浅水域および狭水路中の船の操縦運動に関する実用的推定法の開発に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61850083
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 貴島 勝郎 九大, 工学部, 助教授 (90038042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高品 純志 三井造船(株), 昭島研究所・操縦研究室, 研究員 ; 平野 雅祥 三井造船(株), 昭島研究所・推進操縦研究室, 室長 ; 原 潔 神戸商船大学, 商船学部, 教授 (20031445) ; 本田 啓之輔 神戸商船大学, 商船学部, 教授 (00031427) ; 仲渡 道夫 広島大学, 工学部, 教授 (20034324)
• Keywords: 操縦性能推定法 / 操縦性への浅水影響 / シミュレーション計算法 / 操縦運動数学モデル / 流力モデル

Research Abstract

現在各国において航行の安全性確保の為に船の操縦性能を初期設計時に正確に推定する為の方法や操縦性能基準設定の問題が研究されている。本研究はこの様な問題を背景に、特に操縦性能が重視される港湾内・狭水路のような一般に水深の浅い時の操縦性能の実用的推定法の開発を行った。基本的な考え方としては従来から研究代表者が開発した深水域の数字モデルを基本として、1.出来るだけ深水域のデータを用いて浅水域の問題へ拡張する,2.簡便なモデルとする,ことの2点を主軸とした。まず数学モデルの構成に必要な船体に働く流体力は拘束模型試験により水深を種々変えて計測し、この流体力に及ぼす水深の影響を検討した。また無線操縦の自由航走模型試験により浅水時の運動を調べた結果とシミューレーション計算結果との比較検討により浅水域での操縦性能推定の為の数学モデルを開発した。以上を基に総合的な検討によって次のような新しい知見が得られた。深水域で開発された数学モデルの中で、プロペラ推力の項,船体に作用する流力微係数,舵力の表現におけるプロペラ位置での有効伴流係数【W_P】,舵位置での有効伴流係数【W_R】および操舵による船体横力の付加率【A_H】の各係数に浅水影響を考慮することで浅水域の運動を推定することが出来る。このモデルを用いたシミュレーション計算結果は旋回航跡ばかりでなく偏角や船速低下率そして舵直圧力まで実験値と非常によく一致している。更にこの方法を他の船型に適用した結果でも精度よく推定出来ることから、本研究で求めた数学モデルによって深水域のデータがあればこれを浅水域へ拡張しあるいは係数値を修正することによって容易に浅水時の運動を推定することが出来るものと考えられる。今後はこのモデルを種々の船型へあるいは風や潮流等の外力が作用する場合の性能推定の適用に対して更に検討する必要がある。

Research Products

• [Publications] Katsuro Kijima: RINA International Conference on Ship Manoeuvrability Prediction and Achievement.
• [Publications] 貴島勝郎,松本憲洋,二村正,田中進: 西部造船会会報. 73号. 55-66 (1987)
• [Publications] 貴島勝郎,孝岡祐吉: 西部造船会会報. 73号. 45-54 (1987)
• [Publications] Masayoshi Hirano;Junshi Takashina;Shuko Moriya: RINA International Conference on Ship Manoeuvrability Prediction and Achievement.