(57)【要約】【課題】  高速船の波浪中航走時における船首突込みを抑え、かつ、船首部に加わる波浪衝撃を和らげることができる高速船を提供する。【解決手段】  船首垂線部分の横断面形状において、水面Ｄ．Ｗ．Ｌ．より上の船首フレームラインをＳ字形状に形成すると共に、前記船首フレームラインのフレア角θが、水面部分では、０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有し、フレア角θが船幅の増加に伴って滑らかに増加し、該船首フレームライン上の船幅ｂを該横断面形状における最大船幅Ｂ１０で割った値Ｂｎが０．３〜０．６の範囲では、３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇの角度を有し、更なる船幅ｂの増加に伴い滑らかに減少し、最大船幅Ｂ１０部分では０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有して構成される。【選択図】  図１
2006248452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船首垂線部分の横断面形状において、水面より上の船首フレームラインをＳ字形状に形成すると共に、前記船首フレームラインのフレア角が、水面部分では、０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有し、フレア角が船幅の増加に伴って滑らかに増加し、該船首フレームライン上の船幅を該横断面形状における最大船幅で割った値が０．３〜０．６の範囲では、３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇの角度を有し、更なる船幅の増加に伴い滑らかに減少し、最大船幅部分では０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有することを特徴とする高速船。
【請求項２】
船首部を側方からみた水面上の船首プロファイルにおいて、該船首プロファイルが下に凸で、その最大突出量が、該船首プロファイルと水面との交点と、該船首プロファイルの最上部の点との間の距離の５％〜１５％になるように形成すると共に、該船首プロファイルの接線の水面に対する傾斜角が最も小さくなる点において、該傾斜角が１５ｄｅｇ〜３５ｄｅｇとなるように形成したことを特徴とする請求項１記載の高速船。
【請求項３】
船首部の水面下において、船首バルブを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の高速船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波浪中航走時における船首の波中への突込みを抑制できると共に、船首部に加わる波浪衝撃を緩和することができる高速船に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来船型の高速船の船首部分における形状は、図１の点線で示すように、船幅ｂが最大半幅Ｂ１０の半分程度の部分では、船首外板の傾斜が急になっていて、波浪中航走時において船首突込みが生じ易く、また、船幅ｂが広くなる部分では、船首外板の傾斜が緩やかになっており、波浪衝撃を受け易い。
【０００３】
この船首部分の形状を定量化するために、計画喫水線Ｄ．Ｗ．Ｌ．が船首フレームラインと交わる点を通る鉛直面（船首垂線Ｆ．Ｐ．）に於ける水面上の横断面形状の船首フレームラインを、図５に示すようなフレア角θの分布で表してみると、従来船型では、図５のＢ１，Ｂ２，Ｂ３に示すようになっている。なお、この図５では、横軸に、船体中央からの半幅ｂを船首フレームライン（ボディプラン）の最大半幅Ｂ10値で割った無次元幅Ｂｎ（＝ｂ／Ｂ10）を取り、縦軸に、船首フレームラインの半幅ｂ位置における外板接線の鉛直線に対する傾斜角であるフレア角θを取っている。
【０００４】
そして、この従来船型のうちＢ２，Ｂ３においては、船幅ｂが比較的小さい部分では船首外板の傾斜が急になっているため、フレア角θが比較的小さく、また、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３においては無次元幅Ｂｎが０．６以上の船幅ｂが広くなる部分では、船首外板の傾斜が緩やかになっているため、フレア角θは略３０ｄｅｇ以上の角度となっている。
【０００５】
この高速船の従来船型に対して、波浪中航走時に船首が波に突っ込むことを抑えるために、水面との傾斜角を小さく取って船首フレア角θを大きくすることが行われるが、この形状にすると、船首に加わる波浪衝撃が大きくなるという問題が生じる。
【０００６】
この波浪衝撃緩和のために、船体の略中央部から船首部の範囲内の所要部位の船底に、外方へ湾曲した所定形状の殻体の複数個からなるショックアブソーバーを取り付けて固定し、波浪がそのショックアブソーバーに衝突すると分散してはね返すように構成した波浪衝撃緩和装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
しかしながら、これらは船体に働く波浪衝撃をショックアブソーバーで吸収するものであるため、船体の局部的な構造に対する波浪衝撃は緩和されるが、船体全体に作用する波浪衝撃を緩和するものではないため、船体全体の運動や推進抵抗の改善にはつながらないという問題がある。
【０００８】
なお、航行時における波浪抵抗を適確に減少させるために、タンカーやバラ積み貨物船のような船体の長さに対する幅の比が比較的大きい肥大船を対象に、船体の吃水線よりも上部の船首部が、側面からみて、その下部から上部に向け傾斜状に張り出し前方に突出して形成され、且つ、前方に突出した船首部の横断面形状は下向きの楔形状であり、突出した船首部の傾斜状下面と吃水線との間の角度は１０°から５０°の範囲内であり、そして、船首部の下向きの楔形角度は３０°から１２０°の範囲内である船舶の船首形状が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
しかしながら、この船舶の船首形状は肥大船向けであり、波浪との相対速度や波浪中船体運動が大きく異なる高速船には適用できない。
【特許文献１】特開平０９−３９８８５号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、高速船の波浪中航走時における船首突込みを抑え、かつ、船首部に加わる波浪衝撃を和らげることができる高速船を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の高速船は、船首垂線部分の横断面形状において、水面より上の船首フレームラインをＳ字形状に形成すると共に、前記船首フレームラインのフレア角が、水面部分では、０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有し、フレア角が船幅の増加に伴って滑らかに増加し、該船首フレームライン上の船幅を該横断面形状における最大船幅で割った値が０．３〜０．６の範囲では、３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇの角度を有し、更なる船幅の増加に伴い滑らかに減少し、最大船幅部分では０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有して構成される。
【００１２】
つまり、このフレア角の分布曲線は、横軸に船幅を取り、縦軸にフレア角を取った時に、滑らかなドーム型形状（逆さＵ字形）となり、このドーム型形状の頂部が３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇで両端が０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇとなる。
【００１３】
更に、上記の高速船において、船首部を側方からみた水面上の船首プロファイルにおいて、該船首プロファイルが下に凸で、その最大突出量が、該船首プロファイルと水面との交点と、該船首プロファイルの最上部の点との間の距離の５％〜１５％になるように形成すると共に、該船首プロファイルの接線の水面に対する傾斜角が最も小さくなる点において、該傾斜角が１５ｄｅｇ〜３５ｄｅｇとなるように形成する。
【００１４】
また、上記の高速船で、船首部の水面下において、船首バルブを有するように構成すると、上下動揺（ヒーブ）や船首揺れ（ピッチ）に対する減衰を大きくすることができるので、船首突込みを更に小さくすることができる。
【００１５】
これらの船首形状は、特に、フルード数Ｆｎが０．３５〜１．５の高速船に対して効果を奏することができる。なお、このフルード数Ｆｎとは速度の無次元値であり、船速Ｖを重力加速度ｇと水線長ＬWLの積の平方根で割ったもの（Ｆｎ＝Ｖ／（ｇ×ＬWL）1/2 ）である。
【００１６】
また、単胴船のみならず、高速双胴船に対しても効果を奏することができる。この双胴船の場合には、半幅とはデミハル（片胴）について中心線からの半幅のことを言う。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の高速船によれば、船首フレームラインのフレア角を、計画喫水部分では０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇに形成することにより、小波高時の波きり改良と船首部への波浪衝撃を緩和し、また、最大船幅部分で０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇに形成することにより、大波高時の船首部への波浪衝撃を緩和すると共に、中間部分では３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇに形成することにより、大波高時の船首部の突込みを防止することができる。
【００１８】
従って、波浪中航走時において、船首部の波浪中への突込みを抑制できると共に、船首部に加わる波浪衝撃力を小さくすることができるので、高速船の耐航性能を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明に係る高速船の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１のボディラインの図面に示すように、この実施の形態の高速船１の船首垂線（Ｆ．Ｐ．）部分、即ち、Ｓ．Ｓ．（スケアステーション）１０の横断面形状は、計画吃水における水線面Ｄ．Ｗ．Ｌ．より上の船首フレームラインＡ１を水面の上部近傍が内側に凸で、それより上側が外側に凸のＳ字形状に形成される。
【００２１】
そして、図５に示すように、この船首フレームラインＡ１のフレア角θが、水線面Ｄ．Ｗ．Ｌ部分では、０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角を有して形成され、外板が鋭く立ち上がり、平水面での波きりを良くし、また、小波高における船首部への波浪衝撃を小さくするように形成される。
【００２２】
また、船幅ｂの増加に伴ってフレア角θを滑らかに増加し、船首フレームラインＡ１上の船幅ｂをこの横断面形状における最大船幅Ｂ１０で割った値である無次元幅Ｂｎ（＝ｂ／Ｂ１０）が０．３〜０．６の範囲では、３０ｄｅｇ〜５０ｄｅｇの角度となるように形成される。つまり、外板の立ち上がりを緩やかに形成して、予備浮力を増加させ大波高時の波浪中への船首部の突込み量が少なくなるようにする。
【００２３】
更に、船幅ｂの増加に伴いフレア角θを滑らかに減少し、最大船幅Ｂ１０部分では０ｄｅｇ〜２０ｄｅｇの傾斜角となるように形成され、大きな波に対して、船首部が受ける波浪衝撃が少なくなるようにする。
【００２４】
この構成の高速船によれば、波浪中航走時において、船首部の波浪中への突込みを抑制できると共に、船首部に加わる波浪衝撃を小さくすることができる。
【００２５】
そして、更に、図２及ぶ図３に示すように、上記の高速船において、船首部を側方からみた計画喫水Ｄ．Ｗ．Ｌ．より上の船首プロファイルＡ１，Ａ２において、船首プロファイルＡ１，Ａ２が下に凸で、その最大突出量ｈが、船首プロファイルＡ１，Ａ２と水面Ｄ．Ｗ．Ｌ．との交点Ｐ１と、船首プロファイルＡ１，Ａ２の最上部の点Ｐ２との間の距離Ｌｓの５％〜１５％になるように形成する。
【００２６】
それと共に、船首プロファイルＡ１，Ａ２の接線の水面Ｄ．Ｗ．Ｌ．に対する傾斜角αが最も小さくなる点において、この傾斜角αが１５ｄｅｇ〜３５ｄｅｇとなるように形成する。
【００２７】
図２は、基線（ベースライン）Ｂ．Ｌ．上で水面Ｄ．Ｗ．Ｌ．下の形状では、従来船型Ｂに対して、多少前方に突出しているが、船首水線Ｆ．Ｐ．より後方にあるバルブ無しの船型Ａ１を示し、図３は、基線Ｂ．Ｌ．上で水面Ｄ．Ｗ．Ｌ．下に水面下の断面形状が球根状となっている形状を持つ、即ち、船首バルブ２０を有する船型Ａ２を示す。この船首バルブ２０を設けることにより、上下動揺（ヒーブ）や船首揺れ（ピッチ）に対する減衰を大きくすることができるので、船首突込みを更に小さくすることができる。
【００２８】
そして、図４に示すように、本船型では、船首プロファイルＡ１，Ａ２が下に凸となる部分のＸ−Ｘ断面の形状Ａ１，Ａ２は、従来船型の形状Ｂに比べて、大きくなり船首突込みが抑制されると共に、フレア角θが小さくなるので、船首部に対する波浪衝撃を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る実施の形態の高速船のボディプランを示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の船首バルブを備えていない高速船の船首プロファイルを示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の船首バルブを備えた高速船の船首プロファイルを示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の高速船の船首側の横断面を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態の高速船と従来技術の高速船の船首垂線部分におけるフレア角の分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１  船首バルブを備えない高速船の船首形状
Ａ２  船首バルブを備えた高速船の船首形状
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  従来技術の船首形状
２０  船首バルブ
【図１】
2006248452.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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