310

特集論

Princess Cruises 向け超大型豪華客船の建造

文

Debut of First Japanese Large Passenger
Cruise Ship for Princess Cruises
斧 口 淑 郎＊1

岩 本 松 幸＊2

加 永 龍 昭＊4寺 田

Yoshiro Onoguchi

Matsuyuki Iwamoto

Tatsuaki Kanaga

Princess Cruises 社向け客船

Diamond Princess

及びShin Terada

Sapphire Princess

千 住 日 出 海＊3Hideumi Senju

伸＊5がそれぞれ 2004 年２月 26 日，５月 27 日当社長崎造船所で竣工，無事船主へ引き渡された．本船は世界最大客船オペレーターである Carnival グループ・ Princess Cruises 社のグランドシリーズ最新鋭船として，新しいコンセプトを織り込み，最新テクノロジーを用いた環境にやさしい発電推進・廃棄物処理システム等を搭載した新世代超大型客船であり，両姉妹船は現在米国・メキシコ西海岸クルーズで活躍中である．

1．はじめ

2．1 客に室全 1 339 室のうち 72 ％が海に面したアウトサイドキ
及びSapphire Princess

ャビンとなっており，しかもこれらの 78 ％の部屋には（図１），大手海外クルーズ船社向けにわが国としは専用バルコニーが設置されている．また，車椅子等

Diamond Princessてはじめて受注・建造した，約 116 000 総トンの大型のハンディキャップのある方にも対応できる客室も多豪華客船である．

数（計 29 室）配置されている．

本報では，本船の概要を紹介すると共に大型客船の2．2 客用公室スペース

設計・建造の技術的課題・特徴として環境対策，排煙・船上での楽しみの一つである食事については，風対策，低振動・低騒音への取り組み，及び 2002 年
10 月１日第１番船建造中火災事故発生後の復旧工事

表１の概要について述べる．

船

本船主要目

級

ロイド船級協会

総トン数2．本船の概要

全本船の主要目を表１，また乗客用スペースの配置を図２に示す．

約 116 000

長（m）

約 290

垂線間長（m）

246.0

船幅（型）（m）

37.5

水面上高さ（m）

54.0

計画喫水（m）

8.05

運航速力（kt）

22.1

主発電機関
ディーゼル発電機関 （kW）

2 × 9 450
2 × 8 400

ガスタービン発電機関 （kW）
推進用モータ

（kW）

プロペラ数
舵数

サイドスラスター数

図１

本船全景

カナダ Victoria 沖を並走中の姉妹，左：Sapphire Princess 右： Diamond Princess

長崎造船所所長室主幹
長崎造船所造船設計部機装設計課主席＊3
長崎造船所造船設計部船装設計課主席
＊1

＊4

＊2＊5

1 × 25 000
2 × 20 000
2 × 固定ピッチ
2
3 × 前部，3 × 後部

フィンスタビライザー

1対

総客室数

1 339

乗組員室数

650

最大搭載人員数

4 160

長崎造船所造船設計部電装設計課主席
長崎造船所造船設計部船殻設計課

311
DIAMOND PRINCESS/SAPPHIRE PRINCESS DECK PLANS
Skv 17/18
Spots 16

Sun 15Conservatory （Dk 14）
Lido 14

Aloha 12

Baia 11

Horizon Court （Dk 14）

Caribe 10

Dolphine 9
Princess Theater （Dk 6/7）
Emerald 8

Promenade 7

Grand Casino （Dk 6）
Fiesta 6

Gala 4

Plaza 5International Dining （Dk 6）

Pacific Moon Dining （Dk 6）

図２

Atrium Court （Dk 5/6/7）

客用スペース配置図及び主要公室

Princess Cruises 社のパーソナル・チョイス・ダイニ
ング＜お好きなときに，お好きな方と，お好きなテー

多種多様なレストランが配置されている．
また，その他公室設備についても，乗船客を飽きブルで＞コンセプトのもと，させないバラエティーに富んだ各種ラウンジ，１日¡１つのメインレストラン２度ミュージカルなどが上演される 700 席の大型シア¡４つのテーマレストラン

ター，ラスベガスの雰囲気をそのまま体験できるカジ（イタリアン／アメリカン・ステーキ／メキシカ

ノ，３層吹き抜けエントランスホール，船上最大級のン／アジアン 各テーマ料理のサービス）

インターネットカフェ，ジム・マッサージ室を備えた¡サバテイーニ（本格イタリアン料理のサービス）

スパ，開閉式ドームプールや大小の屋外プール，ミニ¡ホライゾンコート： 24 時間の食事サービス

ゴルフコースなど数多くの設備が設けられている．
三菱重工技報 Vol.41 No.6（2004-11）

312

3．環境対策への取り組み

されている．本排ガス処理装置は，世界で最も厳しい排出基準の一つである German Rule17. BIMSCHV 規

最近は，クルーズ客船の就航海域で環境保護に対す定値をベースとしており，冷却塔，反応器，フィルタる規制が年々強化され，アラスカ等では船舶による環から構成され，焼却炉の排ガスから HCl，NOx，SOx，境汚染に対し，入港制限や罰金などを課するケースがダイオキシン，重金属類，ダストなどを除去し，クリ出てきている．Princess Cruises 社のゼロエミッショーンな排ガスとして大気放出する処理装置である．

ン／クリーンディスチャージをキーワードとした環境

3．2．2

汚水処理装置ポリシーのもと,本船には最新テクノロジーを用いた船内で発生した汚水は，汚水処理装置にて船外排出環境にやさしい発電推進・廃棄物処理システムが採用可能な状態まで浄化し排出される．本船には最新鋭のされている．

汚水処理装置が装備されており，不純物を除去し，

3．1

発電・推進システム

本船は，NOx の大幅低減及びスモークレスを目指し，次世代排煙低減型中速ディーゼル機関４基，ガスBODs，大腸菌，汚濁度，固形物などを従来システムの 1/10 程度にまで減らすことができる．
IMO/USCG 汚水排出基準比較を表２に示す．本表

タービン１基より構成される複合発電システムと，２に示すとおり，アラスカ海域では排出基準が強化され基の推進電動機，及び通常型軸系・固定翼プロペラかているが，この厳しい基準を十分満足する処理装置とらなる電気推進システムが採用されている．配置面でしている．

は，船底付近の機関室に配置されたディーゼル機関に対し，ガスタービンはコンパクトで小型軽量であり振動・騒音レベルも低く，客用スペースの拡大を目的とし煙突基部の上方区画に設置されている（図３）．

4．排煙・風環境対策への取組み
客船の煙突形状は，オペレーター・シリーズ船により特徴的な形状となっている．本船はグランドシリー

発電機は通常の均等負荷分担運転に加え，燃料費節ズとの位置付けではあるが，ガスタービンの煙突基部減のための DG PRIORITY MODE（ディーゼル機関への配置，大型ディスコの煙突後部配置及び煙突両舷主体の運転モード）及び環境に優しい排煙低減のために本船の特徴であるメタリックシルバー色のポッド形の GT PRIORITY MODE（ガスタービン主体の運転状の装飾（GRP 製）が配置される等，従来のグランモード）の不平衡負荷分担運転も可能となっている．

ドシリーズとは異なる要素を持ち，本船独自の煙突形

3．2

ゴミ・汚水処理設備状の開発がなされた．

近年のクルーズ客船の大型化に伴い，総乗船人員は煙突・ディスコの形状及びその回りの化粧構造につ

数千人規模に達し，船内生活で大量に発生するゴミやいては，船主の意図する外観デザインを生かしつつ，汚水の処理が，環境保護面からもクローズアップされ煙突からの排ガスがオープンデッキ，ディスコ，化粧ている．

煙筒，空気取入口などに触れないようにする必要があ

3．2．1

ゴミ処理設備り，基本設計段階から長崎研究所と協同して風洞試験

船内で発生するゴミ焼却用に，排ガス処理装置を装備した最新鋭の焼却炉が２基（1 600 kW ×２）装備

により形状の最適化に取り組んだ．
煙突形状の最適化に当たっては，ガスタービン室のスリム化，複数排ガス管の集合配置による排煙上昇のガスタービン

表２USCG
33 CFR
159PT-1-300

IMO
MEPC．2 (VI)

USCG/Alaska
40 CFR 136

10 日間

10 日間

10 日間

150 以下50 以下（100 at sea）

30 以下

規定なし

50 以下

30 以下

ふん便性 （pcs/100 ml）
大腸菌群数

200 以下250 以下20 以下PH 値

規定なし

規定なし

6.0-9.0

規定なし

実用可能範囲で少なく

10.0 以下項目

テスト期間

前／後部主配電盤

図３ 発電機関配置図

ディーゼル機関ディーゼル機関は Deck １，ガスタービン Deck16 煙突基部に配置されている．

汚水排出基準浮遊物質（mg/l）

生物化学的酸素要求量（mg/l）

塩素イオン（mg/l）

313
チップボルテックスキャビテーション
巻き込みクリア

ハブボルテックス及びフェース
キャビテーションは発生せず

シートキャビテーション

Back 面

Face 面図５ 実船キャビテーション観察結果

模型試験と同様良好なキャビテーション性能が確認された．

濃度の基準値クリア

1/235

2.0

1/277

：ΔP1（kPa）
変動圧力 ΔP（kPa）

最大濃度

1/25（基準値）

1/1 097
オープンデッキ

客室デッキ（風洞実験：模型縮率

プール1/150）

図４ 風洞試験結果

採用煙突デザインの正面向風状態での風洞試験結果を示す．
Open Deck への排煙巻き込み・落下は認められない．

1.5：ΔP2（kPa）：ΔP3（kPa）

50 % L（116 rpm）

86 % L（138 rpm） 100 % L（145 rpm）

模型

模型

1.00.5
0.0
実船

実船

模型

実船

図６ 実船サーフェースフォース計測結果

促進，及び煙突周り化粧構造物の開口率（外観デザイ

模型試験の半分程度の大きさであり低起振力プロペラであることが確認された．

ンとの調和も含め）等がキーポイントとなった．図４に採用煙突形状の風洞試験結果の一例を示すが，オー設計プロペラの比較模型試験が実施され，総合的に最プンデッキへの排煙巻き込み・落下もなく，排煙濃度も性能の良い当社デザインのプロペラ（内回り）が採要求基準も満足されている．

用された．
5．1．1

5．低振動・低騒音化への取組み

実船検証試験結果

造船所試走運転でのキャビテーション観察及び変動

客船はその静粛性が商品価値を決める重要な要素の圧力計測結果を図５及び図６に示す．実船最大出力で一つであり，振動・騒音の低減は最重要技術課題であのキャビテーション発生状況は，チップボルテックスる．この低振動・低騒音化へ向け，低起振力プロペラ

キャビテーションと薄いシートキャビテーションが発の開発及び設計段階における最適な船体防振設計・騒生しているのみであり，模型試験結果とほぼ同様の良音予測を展開するとともに，建造中の起振機実験，造好なキャビテーション性能であることが確認された．

船所試走運転での検証・フィードバックを行い，海上公試運転で所期の目的通り，許容値を満足するな居住空間
5．1

静かを実現できたことが確認された．

低起振力プロペラの開発

また変動圧力は模型試験結果の約半分の大きさであり，所期の目標以上の低起振力プロペラであることが検証された．
5．2

船体防振設計本船のプロペラ開発にあたっては，キャビテーショ本船はディーゼル主機関及びガスタービンにより主ンの抑制とプロペラ効率の向上という相反する要求を発電機を駆動する電気推進方式を採用しているため，同時に満足させるべくプロペラ翼形状の最適化が図ら

主要な起振源はプロペラ起振力となる．一方船体構造れた．具体的には，種々のプロペラ形状案を立案し，はその上部が全長にわたり居住区画であるため，一般数値シミュレーションにて性能を評価・検討して候補商船と比較して剛性の低い部材の組合わせとなる．しプロペラ形状を絞り込み，模型試験を実施し採用プロたがって設計段階においてはプロペラ起振力による船ペラを決定するという手順で開発が実施された．

体各部の応答予測をベースとした詳細な振動検討が実

また，採用プロペラを決定する模型試験は，船主殿施された．

要求もあり，当社長崎研究所での模型試験に加えて，5．2．1

全船詳細振動応答検討

欧州の大型キャビテーション水槽にて模型船の船後状船尾部に入力されたプロペラ起振力は主船体の節振態において当社開発プロペラと，第三者（欧州水槽）動を介して船長方向に伝播され，これがピラーや鋼壁
三菱重工技報 Vol.41 No.6（2004-11）

314を介してデッキの局部振動を発生させる．この振動伝を満足することが確認されるとともに，今回適用した播特性を定量的に評価するためには全船を有限要素法

詳細応答解析法が十分実用的な精度を有することも確等でモデル化することが必要であるが，一般に全船モ認された．

デルを用いて計算する場合，計算機能力や出力ハンド5．3 低 騒 音 設 計

リングの煩雑さからモデルの精密化には限界がある．

具体的な騒音規制値としては，（1）定常騒音値，（2）

本船の設計にあたっては当社長崎研究所にて開発され居室間の遮音度，（3）機器運転時の過渡音，（4）衝撃音

たモーダル伝播解析法を適用し，船長方向に分割されがある．各騒音規制課題に対し，以下の取り組みを実た複数の詳細モデルから得られる振動特性を結合する施し，規定値を満足する低騒音客船であることが確認ことにより，船の全域にわたり詳細な振動特性が検証された．

された．本解析のイメージを図７に示す．

（1）定常騒音値の規制

また，客船特有の調度品や家具等による振動減衰へ

設計初期段階に船全体の騒音予測計算を実施するの影響については，客室モックアップでのハンマリンとともに，この分野で実績のある DNV（ノルウェーグ試験により減衰程度を推定し，振動応答計算時に考船級協会）にプロペラ起振力・船尾部の騒音予測計慮された．

算を依頼し，騒音予測の検証を実施した．本予測計

これら解析により得られた船体各部の振動特性は，算結果をもとに騒音対策書を作成するとともに，試その共振回避状況や応答レベルに応じて構造補強，重運転等での二千点におよぶ計測とそのフィードバッ量付加等の適切な対策が講じられ，船体構造図面へ織クを重ねることで，その完成度を高めた．実施対策

り込まれた．の一例として，船尾居室区画を図９に示す．

5．2．2

実船振動試験及び船体振動計測結果（2）居室間の遮音度

建造段階においては，船尾部に搭載した起振機によエンターテインメントが行われる劇場・ラウンジ

る実船振動試験で起振源からの振動伝播特性が検証さと客室との遮音度を規定している．特に重防音構造，れた．本試験において振動応答超過が予想される箇所

防振床施工などを重点的に検証・実施した．

については構造補強などの対策が講じられた．

（3）機器運転時の過渡音

海上公試運転時の船体振動計測結果の一例として振機器運転状態と停止状態での騒音値の差が，規制動応答レベルの船長方向分布を，設計段階の解析によ値（２〜３ dBA）以内に収まることが要求されておる予測値とともに図８に示す．全ての計測点で許容値

り，就寝中に不快な思いをせぬように定められたものである．きめ細かな機器・配管への防振対策及び周囲の防音対策が要求され，結果的に本対策に最も苦戦することとなった．
（4）衝撃音直上デッキでのダンス，スポーツ，作業車走行などにより発生する騒音に対する真下の部屋の騒音値

詳細解析モデル

：設計時解析
：振動計測結果

2.0
振動速度（mm/s）

騒音値 dB（A）

図７70：対策前

65：対策後
規制値
58 dB
（A）

605550

振動許容値 1.5 mm/s

OF OF OF OF OF
5 726 5 730 5 731 5 734 5 735
5 726

制振材

1.05 730
5 734
5 735
5 731

0.0：制振材
施工範囲−0.1 A.P 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 F.P
船長方向位置

図８ 振動応答レベル船長方向分布

全ての計測点で許容値を満足，設計段階での推定値ともよく一致している．

３Dk

図９ 船尾区画騒音対策例

５Dk

プロペラ直上の下層甲板壁に制振材施工により Deck ５乗組員居室の騒音レベルが規制値以下のレベルを達成．

315を規定しており，モックアップでの試験計測等をもとに，制振甲板施工等の防音対策を実施した．

6．保安・防火設備
総乗船人員が 4 000 人以上となる本船では，各種保安・消火設備（火災探知システム，スプリンクラー消火装置，固定式炭酸ガス消火装置，局所水噴射消火装置，防火扉，水密扉，空調・通風防火ダンパ等々）の情報は膨大となる．
Princess Cruises 社では，偶発的に起こる火災や浸水等の被害に適切に処置するため，本船の保安・消火装置全体を統合監視・操作する Safety Management

図 10 Sapphire Princess 進水

復旧工事を終え新にSapphire Princess として無事進水式を迎える．

System（SMS）を開発しており，本船にもその最新バージョンが装備されている．
SMS は，膨大な情報を乗員に見やすい形で表示し多数の定められた手順の中から状況に応じた適切な処

8．まとめ

置，例えば，火災検知から当該空調・通風装置，防火

客船建造は，欧州大手４造船所の寡占状態であった扉等の制御を実施するための意志決定を支援できるよが，今回あらためて当社が世界一流の客船建造ヤードうになっている．

であることを世界に披れきするとともに，造船業のすばらしさを示したと考える．

7．建造中火災事故からの復旧

一方クルーズマーケットは，2001 年９月 11 日米国

2002 年 10 月１日，第一回造船所海上試運転を間近

同時テロ以降の落ち込みよりすでに回復し，米国及びに控えた第１番船で，Deck ５の客室より出火し，船近年成長の著しい欧州マーケットを中心に，持続的な体の約４割を焼損するという火災事故が発生した（人成長を維持することが見込まれ，年間８隻程度の大型身事故はなし）．

客船の需要が引き続き期待されている．

幸い機関部区画への被害はなく，船主及び当社は復旧し建造継続することで合意した．

今回の 両船の建造で得た経験を生かし，かつ更なる工夫・改善努力を続け，今後とも日本の客船建造ヤ

両船は船名を入れ替え，後続船として建造中であっードとして継続的な建造を目指して行きたい．

た船を第１番船

Diamond Princessとし，火災事最後に本船建造に当たり多大のご指導・ご協力を頂故に遭った船をSapphire Princessとし，それぞいた Princess Cruises 社，ロイド船級協会をはじめ，れ引渡しを 2004 年２月末，５月末に変更した．
これ は ， 一 つ の 造 船 所 で 大 型 客 船 ２ 隻を ほ ぼ 同

本船建造に携ったすべての関係各位に深く感謝致します．

時建造することに相当し世界初の挑戦でもあり，Diamond Princess は従来通り本工場で建造を行い，Sapphire Princess は香焼修繕 Dock へシフトし，損傷部撤去解体・復旧・建造工事を取り進めた．
合わせて，再発防止に向け，関係先と協議の上防火／消防要領の抜本見直しが行われ，両船への適用が斧口淑郎

岩本松幸

加永龍昭

寺田伸

千住日出海

速やかに実施された．
船主・ロイド船級協会をはじめとしてすべての関係各位の協力・信頼・チームワークのもと，2003 年９月復旧工事を終え， 新たに"Sapphire Princess" として無事進水を迎える事ができた（図 10）．

三菱重工技報 Vol.41 No.6（2004-11）