專利名稱：雙艉鰭船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在設(shè)于船尾的船底上的左右一對(duì)艉鰭上支承螺旋槳軸的雙艉鰭 船。
背景技術(shù)：
以往，已知將左右一對(duì)螺旋槳軸由與船體一體的艉鰭支承，在左右的艉鰭之間 形成隧道狀船底凹部的雙艉鰭船(例如參照專利文獻(xiàn)1)。另一方面，作為裝備在船上來(lái)提高船的推進(jìn)性能的推行性能提高裝置(使用相 同馬力提高船速的裝置)，提出有反作用鰭板(例如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平8-133172號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平5-185986號(hào)公報(bào)另外，在雙艉鰭船(特別是從船尾側(cè)觀察左右一對(duì)螺旋槳時(shí)為內(nèi)旋的雙艉鰭船) 中，螺旋槳軸的中心軸線不在船體中央線上，通過(guò)改善船尾形狀和螺旋槳的形狀能夠增 強(qiáng)與螺旋槳旋轉(zhuǎn)相反方向的旋轉(zhuǎn)流分量，能夠得到與反作用鰭板相同的效果。因此，以往在使船的推進(jìn)性能提高的相反方面，在水中構(gòu)成阻抗的反作用鰭板 不能適用于雙艉鰭船。但是，為了進(jìn)一步節(jié)能航運(yùn)，期望航行時(shí)的推進(jìn)性能的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)性能(推 進(jìn)效率)的進(jìn)一步提高的雙艉鰭船。本發(fā)明為了解決上述課題，采用下述的手段。本發(fā)明的雙艉鰭船的第一方式，在船尾的船底設(shè)有左右一對(duì)艉鰭，其中，在經(jīng) 由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流動(dòng)具有與所述螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相 同方向的分量的范圍內(nèi)設(shè)置有從固接在設(shè)于所述艉鰭的后端部的艉柱上的凸起或者從設(shè) 于該凸起上的鰭板轂以放射狀延伸的、由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板。本發(fā)明的雙艉鰭船的第二方式，在船尾的船底設(shè)有左右一對(duì)艉鰭，其中，在經(jīng) 由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流向角為-10度以上的范圍內(nèi)設(shè)置有 從固接在設(shè)于所述艉鰭的后端部的艉柱上的凸起或者從設(shè)于該凸起上的鰭板轂以放射狀 延伸的、由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板。在上述雙艉鰭船中，更適合、所述反作用鰭板設(shè)置在將經(jīng)由螺旋槳軸安裝在所 述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流速除以船速的值為0.7以下的范圍內(nèi)。本發(fā)明的雙艉鰭船的第三方式，在船尾的船底設(shè)有左右一對(duì)艉鰭，其中，在經(jīng) 由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流速除以船速的值為0.7以下的范圍內(nèi) 設(shè)置有從固接在設(shè)于所述艉鰭的后端部的艉柱上的凸起或者從設(shè)于該凸起上的鰭板轂以 放射狀延伸的、由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板。
本發(fā)明的雙艉鰭船的第四方式，在船尾的船底設(shè)有左右一對(duì)艉鰭，其中，僅在 左右兩舷的艉鰭的外側(cè)設(shè)有鰭板。根據(jù)本發(fā)明的雙艉鰭船，能夠僅在螺旋槳前方的反作用鰭板的效果大的場(chǎng)所設(shè) 置鰭板，從而通過(guò)在該場(chǎng)所有效地制成螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)，其結(jié)果是，能 夠增加伴流收益，能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)的提高。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)的進(jìn)一步提高。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的雙艉鰭船的船尾側(cè)從左舷側(cè)觀察的左側(cè)面 圖。圖2是表示圖1所示的船體沿A-A向視線、B-B向視線以及C_C向視線在船寬 方向上切斷的剖面的圖示。
圖3是表示圖1所示的船體沿D-D向視線在船寬方向上切斷的剖面圖。圖4是表示詳細(xì)解析左右一對(duì)螺旋槳從船尾側(cè)觀察而內(nèi)旋的、某一雙艉鰭船的 左舷側(cè)的艉鰭上經(jīng)由螺旋槳軸安裝的螺旋槳的正前方的流動(dòng)場(chǎng)的結(jié)果的圖示。圖5是表示詳細(xì)分析左右一對(duì)螺旋槳從船尾側(cè)觀察而內(nèi)旋的、某一雙艉鰭船的 右舷側(cè)的艉鰭上經(jīng)由螺旋槳軸安裝的螺旋槳的正前方的流動(dòng)場(chǎng)的結(jié)果的圖示。圖6是表示航駛本發(fā)明的第一實(shí)施方式的雙艉鰭船所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖7是表示計(jì)算左右一對(duì)螺旋槳從船尾側(cè)觀察而內(nèi)旋的、某一雙艉鰭船的左舷 側(cè)的艉鰭上經(jīng)由螺旋槳軸安裝的螺旋槳的正前方的流動(dòng)的角度(流向角)及平均流速的結(jié) 果的圖示。圖8是用于說(shuō)明圖7所示的“流向角”的定義的圖示。圖9是用于說(shuō)明圖7所示的“流向角”的定義的圖示。圖10是用于說(shuō)明圖7所示的“流向角”的定義的圖示。圖11是與圖3相同的圖示，表示能夠適用于本發(fā)明的雙艉鰭船的反作用鰭板的 一具體例的圖示。圖12是與圖3相同的圖示，表示能夠適用于本發(fā)明的雙艉鰭船的反作用鰭板的 一具體例的圖示。圖13是與圖3相同的圖示，表示能夠適用于本發(fā)明的雙艉鰭船的反作用鰭板的 一具體例的圖示。圖14是與圖3相同的圖示，表示能夠適用于本發(fā)明的雙艉鰭船的反作用鰭板的 一具體例的圖示。圖15是與圖3相同的圖示，表示能夠適用于本發(fā)明的雙艉鰭船的反作用鰭板的 一具體例的圖示。附圖標(biāo)記說(shuō)明2 船底3 艉鰭4螺旋槳4a螺旋槳軸
5反作用鰭板5a 鰭板6 凸起7 艉柱10雙艉鰭船
具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)圖1 圖9說(shuō)明本發(fā)明的雙艉鰭船的第一實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式的雙艉鰭船10的船尾側(cè)從左舷側(cè)觀察的左側(cè)面圖，圖1的附 圖標(biāo)記1是船體、附圖標(biāo)記2是船底、附圖標(biāo)記3是艉鰭、附圖標(biāo)記4是螺旋槳(螺旋 翼)、附圖標(biāo)記4a是螺旋槳軸、附圖標(biāo)記5是反作用鰭板。另外，為了實(shí)現(xiàn)圖面的簡(jiǎn)略 化，舵在圖1中未表示。圖2是表示圖1所示的船體1沿A-A向視線、B_B向視線及C_C向視線在船寬 方向上切斷的剖面的圖示，與A-A向視剖面、B-B向視剖面及C-C向視剖面對(duì)應(yīng)的各剖 面給予附圖標(biāo)記A、B、C的圖示。如圖2所示，雙艉鰭船10具有從構(gòu)成船體1的船尾 側(cè)的船底2向下方突出設(shè)置的左右一對(duì)艉鰭3。另外，在左右一對(duì)艉鰭3上，在其后端部 安裝有各自獨(dú)立的螺旋槳4 (參照?qǐng)D1)。另外，圖2中的附圖標(biāo)記4a為螺旋槳軸。圖3是表示圖1所示的船體1沿D-D向視線在船寬方向上切斷的剖面圖。如圖 3所示，反作用鰭板5是由從凸起6(或從設(shè)于凸起6上的鰭板轂(未圖示))以放射狀突 出的多張(本實(shí)施方式中左舷側(cè)上3張、右舷側(cè)上3張、合計(jì)6張)的鰭板5a構(gòu)成的， 對(duì)流入位于后方的螺旋槳4的流動(dòng)給予與螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相反方向的旋轉(zhuǎn)流。另外，凸起6固接設(shè)置在設(shè)于各艉鰭3的后端部上的艉柱7上，在其內(nèi)部能夠旋 轉(zhuǎn)地貫通螺旋槳軸4a。圖4是表示詳細(xì)分析左右一對(duì)的螺旋槳4從船尾側(cè)觀察而內(nèi)旋的、(未裝備反作 用鰭板5的)某一雙艉鰭船的左舷側(cè)的艉鰭3上經(jīng)由螺旋槳軸4a安裝的螺旋槳4的正前 方的流動(dòng)場(chǎng)的結(jié)果的圖示。另一方面，圖5是表示詳細(xì)分析左右一對(duì)的螺旋槳4從船尾 側(cè)觀察而內(nèi)旋的、(未裝備反作用鰭板5的)某一雙艉鰭船的右舷側(cè)的艉鰭3上經(jīng)由螺旋 槳軸4a安裝的螺旋槳4的正前方的流動(dòng)場(chǎng)的結(jié)果的圖示。另外，在圖4以及圖5中，箭頭的朝向表示該面內(nèi)的流動(dòng)的朝向、箭頭的長(zhǎng)度表 示流動(dòng)的大小、位于半徑方向內(nèi)側(cè)的圓表示螺旋槳突起4b(參照?qǐng)D1)、位于半徑方向外 側(cè)的圓表示螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)半徑。如圖4及圖5所示，在艉鰭中央線和艉鰭中央線之間、即θ =180度 360(0) 度的范圍內(nèi)，構(gòu)成與螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)的朝上的流動(dòng)變強(qiáng)，在艉鰭中 央線的船寬方向外側(cè)、即θ =0度 180度的范圍內(nèi)，構(gòu)成與螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相同 方向的流動(dòng)的朝上的流動(dòng)變強(qiáng)。反作用鰭板是使螺旋槳前方的流動(dòng)變化到與螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上來(lái) 提高推進(jìn)效率的裝置，在原本具有螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的流動(dòng)的場(chǎng)所，鰭板的 效果減少。
因此，如圖3所示，本實(shí) 施方式的雙艉鰭船10上裝備的反作用鰭板5，以在沒(méi)有 與螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)、θ = 0度 180度的范圍內(nèi)朝向艉鰭中央線的 船寬方向外側(cè)呈放射狀突出的方式設(shè)置。S卩、在本實(shí)施方式的雙艉鰭船10中，僅在左右兩弦的艉鰭的外側(cè)設(shè)置鰭板。另外，各鰭板5a的一端(根基)固定在凸起6 (或鰭板轂)上，各鰭板5a的另 一端(前端)延伸到大致螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)半徑(參照?qǐng)D4及圖5)，但是也有根據(jù)螺旋槳正 前方的流動(dòng)的模樣，進(jìn)一步縮短鰭板的長(zhǎng)度時(shí)更有效的情況。另外，雖然在艉鰭中央線和艉鰭中央線之間產(chǎn)生與螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相反方 向的流動(dòng)，但是由于該流動(dòng)被螺旋槳4的漿根的旋轉(zhuǎn)流抵消，所以沒(méi)必要在艉鰭中央線 和艉鰭中央線之間、即θ = 180度 360度的范圍內(nèi)設(shè)置反作用鰭板5。因此，在本實(shí) 施方式中，如圖3所示，鰭板5a朝向θ =45度、90度、135度的方向延伸。另外，通過(guò)相對(duì)于后述的流向角具有適當(dāng)?shù)难鼋?例如15度)而安裝鰭板5a， 能夠使流動(dòng)的方向變化(控制)成所希望的方向。根據(jù)本實(shí)施方式的雙艉鰭船10，通過(guò)反作用鰭板5，減弱(抑制)在艉鰭中央線 的船寬方向外側(cè)產(chǎn)生的、構(gòu)成螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相同方向上的流動(dòng)的朝上的流動(dòng)，另 夕卜，誘發(fā)螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)，從而提高推進(jìn)效率。像這樣，通過(guò)在螺旋槳4后方制成螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)，結(jié)果能夠 增加伴流收益，能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)的提高。圖6是表示航駛本實(shí)施方式的雙艉鰭船10所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，橫軸表示 船速(kn:海里)、縱軸表示主機(jī)功率(kW)。另外，從圖中左下方到右上方的實(shí)線是從 未安裝上述反作用鰭板5的雙艉鰭船得到的數(shù)據(jù)，從圖中的左下方到右上方的虛線是從 本實(shí)施方式的雙艉鰭船10得到的數(shù)據(jù)。如圖6所示，在本實(shí)施方式的雙艉鰭船10中，為了得到與未安裝上述反作用鰭 板5的雙艉鰭船相同的船速，馬力可以小，另外，在給予與未安裝上述反作用鰭板5的雙 艉鰭船相同的馬力的情況下，船速增大(增加)。由此，能夠得到與以往比約4%的油耗 降低效果，作為佐證上述反作用鰭板5的作用效果的數(shù)據(jù)，是有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。關(guān)于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的雙艉鰭船，參照?qǐng)D7 圖10進(jìn)行說(shuō)明。圖7是表示計(jì)算左右一對(duì)的螺旋槳4從船尾側(cè)觀察而內(nèi)旋的、(未安裝反作用鰭 板5的)某一雙艉鰭船的左舷側(cè)的艉鰭3上經(jīng)由螺旋槳軸4a安裝的螺旋槳4的正前方的 流動(dòng)的角度(流向角)及平均流速的結(jié)果的圖示。另外，圖7中所示的平均流速是用雙 艉鰭船的船速除螺旋槳4的正前方的流速而無(wú)因次化的數(shù)據(jù)。本實(shí)施方式的雙艉鰭船中，在以下方面與上述的第一實(shí)施方式不同在流向角 為-10度以上的范圍、S卩、θ =0度 240度的范圍中(朝向例如θ =45度、90度、 135度、225度的方向延伸)內(nèi)設(shè)置多張(例如左舷側(cè)4張、右舷側(cè)4張、合計(jì)8張)的 鰭板5a。關(guān)于其他的結(jié)構(gòu)要素，由于與上述的第一實(shí)施方式的相同，所以在此關(guān)于這些 結(jié)構(gòu)要素的說(shuō)明省略。在此，根據(jù)圖8 圖10說(shuō)明圖7中所示的“流向角”的定義。如圖8所示，螺旋槳4正前方的某點(diǎn)上的流速分為與螺旋槳軸4a的中心軸線C 平行的分量Vx和與螺旋槳軸4a垂直的平面內(nèi)的分量Vyz。
另外，與螺旋槳軸4a垂直的平面內(nèi)的分量Vyz如圖9所示，還進(jìn)一步分為從螺 旋槳軸4a的中心軸線C以放射狀延伸的半徑方向的分量Vr和與其垂直的圓周方向的分量
V θ。 并且，圖10所示的α、即、TaiT1 (V θ/Vx)在此定義為“流向角”。另外，正
負(fù)的符號(hào)以螺旋槳旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)檎?，流向角為正的范圍?nèi)為與流向角旋轉(zhuǎn)相同方向的流 動(dòng)，流向角為負(fù)的范圍內(nèi)為與流向角旋轉(zhuǎn)相反方向的流動(dòng)。圖7的流向角和平均流速是將θ恒定的點(diǎn)上的流向角及流速?gòu)穆菪龢灥铰菪?槳半徑的位置在半徑方向上平均的值。因此，若使鰭板5a的安裝角與要安裝鰭板5a的點(diǎn)的流向角相等，則鰭板5a相 對(duì)于流動(dòng)不具有仰角。另外，相對(duì)于該流向角具有適當(dāng)?shù)难鼋?例如15度)而安裝鰭板 5a,能夠使流動(dòng)的方向變化(控制)到所希望的方向上。根據(jù)本實(shí)施方式的雙艉鰭船，由反作用鰭板5，減弱(抑制)在艉鰭中央線的船 寬方向外側(cè)產(chǎn)生的、構(gòu)成螺旋槳4的旋轉(zhuǎn)方向相同方向上的流動(dòng)的朝上的流動(dòng)，減弱(緩 和)螺旋槳4后方的水的紊亂。像這樣，通過(guò)在螺旋槳4后方制成螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反方向的流動(dòng)，結(jié)果能夠 增加伴流收益，能夠?qū)崿F(xiàn)推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)的提高。另外，本實(shí)施方式中，在流向角為-10度以上的范圍、即θ =0度 240度的 范圍內(nèi)設(shè)置多張?chǎng)挵?a，但是由于會(huì)降低因在平均流速快的地方設(shè)置鰭板引起阻抗的增 加變大，鰭板的推進(jìn)效率提高的效果，所以更適合增加平均流速為0.7以下的范圍、艮口、
θ = 0度 50度及335度 360度的范圍設(shè)置多張?chǎng)挵?a的條件。通過(guò)增加平均流速為0.7以下的范圍、S卩、θ =0度 50度及335度 360度 的范圍設(shè)置多張?chǎng)挵?a的條件，從而能夠設(shè)置的鰭板5a的張數(shù)必然減少，能夠使鰭板5a 引起的抵抗減少，能夠進(jìn)一步提高推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)。另外，在上述的第二實(shí)施方式中，在流向角為-10度以上的范圍、即θ = 0 度 240度的范圍內(nèi)設(shè)置多張?chǎng)挵?a，但是本發(fā)明不限于此，也可以在平均流速為0.7以 下的范圍、即、θ =0度 50度及335度 360度的范圍內(nèi)(例如朝向θ = 45度的方 向延伸)設(shè)置多張(例如左舷側(cè)1張、右舷側(cè)1張、合計(jì)2張)的鰭板5a。另外，鰭板5a的長(zhǎng)度不一定如圖3所示相同，也可以根據(jù)需要不同。另外，在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的鰭板5a不一定如圖3所示朝向θ =45度、90 度、135度的方向延伸，例如可以如圖11所示朝向θ =45度、90度的方向，如圖12所 示朝向θ =0度、45度的方向，如圖13所示朝向θ =45度、135度的方向，如圖14 所示朝向θ =0度、45度、90度、135度、180度的方向，如圖15所示，朝向θ = 0 度、45度、90度的方向延伸。另外，本發(fā)明不是僅適用于從船尾側(cè)觀察左右一對(duì)螺旋槳4而內(nèi)旋的雙艉鰭 船，也能適用于從船尾側(cè)觀察左右一對(duì)螺旋槳4而外旋的雙艉鰭船。
權(quán)利要求
1.一種雙艉鰭船，在船尾的船底具有左右一對(duì)艉鰭，其特征在于，在經(jīng)由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流動(dòng)具有與所述螺旋槳的 旋轉(zhuǎn)方向相同方向的分量的范圍內(nèi)設(shè)有由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板，該反作用鰭板從 固接在設(shè)于所述艉鰭的后端部的艉柱上的凸起或者從設(shè)于該凸起上的鰭板轂呈放射狀延 伸。
2.—種雙艉鰭船，在船尾的船底具有左右一對(duì)艉鰭，其特征在于，在經(jīng)由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流向角為- ο度以上的范圍 內(nèi)設(shè)有由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板，該反作用鰭板從固接在設(shè)于所述艉鰭的后端部的 艉柱上的凸起或者從設(shè)于該凸起上的鰭板轂呈放射狀延伸。
3.—種雙艉鰭船，其特征在于，所述反作用鰭板設(shè)置在將經(jīng)由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流速 除以船速的值為0.7以下的范圍內(nèi)。
4.一種雙艉鰭船，在船尾的船底具有左右一對(duì)艉鰭，其特征在于，在經(jīng)由螺旋槳軸安裝在所述艉鰭上的螺旋槳的正前方的流速除以船速的值為0.7以下 的范圍內(nèi)設(shè)有由多張?chǎng)挵鍢?gòu)成的反作用鰭板，該反作用鰭板從固接在設(shè)于所述艉鰭的后 端部的艉柱上的凸起或者從設(shè)于該凸起上的鰭板轂呈放射狀延伸。
5.—種雙艉鰭船，在船尾的船底具有左右一對(duì)艉鰭，其特征在于，僅在左右兩舷的艉鰭的外側(cè)設(shè)有鰭板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)推進(jìn)性能(推進(jìn)效率)的提高的雙艉鰭船。在船尾的船底(2)上設(shè)置有左右一對(duì)艉鰭(3)的雙艉鰭船(10)中，在經(jīng)由螺旋槳軸(4a)安裝在所述艉鰭(3)上的螺旋槳(4)的正前方的流動(dòng)具有與所述螺旋槳(4)的旋轉(zhuǎn)方向相同方向的分量的范圍內(nèi)設(shè)置有從固定設(shè)置在設(shè)于所述艉鰭(3)的后端部的艉柱(7)上的凸起(6)或者從設(shè)于該凸起(6)上的鰭板轂以放射狀延伸的、由多張?chǎng)挵?5a)構(gòu)成的反作用鰭板(5)。
文檔編號(hào)B63B1/08GK102015430SQ200880128858
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者坂本利伸 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社