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5. 実機への適用検討
 以上の結果を,船速40kn(Fnpp=0.65)で航走する船長100mの高速三胴船へ適用する。実機は,水槽試験で用いた模型船と相似とする。アウトリガー配置として,剰余抵抗係数が最も小さかった配置(5)を選択した。三胴船の特徴を明確にするため,船長100mならびに110mの単胴船と比較する。三胴船と同じ載荷重量を持つ単胴船の船長は110m程度と考えられる。単胴船は三胴船の主船体部形状と相似とする。これら実機の主要目をTable 4に示す。Δは排水量を意味する。
 
Table 4 Principal dimensions of trimaran and monohulls
trimaran monhull monohull
Lpp 100.0m 100.0m 110.0m
Bmax 40.0m 12.5m 13.75m
T 3.5m 3.5m 3.85m
Δ 1775.9ton 1664.6ton 2215.6ton
 
 Fig. 12に有効馬力曲線の比較を示す。有効馬力を計算するにあたり,粗度修正係数や空気抵抗は0としている。船速40knでの三胴船の有効馬力は,長さ100mの単胴船と比較して,アウトリガー分の摩擦抵抗増加のため約20%大きくなる。本三胴船は,アウトリガーを最適位置に装着して,剰余抵抗の低減は達成したものの,摩擦抵抗の増加を鑑みるとき,満足のいく抵抗低減が得られたとは言い難い。三胴船において,同じ船長の単胴並の抵抗性能を達成するためには,大幅な剰余抵抗の低減が必要であることが分かる。なお,長さ110mの単胴船と比較すると,逆に約4%有効馬力が減少し,三胴船の方が性能良好となる。
 Fig. 13に船速40knでの曳き波最大波高の比較を示す。長さ100m,110mの単胴船の最大波高はそれぞれ2.43m,2.52mであるのに対し,三胴船の波高は2.22mである。これはそれぞれに対し約9.4%,13.5%の波高低減である。三胴船は曳き波の最大波高の低減に効果があることが分かる。しかし,船長100mクラスの大型高速船が造る波の最大波高は2mを越えることになり,ボート,漁船等の小型船舶が高速船の近くを航行する場合には注意が必要であろう。なお,遠方での波高は,長さ100mの三胴船と単胴船で約0.25mになると予想され,両者に大きな差違はないと考えられる。
 
Fig. 12 Comparison of effective horse power
 
Fig. 13 Comparison of maximum wave height (U=40kn)
 
6. 結言
 L/B=8.0,B/T=3.57の主船本部に,l/L=0.375のアウトリガーを装着した三胴船の模型船を用いて,アウトリガー配置を9通り変更した抵抗試験を実施し,抵抗ならびに曳き波特性を把握した。本研究で得られた知見は次の通りである。
 
(1)三胴船のアウトリガー配置を適切なものとすることにより,主船体部だけを取り出した単胴船と比較して,剰余抵抗の低減が可能である。剰余抵抗が小さくなるアウトリガーの最適配置は船速(フルード数)によって異なる。今回水槽試験を行った三胴船と等価な載荷重量を持つ単胴船が,主船体部の主寸法を一様に10%増としたものであるならば,三胴船の方が有効馬力は小さくなる。
 
(2)三胴船のアウトリガー配置を適切なものとすることにより,主船体部だけを取り出した単胴船と比較して,曳き波の低減が可能と考えられる。水槽試験では,Fnpp=0.3において船より遠方場における曳き波をほとんど消すことができた。Fnpp=0.6では,船近傍における曳き波最大波高が約10%低減したが,船より遠方場における曳き波波高の低減は達成できなかった。さらなる検討が必要である。
 
 三胴船は設計パラメータが多く,今回の研究では,主船体部とアウトリガーの形状は変更しないものとして取り扱い,アウトリガー位置にのみ着目した。言うまでもなく,船型や要目の変更を視野に入れた三胴船の最適化が必要である。また,三胴船の実機への展開を考える場合,抵抗性能だけでなく,耐航性能,操縦性能等を含んだ広い見地からの検討が必要である。引き続き検討の予定である。
 
謝辞
 本水槽試験は,嵩下雄介,中村暢昭両君による平成16年度広島大学卒業研究の一環として実施されたものである。三胴船の主船体部の模型船は広島大学岩下英嗣先生によって設計・製作されたものであり,本研究の実施にあたり借用した。ここに記して感謝の意としたい。
 
参考文献
1)瀬尾敏一, 須藤正信, 成田秀明, 大越章三郎: 三胴船の抵抗特性, 日本造船学会論文集第134号(1974), pp.31-41.
2)鈴木和夫, 池畑光尚: アウトリガー付き三胴船型の胴配置に関する造波抵抗極小化の研究, 日本造船学会論文集第177号(1995), pp.113-122.
3)Pattison, D. R. and Zhang, J. W.: Trimaran Ships, Trans. RINA, Vol.137 (1995), pp.143-153.
4)Armstrong, T. and Holden, K.: A New Generation of Large Fast Ferry - From Concept to Contract Reality, FAST Conference, Naples (2003).
5)Ackers, B. B., Michael, T. J., Tredennick, O. W., Landen, H. C., Miller III, E. R., Sodowsky, J. p. and Hadler, J. B.: An Investigation of the Resistance Characteristics of Powered Trimaran Side-Hull Configurations, Trans. SNAME, Vol.105 (1997), pp.349-373.
6)Cardo, A., Ferrando, M. and Podenzana-Bonvino, C.: Influence of Hull Shape on the Resistance of a Fast Trimaran Vessel, FAST Conference, Naples (2003).
7)Doctors, L. J. and Scrace R. J.: The Optimisation of Trimaran Sidehull Position for Minimum Resistance, FAST Conference, Naples (2003).
8)Kennell, C.: Model Test Results for a 55knot High Speed Sealift Trimaran, RINA International Conference, Design & Operation of Trimaran Ships, London (2004).


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