(57)【要約】【課題】波の影響を受けにくく、高速で水上を航走することができる、新規な高速船を提供する。【解決手段】水上滑走翼船（２）が、船体（４）と、船体の推進手段（６）と、船体の底面に取り付けられ船首（ＳＳ）と船尾（ＳＢ）の間を延びる船体（４）の上方から見て船尾（ＳＢ）側が拡がった縦長三角形状の滑走翼（８）を備え、滑走翼（８）が、船首（ＳＳ）側部分に航走方向に対し上反した翼面（ＦＦ）を有する上反翼面部（１０）、および上反翼面部（１０）につながる船尾（ＳＢ）側部分に船体（４）の正面から見て上方に凸の弧状の翼面（ＲＦ）を有する弧状翼面部（１２）を備え、この滑走翼（８）を１個または平行に複数個備える。【選択図】図１
2008024159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体と、
船体の推進手段と、
船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側が拡がった縦長三角形状の滑走翼とを備え、
上記滑走翼が、
船首側先端部分に航走方向に対し上反した翼面を有する上反翼面部、およびこの上反翼面部につながる船尾側部分に船体の正面から見て上方に凸の弧状の翼面を有する弧状翼面部を備え、
この滑走翼を１個または平行に複数個備えている、
ことを特徴とする水上滑走翼船。
【請求項２】
弧状の翼面が、
同一半径の円弧によって形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の水上滑走翼船。
【請求項３】
円弧の半径の中心が、
船体に対し船首と船尾の間を実質上平行に延びる軸線上に配設されている、
ことを特徴とする請求項２記載の水上滑走翼船。
【請求項４】
弧状の翼面が、
船体の正面から見て鉛直線を中心に左右対称に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の水上滑走翼船。
【請求項５】
船首と船尾の間を弧状の翼面および上反した翼面から上記鉛直線上を下方に延びる垂直翼を備え、
この垂直翼の下縁が、船体に対して実質上平行に滑走翼の外縁よりも下方に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項４記載の水上滑走翼船。
【請求項６】
三角形の滑走翼の船尾側の両側縁部に上方に向けて延びる補助翼を備えている、
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の水上滑走翼船。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上を高速で航走することができる水上滑走翼船に関する。
【背景技術】
【０００２】
水上を航走する高速船の代表例として、水中翼船、エアクッション船などがある。水中翼船（例えば、特許文献１参照）は、船底の下に航走方向に対し横長の航空機のような翼を前後に設け、航走時には水中の翼による浮力によって船体を水面上に持ち上げるもので、翼の半分が水中に入っている半没翼型および完全に水中に沈んでいる全没翼型の２種類がある。エアクッション船（例えば、特許文献２参照）は、船体の下部に空間を設け、この空間に空気を吹き込んで船体を水面から浮上させ航走するものである。
【特許文献１】特開２００１−３４７９８９号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したとおりの形態の従来の高速船には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【０００４】
すなわち、半没翼型の水中翼船は、水面上に出ている部分の翼が波の影響を受けやすく、また全没翼型の水中翼船は、コンピュータによる水中翼の複雑な制御が必要であり、いずれも波が高いと就航が難しく、高速の航走には限界がある。エアクッション船は、波の荒い水面は航行できないので、就航が内海・河川・湖沼などに制限される。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、波の影響を受けにくく、高速で水上を航走することができる、新規な高速船を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、水面を高速で滑走する例えば水上スキーのような滑走現象に着目し、鋭意検討、実験を重ねた結果、航走時に船体に正対し加わる水のエネルギーを有効に利用する滑走翼を備えることにより、船体を持ち上げ、波の影響を受けにくくし、水上を高速で航走できる、水上滑走翼船を開発した。
【０００７】
すなわち、本発明によれば上記技術的課題を解決する水上滑走翼船として、船体と、船体の推進手段と、船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側が拡がった縦長三角形状の滑走翼とを備え、上記滑走翼が、船首側部分に航走方向に対し上反した翼面を有する上反翼面部、およびこの上反翼面部につながる船尾側部分に船体の正面から見て上方に凸の弧状の翼面を有する弧状翼面部を備え、この滑走翼を１個または平行に複数個備えている、ことを特徴とする水上滑走翼船が提供される。
【０００８】
好適には、弧状の翼面は、同一半径の円弧によって形成されている。また、円弧の半径の中心は、船体に対し船首と船尾の間を実質上平行に延びる軸線上に配設されている。そして、弧状の翼面は、船体の正面から見て鉛直線を中心に左右対称に形成されている。
【０００９】
また、船首と船尾の間を弧状の翼面および上反した翼面から上記鉛直線上を下方に延びる垂直翼を備え、この垂直翼の下縁は、船体に対して実質上平行に滑走翼の外縁よりも下方に位置付けられている。さらに、三角形の滑走翼の船尾側の両側縁部に上方に向けて延びる補助翼を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に従って構成された水上滑走翼船は、船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側の拡がった縦長三角形状の滑走翼を備え、滑走翼は、船首側部分に上反翼面部を、そして上反翼面部につながる船尾側部分に上方に凸の弧状翼面部を備えている。
【００１１】
この滑走翼によれば、航走時には、船首の上反翼面部が正対する水のエネルギーによって押し上げられ船体を押し上げ、上反翼面部に続く船尾に向って三角形状に広がる上方に凸の弧状翼面部が順次に取り込まれる水の正対エネルギーによって押し上げられ船体を押し上げ、船体を水面から離し、高速での航走を可能にする。したがって、波の影響を受けにくく、水上を高速で航走することができる、新規な高速船を提供することができる。
【００１２】
この高速船は、滑走翼を１個備えることによりいわゆる単胴船が、複数個たとえば２個平行に備えることにより双胴船が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に従って構成された水上滑走翼船について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１４】
図１を参照して説明する。全体を番号２で示す水上滑走翼船は、船体４と、船尾ＳＢに取り付けられた船体４の推進手段６と、船体４の底面に取り付けられ船首ＳＳと船尾ＳＢの間を延びる、船体４の上方から見て（図１（ｂ））船尾ＳＢ側が拡がった縦長三角形状の滑走翼８を平行に２個備え、いわゆる双胴型船を形成している。
【００１５】
三角形状の滑走翼８は、船首ＳＳから船尾ＳＢにかけて、頂角の部分を丸めた二等辺三角形の板状に形成され、一対の滑走翼８，８はそれぞれ船体４の船底に、船首ＳＳと船尾ＳＢの間に延びる、それぞれの端部をナイフエッジ状に形成した流線型断面の支柱１４、１４によって取り付けられている。
【００１６】
滑走翼８は、船首ＳＳ側部分に矢印ＫＳで示す航走方向に対し上反した翼面ＦＦを有する上反翼面部１０、およびこの上反翼面部１０につながる船尾ＳＢ側部分に船体４の正面から見て（図１（ｃ））上方に凸の弧状の翼面ＲＦを有する弧状翼面部１２を備えている。
【００１７】
滑走翼８の、船首ＳＳと船尾ＳＢの間の、上反翼面部１０の翼面ＦＦおよび弧状翼面部１２の翼面ＲＦの部分には、船体４の正面から見て（図１（ｃ））、支柱１４のナイフエッジの延長上を下方に延びる垂直翼１６を備えている。
【００１８】
図１とともに図２を参照して、上反翼面部１０について説明する。上反翼面部１０は、垂直翼１６および支柱１４の両側に、翼面ＦＦを形成する平板を弧状に曲げて上方に向け、後方に続く弧状翼面部１２よりも上方に反るように位置付けられている。
【００１９】
図１とともに図３を参照して、弧状翼面部１２について説明する。弧状の翼面ＲＦは、同一の半径Ｒの円弧によって形成されている。半径Ｒの中心は、船体４に対し船首ＳＳと船尾ＳＢの間を実質上平行に延びる軸線Ｘ上に配設されている。弧状の翼面ＲＦは、船体４の正面から見て（図３（ｂ）、（ｃ））鉛直線Ｚを中心に左右対称に形成されている。
【００２０】
したがって、縦長三角形状の滑走翼８の弧状翼面部１２の弧状の翼面ＲＦの円弧長さは、船尾ＳＢになるにしたがって長くなり、三角形の斜辺である弧状翼面部１２の縁部は船尾ＳＢになるにしたがって下方に位置付けられる。すなわち縁部の下方への高さは、船首ＳＳ側のＣ−Ｃ断面のＨ２に対し、船尾ＳＢ側のＤ−Ｄ断面のＨ１の方が大きくなる。
【００２１】
支柱１４のナイフエッジおよび垂直翼１６は、上記の鉛直線Ｚ上に位置付けられている。
【００２２】
弧状翼面部１２の、二等辺三角形の縁部には、図３（ｄ）に示すように、弧状の翼面ＲＦから外側に滑らかにつながる、鉛直線Ｚに直交する方向に延びた平坦な縁翼部１８を備えている。
【００２３】
前述の垂直翼１６は、下縁が、船体４に対して実質上平行に、そして滑走翼１２の縁翼部１８よりも下方になるように位置付けられている。
【００２４】
なお、推進手段６は、船体４を航走させる周知の、スクリュー、ジェット噴流、あるいはファンなどの適宜の手段でよい。したがって詳細な説明は省略する。
【００２５】
図４を参照して説明する。図４に示す水上滑走翼船２０は、滑走翼を１個備えた、いわゆる単胴型の水上滑走翼船である。この単胴型の水上滑走翼船２０は、その滑走翼２２以外の部分は前述の一対の滑走翼８，８を備えた双胴型の水上翼船２と実質上同じである。滑走翼２２は、縦長三角形状の船尾ＳＢ側の両側縁部に、船体２４の左右方向の安定性を向上させるための、上方に向けて延びた補助翼２６、２６を備えている以外は、水上滑走翼船２の滑走翼８と実質上同一である。
【００２６】
図１とともに図５、主として図５を参照して、上述したとおりの滑走翼８を備える水上滑走翼船２の作用効果について説明する。なお、滑走翼２２を備える水上滑走翼船２０の作用効果も基本的に同じであるので、特に断りのない限り説明は省略する。
【００２７】
縦長三角形状の滑走翼８の、船首ＳＳ部分に備えた上反した翼面ＦＦを有する上反翼面部１０は、水、波の上に乗りやすく、また船体４の推進手段６の推進エネルギーに抵抗として正対する水のエネルギーによって上方に持ち上げられる。上反翼面部１０につながる船尾ＳＢ側部分に備えた上方に凸の弧状の翼面ＲＦを有する弧状翼面部１２は、船尾ＳＢ側になるにしたがって広がる円弧状の翼面によって、正対する水のエネルギーを確実に、また両側の縁部から順次に抱え込むことにより、上方に持ち上げられる。船首ＳＳ部分の上反翼面部１０は、上反角を有しているが、滑走翼８としては比較的面積は小さいので、波による影響は少ない。
【００２８】
したがって、滑走翼８を有した水上滑走翼船２を推進手段６によって航走させると、静止状態の時の船体４および支柱１４の排水浮力による半没状態の船体４は、速度が増すにつれ船首ＳＳの上反翼部１０およびそれに続く船尾ＳＢ側の弧状翼面部１２が、水の正対するエネルギーによって持ち上げられ、滑走翼１２と支柱１４によって支持した船体４は、水面の上に持ち上げられ、船体４の水に対する抵抗は小さくなる。そして、船体４のスピードが高速になるほど、持ち上げる力は大きくなり、支柱１４上の船体４は水面の上方にさらに持ち上げられ、水面の波の高いときにおいても容易に水面を高速で航走することができる。
【００２９】
以上詳述したとおり、水上滑走翼船２は、船体４の上方から見て船尾ＳＢ側の拡がった縦長三角形状の滑走翼８を備え、滑走翼８は、船首ＳＳ側部分に上反翼面部１０を、船尾ＳＢ側部分に上方に凸の弧状翼面部１２を備えているので、航走時には、上反翼面部１０が水のエネルギーによって、また三角形状に広がる弧状翼面部１２が順次に取り込まれる水のエネルギーによって、それぞれ押し上げられ船体４を押し上げる。したがって、船体４を水面から離し、波の影響を少なくし、高速での航走を可能にする、新規な高速船が提供される。
【００３０】
滑走翼８は船の航走方向に縦長の形状になっているので、高速になるほど船体４の安定がよくなる。また、従来の水中翼船のような複雑な船体制御装置の必要がない。さらに、滑走翼８の船体４への取付構造が簡単であるので、三角形状の滑走翼８は小型船から大型船まで容易に取り付けることができる。
【００３１】
さらに、滑走翼８は水上を滑走するので、航行する際には、水深の影響を受けにくい
【００３２】
滑走翼８の弧状の翼面ＲＦは、同一の半径Ｒの円弧によって形成され、また円弧の半径Ｒの中心は、船体４に対し船首ＳＳと船尾ＳＢの間を実質上平行に延びる軸線Ｘ上に配設されている。したがって、簡単な断面構造であるので滑走翼８の製造は容易である。
【００３３】
滑走翼８の弧状の翼面ＲＦは、船体４の正面から見て鉛直線Ｚを中心に左右対称に形成されている。したがって、船体４の左右のバランスを安定したものにすることができる。
【００３４】
さらに、船首ＳＳと船尾ＳＢの間を翼面ＲＦおよび翼面ＦＦから鉛直線Ｚ上を下方に延びる垂直翼１６を備え、その下縁は、船体４に対して実質上平行に滑走翼８の縁部よりも下方に位置付けられている。したがって、垂直翼１６は船体４の左右バランスを安定させるとともに、水深が浅いような場合には、水底に滑走翼８よりも先に接触し滑走翼８の損傷を防止することができる。
【００３５】
また、三角形の滑走翼２２の船尾ＳＢ側の両側縁部に上方に向けて延びる補助翼２６を備えることにより、特に単胴型船２０の場合には、水上滑走状態において船体２４が空中に持ち上げられると左右のバランスが崩れ易いので、補助翼２６の復元力によってバランスを改善することができる。
【００３６】
以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００３７】
例えば、本発明の実施例においては、滑走翼８の弧状の翼面ＲＦは、船体４に対し船首ＳＳと船尾ＳＢの間を実質上平行に延びる軸線Ｘ上の同一半径Ｒの円弧によって形成されているが、船体４の大きさ、設計速度などによって、軸線Ｘの船首ＳＳ側を上方に上げ船尾ＳＢ側を下方に傾斜させる、あるいは半径Ｒの大きさを船首ＳＳ側と船尾ＳＢ側の間で変えるなど、修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に従って構成された双胴形の水上滑走翼船の、（ａ）側面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ矢印方向に見た平面図、（ｃ）（ａ）のＢ−Ｂ矢印方向に見た正面図。
【図２】図１の滑走翼の上反翼面部の拡大斜視図。
【図３】図１の滑走翼の部分を中心に示した、（ａ）側面図、（ｂ）（ａ）のＣ−Ｃ矢印方向に正面から見た断面図、（ｃ）（ａ）のＤ−Ｄ矢印方向に正面から見た断面図、（ｄ）縁部の拡大斜視図。
【図４】本発明に従って構成された単胴形の水上滑走翼船の、（ａ）側面図、（ｂ）（ａ）のＥ−Ｅ矢印方向に見た平面図、（ｃ）（ａ）のＦ−Ｆ矢印方向に見た正面図。
【図５】本発明に従って構成された水上滑走翼船の作用説明図で、（ａ）滑走翼の部分の側面図、（ｂ）（ａ）のＧ−Ｇ矢印方向に見た平面図、（ｃ）（ａ）のＨ−Ｈ矢印方向に見た正面図。
【符号の説明】
【００３９】
２：水上滑走翼船
４：船体
６：推進手段
８：滑走翼
１０：上反翼面部
１２：弧状翼面部
１６：垂直翼
２０：水上滑走翼船
２２：滑走翼
２６：補助翼
ＳＳ：船首
ＳＢ：船尾
ＦＦ：上反した翼面
ＲＦ：弧状の翼面
Ｒ：円弧の半径
Ｘ：軸線
Ｚ：垂直線
【図１】
2008024159.tif 000003
【図２】
2008024159.tif 000004
【図３】
2008024159.tif 000005
【図４】
2008024159.tif 000006
【図５】
2008024159.tif 000007