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北極海航路?東アジアとヨーロッパを結ぶ最短の海の道?

 事業名 北極海航路開発調査研究
 団体名 シップ・アンド・オーシャン財団  


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図4.1-1 フラム号概要図

 

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図4.1-2 「ふじ」と「しらせ」の中央断面形状の比較

 

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図4.1-3 氷海船舶のアイスベルト

 

氷荷重は、他の流体力に比べて、狭い面積に集中的に高荷重が発生すると言う特徴がある。このような氷荷重に対抗するため、現在の氷海船舶にあってもその船体は通常船舶に比べて遥かに多量の鋼材を使用して補強がなされている。特に、船首から船尾に至る喫水線周辺の船体は、氷による荷重を最も受けやすい部分であることから、アイスベルト(ice belt)として外板の厚さを増している(図4.1-3)。また、外板を船体内部から支えるフレームもその間隔が密となっている。

 

船型

氷の存在は、船舶の構造のみならず、船型にも大きな影響を与える。氷海船舶の船型を設計する上での重要な観点は、船首部における砕氷抵抗の軽減と砕氷片の船体近傍からの排除である。氷海域を航行する船舶に加わる抵抗は、周囲の氷を破壊あるいは押し退けることによるものであり、これは開水域におけるものに比べて格段に大きな抵抗となる。また、船体周囲に存在する氷とプロペラとの干渉は、時に推進システムの安全性をも脅かす現象であり、氷海船舶の船型は氷塊のプロペラへの接近を妨げることを考慮して設計されなければならない。わが国の南極観測船「しらせ」の船型にもこれらの点を考慮した特徴が見られる(図4.1-2及び図4.1-4)。

砕氷船としての特徴はまず船首部に見ることができる。喫水線から船底近傍にかけての船首部外板は、水平面に対して浅い傾斜角を持ち、特にステム部は21度と極めて浅い角度を持っている。氷板と船体が接触する場合の氷板の破壊様式は様々であるが、氷板に対して水平方向の力を与えて氷を圧縮破壊するよりも、鉛直方向の力により氷板に曲げを発生させる状態の方が氷の破壊は容易である。このため、船舶による砕氷については、船の推進力・慣性力等による水平方向の力を下向きの力に変換して砕氷するという考え方が基本的なものである。

 

 

 

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