(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-15
(45)【発行日】2022-11-24
(54)【発明の名称】船舶
(51)【国際特許分類】
B63B 1/40 20060101AFI20221116BHJP
B63B 1/08 20060101ALI20221116BHJP
【ＦＩ】
B63B1/40 Z
B63B1/08 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2022021815
(22)【出願日】2022-02-16
【審査請求日】2022-03-30
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】松本 大輔
(72)【発明者】
【氏名】川淵 信
(72)【発明者】
【氏名】窪田 雅也
【審査官】結城 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】ナカムラ，Twitter [online]，2021年03月03日，［令和4年6月16日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：https://twitter.com/T_AH19/status/1366967092310761472＞
【文献】“30FFMのネームシップ 新型護衛艦「もがみ」進水！”，世界の艦船，通巻第947集，日本，株式会社海人社，2021年03月25日，p.10-11
【文献】“FFMのネームシップ 新型護衛艦「もがみ」公試開始！”，世界の艦船，通巻第963集，日本，株式会社海人社，2021年11月25日，p.21-23
【文献】“FFM１番艦 新型護衛艦「もがみ」就役！”，世界の艦船，通巻第975集，日本，株式会社海人社，2022年05月25日，p.1-5
【文献】Xavier Vavasseur，Twitter [online]，2021年03月03日，［令和4年6月16日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：https://twitter.com/xaviervav/status/1367014284509794304＞
【文献】Cumming D., Pallard, R., Thornhill E., Hally, D. and Dervin M.，“Overview of Hydrodynamic Research Effort to Derive a New Stern Design for the HALIFAX Class Frigates”，8th Canadian Marine Hydromechanics and Structures Conference，2007年10月，p.1-8
【文献】平川嘉昭，平山次清，高山武彦，“高速航行中母船船尾からの搭載艇降下揚収新システムの開発研究 ―実験水槽における実証実験―”，日本船舶海洋工学会論文集，日本，公益社団法人日本船舶海洋工学会，2010年，第11号，p.61-71，DOI: 10.2534/jjasnaoe.11.61，ISSN 1881-1760(online),1880-3717(print)
【文献】Lt. CDR. Mario DE BIASE, Lt. Vincenzo BASILE, Simone MANCINI，“Stern Flap Solution to Contain the Speed Performance Loss Due to the Ship Weight Grouth: An Application on the “De La Penne” Destroyer Class”，Proceedings of the 12th Symposium on High Speed Marine Vehicles，NL，IOS Press BV，2020年，p.13-20，DOI: 10.3233/PMST200022，ISBN 978-1-64368-124-5(online), 978-1-64368-125-2(print)
【文献】Domicic S. Cusanelli，“Stern Flaps - A Chronicle of Success at Sea (1989-2002)”，SNAME Innovations in Marine Transportation, Pacific Grove, Calif.，米国，SNAME，2002年05月
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ １／４０， １／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
船底、前記船底の船尾側の端部から立ち上がる船尾端面、前記船尾端面に形成された船尾開口部を有する船体と、前記船尾端面に前記船尾開口部を避けるように船幅方向に離間して一対が設けられているフラップと、
前記船底の船尾側の端部に、船幅方向で一対の前記フラップの間に設けられたウェッジと、
を備え、
前記ウェッジの船幅方向外側の端部は、各前記フラップの船幅方向内側の端部と船幅方向の位置が重なり、
前記ウェッジは、前記船底に滑らかに接続されるウェッジ下面を有し、
前記ウェッジ下面は、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜した平面状の第一下面と、前記第一下面の船幅方向外側に一対設けられ、前記第一下面の船幅方向外側の側端と前記船底とを滑らかに接続するとともに、船幅方向外側に向かうにしたがい進行方向の寸法が小さくなる三角形状の第二下面と、を有する、
船舶。
【請求項2】
前記フラップは、前記船底から連なるように船尾側に延びるフラップ下面を有し、前記フラップ下面は、前記船尾端面の下端以下の領域に延在している請求項１に記載の船舶。
【請求項3】
計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である請求項１又は２に記載の船舶。
【請求項4】
前記フラップは、前記船底から連なるように船尾側に延びて船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜するフラップ下面を有し、
前記フラップ下面は、前記船尾端面の下端以下の領域に延在し、
前記ウェッジ下面は、前記船底から船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜し、
垂線間長が５０ｍ以上３００ｍ以下、かつ計画速力のフルード数が０．２０以上０．５０以下であり、
前記フラップの下端高さが満載喫水線の高さに対し８０％以上１２０％以下に設定され、
前記フラップの進行方向の長さが前記垂線間長の０．１％以上５％以下に設定され、
船幅方向から見て、前記船底の船幅方向中間部を通り進行方向に延びる船底中心線と前記フラップ下面との頂角は、前記船底中心線と前記ウェッジ下面との頂角以下に設定されている、
請求項１に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、船舶に関する。
【背景技術】
【0002】
調査船、練習船、ケーブル敷設船等、痩せ型で航海速力が速い船舶では、航海速力領域で航行する際に船尾の流速が速くなる。この際、船尾での負圧が大きくなり、船尾の沈下量が大きくなる。このため、船体抵抗の観点から考えると、船尾が肥大化した状態となり、船体全体の抵抗が急激に増加することになる。このような傾向は、フルード数が例えば０．３以上となる高速船では、特に顕著である。
【0003】
航海速力領域で航行する際の船体抵抗低減に有効な船尾形状として、例えば特許文献１には、既存のトランサムスターン型の船尾端に、三角形断面の付加部材が設けられた構造が開示されている。付加部材は、船尾端から進行方向後側に突出し、後方に向かうにしがい下方に位置するように傾斜している。付加部材は、船尾で流場を変化させることで波崩れの抑制や造波の抑制を図り、船体の造波抵抗を低減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第３４９０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇、漁網等を降下・揚収するための開口部が設けられた船舶には、降下・揚収時に調査観測機器等と干渉するため、開口部の下方に特許文献１に記載の上記付加部材を設置することができない。このため、船尾側の端部から調査観測機器等を降下・揚収するための開口部が設けられた船舶の場合、船体の造波抵抗を十分に低減させることができないという点で課題が残されていた。
【0006】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇、漁網等を降下・揚収する機能を備えつつ、船体の造波抵抗を低減させることができる船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、船舶は、船底、前記船底の船尾側の端部から立ち上がる船尾端面、前記船尾端面に形成された船尾開口部を有する船体と、前記船尾端面に前記船尾開口部を避けるように船幅方向に離間して一対が設けられているフラップと、前記船底の船尾側の端部に、船幅方向で一対の前記フラップの間に設けられたウェッジと、を備え、前記ウェッジの船幅方向外側の端部は、各前記フラップの船幅方向内側の端部と船幅方向の位置が重なり、前記ウェッジは、前記船底に滑らかに接続されるウェッジ下面を有し、前記ウェッジ下面は、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜した平面状の第一下面と、前記第一下面の船幅方向外側に一対設けられ、前記第一下面の船幅方向外側の側端と前記船底とを滑らかに接続するとともに、船幅方向外側に向かうにしたがい進行方向の寸法が小さくなる三角形状の第二下面と、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本開示の船舶によれば、船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇、漁網等を降下・揚収する機能を備えつつ、船体の造波抵抗を低減させることができる船舶を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の実施形態に係る船舶の側面図である。
【図2】本開示の実施形態に係る船舶の船尾側の構造を示す下方斜視図である。
【図3】本開示の実施形態に係る船尾形状を示す側面図である。
【図4】本開示の実施形態に係る船尾形状を示す平面図である。
【図5】本開示の実施形態に係る船尾形状を示す正面図である。
【図6】本開示の実施形態に係る船尾形状を示す上方斜視図である。
【図7】フルード数に対する剰余抵抗の変化を示す図である。
【図8】本開示の変形例に係る船尾形状を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態に係る船舶について図面を参照して説明する。本実施形態では、船舶として、調査船、練習船、ケーブル敷設船等、痩せ型で航海速力の速い船舶を一例にして説明する。
【0011】
（船舶）
図１に示すように、船舶１は、トランサムスターン構造の船舶１であり、進行方向Ｄ１に細長い形状に形成されている。
以下では、船舶１の進行方向Ｄ１前側を「船首側」と称し、進行方向Ｄ１後側を「船尾側」と称する場合がある。また、船舶１の進行方向Ｄ１と直交する方向、かつ、水平面に沿う方向を船幅方向Ｄ２と称する場合がある。
図１に示すように、船舶１は、トランサムスターン構造の船舶１であり、進行方向Ｄ１に細長い形状に形成されている。
以下では、船舶１の進行方向Ｄ１前側を「船首側」と称し、進行方向Ｄ１後側を「船尾側」と称する場合がある。また、船舶１の進行方向Ｄ１と直交する方向、かつ、水平面に沿う方向を船幅方向Ｄ２と称する場合がある。
【0012】
【0013】
（船体）
船体２は、浮力を発生させて水面に浮かぶ構造体である。船体２は、舷側３と、船底４と、上甲板５と、船尾端６と、を有する。
舷側３は、船幅方向Ｄ２に対向して一対設けられている。船底４は、一対の舷側３の下側部分を接続している。船底４の船尾側の端部は、側面視で、船尾側に向かうにしたがい上方に位置するように僅かに傾斜している。上甲板５は、一対の舷側３の上部に亘って設けられている。上甲板５には、船橋等、不図示の上部構造が設置される。船尾端６は、一対の舷側３の船尾側の端部に亘って設けられている。
これら舷側３、船底４、上甲板５、及び船尾端６により、船体２は箱型に形成されている。
船体２は、浮力を発生させて水面に浮かぶ構造体である。船体２は、舷側３と、船底４と、上甲板５と、船尾端６と、を有する。
舷側３は、船幅方向Ｄ２に対向して一対設けられている。船底４は、一対の舷側３の下側部分を接続している。船底４の船尾側の端部は、側面視で、船尾側に向かうにしたがい上方に位置するように僅かに傾斜している。上甲板５は、一対の舷側３の上部に亘って設けられている。上甲板５には、船橋等、不図示の上部構造が設置される。船尾端６は、一対の舷側３の船尾側の端部に亘って設けられている。
これら舷側３、船底４、上甲板５、及び船尾端６により、船体２は箱型に形成されている。
【0014】
（センタースケグ）
船底４には、センタースケグ３０と、プロペラ３１と、が設けられている。
センタースケグ３０は、板状に形成されている。センタースケグ３０は、船底４の船幅方向Ｄ２中間部を通り進行方向Ｄ１に沿って延びる船底中心線Ｃに沿って配置されている。センタースケグ３０は、船体２の船尾側寄りに設けられている。
船底４には、センタースケグ３０と、プロペラ３１と、が設けられている。
センタースケグ３０は、板状に形成されている。センタースケグ３０は、船底４の船幅方向Ｄ２中間部を通り進行方向Ｄ１に沿って延びる船底中心線Ｃに沿って配置されている。センタースケグ３０は、船体２の船尾側寄りに設けられている。
【0015】
（プロペラ）
プロペラ３１は、センタースケグ３０よりも船尾側、かつ、船尾端６よりも進行方向Ｄ１前側に設けられている。プロペラ３１は、船底中心線Ｃを挟んで船幅方向Ｄ２に対向するように２基設けられている。各プロペラ３１は、プロペラ軸３６を介して船底４に接続されている。プロペラ軸３６は、プロペラ３１の前端から進行方向Ｄ１に延びて、船底４内部に貫通している。プロペラ軸３６の前端部は、船底４内に設けられた不図示の原動機に接続されている。プロペラ軸３６の後端部は、シャフトブラケット３７によって回転自在に支持されている。シャフトブラケット３７は、ストラット３２と、筒状支持部３３と、を有する。ストラット３２は、船底４から下方に延出している。筒状支持部３３は、進行方向Ｄ１に延びる筒状に形成されている。筒状支持部３３には、プロペラ軸３６が挿通されている。筒状支持部３３は、プロペラ軸３６を回転自在に支持している。プロペラ３１は、シャフトブラケット３７の後方で、プロペラ軸３６の後端部に接続されている。プロペラ３１は、船底４内の図示しない原動機の駆動力によって、プロペラ軸３６と一体に回転駆動する。プロペラ３１の回転によって、船舶１に推進力が生じる。
なお、船舶１は、センタースケグ３０と２基のプロペラ３１の代わりに、１軸船尾と１基のプロペラ３１を有していてもよい。
プロペラ３１は、センタースケグ３０よりも船尾側、かつ、船尾端６よりも進行方向Ｄ１前側に設けられている。プロペラ３１は、船底中心線Ｃを挟んで船幅方向Ｄ２に対向するように２基設けられている。各プロペラ３１は、プロペラ軸３６を介して船底４に接続されている。プロペラ軸３６は、プロペラ３１の前端から進行方向Ｄ１に延びて、船底４内部に貫通している。プロペラ軸３６の前端部は、船底４内に設けられた不図示の原動機に接続されている。プロペラ軸３６の後端部は、シャフトブラケット３７によって回転自在に支持されている。シャフトブラケット３７は、ストラット３２と、筒状支持部３３と、を有する。ストラット３２は、船底４から下方に延出している。筒状支持部３３は、進行方向Ｄ１に延びる筒状に形成されている。筒状支持部３３には、プロペラ軸３６が挿通されている。筒状支持部３３は、プロペラ軸３６を回転自在に支持している。プロペラ３１は、シャフトブラケット３７の後方で、プロペラ軸３６の後端部に接続されている。プロペラ３１は、船底４内の図示しない原動機の駆動力によって、プロペラ軸３６と一体に回転駆動する。プロペラ３１の回転によって、船舶１に推進力が生じる。
なお、船舶１は、センタースケグ３０と２基のプロペラ３１の代わりに、１軸船尾と１基のプロペラ３１を有していてもよい。
【0016】
（舵）
舵３４は、センタースケグ３０よりも船尾側、かつ、船尾端６よりも進行方向Ｄ１前側に設けられている。舵３４は、船底中心線Ｃを挟んで船幅方向Ｄ２に対向するように一対設けられている。各舵３４は、船底中心線Ｃを基準として船幅方向Ｄ２で同じ側に位置するプロペラ３１と比較して、船幅方向Ｄ２外側に設けられている。より具体的には、舵３４は、対応するプロペラ３１の回転中心線の延長線上より船幅方向Ｄ２外側に設置されている。舵３４は、舵柱３５を介して船底４に装着されている。舵柱３５は、船底４から下方に突出している。舵柱３５の下端には、舵３４の上端の前部が接続されている。舵３４は、舵柱３５回りに角度変更可能とされている。
舵３４は、センタースケグ３０よりも船尾側、かつ、船尾端６よりも進行方向Ｄ１前側に設けられている。舵３４は、船底中心線Ｃを挟んで船幅方向Ｄ２に対向するように一対設けられている。各舵３４は、船底中心線Ｃを基準として船幅方向Ｄ２で同じ側に位置するプロペラ３１と比較して、船幅方向Ｄ２外側に設けられている。より具体的には、舵３４は、対応するプロペラ３１の回転中心線の延長線上より船幅方向Ｄ２外側に設置されている。舵３４は、舵柱３５を介して船底４に装着されている。舵柱３５は、船底４から下方に突出している。舵柱３５の下端には、舵３４の上端の前部が接続されている。舵３４は、舵柱３５回りに角度変更可能とされている。
【0017】
以下、満載喫水線ＷＬと船舶１の船首１ａとの交点を通り、上下方向に延びる垂線を前部垂線Ｆ．Ｐ．と称し、舵柱３５の中心軸を通り上下方向に延びる垂線を後部垂線Ａ．Ｐ．と称する。また、前部垂線Ｆ．Ｐ．と後部垂線Ａ．Ｐ．との間の進行方向Ｄ１の距離を垂線間長Ｌｐｐと称する。また、前部垂線Ｆ．Ｐ．と、船舶１の船尾後端部（本実施形態では後述するフラップ５１）と満載喫水線ＷＬとの交点を通り上下方向に延びる垂線と、の距離を水線長Ｌｗｌと称する。
【0018】
（収容部）
図３に示すように、船体２の船尾側の内部には、収容部２０が設けられている。以下、図３から図６では、プロペラ３１と、舵３４の図示が省略されている。
収容部２０には、例えば小型艇ＳＢが揚収される。収容部２０は、例えば小型艇ＳＢを収容するためのドックとして活用される。なお、収容部２０には、小型艇ＳＢの他、例えば調査観測機器、水中航走体、漁網等が収容されていてもよい。収容部２０は、下部にスロープ２１を有する。スロープ２１は、側面視で、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜している。スロープ２１は、小型船ＳＢを船体２内に案内する、いわゆるランプとして機能する。
図３に示すように、船体２の船尾側の内部には、収容部２０が設けられている。以下、図３から図６では、プロペラ３１と、舵３４の図示が省略されている。
収容部２０には、例えば小型艇ＳＢが揚収される。収容部２０は、例えば小型艇ＳＢを収容するためのドックとして活用される。なお、収容部２０には、小型艇ＳＢの他、例えば調査観測機器、水中航走体、漁網等が収容されていてもよい。収容部２０は、下部にスロープ２１を有する。スロープ２１は、側面視で、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように傾斜している。スロープ２１は、小型船ＳＢを船体２内に案内する、いわゆるランプとして機能する。
【0019】
【0020】
（船尾端面）
船尾端面７は、船底４の船尾側の端部から立ち上がるように形成されている。船尾端面７は、下方に向かうにしたがい船首側に位置するように、鉛直面に対して僅かに傾斜している。船尾端面７には、船尾開口部１０が形成されている。
船尾端面７は、船底４の船尾側の端部から立ち上がるように形成されている。船尾端面７は、下方に向かうにしたがい船首側に位置するように、鉛直面に対して僅かに傾斜している。船尾端面７には、船尾開口部１０が形成されている。
【0021】
（船尾開口部）
船尾開口部１０は、船尾側に向けて開口している。船尾開口部１０は、収容部２０と外部空間とを連通させる。船尾開口部１０は、上部開口部１１と、下部開口部１２と、を有する。上部開口部１１は、正面視で長方形状に形成されている。上部開口部１１の上端は、船幅方向Ｄ２に延びている。下部開口部１２は、上部開口部１１の下端に接続され、上部開口部１１の下端から船尾端面７の下端まで延在している。下部開口部１２は、正面視で、下方に向かうにしたがい幅狭となる台形状に形成されている。下部開口部１２の下端は、スロープ２１の船尾側の端部と接続されている。
以下では、下部開口部１２の船幅方向Ｄ２に対向する側端を、下部側端１２ａと称する場合がある。
また船尾開口部１０には、船尾扉４０が設けられている。
船尾開口部１０は、船尾側に向けて開口している。船尾開口部１０は、収容部２０と外部空間とを連通させる。船尾開口部１０は、上部開口部１１と、下部開口部１２と、を有する。上部開口部１１は、正面視で長方形状に形成されている。上部開口部１１の上端は、船幅方向Ｄ２に延びている。下部開口部１２は、上部開口部１１の下端に接続され、上部開口部１１の下端から船尾端面７の下端まで延在している。下部開口部１２は、正面視で、下方に向かうにしたがい幅狭となる台形状に形成されている。下部開口部１２の下端は、スロープ２１の船尾側の端部と接続されている。
以下では、下部開口部１２の船幅方向Ｄ２に対向する側端を、下部側端１２ａと称する場合がある。
また船尾開口部１０には、船尾扉４０が設けられている。
【0022】
（船尾扉）
船尾扉４０は、船尾開口部１０を開閉可能とする。船尾扉４０は、船尾開口部１０の上端に上端回りに回動可能に取り付けられている。このため、船尾扉４０は、船尾開口部１０を閉塞する閉塞位置Ｐ１と、船尾開口部１０を開放する開放位置Ｐ２と、との間で回動可能となっている。船尾扉４０は、閉塞位置Ｐ１では船尾開口部１０内に位置している。船尾扉４０の後面は、閉塞位置Ｐ１では船尾端面７と略面一となる。船尾扉４０は、閉塞位置Ｐ１で収容部２０に波が浸入することを防止する。船尾扉４０は、開放位置Ｐ２では船尾開口部１０の上端に接続しつつ、船尾開口部１０よりも船尾側に位置している。
船尾扉４０は、船尾開口部１０を開閉可能とする。船尾扉４０は、船尾開口部１０の上端に上端回りに回動可能に取り付けられている。このため、船尾扉４０は、船尾開口部１０を閉塞する閉塞位置Ｐ１と、船尾開口部１０を開放する開放位置Ｐ２と、との間で回動可能となっている。船尾扉４０は、閉塞位置Ｐ１では船尾開口部１０内に位置している。船尾扉４０の後面は、閉塞位置Ｐ１では船尾端面７と略面一となる。船尾扉４０は、閉塞位置Ｐ１で収容部２０に波が浸入することを防止する。船尾扉４０は、開放位置Ｐ２では船尾開口部１０の上端に接続しつつ、船尾開口部１０よりも船尾側に位置している。
【0023】
（船尾付加物）
船舶１の船尾側の端部には、船尾付加物５０が設けられている。船尾付加物５０は、フラップ５１と、ウェッジ５２と、有する。
船舶１の船尾側の端部には、船尾付加物５０が設けられている。船尾付加物５０は、フラップ５１と、ウェッジ５２と、有する。
【0024】
（フラップ）
フラップ５１は、船尾端面７に設けられている。フラップ５１は、船尾開口部１０を避けるように船幅方向Ｄ２に離間して一対が設けられている。一対のフラップ５１は、同形状に形成されている。
フラップ５１は、船尾端面７に設けられている。フラップ５１は、船尾開口部１０を避けるように船幅方向Ｄ２に離間して一対が設けられている。一対のフラップ５１は、同形状に形成されている。
【0025】
フラップ５１は、船尾端面７から船尾側に突出している。フラップ５１は、船幅方向Ｄ２に延びている。フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部は、船尾開口部１０と船幅方向Ｄ２の位置が重なるように設けられている。フラップ５１は、側面視で、船尾側に向かうにしがたい、上下方向の高さが小さくなるような、断面三角形状に形成されている。フラップ５１は、フラップ上面５３と、フラップ下面５４と、を有する。
【0026】
（フラップ上面）
フラップ上面５３は、船尾側に向かうにしたがい、下方に位置するように傾斜している。フラップ上面５３は、第一上面５３ａと、第二上面５３ｂと、を有する。
第一上面５３ａは、フラップ上面５３のうち、船尾開口部１０と船幅方向Ｄ２の位置が重なる部分である。第一上面５３ａは、船尾開口部１０の下部側端１２ａに沿うように平面状に形成されている。
第二上面５３ｂは、第一上面５３ａに接続され、第一上面５３ａから船幅方向Ｄ２外側に延在している。第二上面５３ｂは、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがい、下方に位置するように曲面状に形成されている。
フラップ上面５３は、船尾側に向かうにしたがい、下方に位置するように傾斜している。フラップ上面５３は、第一上面５３ａと、第二上面５３ｂと、を有する。
第一上面５３ａは、フラップ上面５３のうち、船尾開口部１０と船幅方向Ｄ２の位置が重なる部分である。第一上面５３ａは、船尾開口部１０の下部側端１２ａに沿うように平面状に形成されている。
第二上面５３ｂは、第一上面５３ａに接続され、第一上面５３ａから船幅方向Ｄ２外側に延在している。第二上面５３ｂは、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがい、下方に位置するように曲面状に形成されている。
【0027】
（フラップ下面）
フラップ下面５４は、船底４から連なるように船尾側に延びている。フラップ下面５４は、船尾端面７の下端以下の領域に延在している。本実施形態では、フラップ下面５４は、船尾側に向かうにしたがい、下方に位置するように平面状に形成されている。
フラップ下面５４は、船底４から連なるように船尾側に延びている。フラップ下面５４は、船尾端面７の下端以下の領域に延在している。本実施形態では、フラップ下面５４は、船尾側に向かうにしたがい、下方に位置するように平面状に形成されている。
【0028】
上述したフラップ５１のうち、第二上面５３ｂを有する部分は、船幅方向Ｄ２内側に向かうにしたがい、上下方向の厚さが大きくなるように形成されている。
【0029】
ここで、フラップ５１について、フラップ５１の下端から上端までの上下方向の高さをＨ１とし、フラップ５１の下端から満載喫水線ＷＬまでの上下方向の高さＨ２とする。また、フラップ５１の進行方向Ｄ１の長さをＬ１とする。
本実施形態の船舶１では、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である。
特に、船舶１が排水量型の船舶であり、かつ、垂線間長Ｌｐｐが５０ｍ以上３００ｍ以下、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である場合、フラップ５１の下端高さＨ１が満載喫水線ＷＬの高さＨ２に対し８０％以上１２０％以下に設定され、フラップ５１の進行方向Ｄ１の長さＬ１が垂線間長Ｌｐｐの０．１％以上５％以下に設定されていることが望ましい。
本実施形態の船舶１では、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である。
特に、船舶１が排水量型の船舶であり、かつ、垂線間長Ｌｐｐが５０ｍ以上３００ｍ以下、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である場合、フラップ５１の下端高さＨ１が満載喫水線ＷＬの高さＨ２に対し８０％以上１２０％以下に設定され、フラップ５１の進行方向Ｄ１の長さＬ１が垂線間長Ｌｐｐの０．１％以上５％以下に設定されていることが望ましい。
【0030】
（ウェッジ）
ウェッジ５２は、船底４の船尾側の端部に設けられている。ウェッジ５２は、船尾端面７よりも船尾側に突出しないように設けられている。ウェッジ５２は、船底４から下方に延出している。ウェッジ５２は、船幅方向Ｄ２で一対のフラップ５１の間に設けられている。ウェッジ５２は、船幅方向Ｄ２に延びている。ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部と船幅方向Ｄ２の位置が重なるように設けられている。すなわち、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部とオーバーラップしている。ウェッジ５２は、船底中心線Ｃに対して対称な形状に形成されている。ウェッジ５２は、側面視で、船首側に向かうにしがたい上下方向の高さが小さくなるような、断面三角形状に形成されている。ウェッジ５２は、ウェッジ後面５５と、ウェッジ下面５６と、を有する。
ウェッジ５２は、船底４の船尾側の端部に設けられている。ウェッジ５２は、船尾端面７よりも船尾側に突出しないように設けられている。ウェッジ５２は、船底４から下方に延出している。ウェッジ５２は、船幅方向Ｄ２で一対のフラップ５１の間に設けられている。ウェッジ５２は、船幅方向Ｄ２に延びている。ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部と船幅方向Ｄ２の位置が重なるように設けられている。すなわち、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部とオーバーラップしている。ウェッジ５２は、船底中心線Ｃに対して対称な形状に形成されている。ウェッジ５２は、側面視で、船首側に向かうにしがたい上下方向の高さが小さくなるような、断面三角形状に形成されている。ウェッジ５２は、ウェッジ後面５５と、ウェッジ下面５６と、を有する。
【0031】
（ウェッジ後面）
ウェッジ後面５５は、船尾端面７に沿うように形成されている。ウェッジ後面５５は、側面視で、下方に向かうにしたがい船首側に位置するように、鉛直面に対して僅かに傾斜している。ウェッジ後面５５は、正面視で下方に向かうにしたがい幅狭となる台形状に形成されている。
ウェッジ後面５５は、船尾端面７に沿うように形成されている。ウェッジ後面５５は、側面視で、下方に向かうにしたがい船首側に位置するように、鉛直面に対して僅かに傾斜している。ウェッジ後面５５は、正面視で下方に向かうにしたがい幅狭となる台形状に形成されている。
【0032】
（ウェッジ下面）
ウェッジ下面５６は、船底４に滑らかに接続されている。ウェッジ下面５６は、第一下面５６ａと、第二下面５６ｂと、を有する。
第一下面５６ａは、ウェッジ下面５６のうち一対のフラップ５１よりも船幅方向Ｄ２内側に位置する部分である。第一下面５６ａは、側面視で、船底４から船尾側に延び、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように平面状に形成されている。第一下面５６ａは、船底４とウェッジ後面５５の下端とを接続している。
ウェッジ下面５６は、船底４に滑らかに接続されている。ウェッジ下面５６は、第一下面５６ａと、第二下面５６ｂと、を有する。
第一下面５６ａは、ウェッジ下面５６のうち一対のフラップ５１よりも船幅方向Ｄ２内側に位置する部分である。第一下面５６ａは、側面視で、船底４から船尾側に延び、船尾側に向かうにしたがい下方に位置するように平面状に形成されている。第一下面５６ａは、船底４とウェッジ後面５５の下端とを接続している。
【0033】
第二下面５６ｂは、第一下面５６ａの船幅方向Ｄ２外側に一対設けられている。第二下面５６ｂは、第一下面５６ａの船幅方向Ｄ２外側の側端から、さらに船幅方向Ｄ２外側に向けて延在している。第二下面５６ｂは、第一下面５６ａの船幅方向Ｄ２外側の側端と、船底４とを滑らかに接続している。第二下面５６ｂの船尾側の後端は、ウェッジ後面５５の船幅方向Ｄ２外側の側端に接続されている。第二下面５６ｂは、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがい、船底４に接近するように平面状に形成されている。また、第二下面５６ｂは、平面視で、船幅方向Ｄ２外側に向かうにしたがい、進行方向Ｄ１の寸法が小さくなるように三角形状に形成されている。
【0034】
（作用効果）
本実施形態の船舶１は、下記作用効果を奏する。
本実施形態では、船舶１は、船尾端面７に船尾開口部１０を避けるように船幅方向Ｄ２に離間した一対のフラップ５１を備える。
本実施形態の船舶１は、下記作用効果を奏する。
本実施形態では、船舶１は、船尾端面７に船尾開口部１０を避けるように船幅方向Ｄ２に離間した一対のフラップ５１を備える。
【0035】
本実施形態によれば、船舶１は、船尾開口部１０を通じて、船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇ＳＢ、漁網等を降下・揚収することができる。さらに、船舶１は、フラップ５１と調査観測機器等とを干渉させることなく、フラップ５１によって船尾周りの造波を抑制することができる。これにより、船尾の造波抵抗を低減し、燃費性能を向上させることができる。さらに、燃費性能の向上によって、運搬コストを低減することができる。
【0036】
本実施形態では、フラップ５１は、船底４から連なるように船尾側に延びるフラップ下面５４を有する。フラップ下面５４は、船尾端面７の下端以下の領域に延在している。
【0037】
本実施形態によれば、船舶１は、フラップ５１によって船尾周りの造波をさらに抑制することができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
【0038】
本実施形態では、船底４の船尾側の端部に、船幅方向Ｄ２で一対のフラップ５１の間に設けられたウェッジ５２を備える。
【0039】
本実施形態によれば、船舶１は、フラップ５１とウェッジ５２によって船尾周りの造波をさらに抑制することができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
【0040】
本実施形態では、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部と船幅方向Ｄ２の位置が重なる。
【0041】
本実施形態によれば、フラップ５１とウェッジ５２との間を通る流れを抑制することができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
また、フラップ５１とウェッジ５２とを併用することにより、ウェッジ５２のみを船底４の船幅方向Ｄ２の全体に亘って設ける場合と比較して、水線長Ｌｗｌをフラップ５１の長さ分長くすることができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
また、フラップ５１とウェッジ５２とを併用することにより、ウェッジ５２のみを船底４の船幅方向Ｄ２の全体に亘って設ける場合と比較して、水線長Ｌｗｌをフラップ５１の長さ分長くすることができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
【0042】
本実施形態では、ウェッジ５２は、船底４に滑らかに接続されるウェッジ下面５６を有する。
【0043】
本実施形態によれば、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２の端部で発生する流れの剥離を抑制することができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに低減し、燃費性能をより一層向上させることができる。
【0044】
本実施形態では、船舶１の計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下である。
【0045】
本実施形態によれば、フラップ５１及びウェッジ５２等の船尾付加物５０によって生じる、船尾周りの造波を抑制する効果をより一層良好に発揮することができる。
【0046】
特に、フラップ５１及びウェッジ５２による造波抵抗低減効果は、例えば、船舶１が排水量型の船舶であり、かつ、垂線間長Ｌｐｐが５０ｍ以上３００ｍ以下、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下であり、かつ、船舶１がセンタースケグ３０と２基のプロペラ３１を有する、又は、船舶１が１軸船尾と１基のプロペラ３１を備える場合に、最も有効に発揮される。さらに、フラップ５１の下端高さＨ１が満載喫水線ＷＬの高さＨ２に対し８０％以上１２０％以下に設定され、フラップ５１の進行方向Ｄ１の長さＬ１が垂線間長Ｌｐｐの０．１％以上５％以下に設定されていると、フラップ５１及びウェッジ５２による造波抵抗低減効果は、より良好に発揮される。
船底４の船底中心線Ｃ（図２参照）とフラップ下面５４の前端との角度である頂角は、船底４の船底中心線Ｃとウェッジ下面５６の前端との角度である頂角以下に設定する場合に造波抵抗低減効果は、より良好に発揮される。さらに、船底４の船底中心線Ｃとフラップ下面５４の前端との角度である頂角が０度以上３０度以下、かつ、船底４の船底中心線Ｃとウェッジ下面５６の前端との角度である頂角が０度以上４０度以下の場合に、造波抵抗低減効果は、最も有効に発揮される。
船底４の船底中心線Ｃ（図２参照）とフラップ下面５４の前端との角度である頂角は、船底４の船底中心線Ｃとウェッジ下面５６の前端との角度である頂角以下に設定する場合に造波抵抗低減効果は、より良好に発揮される。さらに、船底４の船底中心線Ｃとフラップ下面５４の前端との角度である頂角が０度以上３０度以下、かつ、船底４の船底中心線Ｃとウェッジ下面５６の前端との角度である頂角が０度以上４０度以下の場合に、造波抵抗低減効果は、最も有効に発揮される。
【0047】
本実施形態では、船舶１は、船尾開口部１０を開閉する船尾扉４０を備える。
【0048】
本実施形態によれば、例えば航走中に船尾側から追い波を受ける場合、船尾扉４０を閉塞位置Ｐ１に配置することにより、波浪中に生じる得る抵抗増加を低減することができる。これにより、船尾の造波抵抗をさらに抑制することができる。
【0049】
本実施形態では、フラップ５１のうち、第二上面５３ｂを有する部分は、船幅方向Ｄ２内側に向かうにしたがい、上下方向の厚さが大きくなるように形成されている。
【0050】
本実施形態によれば、船尾周りの造波にフラップ５１が十分耐えうる程度に、フラップ５１の強度を確保することができる。
【0051】
次に、上述した本実施形態に係る船尾付加物５０の効果を水槽試験により確認した結果について、図７を参照して説明する。図７の横軸は、フルード数Ｆｎを示し、縦軸は、剰余抵抗係数Ｃrを示す。ここで、剰余抵抗係数Ｃrは、剰余抵抗の大きさを示す係数であり、剰余抵抗には、粘性圧力抵抗と造波抵抗とが含まれる。
図中の実線は、比較例（船尾付加物５０を備えない船舶１）の水槽試験結果であり、破線は本実施形態に係る船尾付加物５０を備えた船舶１の水槽試験結果である。
図７には、０．１以上０．５以下の領域のフルード数Ｆｎに対する剰余抵抗係数Ｃｒの推移が試験結果として図示されている。図７に示す各試験結果では、剰余抵抗係数Ｃｒは、０．００４以上０．０２４以下の領域で推移している。
図中の実線は、比較例（船尾付加物５０を備えない船舶１）の水槽試験結果であり、破線は本実施形態に係る船尾付加物５０を備えた船舶１の水槽試験結果である。
図７には、０．１以上０．５以下の領域のフルード数Ｆｎに対する剰余抵抗係数Ｃｒの推移が試験結果として図示されている。図７に示す各試験結果では、剰余抵抗係数Ｃｒは、０．００４以上０．０２４以下の領域で推移している。
【0052】
図７に示すように、本実施形態に係る船尾付加物５０を備える船舶１の剰余抵抗係数Ｃrのフルード数Ｆｎ対する推移は、比較例の剰余抵抗係数Ｃrと実質的に同じ形状を有する一方で、フルード数Ｆｎが０．２０よりも大きい領域において剰余抵抗係数Ｃrが低いことが容易に理解できる。特に、フルード数Ｆｎが０．３０前後の領域で剰余抵抗係数Ｃrの低減率が大きい。フルード数Ｆｎが０．３０の場合、比較例から７％だけ剰余抵抗係数Ｃrが低減している。
【0053】
上述したように、本実施形態に係る船尾付加物５０を船尾に配置することにより、造波抵抗を低減することができる。すなわち、本実施形態に係る船尾付加物５０を備えた船舶１によれば、剰余抵抗のうち主に造波抵抗を抑制し、燃費性能の向上を図ることができる。この船尾付加物５０による造波抵抗低減効果が、剰余抵抗係数Ｃｒの低減として図７に示す試験結果に表れている。よって、船尾付加物５０による造波抵抗の抑制は、フルード数Ｆｎが０．３０前後の領域で特に良好に発揮される、といえる。
【0054】
続いて、図８を参照して、変形例について説明する。
図８に示す変形例のように、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の両端部は、各フラップ５１と船幅方向Ｄ２の位置が重なっていなくてもよい。本変形例では、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の両端部は、船底４に略垂直に交差する平面状に形成されている。
図８に示す変形例のように、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の両端部は、各フラップ５１と船幅方向Ｄ２の位置が重なっていなくてもよい。本変形例では、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の両端部は、船底４に略垂直に交差する平面状に形成されている。
【0055】
（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、船舶１は、排水量型の船舶であるとしたが、これに限るものではない。船舶１は、滑走型の船舶であってもよい。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、船舶１は、排水量型の船舶であるとしたが、これに限るものではない。船舶１は、滑走型の船舶であってもよい。
【0056】
なお、上記実施形態では、船尾開口部１０の下部開口部１２の下端は、船尾端面７の下端まで延在しているとしたが、これに限るものではない。下部開口部１２の下端は、船尾端面７の下端よりも上方に位置してもよく、ウェッジ５２にかかる位置まで延在していてもよい。下部開口部１２の下端がウェッジ５２にかかる位置まで延在している場合は、下部開口部１２の範囲が船尾端面７の下端以上である場合と比較して、小型艇ＳＢ等を揚収し易い。
【0057】
なお、上記実施形態では、船尾開口部１０に船尾扉４０が設けられている場合について説明したが、これに限るものではない。船尾開口部１０には、船尾扉４０が設けられていなくてもよい。この場合、船舶１は例えば漁船や調査船であり、スロープ２１は船尾開口部１０の下端と上甲板５の上面と接続している。このような船舶１では、スロープ２１及び船尾開口部１０を通じて漁網や調査観測機器等を降下・揚収することができる。
【0058】
なお、上記実施形態では、フラップ下面５４は、船尾側に向かうにしたがい、下方に位置するように傾斜しているとしたが、これに限られない。フラップ下面５４は、水平面に沿うように設けられていてもよい。
【0059】
なお、上記実施形態では、舵３４は、対応するプロペラ３１の回転中心線の延長線上より船幅方向Ｄ２外側に設置されているとしたが、これに限るものではない。舵３４は、プロペラ３１の回転中心線の延長線上に設定されていてもよい。
【0060】
＜付記＞
各実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。
各実施形態に記載の船舶１は、例えば以下のように把握される。
【0061】
（１）第１の態様に係る船舶１は、船底４、前記船底４の船尾側の端部から立ち上がる船尾端面７、前記船尾端面７に形成された船尾開口部１０を有する船体２と、前記船尾端面７に前記船尾開口部１０を避けるように船幅方向Ｄ２に離間して一対が設けられているフラップ５１と、を備える。
【0062】
本態様によれば、船舶１は、船尾開口部１０を通じて、船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇ＳＢ、漁網等を降下・揚収することができる。さらに、船舶１は、フラップ５１と調査観測機器等とを干渉させることなく、フラップ５１によって船尾周りの造波を抑制することができる。
【0063】
（２）第２の態様の船舶１は、（１）の船舶１であって、前記フラップ５１は、前記船底４から連なるように船尾側に延びるフラップ下面５４を有し、前記フラップ下面５４は、前記船尾端面７の下端以下の領域に延在していてもよい。
【0064】
本態様によれば、船舶１は、フラップ５１によって船尾周りの造波をさらに抑制することができる。
【0065】
（３）第３の態様の船舶１は、（１）または（２）の船舶１であって、前記船底４の船尾側の端部に、船幅方向Ｄ２で一対の前記フラップ５１の間に設けられたウェッジ５２を備えてもよい。
【0066】
本態様によれば、船舶１は、フラップ５１とウェッジ５２によって船尾周りの造波をさらに抑制することができる。
【0067】
（４）第４の態様の船舶１は、（３）の船舶１であって、前記ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２外側の端部は、各前記フラップ５１の船幅方向Ｄ２内側の端部と船幅方向Ｄ２の位置が重なってもよい。
【0068】
本態様によれば、フラップ５１とウェッジ５２との間を通る流れを抑制することができる。
【0069】
（５）第５の態様の船舶１は、（３）または（４）の船舶１であって、前記ウェッジ５２は、前記船底４に滑らかに接続されるウェッジ下面５６を有してもよい。
【0070】
本態様によれば、ウェッジ５２の船幅方向Ｄ２の端部で発生する流れの剥離を抑制することができる。
【0071】
（６）第６の態様の船舶１は、（１）から（５）のいずれかの船舶１であって、計画速力のフルード数Ｆｎが０．２０以上０．５０以下であってもよい。
【0072】
本態様によれば、船尾周りの造波を抑制する効果をより一層良好に発揮することができる。
【符号の説明】
【0073】
１…船舶 １ａ…船首 ２…船体 ３…舷側 ４…船底 ５…上甲板 ６…船尾端 ７…船尾端面 １０…船尾開口部 １１…上部開口部 １２…下部開口部 １２ａ…下部側端 ２０…収容部 ２１…スロープ ３０…センタースケグ ３１…プロペラ ３２…ストラット ３３…筒状支持部 ３４…舵 ３５…舵柱 ３６…プロペラ軸 ３７…シャフトブラケット ４０…船尾扉 ５０…船尾付加物 ５１…フラップ ５２…ウェッジ ５３…フラップ上面 ５３ａ…第一上面 ５３ｂ…第二上面 ５４…フラップ下面 ５５…ウェッジ後面 ５６…ウェッジ下面 ５６ａ…第一下面 ５６ｂ…第二下面 Ａ．Ｐ．…後部垂線 Ｃ…船底中心線 Ｃr…剰余抵抗係数 Ｄ１…進行方向 Ｄ２…船幅方向 Ｆ．Ｐ．…全部垂線 Ｆｎ…フルード数 Ｌｐｐ…垂線間長 Ｌｗｌ…水線長 Ｐ１…閉塞位置 Ｐ２…開放位置 ＳＢ…小型艇 ＷＬ…満載喫水線 Ｈ１…（フラップの）高さ Ｈ２…（フラップの下端から満載喫水線までの）高さ Ｌ１…（フラップの進行方向の）長さ
【要約】
【課題】船尾側の端部から調査観測機器、水中航走体、小型艇、漁網等を降下・揚収する機能を備えつつ、船体の造波抵抗を低減させることができる船舶を提供する。
【解決手段】船舶は、船底、前記船底の船尾側の端部から立ち上がる船尾端面、前記船尾端面に形成された船尾開口部を有する船体と、前記船尾端面に前記船尾開口部を避けるように船幅方向に離間して一対が設けられているフラップと、を備える。
【選択図】図６
【解決手段】船舶は、船底、前記船底の船尾側の端部から立ち上がる船尾端面、前記船尾端面に形成された船尾開口部を有する船体と、前記船尾端面に前記船尾開口部を避けるように船幅方向に離間して一対が設けられているフラップと、を備える。
【選択図】図６
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】