(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航行時に水面より上にある水上船体及び水面より下にある水中船体、並びに前記水上船体と前記水中船体とを上下に連結する１又は複数の支柱を具備する船本体を有し、前記水中船体が、
前記水中船体の前面から水を吸い込むべく開口する水吸入口と、
前記水吸入口より吸い込まれた水を後方へ送出するプロペラと、
前記プロペラから送出された水を後方へ向かって噴射するべく前記水中船体の両側面にそれぞれ開口した一対の水噴射口と、
前記プロペラの背後から前記一対の水噴射口の各々へと左右２本延びる送水通路と、
前記水中船体の両側面から張り出し前後方向に延びる形状の一対の翼とを有し、
前記水中船体の側面において前記水噴射口が前記翼の下方に設けられることを特徴とする
半潜水式水中翼船。
【請求項２】
前記水吸入口がその開口から後方へ向かって断面が次第に小さくなるべく形成されることを特徴とする請求項１に記載の半潜水式水中翼船。
【請求項３】
前記翼の後端部に取り付けた回動可能なフラップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半潜水式水中翼船。
【請求項４】
前記翼が、前後方向に配置された主翼と補助翼からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半潜水式水中翼船。
【請求項５】
前記翼が略平板状に形成され、その上下面を流線型としかつその前端部をナイフ状エッジとすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半潜水式水中翼船。
【請求項６】
前記支柱が略平板状に形成され、その側面を流線型としかつその前後端部をナイフ状エッジとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半潜水式水中翼船。
【請求項７】
前記支柱が上下方向の長さを調節可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半潜水式水中翼船。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半潜水式の水中翼船に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水中翼船は、水上船体を水面より上に持ち上げて水上を滑走することにより水の抵抗を小さくし、高速で航行することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、航行時の造波抵抗を格段に低減可能な新規推進方式による水中翼船を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく本発明の半潜水式水中翼船は、次の構成を有する。
【０００５】
（１）本発明による半潜水式水中翼船の第１の実施形態は、航行時に水面より上にある水上船体及び水面より下にある水中船体、並びに前記水上船体と前記水中船体とを上下に連結する１又は複数の支柱を具備する船本体を有する。そして、前記水中船体が、前記水中船体の前面から水を吸い込むべく開口する水吸入口と、前記水吸入口より吸い込まれた水を後方へ送出するプロペラと、前記プロペラから送出された水を後方へ向かって噴射するべく前記水中船体の両側面にそれぞれ開口した一対の水噴射口と、前記プロペラの背後から前記一対の水噴射口の各々へと左右２本延びる送水通路と、前記水中船体の両側面から張り出し前後方向に延びる形状の一対の翼とを有し、前記水中船体の側面において前記水噴射口が前記翼の下方に設けられる。
【０００８】
（２）上記（１）のいずれかの形態において、前記水吸入口がその開口から後方へ向かって断面が次第に小さくなるべく形成されることが好適である。
【０００９】
（３）上記（１）又は（２）の形態において、前記翼の後端部に取り付けた回動可能なフラップを有することが好適である。
【００１０】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの形態において、前記翼が、前後方向に配置された主翼と補助翼からなることが好適である。
【００１１】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの形態において、前記翼が略平板状に形成され、その上下面を流線型としかつその前端部をナイフ状エッジとすることが好適である。
【００１２】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかの形態において、前記支柱が略平板状に形成され、その側面を流線型としかつその前後端部をナイフ状エッジとすることが好適である。
【００１３】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかの形態において、前記支柱が上下方向の長さを調節可能であることが好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明による水中翼船の第１の実施形態を示す概略的側面図である。水中翼船１０の船本体は、航行時に水面より上に浮上する水上船体２０及び水面より下に沈む水中船体４０、並びに水上船体２０と水中船体４０とを上下に連結する支柱３０を有する。水上船体２０には操縦室や客室等が設けられる一方、水中船体４０は推進動力を発生する構造を具備する。本発明の水中翼船１０は、水上船体２０と水中船体４０とが分離され、航行時には水中船体４０が水面下にあるすなわち潜水する点から「半潜水式」と称している。
【００１６】
水中船体４０の両側面には、略平板状に形成された一対の主翼４２と、一対の補助翼４３が張り出して設けられる。補助翼４３は、通常、主翼４２より小さく主翼４２の後方に設けられる。水の抵抗を低減するために、主翼４２及び補助翼４３の上下面は流線型とし、かつ前端部はナイフ状エッジとすることが好ましい。また、これらはバランス調整の役割を果たし、水中翼船１０を安定化させる。水中船体４０の底部後尾には舵４５が設けられ、水中翼船１０の方向を制御する。尚、上記の説明からも理解できるところであるが、主翼と補助翼を同大とすることや、補助翼を主翼よりも上部若しくは下部に設置することも適宜可能である。
【００１７】
分離された水上船体２０と水中船体４０とを連結する支柱３０の上下方向の長さを調節することにより、水上船体２０と水中船体４０の間隔を調整可能としてもよい。なぜならば、水深状態によりこの支柱３０を上下に調節することが安定且つ安全航行になるからである。
【００１８】
さらに水中船体４０の両側面には、船体内部を貫通する送水通路５２の出口である一対の水噴射口５３が設けられている。これらの水噴射口５３は、水中翼船１０の推進力を担う高圧水を噴射するべく船体後方に向かって開口する。水噴射口５３は、上記主翼４２の下方に設けられることが好適である。高圧水噴射により主翼４２に対して浮力を与えるためである。
【００１９】
図２は、主翼４２の概略的側面図である。図２（Ａ）は好適例であり、主翼４２は、上下面が流線型に形成されかつその全体が水平軸４９を中心として回動可能である。主翼４２を回動させて水平線に対する角度を変化させることにより航行時の安定性確保、浮力調整及び速度調整を行うことができる。図２（Ｂ）は、主翼４２の他の実施例であり、主翼４２の後端部にフラップ４２ａが取り付けられている。フラップ４２ａは主翼４２への取り付け部を軸として回動可能である。この回動により図２（Ａ）の例と同様の作用を奏する。フラップ４２ａの上下面は、通常位置においてはそれぞれ主翼４２の流線型上下面と連続的な流線型となるように形成し、かつ後端部はナイフ状エッジとすることが好ましい。水の抵抗を低減するためである。図２（Ａ）の主翼４２及び図２（Ｂ）のフラップ４２ａの動作は、手動制御及び／又は自動制御可能である。また、これらの制御は、操舵室（操縦室）から行うことが可能である。尚、補助翼４３についても、主翼４２と同様の構造としてもよい。
【００２０】
図３は、図１のＡ−Ａ断面を示す概略図である。水中船体４０を水上船体と連結する支柱３０は、図示の例では前後左右４本設けられている。他の例としては、前後２本の支柱を設ける場合、中央に１本の支柱を設ける場合等が可能である。各支柱３０は全体が略平板状に形成され、その側面を流線型としかつ前後端部をナイフ状エッジとした形状が好ましい。航行時に波を切ることにより造波抵抗を少なくするためである。
【００２１】
図３には、水中船体４０の両側面の主翼４２及びフラップ４２ａ並びに補助翼４３及びフラップ４３ａの平面形状が示されているが、これらは一例である。
従って、例えば、フラップ４２ａ、４３ａの部分のみを徐々に水中船体４０から離れた状態で設置することも可能である。もちろん図２（Ａ）に示したフラップ４２ａ、４３ａを設けない好適例の如く、主翼４２及び補助翼４３をそれぞれ全体として回動可能としてもよい。
【００２２】
図４は、図１の水中翼船１０の前面図である。水中船体４０の先端部に前方に開口して設けられる水吸入口５１は、開口から後方へ向かって延びており、その断面が次第に小さくなるよう側面を傾斜させテーパ状に形成されている（斜線部分）。さらに、水吸入口５１の後部にはプロペラ５４が固定されている。プロペラ５４は、水吸入口５１から吸入した水を後方へ送出する。水吸入口５１の形状がテーパ状であることにより開口から吸い込まれた水は水吸入口５１内で後方へ進むにつれて圧縮される。圧縮された水は、高圧状態でプロペラ５４によりさらに後方へと送出される。これにより噴射力すなわち推進力が高まる。
【００２３】
尚、図４に示す通り、水中船体４０の両側面に張り出す主翼４２は、それぞれの側端が水上船体２０の側面より突出しない長さに設定されている。水中翼船１０が着岸したとき主翼４２が岸壁に衝突しないためである。もちろん補助翼４３についても同様である。
【００２４】
図５は、図１の水中翼船１０の底面図すなわち水中船体４０の底面図である。図中の太矢印は、水吸入口５１に吸い込まれる水の方向と、水噴射口５３から噴射される水の方向をそれぞれ示している。プロペラ５４は、適宜の動力源５５により回転駆動される。プロペラの回転数を制御することにより水の噴射力すなわち推進力を調節できる。動力源５５としては、蒸気タービン、ガスタービン等の大きな動力が得られるエンジンが好適である。尚、図５ではプロペラ５４及びタービン５５を明示するために実線で描いているが、実際には水中船体４０の内部に設置されている（以下の図において同じ）。プロペラ４の背後から後方へ送水通路５２が延びており、プロペラにより送出された高圧水は送水通路５２を通り後方へと送られる。図示の例では、水中船体４０の両側面からそれぞれ高圧水噴射を行うため、送水通路５２が左右２本に分岐している。
【００２５】
図６は、本発明の水中翼船における水中船体４０の別の実施例を示す図であり、図５と同様の底面図である。本例では、水吸入口５１の側面がテーパ状ではなく、同一断面のまま後方へ延びている。
【００２６】
また、図６は、主翼４２及び補助翼４３の平面形状についての別の実施例も示している。主翼４２及び補助翼４３として多様な形状が可能である。主翼４２の形状によっては、補助翼４３はなくともよい。例えば、主翼４２が前後方向に相当の長さをもって延びる形状とすれば補助翼は不要となる。
【００２７】
図７は、本発明の水中翼船における水中船体４０のさらに別の実施例を示す図であり、図５と同様の底面図である。本例では、送水通路５２が一本のみであり、プロペラ５４の後方へ向かって直線上に延び、水中船体４０の後面に開口する水噴射口５３を具備する。図５及び図６に示した分岐式の送水通路５２に比べて構造が簡単であり、大きな推進力を必要としない小型船に適用される。
【００２８】
さらに、図７を参照して本発明の別の実施形態を説明する。小型船においては、図１のように水中船体４０と水上船体２０を分離させた構造とせず、１つの船体としてもよい。この場合、かかる船体の底面図は、図７と同様に表される。すなわち、船体下半部の前面に水吸入口５１を、船体下半部の後面に水噴射口５３を設け、水吸入口から吸い込んだ水をプロペラ５４により後方へ送出し、送水通路５２を通して後面の水噴射口５３から噴射することとなる。また船体下半部の両側面に主翼等を張り出させる。尚、船体上半部には操縦室や客室が設けられることになる。
【００２９】
図５〜図７に示した水中船体４０には、主翼４２及び補助翼４３にそれぞれフラップ４２ａ、４３ａが示されているが、もちろん図２（Ａ）で示したフラップ４２ａ、４３ａを設けない好適例の如く、主翼４２及び補助翼４３をそれぞれ全体として回動可能としてもよい。
【００３０】
以上示した本発明の実施例では、造波抵抗が通常船舶の約１／１０に低減され、平均時速４０ｋｍ／ｈ、最高時速１００ｋｍ／ｈ（通常船舶で約２０ｋｍ／ｈ）が実現可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明による半潜水式の水中翼船の好適形態では、支柱で連結された水上船体と水中船体とを具備し、水中船体の前面の水吸入口から水を吸い込み、水中船体の両側面若しくは後面から高圧水噴射を行うことにより航行する。航行時には、水上船体と水中船体を連結する支柱が波の抵抗を受けるが、支柱はナイフ状エッジと流線型側面を具備するので造波抵抗が低減される。また、水中船体側面に設けた主翼等によっても水の抵抗を低減すると共に全体の安定性を確保する。
【００３２】
水上船体と水中船体を分離することにより、水上船体の揺れを低減する。また、タービン等の推進動力は水中船体に設けられるが、支柱により分離されているため水上船体へは騒音が伝達し難い。従って、水上船体における快適な環境が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による水中翼船の実施形態を示す概略的側面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、各々、図１の水中翼船の主翼の実施例の概略的側面図である。
【図３】図１の水中翼船のＡ−Ａ断面を示す概略図である。
【図４】図１の水中翼船の前面図である。
【図５】図１の水中翼船の底面図すなわち水中船体の底面図である。
【図６】本発明の水中翼船における水中船体の別の実施例を示す図であり、図５と同様の底面図である。
【図７】本発明の水中翼船における水中船体のさらに別の実施例を示す図であり、図５と同様の底面図である。
【符号の説明】
１０  水中翼船
２０  水上船体
３０  支柱
４０  水中船体
４２  主翼
４２ａ  フラップ
４３  補助翼
４９  主翼軸
５１  水吸入口
５２  送水通路
５３  水噴射口
５４  プロペラ
５５  動力源
【図１】
0003551415.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003551415.tif 000005
【図５】
0003551415.tif 000006
【図６】
0003551415.tif 000007
【図７】
0003551415.tif 000008