| 研究概要 |
滑走艇は船体重量の大部分を揚力によって支えられて航走するため,航走状態によってはポーポイジング呼ばれる特有の不安定現象を起こすことが知られている.これは定常航走中の滑走艇が突然ピッチとヒーブの連成運動を起こすものであり,場合によっては転覆に至ることがあり極めて危険な現象である.したがって,どのような条件下でポーポイジングが発生するかを把握することが重要であるが,これまでは系統的模型実験結果に基づく経験則的推定法が主流となっていた.本研究では報告者が開発した,滑走艇周りのポテンシャル流れの数値シミュレーション法に基づいて,ポーポイジング発生条件推定する手法を提案することを目的とした.3種類のデッドライズアングルを持つ柱状滑走艇に対して,船尾喫水とトリム角を系統的に変化させ,ポテンシャル流れの数値解析から得られる揚力係数特性と経験則に基づくポーポイジング発生限界トリム角の関係について調査し,その結果,1.喫水が深くチャインウェット状態で航走する場合,ポテンシャル流れの数値解析から得られる揚力係数のトリム角に対する変化率の等値線上に,ポーポイジング発生限界ラインが乗る.すなわち,揚力変化率がある閾値を下回ることでポーポイジングが発生すると理解できる.2.ポーポイジング発生限界ライン上の揚力係数変化率の値はデッドライズアングルにほぼ反比例して小さくなる.3.チャインドライ状態になると,チャインウェットの時とは異なり,安定滑走するために必要な揚力変化率は喫水の減少に伴って大きくなる.という結論を得た.これにより,シミュレーションを基礎とする滑走艇のポーポイジング発生条件の推定が可能であることを示したと考えられる.
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