2007 Fiscal Year Annual Research Report
縦揺れに同調周期を持たない大型高速SWATHの研究
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19206093
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉田 基樹 Kyushu University, 大学院・経済学研究院, 教授 (20404080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)
柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00161026)
岩下 英嗣 広島大学, 工学系研究科, 教授 (60223393)
佐野 偉光 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90238220)
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| Keywords | 船舶工学 / 高速船 / 波浪中運動性能 / 縦揺れ / 同調周期 / 双胴船 / 耐航性 / 経済性 |
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| Research Abstract |
Sea State7(有義波高6〜9m)の海洋において耐航性つまり波浪中船体運動性能および高速航行性能が良好な速力40kts、Payload5,000t以上の大洋航行大型高速船基本コンセプトの確立、就中それを実現するための「縦揺れに同調周期を持たない大型高速SWATH(RMFS)」船型の優位性検証を研究目的とし、本年度研究計画通り理論計算と実験による耐航性の各種船型比較を行った。なお、RMFS船型は縦揺れ復原力を持たない船であるので、航行安定性のため小型水中翼制御方式の開発が特に重要課題となる。
まず、実験ではMono-hull、RMFS及び通常が時SWATH各船型の模型を設計、製作し、それらを用い正面向波規則波の条件での水槽運動実験を実施した。その結果並びに文献から引用したtrimaran船型データを合せて各種船型運動性能比較を行い、予測通りのRMFS船型優位性を示した。但し、RMFSはMono-hull或いはTrimaranに対してはHeaving及びPitching運動性能とも大きな優位性を持つが、通常型SWATH双胴船と比べるとHeavingでの優位性は大きかったがPitchingにおいては予測程優位ではないことが分った。この点に関しては次年度当初計画通り、小型水中翼の最適制御によりPitching運動優位性を見出す予定である。また、実験では同時に付加質量、減衰力係数(Radiation流体力)及び波強制力(Diffraction流体力)を詳細に測定し、特に小型水中翼有、無の場合の流体力差を明らかにした上、胴体、翼間干渉解明の基礎データを得た。
次に、理論計算ではまず基礎固めのため従来Strip法を用いた理論値と実験値との比較を行い、ほぼ説明できることが分った。3D-Rankine Panel法ではMono-hullへの適用を行いStrip法よりもより精密に実験値を説明できることの他、従来高速船理論推定の課題であったDynamic trim and sinkage問題へ対処し、又Transom stern問題も解決する境界条件を提案した。2D+T細長船法では高速船に適用する前の基礎として、船体近傍のSlamming或いはRMFS StrutによるSplash等強非線形問題を取扱うためのHybrid法を検討した。
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