JP2008024159A - Hydro-planing aerofoil vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水上を高速で航走することができる水上滑走翼船に関する。 The present invention relates to a watercraft that can sail on water at high speed.
水上を航走する高速船の代表例として、水中翼船、エアクッション船などがある。水中翼船(例えば、特許文献1参照)は、船底の下に航走方向に対し横長の航空機のような翼を前後に設け、航走時には水中の翼による浮力によって船体を水面上に持ち上げるもので、翼の半分が水中に入っている半没翼型および完全に水中に沈んでいる全没翼型の2種類がある。エアクッション船(例えば、特許文献2参照)は、船体の下部に空間を設け、この空間に空気を吹き込んで船体を水面から浮上させ航走するものである。
上述したとおりの形態の従来の高速船には、次のとおりの解決すべき課題がある。 The conventional high-speed ship of the form as described above has the following problems to be solved.
すなわち、半没翼型の水中翼船は、水面上に出ている部分の翼が波の影響を受けやすく、また全没翼型の水中翼船は、コンピュータによる水中翼の複雑な制御が必要であり、いずれも波が高いと就航が難しく、高速の航走には限界がある。エアクッション船は、波の荒い水面は航行できないので、就航が内海・河川・湖沼などに制限される。 In other words, the semi-submersible hydrofoil ship is susceptible to the effects of waves on the wings on the surface of the water, and the fully submerged hydrofoil requires complex control of the hydrofoil by computer. In any case, if the waves are high, it is difficult to enter service, and there is a limit to high-speed navigation. Since air cushion ships cannot navigate on rough water, service is limited to inland seas, rivers, and lakes.
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、波の影響を受けにくく、高速で水上を航走することができる、新規な高速船を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a technical problem thereof is to provide a novel high-speed ship that is less susceptible to waves and can travel on water at high speed.
本発明者は、水面を高速で滑走する例えば水上スキーのような滑走現象に着目し、鋭意検討、実験を重ねた結果、航走時に船体に正対し加わる水のエネルギーを有効に利用する滑走翼を備えることにより、船体を持ち上げ、波の影響を受けにくくし、水上を高速で航走できる、水上滑走翼船を開発した。 The present inventor has paid attention to a sliding phenomenon such as water skiing that slides on the water surface at high speed, and as a result of repeated examination and experiment, a sliding wing that effectively uses the energy of water that directly faces the hull during navigation By developing a water-sliding wing ship that can lift the hull, make it less susceptible to waves, and navigate the water at high speed.
すなわち、本発明によれば上記技術的課題を解決する水上滑走翼船として、船体と、船体の推進手段と、船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側が拡がった縦長三角形状の滑走翼とを備え、上記滑走翼が、船首側部分に航走方向に対し上反した翼面を有する上反翼面部、およびこの上反翼面部につながる船尾側部分に船体の正面から見て上方に凸の弧状の翼面を有する弧状翼面部を備え、この滑走翼を1個または平行に複数個備えている、ことを特徴とする水上滑走翼船が提供される。 That is, according to the present invention, as a surface-winged ship that solves the above technical problem, the stern side as viewed from above the hull, the propulsion means of the hull, and the hull attached to the bottom of the hull and extending between the bow and the stern is shown. A planer wing having a vertically long triangular shape, and the planing wing has a wing surface portion having a wing surface that is upside down in the sailing direction on the bow side portion, and a stern side portion connected to the wing surface portion. Provided is a surface airfoil ship comprising an arcuate wing surface portion having an arcuate wing surface that is convex upward when viewed from the front of the hull, and one or a plurality of these wings in parallel. .
好適には、弧状の翼面は、同一半径の円弧によって形成されている。また、円弧の半径の中心は、船体に対し船首と船尾の間を実質上平行に延びる軸線上に配設されている。そして、弧状の翼面は、船体の正面から見て鉛直線を中心に左右対称に形成されている。 Preferably, the arcuate wing surface is formed by an arc having the same radius. The center of the radius of the arc is arranged on an axis extending substantially parallel to the hull between the bow and the stern. The arc-shaped wing surface is formed symmetrically about the vertical line when viewed from the front of the hull.
また、船首と船尾の間を弧状の翼面および上反した翼面から上記鉛直線上を下方に延びる垂直翼を備え、この垂直翼の下縁は、船体に対して実質上平行に滑走翼の外縁よりも下方に位置付けられている。さらに、三角形の滑走翼の船尾側の両側縁部に上方に向けて延びる補助翼を備えている。 In addition, an arcuate wing surface between the bow and stern and a vertical wing extending downward from the upside wing surface on the vertical line is provided, and the lower edge of the vertical wing is substantially parallel to the hull. It is positioned below the outer edge. Further, auxiliary wings extending upward are provided at both side edges on the stern side of the triangular planing wing.
本発明に従って構成された水上滑走翼船は、船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側の拡がった縦長三角形状の滑走翼を備え、滑走翼は、船首側部分に上反翼面部を、そして上反翼面部につながる船尾側部分に上方に凸の弧状翼面部を備えている。 A surface wing ship constructed in accordance with the present invention is provided with a vertically elongated triangular wing that is attached to the bottom of a hull and extends between the bow and the stern as viewed from above the stern. A ridge wing surface portion is provided on the side portion, and an arcuate wing surface portion projecting upward is provided on the stern side portion connected to the ridge wing surface portion.
この滑走翼によれば、航走時には、船首の上反翼面部が正対する水のエネルギーによって押し上げられ船体を押し上げ、上反翼面部に続く船尾に向って三角形状に広がる上方に凸の弧状翼面部が順次に取り込まれる水の正対エネルギーによって押し上げられ船体を押し上げ、船体を水面から離し、高速での航走を可能にする。したがって、波の影響を受けにくく、水上を高速で航走することができる、新規な高速船を提供することができる。 According to this planing wing, at the time of sailing, the upper wing surface of the bow is pushed up by the energy of the water facing up, the hull is pushed up, and the upwardly convex arc wing spreading in a triangle shape toward the stern following the wing surface The surface part is pushed up by the facing energy of water that is sequentially taken up, and the hull is pushed up, moving the hull away from the water surface and enabling high-speed navigation. Therefore, it is possible to provide a new high-speed ship that is not easily affected by waves and can travel at high speed on the water.
この高速船は、滑走翼を1個備えることによりいわゆる単胴船が、複数個たとえば2個平行に備えることにより双胴船が提供される。 In this high speed ship, a so-called monohull ship is provided by providing one planing wing, and a catamaran ship is provided by providing a plurality of, for example, two in parallel.
以下、本発明に従って構成された水上滑走翼船について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a surface planing ship constructed according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments.
図1を参照して説明する。全体を番号2で示す水上滑走翼船は、船体4と、船尾SBに取り付けられた船体4の推進手段6と、船体4の底面に取り付けられ船首SSと船尾SBの間を延びる、船体4の上方から見て(図1(b))船尾SB側が拡がった縦長三角形状の滑走翼8を平行に2個備え、いわゆる双胴型船を形成している。
A description will be given with reference to FIG. The surface-winged ship shown as a whole by number 2 includes a
三角形状の滑走翼8は、船首SSから船尾SBにかけて、頂角の部分を丸めた二等辺三角形の板状に形成され、一対の滑走翼8,8はそれぞれ船体4の船底に、船首SSと船尾SBの間に延びる、それぞれの端部をナイフエッジ状に形成した流線型断面の支柱14、14によって取り付けられている。
The
滑走翼8は、船首SS側部分に矢印KSで示す航走方向に対し上反した翼面FFを有する上反翼面部10、およびこの上反翼面部10につながる船尾SB側部分に船体4の正面から見て(図1(c))上方に凸の弧状の翼面RFを有する弧状翼面部12を備えている。
The planing
滑走翼8の、船首SSと船尾SBの間の、上反翼面部10の翼面FFおよび弧状翼面部12の翼面RFの部分には、船体4の正面から見て(図1(c))、支柱14のナイフエッジの延長上を下方に延びる垂直翼16を備えている。
As seen from the front of the
図1とともに図2を参照して、上反翼面部10について説明する。上反翼面部10は、垂直翼16および支柱14の両側に、翼面FFを形成する平板を弧状に曲げて上方に向け、後方に続く弧状翼面部12よりも上方に反るように位置付けられている。
The upper
図1とともに図3を参照して、弧状翼面部12について説明する。弧状の翼面RFは、同一の半径Rの円弧によって形成されている。半径Rの中心は、船体4に対し船首SSと船尾SBの間を実質上平行に延びる軸線X上に配設されている。弧状の翼面RFは、船体4の正面から見て(図3(b)、(c))鉛直線Zを中心に左右対称に形成されている。
The arcuate
したがって、縦長三角形状の滑走翼8の弧状翼面部12の弧状の翼面RFの円弧長さは、船尾SBになるにしたがって長くなり、三角形の斜辺である弧状翼面部12の縁部は船尾SBになるにしたがって下方に位置付けられる。すなわち縁部の下方への高さは、船首SS側のC−C断面のH2に対し、船尾SB側のD−D断面のH1の方が大きくなる。
Therefore, the arc length of the arcuate blade surface RF of the arcuate
支柱14のナイフエッジおよび垂直翼16は、上記の鉛直線Z上に位置付けられている。
The knife edge of the
弧状翼面部12の、二等辺三角形の縁部には、図3(d)に示すように、弧状の翼面RFから外側に滑らかにつながる、鉛直線Zに直交する方向に延びた平坦な縁翼部18を備えている。
At the edge of the isosceles triangle of the
前述の垂直翼16は、下縁が、船体4に対して実質上平行に、そして滑走翼12の縁翼部18よりも下方になるように位置付けられている。
The
なお、推進手段6は、船体4を航走させる周知の、スクリュー、ジェット噴流、あるいはファンなどの適宜の手段でよい。したがって詳細な説明は省略する。
The propulsion means 6 may be a known means for navigating the
図4を参照して説明する。図4に示す水上滑走翼船20は、滑走翼を1個備えた、いわゆる単胴型の水上滑走翼船である。この単胴型の水上滑走翼船20は、その滑走翼22以外の部分は前述の一対の滑走翼8,8を備えた双胴型の水上翼船2と実質上同じである。滑走翼22は、縦長三角形状の船尾SB側の両側縁部に、船体24の左右方向の安定性を向上させるための、上方に向けて延びた補助翼26、26を備えている以外は、水上滑走翼船2の滑走翼8と実質上同一である。
This will be described with reference to FIG. 4 is a so-called single-hull type watercraft with a single planing wing. This single-
図1とともに図5、主として図5を参照して、上述したとおりの滑走翼8を備える水上滑走翼船2の作用効果について説明する。なお、滑走翼22を備える水上滑走翼船20の作用効果も基本的に同じであるので、特に断りのない限り説明は省略する。
With reference to FIG. 5 together with FIG. 1 and mainly to FIG. 5, the operation and effect of the surface watercraft 2 provided with the above-described
縦長三角形状の滑走翼8の、船首SS部分に備えた上反した翼面FFを有する上反翼面部10は、水、波の上に乗りやすく、また船体4の推進手段6の推進エネルギーに抵抗として正対する水のエネルギーによって上方に持ち上げられる。上反翼面部10につながる船尾SB側部分に備えた上方に凸の弧状の翼面RFを有する弧状翼面部12は、船尾SB側になるにしたがって広がる円弧状の翼面によって、正対する水のエネルギーを確実に、また両側の縁部から順次に抱え込むことにより、上方に持ち上げられる。船首SS部分の上反翼面部10は、上反角を有しているが、滑走翼8としては比較的面積は小さいので、波による影響は少ない。
The upside-down
したがって、滑走翼8を有した水上滑走翼船2を推進手段6によって航走させると、静止状態の時の船体4および支柱14の排水浮力による半没状態の船体4は、速度が増すにつれ船首SSの上反翼部10およびそれに続く船尾SB側の弧状翼面部12が、水の正対するエネルギーによって持ち上げられ、滑走翼12と支柱14によって支持した船体4は、水面の上に持ち上げられ、船体4の水に対する抵抗は小さくなる。そして、船体4のスピードが高速になるほど、持ち上げる力は大きくなり、支柱14上の船体4は水面の上方にさらに持ち上げられ、水面の波の高いときにおいても容易に水面を高速で航走することができる。
Therefore, when the surface watercraft 2 having the planing
以上詳述したとおり、水上滑走翼船2は、船体4の上方から見て船尾SB側の拡がった縦長三角形状の滑走翼8を備え、滑走翼8は、船首SS側部分に上反翼面部10を、船尾SB側部分に上方に凸の弧状翼面部12を備えているので、航走時には、上反翼面部10が水のエネルギーによって、また三角形状に広がる弧状翼面部12が順次に取り込まれる水のエネルギーによって、それぞれ押し上げられ船体4を押し上げる。したがって、船体4を水面から離し、波の影響を少なくし、高速での航走を可能にする、新規な高速船が提供される。
As described above in detail, the surface watercraft 2 is provided with the vertically elongated
滑走翼8は船の航走方向に縦長の形状になっているので、高速になるほど船体4の安定がよくなる。また、従来の水中翼船のような複雑な船体制御装置の必要がない。さらに、滑走翼8の船体4への取付構造が簡単であるので、三角形状の滑走翼8は小型船から大型船まで容易に取り付けることができる。
Since the planing
さらに、滑走翼8は水上を滑走するので、航行する際には、水深の影響を受けにくい
Furthermore, since the gliding
滑走翼8の弧状の翼面RFは、同一の半径Rの円弧によって形成され、また円弧の半径Rの中心は、船体4に対し船首SSと船尾SBの間を実質上平行に延びる軸線X上に配設されている。したがって、簡単な断面構造であるので滑走翼8の製造は容易である。
The arcuate blade surface RF of the planing
滑走翼8の弧状の翼面RFは、船体4の正面から見て鉛直線Zを中心に左右対称に形成されている。したがって、船体4の左右のバランスを安定したものにすることができる。
The arcuate blade surface RF of the planing
さらに、船首SSと船尾SBの間を翼面RFおよび翼面FFから鉛直線Z上を下方に延びる垂直翼16を備え、その下縁は、船体4に対して実質上平行に滑走翼8の縁部よりも下方に位置付けられている。したがって、垂直翼16は船体4の左右バランスを安定させるとともに、水深が浅いような場合には、水底に滑走翼8よりも先に接触し滑走翼8の損傷を防止することができる。
Further, a
また、三角形の滑走翼22の船尾SB側の両側縁部に上方に向けて延びる補助翼26を備えることにより、特に単胴型船20の場合には、水上滑走状態において船体24が空中に持ち上げられると左右のバランスが崩れ易いので、補助翼26の復元力によってバランスを改善することができる。
Further, by providing the
以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。 The present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made within the scope of the present invention.
例えば、本発明の実施例においては、滑走翼8の弧状の翼面RFは、船体4に対し船首SSと船尾SBの間を実質上平行に延びる軸線X上の同一半径Rの円弧によって形成されているが、船体4の大きさ、設計速度などによって、軸線Xの船首SS側を上方に上げ船尾SB側を下方に傾斜させる、あるいは半径Rの大きさを船首SS側と船尾SB側の間で変えるなど、修正を行うことができる。
For example, in the embodiment of the present invention, the arcuate blade surface RF of the planing
2:水上滑走翼船
4:船体
6:推進手段
8:滑走翼
10:上反翼面部
12:弧状翼面部
16:垂直翼
20:水上滑走翼船
22:滑走翼
26:補助翼
SS:船首
SB:船尾
FF:上反した翼面
RF:弧状の翼面
R:円弧の半径
X:軸線
Z:垂直線
2: surfaced wing ship 4: hull 6: propulsion means 8: planing wing 10: upside wing surface part 12: arcuate wing surface part 16: vertical wing 20: surfaced wing ship 22: planing wing 26: auxiliary wing SS: bow SB : Stern FF: Upside down blade surface RF: Arcuated blade surface R: Arc radius X: Axis Z: Vertical line
Claims (6)
船体の推進手段と、
船体の底面に取り付けられ船首と船尾の間を延びる船体の上方から見て船尾側が拡がった縦長三角形状の滑走翼とを備え、
上記滑走翼が、
船首側先端部分に航走方向に対し上反した翼面を有する上反翼面部、およびこの上反翼面部につながる船尾側部分に船体の正面から見て上方に凸の弧状の翼面を有する弧状翼面部を備え、
この滑走翼を1個または平行に複数個備えている、
ことを特徴とする水上滑走翼船。 The hull,
Hull propulsion means,
A vertical triangle-shaped planing wing that is attached to the bottom of the hull and extends between the bow and stern, as viewed from above the hull, and has a stern side expanded.
The gliding wing is
An upside wing surface having a wing surface that is upside down in the sailing direction at the bow side tip portion, and an arched wing surface that is convex upward as viewed from the front of the hull on the stern side portion that connects to the upside wing surface portion With an arcuate wing surface,
One or more of these planing wings are provided in parallel.
A floating planing ship characterized by that.
同一半径の円弧によって形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の水上滑走翼船。 Arc-shaped wing surface
Formed by arcs of the same radius,
The water planing wing ship according to claim 1.
船体に対し船首と船尾の間を実質上平行に延びる軸線上に配設されている、
ことを特徴とする請求項2記載の水上滑走翼船。 The center of the radius of the arc is
Arranged on an axis extending substantially parallel between the bow and stern with respect to the hull,
The water planing wing ship according to claim 2 characterized by things.
船体の正面から見て鉛直線を中心に左右対称に形成されている、
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の水上滑走翼船。 Arc-shaped wing surface
It is formed symmetrically about the vertical line when viewed from the front of the hull,
The water planing wing ship according to any one of claims 1 to 3.
この垂直翼の下縁が、船体に対して実質上平行に滑走翼の外縁よりも下方に位置付けられている、
ことを特徴とする請求項4記載の水上滑走翼船。 A vertical wing extending downward on the vertical line from an arcuate wing surface and an inverted wing surface between the bow and stern,
The lower edge of the vertical wing is positioned below the outer edge of the planing wing substantially parallel to the hull.
The water planing wing ship according to claim 4.
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の水上滑走翼船。 Auxiliary wings extending upward at both side edges on the stern side of the triangular planing wings are provided.
The water planing wing ship according to any one of claims 1 to 5.
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