JP6951291B2 - Stern fins and ships with them - Google Patents

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Description

本発明は、比較的速度の速い船舶の船尾部、例えば計画航海速力のフルード数が0.17以上の船舶の船尾部に取り付けられた船尾フィンおよびそれを備えた船舶に関する。 The present invention relates to a stern fin attached to the stern of a relatively fast ship, for example, a stern fin of a ship having a Froude number of planned voyage of 0.17 or more, and a ship having the stern fin.

一般に、船舶が航走する際、船舶の船尾部におけるプロペラの前方では、ビルジ渦が発生する。ビルジ渦は、船舶航走時の抵抗を増加させることにつながる。このため、従来から船舶の推進効率を向上すべく、船体の船尾部にフィンを設けて、ビルジ渦を弱めるよう整流したり、ビルジ渦を船舶の推進力に利用したりする試みがなされている。 Generally, when a ship is sailing, a bilge vortex is generated in front of the propeller at the stern of the ship. Bilge vortices lead to increased resistance during vessel navigation. For this reason, in order to improve the propulsion efficiency of ships, attempts have been made to provide fins at the stern of the hull to rectify the bilge vortex so as to weaken it, or to use the bilge vortex for the propulsion force of the ship. ..

特許文献1には、船体表面におけるプロペラの前方に取り付けられた、断面形状が翼型で、そのキャンバーラインが下に凸の船尾フィンが開示されている。ビルジ渦は、その中心より船体側では船体の表面に沿って斜め下方に流れる下降流となっており、ビルジ渦の中心より外側では斜め上方に流れる上昇流となっている。特許文献1の船尾フィンには、ビルジ渦の下降流を受けることで揚力が作用し、この揚力の前向き成分は船体に作用する推力となる。また、船尾フィンの翼端部は、ビルジ渦のほぼ中心に位置しており、当該翼端部のまわりにビルジ渦とは逆方向に発生する翼端渦により、ビルジ渦を打ち消す。このように、船尾フィンを設けることにより、ビルジ渦の回転エネルギーを推力に変換するとともに、ビルジ渦による船体抵抗を低減して、船舶の推進をアシストしている。 Patent Document 1 discloses a stern fin attached to the front of a propeller on the surface of a hull and having a wing-shaped cross section and a camber line protruding downward. The bilge vortex is a downward flow that flows diagonally downward along the surface of the hull on the hull side from the center, and an upward flow that flows diagonally upward on the outside of the center of the bilge vortex. Lift acts on the stern fins of Patent Document 1 by receiving the downward flow of the bilge vortex, and the forward component of this lift becomes the thrust acting on the hull. Further, the wing tip portion of the stern fin is located substantially at the center of the bilge vortex, and the bilge vortex is canceled by the wing tip vortex generated around the wing tip portion in the direction opposite to the bilge vortex. In this way, by providing the stern fins, the rotational energy of the bilge vortex is converted into thrust, and the hull resistance due to the bilge vortex is reduced to assist the propulsion of the ship.

特許第3477564号公報Japanese Patent No. 3477564

ところで、比較的速度の速い船舶(例えば、計画航海速力のフルード数が0.17以上の船舶)では、ビルジ渦が発生しないことがあり、ビルジ渦が発生したとしても低速船に比べてビルジ渦の回転エネルギーが弱い。このため、ビルジ渦のほぼ中心位置に翼端部を位置づけるように設計された上述の船尾フィンを船尾部に取り付けたとしても、ビルジ渦の回転エネルギーを推力に変換することによる推進アシスト効果が小さい。それどころか、比較的速度が速いため船尾フィン自体の抵抗が大きくなることで、船尾フィンの存在がかえって船舶の推進に悪影響を与えることもあり得る。このため、船舶の推進をアシストする効率を確実に向上させる船尾フィンには、比較的速度の速い船舶に適した設計を行う必要がある。 By the way, a bilge vortex may not be generated in a relatively high speed ship (for example, a ship having a Froude number of 0.17 or more in the planned voyage speed), and even if a bilge vortex is generated, a bilge vortex is compared with a low speed ship. The rotational energy of the ship is weak. Therefore, even if the above-mentioned stern fin designed to position the wing tip at almost the center position of the bilge vortex is attached to the stern, the propulsion assist effect by converting the rotational energy of the bilge vortex into thrust is small. .. On the contrary, since the speed is relatively high, the resistance of the stern fin itself increases, and the presence of the stern fin may adversely affect the propulsion of the ship. Therefore, it is necessary to design the stern fin, which surely improves the efficiency of assisting the propulsion of the ship, suitable for a ship having a relatively high speed.

そこで、本発明は、比較的速度の速い船舶の船尾部に取り付けられた船尾フィンであって、船舶の推進をアシストする効率を確実に向上させることができる船尾フィンおよびそれを備えた船舶を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a stern fin attached to the stern portion of a relatively high-speed ship, which can surely improve the efficiency of assisting the propulsion of the ship, and a ship provided with the stern fin. The purpose is to do.

上記の課題を解決するために、本発明に係る船尾フィンは、プロペラが設けられ、計画航海速力のフルード数が0.17以上である船舶の船尾部の側面に取り付けられた船尾フィンであって、前記船尾フィンは、前記プロペラより前記船舶の進行方向前方側で且つ前記プロペラの回転軸の高さ近傍に位置し、前記船尾フィンの前記船尾部の側面からの張り出し方向に対して垂直な前記船尾フィンの断面形状における、前記船尾フィンの上面と下面との中点を順々に結んで得られる中心線は、下に凸であり、前記張り出し方向における前記船尾部の側面からの前記船尾フィンの最大張り出し長さは、前記プロペラの直径の2%以上で且つ15%以下である。 In order to solve the above problems, the stern fin according to the present invention is a stern fin provided with a propeller and attached to the side surface of the stern portion of a ship having a planned voyage speed of 0.17 or more. The stern fin is located on the front side of the propeller in the traveling direction of the ship and near the height of the rotation axis of the propeller, and is perpendicular to the projecting direction of the stern fin from the side surface of the stern portion. In the cross-sectional shape of the stern fin, the center line obtained by sequentially connecting the midpoints of the upper surface and the lower surface of the stern fin is convex downward, and the stern fin from the side surface of the stern portion in the overhanging direction. The maximum overhang length of the propeller is 2% or more and 15% or less of the diameter of the propeller.

上記の構成によれば、張り出し方向における船尾部の側面からの船尾フィンの最大張り出し長さが、プロペラの直径の15%以下であり、流れの速度が遅い領域に船尾フィンを設置するため、船尾フィン自体による抵抗が低減されて、船舶の推進をアシストする効率を確実に向上させることができる。 According to the above configuration, the maximum overhang length of the stern fin from the side surface of the stern in the overhang direction is 15% or less of the diameter of the propeller, and the stern fin is installed in the region where the flow speed is slow. The resistance due to the fins themselves is reduced, and the efficiency of assisting the propulsion of the ship can be reliably improved.

例えば、前記船尾フィンの前記断面形状は、翼型である。 For example, the cross-sectional shape of the stern fin is an airfoil.

上記の船尾フィンにおいて、前記船尾フィンの後縁は、前記プロペラから前記船舶の進行方向前方側に前記プロペラの直径の2倍だけ離れた位置より、前記船舶の進行方向後方側に位置してもよい。船体近傍の下降流は、粘性の影響のため流速が遅い。しかし、この構成によれば、船尾フィンがプロペラの前方近傍に配置されるため、駆動するプロペラのサクション効果により、船体近傍であってもより速い水の流れを船尾フィンに受けさせることができる。これにより、船尾フィンが下降流を受けて発生させる推力を大きくすることができる。 In the above stern fin, the trailing edge of the stern fin may be located on the rear side in the traveling direction of the ship from a position separated from the propeller on the front side in the traveling direction of the ship by twice the diameter of the propeller. good. The downward flow near the hull has a slow flow velocity due to the influence of viscosity. However, according to this configuration, since the stern fins are arranged in the vicinity of the front of the propeller, the stern fins can receive a faster flow of water even in the vicinity of the hull due to the suction effect of the propeller to be driven. As a result, the thrust generated by the stern fins in response to the downward flow can be increased.

上記の船尾フィンにおいて、前記船尾フィンの最下点が前記プロペラの回転軸の高さより上方に位置する場合、前記最下点から前記回転軸の高さまでの上下方向の距離は、前記プロペラの直径の10%以下であり、前記最下点が前記回転軸の高さより下方に位置する場合、前記最下点から前記回転軸の高さまでの上下方向の距離は、前記プロペラの直径の30%以下であってもよい。船体近傍の下降流は、粘性の影響のため流速が遅い。しかし、この構成によれば、船尾フィンがプロペラの前方近傍に配置されるため、駆動するプロペラのサクション効果により、船体近傍であってもより速い水の流れを船尾フィンに受けさせることができる。これにより、船尾フィンが下降流を受けて発生させる推力を大きくすることができる。 In the above stern fin, when the lowest point of the stern fin is located above the height of the rotation axis of the propeller, the vertical distance from the lowest point to the height of the rotation axis is the diameter of the propeller. When the lowest point is located below the height of the rotating shaft, the vertical distance from the lowest point to the height of the rotating shaft is 30% or less of the diameter of the propeller. It may be. The downward flow near the hull has a slow flow velocity due to the influence of viscosity. However, according to this configuration, since the stern fins are arranged in the vicinity of the front of the propeller, the stern fins can receive a faster flow of water even in the vicinity of the hull due to the suction effect of the propeller to be driven. As a result, the thrust generated by the stern fins in response to the downward flow can be increased.

上記の船尾フィンにおいて、前記船舶の前後方向における前記船尾フィンの前縁から後縁までの長さの平均値は、前記プロペラの直径の50%以下であってもよい。船舶の前後方向における船尾フィンの前縁から後縁までの長さが一定以上長くなると、船尾フィンが下降流を受けて発生させる推力よりも、船尾フィンが水流を受けることによる抵抗の影響が大きくなる。この構成によれば、船舶の前後方向における船尾フィンの前縁から後縁までの長さの平均値がプロペラの直径の50%以下に制限しているため、船尾フィンが水流を受けることによる抵抗の影響を小さくしつつ、船尾フィンが下降流を受けて発生させる推力を大きくすることができる。 In the stern fins, the average value of the lengths from the leading edge to the trailing edge of the stern fins in the front-rear direction of the ship may be 50% or less of the diameter of the propeller. When the length from the leading edge to the trailing edge of the stern fin in the front-rear direction of the ship becomes longer than a certain level, the influence of resistance due to the water flow on the stern fin is greater than the thrust generated by the stern fin receiving the downward flow. Become. According to this configuration, the average value of the length from the leading edge to the trailing edge of the stern fin in the front-rear direction of the ship is limited to 50% or less of the diameter of the propeller, so that the resistance due to the stern fin receiving the water flow It is possible to increase the thrust generated by the stern fins receiving the downward flow while reducing the influence of.

また、本発明に係る船舶は、上記の船尾フィンを備える船舶である。 Further, the ship according to the present invention is a ship provided with the above-mentioned stern fins.

本発明によれば、船舶の推進をアシストする効率を確実に向上させることができる船尾フィンおよびそれを備えた船舶を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a stern fin and a ship provided with the stern fin, which can surely improve the efficiency of assisting the propulsion of the ship.

一実施形態に係る船舶の船尾部の概略側面図である。It is a schematic side view of the stern part of the ship which concerns on one Embodiment. 船尾部右側の水の流れを示した、図1におけるII-II矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 showing the flow of water on the right side of the stern. 図1における船尾フィンを拡大した側面図である。It is an enlarged side view of the stern fin in FIG. 図1におけるIV-IV矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 本発明者らが実施した試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the test performed by the present inventors. 別の実施形態に係る船舶の船尾部を後方から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the stern part of the ship which concerns on another Embodiment from the rear. 低速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。This is an example of a wake distribution map showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a low-speed ship. 中速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。This is an example of a wake distribution map showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a medium-speed ship. 高速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。This is an example of a wake distribution map showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a high-speed ship.

(本発明の着眼点)
まず、本発明の着眼点について、図7A〜図7Cを参照して説明する。図7Aは、比較的速度の遅い低速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。図7Bは、比較的速度の速い中速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。図7Cは、速度の速い高速船のプロペラ位置におけるプロペラ右側の水の流れを示した伴流分布図の一例である。
(Point of focus of the present invention)
First, the point of view of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7C. FIG. 7A is an example of a wake distribution diagram showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a low-speed ship having a relatively slow speed. FIG. 7B is an example of a wake distribution diagram showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a medium-speed ship having a relatively high speed. FIG. 7C is an example of a wake distribution diagram showing the flow of water on the right side of the propeller at the propeller position of a high-speed high-speed ship.

なお、本明細書において、低速船とは、計画航海速力のフルード数Fnが0.17未満の船舶をいい、中速船とは、計画航海速力のフルード数Fnが0.17以上で且つ0.19未満の船舶をいい、高速船とは、計画航海速力のフルード数Fnが0.19以上の船舶をいう。フルード数Fnは下記の式で表される。
Fn=U/(L×g)1/2
なお、Uは、計画航海速力[m/s]であり、Lは、水線長さ[m]であり、gは、重力加速度[m/s]である。
In the present specification, a low-speed ship means a ship having a Froude number Fn of less than 0.17 at the planned voyage speed, and a medium-speed ship means a ship having a Froude number Fn of 0.17 or more at the planned voyage speed and 0. A ship with a fluidity of less than .19, and a high-speed ship is a ship with a Froude number Fn of 0.19 or more at the planned voyage speed. The Froude number Fn is expressed by the following formula.
Fn = U / (L × g) 1/2
U is the planned voyage speed [m / s], L is the waterline length [m], and g is the gravitational acceleration [m / s 2 ].

図7A〜図7Cには、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸が示されている。Z軸は、船舶の中心ラインに一致するように、船舶の上下方向に延びるように示されている。Y軸は、プロペラ軸を通過し、船舶の幅方向に延びるように示されている。X軸は、プロペラ軸に一致し、船舶の船長方向に延びるように示されている。図7A〜図7Cに示すベクトルは、YZ平面の水の流れの向きと大きさを示している。また、図7Aおよび図7Bに示す等値線は、XZ平面の水の流れの分布を示す。等値線は、船速(より詳しくは計画航海速力)に対する水の流速のX成分の比率が等しい点を結んだ線であり、その比率が各等値線の近傍に示されている。また、図7A〜図7Cでは、プロペラの羽根部(ブレード)が回転する際に当該羽根部の翼端部が描く円を破線で示す。 7A-7C show X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other. The Z-axis is shown to extend in the vertical direction of the vessel so as to coincide with the center line of the vessel. The Y-axis is shown to pass through the propeller axis and extend in the width direction of the vessel. The X-axis coincides with the propeller axis and is shown to extend in the direction of the captain of the vessel. The vectors shown in FIGS. 7A to 7C indicate the direction and magnitude of the flow of water in the YZ plane. The contour lines shown in FIGS. 7A and 7B show the distribution of water flow in the XZ plane. The contour lines are lines connecting points where the ratio of the X component of the water flow velocity to the ship speed (more specifically, the planned voyage speed) is equal, and the ratio is shown in the vicinity of each contour line. Further, in FIGS. 7A to 7C, the circle drawn by the wing tip portion of the blade portion when the blade portion (blade) of the propeller rotates is shown by a broken line.

図7Aに示す低速船の伴流分布図では、YZ平面のベクトルが示すように、プロペラの回転軸の高さ近傍、言い換えればY軸の近傍における船体中心ラインから一定の距離離れた位置に上下方向の流れが交差して回転流、すなわちビルジ渦が発生している。また、図7Aの等値線を見てみると、この渦の近傍は、船速に対する水の流速のX成分の比率(つまり、船長方向における船体に対する水の相対速度)が小さい領域となっている。このように、低速船では、船尾フィンをビルジ渦の中心まで張り出させたとしても、船体から渦に向かうにつれて水の流速が遅くなっており、船尾フィン自体が抵抗にはなりにくい。 In the wake distribution diagram of the low-speed ship shown in FIG. 7A, as shown by the vector on the YZ plane, the propeller moves up and down at a position near the height of the rotation axis of the propeller, in other words, at a certain distance from the hull center line near the Y axis. Directional flows intersect to generate a rotating flow, or bilge vortex. Looking at the contour line of FIG. 7A, the vicinity of this vortex is a region where the ratio of the X component of the flow velocity of water to the ship speed (that is, the relative speed of water with respect to the hull in the captain's direction) is small. There is. As described above, in a low-speed ship, even if the stern fin is extended to the center of the bilge vortex, the flow velocity of water becomes slower from the hull toward the vortex, and the stern fin itself is unlikely to become a resistance.

一方、図7Bに示す中速船の伴流分布図および図7Cに示す高速船の伴流分布図では、YZ平面のベクトルが示すように、図7Aのようなはっきりとした渦が見られない。また、図7Bおよび図7Cの等値線を見てみると、船体の中心ラインから離れた位置に図7Aに示されたような水の流速が遅い領域は生じておらず、低速船とは異なり、船体から離れるにつれて水の流速が速くなる。このため、本願発明者らは、計画航海速力のフルード数Fnが0.17以上である中速船および高速船では、船体から張り出す長さが大きくなるように設計された船尾フィンが、船尾フィン自体の抵抗が大きくなることで、かえって船舶の推進に悪影響を与える可能性があると考えた。本発明は、このような着眼点に基づきなされた発明である。 On the other hand, in the wake distribution map of the medium-speed ship shown in FIG. 7B and the wake distribution map of the high-speed ship shown in FIG. 7C, as shown by the vector in the YZ plane, the clear vortex as shown in FIG. .. Looking at the contour lines of FIGS. 7B and 7C, there is no region where the flow velocity of water is slow as shown in FIG. 7A at a position away from the center line of the hull. Unlike, the flow velocity of water increases as the distance from the hull increases. For this reason, the inventors of the present application have stern fins designed so that the length overhanging from the hull is large in medium-speed ships and high-speed ships in which the Froude number Fn of the planned voyage speed is 0.17 or more. It was thought that the increased resistance of the fins themselves could adversely affect the propulsion of the ship. The present invention is an invention made based on such a point of view.

(実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、一実施形態に係る船舶1Aの船尾部3の概略側面図である。本実施形態の船舶1Aは、計画航海速力のフルード数Fnが0.17以上の中速船または高速船である。また、船舶1Aは、その船体2の中央にプロペラ4が設けられた一軸船である。 FIG. 1 is a schematic side view of the stern portion 3 of the ship 1A according to the embodiment. The ship 1A of the present embodiment is a medium-speed ship or a high-speed ship having a Froude number Fn of 0.17 or more at the planned voyage speed. Further, the ship 1A is a uniaxial ship in which a propeller 4 is provided in the center of the hull 2.

図1に示すように、プロペラ4は、船体2における船尾部3に配置され、この船尾部3にプロペラ4は設けられている。なお、本明細書において、「船尾部」とは、船体2のうち、プロペラ4から前方に船長の40%を占める部分をいう。プロペラ4は、船長方向に沿って延び、船体2から後方に突出する軸部5と、当該軸部5のまわりに周方向に並ぶ複数の羽根部6を備える。プロペラ4は、軸部5に沿って延びる回転軸SCを中心に回転する。また、船尾部3には、プロペラ4の後方に舵7が配置される。 As shown in FIG. 1, the propeller 4 is arranged at the stern portion 3 of the hull 2, and the propeller 4 is provided at the stern portion 3. In the present specification, the “stern portion” refers to a portion of the hull 2 that occupies 40% of the captain in front of the propeller 4. The propeller 4 includes a shaft portion 5 extending along the captain's direction and projecting rearward from the hull 2, and a plurality of blade portions 6 arranged in the circumferential direction around the shaft portion 5. The propeller 4 rotates about a rotation shaft SC extending along the shaft portion 5. Further, at the stern portion 3, a rudder 7 is arranged behind the propeller 4.

船体2におけるプロペラ4より進行方向前方側(船首側)には、一対の船尾フィン10が設けられている。船尾フィン10は、船体2の表面に沿って斜め下後方に流れる下降流Saを受けて、船舶1Aの推進をアシストするためのものである。 A pair of stern fins 10 are provided on the front side (bow side) of the hull 2 in the traveling direction from the propeller 4. The stern fin 10 is for assisting the propulsion of the ship 1A by receiving the downward flow Sa flowing diagonally downward and backward along the surface of the hull 2.

図2は、図1におけるII-II矢視断面図である。一対の船尾フィン10は、それぞれ船体2における船尾部3の左右の各側面から左右方向(即ち、船幅方向)に水平に張り出すように取り付けられている。なお、図2では、簡単化のため、船尾部3右側のみ示し、船尾部3左側は省略する。図2に示すように、船舶1Aの船尾部3の表面の近傍では、船体2の表面に沿って斜め下後方に流れる下降流Saが生じており、また、船尾部3の表面から離れた箇所では、斜め上後方に流れる上昇流Sbが生じている。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. The pair of stern fins 10 are attached so as to project horizontally in the left-right direction (that is, in the width direction of the ship) from the left and right side surfaces of the stern portion 3 in the hull 2, respectively. In FIG. 2, for simplification, only the right side of the stern portion 3 is shown, and the left side of the stern portion 3 is omitted. As shown in FIG. 2, in the vicinity of the surface of the stern portion 3 of the ship 1A, a downward flow Sa flowing diagonally downward and backward along the surface of the hull 2 is generated, and a portion away from the surface of the stern portion 3. Then, an ascending current Sb flowing diagonally upward and backward is generated.

図3は、図1における船尾フィン10を拡大した側面図である。図3に示すように、船尾フィン10の船体2の側面からの張り出し方向に対して垂直な船尾フィン10の断面形状は翼型である。船尾フィン10における上面14と下面15との中点を順々に結んで得られる中心線(キャンバーライン)L1は、下に凸である。 FIG. 3 is an enlarged side view of the stern fin 10 in FIG. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the stern fin 10 perpendicular to the projecting direction from the side surface of the hull 2 of the stern fin 10 is an airfoil. The center line (camber line) L1 obtained by sequentially connecting the midpoints of the upper surface 14 and the lower surface 15 of the stern fin 10 is convex downward.

また、船尾フィン10は、その前縁11が後縁12より上方に位置するように船体2側面に取り付けられている。具体的には、船尾フィン10は、前縁11と後縁12を結んだ直線である翼弦線(コードライン)L2が下降流Saに概ね沿うように船体2に取り付けられている。例えば、船尾フィン10は、水平面に対して翼弦線L2のなす角(取付角度)θ1が、下記の式(1)を満たすように、船体2に取り付けられている。
0°<θ1≦20° ・・・(1)
Further, the stern fin 10 is attached to the side surface of the hull 2 so that the leading edge 11 thereof is located above the trailing edge 12. Specifically, the stern fin 10 is attached to the hull 2 so that the chord line (cord line) L2, which is a straight line connecting the leading edge 11 and the trailing edge 12, is substantially along the descending flow Sa. For example, the stern fin 10 is attached to the hull 2 so that the angle (attachment angle) θ1 formed by the chord line L2 with respect to the horizontal plane satisfies the following equation (1).
0 ° <θ1 ≦ 20 ° ・ ・ ・ (1)

船尾フィン10がこのような形状および姿勢(取付角度)をとるため、船尾フィン10は、船体2近傍を流れる下降流Saを受けて、図3に示すように斜め前方に揚力Fを発生させる。そして、この揚力Fの前向き成分Faが、船舶1Aの推進に利用される。 Since the stern fin 10 has such a shape and posture (mounting angle), the stern fin 10 receives the downward flow Sa flowing in the vicinity of the hull 2 and generates a lift F diagonally forward as shown in FIG. Then, the forward component Fa of the lift F is used for propulsion of the ship 1A.

図4は、図1におけるIV-IV矢視断面図である。なお、図4では、簡単化のため、船尾部3左側は省略し、また、プロペラ4は省略する。船尾フィン10の前縁11および後縁12は、船体2の側面から船幅方向に延びる。より具体的には、前縁11は、船体2の左右方向における中心ラインCLに垂直な方向に対して、所定の角度(後退角)θ2だけ後方に傾いて延び、後縁12は、船体2の中心ラインCLに対して垂直に延びる。船尾フィン10の翼端部13は、前縁11および後縁12の船体2から遠位側端部同士をつなぐように、船長方向に平行に延びる。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. In FIG. 4, for the sake of simplicity, the left side of the stern portion 3 is omitted, and the propeller 4 is omitted. The leading edge 11 and the trailing edge 12 of the stern fin 10 extend from the side surface of the hull 2 in the width direction of the ship. More specifically, the leading edge 11 extends backward by a predetermined angle (backward angle) θ2 with respect to the direction perpendicular to the center line CL in the left-right direction of the hull 2, and the trailing edge 12 extends rearward by the hull 2. Extends perpendicular to the center line CL of. The stern fin 10 has a wing tip 13 extending parallel to the captain so as to connect the distal ends from the hull 2 of the leading edge 11 and the trailing edge 12.

本実施形態では、船尾フィン10は、プロペラ4の直径Dに対する最大張り出し長さWの割合が所定の範囲内に収まるよう制限されている。具体的には、船長方向に垂直である張り出し方向(本実施形態では、船幅方向)における船尾フィン10の船体2側面からの最大張り出し長さWは、プロペラ4の直径Dの2%以上で且つ15%以下であり、より好ましくは4%以上で且つ10%以下である。即ち、張り出し方向における船尾フィン10の船体2側面からの最大張り出し長さWは、少なくとも下記の式(2)を満たす。
W≦D×0.15 ・・・(2)
なお、最大張り出し長さとは、船尾フィン10の翼根部(すなわち、前縁11における船体2に近位側端部11aから後縁12における船体2に近位側の端部12aまでの部分)から翼端部13までの張り出し方向に沿った長さが最大となる値である。
In the present embodiment, the stern fin 10 is restricted so that the ratio of the maximum overhang length W to the diameter D of the propeller 4 is within a predetermined range. Specifically, the maximum overhang length W from the side surface of the hull 2 of the stern fin 10 in the overhang direction (in the present embodiment, the ship width direction) perpendicular to the captain direction is 2% or more of the diameter D of the propeller 4. And it is 15% or less, more preferably 4% or more and 10% or less. That is, the maximum overhang length W of the stern fin 10 from the side surface of the hull 2 in the overhang direction satisfies at least the following equation (2).
W ≦ D × 0.15 ・ ・ ・ (2)
The maximum overhang length is defined as the wing root portion of the stern fin 10 (that is, the portion from the proximal side end 11a to the hull 2 at the leading edge 11 to the distal end 12a to the hull 2 at the trailing edge 12). This is the value at which the length along the overhanging direction to the wing tip 13 is maximized.

プロペラ4の直径Dに対する最大張り出し長さWの割合について、図5を参照しながら説明する。図5は、フルード数Fnが0.14の低速船、フルード数Fnが0.17の中速船、フルード数Fnが0.20の高速船について、本発明者らが実施した試験の結果を示すグラフである。図5のグラフの横軸は、プロペラ4の直径Dに対する船尾フィン10の最大張り出し長さWの割合(以下、「張り出し量」と称し、単位は[%]とする。)である。即ち、張り出し量は、プロペラ4の直径Dを100としたときの船尾フィン10の最大張り出し長さWの値であり、「最大張り出し長さ÷プロペラ直径×100」という式で算出される。図5のグラフの縦軸は、船舶1Aの推進をアシストする効率を示しており、具体的には、船体2を所定の速度で進行させるためにプロペラ4の回転に必要となる馬力に関して、船体2に船尾フィン10を取り付けない場合の馬力に対する船体2に船尾フィン10を取り付けた場合の馬力の減少率(以下、「馬力減少率」と称する。)である。 The ratio of the maximum overhang length W to the diameter D of the propeller 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the results of tests conducted by the present inventors on a low-speed ship having a Froude number Fn of 0.14, a medium-speed ship having a Froude number Fn of 0.17, and a high-speed ship having a Froude number Fn of 0.20. It is a graph which shows. The horizontal axis of the graph of FIG. 5 is the ratio of the maximum overhang length W of the stern fin 10 to the diameter D of the propeller 4 (hereinafter, referred to as “overhang amount”, and the unit is [%]). That is, the overhang amount is a value of the maximum overhang length W of the stern fin 10 when the diameter D of the propeller 4 is 100, and is calculated by the formula “maximum overhang length ÷ propeller diameter × 100”. The vertical axis of the graph of FIG. 5 shows the efficiency of assisting the propulsion of the ship 1A. Specifically, regarding the horsepower required for the rotation of the propeller 4 in order to advance the hull 2 at a predetermined speed, the hull It is a reduction rate of horsepower when the stern fin 10 is attached to the hull 2 (hereinafter, referred to as “horsepower reduction rate”) with respect to the horsepower when the stern fin 10 is not attached to 2.

図5に示すように、低速船では、張り出し量が30%以下の範囲において、張り出し量が大きくなるにつれ馬力減少率が大きくなっている。これに対し、中速船および高速船では、馬力減少率は、張り出し量が大きくなるにつれて大きくなり2%以上で且つ15%以下のある値で最大となった後、徐々に低減する。中速船および高速船では、少なくとも張り出し量が2%以上で且つ15%以下である範囲における馬力減少率が、それ以外の範囲の馬力減少率に比べて大きい。すなわち、図5から、張り出し量が少なくとも2%以上15%以下の範囲にあれば、船舶1Aの推進に悪影響を及ぼすことがなく、且つ十分な馬力減少率が得られることが分かる。 As shown in FIG. 5, in a low-speed ship, in a range where the overhang amount is 30% or less, the horsepower reduction rate increases as the overhang amount increases. On the other hand, in medium-speed ships and high-speed ships, the horsepower reduction rate increases as the amount of overhang increases, reaches a maximum at a certain value of 2% or more and 15% or less, and then gradually decreases. In medium-speed ships and high-speed ships, the horsepower reduction rate in the range where the overhang amount is at least 2% or more and 15% or less is larger than the horsepower reduction rate in the other ranges. That is, from FIG. 5, it can be seen that if the overhang amount is in the range of at least 2% or more and 15% or less, the propulsion of the ship 1A is not adversely affected and a sufficient horsepower reduction rate can be obtained.

図4に戻って、本実施形態では、船体2の船尾部3下部は、後方にいくにつれて先細るように形成されている。このため、張り出し方向における船尾フィン10の船体2側面からの張り出し長さは、船体2の中心ラインCLに対して垂直に延びる後縁12において最大となっている。即ち、本実施形態では、船尾フィン10の最大張り出し長さWは、後縁12における船体2に近位側の端部12aから、船体2から遠位側の端部12bまでの長さである。 Returning to FIG. 4, in the present embodiment, the lower portion of the stern portion 3 of the hull 2 is formed so as to taper toward the rear. Therefore, the overhang length of the stern fin 10 from the side surface of the hull 2 in the overhang direction is maximum at the trailing edge 12 extending perpendicularly to the center line CL of the hull 2. That is, in the present embodiment, the maximum overhang length W of the stern fin 10 is the length from the end portion 12a proximal to the hull 2 at the trailing edge 12 to the end portion 12b on the distal side from the hull 2. ..

船体2の前後方向における船尾フィン10の前縁11から後縁12までの長さが一定以上長くなると、船尾フィン10が下降流Saを受けて発生させる推力よりも、船尾フィン10が水流を受けることによる抵抗の影響が大きくなる。このため、本実施形態では、船尾フィン10の前後方向の長さは、一定以下になるように制限されている。 When the length from the front edge 11 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 in the front-rear direction of the hull 2 becomes longer than a certain amount, the stern fin 10 receives a water flow rather than the thrust generated by the stern fin 10 receiving the downward flow Sa. The effect of resistance is increased. Therefore, in the present embodiment, the length of the stern fin 10 in the front-rear direction is limited to a certain value or less.

具体的には、船体2の前後方向における船尾フィン10の前縁11から後縁12までの長さの平均値Eaが、プロペラ4の直径Dの50%以下となるように制限されている。本実施形態では、前縁11が、船体2の中心ラインCLに対し垂直な方向に対して後方に傾いて延びており、後縁12が、船体2の中心ラインCLに対して垂直に延びているため、船尾フィン10における前縁11から後縁12までの長さは、船体2から離れるにつれて短くなる。即ち、船体2の前後方向における船尾フィン10の前縁11から後縁12までの長さは、前縁11における船体2に近位側端部11aで最大となり、前縁11における船体2から遠位側端部11bで最小となる。本実施形態では、前縁11および後縁12が平面視して直線状であるため、前縁11の端部11aから後縁12までの長さをE1、前縁11の端部11bから後縁12までの長さをE2とすると、前縁11から後縁12までの長さの平均値Eaは、下記の式(3)で表される。
Ea=(E1+E2)/2 ・・・(3)
Specifically, the average value Ea of the lengths from the leading edge 11 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 in the front-rear direction of the hull 2 is limited to be 50% or less of the diameter D of the propeller 4. In the present embodiment, the leading edge 11 extends rearwardly with respect to the direction perpendicular to the center line CL of the hull 2, and the trailing edge 12 extends perpendicularly to the center line CL of the hull 2. Therefore, the length of the stern fin 10 from the leading edge 11 to the trailing edge 12 becomes shorter as the distance from the hull 2 increases. That is, the length from the leading edge 11 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 in the front-rear direction of the hull 2 is maximum at the proximal side end 11a to the hull 2 at the leading edge 11 and far from the hull 2 at the leading edge 11. It becomes the minimum at the position side end 11b. In the present embodiment, since the leading edge 11 and the trailing edge 12 are linear in a plan view, the length from the end 11a of the leading edge 11 to the trailing edge 12 is E1, and the length from the end 11b of the leading edge 11 to the trailing edge 11 is set. Assuming that the length to the edge 12 is E2, the average value Ea of the length from the leading edge 11 to the trailing edge 12 is expressed by the following equation (3).
Ea = (E1 + E2) / 2 ... (3)

そして、船尾フィン10は、前縁11から後縁12までの長さの平均値Eaが、プロペラ4の直径Dの50%以下、即ち下記の式(4)を満たすように取り付けられる。
Ea≦D×0.5 ・・・(4)
Then, the stern fin 10 is attached so that the average value Ea of the length from the leading edge 11 to the trailing edge 12 is 50% or less of the diameter D of the propeller 4, that is, the following equation (4) is satisfied.
Ea ≤ D x 0.5 ... (4)

船体2近傍の下降流Saは、粘性の影響のため流速が遅い。本実施形態では、駆動するプロペラ4のサクション効果を利用して、船体2近傍であってもより速い水の流れを受けるよう、船尾フィン10は、プロペラ4の前方近傍で且つプロペラ4の回転軸SCの高さ近傍に配置される。ここで、プロペラ4の回転軸SCの高さ近傍とは、プロペラ4の回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hがプロペラ4の直径Dの30%以下の範囲をいい、当該範囲に船尾フィン10の最下点が位置するときに、船尾フィン10がプロペラ4の回転軸SCの高さ近傍に配置されているものとする。 The flow velocity of the downward flow Sa near the hull 2 is slow due to the influence of viscosity. In the present embodiment, the stern fin 10 is located near the front of the propeller 4 and the rotation axis of the propeller 4 so as to receive a faster flow of water even in the vicinity of the hull 2 by utilizing the suction effect of the propeller 4 to be driven. It is placed near the height of the SC. Here, the vicinity of the height of the rotating shaft SC of the propeller 4 means a range in which the vertical distance H to the height of the rotating shaft SC of the propeller 4 is 30% or less of the diameter D of the propeller 4, and the stern is within the range. It is assumed that the stern fin 10 is arranged near the height of the rotation axis SC of the propeller 4 when the lowest point of the fin 10 is located.

船尾フィン1の上下方向の位置に関して、好ましくは、船尾フィン10の最下点がプロペラ4の回転軸SCの高さより上方に位置する場合には、船尾フィン10は、当該最下点から回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hがプロペラ4の直径Dの10%以下となるように、船体2に配置される。また、好ましくは、船尾フィン10の最下点がプロペラ4の回転軸SCの高さより下方に位置する場合には、船尾フィン10は、当該最下点から回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hがプロペラ4の直径Dの30%以下となるように、船体2に配置される。なお、本実施形態では、図1に示すように、船尾フィン10は、その最下点とプロペラ4の回転軸SCの高さが一致するように、船体2に配置されている。言い換えれば、本実施形態の船尾フィン10は、当該船尾フィン10の最下点からプロペラ4の回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hがゼロとなるように配置されている。距離Hがゼロであるため、図1において距離Hは省略する。 Regarding the vertical position of the stern fin 1, preferably, when the lowest point of the stern fin 10 is located above the height of the rotation axis SC of the propeller 4, the stern fin 10 is the rotation axis from the lowest point. It is arranged on the hull 2 so that the vertical distance H to the height of the SC is 10% or less of the diameter D of the propeller 4. Further, preferably, when the lowest point of the stern fin 10 is located below the height of the rotation axis SC of the propeller 4, the stern fin 10 is in the vertical direction from the lowest point to the height of the rotation axis SC. It is arranged on the hull 2 so that the distance H is 30% or less of the diameter D of the propeller 4. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the stern fin 10 is arranged on the hull 2 so that the lowest point thereof and the height of the rotation axis SC of the propeller 4 coincide with each other. In other words, the stern fin 10 of the present embodiment is arranged so that the vertical distance H from the lowest point of the stern fin 10 to the height of the rotation axis SC of the propeller 4 is zero. Since the distance H is zero, the distance H is omitted in FIG.

また、船尾フィン1の前後方向に関しては、船尾フィン10の後縁12は、プロペラ4から船体2の進行方向前方側にプロペラ4の直径Dの2倍だけ離れた位置より、船体2の進行方向後方側に位置する。言い換えれば、図1に示すプロペラ4の軸部5から船尾フィン10の後縁12までの船体2の前後方向における距離Gは、プロペラ4の直径Dの2倍以下であり、下記の式(5)を満たす。
G≦D×2.0 ・・・(5)
Regarding the front-rear direction of the stern fin 1, the trailing edge 12 of the stern fin 10 is located in the front side of the propeller 4 in the traveling direction of the hull 2 by twice the diameter D of the propeller 4, and is in the traveling direction of the hull 2. Located on the rear side. In other words, the distance G in the front-rear direction of the hull 2 from the shaft portion 5 of the propeller 4 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 shown in FIG. 1 is not more than twice the diameter D of the propeller 4, and the following equation (5) ) Satisfies.
G ≦ D × 2.0 ・ ・ ・ (5)

以上説明したように、本実施形態に係る船尾フィン10を備えた中速船または高速船の船舶1Aでは、張り出し方向における船尾フィン10の船体2の側面からの最大張り出し長さWが、プロペラ4の直径Dの15%以下であり、流れの速度が遅い領域に船尾フィンを設置するため、船尾フィン10自体による抵抗が低減されて、船舶1Aの推進をアシストする効率を確実に向上させることができる。 As described above, in the ship 1A of the medium-speed ship or the high-speed ship provided with the stern fin 10 according to the present embodiment, the maximum overhang length W of the stern fin 10 from the side surface of the hull 2 in the overhang direction is the propeller 4. Since the stern fins are installed in the region where the flow speed is slow, which is 15% or less of the diameter D of the ship, the resistance due to the stern fins 10 itself is reduced, and the efficiency of assisting the propulsion of the ship 1A can be surely improved. can.

また、本実施形態では、船尾フィン10の後縁12は、プロペラ4から船体2の進行方向前方側にプロペラ4の直径Dの2倍だけ離れた位置より、船体2の進行方向後方側に位置する。また、船尾フィン10は、その最下点からプロペラ4の回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hが所定の範囲内に制限されるように、船体2に配置されている。このように、船尾フィン10がプロペラ4の前方近傍に配置されるため、駆動するプロペラ4のサクション効果により、船体2近傍であってもより速い水の流れを船尾フィン10に受けさせることができる。これにより、船尾フィン10が下降流Saを受けて発生させる推力を大きくすることができる。 Further, in the present embodiment, the trailing edge 12 of the stern fin 10 is located on the rear side in the traveling direction of the hull 2 from the position separated from the propeller 4 on the front side in the traveling direction of the hull 2 by twice the diameter D of the propeller 4. do. Further, the stern fin 10 is arranged on the hull 2 so that the vertical distance H from the lowest point thereof to the height of the rotation axis SC of the propeller 4 is limited within a predetermined range. Since the stern fin 10 is arranged in the vicinity of the front of the propeller 4 in this way, the stern fin 10 can receive a faster flow of water even in the vicinity of the hull 2 due to the suction effect of the propeller 4 to be driven. .. As a result, the thrust generated by the stern fin 10 in response to the downward flow Sa can be increased.

また、本実施形態では、船体2の前後方向における船尾フィン10の前縁11から後縁12までの長さの平均値がプロペラ4の直径Dの50%以下に制限しているため、船尾フィン10が水流を受けることによる抵抗の影響を小さくしつつ、船尾フィン10が下降流Saを受けて発生させる推力を大きくすることができる。 Further, in the present embodiment, since the average value of the lengths from the leading edge 11 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 in the front-rear direction of the hull 2 is limited to 50% or less of the diameter D of the propeller 4, the stern fin It is possible to increase the thrust generated by the stern fin 10 receiving the descending flow Sa while reducing the influence of the resistance caused by the water flow.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、船尾フィン10は、張り出し方向に対して垂直な断面形状が翼型であったが、本発明の船尾フィンの形状はこれに限定されず、当該船尾フィンの上面と下面との中点を順々に結んで得られる中心線が下に凸であればよい。例えば、本発明の船尾フィンは、張り出し方向に対して垂直な断面形状が全体として下に凸であり、且つ、船尾フィンの上面と下面との上下方向の厚みが前縁から後縁にかけて概ね一定である板状部材であってもよい。 For example, in the above embodiment, the stern fin 10 has an airfoil in a cross-sectional shape perpendicular to the projecting direction, but the shape of the stern fin of the present invention is not limited to this, and the upper surface and the lower surface of the stern fin are not limited to this. It suffices if the center line obtained by connecting the midpoints of and is convex downward. For example, in the stern fin of the present invention, the cross-sectional shape perpendicular to the overhanging direction is convex downward as a whole, and the vertical thickness of the upper surface and the lower surface of the stern fin is substantially constant from the leading edge to the trailing edge. It may be a plate-shaped member.

また、船尾フィン10の取付位置や大きさは、上記実施形態に限定されない。例えば、船尾フィン10の後縁12が、プロペラ4から船体2の進行方向前方側にプロペラ4の直径Dの2倍より離れていてもよいし、また、船尾フィン10の最下点からプロペラ4の回転軸SCの高さまでの上下方向の距離Hは、船尾フィン10の最下点がプロペラ4の回転軸SCの高さより上方に位置する場合に、プロペラ4の直径Dの10%より大きくてもよいし、また、船尾フィン10の最下点がプロペラ4の回転軸SCの高さより下方に位置する場合に、プロペラ4の直径Dの30%より大きくてもよい。船体2の前後方向における船尾フィン10の前縁11から後縁12までの長さの平均値Eaは、プロペラ4の直径Dの50%より大きくてもよい。 Further, the mounting position and size of the stern fin 10 are not limited to the above embodiment. For example, the trailing edge 12 of the stern fin 10 may be separated from the propeller 4 on the front side in the traveling direction of the hull 2 by more than twice the diameter D of the propeller 4, and the propeller 4 may be separated from the lowest point of the stern fin 10. The vertical distance H to the height of the rotating shaft SC of the stern fin 10 is larger than 10% of the diameter D of the propeller 4 when the lowest point of the stern fin 10 is located above the height of the rotating shaft SC of the propeller 4. Alternatively, it may be larger than 30% of the diameter D of the propeller 4 when the lowest point of the stern fin 10 is located below the height of the rotation axis SC of the propeller 4. The average value Ea of the lengths from the leading edge 11 to the trailing edge 12 of the stern fin 10 in the front-rear direction of the hull 2 may be larger than 50% of the diameter D of the propeller 4.

また、上記実施形態では、船尾フィン10の前縁11が後縁12より上方に位置していたが、これに限定されず、前縁11と後縁12が同じ高さであってもよい。即ち、水平面に対して船尾フィン10の翼弦線L2のなす角θ1は0°であってもよい。 Further, in the above embodiment, the leading edge 11 of the stern fin 10 is located above the trailing edge 12, but the present invention is not limited to this, and the leading edge 11 and the trailing edge 12 may have the same height. That is, the angle θ1 formed by the chord line L2 of the stern fin 10 with respect to the horizontal plane may be 0 °.

また、上記実施形態では、前縁11が、船体2の中心ラインCLに垂直な方向に対して、所定の角度(後退角)θ2だけ後方に傾いて延びていたが、これに限定されず、例えば、前縁11が船体2の中心ラインCLに垂直な方向に延びていてもよい。また、上記実施形態では、後縁12が、船体2の中心ラインCLに対して垂直に延びていたが、これに限定されず、後縁12が、船体2の中心ラインCLに垂直な方向に対して所定の角度だけ前方または後方に傾いて延びていてもよい。また、前縁11および後縁12を平面視したときの各形状は、直線状でなくてもよい。例えば、前縁11および後縁12を平面視したときの各形状は、曲線状であってもよいし、船体2から延びる直線部が前方または後方に1回または複数回折れ曲がった形状であってもよい。 Further, in the above embodiment, the leading edge 11 extends backward by a predetermined angle (backward angle) θ2 with respect to the direction perpendicular to the center line CL of the hull 2, but the present invention is not limited to this. For example, the leading edge 11 may extend in a direction perpendicular to the center line CL of the hull 2. Further, in the above embodiment, the trailing edge 12 extends perpendicularly to the center line CL of the hull 2, but the present invention is not limited to this, and the trailing edge 12 extends in the direction perpendicular to the center line CL of the hull 2. On the other hand, it may extend by tilting forward or backward by a predetermined angle. Further, each shape when the leading edge 11 and the trailing edge 12 are viewed in a plan view does not have to be linear. For example, each shape when the leading edge 11 and the trailing edge 12 are viewed in a plan view may be curved, or a straight portion extending from the hull 2 may be bent once or a plurality of times forward or backward. May be good.

また、上記実施形態では、船尾フィン10は、船体2の側面から水平に張り出していたが、船尾フィン10は船体2の側面から遠ざかるにつれて上方または下方に傾斜するように延びていてもよい。 Further, in the above embodiment, the stern fin 10 projects horizontally from the side surface of the hull 2, but the stern fin 10 may extend so as to incline upward or downward as the distance from the side surface of the hull 2 increases.

また、船尾部には、本発明の船尾フィン以外のフィンが設けられていてもよい。 Further, the stern portion may be provided with fins other than the stern fins of the present invention.

また、上記実施形態では、船尾フィン10が一軸船に取り付けられる例を説明したが、本発明の船尾フィンは、多軸船にも適用可能である。例えば船尾フィンは、二軸船に取り付けられてもよい。図5に、二軸船である船舶1Bの船尾部3を後方から見た模式図を示す。図5において、上記実施形態と実質同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。図5に示すように、船舶1Bの船体2は、下方に突出する一対のスケグ部8を有する。一対のスケグ部8は、船体2の左右方向に離間しており、船体2の中心ラインCLに対して左右対称な位置にある。各スケグ部8には、上記実施形態と同様に、回転軸SCを中心に回転する図略のプロペラが設けられている。各スケグ部8の左右の各側面に、上記実施形態と同様に、船尾フィン10が取り付けられる。図5に示した二軸船の船舶1Bでも、上記実施形態で示した一軸船の船舶1Aと同様の効果を得ることができる。 Further, in the above embodiment, an example in which the stern fin 10 is attached to a uniaxial ship has been described, but the stern fin of the present invention can also be applied to a multi-axle ship. For example, the stern fin may be attached to a twin axle ship. FIG. 5 shows a schematic view of the stern portion 3 of the two-axle ship 1B as viewed from the rear. In FIG. 5, substantially the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. As shown in FIG. 5, the hull 2 of the ship 1B has a pair of skeg portions 8 projecting downward. The pair of skeg portions 8 are separated from each other in the left-right direction of the hull 2, and are located symmetrically with respect to the center line CL of the hull 2. Similar to the above embodiment, each skeg portion 8 is provided with a propeller (not shown) that rotates around the rotation axis SC. Stern fins 10 are attached to the left and right side surfaces of each skeg portion 8 as in the above embodiment. The dual-axle vessel 1B shown in FIG. 5 can also obtain the same effect as the single-axle vessel 1A shown in the above embodiment.

なお、図5に示した船舶1Bは、各スケグ部8に2つの船尾フィン10が取り付けられていたが、船尾フィン10は、各スケグ部8の船体2中央側にのみ設けられてもよいし、各スケグ部8の船体2外方側にのみ設けられてもよい。これらの場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the ship 1B shown in FIG. 5, two stern fins 10 are attached to each skeg portion 8, but the stern fins 10 may be provided only on the center side of the hull 2 of each skeg portion 8. , It may be provided only on the outer side of the hull 2 of each skeg portion 8. Even in these cases, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

1A,1B :船舶
2 :船体
3 :船尾部
4 :プロペラ
10 :船尾フィン
11 :前縁
12 :後縁
14 :上面
15 :下面
1A, 1B: Ship 2: Hull 3: Stern 4: Propeller 10: Stern fin 11: Leading edge 12: Trailing edge 14: Top surface 15: Bottom surface

Claims (5)

プロペラが設けられ、計画航海速力のフルード数が0.17以上である船舶の船尾部の側面に取り付けられた船尾フィンであって、
前記船尾フィンは、前記プロペラより前記船舶の進行方向前方側で且つ前記プロペラの回転軸の高さ近傍に位置し、
前記船尾フィンの前記船尾部の側面からの張り出し方向に対して垂直な前記船尾フィンの断面形状における、前記船尾フィンの上面と下面との中点を順々に結んで得られる中心線は、下に凸であり、
前記張り出し方向における前記船尾部の側面からの前記船尾フィンの最大張り出し長さは、前記プロペラの直径の2%以上で且つ15%以下である、船尾フィン。
A stern fin attached to the side of the stern of a ship with a propeller and a Froude number of planned voyage speed of 0.17 or more.
The stern fin is located on the front side of the propeller in the traveling direction of the ship and near the height of the rotation axis of the propeller.
The center line obtained by sequentially connecting the midpoints of the upper surface and the lower surface of the stern fin in the cross-sectional shape of the stern fin perpendicular to the projecting direction of the stern fin from the side surface of the stern portion is below. Convex to
The stern fin having a maximum overhang length of the stern fin from the side surface of the stern portion in the overhang direction is 2% or more and 15% or less of the diameter of the propeller.
前記船尾フィンの前記断面形状は、翼型である、請求項1に記載の船尾フィン。 The stern fin according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the stern fin is an airfoil. 前記船尾フィンの後縁は、前記プロペラから前記船舶の進行方向前方側に前記プロペラの直径の2倍だけ離れた位置より、前記船舶の進行方向後方側に位置する、請求項1または2に記載の船尾フィン。 The invention according to claim 1 or 2, wherein the trailing edge of the stern fin is located on the front side in the traveling direction of the ship from the propeller and on the rear side in the traveling direction of the ship from a position separated by twice the diameter of the propeller. Stern fin. 前記船舶の前後方向における前記船尾フィンの前縁から後縁までの長さの平均値は、前記プロペラの直径の50%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の船尾フィン。 The stern fin according to any one of claims 1 to 3, wherein the average value of the length from the leading edge to the trailing edge of the stern fin in the front-rear direction of the ship is 50% or less of the diameter of the propeller. .. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の船尾フィンを備える船舶。 A ship provided with the stern fin according to any one of claims 1 to 4.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6670414B1 (en) * 2019-07-25 2020-03-18 川崎重工業株式会社 Stern fin
KR102376325B1 (en) 2020-03-05 2022-03-17 현대중공업 주식회사 ship
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62283096A (en) * 1986-05-30 1987-12-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Stern stream adjusting complex fin system
JP3477564B2 (en) 1995-11-15 2003-12-10 ユニバーサル造船株式会社 Bilge vortex energy recovery system for ships
JP4380975B2 (en) * 2002-09-24 2009-12-09 三菱重工業株式会社 Ship
JP2008260445A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Oshima Shipbuilding Co Ltd Vessel
JP4938056B2 (en) * 2008-07-22 2012-05-23 株式会社新来島どっく Stern wave interference fin
JP4909380B2 (en) * 2009-06-16 2012-04-04 三菱重工業株式会社 Ship
KR20130128112A (en) * 2012-05-16 2013-11-26 한국해양과학기술원 Energy saving stern-fin with pre-swirl effect and hydro-foil section
KR20140131725A (en) * 2013-05-06 2014-11-14 현대중공업 주식회사 Vessel equipped with stern fin

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