JPS63560Y2 - - Google Patents
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- JPS63560Y2 JPS63560Y2 JP1986121239U JP12123986U JPS63560Y2 JP S63560 Y2 JPS63560 Y2 JP S63560Y2 JP 1986121239 U JP1986121239 U JP 1986121239U JP 12123986 U JP12123986 U JP 12123986U JP S63560 Y2 JPS63560 Y2 JP S63560Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、水面より上方の上部船体と水面下の
左右一対の没水体とを支柱を介して結合した半没
水双胴船に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semi-submerged catamaran in which an upper hull above the water surface and a pair of left and right submerged bodies below the water surface are connected via struts.
従来の半没水双胴船としては第１〜８図に示す
ようなものがある。
Conventional semi-submerged catamarans include those shown in Figures 1 to 8.
第１図は没水体にそれぞれ１個の支柱を取付け
た場合の側面図、第２図は没水体にそれぞれ２個
の支柱を取付けた場合の側面図であり、第３，４
図は第１図または第２図に示すものの正面図およ
び背面図である。 Figure 1 is a side view when one support is attached to each of the submerged bodies, Figure 2 is a side view when two supports are attached to each of the submerged bodies, and the third and fourth
The figures are front and rear views of what is shown in FIG. 1 or 2.
また第５，６図は支柱の厚みを常用喫水よりも
上方で増加させた場合の正面図および背面図であ
る。 5 and 6 are a front view and a rear view when the thickness of the strut is increased above the normal draft.
さらに、第７，８図は従来の半没水双胴船の作
用を示すための説明図で、主として没水部の横断
面形状を示している。 Furthermore, FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams for showing the operation of a conventional semi-submerged catamaran, mainly showing the cross-sectional shape of the submerged portion.
第１〜８図中の符号１は上部船体、２は没水
体、２ａは左没水体、２ｂは右没水体、３は支
柱、３ａは左支柱、３ｂは右支柱、３ｃは左上部
支柱、３ｄは右上部支柱、３′は前部支柱、３″は
後部支柱、４は操縦室、５は前部フイン、５ａは
左前部フイン、５ｂは右前部フイン、６は後部フ
イン、６ａは左後部フイン、６ｂは右後部フイ
ン、７はプロペラ、７ａは左プロペラ、７ｂは右
プロペラ、８は舵、８ａは左舵、８ｂは右舵、９
は前部垂線、１０は後部垂線、１１は常用喫水
線、１１ａは最小喫水線、１１ｂは最大喫水線、
１１ｃは喫水線、１２は船体中心線、１３は基
線、１４は搭載物、１５ａ，１５ｂは没水体およ
び支柱の中心線、Ｋは基線１３と船体中心線１２
との交点、Ｂ，B′は浮心、Ｇ，G′は重心、Ｍ，
M′はメタセンター、Ｗは搭載物１４の重さ（ト
ン）、Ｂ，Ｇ，Ｍは常用喫水線１１で浮いている
場合の浮心、重心およびメタセンターを示してお
り、B′，G′，M′は重さＷの搭載物１４を上部船
体１の上部に搭載して喫水線が常用喫水線１１よ
り１１ｃに変わつたときの浮心、重心およびメタ
センターを示している。 In Figures 1 to 8, 1 is the upper hull, 2 is the submerged body, 2a is the left submerged body, 2b is the right submerged body, 3 is the column, 3a is the left column, 3b is the right column, 3c is the upper left column, 3d is the upper right column, 3' is the front column, 3'' is the rear column, 4 is the cockpit, 5 is the front fin, 5a is the left front fin, 5b is the right front fin, 6 is the rear fin, 6a is the left Rear fin, 6b is right rear fin, 7 is propeller, 7a is left propeller, 7b is right propeller, 8 is rudder, 8a is left rudder, 8b is right rudder, 9
is the front perpendicular line, 10 is the rear perpendicular line, 11 is the service water line, 11a is the minimum water line, 11b is the maximum water line,
11c is the waterline, 12 is the hull centerline, 13 is the baseline, 14 is the load, 15a, 15b is the centerline of the submerged body and the support, K is the baseline 13 and the hull centerline 12
B, B' are the centers of buoyancy, G, G' are the centers of gravity, M,
M' is the metacenter, W is the weight (tons) of the payload 14, B, G, and M are the center of buoyancy, center of gravity, and metacenter when floating at the normal waterline 11, and B', G' , M' indicate the center of buoyancy, center of gravity, and metacenter when a payload 14 of weight W is mounted on the upper part of the upper hull 1 and the waterline changes from the regular waterline 11 to 11c.
または左右の没水体および支柱の中心線１５
ａ，１５ｂ間の距離すなわち左右の双胴体の中心
線間の距離を示している。 Or the center line 15 of the left and right submerged bodies and supports
The distance between a and 15b, that is, the distance between the center lines of the left and right twin fuselages is shown.
なお説明の都合上、没水体２および支柱３をま
とめて双胴体と呼ぶこととする。 For convenience of explanation, the submerged body 2 and the struts 3 will be collectively referred to as a twin fuselage.
上述の半没水双胴船は、航走時および停止時の
船体動揺を小さくすることができる特徴があり、
旅客船、作業調査船などに適している。 The above-mentioned semi-submerged catamaran has the characteristic of being able to reduce hull oscillation when sailing and when stopped.
Suitable for passenger ships, work research vessels, etc.
その主要部分は、第３，４図に示すように、水
面下に配置された２本の没水体２、水面上の上部
船体１および半没水体と上部船体とを連結する幅
の狭い支柱３とによつて構成されている。 As shown in Figures 3 and 4, its main parts are two submerged bodies 2 placed below the water surface, an upper hull 1 above the water surface, and a narrow support 3 that connects the semi-submerged body and the upper hull. It is composed of:
支柱は第１図のように船の前部垂線９付近より
後部垂線１０付近まで全通している場合と、第２
図のように船の前方および後方に分かれて複数個
の支柱が１個の没水体に連結している場合とがあ
るが、いずれも幅が狭く、したがつて常用喫水線
１１での支柱の断面積の合計（すなわち全水線面
積）AWは、通常の船舶に比べて非常に小さくな
つている。 As shown in Figure 1, there are two cases in which the prop extends all the way from near the front perpendicular line 9 to near the rear perpendicular line 10 of the ship, and two
As shown in the figure, there are cases where multiple struts are connected to a single submerged body at the front and rear of the ship, but all of them are narrow, so the strut breaks at the waterline 11. The total area (i.e. the total waterline area) A W is much smaller than that of a normal ship.
このように半没水船型の横揺の固有周期をTR
（秒）、これが同調する波の波長をλR（メートル）
とすると、
ただし
KR＝半没水船の横慣性半径（メートル）
kR＝横揺に対する付価慣性モーメント
＝重心の高さ（メートル）
＝復原梃（メートル）
＝＋− …(4)
＝浮心の高さ（メートル）
＝浮心よりメタセンターまでの高さ（メー
トル）
≒AW／▽・2＋b2／４ …(5)
▽＝半没水双胴船の排水容積（立方メートル）
AW＝支柱の喫水線における断面積の合計（平
方メートル）
ｂ＝各支柱の水線における最大幅
また、半没水双胴船の上下揺の固有周期をTH
（秒）、これが同調する波の波長をλH（メートル）
とすると、
λH＝4π▽／AW …(7)
で表示される。
In this way, the natural period of rolling of a semi-submerged ship is determined by T R
(seconds), and the wavelength of the wave to which this is tuned is λ R (meters)
Then, where K R = lateral inertia radius of semi-submerged ship (meters) k R = Moment of inertia due to roll = Height of center of gravity (meters) = Righting lever (meters) = +- …(4) = Height of center of buoyancy (meters) = Height from center of buoyancy to metacenter (meters) ≒A W /▽・2 +b 2 /4 …(5) ▽ = Displacement volume of a semi-submerged catamaran (cubic meters) A W = Total cross-sectional area at the waterline of the supports (square meters) b = Each support The maximum width at the waterline of T H
(seconds), and the wavelength of the wave to which this is tuned is λ H (meters)
Then, It is expressed as λ H =4π▽/A W …(7).
半没水双胴船は、横揺および上下揺の固有周期
TR，THを大きくし、これらの運動が同調する波
の波長を、本船が使用される海域では生じ得ない
ような値にして、同調動揺をなくし、同時に波強
制力ができるだけ小さくなる形状として、波浪中
での動揺の小さい船を実現するものである。 A semi-submerged catamaran has a natural period of rolling and heaving.
By increasing T R and T H and setting the wavelength of the waves with which these movements are synchronized to values that cannot occur in the sea area where the ship is used, we have created a shape that eliminates synchronized oscillations and at the same time minimizes the wave forcing force as much as possible. As a result, it is possible to create a ship with less shaking in waves.
このためには、横揺れについては(1)，(2)式より
明らかなようにKRを大きくし、を小さくする
必要があり、このためには(3)，(4)，(5)式より、
を大きく、を小さく、を大きく、ｂを小
さく、またAWを▽に対して小さく構成すること
が必要となる。同様にして上下揺についても、
(6)，(7)式より明らかなように、AWを▽に対して
小さく構成することが必要となる。 For this purpose, it is necessary to increase K R and decrease K R for horizontal vibration, as is clear from equations (1) and (2). From the formula,
It is necessary to configure B to be large, b to be small, b to be small, and A W to be small to ▽. Similarly, regarding up-and-down movement,
As is clear from equations (6) and (7), it is necessary to configure A W to be smaller than ▽.
この結果、必然的に、排水量をできるだけ水面
の下方に集中すると共に、水面貫通部分の幅およ
び面積が小さく、かつ上下方向に変化の少ない現
在の半没水双胴船型が得られる。 As a result, the current semi-submerged catamaran type is inevitably obtained, in which the amount of displacement is concentrated as much as possible below the water surface, the width and area of the portion penetrating the water surface is small, and there is little change in the vertical direction.
縦揺れについても、上記のように構成すること
により、縦揺復原梃Lが小さくなり、また波
強制力も小さくなるため、縦揺れを小さくするこ
とができるが、ひとだび強制動揺を生じた場合は
減衰し難く、また航走時の縦方向の姿勢の変化が
大きくなり、特定の速度で姿勢が不安定になり易
いなどの欠点がある。 With regard to pitching, by configuring the structure as described above, the pitching restoration lever L is reduced and the wave forcing force is also reduced, so pitching can be reduced, but if a single forced tremor occurs, It has drawbacks such as difficulty in damping, large changes in longitudinal attitude during cruising, and tendency to become unstable at a certain speed.
このため没水体２の前後部にそそれぞれ前部フ
イン５、後部フイン６を付して、減衰力を増加さ
せており、またこれらのフインの迎角を可変にし
て、航走時の縦方向の姿勢を制御することも行な
われている。これらのフインは第３，４図に示す
ごとく双胴体２ａ，２ｂの間に対向して符号５
ａ，５ｂおよび６ａ，６ｂで示すごとく設けられ
る。 For this reason, a front fin 5 and a rear fin 6 are attached to the front and rear of the submerged body 2, respectively, to increase the damping force, and the angle of attack of these fins is made variable to adjust the vertical direction during cruising. Controlling the posture of the robot is also being carried out. As shown in FIGS. 3 and 4, these fins are located opposite each other between the twin fuselage bodies 2a and 2b.
They are provided as shown by a, 5b and 6a, 6b.
これらのフインを没水体の内側に配置するの
は、本船が接岸する際フインが岸壁に接触するの
を避けるためである。 The reason why these fins are placed inside the submerged body is to prevent the fins from coming into contact with the quay when the ship approaches the berth.
このように半没水双胴船は、排水量をできるだ
け水面の下方に集中するとともに、水面貫通部分
（支柱）の幅および面積をできるだけ小さくする
ことが重要であるが、その手段として支柱３を前
後に分割して構成することも行なわれており、第
２図はその例を示す。 In this way, for semi-submerged catamarans, it is important to concentrate the displacement as far below the water surface as possible, and to minimize the width and area of the water surface penetrating portion (support). It is also possible to configure the system by dividing it into two parts, and FIG. 2 shows an example of this.
しかしこの場合は、第１図のように支柱３を前
後端まで通して一体に構成した場合に比べて、構
造が複雑となるので、大形化は難しく、また支柱
部の排水量が大幅に減少する結果、貨物などを搭
載する余地が著しく減少する点で不具合がある。 However, in this case, compared to the case where the strut 3 is integrated through the front and rear ends as shown in Figure 1, the structure is more complex, making it difficult to increase the size, and the amount of drainage from the strut is significantly reduced. As a result, there is a problem in that the space for loading cargo etc. is significantly reduced.
また、第３，４図における没水体２ａ，２ｂ断
面は円となつているが、排水量をできるだけ下方
に集中する手段として、断面形状を水平方向に長
軸を持つ楕円形または水平方向に長い矩形に構成
する場合もある。 In addition, although the submerged bodies 2a and 2b cross-sections in Figures 3 and 4 are circular, as a means of concentrating the amount of drainage as much as possible downward, the cross-sectional shape may be changed to an elliptical shape with a long axis in the horizontal direction or a rectangular shape long in the horizontal direction. In some cases, it may be configured as follows.
なお、第３，４図においてそれぞれの支柱３
ａ，３ｂの上方に拡幅された上部支柱３ｃ，３ｄ
の部分があるが、これは支柱３ａ，３ｂを上部船
体１へ一層強固に固着するために構成したもので
あつて、喫水線より常に上方に位置している。 In addition, in Figures 3 and 4, each pillar 3
Upper struts 3c and 3d widened above a and 3b
This section is designed to more firmly fix the struts 3a and 3b to the upper hull 1, and is always located above the waterline.
上述のごとく、半没水双胴船は、船の動揺を小
さくできる点で大きな長所があるが、水線面積
（支柱の喫水線における断面積の合計）AWが小さ
いため、載貨重量が小さく、船舶の主流である貨
物船としては使用しにくいという本質的な問題点
がある。 As mentioned above, semi-submerged catamarans have a great advantage in that the ship's motion can be reduced, but because the waterline area (total cross-sectional area of the props at the waterline) A W is small, the dead weight is small. There is an inherent problem in that it is difficult to use as a cargo ship, which is the mainstream type of ship.
このため半没水双胴船は、主として旅客船や、
波浪海面での作業船、調査船など、貨物船に比べ
て載貨重量の小さい船舶への適用が考えられてい
る。しかしこの場合でも作業用具、調査機器など
や、旅客の搭載などによる喫水の変化が大きいこ
とに注意する必要がある。 For this reason, semi-submerged catamarans are mainly used as passenger ships,
Applications are being considered for vessels with a smaller payload compared to cargo ships, such as work vessels and research vessels operating on waves. However, even in this case, it must be noted that the draft changes greatly due to the loading of working tools, survey equipment, and passengers.
双胴船においては、これらの搭載物は上部船体
１上に搭載することになるため重心Ｇの上昇を生
じる。 In a catamaran, these items are mounted on the upper hull 1, which causes the center of gravity G to rise.
このときの状況を第７図によつて説明する。半
没水双胴船が常用喫水線１１で浮いており、この
ときの浮心をＢ、重心をＧ、メタセンターをＭと
すると、Ｂは喫水の1/2よりも下方にあり、また
Ｇは喫水線付近あるいはその上方に位置している
のが普通である。また復原梃は半没水船の特
徴として比較的小さい値となつている。 The situation at this time will be explained with reference to FIG. A semi-submerged catamaran is floating at the normal waterline 11, and if the center of buoyancy at this time is B, the center of gravity is G, and the metacenter is M, then B is below 1/2 of the draft, and G is They are usually located near or above the waterline. In addition, the righting lever is a relatively small value, which is a characteristic of semi-submerged ships.
このような半没水双胴船の上部船体１上に重さ
Ｗの搭載物１４がある場合、喫水が１１ｃに、浮
心がB′に、重心がG′に、メタセンターがM′にそ
れぞれ移動する。この場合′と′の大きさ
は、同時または′の方が大きめであり、一方(5)
式よりは排水容積▽の増加分だけ減少するか
ら、結果として復原梃′′はより小さくな
る。 When there is a payload 14 of weight W on the upper hull 1 of such a semi-submerged catamaran, the draft is 11c, the center of buoyancy is B', the center of gravity is G', and the metacenter is M'. move each. In this case, the magnitudes of ′ and ′ are the same or ′ is larger, while (5)
According to the formula, since it decreases by the amount of increase in drainage volume ▽, the restoration lever ′′ becomes smaller as a result.
確かに復原梃の小さいことが半没水双胴船
の特徴であるが、一方の小さいことは、船体
に傾斜が生じた場合、これを中立の位置に復原す
る力が小さいことを意味し、横方向よりの突風や
波浪による衝撃を受けた場合、ますます傾斜が増
大して遂には転覆に至る危険性がある。特に通常
の船舶においては、傾斜が大きくなるに従つて水
面上にあつた船体部分が逐次没水し浮力を増加さ
せ、復原力が増加していくが、半没水双胴船にお
いてはこのような予備浮力が小さいから転覆の危
険性が大きい。 It is true that a small righting lever is a characteristic of a semi-submerged catamaran, but a small righting lever also means that when the hull is tilted, the force to restore it to a neutral position is small. If the ship is hit by gusts of wind or waves from the side, the slope will increase further and there is a risk of capsizing. In particular, in a normal ship, as the heel increases, the parts of the hull that were above the water surface gradually become submerged, increasing buoyancy and increasing stability, but in a semi-submerged catamaran, this happens. Because reserve buoyancy is small, there is a high risk of capsizing.
したがつて、半没水双胴船において安全性を確
保するためには、搭載物１４を上部船体１上に設
置した場合にも、復原梃′′がと同等ない
しかえつて増加するように構成しておくことが必
要である。 Therefore, in order to ensure safety in a semi-submerged catamaran, even when the payload 14 is installed on the upper hull 1, it is necessary to ensure that the righting lever ′′ is equal to or even increases. It is necessary to configure
このような目的から、支柱の幅ｂを上方に向か
つて増加されることが考えられており、その例を
第５，６，８図に示す。第８図では、支柱３ａ，
３ｂの幅を最小喫水線１１ａより上方で連続的に
増加させており、その結果喫水が増加するに従つ
てｂおよびAWが増加し、▽も増加するがその割
合はAWより小さいため(5)式から明らかなように
BMが増加し、′′はよりも大きくなる傾向
を示す。また傾斜時の予備浮力も第７図の場合に
比べて相対的に増加する。 For this purpose, it has been considered to increase the width b of the support column upwards, an example of which is shown in FIGS. 5, 6, and 8. In FIG. 8, the pillars 3a,
The width of 3b is continuously increased above the minimum waterline 11a, and as a result, as the draft increases, b and A W increase, and ▽ also increases, but the ratio is smaller than A W (5 ) As is clear from the equation
As BM increases, ′′ tends to become larger. Also, the preliminary buoyancy during tilting is relatively increased compared to the case shown in FIG.
このように本例によつて確かに安全性は向上す
るが、喫水が増加するに従つてAWが増加し、し
かもその割合は▽の増加より大きいため、(6)，(7)
式に示す上下揺の固有周期が減少し、同調波長が
減少するため波浪中での上下揺が増加することに
なり、せつかくの半没水双胴船を採用した効果
が、喫水の増大とともに失われていく欠点があ
る。 In this way, safety is certainly improved by this example, but as the draft increases, A W increases, and the ratio is larger than the increase in ▽, so (6), (7)
The natural period of heaving shown in the equation decreases, and the tuning wavelength decreases, so the heave in the waves increases, and the effect of adopting Setsuku's semi-submerged catamaran is that as the draft increases, There are drawbacks that are lost.
本考案は、従来の半没水双胴船における上述の
諸問題を解決しようとするもので、半没水双胴船
の支柱をそれぞれ上方に向かい船幅外側方向に傾
斜させて、喫水が増加するのに伴い喫水線上にお
ける支柱中心線間隔の増加により、AWを増加
することなくを増加させるようにし、喫水が
増加した場合にも復原梃は減少せず、むしろ
増加するようにして、AWの増加による動揺性能
の悪化を蒙ることなく半没水型双胴船体としての
安全性を向上させるとともに、上記支柱の傾斜を
利用してフインを没水体の外側に取付け航走時の
姿勢制御力を向上させるようにした半没水双胴船
を提供することを目的とする。 The present invention attempts to solve the above-mentioned problems with conventional semi-submerged catamarans.The draft of the semi-submerged catamaran is increased by tilting each of the props of the semi-submerged catamaran upward and toward the outside of the ship's width. As the draft increases, the spacing between the support center lines on the waterline increases, so that A increases without increasing A W , and even when the draft increases, the righting lever does not decrease, but rather increases. In addition to improving the safety of a semi-submerged catamaran hull without suffering deterioration in sway performance due to an increase in W , the fins are attached to the outside of the submerged body using the inclination of the above-mentioned supports to control attitude during cruising. The purpose is to provide a semi-submerged catamaran with improved power.
このため、本考案の半没水双胴船は、水面より
上方に位置する上部船体と、同上部船体下方の水
面下に配置された一対の没水体と、同一対の没水
体をそれぞれ前記上部船体に連結すべく対をなし
て設けられた支柱とを備え、前記の各支柱がその
幅を最小喫水線と最大喫水線との間でほぼ一定と
なるように形成されるとともに、前記対をなす支
柱の中心線の間隔が前記の最小喫水線と最大喫水
線との間において上広がりとなるように、前記各
支柱が前記の最小喫水線と最大喫水線とに対し傾
斜して交叉する直線状部分をそなえて設けられ、
前記一対の没水体のそれぞれの外側に上記上部船
体の側端よりも外側方へ突出しないように姿勢制
御用のフインが設けられたことを特徴としてい
る。
Therefore, the semi-submerged catamaran of the present invention has an upper hull located above the water surface, a pair of submerged bodies located below the water surface below the upper hull, and an identical pair of submerged bodies located above the upper hull. struts provided in pairs to be connected to the hull, each of the struts having a width that is approximately constant between a minimum waterline and a maximum waterline; Each support is provided with a linear portion that intersects at an angle with respect to the minimum water line and the maximum water line, such that the distance between the center lines of the pillars increases upwardly between the minimum water line and the maximum water line. is,
The present invention is characterized in that attitude control fins are provided on the outside of each of the pair of submerged bodies so as not to protrude outward beyond the side ends of the upper hull.
上述の本考案の半没水双胴船では、支柱がそれ
ぞれ上方外ひらきに角度を持つていて、喫水の増
加に比例して喫水線上の支柱中心線の間の距離が
増大しているため、搭載物を上部船体上に搭載す
ることによつて喫水増加を生じた場合、復原梃
GMが減少せず、かえつて増加させることができ
る。
In the above-mentioned semi-submerged catamaran of the present invention, the struts each have an upwardly outward angle, and the distance between the strut center lines on the waterline increases in proportion to the increase in draft. If the draft is increased by loading the cargo on the upper hull, the righting lever
GM does not decrease, but can be increased.
また、最小喫水線から最大喫水線の間では支柱
幅は変化せず、したがつて支柱の喫水線における
断面積の合計AWもほとんど変化しないから、動
揺固有周期は上下揺の場合むしろ増大する方向に
あり、また横揺の場合もほとんど変化がない。 Furthermore, the width of the strut does not change between the minimum waterline and the maximum waterline, and therefore the total cross-sectional area A W of the struts at the waterline also hardly changes, so the natural period of oscillation tends to increase in the case of up-and-down motion. , and there is almost no change in the case of sideways motion.
以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第９図は本考案の原理を説明するための
船体横断面図であり、第１０，１１図は本考案の
第１実施例としての半没水双胴船を示すもので、
第１０図はその横断面図、第１１図はその側面図
であり、第１２図は本考案の第２実施例としての
半没水双胴船の横断面図、第１３図は本考案の第
３実施例としての半没水双胴船の横断面図、第１
４，１５図は本考案の第４実施例としての半没水
双胴船を示すもので、第１４図はその横断面図、
第１５図はその側面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Figure 9 is a cross-sectional view of the hull for explaining the principle of the invention, and Figures 10 and 11 are half-submerged ships as the first embodiment of the invention. It indicates a water catamaran,
Fig. 10 is a cross-sectional view thereof, Fig. 11 is a side view thereof, Fig. 12 is a cross-sectional view of a semi-submerged catamaran as a second embodiment of the present invention, and Fig. 13 is a cross-sectional view of the semi-submerged catamaran according to the second embodiment of the present invention. Cross-sectional view of a semi-submerged catamaran as a third embodiment, 1st
Figures 4 and 15 show a semi-submerged catamaran as a fourth embodiment of the present invention, and Figure 14 is its cross-sectional view;
FIG. 15 is a side view thereof.
そして、第９〜１５図中、第１〜８図と同じ符
号はほぼ同様の部分を示しており、他の符号の３
ｅは左下部垂直支柱、３ｆは右下部垂直支柱、３
ｈは左上部垂直支柱、３ｉは右上部垂直支柱、５
ｃは左右の没水体２ａ，２ｂを連結して構成した
フイン、１６は前部水中翼、１６ａ，１６ｂは前
部水中翼部材、１６ｃは前部水中翼支持部材、１
７は後部水中翼、１８ａは左没水体の垂直中心
線、１８ｂは右没水体の垂直中心線、θは支柱の
傾斜角、は喫水線上における支柱中心線１５
ａ，１５ｂ間の距離を示している。 In Figures 9 to 15, the same reference numerals as in Figures 1 to 8 indicate almost the same parts, and 3
e is the lower left vertical column, 3f is the lower right vertical column, 3
h is the upper left vertical column, 3i is the upper right vertical column, 5
c is a fin constructed by connecting the left and right submerged bodies 2a and 2b; 16 is a front hydrofoil; 16a and 16b are front hydrofoil members; 16c is a front hydrofoil support member;
7 is the rear hydrofoil, 18a is the vertical center line of the left submerged body, 18b is the vertical center line of the right submerged body, θ is the inclination angle of the strut, and is the strut center line 15 on the waterline.
It shows the distance between a and 15b.
まず本考案の第１実施例について説明すると、
この半没水双胴船は、第９〜１１図に示すよう
に、水中にあつて互いに平行に配置された一対の
没水体２ａ，２ｂ、水上に配置された１個の上部
船体１およびこれらを連結すべく対をなして設け
られた支柱３ａ，３ｂによつて構成され、特に左
右の支柱３ａ，３ｂをそれぞれ船幅方向に向かつ
てθだけ上方外ひらきの角度をつけて構成されて
いる。すなわち、対になす支柱３ａ，３ｂの中心
線の間隔が、最小喫水線１１ａと最大喫水線１１
ｂとの間において上広がりとなるように、各支柱
３ａ，３ｂは、最小喫水線１１ａと最大喫水線１
１ｂとに対し傾斜して交叉する直線状部分をそな
えて設けられている。そして、支柱３ａ，３ｂの
幅ｂは、少なくとも本船の最小喫水線１１ａと最
大喫水線１１ｂの間では一定とする。 First, the first embodiment of the present invention will be explained.
As shown in FIGS. 9 to 11, this semi-submerged catamaran consists of a pair of submerged bodies 2a and 2b arranged parallel to each other in the water, an upper hull 1 arranged above the water, and It is composed of struts 3a and 3b provided in a pair to connect the two, and in particular, the left and right struts 3a and 3b are oriented in the width direction of the ship and angled upward and outward by θ. . That is, the distance between the center lines of the paired supports 3a and 3b is the minimum waterline 11a and the maximum waterline 11.
Each strut 3a, 3b extends upwardly between the minimum waterline 11a and the maximum waterline 1
It is provided with a linear portion that intersects with 1b at an angle. The width b of the struts 3a and 3b is constant at least between the minimum waterline 11a and the maximum waterline 11b of the ship.
また減衰力増加および姿勢制御用の前部フイン
５および後部フイン６が没水体２ａ，２ｂのそれ
ぞれ外側に装着されて、上部船体１の側端よりも
外側方へ突出しないように設けられている。第１
１図は支柱が船の前端付近より後端付近に至るま
で全通し、それぞれの没水体に対しそれぞれ１個
の支柱が設けられている場合を示すが、支柱を前
後部に分けるなど複数個で構成してもさしつかえ
ない。 In addition, front fins 5 and rear fins 6 for increasing damping force and controlling posture are attached to the outside of the submerged bodies 2a and 2b, respectively, and are provided so as not to protrude outward beyond the side edges of the upper hull 1. . 1st
Figure 1 shows a case in which the struts run all the way from near the front end of the ship to near the rear end, and one strut is provided for each submerged body, but it is possible to have multiple struts, such as dividing the struts into front and rear sections. It is okay to configure it.
次に、その作用効果について第９図により説明
する。その半没水双胴船が常用喫水線１１で浮い
ているときの浮心をＢ、重心をＧ、メタセンター
をＭとし、上部船体１上に重さＷの搭載物１４を
のせた場合、喫水が１１ｃに、浮心がB′に、重
心がG′に、メタセンターがM′にそれぞれ移動す
るものとする。 Next, the effect will be explained with reference to FIG. 9. When the semi-submerged catamaran is floating at the normal waterline 11, the center of buoyancy is B, the center of gravity is G, the metacenter is M, and when a payload 14 of weight W is placed on the upper hull 1, the draft Assume that the center of buoyancy moves to B', the center of gravity moves to G', and the metacenter moves to M'.
この場合′と′の大きさは、同等ないし
GG′の方が大きめであるが、支柱３ａ，３ｂがそ
れぞれθだけ上方外ひらきに角度を持つているた
め、喫水の増加に比例して喫水線上の支柱中心線
の間の距離が増大し、この結果(5)式より明らか
なように′′がより増加する。したがつて
θを適当に選ぶことにより′′はより減少
することがなくなるばかりでなく、逆に増加させ
ることが可能となる。 In this case, the sizes of ′ and ′ are equal or
GG' is larger, but since the struts 3a and 3b each have an upward and outward angle of θ, the distance between the strut center lines on the waterline increases in proportion to the increase in draft. As a result, ′′ increases more as is clear from equation (5). Therefore, by appropriately selecting θ, ′′ can not only be prevented from decreasing, but can even be increased.
通常の半没水双胴船においてはθ≒15゜程度の
傾斜をつけることによつて、このような条件を十
分に満足させることができる。 In a normal semi-submerged catamaran, such conditions can be fully satisfied by tilting the vessel at an angle of about θ≒15°.
このようにして、本実施例においては搭載物１
４を上部船体１上に搭載することによつて喫水増
加を生じた場合、復原梃が減少せず、かえつ
て増加させることができるから、半没水双胴船の
安全性を大幅に向上させることができる。 In this way, in this embodiment, the payload 1
4 on the upper hull 1 to increase the draft, the righting lever does not decrease but can be increased, which greatly improves the safety of the semi-submerged catamaran. be able to.
一方本実施例においては、最小喫水線１１ａか
ら最大喫水線１１ｂの間では支柱幅ｂは変化せ
ず、したがつて支柱の喫水線における断面積の合
計AWもほとんど変化しないから、動揺固有周期
は上下揺の場合むしろ増大する方向にあり、また
横揺の場合もほとんど変化がなく、(1)式において
GM，K2 R共に増加するが、むしろK2 Rの増加の方
が大きいので、半没水双胴船の効果が損なわれる
ことはない。 On the other hand, in this embodiment, the strut width b does not change between the minimum waterline 11a and the maximum waterline 11b, and therefore the total cross-sectional area A W at the waterline of the struts also hardly changes. In the case of
Both GM and K 2 R increase, but since the increase in K 2 R is actually larger, the effectiveness of the semi-submerged catamaran is not impaired.
また本実施例においては、支柱が上方外ひらき
に角度をもつている結果、上部船体１の側端１ａ
よりも没水体２ａ，２ｂが内側に位置することに
なり、これにより前部フイン５または後部フイン
６あるいはその両方を没水体２ａ，２ｂの外側に
配置しても、接岸の際フインが岸壁に接触して損
傷するような事態は生じない。フインをこのよう
に配置することによつて、左右のフインの間隔を
大きくすることができるから、左右のフインの迎
角を別々に操作して、斜め波中においても船の姿
勢制御をより効果的に行なうことが可能となる。 In addition, in this embodiment, as a result of the strut having an angle to open upwardly and outwardly, the side end 1a of the upper hull 1
Therefore, even if the front fin 5 and/or the rear fin 6 are placed outside the submerged bodies 2a, 2b, the fins will not touch the quay wall when berthing. There is no possibility of damage due to contact. By arranging the fins in this way, it is possible to increase the distance between the left and right fins, so the angle of attack of the left and right fins can be controlled separately, making it possible to more effectively control the ship's attitude even in diagonal waves. It becomes possible to do so.
第１２図に示す本考案の第２実施例では、支柱
３ａ，３ｂをそれぞれ船幅方向に向かつて上方外
ひらきに構成する範囲が、最小喫水線１１ａから
最大喫水線１１ｂまでの間に限定され、その下方
の部分３ｅ，３ｆおよび上方の部分３ｈ，３ｉは
垂直に構成されているが、この第２実施例の場合
も、前述の第１実施例の場合と同様の作用効果を
得ることができる。 In the second embodiment of the present invention shown in FIG. 12, the range in which the struts 3a and 3b are configured to face upward and outward in the transverse direction of the ship is limited to the range from the minimum waterline 11a to the maximum waterline 11b. Although the lower portions 3e, 3f and the upper portions 3h, 3i are configured vertically, the same effects as in the first embodiment can be obtained in this second embodiment as well.
また第１３図に示す本考案の第３実施例では、
船体の前部又は後部あるいはその両方に没水体２
ａ，２ｂ間を連結するフイン５ｃが設けられ、更
に没水体２ａ，２ｂの外側に前部フイン５ａ，５
ｂおよび後部フイン６ａ，６ｂが設けられてい
る。 Furthermore, in the third embodiment of the present invention shown in FIG.
Submerged objects 2 in the front and/or rear of the hull
A fin 5c is provided to connect between the submerged bodies 2a and 2b, and front fins 5a and 5c are provided on the outside of the submerged bodies 2a and 2b.
b and rear fins 6a, 6b.
この第３実施例の場合は、前述の第１実施例と
同様の作用効果が得られるほか、左右の没水体２
ａ，２ｂを連結するフインが設けられているた
め、半没水双胴船の剛性を向上させる利点があ
り、さらにフインの面積が大きくなる結果、フイ
ンによる減衰力を増加させる効果がある。 In the case of this third embodiment, in addition to obtaining the same effects as the above-mentioned first embodiment, the left and right submerged bodies 2
Since the fins connecting a and 2b are provided, there is an advantage of improving the rigidity of the semi-submerged catamaran, and furthermore, as the area of the fins becomes larger, there is an effect of increasing the damping force due to the fins.
次に、第１４，１５図に示す本考案の第４実施
例では、没水体２ａ，２ｂおよび支柱３ａ，３ｂ
で構成される双胴体の間に、さらに前部水中翼１
６または後部水中翼１７またはその両方が設けら
れ、前部水中翼１６は前部水中翼部材１６ａ，１
６ｂと、中央でこれを支持する前部水中翼支持部
材１６ｃとによつて構成されており、後部水中翼
も同様の部材によつて構成されている。 Next, in the fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 14 and 15, submerged bodies 2a, 2b and supports 3a, 3b
Between the twin fuselages, there is also a front hydrofoil 1.
6 or a rear hydrofoil 17 or both, the front hydrofoil 16 is provided with a front hydrofoil member 16a, 1
6b and a front hydrofoil support member 16c that supports this at the center, and the rear hydrofoil is also made of the same member.
この第４実施例の場合は、前述の第１実施例の
場合と同様の作用効果が得られるほか、双胴体間
の前部または後部またはその双方に水中翼が設け
られているため、減衰力が増大するとともに航走
時の姿勢制御力が増大して、動揺が生じた場合の
減衰効果が増大し、また船体の縦安定性が向上す
る。 In the case of this fourth embodiment, in addition to obtaining the same effects as in the case of the first embodiment, since a hydrofoil is provided at the front or rear part or both between the twin fuselages, the damping force As this increases, the attitude control force during navigation increases, the damping effect in the event of oscillation increases, and the longitudinal stability of the hull improves.
なお、本考案は、水面下に２個の平行な没水体
を持つ半没水双胴船に適用されるが、左右の没水
体を相互に結合する部材をそなえたものにも適用
可能であり、また旅客船、高速貨物船、作業船、
補給船、調査船、救助船等に利用することができ
る。 The present invention is applied to a semi-submerged catamaran that has two parallel submerged bodies below the water surface, but it can also be applied to a vessel equipped with a member that connects the left and right submerged bodies to each other. , also passenger ships, high-speed cargo ships, work ships,
It can be used for supply ships, research ships, rescue ships, etc.
以上詳述したように、本考案の半没水双胴船に
よれば、次のような効果ないし利点を得ることが
できる。
As detailed above, according to the semi-submerged catamaran of the present invention, the following effects and advantages can be obtained.
(1) 対をなす支柱３ａ，３ｂの中心線１５ａ，１
５ｂの間隔が最小喫水１１ａと最大喫水１１ｂ
との間において上広がりとなるように、各支柱
３ａ，３ｂが最小喫水線１１ａと最大喫水線１
１ｂとに対し傾斜して交叉する直線状部分をそ
なえて設けられているので、搭載物１４を上部
船体１上に搭載することによつて喫水増加を生
じた場合、復原梃が減少せず、かえつて増
加させることができるから、半没水双胴船の安
全性を大幅に向上させることができる。(1) Center lines 15a, 1 of paired supports 3a, 3b
5b is the minimum draft 11a and maximum draft 11b
Each strut 3a, 3b extends upwardly between the minimum waterline 11a and the maximum waterline 1.
1b, so that even if the draft increases due to loading the load 14 on the upper hull 1, the righting lever will not decrease. In fact, the safety of the semi-submerged catamaran can be greatly improved.
(2) 最小喫水１１ａから最大喫水１１ｂの間では
支柱幅ｂは変化せず、したがつて支柱の喫水線
における断面積の合計AWもほとんど変化しな
いから、動揺固有周期は上下揺の場合むしろ増
大する方向にあり、また横揺の場合もほとんど
変化がなく、次式において，KR 2共に増加
するが、むしろKR 2の増加の方が大きいので、
半没水双胴船の効果が損なわれることはない。(2) The prop width b does not change between the minimum draft 11a and the maximum draft 11b, and therefore the total cross-sectional area A W at the water line of the prop also hardly changes, so the natural period of oscillation increases in the case of vertical oscillation. In addition, there is almost no change in the case of rolling, and in the following equation, both K R 2 increases, but the increase in K R 2 is rather larger, so
The effectiveness of semi-submerged catamarans is not compromised.
TR2π√｛R 2（１＋R）｝（ｇ・） ただし、 KR＝半没水船の横慣性半径（メートル）、 kR＝横揺に対する付価慣性モーメント。 T R 2π√{ R 2 (1+ R )} (g・) Where, K R = Lateral radius of inertia of a semi-submerged ship (meters), k R = Moment of inertia for rolling.
(3) 支柱３ａ，３ｂが上方外ひらきに角度をもつ
ている結果、上部船体１の側端１ａよりも没水
体２ａ，２ｂが内側に位置することになり、こ
れにより前部フイン５または後部フイン６ある
いはその両方を没水体２ａ，２ｂの外側に配置
しても、接岸の際フインが岸壁に接触して損傷
するような事態は生じない。フインをこのよう
に配置することによつて、左右のフインの間隔
を大きくすることができるから、左右のフイン
の迎角を別々に操作して、斜め波中においても
船の姿勢制御をより効果的に行なうことが可能
となる。(3) As a result of the struts 3a and 3b being angled upwardly and outwardly, the submerged bodies 2a and 2b are located inside the side edge 1a of the upper hull 1, which causes the front fin 5 or the rear Even if one or both of the fins 6 are arranged outside the submerged bodies 2a, 2b, the fins will not come into contact with the quay wall and be damaged during docking. By arranging the fins in this way, the distance between the left and right fins can be increased, so the angle of attack of the left and right fins can be controlled separately, making it possible to more effectively control the ship's attitude even in diagonal waves. It becomes possible to do so.
第１〜８図は従来の半没水双胴船を示すもの
で、第１図は没水体にそれぞれ１個所の支柱を取
付けた場合の側面図、第２図は没水体にそれぞれ
２個の支柱を取付けた場合の側面図であり、第
３，４図は第１図または第２図に示すものの正面
図および背面図であり、第５，６図は支柱の厚み
を常用喫水よりも上方で増加させた場合の正面図
および背面図であり、第７，８図は従来の半没水
双胴船の作用を示す説明図であり、第９図は本考
案の原理を説明するための船体横断面図であり、
第１０，１１図は本考案の第１実施例としての半
没水双胴船を示すもので、第１０図はその横断面
図、第１１図はその側面図であり、第１２図は本
考案の第２実施例としての半没水双胴船の横断面
図、第１３図は本考案の第３実施例としての半没
水双胴船の横断面図、第１４，１５図は本考案の
第４実施例としての半没水双胴船を示すもので、
第１４図はその横断面図、第１５図はその側面図
である。
１……上部船体、１ａ……側端、２……没水
体、２ａ……左没水体、２ｂ……右没水体、３…
…支柱、３ａ……左支柱、３ｂ……右支柱、３ｃ
……左上部支柱、３ｄ……右上部支柱、３ｅ……
左下部垂直支柱、３ｆ……右下部垂直支柱、３ｈ
……左上部垂直支柱、３ｉ……右上部垂直支柱、
３′……前部支柱、３″……後部支柱、４……操縦
室、５……前部フイン、５ａ……左前部フイン、
５ｂ……右前部フイン、５ｃ……左右の没水体を
連結するフイン、６……後部フイン、６ａ……左
後部フイン、６ｂ……右後部フイン、７……プロ
ペラ、７ａ……左プロペラ、７ｂ……右プロペ
ラ、８……舵、８ａ……左舵、８ｂ……右舵、９
……前部垂線、１０……後部垂線、１１……常用
喫水線、１１ａ……最小喫水線、１１ｂ……最大
喫水線、１１ｃ……喫水線、１２……船体中心
線、１３……基線、１４……搭載物、１５ａ，１
５ｂ……支柱中心線、１６……前部水中翼、１６
ａ，１６ｂ……前部水中翼部材、１６ｃ……前部
水中翼支持部材、１７……後部水中翼、１８ａ…
…左没水体の垂直中心線、１８ｂ……右没水体の
垂直中心線、θ……支柱の傾斜角、……喫水線
上における支柱中心線間の距離。
Figures 1 to 8 show a conventional semi-submerged catamaran. Figure 1 is a side view with one support installed on each submerged body, and Figure 2 is a side view with two supports installed on each submerged body. Figures 3 and 4 are front and rear views of the structure shown in Figures 1 and 2, and Figures 5 and 6 show the thickness of the struts above the normal draft. Figures 7 and 8 are explanatory diagrams showing the operation of a conventional semi-submerged catamaran, and Figure 9 is a diagram for explaining the principle of the present invention. A cross-sectional view of the hull,
Figures 10 and 11 show a semi-submerged catamaran as a first embodiment of the present invention. Figure 10 is its cross-sectional view, Figure 11 is its side view, and Figure 12 is the main body. Figure 13 is a cross-sectional view of a semi-submerged catamaran as a second embodiment of the invention; Figures 14 and 15 are cross-sectional views of a semi-submerged catamaran as a third embodiment of the invention; This shows a semi-submerged catamaran as the fourth embodiment of the invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 15 is a side view thereof. 1... Upper hull, 1a... Side end, 2... Submerged body, 2a... Left submerged body, 2b... Right submerged body, 3...
...Strut, 3a...Left strut, 3b...Right strut, 3c
...Left upper column, 3d...Right upper column, 3e...
Lower left vertical column, 3f...Lower right vertical column, 3h
...Left upper vertical column, 3i...Right upper vertical column,
3'... Front strut, 3''... Rear strut, 4... Cockpit, 5... Front fin, 5a... Left front fin,
5b...Right front fin, 5c...Fin connecting the left and right submerged bodies, 6...Rear fin, 6a...Left rear fin, 6b...Right rear fin, 7...Propeller, 7a...Left propeller, 7b... Right propeller, 8... Rudder, 8a... Left rudder, 8b... Right rudder, 9
...Forward perpendicular line, 10 ... Rear perpendicular line, 11 ... Service water line, 11a ... Minimum water line, 11b ... Maximum water line, 11c ... Water line, 12 ... Hull center line, 13 ... Base line, 14 ... Loaded object, 15a, 1
5b...Strut center line, 16...Front hydrofoil, 16
a, 16b...front hydrofoil member, 16c...front hydrofoil support member, 17...rear hydrofoil, 18a...
...Vertical center line of the left submerged body, 18b...Vertical center line of the right submerged body, θ...Inclination angle of the support column, ...Distance between support center lines on the waterline.
Claims (1)
体下方の水面下に配置された一対の没水体と、同
一対の没水体をそれぞれ前記上部船体に連結すべ
く対をなして設けられた支柱とを備え、前記の各
支柱がその幅を最小喫水線と最大喫水線との間で
ほぼ一定となるように形成されるとともに、前記
対をなす支柱の中心線の間隔が前記の最小喫水線
と最大喫水線との間において上広がりとなるよう
に、前記各支柱が前記の最小喫水線と最大喫水線
とに対し傾斜して交叉する直線状部分をそなえて
設けられ、前記一対の没水体のそれぞれの外側に
上記上部船体の側端よりも外側方へ突出しないよ
うに姿勢制御用のフインが設けられたことを特徴
とする、半没水双胴船。 An upper hull located above the water surface, a pair of submerged bodies located below the water surface below the upper hull, and struts provided in pairs to connect the same pair of submerged bodies to the upper hull, respectively. , each of the above-mentioned supports is formed so that its width is approximately constant between the minimum water line and the maximum water line, and the distance between the center lines of the paired supports is between the minimum water line and the maximum water line. Each of the above-mentioned supports is provided with a linear part that slopes and intersects with the above-mentioned minimum water line and maximum water line so that the above-mentioned upper part extends upwardly between the above-mentioned submerged bodies. A semi-submerged catamaran characterized by having attitude control fins that do not protrude outward beyond the side edges of the hull.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986121239U JPS63560Y2 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1986121239U JPS63560Y2 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6226295U JPS6226295U (en) | 1987-02-18 |
| JPS63560Y2 true JPS63560Y2 (en) | 1988-01-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986121239U Expired JPS63560Y2 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH02109790A (en) * | 1988-10-20 | 1990-04-23 | Toshio Yoshida | Catamaran structure |
| JP2006056305A (en) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Hiroshima Univ | Catamaran |
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|---|---|---|---|---|
| US3063397A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-13 | Jr Harold Boericke | Sub-surface craft |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP1986121239U patent/JPS63560Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3063397A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-13 | Jr Harold Boericke | Sub-surface craft |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6226295U (en) | 1987-02-18 |
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