JPH0476837B2 - - Google Patents

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JPH0476837B2
JPH0476837B2 JP58191805A JP19180583A JPH0476837B2 JP H0476837 B2 JPH0476837 B2 JP H0476837B2 JP 58191805 A JP58191805 A JP 58191805A JP 19180583 A JP19180583 A JP 19180583A JP H0476837 B2 JPH0476837 B2 JP H0476837B2
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JP
Japan
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ship
nozzle
hull
bow
flow
Prior art date
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JP58191805A
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JPS6082500A (ja
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Hirotada Kasai
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPS6082500A publication Critical patent/JPS6082500A/ja
Publication of JPH0476837B2 publication Critical patent/JPH0476837B2/ja
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【発明の詳細な説明】 本発明は、船体の水面下の部分に流体噴出用ノ
ズルをそなえたノズル式操船装置に関する。
従来、水面下における船体表面の開口から海水
を噴き出して操船する手段としては、第1,2図
に示すようなサイドスラスタがあり、船体1の船
首部の水面下において、船体横方向にトンネル6
が形成され、このトンネル6内にインペラ7がス
トラツト8を介して支持されている。
なお、図中の符号2は船首端、3は船底面、4
は喫水面(海面)、5p,5sは船側部の船体外
板面を示しており、ストラツト8はトンネル6内
の水流を整流するガイドベーンを兼ねている。
このようなサイドスラスタを船体1の停止状態
で作動させると、第4図に示すように、インペラ
の作用によりトンネル6内へ吸入される流れCを
生じるとともに、その流れは同トンネル6から船
外へ噴流Dとして噴出される。
そして噴流Dの先端は、船体まわりの流れEと
なり、停船時には、第4図に示すごとく、トンネ
ル6のスラスタ噴流の噴出側近傍における船体表
面領域f0では、上記流れEに伴つて誘起された圧
力分布が隣接領域と比べて相対的に正圧となる。
またトンネル6のスラスタ噴流の吸入側近傍に
おける船体表面領域g0では、トンネル6内へ吸入
される流れCの影響を受けて相対的に負圧を生じ
るようになる。
したがつて船体両舷側の圧力不均衡により、そ
の合力としての誘起力Fが、このサイドスラスタ
の推力Tと同じ向きを持つように生じる。すなわ
ち、横押力(T+F)が発生するようになり、通
常の船舶では、 F/(T+F)=0.4〜0.5 となつてトンネル型のサイドスラスタにおける誘
起力Fの寄与は著しく大きくなる。
ところが船舶の航行時には、第3図に示すごと
く、船体に対し相対速度Uを持つた流れAが、こ
のサイドスラスタの吸入流Cおよび噴流Dならび
に噴流の先端の流れEに影響を及ぼすようにな
る。
すなわち、噴流Dの先端の流れEは、図示のご
とく船体後方へ向かつて流れるように方向を変え
られ、これに伴いトンネル6のスラスタ噴流の噴
出側近傍における船体表面領域fの圧力が、トン
ネル6のスラスタ噴流の吸入側近傍における船体
表面領域gの圧力に比べ低くなる。
したがつて、その圧力不均衡の合力としての誘
起力Fが、このサイドスラスタの推力Tと逆の向
きを持つように生じ、横押力はT−Fとなつて、
操船効果が著しく低下するという問題点がある。
また、第13図に示すように、岸壁24に船体
が近接した状態で、離岸のためにサイドスラスタ
を用いようとすると、トンネル6から出た噴流が
岸壁24に沿う速い流れ25となつて、ベルヌー
イ効果により船体を岸壁24へ引き寄せようとす
る力を生じ、サイドスラスタの推力Tに対抗する
ので、船体の離岸が行ない難くなるという問題点
を生じることがある。
さらに従来のトンネル型サイドスラスタでは、
そのトンネル開口端により航行時の船体まわりの
流線が攪乱されて、船体抵抗の増加を招くという
問題点もある。
本発明は、上述の諸問題の解決をはかろうとす
るもので、航行時の船体抵抗を招くことなく、し
かも確実に操船効果を得られようにしたノズル式
操船効果を提供することを目的とする。
このため、本発明のノズル式操船装置は、船首
部または船尾部において、喫水面下の両舷におけ
る各船側部に同船側部の船体外板面に沿つて後方
へ流体を噴出しうるノズルが設けられ、同ノズル
の流体噴出口が、船体外板面に沿う方向に後方へ
向け開口するとともに、同ノズルの外側を覆う外
板部分が、後方へ向かつて隣接外板面よりもしだ
いに***するように形成されたことを特徴として
いる。
以下図面により本発明の一実施例としてのノズ
ル式操船装置について説明すると、第5図は本発
明の装置を船首部にそなえた船舶の要部を示す斜
視図、第6図は上記装置の変形例を示す船首部斜
視図、第7図は上記装置を備えた船首部の側面
図、第8図は上記船首部の平面図、第9〜12図
は上記装置を船首部および船尾部にそなえた場合
を示すもので、第9図はその側面図、第10図は
その右舷部の平面図、第11図a,bおよび第1
2図a,bはいずれも上記装置の使用状態を示す
船体平面図である。
第5,7,8図に示すように、船体1の端部と
しての船首部において、喫水面4の下方の両舷に
おける各船側部に、同船側部の船体外板面5に沿
つて、後方へ海水を噴出しうる上下に細長いスリ
ツト状のノズル9p,9sが設けられている。す
なわち、ノズル9p,9sの流体噴出口は、図示
のごとく、船体外板面に沿う方向に後方へ向け開
口している。また、ノズル9p,9sは、船首端
寄りの部分から後方へ向かつて隣接外板面よりも
しだいに***するように形成された外板部分10
p,10sで図示のごとく外側を覆われ、これに
より十分に補強されている。
そして喫水面4の下方において船首端2に形成
された開口2aが、ダクト14を介し左右のノズ
ル9p,9sへ接続されており、開口2aからイ
ンペラ13により吸入された流れは、ダンパー1
5により選択的に右舷または左舷のノズル9p,
9sへ送給されるようになつている。なお、イン
ペラ13はモーター11により駆動軸12を介し
て回転駆動される。またダンパー15は、アクチ
ユエータ15aにより作動し、このアクチユエー
タ15aは、モーター11と共に、図示しない制
御系によりブリツジから遠隔制御される。
第6図に示すように、ノズル9sや、他のノズ
ルについても、上下に複数段のノズルを設けるこ
とができる。
本発明によるノズル式操船装置は、第9,10
図に示すように船尾部に設けられ、船尾部の操船
装置におけるノズル16p,16sおよび外板部
分17p,17sは、船首部における操船装置の
ノズル9p,9sおよび外板部分10p,10s
に対応するように設けられている。
なお、船尾部におけるノズル式操船装置のため
の海水吸入用開口(図示せず)は、船底面3に設
けられている。
上述のごとき本発明のノズル式操船装置を備え
た船舶は、その停船時に第11図a,bに示すよ
うに操船され、また、その航行時には第12図
a,bに示すように操船される。
すなわち、第11図aに示すごとく、停船状態
(船速U=0)で船体を反時計方向に回転させる
場合は、船首部左舷のノズル9pと船首部右舷の
ノズル16sとから船体外板面5p,5sに沿つ
て噴流18,19を噴出させるようにする。その
際、船体外板面5p,5sが弯曲しても、コアン
ダ効果(coanda effect)により噴流18,19
は船体外板面から離隔することなく流れるように
なる。
これにより船首部および船尾部における左右舷
の船体外板面に沿う圧力分布[正圧(+)、負圧
(−)]の不均衡の状態が、互いに逆になつて、船
体を回転させるモーメントNが生じるようにな
る。
また第11図bに示すように、停船状態で、例
えば船体の左舷を岸壁等へ接近させるような船体
の横移動を行なう場合は、船首部および船尾部に
おける左舷のノズル9p,16pから船体外板面
5pに沿つて噴流18,20を噴出させるように
する。
これにより船首部および船尾部における左右舷
の船体外板面に沿う圧力分布の不均衡の状態が互
いに同じになつて、船体を横移動させる力Fが生
じるようになる。このようにして、本発明の操船
装置によれば、第13図に示すような岸壁24か
らの船体の離岸の場合も船体の横移動を支障なく
行なうことができる。
次に、第12図aに示すように、船舶が船速U
で航行して正面から相対的に一様流21を受けて
いるとき、船体を左方へ旋回させる場合は、船首
部左舷のノズル9pと船尾部右舷のノズル16s
とから船体外板面に沿う噴流18,19を噴出さ
せればよく、また第12図bに示すように、船舶
が船速Uで航行している状態で、船体を左舷方向
へ平行移動させる場合は、船首部および船尾部の
左舷の各ノズルから噴流18,20により、横押
力Fを発生させることができる。
なお、第12図中の符号22,23は、上述の
噴流の作用に関して圧力分布の生じる船体表面の
長さ方向の範囲を示している。
上述のように、本発明のノズル式操船装置で
は、船首部および船尾部におけるノズルから船体
外板面に沿つて後方へ噴流を噴出させることによ
り、停船状態および航行状態のいずれの場合で
も、船体に対する旋回モーメントや横押力を発生
させることができ、特に本実施例のごとく船体外
板面の弯曲した船首部および船尾部の外板面に沿
つて噴流を流すことに伴うコアンダ効果と相まつ
て、効率よく操船を行うことができる。
従来のトンネル式サイドスラスタでは、トンネ
ル断面積およびトンネル内平均流速の二乗に比例
した推力を期待するのに対し、本発明の操船装置
では、格段に少ない流量の噴流で、船体外板面に
沿う圧力場を変化させ、ベルヌーイの定理によつ
て説明しうる圧力変化を生じるようにすることに
より、左右舷の差圧を発生させて、旋回モーメン
トと横押力を発生させうるのである。
しかも第12図に示す圧力場範囲22,23
は、ノズルの設計に基づき非常に広範囲に分布さ
せることが可能であり、船舶の操船制御について
効果的に応用できる利点がある。
また本発明のノズル式操船装置では、従来のサ
イドスラスタ用のトンネルが不要になるので、同
トンネルの開口縁部による船体抵抗の増加を防止
できる利点もある。
なお、本発明のノズル式操船装置において、ノ
ズルから噴出される流体としては、海水のほか、
蒸気や空気などの適宜の流体を用いることもでき
る。
以上詳述したように、本発明のノズル式操船装
置によれば、船首部または船尾部において、喫水
面下の両舷における各船側部に、同船側部の船体
外板面に沿つて後方へ流体を噴出しうるノズルが
設けられ、同ノズルの流体噴出口が、船体外板面
に沿う方向に後方へ向け開口するとともに、同ノ
ズルの外側を覆う外板部分が、後方へ向かつて隣
接外板面よりもしだいに***するように形成され
るという極めて簡素な構造で、船体の回頭や横移
動等の操船を効率よく確実に行なえるようにな
り、また航行時にも、上記ノズルの外側を覆う外
板部分が後方へ向かつて隣接外板面よりもしだい
に***するように形成されているため、サイドス
ラスタ用トンネルの場合のような船体抵抗の大幅
な増加を招くことがなく、しかもノズル部分で十
分な強度を維持しうる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は従来のサイドスラスタをそなえた
船舶を示すもので、第1図はその船首部側面図、
第2図は第1図の−矢視断面図、第3図およ
び第4図はいずれも第1図の−矢視断面図
(ただしインペラおよびストラツトは省略)で上
記サイドスラスタの作用を示す説明図であり、第
5図は本発明の装置を船首部にそなえた船舶の要
部を示す斜視図、第6図は上記装置の変形例を示
す船首部斜視図、第7図は上記装置を備えた船首
部の側面図、第8図は上記船首部の平面図、第9
〜12図は上記装置を船首部および船尾部にそな
えた場合を示すもので、第9図はその側面図、第
10図はその右舷部の平面図、第11図a,bお
よび第12図a,bはいずれも上記装置の使用状
態を示す船体平面図であり、第13図は船体の離
岸時における従来のサイドスラスタ作用状態を示
す説明図である。 1……船体上甲板、2……船首端、2a……開
口、3……船底面、4……喫水面、5p,5s…
…船体外板面、9p,9s……ノズル、10p,
10s……外板部分、11……モーター、12…
…駆動軸、13……インペラ、14……ダクト、
15……ダンパー、15a……アクチユエータ、
16p,16s……ノズル、17p,17s……
外板部分、18〜20……噴流、21……一様
流、22,23……圧力場範囲、24……岸壁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 船首部または船尾部において、喫水面下の両
    舷における各船側部に、同船側部の船体外板面に
    沿つて後方へ流体を噴出しうるノズルが設けら
    れ、同ノズルの流体噴出口が、船体外板面に沿う
    方向に後方へ向け開口するとともに、同ノズルの
    外側を覆う外板部分が、後方へ向かつて隣接外板
    面よりもしだいに***するように形成されたこと
    を特徴とする、ノズル式操船装置。
JP19180583A 1983-10-14 1983-10-14 ノズル式操船装置 Granted JPS6082500A (ja)

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JP19180583A JPS6082500A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 ノズル式操船装置

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JPS6082500A JPS6082500A (ja) 1985-05-10
JPH0476837B2 true JPH0476837B2 (ja) 1992-12-04

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2604314Y2 (ja) * 1991-10-31 2000-05-08 三菱重工業株式会社 操船装置
JP2006290268A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Ojika Tekko:Kk 船舶停留等制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5247296A (en) * 1975-10-13 1977-04-14 Kubota Ltd Apparatus for keeping a ship at a standstill

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