(57)【要約】      （修正有）【課題】翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能なリアクションフィン装置、リアクションフィン制御方法、船舶及び船舶の制御方法を提供する。【解決手段】リアクションフィン装置は、船舶の原動機の出力をプロペラに伝達するためのプロペラシャフトを囲繞可能なボス部と、ボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンと、複数のリアクションフィンの各々の翼角を変更可能な駆動装置と、複数のリアクションフィンの揚抗比又はプロペラシャフトの軸出力に基づいて、駆動装置を制御する、翼角制御を実行可能に構成された制御装置２６と、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の原動機の出力をプロペラに伝達するためのプロペラシャフトを囲繞可能なボス部と、
前記ボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンと、
前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更可能な駆動装置と、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記駆動装置を制御する、翼角制御を実行可能に構成された制御装置と、
を備えることを特徴とするリアクションフィン装置。
【請求項２】
前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定可能な複数の力センサを備え、
前記制御装置は、前記複数の力センサによる測定結果に基づいて、前記複数のリアクションフィンの揚抗比が大きくなるように前記駆動装置を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のリアクションフィン装置。
【請求項３】
前記複数のリアクションフィンは、前記ボス部の径方向に延びる複数の支持棒によって回転可能にそれぞれ支持され、
前記複数の力センサは、前記複数の支持棒にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサを含む
ことを特徴とする請求項２に記載のリアクションフィン装置。
【請求項４】
前記プロペラシャフトの軸出力を測定可能な軸出力センサを備え、
前記制御装置は、前記軸出力センサによる測定結果に基づいて、前記プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように前記駆動装置を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のリアクションフィン装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記複数のリアクションフィンの翼角が、前記複数のリアクションフィンのうち１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、順を追って変更されるように構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のリアクションフィン装置。
【請求項６】
前記船舶の速度を測定可能な速度計を更に備え、
前記制御装置は、前記速度計の測定結果に基づいて、前記翼角制御を実施するか否か判定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のリアクションフィン装置。
【請求項７】
船体と、
前記船体内に配置された原動機と、
前記原動機に接続され、前記船体の船尾部を貫通して延びるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの先端部に取り付けられ、前記原動機の出力によって前記プロペラシャフトを介して回転させられるプロペラと、
請求項１乃至６の何れか一項に記載のリアクションフィン装置と、
を備えることを特徴とする船舶。
【請求項８】
船舶の原動機の出力をプロペラに伝達するためのプロペラシャフトを囲繞可能なボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンの制御方法において、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する翼回転工程を備える
ことを特徴とするリアクションフィン制御方法。
【請求項９】
前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定する揚力抗力測定工程を備え、
前記翼回転工程において、前記揚力抗力測定工程での測定結果に基づいて、前記複数のリアクションフィンの揚抗比が大きくなるように、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する
ことを特徴とする請求項８に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１０】
前記複数のリアクションフィンは、前記ボス部の径方向に延びる複数の支持棒によって回転可能にそれぞれ支持され、
前記揚力抗力測定工程において、前記複数の支持棒にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定する
ことを特徴とする請求項９に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１１】
前記プロペラシャフトの軸出力を測定する軸出力測定工程を備え、
前記翼回転工程において、前記プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する
ことを特徴とする請求項１０に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１２】
前記複数のリアクションフィンのうち１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、前記複数のリアクションフィンの翼角が順を追って変更される
ことを特徴とする請求項１１に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１３】
前記船舶の速度を測定する船速測定工程と、
前記翼回転工程を実施するか否か判定する翼回転要否判定工程とを備え、
前記翼回転要否判定工程において、前記船速測定工程の測定結果に基づいて、前記翼回転工程を実施するか否か判定する
ことを特徴とする請求項８乃至１２の何れか一項に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１４】
前記翼回転工程を実施するか否か判定する翼回転要否判定工程を備え、
前記翼回転要否判定工程において、前記船舶の吃水に基づいて、前記翼回転工程を実施するか否か判定する
ことを特徴とする請求項８乃至１３の何れか一項に記載のリアクションフィン制御方法。
【請求項１５】
船体と、
前記船体内に配置された原動機と、
前記原動機に接続され、前記船体の船尾部を貫通して延びるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの先端部に取り付けられ、前記原動機の出力によって前記プロペラシャフトを介して回転させられるプロペラと、
前記プロペラシャフトを囲繞可能なボス部と、
前記ボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンと、
前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更可能な駆動装置と、
を備える船舶の制御方法において、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する翼回転工程を備える
ことを特徴とする船舶の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、リアクションフィン装置、リアクションフィン制御方法、船舶及び船舶の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアクションフィンは、船舶のための省エネデバイスの一つである。リアクションフィンは、流体の流れ方向にてプロペラ上流側に設置され、プロペラの回転によって流体に与えられる回転成分と逆方向の回転成分を与えるように、プロペラへ流入する流体の流れを整える作用を有する。かかる作用を有するリアクションフィンによれば、プロペラへの流体の流入角を調整し、旋回エネルギを回収することで、推進性能向上を図ることができる。
【０００３】
一般的に、リアクションフィンは船体（ボス部）に固定されており、各リアクションフィンの翼角が、平水中での水槽試験やＣＦＤ（数値流体力学）解析結果に基づき、最適な迎角となるように決定される。しかしながら、実海域においては、船速、吃水等の運航形態や潮流等の海象によってプロペラ周りの流場は変化するため、その効果が目減りする可能性がある。また、模型と実船では流場が完全に相似でないため、水槽試験やＣＦＤ解析結果に基づく最適翼角が実海域では最適でない可能性がある。
【０００４】
そこで、その効果の目減りを抑制するため、特許文献１は、可変迎角リアクションフィンを提案している。当該可変迎角リアクションフィンでは、フィン部材に圧力センサが設置され、水圧を随時モニタリングしながら、フィン部材の迎角が最適化される。より詳しくは、可変迎角リアクションフィンは、フィンボス内にウォームギアとウォームホイールを有する。回動軸によってウォームギアを回転させることで、ウォームホイールが回転し、ウォームホイールの回転によって、フィン軸を介し、それぞれのフィン部材を独立して回動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭６２−０４０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１が開示する可変迎角リアクションフィンでは、圧力センサがフィン部材の翼面上に設置されており、圧力センサの数が不十分な場合、局所的な水圧しか計測できない。このような場合、翼角を十分に最適化できない可能性があり、結果的にリアクションフィンの最大限の効果を発揮できない虞がある。
また、特許文献１が開示する可変迎角リアクションフィンでは、フィン部材に作用する水圧に基づいて翼角を調整しても、必ずしも馬力低減効果が最大になるとは限らない。
【０００７】
上記事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能なリアクションフィン装置、リアクションフィン制御方法、船舶及び船舶の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るリアクションフィン装置は、
船舶の原動機の出力をプロペラに伝達するためのプロペラシャフトを囲繞可能なボス部と、
前記ボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンと、
前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更可能な駆動装置と、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記駆動装置を制御する、翼角制御を実行可能に構成された制御装置と、
を備える。
【０００９】
上記構成（１）によれば、リアクションフィンの揚抗比又はプロペラシャフトの軸出力に基づいて、複数のリアクションフィンの各々の翼角が調整されるので、リアクションフィンに作用する水圧に基づいて翼角を調整する場合に比べ、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００１０】
（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定可能な複数の力センサを備え、
前記制御装置は、前記複数の力センサによる測定結果に基づいて、前記複数のリアクションフィンの揚抗比が大きくなるように前記駆動装置を制御するように構成されている。
【００１１】
上記構成（２）によれば、複数の力センサによって、複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定し、揚抗比が大きくなるように翼角を調整することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００１２】
（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、
前記複数のリアクションフィンは、前記ボス部の径方向に延びる複数の支持棒によって回転可能にそれぞれ支持され、
前記複数の力センサは、前記複数の支持棒にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサを含む。
【００１３】
上記構成（３）によれば、複数のリアクションフィンの各々を回転可能に支持する複数の支持棒に取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００１４】
（４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記プロペラシャフトの軸出力を測定可能な軸出力センサを備え、
前記制御装置は、前記軸出力センサによる測定結果に基づいて、前記プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように前記駆動装置を制御するように構成されている。
【００１５】
上記構成（４）によれば、軸出力センサによって、プロペラシャフトの軸出力を測定し、プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように翼角を調整することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００１６】
（５）幾つかの実施形態では、上記構成（４）において、
前記制御装置は、前記複数のリアクションフィンの翼角が、前記複数のリアクションフィンのうち１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、順を追って変更されるように構成されている。
【００１７】
上記構成（５）によれば、１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、複数のリアクションフィンの翼角が順を追って変更されるように制御装置が構成されているので、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００１８】
（６）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（５）の何れか１つにおいて、
前記船舶の速度を測定可能な速度計を更に備え、
前記制御装置は、前記速度計の測定結果に基づいて、前記翼角制御を実施するか否か判定するように構成されている。
【００１９】
上記構成（６）によれば、速度計の測定結果に基づいて、翼回転工程を実施するか否か判定するように構成されているので、制御装置は、簡単な構成にて、翼角制御を適時実行可能である。この結果として、上記構成（６）によれば、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００２０】
（７）本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶は、
船体と、
前記船体内に配置された原動機と、
前記原動機に接続され、前記船体の船尾部を貫通して延びるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの先端部に取り付けられ、前記原動機の出力によって前記プロペラシャフトを介して回転させられるプロペラと、
上記構成（１）乃至（６）の何れか１つに記載のリアクションフィン装置と、
を備える。
【００２１】
上記構成（７）によれば、リアクションフィンの揚抗比又はプロペラシャフトの軸出力に基づいて、複数のリアクションフィンの各々の翼角が調整されるので、リアクションフィン装置が、リアクションフィンの表面の一部に作用する水圧に基づいて翼角を調整する場合に比べ、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。この結果として、リアクションフィン装置を備える船舶においても、確実且つ効率的に省エネルギが達成される。
【００２２】
（８）本発明の少なくとも一実施形態に係るリアクションフィン制御方法は、
船舶の原動機の出力をプロペラに伝達するためのプロペラシャフトを囲繞可能なボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンの制御方法において、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する翼回転工程を備える。
【００２３】
上記構成（８）によれば、リアクションフィンの揚抗比又はプロペラシャフトの軸出力に基づいて、複数のリアクションフィンの各々の翼角が調整されるので、リアクションフィンの表面の一部に作用する水圧に基づいて翼角を調整する場合に比べ、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００２４】
（９）幾つかの実施形態では、上記構成（８）において、
前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定する揚力抗力測定工程を備え、
前記翼回転工程において、前記揚力抗力測定工程での測定結果に基づいて、前記複数のリアクションフィンの揚抗比が大きくなるように、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する。
【００２５】
上記構成（９）によれば、複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定し、揚抗比が大きくなるように翼角を調整することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００２６】
（１０）幾つかの実施形態では、上記構成（９）において、
前記複数のリアクションフィンは、前記ボス部の径方向に延びる複数の支持棒によって回転可能にそれぞれ支持され、
前記揚力抗力測定工程において、前記複数の支持棒にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、前記複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定する。
【００２７】
上記構成（１０）によれば、複数のリアクションフィンの各々を回転可能に支持する複数の支持棒に取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、複数のリアクションフィンの各々に作用する揚力及び抗力を測定することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００２８】
（１１）幾つかの実施形態では、上記構成（１０）において、
前記プロペラシャフトの軸出力を測定する軸出力測定工程を備え、
前記翼回転工程において、前記プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する。
【００２９】
上記構成（１１）によれば、プロペラシャフトの軸出力を測定し、プロペラシャフトの軸出力が小さくなるように翼角を調整することで、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００３０】
（１２）幾つかの実施形態では、上記構成（１１）において、
前記複数のリアクションフィンのうち１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、前記複数のリアクションフィンの翼角が順を追って変更される。
【００３１】
上記構成（１２）によれば、１つのリアクションフィンの翼角が変更された後、次のリアクションフィンの翼角が変更されるというように、複数のリアクションフィンの翼角が順を追って変更されるので、簡単な構成にて、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００３２】
（１３）幾つかの実施形態では、上記構成（８）乃至（１２）の何れか１つにおいて、
前記船舶の速度を測定する船速測定工程と、
前記翼回転工程を実施するか否か判定する翼回転要否判定工程とを備え、
前記翼回転要否判定工程において、前記船速測定工程の測定結果に基づいて、前記翼回転工程を実施するか否か判定する。
【００３３】
上記構成（１３）によれば、船舶の速度に基づいて翼回転工程を実施するか否か判定されるので、簡単な構成にて、翼回転工程を適時実行可能である。この結果として、上記構成（１３）によれば、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００３４】
（１４）幾つかの実施形態では、上記構成（８）乃至（１３）の何れか１つにおいて、
前記翼回転工程を実施するか否か判定する翼回転要否判定工程を備え、
前記翼回転要否判定工程において、前記船舶の吃水に基づいて、前記翼回転工程を実施するか否か判定する。
【００３５】
上記構成（１４）によれば、船舶の吃水に基づいて翼回転工程を実施するか否か判定されるので、簡単な構成にて、翼回転工程を適時実行可能である。この結果として、上記構成（１４）によれば、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００３６】
（１５）本発明の少なくとも一実施形態に係る船舶の制御方法は、
船体と、
前記船体内に配置された原動機と、
前記原動機に接続され、前記船体の船尾部を貫通して延びるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトの先端部に取り付けられ、前記原動機の出力によって前記プロペラシャフトを介して回転させられるプロペラと、
前記プロペラシャフトを囲繞可能なボス部と、
前記ボス部に対しそれぞれ翼角を変更可能に取り付けられた複数のリアクションフィンと、
前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更可能な駆動装置と、
を備える船舶の制御方法において、
前記複数のリアクションフィンの揚抗比又は前記プロペラシャフトの軸出力に基づいて、前記複数のリアクションフィンの各々の前記翼角を変更する翼回転工程を備える。
【００３７】
上記構成（１５）によれば、リアクションフィンの揚抗比又はプロペラシャフトの軸出力に基づいて、複数のリアクションフィンの各々の翼角が調整されるので、リアクションフィン制御方法が、リアクションフィンの表面の一部に作用する水圧に基づいて翼角を調整する場合に比べ、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。この結果として、リアクションフィン制御方法を含む船舶の制御方法によっても、確実且つ効率的に省エネルギが達成される。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、翼角がより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能なリアクションフィン装置、リアクションフィン制御方法、船舶及び船舶の制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアクションフィン装置が適用された船舶を概略的に示す側面図である。
【図２】図１の領域ＩＩを拡大して概略的に示す図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略的な断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。
【図５】図２〜図４中のリアクションフィンをボス部の径方向に沿ってみた平面図である。
【図６】リアクションフィンの回転動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るリアクションフィン装置の制御系統を概略的に示す図である。
【図８】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン装置の制御系統を概略的に示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１２】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順の一部を概略的に示すフローチャートである。
【図１４】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順の一部を概略的に示すフローチャートである。
【図１５】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順の一部を概略的に示すフローチャートである。
【図１６】本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン制御方法の手順の一部を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹突起や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００４１】
図１は、本発明の一実施形態に係るリアクションフィン装置が適用された船舶を概略的に示す側面図である。図２は、図１の領域ＩＩを拡大して概略的に示す図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う概略的な断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う概略的な断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。図５は、図２〜図４中のリアクションフィンをボス部の径方向に沿ってみた平面図である。図６は、リアクションフィンの回転動作を説明するための図である。図７は、本発明の一実施形態に係るリアクションフィン装置１ａの制御系統を概略的に示す図である。図８は、本発明の他の一実施形態に係るリアクションフィン装置１ｂの制御系統を概略的に示す図である。
なお、以下の説明では、リアクションフィン装置１ａ，１ｂを一括してリアクションフィン装置１とも称する。
【００４２】
図１に示したように、本発明の一実施形態に係る船舶３は、船体５と、船体５内に配置された原動機７と、原動機７に接続され、船体５の船尾部を貫通して延びるプロペラシャフト９と、プロペラシャフト９の先端部に取り付けられ、原動機７の出力によってプロペラシャフト９を介して回転させられるプロペラ１１と、リアクションフィン装置１と、を有している。
【００４３】
リアクションフィン装置１は、図２〜図８に示したように、ボス部２０、複数のリアクションフィン２２、駆動装置２４、及び、制御装置２６を有している。
ボス部２０は円筒形状を有し、船体５の船尾部に固定されている。ボス部２０は、船舶３のプロペラシャフト９を相対回転可能に同軸に囲んでいる。
【００４４】
複数のリアクションフィン２２は、ボス部２０に対しそれぞれ翼角（ピッチ角）αを変更可能に取り付けられている。リアクションフィン２２の高さ方向（スパン方向）は、ボス部２０の径方向に沿っている。リアクションフィン２２のコード方向は、プロペラシャフト９の軸線方向に概ね沿っているが、翼角αに応じて、プロペラシャフト９の軸線方向に対し傾斜する。つまり、翼角αは、プロペラシャフト９の軸線方向に対するコード方向の傾斜角度である。
【００４５】
複数のリアクションフィン２２は、ボス部２０の周方向に相互に間隔を存して配列されており、リアクションフィン２２同士の間に、流体の流路が形成されている。
例えば、６つのリアクションフィン２２が、ボス部２０に取り付けられ、リアクションフィン２２は、ボス部２０の径方向に沿って水平方向に延びるものと、ボス部２０の径方向に沿って水平方向に対し４５°傾いて延びるものを含む。
【００４６】
駆動装置２４は、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αを変更可能である。例えば、駆動装置２４は、油圧モータや電動モータによって構成される。
制御装置２６は、複数のリアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄ又はプロペラシャフト９の軸出力に基づいて、駆動装置２４を制御する、翼角制御を実行可能に構成されている。つまり、制御装置２６は、駆動装置２４を介して、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αを変更可能に構成されている。例えば、制御装置２６は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力部を有するコンピュータによって構成される。
なお、リアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄは、図５に示したように、流体の流れによってリアクションフィン２２に作用する抗力Ｄに対する揚力Ｌの比Ｌ／Ｄである。
【００４７】
リアクションフィン装置１では、リアクションフィン２２が、流体の流れ方向にてプロペラ１１の上流側に設置され、プロペラ１１の回転によって流体に与えられる回転成分と逆方向の回転成分を与えるように、プロペラ１１へ流入する流体の流れを整える作用を有する。かかる作用を有するリアクションフィン２２によれば、プロペラ１１への流体の流入角を調整し、旋回エネルギを回収することで、推進性能向上を図ることができる。
そして、リアクションフィン装置１によれば、リアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄ又はプロペラシャフト９の軸出力に基づいて、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αが調整されるので、リアクションフィン２２の表面の一部に作用する水圧に基づいて翼角αを調整する場合に比べ、リアクションフィン２２によるプロペラ効率の向上が図られるように翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。そしてこの結果として、リアクションフィン装置１を備える船舶３においても、運航形態や海象を問わずに、確実且つ効率的に省エネルギが達成される。
【００４８】
幾つかの実施形態では、リアクションフィン装置１ａは、図３〜図５及び図７に示したように、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定可能な複数の力センサ２８を有している。
そして、制御装置２６は、複数の力センサ２８による測定結果に基づいて、複数のリアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなるように駆動装置２４を制御するように構成されている。
【００４９】
上記構成によれば、複数の力センサ２８によって、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定し、揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなるように翼角αを調整することで、簡単な構成にて、リアクションフィン２２によるプロペラ効率の向上が図られるように翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００５０】
幾つかの実施形態では、複数のリアクションフィン２２は、ボス部２０の径方向に延びる複数の支持棒３０によって回転可能にそれぞれ支持されている。支持棒３０は、ボス部２０の径方向に延び、例えば、支持棒３０の一端側がリアクションフィン２２に固定され、支持棒３０の他端側がボス部２０に設けられた径方向孔に回転可能に挿入されている。
そして、複数の力センサ２８は、複数の支持棒３０にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサを含む。複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサを用いた場合、支持棒３０に作用する力を検出することによって、揚力Ｌ及び抗力Ｄを検出可能である。
【００５１】
上記構成によれば、複数のリアクションフィン２２の各々を回転可能に支持する複数の支持棒３０に取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定することで、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００５２】
幾つかの実施形態では、図５に示したように、力センサ２８は、支持棒３０の周方向にて、コード線ＣＬと交差する位置にて支持棒３０に取り付けられた抗力測定用の歪みセンサ３２と、歪みセンサ３２と９０°異なる位置にて支持棒３０に取り付けられた揚力測定用の歪みセンサ３４とを有する。例えば、支持棒３０の周方向にて、抗力測定用の歪みセンサ３２はリアクションフィン２２の前縁側に配置され、揚力測定用の歪みセンサ３４は、リアクションフィン２２の腹面側に配置される。
【００５３】
幾つかの実施形態では、図７に示したように、複数の駆動装置２４及び複数の力センサ２８は、複数のリアクションフィン２２に対応して設けられ、制御装置２６は、複数のリアクションフィン２２の翼角αを相互に独立して同時に調整可能に構成されている。
上記構成によれば、短時間にて、複数のリアクションフィン２２の翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００５４】
幾つかの実施形態では、図４及び図８に示したように、リアクションフィン装置１ｂは、プロペラシャフト９の軸出力を測定可能な軸出力センサ３６を有している。
そして、制御装置２６は、軸出力センサ３６による測定結果に基づいて、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなるように駆動装置２４を制御するように構成されている。
【００５５】
上記構成によれば、軸出力センサ３６によって、プロペラシャフト９の軸出力を測定し、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなるように翼角αを調整することで、簡単な構成にて、リアクションフィン２２によるプロペラ効率の向上が図られるように翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００５６】
幾つかの実施形態では、制御装置２６は、プロペラシャフト９の軸出力に基づいて複数のリアクションフィン２２の翼角αを調整するように構成されている。そして、制御装置２６は、複数のリアクションフィン２２の翼角αが、複数のリアクションフィン２２のうち１つのリアクションフィン２２の翼角αが変更された後、次のリアクションフィン２２の翼角αが変更されるというように、順を追って変更されるように構成されている。
【００５７】
上記構成によれば、１つのリアクションフィン２２の翼角αが変更された後、次のリアクションフィン２２の翼角αが変更されるというように、複数のリアクションフィン２２の翼角αが順を追って変更されるように制御装置２６が構成されているので、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００５８】
幾つかの実施形態では、図１、図７及び図８に示したように、リアクションフィン装置１は、船舶３の速度を測定可能な速度計３８を更に有する。そして、制御装置２６は、速度計３８の測定結果に基づいて、翼角制御を実施するか否か判定するように構成されている。なお、速度計３８の構成は特に限定されることはなく、電磁式であって音響式であってもよい。
【００５９】
上記構成によれば、速度計３８の測定結果に基づいて、翼角制御を実施するか否か判定するように構成されているので、制御装置２６は、簡単な構成にて、翼角制御を適時実行可能である。この結果として、上記構成によれば、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００６０】
幾つかの実施形態では、制御装置２６は、自動的、且つ、連続的又は間欠的に、船舶３の航走中、翼角制御を実行するように構成されている。
【００６１】
幾つかの実施形態では、制御装置２６は、揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなる回転方向、又は、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなる回転方向に、一定角度ずつ段階的に、翼角αを変更するように構成されている。例えば、制御装置２６は０．５°刻みで翼角αを変更可能に構成され、一の回転方向にて翼角αを変更した後に、揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなるか、又は、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなれば、次も同じ回転方向にて翼角αを変更し、揚抗比Ｌ／Ｄが小さくなるか、又は、プロペラシャフト９の軸出力が大きくなれば、次は逆の回転方向にて翼角αを変更する。
上記構成によれば、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００６２】
幾つかの実施形態では、図３及び図４に示したように、リアクションフィン装置１は、ウォームホイール４０と、ウォーム４２と、連結棒４４とを有している。ウォームホイール４０は、支持棒３０に対し一体に回転可能に同軸に取り付けられている。ウォーム４２は、ウォームホイール４０と噛み合うように配置されている。連結棒４４は、ウォーム４２と駆動装置２４とを相互に連結している。駆動装置２４が連結棒４４を介してウォーム４２を回転させると、ウォームホイール４０が回転し、これに伴い支持棒３０及びリアクションフィン２２が回転する。
【００６３】
図９〜図１２は、本発明の実施形態に係るリアクションフィン制御方法２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの手順を概略的に示すフローチャートである。図１３〜図１６は、本発明の実施形態に係るリアクションフィン制御方法２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈの手順の一部を概略的に示すフローチャートである。
なお、以下の説明では、リアクションフィン制御方法２ａ〜２ｈを一括してリアクションフィン制御方法２とも称する。
【００６４】
図９〜図１６に示したリアクションフィン制御方法２は、上述したリアクションフィン装置１を用いて実施可能であり、リアクションフィン装置１を有する船舶３の制御方法の一部でもある。なお、リアクションフィン制御方法２は、リアクションフィン装置１での実施に適しているが、他のリアクションフィン装置を用いても実施可能である。
【００６５】
図９〜図１２に示したように、リアクションフィン制御方法２は、複数のリアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄ又はプロペラシャフト９の軸出力に基づいて、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αを変更する翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を有している。
【００６６】
上記構成によれば、リアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄ又はプロペラシャフト９の軸出力に基づいて、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αが調整されるので、リアクションフィン２２の表面の一部に作用する水圧に基づいて翼角αを調整する場合に比べ、リアクションフィン２２によるプロペラ効率の向上が図られるように翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。この結果として、リアクションフィン制御方法２を含む船舶の制御方法によっても、運航形態や海象を問わずに、確実且つ効率的に省エネルギが達成される。
【００６７】
幾つかの実施形態では、図９及び図１０に示したように、リアクションフィン制御方法２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆは、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定する揚力抗力測定工程Ｓ２０を有する。
そして、翼回転工程Ｓ１８において、揚力抗力測定工程Ｓ２０での測定結果に基づいて、複数のリアクションフィン２２の揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなるように、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αを変更する。
例えば、リアクションフィン制御方法２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆは、揚力抗力測定工程Ｓ２０で測定された揚力Ｌ及び抗力Ｄに基づいて揚抗比Ｌ／Ｄを演算する揚抗比演算工程Ｓ２２と、翼回転工程Ｓ１８の前後での揚抗比変化量ΔＲを演算する揚抗比変化量演算工程Ｓ２６と、揚抗比変化量演算工程Ｓ２６で演算された揚抗比変化量ΔＲに基づいて、翼角変更量Δαｃを演算する翼角変更量演算工程Ｓ２８とを有している。
なお、翼角変更量Δαｃは正負の値をとることができ、翼角αの変更量の絶対値のみならず、変更方向も表すことができる。
【００６８】
上記構成によれば、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定し、揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなるように翼角αを調整することで、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００６９】
幾つかの実施形態では、複数のリアクションフィン２２は、ボス部２０の径方向に延びる複数の支持棒３０によって回転可能にそれぞれ支持されている。
そして、揚力抗力測定工程Ｓ２０において、複数の支持棒３０にそれぞれ取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定する。
【００７０】
上記構成によれば、複数のリアクションフィン２２の各々を回転可能に支持する複数の支持棒３０に取り付けられた複数の歪みセンサ又は複数の圧電センサによって、複数のリアクションフィン２２の各々に作用する揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定することで、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７１】
幾つかの実施形態では、複数の駆動装置２４及び複数の力センサ２８は、複数のリアクションフィン２２に対応して設けられている。
そして、リアクションフィン制御方法２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆによって、複数のリアクションフィン２２の翼角αを相互に独立して同時に調整する。
上記構成によれば、短時間にて、複数のリアクションフィン２２の翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７２】
幾つかの実施形態では、図１１及び図１２に示したように、リアクションフィン制御方法２ｃ，２ｄ，２ｇ，２ｈは、プロペラシャフト９の軸出力を測定する軸出力測定工程Ｓ５０を有している。そして、翼回転工程Ｓ４８において、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなるように、複数のリアクションフィン２２の各々の翼角αを変更する。
例えば、リアクションフィン制御方法２ｃ，２ｄ，２ｇ，２ｈは、翼回転工程Ｓ１８の前後での軸出力変化量ΔＰを演算する軸出力変化量演算工程Ｓ５４と、軸出力変化量演算工程Ｓ５４で演算された軸出力変化量ΔＰに基づいて、翼角変更量Δαｃを演算する翼角変更量演算工程Ｓ５６とを有している。
なお、翼角変更量Δαｃは正負の値をとることができ、翼角αの変更量の絶対値のみならず、変更方向も表すことができる。
【００７３】
上記構成によれば、プロペラシャフト９の軸出力を測定し、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなるように翼角αを調整することで、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７４】
幾つかの実施形態では、翼回転工程Ｓ４８において、複数のリアクションフィン２２のうち１つのリアクションフィン２２の翼角αが変更された後、次のリアクションフィン２２の翼角αが変更されるというように、複数のリアクションフィン２２の翼角αが順を追って変更される。
例えば、リアクションフィン制御方法２ｃ，２ｄ，２ｇ，２ｈでは、図１１及び図１２に示したように、フィン別ループによって、複数のリアクションフィン２２の翼角αが順を追って変更される。
【００７５】
上記構成によれば、１つのリアクションフィン２２の翼角αが変更された後、次のリアクションフィン２２の翼角αが変更されるというように、複数のリアクションフィン２２の翼角αが順を追って変更されるので、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７６】
幾つかの実施形態では、図１３〜図１６に示したように、リアクションフィン制御方法２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈは、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定する翼回転要否判定工程Ｓ７０を有している。
上記構成によれば、翼回転要否判定工程Ｓ７０において翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定されるので、翼回転工程Ｓ１８，４８を適時実行可能である。この結果として、上記構成によれば、必要に応じて翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７７】
幾つかの実施形態では、図１４及び図１６に示したように、リアクションフィン制御方法２ｆ，２ｈは、船舶３の速度を測定する船速測定工程Ｓ７２を有している。
そして、翼回転要否判定工程Ｓ７０において、船速測定工程Ｓ７２の測定結果に基づいて、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定する。
例えば、翼回転要否判定工程Ｓ７０では、船舶３の速度が３ｋｎ／ｈｒ以上変化した場合に、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８の実施が必要であると判定され、それ以外の場合には、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８の実施が不要であると判定される。
【００７８】
上記構成によれば、船舶３の速度に基づいて翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定されるので、簡単な構成にて、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を適時実行可能である。この結果として、上記構成によれば、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００７９】
幾つかの実施形態では、翼回転要否判定工程Ｓ７０において、船舶３の吃水に基づいて、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定する。
例えば、翼回転要否判定工程Ｓ７０では、吃水が所定量以上変化した場合に、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８の実施が必要であると判定され、それ以外の場合には、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８の実施が不要であると判定される。
【００８０】
上記構成によれば、船舶３の吃水に基づいて翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を実施するか否か判定されるので、簡単な構成にて、翼回転工程Ｓ１８，Ｓ４８を適時実行可能である。この結果として、上記構成によれば、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００８１】
幾つかの実施形態では、リアクションフィン制御方法２は、揚抗比Ｌ／Ｄが大きくなる回転方向、又は、プロペラシャフト９の軸出力が小さくなる回転方向に、一定角度ずつ段階的に、翼角αを変更するように構成されている。例えば、リアクションフィン制御方法２は、０．５°刻みで翼角αを変更可能に構成されている。
この場合、翼角変更量演算工程Ｓ２８，Ｓ５６では、翼角変更量Δαｃの絶対値は一定であり、正負の符号のみ決定される。
【００８２】
上記構成によれば、簡単な構成にて、翼角αがより最適化され、より確実且つ効率的に省エネルギ効果を発揮可能である。
【００８３】
幾つかの実施形態では、図１０に示したように、リアクションフィン制御方法２ｂは、揚抗比変化量ΔＲの絶対値が閾値ΔＲｈ以下であるか否か判定する、揚抗比変化量収束判定工程Ｓ３４を有する。そして、揚抗比変化量ΔＲの絶対値が閾値ΔＲｈ以下である場合、翼回転工程Ｓ１８の実施が省略される。
【００８４】
プロペラ１１の周りの流場は、船速や吃水等の運航形態のみならず、潮流等の海象によっても変化するため、揚抗比変化量ΔＲを零にすることは実質的に困難であり、揚抗比変化量ΔＲを零にしようとした場合、リアクションフィン２２の回転のために無駄な動力を消費することになりかねない。
この点、上記構成によれば、揚抗比変化量ΔＲの絶対値が閾値ΔＲｈ以下である場合、翼回転工程Ｓ１８の実施が省略されるので、より少ないエネルギで、翼角αがより最適化される。
【００８５】
幾つかの実施形態では、図１２に示したように、リアクションフィン制御方法２ｄは、軸出力変化量ΔＰの絶対値が閾値ΔＰｈ以下であるか否か判定する、軸出力変化量収束判定工程Ｓ６６を有する。そして、軸出力変化量ΔＰの絶対値が閾値ΔＰｈ以下である場合、次のリアクションフィン２２の翼角αの制御が行われる。
【００８６】
プロペラ１１の周りの流場は、船速や吃水等の運航形態のみならず、潮流等の海象によっても変化するため、軸出力変化量ΔＰを零にすることは実質的に困難であり、軸出力変化量ΔＰを零にしようとした場合、リアクションフィン２２の回転のために無駄な動力を消費することになりかねない。
この点、上記構成によれば、揚抗比変化量ΔＲの絶対値が閾値ΔＲｈ以下である場合、翼回転工程Ｓ１８の実施が省略されるので、より少ないエネルギで、翼角αがより最適化される。
【００８７】
幾つかの実施形態では、図９及び図１０に示したように、リアクションフィン制御方法２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆは、揚力Ｌ及び抗力Ｄを測定する初期揚力抗力測定工程Ｓ１０と、初期揚力抗力測定工程Ｓ１０の測定結果に基づいて揚抗比Ｌ／Ｄを演算する初期揚抗比演算工程Ｓ１２と、演算した揚抗比Ｌ／Ｄを前回の揚抗比Ｒ０として記録する揚抗比記録工程Ｓ１４と、翼角変更量の初期値Δαｉを翼角変更量Δαに設定する初期翼角変更量設定工程Ｓ１６と、翼角αを翼角変更量Δαだけ変化させる翼回転工程Ｓ１８と、揚力抗力測定工程Ｓ２０と、揚力抗力測定工程Ｓ２０の測定結果に基づいて揚抗比Ｌ／Ｄを演算する揚抗比演算工程Ｓ２２と、揚抗比演算工程Ｓ２２で演算された揚抗比Ｌ／Ｄを最新の揚抗比Ｒ１として記録する揚抗比記録工程Ｓ２４と、翼回転工程Ｓ１８前後での揚抗比変化量ΔＲを演算する揚抗比変化量演算工程Ｓ２６と、揚抗比変化量演算工程Ｓ２６で演算された揚抗比変化量ΔＲに基づいて翼角変化量Δαｃを演算する翼角変更量演算工程Ｓ２８と、翼角変更量演算工程Ｓ２８で演算された翼角変更量Δαｃを翼角変更量Δαに設定する翼角変更量設定工程Ｓ３０と、揚抗比Ｒ１を揚抗比Ｒ０として記録する揚抗比書換工程Ｓ３２とを備えている。揚抗比書換工程Ｓ３２の後、再度、翼回転工程Ｓ１８〜揚抗比書換工程Ｓ３２が繰り返し実行される。
【００８８】
幾つかの実施形態では、図１０に示したように、リアクションフィン制御方法２ｂは、揚抗比変化量演算工程Ｓ２６と翼角変更量演算工程Ｓ２８との間に、揚抗比変化量収束判定工程Ｓ３４を有する。揚抗比変化量収束判定工程Ｓ３４において、揚抗比変化量ΔＲの絶対値が閾値ΔＲｈ以下であると判定された場合、揚力抗力測定工程Ｓ２０が実行される。
【００８９】
幾つかの実施形態では、図１１に示したように、リアクションフィン制御方法２ｃ，２ｇ，２ｈは、プロペラシャフト９の軸出力を測定する初期軸出力測定工程Ｓ４０と、初期軸出力測定工程Ｓ４０で測定された軸出力を前回の軸出力Ｐ０として記録する軸出力記録工程Ｓ４２と、フィン別ループ及び変更回数ループの変数（繰り返し数）Ｆ，ｎを初期値である１に設定する初期値設定工程Ｓ４４と、翼角変更量の初期値Δαｉを翼角変更量Δαに設定する初期翼角変更量設定工程Ｓ４６と、翼角αを翼角変更量Δαだけ変化させる翼回転工程Ｓ４８と、軸出力測定工程Ｓ５０と、軸出力測定工程Ｓ５０で測定された軸出力を最新の軸出力Ｐ１として記録する軸出力記録工程Ｓ５２と、翼回転工程Ｓ４８前後での軸出力変化量ΔＰを演算する軸出力変化量演算工程Ｓ５４と、軸出力変化量演算工程Ｓ５４で演算された軸出力変化量ΔＰに基づいて翼角変化量Δαｃを演算する翼角変更量演算工程Ｓ５６と、翼角変更量演算工程Ｓ５６で演算された翼角変更量Δαｃを翼角変更量Δαに設定する翼角変更量設定工程Ｓ５８と、軸出力Ｐ１を軸出力Ｐ０として記録する軸出力書換工程Ｓ６０と、変更回数ループの変数ｎを初期値である１に設定する最初期設定工程Ｓ６２を備えている。
なお、フィン別ループの変数Ｆの上限は、リアクションフィン２２の数が６であるため、６に設定されているが、リアクションフィン２２の数が異なる場合には、それに応じて変更される。
また、例えば、０．５°刻みで段階的に翼角αを変更する場合（Δα＝±０．５°）には、変更回数ループの変数（繰り返し数）ｎの上限Ｎは２０に設定される。この場合、翼角αを最大で１０°変更可能であり、翼角αを十分に最適化可能である。
【００９０】
幾つかの実施形態では、図１２に示したように、リアクションフィン制御方法２ｄは、軸出力変化量演算工程Ｓ５４と翼角変更量演算工程Ｓ５６との間に、軸出力変化量収束判定工程Ｓ６６を有する。軸出力変化量収束判定工程Ｓ６６において、軸出力の変化量ΔＰの絶対値が閾値ΔＰｈ以下であると判定された場合、次のリアクションフィン２２の翼角αが調整される。
なお、図１２に示したリアクションフィン制御方法２ｄは、変更回数ループを含んでおらず、初期値設定工程Ｓ６４にて、フィン別ループの変数（繰り返し数）Ｆのみを初期値である１に設定する。
【００９１】
幾つかの実施形態では、リアクションフィン制御方法２は、連続的又は間欠的に、船舶３の航走中、実行される。
【００９２】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
例えばリアクションフィン装置１に関連して説明した構成を、リアクションフィン制御方法２に適用可能であり、その逆も可能である。
例えば、リアクションフィン２２の数、配置、形状等は、図示したものに限定されることはない。また、リアクションフィン２２を回転させる機構についても、ウォームホイール４０とウォーム４２の組み合わせが適しているが、これに限定されることはない。
最後に、上述した実施形態のリアクションフィン装置１は、石油タンカー、ＬＰＧ運搬船、ＬＮＧ運搬船等の大型船に適しているが、これら以外の船舶にも適用可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００９３】
１，１ａ，１ｂ    リアクションフィン装置
２，２ａ〜２ｈ    リアクションフィン制御方法
３                船舶
５                船体
７                原動機
９                プロペラシャフト
１１              プロペラ
２０              ボス部
２２              リアクションフィン
２４              駆動装置
２６              制御装置
２８              力センサ
３０              支持棒
３２              抗力測定用の歪みセンサ
３４              揚力測定用の歪みセンサ
３６              軸出力センサ
３８              速度計
４０              ウォームホイール
４２              ウォーム
４４              連結棒
α                翼角
ＣＬ              コード線
【図１】
2017213975.tif 000003
【図２】
2017213975.tif 000004
【図３】
2017213975.tif 000005
【図４】
2017213975.tif 000006
【図５】
2017213975.tif 000007
【図６】
2017213975.tif 000008
【図７】
2017213975.tif 000009
【図８】
2017213975.tif 000010
【図９】
2017213975.tif 000011
【図１０】
2017213975.tif 000012
【図１１】
2017213975.tif 000013
【図１２】
2017213975.tif 000014
【図１３】
2017213975.tif 000015
【図１４】
2017213975.tif 000016
【図１５】
2017213975.tif 000017
【図１６】
2017213975.tif 000018