JP6698103B2 - 操舵方法 - Google Patents
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Description
この要望を満たし、かつ操縦性能を維持する手段として、例えば特許文献1,2が提案されている。
前記上部舵と前記下部舵は、前記プロペラの前記軸線上から、左舷側及び右舷側にそれぞれ独立に転舵可能であり、減速時又は減速旋回時に、前記上部舵及び前記下部舵の一方を左舷側に転舵し、他方を右舷側に転舵する、船舶用舵が提供される。
前記上部舵は、左舷側から右舷側に流れるプロペラ回転流に適した翼形を有し、
前記下部舵は、右舷側から左舷側に流れるプロペラ回転流に適した翼形を有する。
前記上部舵及び前記下部舵を、前記プロペラの前記軸線上から、左舷側及び右舷側にそれぞれ独立に転舵し、
減速時又は減速旋回時に、前記上部舵及び前記下部舵の一方を左舷側に転舵し、他方を右舷側に転舵する、操舵方法が提供される。
図1、図2において、1は船舶、2は船尾、3はベースライン、4はプロペラセンター、5は転舵軸、6は右舷側、7は左舷側である。
転舵軸5は、この例では鉛直軸であり、プロペラセンター4と交差する。なお、転舵軸5は、プロペラセンター4と交差する限りで、鉛直でなくてもよい。
プロペラ8は、この例では単一であるが、2つのプロペラ8が互いに逆回転する二重反転プロペラであってもよい。
また、下部舵10Bの下端は、ベースライン3よりも上方であることが好ましい。
上部用操舵機20Aと下部用操舵機20Bは、上部舵10Aと下部舵10Bをそれぞれ独立に転舵する機能を有する。
すなわち、上部舵10A及び下部舵10Bは、プロペラ8の軸線上から、左舷側7及び右舷側6にそれぞれ転舵可能である。上部舵10A及び下部舵10Bの転舵角度は、プロペラセンター4に対して左舷側7及び右舷側6に最大90度以上であるのがよい。
上部舵10Aは、その上面から下面まで転舵軸5に沿って貫通する貫通孔11を有する。
下部用舵取装置24bは、下部用舵軸22bの上端部に固定され水平に延びる下部用チラー28bと、転舵軸5を中心に下部用チラー28bを水平に揺動する複数の油圧シリンダ29bとを有する。
油圧シリンダ29a,29bは、それぞれ図示しない油圧ユニットにより独立に制御され、上部舵10Aと下部舵10Bをそれぞれ独立に転舵するようになっている。
また、プロペラ回転方向を後方から見て、時計回りとした場合、上部舵10Aは、左舷側7から右舷側6に流れるプロペラ回転流9a(実線の矢印で示す)に適した翼形を有する。
また、プロペラ回転方向を後方から見て、時計回りとした場合、下部舵10Bは、右舷側6から左舷側7に流れるプロペラ回転流9b(破線の矢印で示す)に適した翼形を有する。
上部舵10Aに対し左舷側7から右舷側6に流れる回転流9aにより、流れと直角方向に揚力La、平行方向に抗力Daが発生する。抗力Daに対して揚力Laが大きくなるように、上部舵10Aの舵角および翼形を選択すれば、前進方向の分力を効率的に得ることができる。
下部舵10Bに対し右舷側6から左舷側7に流れる回転流9bにより、流れと直角方向に揚力Lb、平行方向に抗力Dbが発生する。抗力Dbに対して揚力Lbが大きくなるように、下部舵10Aの舵角および翼形を選択すれば、前進方向の分力を効率的に得ることができる。
なお、上部舵10Aと下部舵10Bは、この例に限定されず、それぞれプロペラ回転流9a,9bに適した翼形である限りで、高揚力化のため、フィンF(図3Aに破線で示す)又はフラップ(図示せず)を有してもよい。
上述した船舶用舵100を装備することにより、舵のコード長Lを短くすることができ、船尾配置を容易にし、船尾肥大度を減少させることができる。
なお、本発明の船舶1は、1軸のプロペラ8に限定されず、2軸又は3軸以上のプロペラ8を有してもよい。その場合、上述した上部舵10A及び下部舵10Bと上部用操舵機20A及び下部用操舵機20Bは、複数のプロペラ8の各軸にそれぞれ設けることが好ましい。なお、本発明の船舶1は、複数のプロペラ8のうち、一部のみに、上述した上部舵10A及び下部舵10Bと上部用操舵機20A及び下部用操舵機20Bを設けてもよい。
以下、上部舵10A及び下部舵10Bが右舷側6と左舷側7とで対称とし、下部舵10Bの肉厚分布は、上部舵10Aより薄く構成されている場合を説明する。なお、ここでは舵に働く流体力を前後方向成分Fと左右方向成分Sに分けて説明する。上部舵10Aに働く流体力のうち、前後方向成分をFa、左右方向成分をSa、下部舵10Bに働く流体力うち、前後方向成分をFb、左右方向成分をSbとする。
上述したように、上部舵10Aには左舷側7から右舷側6に流れるプロペラ回転流9aが作用し、下部舵10Bには右舷側6から左舷側7に流れるプロペラ回転流9bが作用する。
従って、この図に示すように、本発明の操舵方法は、左旋回時においても、上部舵10Aと下部舵10Bを独立に転舵させてそれぞれ適切な舵角を取ることで、プロペラ回転数に応じてプロペラ回転流9a,9bのエネルギーを有効に利用し、高揚力を発揮させることが可能である。右旋回時及び直進時も同様である。
この図に示すように、本発明の操舵方法では、減速時に、上部舵10A及び下部舵10Bの一方を左舷側7に転舵し、他方を右舷側6に転舵する。
90度以下の舵角、例えば図5Bの30度の減速モードの場合も、90度の舵角(図5A)と比較して、減速効果は落ちるが、類似の効果が得られる。
この構成により、船舶1の後進時においても、船舶1の操舵性を確保することができる。
H 舵高さ
L コード長
W 海水
1 船舶
2 船尾
3 ベースライン
4 プロペラセンター
5 転舵軸
6 右舷側
7 左舷側
8 プロペラ
9a,9b プロペラ回転流
10A 上部舵
10B 下部舵
11 貫通孔
20A 上部用操舵機
20B 下部用操舵機
22a 上部用舵軸
22b 下部用舵軸
24a 上部用舵取装置
24b 下部用舵取装置
26 ハウジング
27a 第1軸受
27b 第2軸受
28a 上部用チラー
28b 下部用チラー
29a,29b 油圧シリンダ
100 船舶用舵
Claims (1)
- 船尾に配置されたプロペラの後方かつ軸線上に上下に配置された上部舵及び下部舵を準備し、
前記上部舵及び前記下部舵を、前記プロペラの前記軸線上から、左舷側及び右舷側にそれぞれ独立に転舵し、
減速時又は減速旋回時に、前記上部舵及び前記下部舵の一方を左舷側に転舵し、他方を右舷側に転舵する、操舵方法。
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