(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曳航船と被曳航体とを曳航索で接続し、曳航船を航行させることによって被曳航体を曳航する船舶等の曳航方法において、
曳航船の船首側と被曳航体の後部側を接続する第１の曳航索と、曳航船の船尾側と被曳航体の前部側を接続する第２の曳航索とをたすき状に配設するとともに、前記第１の曳航索と第２の曳航索を、曳航時における曳航船と被曳航体のそれぞれに互いに離間する方向の横力が作用する形態となる所定位置で連結し、被曳航体を曳航船の側方所定位置に保持した形態で曳航することを特徴とする曳航方法。
【請求項２】
曳航船の船首側と被曳航体の後部側とを接続する第１の曳航索と、曳航船の船尾側と被曳航体の前部側とを接続する第２の曳航索と、曳航の際に曳航船と被曳航体のそれぞれに互いに離間する方向の横力が作用して被曳航体を曳航船の側方所定位置に保持すべく、前記第１の曳航索と第２の曳航索とを所定位置で連結する連結具と、を備えたことを特徴とする船舶等の曳航装置。
【請求項３】
前記第１の曳航索および第２の曳航索は、曳航船に設けたウィンチによってその長さを調節できるように構成されたを特徴とする請求項２に記載の船舶等の曳航装置。
【請求項４】
前記第１，第２のいずれか一方の曳航索に前記連結具が設けられ、前記連結具で支持される他方の曳航索が曳航船から分離できるように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の船舶等の曳航装置。
【請求項５】
前記連結具が滑車により構成されたことを特徴とする請求項４に記載の船舶等の曳航装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タグボート等の船舶によって他の船舶や海洋に設置する石油掘削用リグ等の被曳航体を曳航する曳航方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の曳航方法を示すもので、曳航船１の船尾と被曳航船２の船首とを曳航索３で結び、曳航船１を航行させることで被曳航船２を曳航するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の曳航方法では、１本の曳航索３を使って曳航するため、被曳航船２の運動の自由度が大きく、図５（ａ）に示すように、被曳航船２には横力が作用し振れ回る運動を引き起こし易い。このため、曳航船１側において、常に後方の被曳航船２の様子を監視する必要があるという問題があった。
【０００４】
また、被曳航船２が頻繁に振れ回るため、曳航索３にはその都度スナップ荷重が作用し、それだけ曳航索３の強度を大きくする必要があった。
【０００５】
また、追い波状態では、図５（ｂ）に示すように、被曳航船２が曳航船１に接近したりを追い越して回り込んで、追突するおそれもある。このため、追突をさけるためには、曳航索３の長さを長くする必要があり、それだけ曳航面積も大きくなるという問題もあった。
【０００６】
なお、従来では、被曳航船２にスケグと呼ばれる水中付加物５を取り付けて、振れ回りを抑制する方法も知られているが、流体抵抗がそれだけ大きくなって曳航に必要なエネルギーもそれだけがかさみ、振れ回りや回り込みを確実になくすまでに至っていないのが現状である。
【０００７】
発明者は、「船を流れの中に係留する際に、図６に示すように、ある微小迎角θをもたせて係留すると、船は当初多少振れるものの、すぐに定常力により緊張係留されて振れ回ることがない」というkite  Mooring  System（以下、ＫＭＳという）と呼ばれる保留方法を１９８３年（１９８３．６．１７  日本造船学会・運動性能委員会）に発表した。
【０００８】
このＫＭＳは、流れの中の船を一種の凧（kite）とみなし、船に発生する定常揚力で係留点と船とを緊張保留するようにしたものである。
【０００９】
そして、このＫＭＳでは、発明者の論文の中でも説明しているように、船は、船体に作用する揚力Ｌと抗力Ｄの合力Ｆが係留点Ｐを通る線上にくるような迎角θをもつ位置形態に収束し、安定する。
【００１０】
発明者は、このＫＭＳの原理を船の曳航に利用できるのではないかと考えて、種々の実験と考察を行った結果、良好な結果が得られたので、本発明を提案するに至ったものである。
【００１１】
本発明は前記従来技術の問題点および前記した発明者の知見に基づいてみなされたもので、その目的は、曳航時の被曳航体の曳航船に対する位置を固定保持できる船舶等の曳航方法および曳航装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係る船舶等の曳航方法においては、曳航船と被曳航体とを曳航索で接続し、曳航船を航行させることによって被曳航体を曳航する船舶等の曳航方法において、曳航船の船首側と被曳航体の後部側を接続する第１の曳航索と、曳航船の船尾側と被曳航体の前部側を接続する第２の曳航索とをたすき状に配設するとともに、前記第１の曳航索と第２の曳航索を、曳航時における曳航船と被曳航体のそれぞれに互いに離間する方向の横力が作用する形態となる所定位置で連結し、被曳航体を曳航船の側方所定位置に保持した形態で曳航するようにしたものである。
また、請求項２に係る船舶等の曳航装置においては、曳航船の船首側と被曳航体の後部側とを接続する第１の曳航索と、曳航船の船尾側と被曳航体の前部側とを接続する第２の曳航索と、曳航の際に曳航船と被曳航体のそれぞれに互いに離間する方向の横力が作用して被曳航体を曳航船の側方所定位置に保持すべく、前記第１の曳航索と第２の曳航索とを所定位置で連結する連結具と、を備えるように構成したものである。
曳航時における曳航船と被曳航体には、それぞれ離間する方向の横力が作用し、索連結点である曳航点における各曳航索に張力が作用した緊張状態で曳航船と被曳航体が釣り合い、曳航船に対する被曳航体の位置形態は変わらない。
請求項３においては、請求項２に記載の船舶等の曳航装置において、前記第１の曳航索および第２の曳航索は、曳航船に設けたウィンチによってその長さを調節できるように構成にしたものである。
被曳航体の全長が大きい場合には、第１、第２の曳航索をウィンチで巻き解し、逆に全長が小さい場合は、曳航索をウィンチ巻き取ることで、被曳航体の大きさに合わせて曳航索の長さを調節する。即ち、曳航索を曳航するに適切な長さに調節することができる。
請求項４においては、請求項２または３に記載の船舶等の曳航装置において、前記第１，第２のいずれか一方の曳航索に前記連結具が設けられ、前記連結具で支持される他方の曳航索が曳航船から分離できるように構成したものである。
１本の曳航索による従来の曳航方法に変更したい場合は、連結具による曳航索の連結を解除するとともに、連結具による拘束の解除された曳航索を曳航船から分離することで、対応できる。
請求項５においては、請求項４に記載の船舶等の曳航装置において、前記連結具を滑車により構成するようにしたものである。
曳航船から分離された曳航索は、滑車を滑動して、滑車による拘束（支持）が自動的に解除される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図３は、本発明の実施例を示すもので、図１は本発明に係る曳航方法に使用する装置の実施例の全体構成図、図２は索連結具である滑車の斜視図、図３は同装置を使用した船舶曳航時の説明図である。
【００１５】
これらの図において、符号１０は、曳航船、符号２０は、被曳航船を示す。符号３０は、曳航船１０の船首１０ａと被曳航船２０の船尾側の側舷２０ｂとを接続する第１の曳航索、、符号４０は、曳航船１０の船尾側の側舷１０ｂと被曳航船２０の船首２０ａとを接続する第２の曳航索である。第２の曳航索４０の被曳航船２０の接続点Ｐ21から所定の長さ位置には、連結具である滑車５０（図２参照）が設けられている。
【００１６】
この滑車５０は、ピンジョイント５２を介して第２の曳航索４０に設けられたリング４２に連結されており、滑車５０を構成する一対のプーリ５１，５１間には、第１の曳航索３０が挿通されて、第１，第２の曳航索３０，４０がこの滑車５０によって拘束されている。なお、第１の曳航索３０は、滑車５０に対して、プーリ５１，５１間を自由に滑動できる。
【００１７】
符号１２は、曳航船１０の船首１０ａに設けられ、一端３０ａを被曳航船２０の船尾側の側舷２０ｂに接続した第１の曳航索３０の他端３０ｂを巻き上げるウィンチで、このウィンチ１２によって、曳航船１０と被曳航船２０間に延びる曳航索３０の長さを調節できる。
【００１８】
符号１４は、曳航船１０の船尾側の側舷１０ｂに設けられ、一端４０ａを被曳航船２０の船首２０ａに接続した第２の曳航索４０の他端を巻き上げるウィンチで、このウィンチ１４によって、曳航船１０と被曳航船２０間に延びる曳航索４０の長さを調節できる。
【００１９】
本実施例では、図１に示すように、並列状態の船１０，２０間の距離が、曳航船１０の全長の約１〜１．５倍となる位置で、曳航索３０，４０がたすき状となる長さに調節されている。
【００２０】
また、滑車５０は、第２の曳航索４０の被曳航船２０との接続点Ｐ21から被曳航船２０の全長のほぼ半分の長さ相当だけ離れた位置に設けられている。
【００２１】
ウィンチ１２，１４をロックすることで、それぞれの曳航索３０，４０の長さを前記した所定の長さに設定して、曳航を開始する。舵１６により曳航船１０がまっすぐに航行するように調整すると、被曳航船２０の船体には、流れＵによって揚力Ｌ2と抗力Ｄ2が作用し、当初は第１の曳航索３０が滑車５０に対し滑動して、被曳航船２０は滑車５０位置である曳航点Ｐ0点でわずかに振れるものの、曳航索３０，４０はそれぞれすぐに緊張し、図３に示すような、被曳航船２０が流れＵに対し、ある迎え角θ2を持った形態で安定する。
【００２２】
この形態は、ＫＭＳの原理と同様、流れＵにより発生する揚力Ｌ2と抗力Ｄ2の合力Ｆ2が滑車５０で特定される曳航点Ｐ0を通る状態となっている。さらに、曳航船１０の着力点Ｐ3には、揚力Ｌ1と抗力Ｄ1の合力Ｆ1が作用し、曳航船１０の舵１６には、力Ｆ3が作用している。そして、曳航索３０のＰ0Ｐ11間領域と曳航索４０のＰ0Ｐ12間領域に作用する合力と、曳航索４０のＰ0Ｐ21間領域と曳航索３０のＰ0Ｐ22間領域に作用する合力が等しく、しかも着力点Ｐ3周りのモーメントも作用しない（力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3の着力点Ｐ3回りのモーメントの総和が０となる）ので、被曳航船２０の振れ回りが全くない状態となる。
【００２３】
即ち、曳航船１０と被曳航船２０のそれぞれの船体には、互いに離間する方向の横力（Ｌ2＝Ｌ1＋Ｆ3の横方向分力）が作用しており、したがって、各曳航索３０，４０の連結点である曳航点Ｐ0には、各曳航索を介して張力が作用しており、被曳航船２０に種々の外力が作用しても、被曳航船２０の曳航船１０に対する位置は全く変わらない。
【００２４】
また、旋回曳航する場合、例えば図３で示す形態から左旋回する場合には、被曳航船２０に作用する流速や被曳航船２０の迎え角が増えるため、第２の曳航索４０のＰ0Ｐ12間領域が弛むおそれがある。しかし、弛んだ場合には、ウィンチ１４により曳航索４０を所定量巻き上げて、Ｐ0Ｐ12間領域を弛みをなくした緊張状態にすればよい。このように、旋回する方向に応じて、各曳航索に緩みが生じないように調節することで、特定の曳航索に過大な張力が作用しないようにすることができる。
【００２５】
符号６０は、第１の曳航索３０の滑車５０よりも被曳航船２０側に設けられているストッパで、曳航船１０が急旋回した場合等において、曳航索３０の流れＵに対する迎え角θ2が所定値以上とならないようにするためのものである。
【００２６】
また、曳航索３０のウィンチ１２との接続端３０ｂは、ウィンチ１２から分離できるように構成されており、ウィンチ１２から分離した曳航索３０は、被曳航船２０側から曳航索３０を引っ張ることで、滑車５０から抜け落ち、これによって、曳航索４０だけを使用する従来通りの１本の曳航索による曳航方法に変更することができる。
【００２７】
また、第１の曳航索３０および第２の曳航索４０は、曳航船１０に設けたウィンチ１２，１４によってその長さを調節できることから、被曳航船２０の大きさに合わせて滑車５０を設ける位置を変えるとともに、被曳航船２０の全長が大きい場合には、第１、第２の曳航索３０，４０をウィンチ１２，１４で巻き解し、逆に全長が小さい場合は、曳航索３０，４０をウィンチ１２，１４で巻き上げて、被曳航船２０の大きさに最適な長さに調節することができる。
【００２８】
なお、前記実施例では、第２の曳航索４０に滑車５０を設けているが、滑車５０は第１の曳航索３０に設けてもよい。
【００２９】
また、前記実施例では、索連結具として滑車５０が示されているが、滑車に限るものではない。さらに、索連結具により直接第１，第２の曳航索３０，４０を所定位置で連結するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る船舶等の曳航方法及び曳航装置によれば、曳航時における曳航船と被曳航体は、索連結点である曳航点における各曳航索に張力が作用した緊張状態で釣り合って、常に一定の位置形態に保持されるので、被曳航体が振れ回ることなく、しかも小さな曳航面積で曳航することが可能となる。
請求項３によれば、曳航索の長さを被曳航体の大きさに合わせて曳航に適した長さに調節することができるので、種々の大きさの被曳航体を曳航できる。
請求項４によれば、従来の１本の曳航索による曳航方法に変更することもできるので、便利である。
請求項５によれば、曳航船上で曳航索を船体から分離することで、簡単に
従来の曳航方法に変更することができるので、非常に便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る曳航方法に使用する装置の実施例の全体構成図
【図２】索連結具である滑車の斜視図
【図３】同装置を使用した船舶曳航時の説明図
【図４】従来の曳航方法を示す図
【図５】従来の曳航方法の問題点を説明する図
【図６】  Kite  Mooring  Systemを説明する図
【符号の説明】
１０  曳航船
１０ａ  曳航船の船首
１０ｂ  曳航船の船尾側の側舷
１２，１４  曳航索の長さ調節手段であるウィンチ
２０  被曳航体である被曳航船
２０ａ  被曳航船の船首
２０ｂ  被曳航船の船尾側の側舷
３０  第１の曳航索
４０  第２の曳航索
５０  索連結具である滑車
６０  ストッパ
Ｐ0  曳航点である索連結点
Ｌ1，Ｌ2  揚力
Ｄ1，Ｄ2  抗力
Ｆ1，Ｆ2  合力
θ2  被曳航体の迎え角
【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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