(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中翼を取り付けた波浪推進船において、
船型の前端或いは後端の膨らみを絞り、前端或いは後端の形状を、船体の縦軸Ｘに対する船体水線面積分布Ｓ（ｘ）の一般式（１）、
【数１】
0004831384.tif 000010
（一般式（１）において、Ｌは船長、Ｂは船幅）において、ｎ＝２とした場合の形状とするか、またはその形状よりも絞った形状とし、かつ前記水中翼を船型前端より前方に設けることを特徴とする波浪推進船型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波浪推進船、さらに詳細には水中翼を取り付けた波浪推進船に関する。なお、水中翼は波浪中のピッチング運動を減少させ、その結果波浪中の抵抗増加を低減させ、翼による推力を発生させるために用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の通常の水中翼を取り付けた波浪推進船においては、船体の形状の前或いは後端の膨らみは大きく膨らんでいる。例えば図１、２において船体１の前後端２，３の膨らみは曲線ａ３，ａ４，ａ５で示すように大きく膨らんでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため船体形状が、波浪推進船型にふさわしくなく、水中翼４で発生する推進力は小さいばかりでなく、波浪中での推進効率が悪かった。
本発明は、種々研究の結果、その船型の前或いは後端の膨らみを大きく絞ってｎ≦２にすると、水中翼４で発生する推進力は大きくなり、効率が良くなり、また、３次元波無し船型を波浪推進船型として応用できることを発見し、本発明を完成したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水中翼を取り付けた波浪推進船において、その船型の前或いは後端の膨らみを大きく絞る。その結果、ピッチ運動の減衰力を従来の船型より小さくした形状で、その形状の船体の縦軸Ｘに対する船体水線面積分布Ｓ（ｘ）は、表示の単純化のために、船長をＬ、船幅をＢとすると、一般式（１）、
【０００５】
【数２】
0004831384.tif 000002
と考えると、ｎ＝２とした場合の形状とするか、またはその形状よりも絞った形状とし、かつ前記水中翼を船型前端より前方に設けることを特徴とする波浪推進船型である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面につき本発明の実施の形態を説明する。図１（イ）は、本発明を適用する船体１の側面図、（ロ）は、その平面図、（ハ）は、その斜め下方向より見た斜視図、図２は、本発明の船体１の前部の水線面における平面形状の半分を従来のものと比較して示すグラフである。図１示のように、一般の船体１の前後端２，３は膨らんでいる。その膨らみはその形状の船体の縦軸Ｘに対する船体水線面積分布Ｓ（ｘ）は、船長をＬ、船幅をＢとすると、一般式（１）、
【０００７】
【数３】
0004831384.tif 000003
のように与えられるが、ｎ＝２のときは図２示の曲線ａ２のよう船首尾部での水線面積が小さく、本発明では曲線ａ１に示すようにｎ＞２にした場合より大きく絞った形状にする。このとき横断面積曲線も船体の前後端でシャープに尖った形状となるが、本発明は必ずしも（１）式に限定されるものではない。なお、図２において曲線ａ３，ａ４，ａ５は従来のもので、夫々ｎ＝４，６，８の場合で大きく膨らんでいる。図１５は本発明の船体１の前方より見た正面の形状を等高線で示す正面図である。
【０００８】
本発明の最適船型の例を垂直軸Ｚ、船長Ｌ、船幅Ｂ、深さＨとすると、船体の縦軸Ｘに対する横幅ｙは（２）式、断面積Ａ（ｘ）は（３）式、また、総排水量Ｖは（４）式で与えられる。
【０００９】
【数４】
0004831384.tif 000004
【００１０】
【数５】
0004831384.tif 000005
【００１１】
【数６】
0004831384.tif 000006
【００１２】
これに対し通常の船型の場合、ｎ＞２で、上記（２）、（３）、（４）式は（５）、（６）、（７）式となる。
【００１３】
【数７】
0004831384.tif 000007
【００１４】
【数８】
0004831384.tif 000008
【００１５】
【数９】
0004831384.tif 000009
【００１６】
図３乃至図１４は、各種の実験結果を示すもので、太い線は本発明による水中翼を取り付けた波浪推進船、細い線は水中翼のない波浪推進船の各種の速度（フルード数 Fn＝0.05; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.3）に対するデータを示す曲線で、小さい丸の曲線は遅い速度、大きい丸の曲線は速い波に向かう前進速度の場合である。
【００１７】
図３は、本発明における波長λ、船長ＬＰＰ比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と入力波に対する船の上下揺れ（heave）との同調率（縦軸）との関係を示すグラフである。図４は、本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）とピッチ振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。本発明では、特にλ／ＬＰＰ＝１の部分で比較考察して、上下揺れの同調率、ピッチ振幅は大きくなり、ピッチングにおける減衰成分が小さくなると共に、水中翼４で発生する推進力は大きくなり、効率が良くなることを示し、その効果は顕著である。
【００１８】
これに対し、図５は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と同調率（縦軸）との関係を示すグラフ、図６は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）とピッチ振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。従来のものでは特にλ／ＬＰＰ＝１の部分で比較考察して、入力波に対する船の上下揺れ（heave）との同調率、ピッチ振幅は共に小さく、水中翼４で発生する推進力は小さく、効率が悪い。
【００１９】
図７は、本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフ、図８は、本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船のピッチ位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。本発明では運動位相差、ピッチ位相差が大きい。
【００２０】
これに対し、図９は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフ、図１０は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船のピッチ位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。従来のものでは運動位相差、ピッチ位相差が劣る。
図１１は、本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフ、図１２は、本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波浪中の船の抵抗増加と推力（縦軸）との関係を示すグラフである。本発明では特にλ／ＬＰＰ＝１〜２の部分で比較考察して、翼ピッチ運動位相差、波と船の推力は大きい。
【００２１】
これに対し、図１３は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフ、図１４は、従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波浪中の船の抵抗増加と船の推力（縦軸）との関係を示すグラフである。従来のものでは翼ピッチ運動位相差、波浪中の船の抵抗増加と船の推力が劣る。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、その船型の前或いは後端の膨らみを大きく絞って、（１）式においてｎ＞２にした場合より大きく絞っているので、水中翼４で発生する推進力の発生は大きくなり、効率が良くなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は、本発明を適用する船体１の側面図、（ロ）は、その平面図、（ハ）は、その斜め下方向より見た斜視図である。
【図２】本発明の船体１の前部の平面形状の半分を、従来のものと比較して示すグラフである。
【図３】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と同調率（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図４】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）とピッチ振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図５】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と同調率（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図６】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）とピッチ振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図８】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船のピッチ位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図９】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１０】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船のピッチ位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明における波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波浪中の船の抵抗増加と推力（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１３】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波と船の翼ピッチ運動位相差（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１４】従来の船体１（ｎ＝８）の波長船長比（λ／ＬＰＰ）（横軸）と波浪中の船の抵抗増加と推力（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の船体１の前方より見た正面の形状を等高線で示す正面図である。
【符号の説明】
１    船体
２    前端
３    後端
４    水中翼
【図１】
0004831384.tif 000011
【図２】
0004831384.tif 000012
【図３】
0004831384.tif 000013
【図４】
0004831384.tif 000014
【図５】
0004831384.tif 000015
【図６】
0004831384.tif 000016
【図７】
0004831384.tif 000017
【図８】
0004831384.tif 000018
【図９】
0004831384.tif 000019
【図１０】
0004831384.tif 000020
【図１１】
0004831384.tif 000021
【図１２】
0004831384.tif 000022
【図１３】
0004831384.tif 000023
【図１４】
0004831384.tif 000024
【図１５】
0004831384.tif 000025