だけの効率より高い効率を有することである。より高い効率（浮力対抗力比Ｌ/Ｄ）をもつコンポーネントを付加することにより、全系のＬ/Ｄが高くなる。発明者らの研究において、大型船の船首への浮揚体の付加のこれらの有益な効果を計算流体力学（ＣＦＤ）の方法を用いて定量化した。船首に対する浮揚体の配置のための船体上の最適位置を見いだすため、図３２に示されるように、０〜３の番号が付されて示される、４つの異なる位置を３０〜５０ノット（時速５５.６〜９２.６ｋｍ）の速度範囲にわたって考察した。それぞれの場合において、船体は所望の２０００英トンの排水量に対して容易に浮上／沈下し、トリムは０°に固定された。行った研究により、図３２に示される０位置が最も効率が高いことが確立された。その位置では、浮揚体の効率だけでなく、全船自体の効率も高められた。効率及び最大揚力についてその位置が最適であることがわかった。研究を行う際に、迎え角も変化させ、２°の迎え角で全体構成に対する最大効率が達成されることがわかった。浮揚体を、船体のキールを浮揚体の後縁に揃えることにより、いずれかの便宜のよい態様で、直接船体に取り付けた。図３２に示されるように、縦位置は位置０と同じままとし、迎え角は２°に固定した。
【００６３】
浮揚体の目的は、波相殺によって船首波を小さくし、船体を持ち上げ、全体効率を高めることであるから、浮揚体の上面上の低圧領域が大きな支材またはその他の付属体によって妨げられないことが好ましい。図３２に示されるように浮揚体を取り付けることにより、浮揚体の低圧領域は妨害されず、総浮力及び全体効率が低下することはない。この配置によってつくられる減衰した波パターンは、波発生抗力を減少させ、したがって船の総抗力を減少させる。
【００６４】
サーター船体はある速度範囲にわたってトリムが船首上げになる固有の傾向を有することが以前の研究から知られている。本発明にしたがう浮揚体を付加することにより、正トリムモーメントが大きくなり、この結果、動的トリムも強まるであろう。
【００６５】
船に取り付けられている浮揚体により、５０ノット、２°で達成される最大浮力は１９３英トンであることを確認した。浮揚体は５０ノットでほぼ３００００フィート−英トン（９.１×１０７Ｎ・ｍ）のトリムモーメントを生じるから、得られる船の動的トリムは１°より大きいであろう。
【００６６】
この正モーメントに対抗し、最大効率のために水平トリムを達成するため、例えば、図２７に示されるように、浮揚水中翼または浮揚体が船の重心から艫までのどこかにも付加されるべきである。これには二重の目的、
（１）船体及び浮揚体のトリムモーメントを釣り合わせる、
（２）船体に対する最適排水量を達成するに十分な揚力を提供する、
がある。
【００６７】
この特定の船体に対する最大効率点が排水量１６００英トンにあることを確証することができる。検証している浮揚体は５０ノットで１９３英トンの浮力を提供するから、総排水量２０００英トンの船に対して船体に最適の１６００英トンの浮力を生じさせるためには、２０７英トンの浮力を提供するために第２の浮揚体または水中翼を重心から船尾の間に配置するが望ましいであろう。
【００６８】
船首の浮揚体及び船尾の水中翼または浮揚体を船の設計にとり入れることにより、浮揚体及び船尾水中翼の制御後縁フラップのような動揺制御システムの導入が可能になる。制御システムの実装により、揺動緩衝を行うことができ、荒海の中での対抗力及び乗組員の能力維持を強めるという利点が得られる。揺動が減じられることにより、速度を維持することができ、海況が悪化しても航続距離はほとんど影響されない。船首浮揚体及び船尾水中翼は個々に船全体への緩衝を与えるが、能動制御システムの付加により操船に対するそれぞれの効力がかなり高まるであろう。
【００６９】
船首浮揚体及び船尾水中翼による新規な構成は、それぞれの配置でトリムが自由にとれる場合にも、０°に固定される場合にも、船体より効率的であることに注意すべきである。このことは、抗力低減が船体のトリムによるのではなく、船尾水中翼とともに用いられる船首浮揚体の付加によることを証明している。
【００７０】
本発明の例示実施形態を添付図面を参照して本明細書に説明したが、本発明の範囲または精神を逸脱することなく当業者によって本発明に様々な変更または改変がなされ得ることは当然である。
【符号の説明】
【００７１】
２２ａ，２２ｂ    浮揚体区画
３０    非対称浮揚体
３３    浮揚体軸
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９−１】
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【図１９−２】
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【図２０−１】
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【図２０−２】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５−１】
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【図２５−２】
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【図２５−３】
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【図２６−１】
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【図２６−２】
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【図２７】
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【図２８−１】
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【図２８−２】
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【図２８−３】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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