．ジ、」

78

生産研究
可動ステップによる船体抵抗の減少

●

元良誠三

筑

井甚

吉

燭看をたてて水聞を滑矩する高璃艇は見るからに痛快なものがある。しかしその爆曾の蔭には露大な馬力と，燃耕の潰費という憧みが秘められている。本交は菖遽艇をできるだけ翻濟的に走らそうとする技術者の努力の一端を紹介するものてあるD
速度が滑走状態に蓮するような高速艇の船型は從來穏の（ステッパー）であるo々の實験によつて．比較的低速のものでは第1圖に示す

高速でステッパーの方が有利となることは，主としてようなV型ステップなしのものが抵抗少く，kる限度を無ステップ型では高速になつても浸水面積（水に接燭し超えると第2圖のように船燧底部にステソブを有するもている部分）がたいして鍵化しないのに反し，ステヅパのの方が抵抗少く，しfcがつて所要馬力が少く有利であーでは第4圃に示すように，ステップの．後端から翁離しることがわかつている。第3圖はその一例を示し，奮海た水流が相當の間自由表面を形成し，総と永とが直接軍技術研究所で行つた實瞼結果である。3圖（1）はV型

捲鰯せぬ部分ができて，嘩擦抵抗が減少するだめである

無ステップであり（2）および（3）はステップを有するもと考えられている。
o空洞＋ ＿一一
第1圖

V型ステップなし

第4圖

また或る種のステッパPでは第亀圖（3）に示すように或る速度で抵抗が非常に壇加していわゆるhumpを生ずるが，それを超えると，突然抵抗が激滅してステップのないものより格段に有利となる。そして適當に設計す
第2画ステッパー（一段）ればi域少後の抵抗は（2）型のステップより低くなり得るのである。このような船型では，この抵抗のltumpをのり越えられれば非常に有利であるが，多くt±va負荷馬力の限度があるために用いられない。

棚 全 長15れ

そこで普通の高速艇では適當に船型を選んで，抵抗曲Y1圏線にhumpが現れないようにする。第3圖（2）はよくo木量巧ム

弼oノ1

1「設計c、れたステッバーの一例である・、常に滑走状態の限界速度以上で走る船では當然（2）の湖ような船型を潔ぶべきであるが，低速でも高速でも走る
1堰@

η

！6ｦク『というような船ては，低速における抵抗の増加は等閑にi附すことができない。このよい例がヨヅトであつて，ヨ／oo∂t．・トは一定の馬力を有するわけでなくて，風の吹き具合

o1020JO

紹50速力ノットa5la

第3圖

各船型の比較

t5

どグフルーR取によつて馬力も礎化し速度も攣化するので，高連に有利な艦型にしておくと低速で不利であり逆の場合もあり得る。しかもあらゆる風速で他船より速いことが望ましい

6のであるe．

簗3979第3號

著者等は最初Ufa

fox設計のセーリソグカヌーWakeをステップを引込めることによつて限界速度以上迄乗り

號（第5圃）が16ノットの高速をだしtLということをこえることもできるわけである。

知り，この記録を破るようなヨットの建造を計喪したの

抗第5睡であるが，このような大きさの（16沢）艇で16ノット以上というとすでに滑走状態に闘し，船型としてステ・・

バーが有利であるが，このような高速はまれにしかだざ

第ず多くは低速で走ることを考えれば．低速で他艇に封して常に不利であるということは許しがたい鉄酷なので，ー8圖

もちろん可動ステップの大きざは構浩上隈度があるか種々考案の結果可動ステップということを考えついたのら，ステヅプ引込み時と突出時と爾方ともに正確に最具である。の無ステップ船型と，ステッパー船型とを現田すること可鋤ステップとは，適當な装．置によりステ・．tパーのス
テッ．

vの部分を第6圓のように，前部の蝶番の園りに動は不可能であるから，どちらかを犠牲として例えば低速を主とし高速を從とする喝のでは発全な無ステップ船型に不蓮繧的なステ／・・プを突出させ蔦高速を主とするもものでは完．金なステッパーのステ1．・プを低速時にやL不連績に引込めるというようになるのは止むを傳ないことであろう。
．↑イ引込時實駿

1，最初に實験を行つたのは，ヨットの高速記鋒をねらう蟻香第6圃意昧でセーリソグカヌーについてであつたσModelShipを前記Wake號に販り，これに可動ステvプを取き得るようにして，低速時には引込んでステップのない「船型とし，高速でステップをだしてステ・・／パrとして走りつけた。

實験では可動ステヅプに相當するものとして裸毅の膜ろうという考えで，第7圃に示すように低速では無ステ

杭
⑦聖o

吐＿竃

第7②10の1＆9圏

岡ッブの利黙をとり，高速ではステヅパの利1．Gをとるように乗りうつろうというわけである。

また第8圖のように限界速慶で抵抗曲線にhumpを生ずるが，高速では非常に有利であるような船型のllump

第780

生産研の型の，ステップに相當する部分を薄いアルミ板で型を取究をあきらめたのであるo

つておき，まず裸殻で蜜験して抵抗を測定した後（第9ヨットに懸用することは一腫箇念したけれども7これ圖のように）このアルミ板を前部喋番に相當するところ

等の實験の結果一般の高速モーターボートにも感用育能を般膿に固着し，後部に薄い木を當てて厚さを攣化して，であることが判明したので，さらに實瞼を進めることにステップの隆起状態を攣化させたoステップの可鍵部分したoの長さは全長の1／10とした。實瞼結果は第10圖に示賢すように大膣豫想通りでだいたいフルード教（肱／LeV．．．．，．速度m／sec

L．．．．．．fiRft

駿3．

高速モーm）13，すなわち實船でPt・一ボr・一トに封する葱用として實瞼を行つた

18ノットをこえるあだりからステップを下す方が宥利もので次の實験4とともに薯者等が設計を依頼された厚となつている。

生省の楡疫艇に實施すぺく計豊したものである。

又テッフ高裸杭櫓

位置殻e−．− 潤￨一一5mm．＿＿凸一一

iOmnt

恥1200η瀧900?{一．−5．7舩蜘／浮馳ズ

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●

111／／．−tt．：／賢凝：浮叡

1．5ノtett。霧を，∬／．5

一第ノ／／2ク／11

厨

全長15．0・m排水i．：10．5t（言i．書）速力20ノヅト・

嘉・・鰐・●r−432〃5．狸型速ナ1CM・Cgec）
ZO！51．o

第t4h昌速力ノッiK）

15フルード数10圖

セーリングカヌーに封するステヅプの効果

第10躍の三角の符號を附したものは完全にhロmp型を示し，黙線で示した前後二個のステヅプを有するもの
は極めて低速より効果を現わしている。しかし「冠豊としてWake號の船型は丸型であb高速には適しないこと

同艇の要旧および船型は第11圖に示すようなもので
艇長15rnで速ヵ20ノットでは滑走短こ態の下限であり多少本装置をつけるには低速過ぎノニが，實現の可能性が魅力であつたので岡艇をModelShipとした。

を陵見したので次の實験を行つtこ。
損型全長

實駿20m

嫉盛

錯ホ貫鋤2，■

船型をV型として同機の實験を行つた。
同様であり，全腔として抵抗を引下

結果は前回とほSげることができtLので風速10m／sec位の時には，20ノ狽

型〃。ノ饗．観．

又テッづ高さ標ット近くでるだろうと考えられた。

3侃m

船伽中宍ヨリむ㎜鵡

3mnt

伽几後

た。その一つはステップの擁迭でカヌーの極めて輕講造

Smmの艇睡に二のような可嬰部分を輕く作ることは相當困難7侃〃tで，その操作も輕く動かすのはむずかしかつた。他の一10m／secの風を受けて顕覆しないためには，少くとも5貫匁の錘りを背負つて艇外に乗りだして釣合を取らなければならないといづ計算結果がでるにおよんで，ついに誰も乗り手がなかろうと建造
．8

置7mnt

ところが蜜船を作る段になつて種々の困難に遭遇しつは艇の復原力であつて，

位股．L2r−一一43

第1260川皿筋
伽凪後一
∫根遡力
遮ツ
ワルードatO

15m検疫艇kC

伽尻繭圃

Xるステップの効果鷺柴身∴一罷∵総：戸三ぐ∴》
ノN

ど

1F、・プの長さは艇長の1！10とし1高さおよび取付ジの蜜験でhumpが消滅する限界速度lt．

8t

端に示すような遽力の増加が得られる。この速力の増加位置を攣化しつ壇験しナ・結果が第12圖である・今迄は第13圖において，・例えば24ノットに相當する馬力

7・ルード敏にし、の時は，その馬力とステヅブ装置時の馬力曲線との交鮎て大燈1以上であつたのにくらべ，本實験では歌態によつてはフ＞v♂：∵∵∫「ぎ二階∵鉾饗

・ヴ

一ノ。？c

二x．・繋ぎ艦、第3醜

一∫∵et・

すなわち約27・5．ノットとして求められる。
ゆ，このようにしてステップの効果はいぢじるしいけれど

一ド激0．7位でhumpが絡るという結果がでた。そして低速でhumpを越える船型は概してその後の抵抗が高く，高速でhumpを終るものの方がそのも・目的の20．ノットで裸殻より有利であるようなステeップの位置はついに獲見することができなかつた。

後り抵抗が低いといラ結果を得た。
實第1表t
ステップ装置による馬力の減少と速力の檎加、蓼。？）隈轡

實船抵航 有効馬力 推定機蘭馬か・・（爲力）

（馬力）

（kg）

i・5・i

P73・1095

840

1211、1833337701074

163

29 59251339

221

4007go1096181

細273

駿

4，

前回においては，航走中般瞳前牟部の動的浮力が過少で，と庵すれば船首を水雄突込みそうな傾向があつたの響騰
1・鳩今回の船型は船首船底鐡面を雫らにして，動的浮力の増大を計為とと庵に船尾形欺も多少攣更した。

0蜜験結果を14圖に示す。本船型は裸殻としては今回
2224261012

1443257467

850

1127

2013651090

1514

291529920

ユ183饗

413のものよりまさつているが，ステップの効果は前より悪
11．4

2．5

17．73．5く，やはり20ノットで裸殻を下回るようなステップの位濱が獲見できなかつた。二回の實駿の結果本船の蓮力ではステップの効果なしと見て實施を臨念したが，もう少し高速のrw−一一一フルード籔にして1以上一の船なら．

ば蜜際に用いることができると考える。

ノ
21．85し今迄の實瞼ではステップの位置，高さ等の攣化にと〜も，28，鋤

1170

1596

3衆9598960

1187

245446、なう得失は全く豫想できずやや暗中模索のきらいがないでもなかつたので，今後系統的な實験によりその効果を21．9s朗力、にしたい≧思つている。

なお本蜜験は日本糠洋會の委託により，昭和24年1226．4月から25年5月にわたつて第一工學部船舶工學科水槽で行つた屯のである。一第12圖において・もう昂早く裸殻蹴曲線を下回一る0は，模型で継申央より10mm翻こ高さ7mmρ
ス漏プをつけ塒筋る（・2駆極示し描の）・
この場合にどの位馬力の減少が得られる

模型抵統㌻加摸型全長1．

かを實船について計算したのが第1表であ20m排ホ量538櫓る。上段は裸殻のもの，下段はステヅプを髄樋〜醗

縮衆比物5下し塒であつて，高速になる程馬力の利得率炉大きくなつている。

雷た機關の馬力を一定にしておくと，右
フテッフ高

裸殻75m nt
75漉れO．5So9

船俸中央より6伽魂筋
8emnt 〜m，3珈π

60Jtsnt

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480qt

6伽鷹磁
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炉濁鋤懸｝

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4

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13第14圏

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