排水量型超高速コンテナ船の横揺れ・操縦性能向上システムの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555243
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 平山 次清 横浜国立大学, 工学部, 教授 (00018061)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上野 誠也 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (60203460) ; 馬 寧 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30251755)
• Keywords: 超高速船 / 横揺れ / 制御 / 操縦性 / フィン

Research Abstract

近年50ノットといった大型の超高速コンテナ船の検討がなされているが最近の検討結果では横復原性能上の問題からその高速性能が十分生かされない場合も予想され、平水中および波浪中の横揺れ性能の向上が非常に重要である。また操舵に基づく横傾斜も無視出来ない為この問題は操縦性能と関連づけて扱う必要が有る。本年度は研究の最終年度であり取りまとめに配慮した研究を実施したが主として前年度と異なった更に新しい横揺れ軽減システムを開発した。これは船底下方に伸ばした垂直フィンの水深制約を考慮して、船体上方に伸ばした垂直フィン(エアーフィン)および慣性モーメント制御による横揺れ軽減システムである。慣性モーメント制御ではエアーフィン用のマストの中に上下制御可能な重り(排水量の5%程度)を組み込み、重心からの高さを変化させる事により慣性モーメントを変化させた。この場合は重心の上下変化も若干あるがパラメトリック励振に注意すれば問題ない。これらシステムの主要目の決定に当たっては既に開発した操縦運動をも組み込んだ横揺れの数値シュミレーションプログラムを活用すると共に本学の長水槽を使用して横波状態、方向スペクトル波中追い波状態での実験を実施した。モデルは排水量型超高速船の2.5mモデルを使用し、横傾斜トルクを相殺する為に二重反転プロペラを使用した。以上の実験、数値シュミレーションにより新しい横揺れ軽減システムが有効である事が実証された。