JPS6250357B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6250357B2 JPS6250357B2 JP6219979A JP6219979A JPS6250357B2 JP S6250357 B2 JPS6250357 B2 JP S6250357B2 JP 6219979 A JP6219979 A JP 6219979A JP 6219979 A JP6219979 A JP 6219979A JP S6250357 B2 JPS6250357 B2 JP S6250357B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propeller
- water
- duct
- waterway
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/18—Propellers with means for diminishing cavitation, e.g. supercavitation
- B63H2001/185—Surfacing propellers, i.e. propellers specially adapted for operation at the water surface, with blades incompletely submerged, or piercing the water surface from above in the course of each revolution
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高速船に用いられるプロペラ装置に
関する。
関する。
従来30kt位までの速力で使用される船舶におい
ては、断面が翼型や円弧型のスクリユープロペラ
を使用するのが普通であるが、約40kt以上の速力
になるとキヤビテーシヨンが発生して効率が著し
く悪化したり、潰食のためプロペラが損傷したり
するので、その防止手段としてスーパーキヤビテ
ーシヨンプロペラ、ウオータージエツト、サーフ
エスプロペラ等が研究され、一部実用化されてき
た。
ては、断面が翼型や円弧型のスクリユープロペラ
を使用するのが普通であるが、約40kt以上の速力
になるとキヤビテーシヨンが発生して効率が著し
く悪化したり、潰食のためプロペラが損傷したり
するので、その防止手段としてスーパーキヤビテ
ーシヨンプロペラ、ウオータージエツト、サーフ
エスプロペラ等が研究され、一部実用化されてき
た。
しかしながら、スーパーキヤビテーシヨンプロ
ペラは低中速における効率が悪く、キヤビテーシ
ヨンを発生し始める遷移速力(30〜40kt)におい
てはやはり潰食現象を起す欠点がある。またウオ
ータージエツトは近年改良が加えられて、例えば
インペラーの前にインデユーサーを設けて水圧を
高め、キヤビテーシヨンが発生する速力を高める
等の性能向上がみられるが、効率は最大60%程度
であり、また50kt以上ではやはりキヤビテーシヨ
ンが問題となる。
ペラは低中速における効率が悪く、キヤビテーシ
ヨンを発生し始める遷移速力(30〜40kt)におい
てはやはり潰食現象を起す欠点がある。またウオ
ータージエツトは近年改良が加えられて、例えば
インペラーの前にインデユーサーを設けて水圧を
高め、キヤビテーシヨンが発生する速力を高める
等の性能向上がみられるが、効率は最大60%程度
であり、また50kt以上ではやはりキヤビテーシヨ
ンが問題となる。
これに対し、プロペラの上方を水面上に露出さ
せた状態で回転するいわゆるサーフエスプロペラ
は、キヤビテーシヨンを起していない“GAWN
の円弧翼型プロペラ性能曲線”に匹敵する70%以
上の効率が得られるが、プロペラの単位面積当り
の推力やトルクが小さく、この傾向は速力が小な
る程著しいので、速力が零付近ではプロペラが空
転して予定速力になかなか達しないおそれがあ
り、またプロペラが水面を間欠的に叩くので推力
やトルクの変動が非常に大きい欠点がある。
せた状態で回転するいわゆるサーフエスプロペラ
は、キヤビテーシヨンを起していない“GAWN
の円弧翼型プロペラ性能曲線”に匹敵する70%以
上の効率が得られるが、プロペラの単位面積当り
の推力やトルクが小さく、この傾向は速力が小な
る程著しいので、速力が零付近ではプロペラが空
転して予定速力になかなか達しないおそれがあ
り、またプロペラが水面を間欠的に叩くので推力
やトルクの変動が非常に大きい欠点がある。
本発明の目的は従来の上記欠点を除去し、高速
において効率がよく、しかも副害の発生なしに良
好に作動するプロペラ装置を提供するにある。
において効率がよく、しかも副害の発生なしに良
好に作動するプロペラ装置を提供するにある。
本発明は、前記のサーフエスプロペラの背面が
水面上より空気を吸い込み、背面に接して空気が
入つた空洞を形成するため、殆んどキヤビテーシ
ヨンの影響を受けないことに着目してなされたも
ので、その特徴は、前進状態においてはプロペラ
の後方を大気中に開放してプロペラ背面を空気を
吸い込み易い状態にするために、プロペラ前面に
プロペラの殆ど全体に水を当てるようなダクト又
は水路を船体に設け、プロペラ後流を水面上の大
気中に放出せしめた点にある。
水面上より空気を吸い込み、背面に接して空気が
入つた空洞を形成するため、殆んどキヤビテーシ
ヨンの影響を受けないことに着目してなされたも
ので、その特徴は、前進状態においてはプロペラ
の後方を大気中に開放してプロペラ背面を空気を
吸い込み易い状態にするために、プロペラ前面に
プロペラの殆ど全体に水を当てるようなダクト又
は水路を船体に設け、プロペラ後流を水面上の大
気中に放出せしめた点にある。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第1図は左方に航行する滑走艇の後部を示した
もので、船底1より下方に突出して設けた取水口
2から水をダクト3内に誘導し、その後端出口部
に軸受金具4により支持したプロペラ5を設け
る。6はプロペラ駆動軸である。ダクト3の内面
はプロペラ5の外周に近接させる。上記構造のV
型高速艇等が滑走すると、後方水面7は船尾にお
いてプロペラ5より低くなり、プロペラ5の後方
を大気中に完全に露出させる。その結果、プロペ
ラ5はダクト3から放出された周囲に自由表面を
有する水流の中で回転することになり、自由表面
よりプロペラ先端に空気が誘引され、第5図に示
すようにプロペラ5(羽根断面で示す)の背面5
aに空気が吸入されて空洞8を形成するので、サ
ーフエスプロペラと全く同様の性質をもつことに
なる。なお、自由表面に近い所で回転するプロペ
ラがよく空気を誘引することは周知の事実であ
る。これと共に、ダクト3内の水がプロペラ5の
前面全体に当るので推力やトルクがサーフエスプ
ロペラに較べて倍増し、しかもそれらが変動しな
いのである。更に、通常のスーパーキヤビテーシ
ヨン状態における空洞は真空に近い水の蒸気圧で
あるのに対し、空洞8の圧力は大気圧に近いの
で、これによる衝撃的圧力やこれに伴う潰食の発
生等はなく、キヤビテーシヨンの害を生じない。
もので、船底1より下方に突出して設けた取水口
2から水をダクト3内に誘導し、その後端出口部
に軸受金具4により支持したプロペラ5を設け
る。6はプロペラ駆動軸である。ダクト3の内面
はプロペラ5の外周に近接させる。上記構造のV
型高速艇等が滑走すると、後方水面7は船尾にお
いてプロペラ5より低くなり、プロペラ5の後方
を大気中に完全に露出させる。その結果、プロペ
ラ5はダクト3から放出された周囲に自由表面を
有する水流の中で回転することになり、自由表面
よりプロペラ先端に空気が誘引され、第5図に示
すようにプロペラ5(羽根断面で示す)の背面5
aに空気が吸入されて空洞8を形成するので、サ
ーフエスプロペラと全く同様の性質をもつことに
なる。なお、自由表面に近い所で回転するプロペ
ラがよく空気を誘引することは周知の事実であ
る。これと共に、ダクト3内の水がプロペラ5の
前面全体に当るので推力やトルクがサーフエスプ
ロペラに較べて倍増し、しかもそれらが変動しな
いのである。更に、通常のスーパーキヤビテーシ
ヨン状態における空洞は真空に近い水の蒸気圧で
あるのに対し、空洞8の圧力は大気圧に近いの
で、これによる衝撃的圧力やこれに伴う潰食の発
生等はなく、キヤビテーシヨンの害を生じない。
上記実施例における取水口2は船底下方に突出
したラム型式であるが、第2図に示す実施例は取
水口2aを船底1に下向けに開口させたフラツシ
型式であり、取水口2aの上壁下部を曲率小なる
凸面として船底面に滑らかに接続させると、停船
時はダクト3a及びプロペラ5が水没している
が、前進時は速度増加とともに船尾が上昇してコ
アンダー効果により水が効率よくダクト3a内に
誘引される。本実施例でもダクト3aの内面はプ
ロペラ外周に近接する。本実施例においては、プ
ロペラ5はダクト3aの後端より外に設置されて
おり、軸受金具4a内を通る駆動軸6aによりボ
ス9内のギヤボツクスを介して回転される。プロ
ペラ5は一部がダクト3aに入るように設けても
よい。
したラム型式であるが、第2図に示す実施例は取
水口2aを船底1に下向けに開口させたフラツシ
型式であり、取水口2aの上壁下部を曲率小なる
凸面として船底面に滑らかに接続させると、停船
時はダクト3a及びプロペラ5が水没している
が、前進時は速度増加とともに船尾が上昇してコ
アンダー効果により水が効率よくダクト3a内に
誘引される。本実施例でもダクト3aの内面はプ
ロペラ外周に近接する。本実施例においては、プ
ロペラ5はダクト3aの後端より外に設置されて
おり、軸受金具4a内を通る駆動軸6aによりボ
ス9内のギヤボツクスを介して回転される。プロ
ペラ5は一部がダクト3aに入るように設けても
よい。
第3図a,bに示す他の実施例は、プロペラに
当る水流の上半分をプロペラ先端に近い自由水面
となるように船尾底部を後端10がほぼ半円にな
るように凹設した水路3bを設けたもので、水路
内面形状によるコアンダー効果については第2図
の実施例と同様であり、また水路内面はプロペラ
外周に近接しており、プロペラ5の背面上半部が
大気中に露出しており、プロペラ背面にサーフエ
スプロペラと同様に空気が誘引される。本実施例
においては、プロペラ5を支持するギヤボツクス
9b、軸受金具4b等をプロペラ5の後方に設
け、駆動軸6bを船外から船内に誘導している。
このようにするとプロペラ5の前方に構造物がな
いのでプロペラ性能を向上させることができる。
当る水流の上半分をプロペラ先端に近い自由水面
となるように船尾底部を後端10がほぼ半円にな
るように凹設した水路3bを設けたもので、水路
内面形状によるコアンダー効果については第2図
の実施例と同様であり、また水路内面はプロペラ
外周に近接しており、プロペラ5の背面上半部が
大気中に露出しており、プロペラ背面にサーフエ
スプロペラと同様に空気が誘引される。本実施例
においては、プロペラ5を支持するギヤボツクス
9b、軸受金具4b等をプロペラ5の後方に設
け、駆動軸6bを船外から船内に誘導している。
このようにするとプロペラ5の前方に構造物がな
いのでプロペラ性能を向上させることができる。
第4図a,bに示す他の実施例は、船底1が船
の後端まで水平に延長する形において、後部船底
1cに後方が半円形をなす下面開放の成形部材1
1を固定して高速滑走時に後方水面を成形部材1
1の下部斜面11aによつて破線のように低下さ
せ、これによりプロペラ5の上半部を大気中に露
出させて第3図におけると同様の作用効果を得た
ものである。この構造は既存の舟艇にもそのまま
利用し得る便があり、適用範囲がきわめて広い利
点がある。
の後端まで水平に延長する形において、後部船底
1cに後方が半円形をなす下面開放の成形部材1
1を固定して高速滑走時に後方水面を成形部材1
1の下部斜面11aによつて破線のように低下さ
せ、これによりプロペラ5の上半部を大気中に露
出させて第3図におけると同様の作用効果を得た
ものである。この構造は既存の舟艇にもそのまま
利用し得る便があり、適用範囲がきわめて広い利
点がある。
次に本発明に使用されるプロペラの翼形につい
て説明する。
て説明する。
第6図aはエーロフオイル型で、飛行機の空中
翼と同じものであり、効率がよいので中低速の船
に最も多用される翼型である。bは上下面が円弧
をなす円弧翼型で、中低速における性能はエーロ
フオイル型に劣るが、製作が容易で、キヤビテー
シヨンはエーロフオイル型よりも優れており、レ
ジヤーボートや特殊な高速船に使われる。
翼と同じものであり、効率がよいので中低速の船
に最も多用される翼型である。bは上下面が円弧
をなす円弧翼型で、中低速における性能はエーロ
フオイル型に劣るが、製作が容易で、キヤビテー
シヨンはエーロフオイル型よりも優れており、レ
ジヤーボートや特殊な高速船に使われる。
第6図c,d,eはスーパーキヤビテーシヨン
の領域で使用される翼型(以下SC翼と称する)
であり、cは下面が平面の平面SC翼、dはTulin
−Burkart翼、eは5項翼の代表的な翼型であ
る。このほか図示しないが3項翼といわれるもの
もあり、これは翼下面がTulin−Burkart翼と5
項翼eとの中間の形状を有する。これらのTulin
−Burkart翼、3項翼、及び5項翼は高性能翼と
して知られており、高速水中翼船の翼やSCプロ
ペラとして使用されている。これに対し平面SC
翼は性能劣悪とされているが、円弧翼、平面SC
翼、Tulin−Burkart翼のプロペラをサーフエス
プロペラとして使用した実験成績では、Tulin−
Burkart翼が効率70〜75%、平面SC翼もこれとほ
ぼ同等の成績を示したのに対し、円弧翼のものは
効率60〜65%程度に止まるのと報告例もある。し
かしこれらの翼型のプロペラはいずれも本発明に
利用可能である。なお、プロペラ背面の通気を良
くするため、背面に段差を設けた第6図f、又は
背面外方に溝を設けたgの如きベンテドフオイル
型のプロペラも本発明に使用することができる。
の領域で使用される翼型(以下SC翼と称する)
であり、cは下面が平面の平面SC翼、dはTulin
−Burkart翼、eは5項翼の代表的な翼型であ
る。このほか図示しないが3項翼といわれるもの
もあり、これは翼下面がTulin−Burkart翼と5
項翼eとの中間の形状を有する。これらのTulin
−Burkart翼、3項翼、及び5項翼は高性能翼と
して知られており、高速水中翼船の翼やSCプロ
ペラとして使用されている。これに対し平面SC
翼は性能劣悪とされているが、円弧翼、平面SC
翼、Tulin−Burkart翼のプロペラをサーフエス
プロペラとして使用した実験成績では、Tulin−
Burkart翼が効率70〜75%、平面SC翼もこれとほ
ぼ同等の成績を示したのに対し、円弧翼のものは
効率60〜65%程度に止まるのと報告例もある。し
かしこれらの翼型のプロペラはいずれも本発明に
利用可能である。なお、プロペラ背面の通気を良
くするため、背面に段差を設けた第6図f、又は
背面外方に溝を設けたgの如きベンテドフオイル
型のプロペラも本発明に使用することができる。
また前述の如き、サーフエスプロペラの速力零
付近における空転現象に対しては、プロペラを静
止状態において水没する位置に取付け、滑走状態
においてプロペラ後面が大気中に露出するよう水
路の後方出口の形状を選定することによつて解決
することができる。
付近における空転現象に対しては、プロペラを静
止状態において水没する位置に取付け、滑走状態
においてプロペラ後面が大気中に露出するよう水
路の後方出口の形状を選定することによつて解決
することができる。
本発明は上記構成を有し、プロペラ後方を大気
中に解放し、且つプロペラ前面に水を当てさせる
ことにより、キヤビテーシヨンの発生を防止し、
しかも効率が良く、推力やトルクの変動がなく、
いかなる速力でも安定に作動し得る等のすぐれた
効果があり、構造もきわめて簡単で製作容易であ
り、使用するプロペラの翼型についても既存の水
中翼やSCプロペラの資料をそのまま活用し得る
ので直ちに実施可能である等の効果がある。
中に解放し、且つプロペラ前面に水を当てさせる
ことにより、キヤビテーシヨンの発生を防止し、
しかも効率が良く、推力やトルクの変動がなく、
いかなる速力でも安定に作動し得る等のすぐれた
効果があり、構造もきわめて簡単で製作容易であ
り、使用するプロペラの翼型についても既存の水
中翼やSCプロペラの資料をそのまま活用し得る
ので直ちに実施可能である等の効果がある。
第1図,第2図,第3図a,第4図aは本発明
のそれぞれ異る実施例を示す部分断面立面図、第
3図b,第4図bはそれぞれ第3図a,第4図a
の実施例の側面図、第5図は本発明におけるプロ
ペラ背面の空洞発生説明図、第6図a〜gは本発
明に使用可能の各種のプロペラ翼型の断面図であ
る。 3,3a……ダクト、3b……水路、5……プ
ロペラ。
のそれぞれ異る実施例を示す部分断面立面図、第
3図b,第4図bはそれぞれ第3図a,第4図a
の実施例の側面図、第5図は本発明におけるプロ
ペラ背面の空洞発生説明図、第6図a〜gは本発
明に使用可能の各種のプロペラ翼型の断面図であ
る。 3,3a……ダクト、3b……水路、5……プ
ロペラ。
Claims (1)
- 1 船体の後部船底に、前進時においてプロペラ
のほぼ全体に近い水面上露出部分に水が当る量の
水を吸引して船体後方の水面上の開放大気中に放
出し内面がプロペラ外周に近接したダクト又は水
路を設け、該ダクト又は水路の下部上壁を曲率小
なる凸面として船底面に滑らかに接続させ、該ダ
クト又は水路の出口部の水流中でプロペラを作動
させることを特徴とする通気型プロペラ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6219979A JPS55156795A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Ventilated propeller apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6219979A JPS55156795A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Ventilated propeller apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55156795A JPS55156795A (en) | 1980-12-06 |
JPS6250357B2 true JPS6250357B2 (ja) | 1987-10-23 |
Family
ID=13193230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6219979A Granted JPS55156795A (en) | 1979-05-22 | 1979-05-22 | Ventilated propeller apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55156795A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0224290A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Nkk Corp | 低抵杭水中翼 |
JP2005030349A (ja) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多翼ファン |
JP2008180130A (ja) * | 2007-01-24 | 2008-08-07 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 軸流水車およびその運転方法 |
-
1979
- 1979-05-22 JP JP6219979A patent/JPS55156795A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55156795A (en) | 1980-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3697193A (en) | Fluidfoil section | |
KR880002206B1 (ko) | 선저 배기식 고속정 | |
US6701862B2 (en) | Bow mounted system and method for jet-propelling a submarine or torpedo through water | |
US3793980A (en) | Marine propulsion system | |
WO2007052626A1 (ja) | 静音プロペラ | |
JPH05185986A (ja) | 船舶用リアクションフィン装置 | |
JPH11139395A (ja) | 船舶の推進性能向上装置 | |
JP5161423B2 (ja) | 流体集束プロペラ | |
CN112960093A (zh) | 船舶用桨后尾涡回收装置 | |
US3312286A (en) | Surface propeller | |
US4746314A (en) | Combined propulsion and steering system for a motor boat with an inboard engine | |
JPS6250357B2 (ja) | ||
KR920021393A (ko) | 침수된 날개를 가지는 쌍동선 | |
US2803211A (en) | Tubular rudder | |
JPS6225997Y2 (ja) | ||
JPS58491A (ja) | 船舶推進性能向上装置 | |
US9914516B1 (en) | Hydrofoil shield | |
KR100433598B1 (ko) | 저속 비대선용 연직형 전류고정날개 | |
JPS5931515Y2 (ja) | ノズルプロペラ | |
JPS6216879B2 (ja) | ||
KR850002429A (ko) | 선박용 프로펠러 | |
JPS6226310Y2 (ja) | ||
JPH0129199Y2 (ja) | ||
JPS6226311Y2 (ja) | ||
US20150266554A1 (en) | Tractor Mode Marine Propulsion |