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（表紙共）
DF - P21 – 09（社）日本船舶海洋工学会
自由降下式救命艇と自由降下式救命艇と関連救命設備の関連救命設備の設計指針 研究委員会

最終報告書

平成 22 年 3 月

１．研究組織１）日本船舶海洋工学会 造船設計・生産技術研究委員会 造船設計部会委員名簿（平成 22 年 3 月時点）：
本研究は、標記の造船設計部会において活動を行った。委員名簿は以下の通りである。
委員長
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員

氏名
荒井 誠
井上 義行
細田 龍介
福地 信義
浦 環
大和 裕幸
田中 進
長谷川 和彦佐々木 高幸内野 栄一郎
植村 卓司
金湖 富士夫
越智 宏
稲垣 秀彦
久保崎 浩
安田 耕造
松本 起宜
石本 匡尚
高木 孝作
金光 輝二
鈴木 幹久
阪口 克典
石山 直津上 由紀夫
長谷川 司
松尾 和昭
脇山 典広
坂本 武

所
属
横浜国立大学大学院工学研究院海洋空間のシステムデザイン教室
横浜国立大学大学院環境情報研究院

委員長
リーダー
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員

氏名
荒井 誠
坂本 武
久保崎 浩
渡辺 健太郎
松本 之良
鈴木 幹久
下里 耕平
若狭 正明
矢野 勝久
眞孫 悠樹

所
属
横浜国立大学大学院工学研究院海洋空間のシステムデザイン教室
ユニバーサル造船(株)有明事業所設計部船装設計室㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ呉工場船舶海洋設計部船体グループ㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ呉工場船舶海洋設計部船体グループ㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ呉工場船舶海洋設計部船体グループ
三井造船(株) 船舶艦艇事業本部艦船設計部船装設計課
三井造船(株) 船舶艦艇事業本部艦船設計部船装設計課
三井造船(株) 船舶艦艇事業本部艦船設計部船装設計課
ユニバーサル造船(株)有明事業所設計部船装設計室
ユニバーサル造船(株)有明事業所設計部船装設計室

東京大学生産技術研究所海中工学研究センター
東京大学大学院新領域創成科学研究科人間環境学専攻
広島大学大学院工学研究科社会環境システム専攻
大阪大学工学部船舶海洋工学教室㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ基本設計部
三菱重工業(株)長崎造船所造船設計部
ユニバーサル造船(株)舞鶴事業所艦船設計部艤装設計室
独立行政法人海上技術安全研究所運航・システム部門(財)日本海事協会船体部
住友重機械マリンエンジニアリング㈱製造本部船装設計Ｇ㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ呉工場船舶海洋設計部船体グループ
佐世保重工業(株) 造船設計部
ユニバーサル造船(株)商船･海洋事業本部基本設計部船装設計室
三菱重工業(株)長崎造船所造船設計部船装設計課(株)川崎造船技術本部造船設計部船装設計第二グループ(株)サノヤス・ヒシノ明昌船舶設計部船装設計課
三井造船(株) 船舶艦艇事業本部艦船設計部船装設計課㈱ ｱｲ・ｴｲﾁ・ｱｲ ﾏﾘﾝﾕﾅｲﾃｯﾄﾞ基本設計部船舶計画グループ
三井造船(株)千葉事業所船舶・艦艇事業本部船舶設計部船装設計課(株)名村造船所伊万里事業所基本設計部機関計画課
三菱重工業(株)神戸造船所船舶・海洋部計画設計課(株)大島造船所設計部船装設計課 主務(株)川崎造船技術本部基本設計部基本計画第一グループ
ユニバーサル造船(株)有明事業所設計部船装設計室

さらに、造船設計部会の下に、下記の自由降下式救命艇と関連救命設備の設計指針研究委員会を置き、詳しい研究活動を行った。
２）自由降下式救命艇と関連救命設備の設計指針研究委員会メンバー：

２．研究発表 ： KANRIN「年鑑」にて活動の概要を報告した。
３．研究成果 ： 次頁以降に示す。
４．連絡先 ： ユニバーサル造船(株)有明事業所 設計部 船装設計室
坂本武（e-mail : sakamoto-takeshi@u-zosen.co.jp）

自由降下式救命艇と自由降下式救命艇と関連救命設備の関連救命設備の設計指針研究委員会 報告書

目 次頁

１． はじめに
２． IMO 規則と船級協会の解釈の違い
３． 自由降下式救命艇及び関連救命設備の構造・特徴およびデザイン上の注意
４． 自由降下式救命艇の進水時挙動と安全性
５． 各社の実施例およびアンケート結果
６． 自由降下式救命艇進水装置の防振対策
７． あとがき

12478911１．はじめに大型貨物船の救命設備要件は表 1 に示す通り、幾多の改正を経てきた。
表 1. SOLAS による大型貨物船の救命設備要件の変遷
SOLAS＆年

1960
1974

1983年

2006

年

船種

救命艇
各舷 100%、合計 200%
下記以外
1) 原則として開放型
2) 内 1 隻は 4 ﾉｯﾄ以上の発動機付
中央船楼船：各舷 100%、合計 200%、最低４隻（中央、船尾各２隻）
タンカー等
船尾船楼船：
各舷 100%、合計 200%、救命筏(50%)を積めば 2 隻で可
1) 原則として開放型
2) 内 2 隻は 6 ﾉｯﾄ以上の発動機付
下記以外
各舷 100％、合計 200％
1) 密閉型
タンカー等
各舷 100％、合計 200％
1) 密閉＆耐火型
共通要件
2) 全て 6 ﾉｯﾄ以上の発動機付
3) 自動復原性
下記以外
1983 年と同じ
バルクキャリア 自由降下式救命艇(100%)ｘ1 隻、(500 総ﾄﾝ以上)

救命筏救助艇代替設備要件50％－－－－－（但し左記条件のみ 50％）
100％、定員 6 名ｘ1 隻、 自由降下式救命艇(100%)
但し、迅速な移動不可の場合は （救命艇と兼用可） ｘ 1 隻、各舷に 100％（合計 200％）
救命筏ｘ200％（投下、膨張式で可）（片舷は進水式）、
救助艇ｘ1 隻1983 年と同じ
1983 年と同じ
各舷 100％（合計 200%）、 専用救助艇ｘ1 隻
但し、片舷の救命筏は進水式

1983年と同じ－年代に相継いだバルクキャリア海難事故や、1998 年に提出された英国大型オイル/バルク/鉱石運搬船「ダービシャー号」（1980 年沖縄沖で沈没）の事故調査報告書によって、IMO において“BulkCarrier Safety”と称して、バルクキャリアの構造・設備・保船に関する包括的な追加安全対策を実施することになり様々な規則改正が行われた。
このうち、救命設備に関しては、バルクキャリアのような構造の船舶は縦通隔壁が無く損傷から沈没に至るまでの時間が短いため、退船の迅速化が不可欠であるとの議論があった。そこで、MSC79において総トン数 500 トン以上の全てのバルクキャリアに対して、レバー操作一つで離船できる自由降下式救命艇（Freefall Lifeboat）システムの設備を義務付ける規則改正を採択した。この規則は 2006
年 7 月 1 日以降の建造船に対して適用されることになった。
1990-1-

ここで「自由降下式救命艇システム」と称するのは、単に救命艇の型式変更だけでなく、専用救助艇とその進水装置の新設、投下式救命筏からダビット進水式救命筏への変更（いずれか片舷のみ）、さらに救命設備設置場所の変更に伴う避難通路の変更・新設を伴うからである。
ところが、今回の SOLAS 改正では、第Ⅸ章で定義される全てのバルクキャリアで「自由降下式救命艇システム」の採用を強制化しており、ケープサイズやそれを上回る大型船にも適用しなければならない。このため据付位置から海面までの降下高さが優に 20ｍを超えるケースも発生し、落下時の衝撃力による乗艇員の負傷が懸念されている。
また、安全設備証書発行のために必要な造船所での完工時性能確認試験において、各国政府や旗国権代行者としての各船級協会が自由降下式救命艇、ダビット進水式救助艇、ダビット進水式救命筏に対してどのようなテストを要求するのか、例えば、5 ノット航走中に進水試験を行う必要があるのか、進水試験では実際に人が乗り込むべきなのかなど、明確でない点がある。
さらに、船尾に設置する自由降下式救命艇への避難経路はダビット進水式救命艇より長くなるし、救命艇と救命筏への避難方向が異なるので、適切な避難方法や経路表示方法の考え方も整理する必要がある。また、プロペラや主機による起振力の大きい船尾甲板上に設置する救命艇進水装置の防振対策についても検討が必要である。
本研究は、上記のような疑問点を解明し、造船技術者に対する有効な設計指針を確立することを目的として、主に以下の 5 つの側面から研究を行った。
1) SOLAS 規則要件の確認、規則要求・解釈の内容に関する疑問点の整理、各船級協会への働きかけによる疑問点の解決
2) 自由降下式救命艇システムの各設備の構造・特徴及びデザイン上の各種注意事項の整理
3) 落下時衝撃力と乗組員の安全性、及び落下後の艇挙動に関する研究成果の整理
4) 自由降下式救命艇システムの実船搭載実績を有する造船所各社に対するアンケートによる実績情報の紹介と、設計時・完工テスト時の経験的注意事項の意見集約
5) 救命艇進水装置の振動防止対策の研究
２．IMO 規則と船級協会の解釈の違い
救命設備規則には、SOLAS 第Ⅲ章「救命設備（Life-saving Appliances and Arrangements）」と「LSAコード（International Life-Saving Appliance Code）」があり、また、本船からの脱出に関する要件には、SOLAS 第Ⅱ-2 章 Part D「構造（防火並びに火災探知及び消火–脱出（Construction-Fireprotection, fire detection and fire extinction, Part D Escape））がある。
各規則の個別要件は国土交通省監修の英和対訳書も刊行されており細部に亘るので省略するが、それぞれの要件を救命設備毎に以下の通り整理しなおした。
1) 自由降下式救命艇
2) 自由降下進水装置
3) 救助艇および進水装置4) 進水式救命筏および進水装置
5) 退船に関する要件
6) 脱出経路の表示方法
また、自由降下式救命艇システムがバルクキャリアに対して強制化されてから日も浅いため、国内各造船所の実績も少ない上に、各船級協会や各国政府による SOLAS や LSA コードの解釈と運用はま-2-

だ統一されていない。そこで、委員各社が疑問に思う項目をアンケートによって取りまとめ、下記の５船級協会に対して質問書を提出しそれぞれの見解・解釈を調査した。
a)American Bureau of Shipping (ABS)b)

Bureau Veritas (BV)c)

日本海事協会 (NK)d)

Det Norske Veritas (DNV)

e)

Lloyd's Register (LRS)

以下に、各船級協会の特別要求や解釈の違いに関して、特筆すべき点を解説する。
2.1 配置要件(1) 自由降下式救命艇および進水装置救命艇の設置高さに関して、SOLAS は艇下端から最小航海喫水までの高さが、その艇が承認された自由降下高さを超えてはならないと規定している。NK と ABS はこの設置高さ算定上、船体のトリムやヒールを考慮する必要はないとしている。DNV も同様であるが、トリム 10°とヒール 20°を考慮した不利な状態において艇の承認高さの 1.3 倍を超えてはならないという要件を追加している。一方、BV と LRS は設置高さはトリム 10°とヒール 20°を考慮した不利な状態を考慮するとしており、艇を承認高さの許容限度に近い高さに設置する場合や、母船中心線から離れた位置に設置する場合は注意が必要である。
各船級とも船側方向の設置位置に関する特別な要求はないが、両舷からのアクセスの容易さの均等性や、本船のヒールで設置高さが大きく変わらないように、可能な限り船体中央付近が望ましいという見解が多い。
(2) 専用救助艇、ダビット進水式救命筏の設置舷各船級とも特別な要求はない。唯一 LRS は救助艇とダビット進水式筏は別舷に設置する方が望ましいとの見解であるが、これも強制ではない。
2.2 完工時の性能確認試験(1) 自由降下式救命艇および進水装置
本船完工時に安全設備証書取得のために行う自由降下試験は、MSC.81(70)2.5.3.2 で実施することを明確に規定しており、いずれの船級協会も試験を省略することは認めていない。ただし、各船級とも自由降下試験を無人で行うことを認めている。この場合、艇が降下しないように固定した上での離脱装置の動作確認試験（艇内からの有人操作）と、ダミーの錘を使用した無人自由降下試験の二つの試験を行う必要がある。これらの試験は総重量（装備品を含む救命艇重量に定員分重量を加えたもの）の 1.1 倍の重量で行う。
降下試験時の高さについては、MSC.81(70) 2.5.3.2 で母船を最小航海喫水状態にすることが要求されている。BV と LRS は、立会い検査官の了解があれば他の喫水で行うことも認めるが、他の船級協会は最小航海喫水状態で行うように要求している。
5 ノット航走時における自由降下進水試験は BV だけは要求するが、他の船級協会は、5 ノット進水はダビット進水式救命艇だけに対する要求という解釈を採るので要求しない。
(2) 専用救助艇
専用救助艇は 5 ノット航走時の進水試験が要求される。DNV は救助艇及びダビットが同一であるという条件で同型船における試験の省略を認めているが、他の船級協会は認めない。
(3) ダビット進水式救命筏
ダビット進水式救命筏を複数に分けて装備する場合、LRS はそれぞれの筏に専用ダビットを装備-3-することを要求する（ただし、このダビットを救助艇と兼用することは認める）。その他の船級協会は専用のダビットは要求していないが、SOLAS 要求では全乗組員を 10 分以内に進水させることが必要であり、いずれの船級協会も本要件を緩和することは認めていない。
現実問題として一つのダビットを用いて複数の救命筏を 10 分以内に進水させることは困難であり、結局ダビットも筏と同じ数を持つ必要がある。
３．自由降下式救命艇及び関連救命設備の構造・特徴およびデザイン上の注意
自由降下式救命艇、専用救助艇、ダビット進水式救命筏は多くの造船所にとって新規な製品であり、構造、配置要領、操作方法、装備品、使用上の注意など新たに学ぶべき内容が多い。
そこで、代表的なメーカー製品を例に、上記に関する一般解説とともにデザイン上の注意点を取りまとめた。
3.1 自由降下式救命艇および進水装置
外観は従来のダビット進水式の全閉囲型救命艇とさして変わらないが、艇首から海面に自由落下する機能的理由から乗込口は艇尾に設けられる。また、海面に着水の際、大きな衝撃力が発生するので艇体は十分な強度を有しており、着水時の衝撃を和らげ乗船員にかかる加速度を抑えることができるように、艇首部形状は適当にスレンダーに仕上げられている。
艇体は FRP 製である。艇体は承認高さの少なくとも 1.3 倍の高さからの落下に対して十分な強度を有し、使用材料の最大強度に対して 6 倍の安全率を保持できるように設計・製造されている。

図 1. 自由降下式救命艇
救命艇は図１に示すように常に斜め下方に向けて設置されており、艇内にある起動装置（レバー）を操作することによって艇尾に設けられている離脱装置（フック）を解除し、ガイドレール上を走行した後、海面へと自由落下する。離脱装置が偶発的な事故で解除されることのないように、起動装置には安全機構（レバーストッパーなど）が設けられている。また、起動装置は艇内のみから操作することができる。起動装置に予期せぬ故障が発生することが考えられるので、起動装置には通常用と非常用が独立して装備されている。
1)-4-

海面に着水の際、艇の前後方向に大きな加速度が生じるが、人体がこの加速度を背中から受けられるように、操船者以外の者の座席は艇尾向き（進行方向に逆向き）に設置されている。各座席には着水時の衝撃を緩和するために頑丈な背もたれが設けられている。各座席の強度は 100kg の荷重を考慮しており、着水時の衝撃に対して乗船員を保持できるようにハーネスが設けられる。
なお、訓練等で落下した救命艇を再揚収するための動力式アームダビットも装備される。
3.2 救助艇および進水装置
1983 年改正 SOLAS ですべての貨物船と旅客船に救助艇を設備することが義務付けられた。同改正で強制化された全閉囲構造の救命艇は、それ以前の開放型救命艇と比べて海中からの遭難者の引揚げ作業が難しいため専用救助艇が必要であろうと想定されたためであるが、救命艇各メーカーの努力で舷側ハッチからの救助作業が可能な全閉囲構造の救命艇兼救助艇が開発され、現在、貨物船
では専用救助艇は殆ど装備されていない。
ところが、今回バルクキャリアに対して強制化された自由降下式救命艇は、救助艇の要件である本船への揚収時間 5 分以内を満足することが困難なこと、ハッチがプロペラに近い艇尾にあるため遭難者への接近が難しいことなどから、救助艇との兼用は難しい。このため、自由降下式救命艇を設備するケースでは、専用救助艇を装備せざるを得ないのが現状である。

図 2. 専用救助艇及び進水装置
専用救助艇の艇体は FRP で一体成型され、甲板の下にウレタン発泡材を充填することにより浮揚性能を有している。艇は船首デッキ、作業甲板などで構成され、船尾には平水中で 6 ノットを出せる船外機エンジンを装備している。また、転覆の際に備えて、反転復正装置も装備している。作業甲板は被救助者 1 名を横臥させるスペースを有し、また、座席は、操縦者・救助者・被救助者を含めて 5 名分のスペースを有する。燃料タンクはポリエチレン製などの物を床下に設置する。その他、フェンダー、もやい索離脱装置、救命索、シールドバッテリー、各種装備品収納箱等を有している。
救助艇で一度に救助できる人数は 3～4 名と少ないが、遭難者を救命筏に収容して救命筏をこの救助艇で曳航することで、より多くの遭難者を救助することができる。
救助艇の進水・揚収ダビットには、1 点吊りと２点吊りの２種類がある。１点吊りダビットは救助艇の他、ダビット進水式救命筏も吊ることができる兼用型として使用できる。但し、風や船の動揺で不安定になる。一方、２点吊りダビットは安定した吊下げ状態を維持できるメリットがあるが、救命筏の進水装置との兼用はできない。図 2 は 2 点吊りダビットの例である。
2)-5-

3.3

進水式救命筏および進水装置
現在主流の救命筏は、合成ゴム製の膨脹式救命筏である。通常は小さく折り畳まれて FRP 製コンテナに格納された状態で船舶に積付けられる。
また、従来の貨物船では投下式救命筏を使用しており、使用する際には甲板上から投下して海面上で自動展張した筏上に、縄梯子で降りたり、一旦海中に飛び込みそこから筏に這い上がって乗り込む。ところが、今回バルクキャリアに対して強制化された
新救命設備規則では、少なくとも片舷分は救命筏進水式としなければならない。
これは、船の甲板上で筏を展張して全員が乗り込
図 3. 膨脹式救命筏（格納時）んだ後に、ダビットにより機械的に海面まで降下する方式である。救命筏の進水装置は旋回式の１点吊りダビットであり、救助艇用ダビットと共用するタイプが多いため、メーカーの取扱説明書も救助艇と兼用する場合が多い。
進水用ダビットの代表的な構造例を示すと下図の通りである。
筏を使用する際には、ダビットで空の救命筏を吊下げて舷外に回転移動した後に筏を膨脹させる。
乗り込み口から乗組員が全員乗った後、筏内のリモコンワイヤーを引きながら、ゆっくりと降下させる。着水後は、離脱フックワイヤーを引いて本船から離脱する。

図 4. 進水式救命筏用ダビット-6-2)

４．自由落下式救命艇の進水時挙動と安全性
4.1 母船からの離脱運動の概要
救命艇の母船からの離脱運動は、着水前の空中運動と着水後の水面付近での運動に分けられる（図5 参照）。空中運動は滑台上の滑降から始まり、滑台端部での拘束落下、自由落下を経て水面に着水するまでである。着水後の救命艇は、水面でスラミング（着水衝撃）を起こした後、水中航走、水面への再浮上、浮上後の慣性航走の各段階を経て母船から遠方に離脱する。
SlidingRotation

Free-fall

Mother Shipθ

Z

Water entryX

θE

図 5. 自由落下式救命艇の離脱運動
乗員の安全性評価
自由落下式救命艇システムに生ずる衝撃加速度について、ＩＭＯが幾つかの安全性評価基準を提案している 。ここではその中から自乗和平均基準について解説する。
自乗和平均（SRSS） 基準は、人体は加速度を受ける方向によって応答および強度が異なるという仮説に基づいている。すなわち人体に固定した座標系（図 6 参照）を考え、前後方向を ξ 軸、左右方向をη 軸、上下方向を ζ 軸と定義するとき、表 2 に示すようにそれぞれの方向に対する加速度の許容値 A , A , A は異なる。

4.23)

ξη

ζ

図 6. 加速度の方向と許容値
表 2. 加速度許容値
Acceleration direction

Acceleration
TrainingξηζEmergency(eyeballs in/out)

15g

18g

(eyeballs left/right)

7g

7g(eyeballs up/down)

7g

7g

訓練時に対する許容値を人体の前後軸と上下軸について示すと図 6 の楕円となる。発生する衝撃加速度がこの楕円内にあれば安全とみなされる。数式でこの関係を示すために下記の CAR-7-インデックスが用いられる。

(Combined Acceleration Response)22 aξ   aη   aζ  + +
CAR = 
 A   Aη   A   ζ  ξ  2(1)

ここで、 a , a , a は人体の各方向に対し発生する衝撃加速度である。
IMO の基準では、表 2 に示した乗員の身体の衝撃加速度に対する応答の方向性を考慮して、a 、a 、 a に(1)式のように重みをかけて自乗和した値が基準値(1.0)を越えないように救命艇システムを設計することとされている。
ξη

ζ

ξ

η

ζ

５．各社の実施例およびアンケート結果
自由降下式救命艇と関連救命設備の搭載実績について、各造船所にアンケートを実施しデータを提供していただいた。採用実績は、合計隻数 59 隻のうちハンディサイズ BC が 23 隻、パナマックスBC が 17 隻である。船種には LPG 船や LNG 船も含まれ、船主要求による規則の先取り適用も見受けられる。以下、アンケート結果を要約する。
5.1 自由降下式救命艇進水装置フレームの強度解析や固有振動数解析、船上の振動計測は、半数以上の造船所で実施していない。強度解析を行った造船所は、救命艇重量に対する船体動揺による加速度影響を考慮していた。また振動解析を行う場合は、FEM による固有振動数解析法を用いている。
なお、アンケートによる限り、実績船で進水装置の振動問題は発生していない。
進水装置は、船尾側は自立式で船首側は多くが船体構造により支持される。なかには専用の櫓を設けて支持するものもある。いろいろな邪魔物があるので、船尾係船操作ができるように配置上の注意が必要との意見が多い。殆どの船で救命艇に乗込むための専用ステージを設けているが、その所掌は、進水装置メーカーの場合と造船所の場合が同数程度である。
自由降下試験は殆どの造船所で実施している。そのうち半数以上は無人で砂袋や鉄板等の錘を搭載して外部から離脱させる方法を採用している。降下試験は艇本体や艇内艤装品、また造船所設備にも損傷を与える可能性があるため、各社かなり注意を払って実施している。
試験時に特に危険と感じられる事項としては、搭載した錘の挙動、進水後の艇の岸壁への衝突、フック離脱作業などが挙げられている。
5.2 救助艇
殆どの造船所が１点吊りダビットを採用しており、艇首と艇尾または艇首のみをペインターロープで保持することで艇の振れ回りを防止している。また、多くの場合、ダビット進水式救命筏用のダビットと兼用している。
配置上のポイントは、救助艇へのアクセスが容易なことなどである。専用の乗込みステージは半数以上が装備していない。
規則要求に基づき、救助艇の 5 ノット進水試験を実施している。試験時の注意事項としては、降下時の救助艇の回転を抑えることや、フック離脱作業を安全に行うことなどである。
5.3 救命筏救命筏を展張させてから乗込むためのスペースを確保するよう配慮している。
救命筏のダビットによる降下・揚収試験は、殆どの造船所で実施していない。しかし、船級要求により、展張させた筏に錘を搭載し試験を実施した場合や、手動揚収試験を実施した場合もある。
-8-

６．自由降下式救命艇進水装置の防振対策
自由降下式救命艇の進水装置は船尾上甲板に設置するが、この区域はプロペラや主機による振動エネルギーが伝播しやすい場所なので、梁構造の進水装置は防振対策に十分注意を払わねばならない。
6.1 起振源と共振回避方法
艤装品の振動は、他の起振源から船体構造を伝播してきた振動エネルギーに励起された共振により発生するが、船舶で起振源となる要因にはプロペラ起振力と主機振動がある。
プロペラと主機による一次・二次振動数は主機回転数（＝プロペラ回転数）により変動する。主機回転数は、港湾内航行のための低回転数域と海洋航行時の高回転数域を有するが、これを模式的に示したものを図 7 に示す。この中で、艤装品が共振する可能性のある範囲を着色部で示す。
(np or ne)

主機二次数動振

上逃げ
上逃げ

プロペラ二次共振点

艤装品固有振動数
主機一次
プロペラ一次B
C

下逃げ
下逃げ
低回転数域

高回転数域
A

回転 連続 回 最数 常用 転数 大連続回転数（ｒ）

図 7. 艤装品の共振範囲
着色領域の縦軸方向の大きさで判る通り艤装品は非常に広い領域で共振する可能性があり、全ての共振領域を避ける固有振動数をもつ艤装品をデザインすることは難しい。従って、艤装品の防振対策としては、万一共振しても応答量が小さい領域での固有振動数を狙うのが一般的である。大型
外航船は殆どの航海時間を連続常用回転数で航走するので、艤装品の固有振動数を、プロペラと主機の一次振動数と連続常用回転数が交わる固有振動数（B 及び C）を含む濃い着色部の上側（上逃げ）か、下側（下逃げ）に外すのが通例である。
自由降下式救命艇の進水装置を計画する際も、事前に FEM による固有振動数解析を行い、上述の濃い着色範囲内に固有振動数を有さないようにデザインすることが望ましい。
6.2 振動解析例
ハンディーマックスバルクキャリアーに搭載した自由降下式救命艇進水装置の固有振動解析を実施した。各船で、進水装置の構造や主機・プロペラ回転数が異なるのであくまで参考例であるが、FEM 計算モデル、振動数解析結果と実船計測結果について簡単に示す。
-9-

計算結果
固有振動数計算結果によれば、主機・プロペラの連続常用回転数と最大連続回転数の間で共振する可能性のあるケースとして、12.18Hz、18.69Hz、20.30Hz の３ケースが想定された。枠組み構造であるため振動モードは複雑なので説明は省略する。

(1)

赤線は重量載荷するためのダミー要素。
軽荷時の救命艇重量 (3699kgf)
は、この節点に集中質量として考慮。

図 8. FEM 解析モデル
25プロペラ 2 次21.292018.69)zH（ 15数波
周動10振

20.30

16.2214.5412.18

主機 1 次プロペラ 1 次

13.92

7.87
6.05

55.14
1.870020406080
回転数 (r)

図 9. 共振範囲

100

連続
常用回転数120

最大連続回転数140

実船計測結果岸壁で起振機による試験を行った結果、小さなピークはいくつも見られたが、表 3 に示す振動数で顕著なピークが計測された。

(2)- 10 -表 3. 岸壁起振機試験結果
方向振動数
共振点
主機 1 次近傍(10.7Hz)
前後方向 641cpm
プロペラ 2 次近傍
1080cpm (18Hz)
主機 1 次近傍(10.7Hz)左右方向 641cpm
プロペラ 2 次近傍
1080cpm (18Hz)
上下方向 641cpm (10.7Hz) 主機 1 次近傍
続いて、試運転時に計測を行った結果、こちらも表 4 に示す特徴的なピークが計測された。
表 4. 試運転時計測結果
方向
振動数
共振点
前後方向 711cpm (11.85Hz) 主機 1 次近傍
主機 1 次近傍(10.2Hz)左右方向 612cpm
プロペラ 1 次近傍
636cpm (10.6Hz)
計算・実測とも共振範囲付近に固有値が見られたが、船上での実測では、応答値が小さく問題となるような大きな振動は無かったため、振動対策は実施しなかった。
5.1 の各社アンケート結果でも述べた通り、進水装置のフレームで大きな共振が発生してトラブルとなった実船は無い。１本梁構造のレーダーマストと異なり、枠組み構造の進水装置は比較的共振が発生しにくい構造であると言えるのかもしれない。
７．あとがき本プロジェクト研究委員会の成果が、自由降下式救命艇の計画・デザイン展開の一助になることを期待する。なお、救助艇設置高さへの本船のトリム・ヒール影響については現在 IMO で継続審議中であり、今後の規則改正やそれに伴う製品の仕様改正も十分に予測されるが、造船設計者におかれては絶えず情報をキャッチアップしながらデータをアップデートしていただくようお願いしたい。
造船設計部会の委員各位、本プロジェクト研究委員会の委員各位には度重なる会合や書面審議に全面的な協力をいただいた。また、各船級協会殿には快く質問書・アンケートにご協力いただき、さらに、各メーカー殿には製品データを提供いただいたことに対して本紙面を借りて感謝申し上げる。
（終）「参考文献」
1) ㈱信貴造船所 提供図,
2) マンセイ工業カタログより
3) International Maritime Organization, Evaluation of Free-fall Lifeboat Launch Performance, LSR 24/6/2 (1992).

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