2009 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)
岩下 英嗣 広島大学, 工学系研究科, 教授 (60223393)
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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 / 対航性 / 経済性 |
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| Research Abstract |
Sea State 7(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、Payload 5,000t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及び実験特に線形、非線形制御実験による耐航性検討を行った。RFS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からである。
実験では、まずRFS模型の直径約30mmである左右lower hull先後端部に設置する小型水中翼の開発のため機械、電気、制御システムに関する製作検討及び設計を行った。その完成後小型水中翼による運動制御の可能性を検証するため模型水槽実験を行ない、同時に従来から続けている外部制御機構(弱spring及びdamper)によるRFS運動制御に関する補足、追加実験も行った。一方で実験に対応する理論計算を2次元strip法及び運動計算により行った。それらの結果、結局、対航性つまり正面向波規則波中運動性能に関し、RFS船型の運動応答振幅は、他の船型つまりMono-hull船型或いはTrimaran船型に比べ、Heave運動では約1/30、Pitch運動では約1/10にまで減じられること、本来動揺の少ない通常型SWATH船型と比べても極めて運動応答振幅が減じられることが分った。
理論計算では、2次元strip法がほぼ完成したので、それを用いて種々運動予測或いは対航性検討を行うと共に、3次元Rankine panel法計算の船型座標に関する事前検討を行った。更に、RFS運動制御に関する理論検討を進め、計算codeの開発を行い、運動制御実験の予測を制御安定性判別と共に行った。
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