(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体（１）の船首には、左右に船首フロート（２）が取り付けてあり、船首部分を浮かべるための浮力があり、該船首フロート（２）の前面を離水面（３）とし、該離水面（３）と水面（４）との角度を離水角（５）とし、２０度から４０度の間にして、水との衝突エネルギーを全て反射して揚力に変換し、接水面積が小さいことで摩擦抵抗が少なく、さらに該水面（４）に対して平行な、接水面を有していない構成であり、
後部も左右の船尾フロート（２´）は、船尾部分を浮かべるための浮力があり、連結棒（６）で前記船首フロート（２）と該船尾フロート（２´）を繋ぎ、該船尾フロート（２´）の前面を離水面（３´）とし、該離水面（３´）と水面（４）の離水角（５´）を２０度から４０度にして、水との衝突エネルギーを全て反射して揚力に変換し、接水面積が小さいことで摩擦抵抗が少なく、さらに該水面（４）に対して平行な、接水面を有していない構成であり、
このことで、高速航行しているときは該船首フロート（２）と該船尾フロート（２´）の前記離水面（３）と該離水面（３´）しか該水面（４）に接していないため、接水面積が少ないことを特徴とする高速艇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面と接する角度を約３０度にして、水の衝突エネルギーを揚力に変えたことで、水の接水面積を少なくした高速艇に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶において水上を高速航行する手段として、大きな推進力か、水に対する抵抗を少なくする方法の、どちらかの手法がとられている。
大きな推進力を発生する物としては、出力機関自体を高出力の物にしたり、プロペラ数を増やしたり、推進力を発生させるプロペラをギャビテーションプロペラやサーフェスプロペラにすることにより高回転させたりして、高速航行を可能とするものが開発されている。
ただし、出力機関自体を高出力の物にするとか、推進機構を特殊な形態にすることはコスト増の原因となるので、特殊な使用目的の船に対して利用されることが多く、汎用的な船に対して使用されることは少なかった。
【０００３】
一方、汎用的な船に対しては船体抵抗を少なくすることによって、限られた推進力を有効に利用すべく構成していることが多い。
船体抵抗には、波を発生することによって生じる造波抵抗と、水との摩擦によって生じる摩擦抵抗と、それ以外の圧力抵抗がある。航行速度が遅い場合には造波抵抗が、逆に航行速度が早い時には摩擦抵抗が最も大きくなっていた。
したがって、比較的遅い船で航行するときには、造波抵抗を軽減する船形の開発をしていた。例えば、長い船体や、バルバスバウ、あるいは数値的または理論的に造波抵抗を最小とすることができる船形の開発が行われ、推力の減殺を防止している。
【０００４】
一方、比較的早い船では船体のトリム角を上げて、船首をできる限り水面上に上げたり、ステップ船形として接水面積を低減させることにより、摩擦抵抗を減少させることが多い。また、船形を変えることによって船体抵抗を減少させるのでなく、船体を軽量かすることによって水面下の船の体積、接水面積、投影面積を減少させ船体抵抗を減少させることにもなっている。
特に、船体の軽量化には限界があるので、水中翼船やホバークラフトは高価になりやすく、また風の影響を受けやすいという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−１８８８３
【特許文献２】特開平１１−３２１７７４
【特許文献３】特開平６−２２７４７９
【０００５】
特許文献１の名称、船の揚力発生構造及び同揚力発生構造を有する船のように、航行中に揚力を生起すべく凹状に湾曲させるとともに下り勾配とした前方接水面を下の方向に形成し、同前方離水面の後端に角部を介して、航行中に排水状態となる後方離水面を接触させて形成させた揚力発生構造とすることによって、簡単な構造で広い揚力発生面積を設けることができ、低航行速度域においても効果的に揚力を生起することができる。
【０００６】
また、特許文献２の名称、滑走型高速艇の場合は航行中に発生することのある船底の中央部に、低圧領域によって船体の浮上を阻んで、結果として高い航行速度を困難にしていたため、低圧領域の船底に空気を甲板から導いて船体揚力を増加させるものがあった。
【０００７】
また、特許文献３の名称、小型高速艇は双胴船型であることによる利点を生かしつつ、旋回性能や動揺特性について改善した物で、双胴船型であることによる利点は波衝撃の低さや横安定性とともに、望ましい旋回性能や動揺性能を備え、安定性やスポーツ性、凌波性、乗り心地などについて優れたバランスを発揮することができる物があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の高速で航行する艇の、船の揚力発生構造及び同揚力発生構造を有する船の場合は、簡単な構造で広い揚力発生面積を設けることができ、低航行速度域においても効果的に揚力を生起することができる物であったが、それでも接水面積が多く摩擦抵抗があった。
そこで、航行中に発生することのある船底の中央部に、低圧領域によって船体の浮上を阻んで、結果として高い航行速度を困難にしていたため、低圧領域の船底に空気を甲板から導いて船体揚力を増加させるものがあった。
【０００９】
しかし、接水面積が広いと、船体が綺麗なときは抵抗が少なくて良いが、少しでも牡蠣や青さなどの海草が付いたときには、思わぬ抵抗になっていた。
また従来の船底では、重心が後ろにあるため図９の模式図ように波が当たると図１０のように大きく船首が持ち上がり、縦揺れが大きかった。
また、船底が平らなため、止まった時には風の影響を受け、軽い船首が流されて風下になり、機関室のある船尾が重たいので船尾が風上になる。波は風上から来るので、船尾は波を受け、波を受けることを想定していないため、波を被っていた。そこで、シーアンカーや、船尾に帆を立てて、船首より船尾の方が風の抵抗を受けることで、船首を風上に向けていた。
【００１０】
そこで、本発明の高速艇が高速で航行しているときは、離水面（３）に水が衝突したとき、水を下面に角度を変える反射（８）で、船体（１）を持ち上げる揚力（７）に替えるためには約３０度の角度がよく、船体（１）を水面（４）に浮上さすことで、船体（１）の摩擦抵抗を少なくした。
また、天候が悪く波が荒いときには、波が図７のように船首が多少持ち上がるが、船底が無いため、図８のように縦揺れしにくく、止まった時には従来の船より船底が抵抗になるため、風に流されることが少ない高速艇を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の高速艇は、船体（１）の船首には船首フロート（２）があり、船首フロート（２）の前面に離水面（３）を設け、水面（４）との角度を、離水角（５）として３０度にする。そして、高速で水が離水面（３）に衝突すれば、離水角（５）を大きく取ってあるため、衝突した水が全部下に跳ね返って揚力になり、水面（４）は離水面（３）以外は接しない。
【００１２】
しかし、船首フロート（２）だけでは安定しないため、連結棒（６）で同じフロートを取り付けて船尾フロート（２´）とし、船尾フロート（２´）の離水面（３´）と、水面（４）の離水角（５´）も３０度にしている。
船首フロート（２）と船尾フロート（２´）を繋ぐための連結棒（６）で繋いだため、高速航行しているときは離水面（３）と離水面（３´）しか水面（４）が接していないため抵抗が少なく、縦揺れを少なくしていることで目標を達成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の高速艇は、次のような効果がある。
（イ）水が衝突したエネルギーを全て揚力に替えることで、接水面積が小さくなり摩擦抵抗を少なくした。
（ロ）止まった時には、船底の凹凸が多いため接水面積が広いので抵抗が大きく、風の影響を受けにくい。
（ハ）船底が船首フロートと船尾フロートの二点になっているため、従来の船のようには縦揺れしない。図７から図１０を参照
（ニ）船首フロートと船尾フロートを二個ずつ取り付けることで、双胴船にできローリングを防げる。
（ホ）連結棒の長さを替えるだけで、大きさと安定性を変えることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
船体（１）の船首には船首フロート（２）があり、船首フロート（２）の前面を離水面（３）として、離水面（３）と水面（４）との角度を、離水角（５）として約３０度にする。
そして、後部も船尾フロート（２´）を連結棒（６）で繋ぎ、船尾フロート（２´）の前面を離水面（３´）として水面（４）の離水角（５）を約３０度にしたことで、高速航行しているときは、離水面（３）にしか水面（４）が接していないため抵抗が少ないことを、図４の船首フロート（２）の側面図で説明する。
【００１５】
水面を水の噴射で実験すると、離水角（５）が従来の船のように約５度であったら、水は跳ね返らず、離水面（３）に引っ付いて、水は噴射した速度エネルギーを離水面（３）が受けて抵抗になっていた。この噴射する水も、高圧なら離水角（５）約５度でも跳ね返すこともできるが、それでも揚力に変換することは離水角（５）が少ないと揚力（７）が少なくなって、必要な揚力を得るためには水を沢山衝突させていた。しかし、その前に船の浮力があるため、浮力の力で浮き、揚力（７）としては余りエネルギーにはならず、接水面積が多く、摩擦抵抗になっていた。
【００１６】
つまり、水を跳ね返して揚力（７）に替えるときの、圧力抵抗が大きすぎて摩擦抵抗（９）が少ないか、水をそのまま船底に流して接水面積を多くして、摩擦抵抗が多いが圧力抵抗が少ない方が、船舶全体の抵抗が少ないかは、その船の重量と、航行する速度などを鑑みて決めれば良い。
そこで、離水角（５）を約３０度とした場合、水は離水面（３）と衝突したとき跳ね返って反射（８）し、水が衝突したときの速度エネルギーを揚力（７）と抵抗（９）に転換し、船は浮き上がり、船首にかかる重量と揚力（７）の釣り合いが取れるところで収まる。      
【００１７】
船尾も同様とし、船首フロート（２）と船尾フロート（２´）とを連結棒（６）で繋ぎ、高速で航行しているときは、その他の接水面積を減らし摩擦抵抗を無いようにした。また、前後の縦揺れは連結棒（６）を長くすることで解消でき、横方向も船首フロート（２）と船尾フロート（２´）を図５の斜視図が示すように連結棒（６）で取り付け、双胴船にすることでローリングも防げる。
【００１８】
さらに、停止している時に、流れ難い状態を説明すると、船首フロート（２）と船尾フロート（２´）が半分以上水面（４）に漬かり、水面（４）に杭を打っているのと同じであるため、風の抵抗を受けて流され難い。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
（イ）図１は本発明の側面図で、図２の側面図は、本発明の重要な部分だけを水面（４）に浮かべて、高速で航行しているところである。図３は、それを丘に上げた側面図で、図５は全体を見た斜視図である。
横幅は２メートルで、船体の長さは５メートルで、船首フロート（２）と船尾フロート（２´）はそれぞれ浮力１００キログラムの物で、船体（１）を取り付けた図が図６の斜視図である。
【００２０】
船体（１）の重量は２００キログラムで、停止しているときはフロートの３分の２までは水面下にあり、高速で航行すると揚力で持ち上がる。もし、４０キロ／毎時で航行していたとき離水面（３）は揚力（７）にエネルギー変換しているため、速度が早くなれば早くなるほど反射（８）する力が増すので、揚力（７）が増し、揚力（７）は船体（１）の重量と釣り合いのとれるところまで浮き上がるので、抵抗（９）は速度が遅ければ沢山の水の抵抗で、高速の時は少ない水で、高速で高圧の水が反射（８）すので、平均したら５分の１水に漬かっているだけである。
【００２１】
船は船の形をしているものが船だと思っていたが、要するに高速航行でき、水に浮かんでいれば用をたすので、船首フロート（２）を二個と、船尾フロート（２´）を二個と、連結棒（６）が四本だけで、長さと幅を自由に変えられ、甲板と船体（１）は人が落ちないように工夫するので、アルミ船などがよいし、船体（１）はゴムボートを利用するのもよい。
【００２２】
止まったときや釣りをしているときは、船首フロート（２）と船尾フロート（２´）が、水中に沈むので船底が平らになっているものよりは水中に楔を打っているように風の影響を受け難い。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、船独特の曲線を用いないため、低コストで、組み立てが簡単で、大きさも連結棒（６）の長さを変えることで大きさも自由にできることから、レジャーようゴムボートの底に船首フロート（２）と船尾フロート（２´）を取り付けることができ、今までのゴムボートより高速で航行し、止まったときには船底が水の抵抗を受けやすくなっており、釣りなどの時は風の影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図は、本発明を水に浮かべた側面図である。
【図２】図は、本発明の重要部分だけを水に浮かべた側面図である。
【図３】図は、本発明の側面図である。
【図４】図は、船首フロートの側面図である。
【図５】図は、本発明の重要部分だけを示した斜視図である。
【図６】図は、船体を取り付けた斜視図である。
【図７】図は、船首に波が当たったところの側面図である。
【図８】図は、重心まで波が来たところの側面図である。
【図９】図は、従来の船の船首に波が当たったところの側面図である。
【図１０】図は、従来の船の重心に波が当たったところの側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  船体          
２  船首フロート              ２´船尾フロート
３  離水面                    ３´  離水面  
４  水面  
５  離水角                    ５´  離水角  
６  連結棒  
７  揚力  
８  反射  
９  抵抗
【図１】
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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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