專利名稱：排水量型船舶的船尾形狀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種例如象油輪、集裝箱船或渡船等在弗勞德數(shù)(Fn)小于 最后峰值(，義卜7° )的速度區(qū)域中航行的排水量型船舶的船尾形狀。
背景技術：
以往，關于船體一部分在水中航行的排水量型船舶，已知的技術是，將 被稱為船尾通道鰭板的、把水流動導引到螺旋槳上方位置的鰭板從螺旋槳前 方的船體安裝到螺旋槳上方的船體上。這類排水量型船舶，由于船尾通道鰭 板使流入螺旋槳的水流動加速、均勾化并抑制螺旋槳的氣穴現(xiàn)象發(fā)生，所以 抑制了船體振動的發(fā)生。(例如參照專利文獻1 )。
此外，還提出了如下的方案，通過將螺旋槳上部的船尾船底向上方彎曲， 保持螺旋槳與船體之間距離的船尾形狀的技術。根據(jù)這種船尾形狀，將螺旋 槳激振力S1起的船尾振動保持為與以往船尾形狀的船同等，可根據(jù)螺旋槳直 徑的增大提高推進效率。(例如參照專利文獻2 )。
此外，作為公知技術是，為在弗勞德數(shù)大于最后峰值(，7卜">7°) 的高速區(qū)域中，適于在船體從吃水線上浮的狀態(tài)下航行的滑行型高速艇的船 型，被稱作舭緣線船型。該舭緣線船型，船底部為穹隆狀，船底部和船側外 板保持角度地接合。(例如參照專利文獻3)。
專利文獻1:實公昭59-28960號公報(參照圖5 )
專利文獻2:特許第2716658號公報(參照圖1和圖2)
專利文獻3:特開昭61-044090號公報。
然而，在近年來的排水量船舶中，要求船舶的大型化和高速化。因此， 必須在減少船體阻力，并且，抑制螺旋槳的氣穴現(xiàn)象，減少船體的振動。
可是，所述的船尾通道鰭板，雖然有通過對水流動的加速、整流進行的 船體阻力降低的效果，但是，從船體突出的鰭板卻成為阻力的發(fā)生源。因此， 由于船體阻力降低效果與阻力發(fā)生源具有相反的特性，所以，也會出現(xiàn)作為
4船尾通道鰭板整體未必能降低阻力的情況。因此，在使用船尾通道鰭板的情 況下，則會受到船體形狀等的制約。
再者，船尾通道鰭板的形狀越大，越能增大螺旋槳上方水流動的加速-均 勻化的效果，相反地，鰭板的阻力也增大了，大幅度地降低了速度性能，因 此，實際上也帶來了幾乎不能應用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于所述情況做出的，其目的在于，提供一種排水量型船舶
的船尾形狀，其將在弗勞德數(shù)(Fn)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行的排水 量型船舶為對象，通過降低船體阻力并抑制螺旋槳的氣穴現(xiàn)象，可降低船體 的振動。
另外，最后峰值是弗勞德數(shù)Fn (F『船速/ (船長x重力加速度)1/2)位 于0.4 ~ 0.5附近的阻力系數(shù)為最大的點。
本發(fā)明為了解決所述問題，采用下述手段。
本發(fā)明涉及一種作為在弗勞德數(shù)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行的排 水量型船舶的船尾形狀，包括將設置在船尾的船體剖面形狀上的凸部連接并 且從螺旋槳前方的始點到螺旋槳后方的終點沿著船體前后方向連續(xù)形成的 凸部線，所述凸部線的位于船體寬度方向內(nèi)側的框架線以具有朝上凸的曲率 的t隆形狀形成，將形成所述官隆形狀的船體長度設定為全長的10%以上或 螺旋槳直徑的一倍以上，并且，將所述始點的船體寬度方向位置設定為位于 螺旋槳半徑的外側。
根據(jù)這樣的排水量型船舶的船尾形狀，由于包括將設置在船尾的船體剖 面形狀上的凸部連接并且從螺旋槳前方的始點到螺旋槳后方的終點沿著船 體前后方向連續(xù)形成的凸部線，所述凸部線的位于船體寬度方向內(nèi)側的框架 線以具有朝上凸的曲率的t隆形狀形成，將形成所述官隆形狀的船體長度設 定為全長的10%以上或螺旋槳直徑的一倍以上，并且，將凸部線的始點的船
體寬度方向位置設定為位于螺旋槳半徑的外側，因此，可將凸部附近的水流 動向船體中心線方向導引，并且，可將從凸部線的位于船體寬度方向內(nèi)側的 水流動有效地從螺旋槳位置向上方的船尾部引入。
另外，通過將凸部線的終點設為螺旋槳的后方，可使位于螺旋槳軸上方 的水流動加速，改善螺旋槳的流場。另外，為了改善螺旋槳的流場，必須將
5凸部線的終點至少設定在螺旋槳的位置。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述凸部線延續(xù)到船尾端。由此，可對船 尾端的水流動加速，進一步降^f氐船體阻力。即，凸部線的終點位于螺旋槳位 置的后方，越接近船尾端，船體阻力的減少越顯著。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述凸部線的位于船體寬度方向外側的框
架線具有向下凸的曲率，并且，形成為朝向船側外板光滑連4^的曲面。由此，
則不會形成力;t行時從船側部流入船底部的水流動因石並撞而發(fā)生渦流的角部。 在這種情況下，優(yōu)選的是，所述凸部線的位于船體寬度方向外側的框架
此，凸部的形狀更有棱角，銳利而顯著。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述凸部是以框架線形成的圓角部，該圓 角部是框架線途中的最大曲率位置，該位置成為框架線曲率變化從框架線外 側急劇增大與向框架線內(nèi)側急劇減少的轉換點。因此，更容易形成凸部。
在這種情況下，優(yōu)選的是還包括從所述圓角部向船體外部突出的突起 部。因此，更容易形成銳利的角形狀。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述凸部線以朝向船體后方逐漸接近船體 中心線(軸線)的方式或以與所述船體中心線平行的方式形成。因此，可防 止與凸部線交叉的水流動。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述凸部線以從所述始點開始朝向螺旋槳 位置慢慢向船體后方接近船體中心線，并且，從所述螺旋槳位置向所述終點 離開船體中心線的方式形成。因此，可防止從平行于船體中心線上的向寬度
方向變窄的船體后半部水流動與凸部線交叉的事情發(fā)生，并且，可將船體附 近的水流動導引到船體中央部，提高了向螺旋槳上部的流入速度。進一步， 可將向船尾后端的水流動減速，增加船體后端的壓力。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述f隆形狀在螺旋槳位置的后方增加朝 上凸的曲率。因此，可將向船尾后端的水流動減速，增加船體后端的壓力。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，關于所述凸部線的船體寬度方向位置，螺 旋槳旋轉方向的下游側(如果從船體后方觀察時螺旋槳旋轉方向為右旋轉， 為右舷側)比上游側(左舷側)更接近船體中心線，因此，使流入螺旋槳的 水流動的內(nèi)巻傾向在上游側變強，在下游側變?nèi)酰蔀橄蛏系膬A向。作為整 體變成與螺旋槳旋轉方向相反的旋轉流，提高了螺旋槳的效率。在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述f隆形狀，其下部流路剖面面積從船 體中心線開始，使螺旋槳旋轉方向的上游側大于下游側。因此，使流入螺旋 槳的水流動的內(nèi)巻傾向在上游側變強，在下游側變?nèi)?，成為向上的傾向。作 為整體變成與螺旋槳旋轉方向相反的旋轉流，提高了螺旋槳的效率。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，在所述官隆形狀上設有在船底突起物的安 裝位置的前方下降的部分。因此，在對遇到船底突起物的水流動減速，并且， 也能降低船底突起物的從船體的露出。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，在設有舵的情況下，在所述凸部線的正下 方設置舵。因此，也能降低舵從船體的露出。
在所述的發(fā)明中，優(yōu)選的是，在設有螺旋槳的情況下，在所述凸部線的 正下方設置推進器。因此，也能降低螺旋槳從船體的露出。另外，作為該情
況的螺旋槳，有方位助推器或POD等。
在所述的發(fā)明中，在船尾端設有楔形部時，可提高楔形部的阻力減少的效果。
根據(jù)所述本發(fā)明的排水量型船舶的船尾形狀，可使從螺旋槳的位置向船 尾船底部的水流動加速，降低船體阻力，進一步，通過使流入螺旋槳的水流 動均勻化，抑制了螺旋槳的氣穴現(xiàn)象，降低了船體的振動。
另外，如果在船底突起物的前方，在船體從周圍的官隆形狀下降的部分 或凸部線的正下方設置有舵或推進器等的船底突起物，則可以降低船底突起 物從船體的露出量，減少了船底突起物引起的航行時的阻力增加。
另外，由于所述本發(fā)明的船尾形狀對船尾船底部的水流動進行加速，因 此，在船尾端設置楔形形狀的情況下，可提高其阻力降低的效果。


圖l是表示作為本發(fā)明第1實施形式的、從船尾側觀察到的單軸船的排
水量型船舶的船尾形狀的剖面圖(圖2的A-A剖面、B-B剖面及C-C剖面)。 圖2是表示作為本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀、單軸船的船尾側船底 部分的側面圖。
圖3是表示圖1及圖2所示排水量型船舶的船尾形狀的船尾船底部分的 底面圖。
圖4是表示將本發(fā)明第1實施形式用于雙軸船情況的船尾形狀的示意
7圖。
圖5是表示圖l所示第l實施形式中的船尾形狀的第l變形例的示意圖。 圖6A是表示作為本發(fā)明第2實施形式的排水量型船舶的船尾形狀的示意圖。
圖6B是表示圖6A的船尾形狀的船體寬度方向曲率變化的示意圖。 圖7A是表示圖6A所示第2實施形式的圓角部的第1變形例的示意圖。 圖7B是表示圖6A所示第2實施形式的圓角部的第2變形例的示意圖。 圖8是表示作為本發(fā)明第3實施形式的、排水量型船舶的船尾形狀的船
尾船底部分的底面圖。
圖9是表示作為本發(fā)明第4實施形式的、排水量型船舶的船尾形狀的示意圖。
圖IOA是表示配備到圖9的船尾形狀上的船底突起物的示意圖，表示安 裝舵后的狀態(tài)。
圖10B是表示配備到圖9的船尾形狀上的船底突起物的示意圖，表示安 裝POD后的狀態(tài)。
圖11是表示作為將本發(fā)明第4實施形式用于尾鰭上的例子的船尾側船 底部分的側面圖。
圖12A是表示在將本發(fā)明第5實施形式用于雙舵船的情況下、排水量型 船舶的船尾形狀(圖12B的G-G剖面)的示意圖。 圖12B是圖12A的側面圖。
圖13A是表示在將本發(fā)明第5實施形式用于具有兩個POD船舶的情況 下、排水量型船舶的船尾形狀(圖13B的H-H剖面)的示意圖。 圖13B是圖13A的側面圖。
圖14A是表示在將本發(fā)明第5實施形式用于具有一對螺旋槳和舵及兩個 POD的船舶的情況下、排水量型船舶的船尾形狀的示意圖。 圖14B是圖14A的側面圖。
圖15A是表示本發(fā)明第6實施形式的楔形部的示意圖，表示設置在船尾 端附近的船底面的例子。
圖15B是表示本發(fā)明第6實施形式的楔形部的示意圖，表示在船尾端后 部突出設置的例子。
圖16A是表示本發(fā)明第6實施形式的楔形部的示意圖，表示船尾端的船
8尾形狀。
圖16B是表示本發(fā)明第6實施形式的楔形部的示意圖，表示船底形狀的 橫剖面圖(圖16C的F-F剖面圖)。
圖16C是表示本發(fā)明第6實施形式的楔形部的示意圖，是表示圖16A 和圖16B的D-D剖面和E-E剖面的剖面圖。
圖17是表示本發(fā)明第7實施形式的排水量型船舶的船尾形狀的船尾側 船底部分的底面圖。
圖18A是表示第7實施形式變形例的船尾側船底部分的底面圖。
圖18B是沿圖18A的船體中心線的縱剖面圖。
圖18C是表示從圖18A和圖18B的船尾側觀察到的排水量型船舶的船 尾形狀的剖面圖(圖18A和圖18B的X-X剖面、Y-Y剖面及Z-Z剖面)。
圖19A是表示本發(fā)明第8實施形式的排水量型船舶的船尾形狀的船尾側 船底部分的底面圖。
圖19B是表示圖19A的船尾形狀的作用的示意圖，是在向上方向的速 度(Wf)的情況下對船體寬度方向的速度分布進行比較的比較圖。
圖20A是表示第8實施形式變形例的船體寬度方向的剖面圖。
圖20B是表示圖20A的船尾形狀的作用的示意圖，是在向上方向的速 度(Wf)的情況下對船體寬度方向的速度分布進行比較的比較圖。
符號說明
l-船體，2-舵，3-螺旋槳，11-船尾側船底，12、 12A C-框架線，12a-框架線(內(nèi)側宵隆線')，12b-框架線(外側線)，12c-曲面部,12d-下降部, 13-折角部(凸部),14、 14'、 14A、 14B、 14L、 14R-折角線(凸部線)，20-圓角部(凸部)，21、 22-突起部，30-POD(螺旋槳)，40-尾鰭，50、 60、 70-楔形部，S-始點，E-終點。
具體實施形式
下面，基于附圖，說明本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀的一實施形式。 [第1實施形式〗
首先，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀基于圖1~圖3，說明第1實 施形式。
圖2是作為在弗勞德數(shù)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行的排水量型船舶
9的船尾形狀，示出船尾側船底部分的側面圖。排水量型船舶是船體下部部分 位于水中受到浮力，并且，船體的一部分在水中航行的船舶。圖示的排水量
型船舶是單軸船，在船體1的船尾側船底11上，在船體中心線(軸線)CL 上分別設有1個螺旋槳2及舵3。
圖1是表示從船尾側觀察左右對稱的船體1,僅僅表示船體中心線CL 左側一半的船尾形狀圖，圖2中A-A剖面、B-B剖面及C-C剖面重疊在同 一圖面上表示。另外，圖3是表示船體1的船尾側船底11的底面圖。
圖示的船尾形狀，在形成船尾剖面形狀的框架線12上設有成為凸部的 折角點(角部)13。并且，通過將該折角點13連接在一起，在船尾側船底 11的兩側面，從位于螺旋槳2前方位置的始點S到位于螺旋槳2后方位置的 終點E,形成沿船體前后方向連續(xù)的折角線(凸部線)14。
框架線12中的、所述折角線14的船體寬度方向內(nèi)側、即比折角線14 更靠近船體中心線CL側的部分的框架線(下面稱作"內(nèi)側t隆線，，)12a如 圖1所示，形成具有朝上凸的曲率的官隆形狀。另一方面，折角線14的成 為船體寬度方向外側的框架線(下面稱作"外側線")12b,具有朝下凸的曲 率并與船側部連接。因此，框架線12以折角線14為界，通過具有朝下側凸 的曲率的外側線12b變化為具有朝上凸的曲率的內(nèi)側彎隆線12a，形成在折 角線14的內(nèi)側變?yōu)槌贤沟那娴拇┞⌒螤睢Q言之，框架線12從船側部 朝向船體l外方形成凸曲面的外側線12b以折角線14為界，變化為向船體1 內(nèi)側形成凸曲面的內(nèi)側穹隆線12a。
形成所述官隆形狀的船體長度Ld (參照圖3)設定為以船體1的全長L 為基準的10%以上(Ld^0.1L)，或以螺旋槳2的直徑D為基準的一倍以上 (Ld^D)。即，官隆形狀優(yōu)選的是盡可能地形成為從船體1的前方開始，并 且，從螺旋槳2的位置到后方連續(xù)的形式。
這種情況下的船體長度Ld從船體1的平面看，位于在船體中心線CL 上形成t隆形狀的船體長度方向的范圍。即，這種情況下的船體長度Ld從 船體1的平面看，是沿著船體中心線CL所測量的、從折角線14的始點S 到終點E的長度。另外，更好的是，船體長度Ld是以船體1全長L為基準 的20%以上(Ld^0.2L)，但是，船體1最大橫剖面位置變?yōu)橐?guī)定船體長度 Ld的上限時的前方位置。
另外，折角線14的始點S設定在船體1寬度方向的自螺旋槳2半徑位
10置的外側。即，從船體中心線CL到始點S的船體寬度方向距離Wd設定成 大于螺旋槳2的半徑(D/2)的值(Wd〉D/2)。
這里，所述折角點13是對船尾側船底11的板材進行沖壓成型的、或通 過板材接合等形成的凸部，為了增加后述的水流動的導引作用，優(yōu)選的是可 能構成銳利的(有棱角)邊緣形狀。可是，在實際制造和成形加工中，根據(jù) 加工方法或板厚等各種條件，折角點13的前端也可以有R形狀或焊接線。 因此，在本發(fā)明中，也包含了前端形狀殘留有R形狀或焊接線的折角點13。
下面，針對所述排水量型船舶的船尾形狀，說明其作用效果。
如上所述，如果形成折角線14且將內(nèi)側框架線12a作為官隆形狀的船 尾形狀，則航行時的水流如圖3中箭頭F所示，將折角點13附近的水流動 向船體中心線CL的方向導引。因此，將位于左右一對折角線14內(nèi)側的水流 動更有效地從螺旋槳2的位置引入上方的船尾部。這時，折角線14的始點S 一側變寬，再者，通過盡可能將始點S配置在船體1的前方，可有效地進行 水流動的導引和引入。
另外，圖中所示的箭頭P表示沒有折角線14時的水流，構成與船體 中心線CL大致平^"的水流動。
這樣，將位于折角線14內(nèi)側的水流動更有效地從螺旋槳2的位置引入 上方的船尾部時，由于從螺旋槳2的位置到上方的船尾部，水流動被加速， 所以，可減少船體阻力。此外，由于流入螺旋槳2的水流動被均勻化，所以 抑制了螺旋槳的氣穴現(xiàn)象，降低了船體的振動。另外，為了防止螺旋槳的氣 穴現(xiàn)象，對于終點E的位置，必須至少位于螺旋槳2位置的更靠近船尾一側。
再者，由于所述船尾形狀沒有以往技術中說明的船尾通道鰭板那樣的從 船體l突出的大的突起物，所以，不會產(chǎn)生突起物引發(fā)的阻力。因此，在降 低船體阻力或船體振動的效果得以提高的情況下，通過增加折角線14的寬 度，可滿足要求，不會象船尾通道鰭板那樣既不能提高降低船體阻力的效果 又增大了阻力。
即，根據(jù)本發(fā)明的船尾形狀，通過將形成折角點13的位置沿著船體1 寬度方向進行調整，改變成為官隆形狀的部分的寬度，可調整流場的改善效 果，不會隨著突起物引起產(chǎn)生阻力及變動，得到與改變船尾通道鰭板大小同 樣的流場改善效果。
然而，在所述實施形式中，折角線14的終點E雖然位于螺旋槳2的后方，但是，為了進一步降低船體阻力，優(yōu)選的是，將折角線14在船尾側船
底11到最后端的船尾端連續(xù)延長。即，折角線14的終點E優(yōu)選的是位于船尾端。
此外，在所述實施形式中，雖然說明了所示的適于排水量型船舶的單軸
船的例子，但是，本發(fā)明并不限于此，也可以如圖4所示，用于左右一對地 設置螺旋槳2的雙軸船。
此外，在所述實施形式中，雖然作為折角線14的位于船體寬度方向外 側的外側線12b具有從船側部向下側凸的曲率，但是如圖l所示，該外側線 12b也可以具有向下凸的曲率，并且，形成為大致朝向垂直的船側外板光滑 連接的曲面。這樣，如果將外側線12b的船體寬度方向外側構成朝向船側外 板光滑連接的曲面，則不會形成航行時因為遇到從船側部流入船底部的水流 動(參照圖1的箭頭Fs)而發(fā)生渦流的角部，可有效地降低航行時的阻力。
此外，在圖5所示的第1變形例的框架線12A中，折角線14的位于船
域，而在折角點13附近設有曲面部12c。采用帶有這種曲面部12c的框架線 12A時，可很容易形成更具棱角的明確的形狀的折角點13。即，通過將折角 點13兩側做成向上凸的曲面，可很容易形成水流動導引作用得以提高的有 效的銳利的銳角形狀的折角點13。 [第2實施形式]
接著，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀的第2實施形式，基于圖6A、 圖6B、圖7A及圖7B進行說明。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相
同的符號，其詳細說明省略。
在該實施形式中，在船尾剖面形狀上設置的凸部例如如圖6A所示，是 形成在框架線12B途中的圓角部20。因此，本實施形式的凸部線是連接圓 角部20而在船體前后方向上連續(xù)形成的框架線。
所述圓角部20的前端做成圓弧形狀，是根據(jù)制造要件確定的最小角部R 形狀。具體說明該圓角部20，例如如圖6B所示，框架線12B的曲率變化是 從成為船體寬度方向的船側部一側的框架線外側急劇增大與向成為船體寬 度方向的船體中心側的框架線內(nèi)側急劇減少的轉換點的位置。即，圓角部20 在框架線12B的途中，是將具有朝下側凸的曲率的外側線12b與具有朝上凸 的曲率的內(nèi)側官隆線12a連接的連接點，并且曲率變?yōu)樽畲蟮淖畲笄饰恢谩?br> 12另外，圓角部20還可以作為后安裝于船體1的另外部件。
在這種情況下，形成框架線的圓角部20在設計(CAD)方面的形狀定 義變得容易，所以，希望成為曲率一定的圓弧。再者，如果圓角部20的圓 弧半徑沿著框架線全長為一定，則在設計方面的形狀定義會更容易。
另外，這里的曲率正負(大小)是將朝向船體l的外側的凸面作為正(大)， 將其凹面為負(小)。
通過采用這樣的圓角部20，根據(jù)工作或建造方面的情況，即使在船體形 狀上因折角點13使凸部形成有困難的情況下，也能實現(xiàn)與所述第1實施形 式同樣的作用效果。即，相對船體1的船尾側船底11，很容易形成曲率半徑 小的圓角部20并設置凸部。
此外，為了增加水流動的導引作用，圓弧形狀的圓角部20優(yōu)選的是增 大框架線12B的曲率(減小曲率半徑)，接近銳角的銳利的角形狀。因此， 希望將圓角部20的曲率半徑盡可能地設定為500mm以下的小值。
然而，所述圓角部20雖然做成圓弧形狀，但也可采用例如如圖7A、圖 7B所示的變形例。
在圖7A所示的第1變形例中，設有從作為圓弧形狀的圓角部20朝船體 外側突出的三角形剖面形狀的突起部21。此外，在圖7B所示的第2變形例 中，設有從作為圓弧形狀的圓角部20朝船體外側突出的平板形狀的突起部 22。
這樣的突起部21、 22是安裝在船體1的船尾側船底11上的另外部件， 容易在所述折角點13附近形成銳利形狀的凸部，能提高對水流動的導引作用。
接著，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀，基于圖3及圖8,說明第3 實施形式。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳細i兌明省略。
在該實施形式中，例如如圖3所示，折角線(凸部線)14以朝向船體1 后方逐漸接近船體中心線CL側使船體后方(船尾一側)變窄的方式，或以 與船體中心線CL平行的方式形成。
關于折角線14，從對水流動有效地控制的導引作用的觀點及降低船體阻 力的觀點出發(fā)，希望與船體附近的水流動沒有大的交叉。船體后半部分的水
13流動由于與船體中心線CL平行，所以，具有隨著向后方而向寬度方向變窄 的方向角度，因此，設有與折角線14同樣的傾斜。
可是，例如如圖8所示的折角線14'那樣，在與水流P的傾斜角e過 急而增大的情況下，折角點13的水流動與折角線14'交叉的流動。因此， 不但不能充分發(fā)揮將水流動導引到船體中央部的作用，而且也會在折角點13 處產(chǎn)生渦流，增加船體阻力。
因此，如果能通過CFD計算、模型試驗等而掌握船體附近的流線，則 就能決定與該流線符合的折角線14的形狀。在這種情況下，為了得到良好 的導引作用，優(yōu)選的是，確定為與流線的角度為5度以上的折角線14的形 狀。
其結果是，折角線14在螺旋槳2附近可更有效地導引水流動，并且， 也能降低由于折角線14產(chǎn)生的渦流引起的阻力。 [第4實施形式]
接著，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀基于圖9~圖11,說明第4實 施形式。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳細說明省略。
在該實施形式中，相對所述官隆形狀，設有在船底突起物的安裝位置前 方下降的部分(下面，稱作"下降部，，)。該下降部12d在使遇到船底突起物 的水流動減速，并且，也能降低船底突起物的從船體的露出。這種情況下的 船底突起物，除了舵3之外，還有POD30或尾鰭40等。
圖9所示的下降部12d適用于船體中央部設置船底突起物的情況，從船 底突起物的前方到船底突起物的位置的船底形狀做成從折角點13在內(nèi)側的 一端朝向上方上升的官隆狀，再者，也是從最高點向船體中心線CL下降的 船尾形狀。
通過采用這樣船尾形狀，由于從螺旋槳2的附近到后方的船尾船底部的 水流動加速，所以，對遇到舵3等的船底突起物的水流動也被加速。因此， 由于舵3等船底突起物會遇到比通?？焖俚乃鲃樱瑫黾哟淄黄鹞锏淖枇?。
因此，例如如圖IOA所示的通常的單軸單舵船那樣，在船體中央設置有 舵3的情況下，從舵3前方到舵的位置，采用如圖9那樣的在船體中心線 CL設有朝下下降的下降部12d的船體形狀。其結果是，通過下降部12d的
14存在，可對遇到舵3的水流動減速，再者，也能減少舵3的從船體1的露出 部分，因此可減少^^行時舵3的阻力。
此外，所述下降部12d例如如圖10B所示的POD30等那樣，即使是從 船體1下垂地支承的形式的螺旋槳設置在船體中央部的情況下，也能得到同
樣效果。
再者，所述的下降部12d即使在例如圖11所示的具有尾鰭40的情況下， 也能得到同樣的作用效果。 [第5實施形式]
接著，對本發(fā)明的排水量型船舶的船尾形狀，基于圖12A 圖14B,說 明第5實施形式。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳 細i兌明省略。
在圖12A、圖12B所示的實施形式中，示出了在折角線14正下方各設 置1個共有2個舵3的例子。即，在設置兩個舵3的船舶中，優(yōu)選的是采用 形成2根折角線14，在各折角線14的正下方各設置1個舵3的結構。此外， 在設置有2個以上的多個舵3的船舶中，優(yōu)選的是釆用形成與舵3相同數(shù)目 的折角線14,在各個折角線14的正下方分別設置1個舵3的結構。
采用這樣的結構，與所述第4實施形式同樣地，能減少舵3從船體1露 出的部分的比例，因此可減少^^行時舵3的阻力。
在圖13A、圖13B所示的實施形式中，示出了在設置POD30、方位助 推器這樣的螺旋槳和折角線14的情況下，在折角線14的正下方各設置1個 推進器的結構例子。即，在設有POD30和折角線14的船舶中，優(yōu)選的是采 用在折角線14的正下方設置POD30的結構。此外，在設置有2個以上的多 個POD30等螺旋槳的船舶中，優(yōu)選的是采用形成與螺旋槳相同數(shù)目的折角 線14，在每個折角線14的正下方各設置1個POD30的結構。
采用這樣的結構，與所述第4實施形式同樣地，能減少POD30等的螺 旋槳從船體1露出的部分的比例，因此可減少航行時產(chǎn)生的螺旋槳的阻力。
圖14A、圖14B所示的實施形式，是將所述圖10A的結構及圖13A、 圖13B的結構組合在一起的結構。即，采用從設置在船體中央的舵3前方到 舵位置具有下降部12d的船體形狀，并且，與每個折角線14的正下方設置1 個POD30的結構相結合。
采用這樣的結構，由于有下降部12d的存在，可對遇到舵3的水流動減
15速，再者，能減少舵3、 POD30從船體1露出的部分的比例。因此，可減少
航行時產(chǎn)生的舵、螺旋槳的阻力。
接著，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀基于圖15A 圖16C,說明第 6實施形式。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳細說 明省略。
在該實施形式中，除了所述實施形式的船尾形狀外，在船體的船尾端設 有楔形部。該楔形部例如如圖15A、圖15B所示，相對船尾端附近的船底面 或船尾端后部，設有局部的后方下降的傾斜面。其中，圖15A所示的楔形部 50，構成將船尾端附近的船底面局部朝向后方降低的傾斜面，圖15B所示的 楔形部60，采用安裝有在船尾端的后部突出、底面具有向后方降低的傾斜面 的附加物(另外部件)的結構。
所述楔形部50、 60作為降低船體阻力的技術是公知的。鑒于此，將在 所述實施形式的船尾形狀的組合楔形部50、 60時，利用具有穿隆形狀的船 尾形狀，可得到使從螺旋槳2向后方的船尾端部的水流動加速的效果，通過 這樣地增大流速，可使設置在船尾端的楔形部50、 60的阻力降低效果更加 顯著。
此外，圖16C所示的楔形部70,其折角線14延續(xù)到船尾端，在形成官 隆狀的凹曲面的船體剖面形狀延續(xù)到船尾端的船體1中，采用在船尾端附近 的折角點13、 13之間的船底面上設置朝后方下降傾斜而作為楔形的形狀。 這種情況的楔形部70通過在寬度方向調整朝后方下降的量，如圖16A所示， 在船尾端，構成與折角點13、 13之間的船底面高度相等的水平直線。
即使采用了所述構成，也能使楔形部70的阻力降低效果更加顯著。再 者，由于在船尾端解除了楔形部70與其外側的不連續(xù)，因此，可防止從楔 形部70與船體1的不連續(xù)部產(chǎn)生的興波和落波引起的阻力增加，由此，可 進一步增大楔形部70引起的阻力降低效果。
接著，對本發(fā)明排水量型船舶的船尾形狀基于圖19A和圖19B,說明第 8實施形式。另外，與所述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳細說 明省略。
在該實施形式中，折角線14L、 14R的船體寬度方向位置設定成使螺旋 槳旋轉方向的下游側比上游側更靠近船體中心線。即，在如圖19A所示的底 面圖中，如果從船體后方觀察螺旋槳2的旋轉方向為向右旋轉，則作為螺旋 槳旋轉方向下游側的右舷側折角線14R位于比作為螺旋槳旋轉方向上游側的左舷側的折角線14L更接近船體中心線的位置。
另外，圖示的折角線14L、 14R雖然為直線，但并不限于此。
在具有右旋的螺旋槳2的一般的排水型船舶中，在將折角線位置設置在 從船體中心線CL左右對稱的情況下，流入螺旋槳的流速向上的方向成分 Wf如圖19B所示的速度線F1那樣，為左右對稱。
與此相對，如所述的折角線14L、 14R那樣，通過將接近船體中心線CL 的螺旋槳旋轉方向下游側(右舷側)的寬度WR設定為比螺旋槳旋轉方向上 游側(左舷側)的寬度WL窄小(WR<WL )，流入螺旋槳2的水流動的內(nèi)巻 傾向在左舷側變強，在右舷側變?nèi)酰蔀橄蛏系膬A向。即，變成圖19B所示 的速度線F2的形式，作為整體變成與螺旋槳的旋轉方向相反的旋轉流，能 提高螺旋槳的效率。
接著，基于圖20A和圖20B，說明所述實施形式的變形例。另外，與所 述實施形式同樣的部分標有相同的符號，其詳細說明省略。
在該變形例中，將形成f隆形狀的框架線12a做成在其下部流路剖面面 積上，螺旋槳旋轉方向的上游側從船體中心線CL開始比下游側變大的穹隆 形狀。即，形成在船尾側船底11的通道剖面形狀構成為螺旋槳旋轉方向的 上游側從船體中心線CL開始大幅度地凹進去而成的彎隆形狀。
圖20A是從船體后方觀察船體1的橫剖面圖，紙面右側為右舷，螺旋槳 2向右旋轉。在這樣的船體1的船尾側船底11上，形成使左舷側船底從中心 線CL開始大幅度地凹進去的t隆形狀的通道。
這樣，與所述實施形式同樣，也能構造出與螺旋槳2的旋轉方向相反的 旋轉流動，可提高螺旋槳的效率。
即，在將穹隆形狀設置在自船體中心線CL左右對稱的情況下，流入螺 旋槳的流速向上方的方向成分Wf如圖20B所示速度線F3那樣，為左右對 稱。
對此，通過采用使左舷側船底從船體中心線CL開始大幅度地凹進去的 宮隆形狀，使流入螺旋槳2的水流動的內(nèi)巻傾向在左舷側變強，在右舷側變 弱而成為向上的傾向。即，如圖20B所示速度線F4那樣，作為整體變成與 螺旋槳旋轉方向相反的旋轉流，提高了螺旋槳的效率。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的排水量型船舶的船尾形狀，通過使從螺旋槳2 的位置向船尾船底部的水流動加速，可降低船體阻力，進一步，通過使流入
19螺旋槳2的水流動均勻化，抑制了螺旋槳的氣穴現(xiàn)象，降低了船體的振動。 此外，如果在船底突起物的前方，在船體1從周圍的穹隆形狀下降的部
分上或折角線13的正下方設置有舵3、 POD30等的船底突起物，則可以降 低船底突起物的從船體的露出量，減少了船底突起物S1起的航行時的阻力增加。
此外，本發(fā)明的船尾形狀，可對船尾船底部的水流動加速并降低船底阻 力，所以，通過設置在船尾端的楔形部50等可提高其阻力降低的效果。
此外，本發(fā)明的船尾形狀，在有效地控制船體后半部的水流動，并且， 可將船體后半部的水流動導引到船體中央部，提高了向螺旋槳2上部的流入速度。
此外，由于將向船尾后端的水流動減速，增加船體后端的壓力，所以， 可降低船體1的阻力。
此外，由于可減少遇到螺旋槳2的前緣的水流動的左右相對速度差，所 以，可維持或提高排水量型船舶的航行性能。
另外，本發(fā)明并不限定于所述實施形式，可采用例如所述各實施形式的 適當組合的結構等，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可做出適當變更。
權利要求
1.一種排水量型船舶的船尾形狀，該排水量型船舶在弗勞德數(shù)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行，該排水量型船舶的船尾形狀特征在于，包括將設置在船尾的船體剖面形狀上的凸部連接并且從螺旋槳前方的始點到螺旋槳后方的終點沿著船體前后方向連續(xù)形成的凸部線，所述凸部線的位于船體寬度方向內(nèi)側的框架線形成為具有朝上凸的曲率的穹隆形狀，將形成所述穹隆形狀的船體長度設定為全長的10％以上或螺旋槳直徑的一倍以上，并且，將所述始點的船體寬度方向位置設定為位于螺旋槳半徑的外側。
2. 根據(jù)權利要求1所述的排水量型船舶的船尾形狀，其特征在于，所 述凸部線延續(xù)到船尾端。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的排水量型船舶的船尾形狀，其特征在于， 所述凸部線的位于船體寬度方向外側的框架線具有向下凸的曲率，并且形成 為以朝向船側外板光滑連接的曲面。
4. 根據(jù)權利要求3所述的排水量型船舶的船尾形狀，其特征在于，所 述凸部線的位于船體寬度方向外側的框架線在所述凸部的附近設置有部分 地形成具有朝上凸的曲率的曲面的區(qū)域。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀，其 特征在于，所述凸部是由框架線形成的圓角部，該圓角部是框架線途中的最 大曲率位置，該位置是框架線曲率變化從框架線外側急劇增大與向框架線內(nèi) 側急劇減少的轉換點。
6. 根據(jù)權利要求5所述的排水量型船舶的船尾形狀，其特征在于，還 包括從所述圓角部向船體外部突出的突起部。
7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀，其 特征在于，所述凸部線以朝向船體后方逐漸接近船體中心線的方式或以與所 述船體中心線平行的方式形成。
8. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀，其 特征在于，所述凸部線以從所述始點開始朝向螺旋槳位置而慢慢向船體后方 接近船體中心線并且從所述螺旋槳位置向所述終點而離開船體中心線的方式形成。
9. 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀，其 特征在于，所述宵隆形狀在螺旋槳的后方增加朝上凸的曲率。
10. 根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀，其 特征在于，關于所述凸部線在船體寬度方向的位置，螺旋槳旋轉方向的下游 側比上游側更靠近船體中心線。
11. 根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀， 其特征在于，所述官隆形狀，其下部流^^'j面面積形成為，從船體中心線開 始，使螺旋漿旋轉方向的上游側大于下游側。
12. 根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀， 其特征在于，在所述宮隆形狀上設有在船底突起物的安裝位置的前方下降的 部分。
13. 根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀， 其特征在于，在所述凸部線的正下方設有舵。
14. 才艮據(jù)權利要求1至13中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀， 其特征在于，在所述凸部線的正下方設有推進器。
15. 根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的排水量型船舶的船尾形狀， 其特征在于，在船尾端設有楔形部。
全文摘要
一種排水量型船舶的船尾形狀，該排水量型船舶在弗勞德數(shù)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行，可降低船體阻力并抑制螺旋槳的氣穴現(xiàn)象。在弗勞德數(shù)小于最后峰值的速度區(qū)域中航行的排水量型船舶的船尾形狀具有的折角線(14)，該折角線將設置在船尾的船體剖面形狀上的折角點(13)連接并且從螺旋槳前方的始點到螺旋槳后方的終點沿著船體前后方向連續(xù)形成，位于折角線(14)的船體寬度方向內(nèi)側的框架線(12a)形成為具有朝上凸的曲率的穹隆形狀，將形成該穹隆形狀的船體長度設定為全長的10％以上或螺旋槳直徑的一倍以上，并且，將始點的船體寬度方向位置設定為位于螺旋槳半徑位置的外側。
文檔編號B63B1/08GK101541630SQ200880000530
公開日2009年9月23日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權日2007年2月13日
發(fā)明者上田直樹, 坂本利伸, 山本研一, 西垣亮, 高島憐子 申請人:三菱重工業(yè)株式會社