参考資料−3

高速船の模型実験・実船実験

本基準の検討に当り水槽実験、実船実験を実施している。ここに、結果の概要を取りまとめて紹介する。ここでは、本基準の対象とする代表的な船型についての計測例を示している。基準の資料としてここで示した例のみが根拠とされているわけではない。

1.水槽試験

船の長さ35mの半滑走型の高速船の規則波中、向かい波状態での応答実験の結果について述べる。さらに、縦曲げモーメントについては、40mのハイブリッド型高速船の弾性模型船を供試船とした波浪中の計測結果について述べる。

（1）運動、加速度の応答関数

縦揺れ、上下揺れ及び船首上下加速度の応答関数を図3.1，3.2及び3.3に示す。

半滑走艇では、縦揺れ運動の同調は、一般に波長船長比（λ/L）・1.5〜2の近傍に現れる。高速になると長波長域にずれていく傾向があり、明確な同調点が現れないという特徴がある。この特性は高速船に共通している。加速度は、高速になるほど応答が大きくなるが、縦運動と同様に波長船長比が1.5〜2.0にかけて大きな応答を示す。

（2）加速度の大きさと分布

同調点近傍のλ/L＝2.0の場合の船長方向の上下加速度の最大値の分布を図3.4に示す。高速になるほど船体中央部から船首に掛けての変化が大きくなる。船体中部から船尾にかけては船体中央部とほぼ同じ値を示す。船首での上下加速度の最大値は、船体中央部のほぼ2倍となる。これは、これまでの多くの水槽試験結果あるいは実船計測結果でも同一の傾向である。

波浪条件で多少傾向が異なる場合もあるが、同調時の船首加速度により設計することを考慮すれば基準で示した分布で問題はないと考える。

（3）船底衝撃水圧

船底衝撃水圧の船長方向分布を図3.5に示す。運動が同調点近傍のλ/L＝2.0の高速の場合で、各断面のKeel，Chine及びその中位置での最大衝撃水圧である。船体中央部より船首にかけてKeel位置での水圧が大きな値を示している。基準では、KeelとChineの中を代表位置として、その断面の船底荷重を算定している。

（4）船首加速度と船底衝撃水圧の関係

船底の最大衝撃水圧と船首における上下加速度の関係を図3.6に示す。P3は船首よりの断面位置におけるKeel近傍の水圧を示す。加速度との相関が強いことを示している。図中の直線は、設計加速度3gでの本基準の水圧計算式による計算値である。

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