以下、本発明に係る排水量型船舶の船尾形� ��の一実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1の実施形態>
 最初に、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第1の実施形態を図1から図3に� ��づいて説明する。
 図2は、フルード数がラストハンプより小さ い速度域で航走する排水量型船舶の船尾形状 として、船尾側船底部分を示す側面図である 。排水量型船舶は、船体下部が部分的に水中 にあって浮力を受けるとともに、船体の一部 が水中を航走する船舶である。図示の排水量 型船舶は1軸船であり、船体1の船尾側船底11� �は、船体中心線(軸線)CL上にプロペラ2及び舵 3がそれぞれ1つずつ設けられている。

 図1は、左右対称の船体1を船尾側から見て� �船体中心線CLの左側半分のみを示す船尾形状 図であり、図2のA-A断面、B-B断面及びC-C断面� �同一図面上に重ねて示されている。なお、� �3は、船体1の船尾側船底11を示す底面図であ� ��。
 図示の船尾形状には、船尾の断面形状を形� ��するフレームライン12に凸部となるナック� �点(角部)13が設けられている。そして、この� ��ックル点13を結ぶことにより、船尾側船底11 の両側面には、プロペラ2の前方に位置する� �点Sからプロペラ2の後方に位置する終点Eま� �、船体前後方向に連続するナックルライン(� ��部ライン)14が形成されている。

 フレームライン12のうち、上述したナッ� �ルライン14の船体幅方向内側、すなわちナッ クルライン14より船体中心線CL側となる部分� �フレームライン(以下、「内側ドームライン� ��とも呼ぶ)12aは、図1に示すように、上に凸� �曲率を有するドーム形状を形成している。� �方、ナックルライン14の船体幅方向外側とな るフレームライン(以下、「外側ライン」と� �呼ぶ)12bは、下側に凸の曲率を有して船側部� ��連結されている。このため、フレームライ� ��12は、ナックルライン14を境にして、下側に 凸の曲率を有する外側ライン12bが上に凸の曲 率を有する内側ドームライン12aに変化するこ とで、ナックルライン14より内側に上に凸と� ��る曲面のドーム形状を形成している。換言� ��れば、フレームライン12は、船側部から船� �1の外向きに凸の曲面を形成している外側ラ� ��ン12bが、ナックルライン14を境にして、船� �1の内向きに凸の曲面を形成する内側ドーム� ��イン12aに変化する。

 上述したドーム形状を形成する船体長さLd(� ��3参照)は、船体1の全長Lを基準にして10%以上 (Ld≧0.1L)となるように、あるいは、プロペラ2 の直径Dを基準として1倍以上(Ld≧D)となるよ� �に設定されている。すなわち、ドーム形状� �、なるべく船体1の前方から開始されるとと� ��に、プロペラ2の位置より後方まで続くよう に形成されることが好ましい。
 この場合の船体長さLdは、船体1の平面視に� ��いて、船体中心線CL上でドーム形状が形成� �れている船体長さ方向の範囲である。換言� �れば、この場合の船体長さLdは、船体1の平� �視において、船体中心線CLに沿って測定され るナックルライン14の始点Sから終点Eまでの� �さである。なお、より好ましい船体長さLdは 、船体1の全長Lを基準にして20%以上(Ld≧0.2L)� �あるが、船体1の最大横断面位置が船体長さL dの上限を規定する際の前方位置となる。

 また、ナックルライン14の始点Sは、船体1の 幅方向においてプロペラ2の半径位置より外� �に設定されている。すなわち、船体中心線CL から始点Sまでの船体幅方向距離Wdは、プロペ ラ2の半径(D/2)より大きな値(Wd>D/2)となるよ� ��に設定されている。
 ここで、上述したナックル点13は、船尾側� �底11となる板材をプレス成形したり、あるい は板材の接合等により形成される凸部であり 、後述する流れの誘導作用を増すためには、 可能な限りシャープな(角張った)エッジ形状� ��することが好ましい。しかし、実際の製造� ��び成形加工においては、加工方法や板厚等� ��諸条件に応じてナックル点13の先端がR形状� ��溶接線となることもある。このため、本発� ��では、先端形状にR形状や溶接線が残ったナ ックル点13も包含するものとする。

 以下、上述した排水量型船舶の船尾形状に� ��いて、その作用効果を説明する。
 上述したように、ナックルライン14を形成� �て内側のフレームライン12aをドーム形状と� �た船尾形状によれば、航走時における水流� �、図3に矢印Fで示すように、ナックル点13付� ��の流れが船体中心線CLの方向へ誘導される� �このため、左右一対のナックルライン14より 内側の流れは、プロペラ2の位置から上方の� �尾部へ効率よく引き込まれる。このとき、� �ックルライン14の始点S側を幅広とし、さら� �、始点Sをなるべく船体1の前方に配置するこ とにより、流れの誘導及び引き込みを効果的 に行うことができる。
 なお、図中に示す矢印F″は、ナックルライ ン14がない場合の水流を示しており、船体中� ��線CLと略平行な流れとなっている。

 このようにして、ナックルライン14より内� �の流れがプロペラ2の位置より上方の船尾部� ��効率よく引き込まれると、プロペラ2の位置 から上方の船尾部では流れが加速されるので 、船体抵抗を減少させることができる。また 、プロペラ2に流入する流れが均一化される� �め、プロペラキャビテーションを抑制して� �体振動を低減することができる。なお、プ� �ペラキャビテーションを防止するためには� �終点Eの位置について、少なくともプロペラ2 の位置より船尾側とする必要がある。
 さらに、上述した船尾形状は、従来技術で� ��明したスタンタンネルフィンのように船体1 から突出する大きな突起物がないため、突起 物により抵抗が発生することはない。このた め、船体抵抗や船体振動を低減する効果を増 す場合には、ナックルライン14の幅を増すこ� ��で対応できるので、スタンタンネルフィン� ��ように船体抵抗低減効果とともに抵抗も増� ��するようなことはない。

 すなわち、本発明の船尾形状によれば、� ��ックル点13を形成する位置を船体1の幅方向� ��調整することで、ドーム形状となる部分の� ��を変化させて流場の改善効果を調整できる� ��で、突起物による抵抗の発生及び変動を伴� ��ことなく、スタンタンネルフィンの大きさ� ��変化させることと同様の流場改善効果が得� ��れる。

 ところで、上述した実施形態では、ナック� ��ライン14の終点Eがプロペラ2の後方に位置す るものとしたが、船体抵抗を一層低減するた めには、ナックルライン14を船尾側船底11で� �も後端となる船尾端まで連続して延長する� �とが好ましい。すなわち、ナックルライン14 の終点Eは、船尾端に位置することが好まし� �。
 また、上述した実施形態においては、排水� ��型船舶の1軸船に適用した例を示して説明し たが、本発明はこれに限定されることはなく 、たとえば図4に示すように、プロペラ2が左� ��一対設けられる2軸船への適用も可能である 。

 また、上述した実施形態においては、ナ� ��クルライン14の船体幅方向外側にある外側� �イン12bが、船側部から下側に凸の曲率を有� �るものとしたが、この外側ライン12bは、図1� ��示すように、下に凸の曲率を有するととも� ��略垂直な船側外板へ滑らかに接する曲面に� ��成されていることが好ましい。このように� ��外側ライン12bの船体幅方向外側が船側外板� ��滑らかに接する曲面になれば、航走時に船� ��部から船底部に流れ込む流れ(図1に示す矢� �Fs参照)が当たって渦を発生する角部をなく� �ことができるので、航走時の抵抗低減に有� �である。

 また、図5に示した第1変形例のフレーム� �イン12Aでは、ナックルライン14の船体幅方向 外側にあるフレームライン12bが、上に凸の曲 率を有する曲面を部分的に形成する領域とし て、ナックル点13の近傍に曲面部12cを備えて� ��る。このような曲面部12cを備えたフレーム� ��イン12Aを採用すると、より角張って明確な� ��状のナックル点13を容易に形成することが� �きる。すなわち、ナックル点13の両側を上に 凸の曲面とすることで、流れの誘導作用向上 に有効であるシャープな鋭角形状のナックル 点13を容易に形成することができる。

<第2の実施形態>
 続いて、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第2の実施形態を図6A、図6B、� �7A及び図7Bに基づいて説明する。なお、上述� ��た実施形態と同様の部分には同じ符号を付� ��、その詳細な説明は省略する。
 この実施形態において、船尾の断面形状に� ��けた凸部は、たとえば図6Aに示すように、� �レームライン12Bの途中に形成されたフィレ� �ト部20である。従って、本実施形態における 凸部ラインは、フィレット部20を結んで船体� ��後方向に連続して形成されたフィレットラ� ��ンとなる。

 上述したフィレット部20の先端は円弧形� �とされ、製造要件から定められる最小の角� �R形状である。このフィレット部20を具体的� �説明すると、たとえば図6Bに示すように、フ レームライン12Bの曲率変化が、船体幅方向の 船側部側となるフレームライン外側からの急 激な増大と、船体幅方向の船体中心側となる フレームライン内側への急激な減少との転換 点となる位置である。すなわち、フィレット 部20は、フレームライン12Bの途中において、� ��側に凸の曲率を有する外側ライン12bと上に� ��の曲率を有する内側ドームライン12aとの連� ��点であり、曲率が最大となる最大曲率位置� ��なる。なお、フィレット部20は、船体1に後� ��けされる別部品としてもよい。

 この場合、フィレットラインを形成するフ� ��レット部20は、設計(CAD)上の形状定義が容易 になるため、曲率が一定の円弧とすることが 望ましい。さらに、フィレット部20の円弧半� ��をフィレットラインの全長にわたって一定� ��すれば、設計上の形状定義がより一層容易� ��なる。
 なお、ここでの曲率の正負(大小)は、船体1� ��外側への凸面を正(大)とし、凹面を負(小)と している。

 このようなフィレット部20の採用により、� �作や建造上の都合により船体形状にナック� �点13による凸部の形成が困難な場合であって も、上述した第1の実施形態と同様の作用効� �を得ることができる。換言すれば、船体1の� ��尾側船底11に対し、曲率半径の小さいフィ� �ット部20を形成して凸部を設けることが容易 になる。
 また、円弧形状のフィレット部20は、流れ� �誘導作用を増すためにはフレームライン12B� �曲率を大きく(曲率半径を小さく)し、鋭角の シャープな角形状に近づけることが好ましい 。このため、フィレット部20の曲率半径は、5 00mm以下のできるだけ小さな値に設定するこ� �が望ましい。

 ところで、上述したフィレット部20は円弧� �としたが、たとえば図7A、図7Bに示す変形例� ��採用することも可能である。
 図7Aに示す第1変形例では、円弧状としたフ� ��レット部20から船体外側へ突出する三角形� �面形状の突起部21が設けられている。また、 図7Bに示す第2変形例では、円弧状としたフィ レット部20から船体外側へ突出する平板状の� ��起部22が設けられている。
 このような突起部21,22は、船体1の船尾側船� ��11に取り付けた別部品であり、上述したナ� �クル点13に近いシャープな形状の凸部を容易 に形成して、流れの誘導作用を向上させるこ とができる。

<第3の実施形態>
 続いて、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第3の実施形態を図3及び図8に� ��づいて説明する。なお、上述した実施形態� ��同様の部分には同じ符号を付し、その詳細� ��説明は省略する。
 この実施形態においては、たとえば図3に示 すように、ナックルライン(凸部ライン)14が� �船体1の後方へ向けて徐々に船体中心線CL側� �接近して船体後方(船尾側)が狭まるように、 あるいは、船体中心線CLと平行となるように� ��成されている。

 ナックルライン14は、流れを効果的にコン� �ロールする誘導作用の観点と、船体抵抗低� �の観点とから、船体近傍の流れと大きく交� �しないことが望ましい。船体後半部の流れ� �、船体中心線CLに平行から、後方へ行くにつ れて幅方向へ狭まる方向の角度を有している ので、ナックルライン14にも同様の傾斜を設� ��てある。
 しかし、たとえば図8に示すナックルライン 14″のように、水流F″との傾斜角θが急すぎ� ��大きい場合には、ナックル点13の流れはナ� �クルライン14″と交差して流れる。このため 、船体中央部に流れを導く誘導作用が十分に 発揮されないばかりか、ナックル点13で渦が� ��生して船体抵抗を増加させることとなる。

 従って、CFD計算や模型試験等により、船体� ��傍の流線を知ることができれば、この流線� ��あわせてナックルライン14の形状を決定す� �ばよい。この場合、良好な誘導作用を得る� �めには、流線との角度が5度以上とならない� ��うに、ナックルライン14の形状を決定する� �とが好ましい。
 この結果、ナックルライン14は、プロペラ2� ��付近に流れを効率よく誘導するとともに、� ��ックルライン14から発生する渦に起因する� �抗も低減することができる。

<第4の実施形態>
 続いて、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第4の実施形態を図9から図11に 基づいて説明する。なお、上述した実施形態 と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細 な説明は省略する。
 この実施形態においては、上述したドーム� ��状に対し、船底突起物の取付位置前方で下� ��する部分(以下、「下降部」と呼ぶ)が設け� �れている。この下降部12dは、船底突起物に� �たる流れを減速するとともに、船底突起物� �船体からの露出を低減するものである。こ� �場合の船底突起物には、舵3の他にも、POD30� �スケグ40等がある。

 図9に示す下降部12dは、船底突起物が船体中 央部に設置されている場合に適用されるもの であり、船底突起物の前方から船底突起物の 位置にかけての船底形状が、ナックル点13よ� ��内側でいったん上方へ上昇してドーム形状� ��なし、さらに、最上点から船体中心線CLに� �かって下降している船尾形状である。
 このような船尾形状では、プロペラ2の付近 から後方の船尾船底部において流れが加速さ れるので、舵3等の船底突起物に当たる流れ� �加速されている。従って、舵3等の船底突起� ��には通常よりも速い流れが当たり、船底突� ��物の抵抗を増加することになる。

 そこで、たとえば図10Aに示す通常の1軸1舵� �のように、船体中央に舵3が設置されている� ��合には、舵3の前方から舵位置にかけて、図 9のように船体中心線CLで下に下がる下降部12d を備えた船体形状を採用する。この結果、下 降部12dの存在により舵3に当たる流れを減速� �ることができ、さらに、舵3の船体1からの露 出部分を減らすこともできるので、航走時に おける舵3の抵抗を減少させることができる� �
 また、上述した下降部12dは、たとえば図10B� ��示すPOD30等のように、船体1から吊り下げら� ��て支持されている形式の推進器が船体中央� ��に設置されている場合についても同様の作� ��効果が得られる。
 さらに、上述した下降部12dは、たとえば図1 1に示すスケグ40を備えている場合についても 同様の作用効果が得られる。

<第5の実施形態>
 続いて、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第5の実施形態を図12Aから図14B に基づいて説明する。なお、上述した実施形 態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳 細な説明は省略する。
 図12A、図12Bに示す実施形態には、ナックル� ��イン14の直下に舵3を1つずつ2枚設置した構� �例が示されている。すなわち、二つの舵3が� ��けられる船舶では、2本のナックルライン14� ��形成し、各ナックルライン14の直下に舵3を1 つずつ設置する構成が好ましい。また、舵3� �2以上の複数設けられている船舶では、舵3と 同数のナックルライン14を形成し、各ナック� ��ライン14の直下に舵3を1つずつ設置する構成 が好ましい。
 このような構成とすれば、上述した第4の実 施形態と同様に、舵3が船体1から露出する部� ��の割合を減らすことができるので、航走時� ��発生する舵3の抵抗を減少させることができ る。

 図13A、図13Bに示す実施形態では、POD30やア� �マススラスタのような推進器とナックルラ� �ン14とが設けられている場合、ナックルライ ン14の直下に推進器を1つずつ設置した構成例 が示されている。すなわち、POD30とナックル� ��イン14とが設けられる船舶では、ナックル� �イン14の直下にPOD30を設置する構成が好まし� ��。また、POD30等の推進器が2以上の複数設け� ��れている船舶では、推進器と同数のナック� ��ライン14を形成し、各ナックルライン14の直 下にPOD30を1つずつ設置する構成が好ましい。
 このような構成とすれば、上述した第4の実 施形態と同様に、POD30等の推進器が船体1から 露出する部分の割合を減らすことができるの で、航走時に発生する推進器の抵抗を減少さ せることができる。

 図14A、図14Bに示す実施形態は、上述した図1 0Aの構成及び図13A、図13Bの構成を組み合わせ� ��ものである。すなわち、船体中央に設置さ� ��た舵3の前方から舵位置にかけて下降部12dを 備えた船体形状を採用するとともに、ナック ルライン14の直下にPOD30を1つずつ設置する構� ��とを組み合わせている。
 このような構成とすれば、下降部12dの存在� ��より舵3に当たる流れを減速することができ 、さらに、舵3やPOD30が船体1からの露出する� �分の割合を減らすこともできる。従って、� �走時に発生する舵や推進器の抵抗を減少さ� �ることができる。

<第6の実施形態>
 続いて、本発明に係る排水量型船舶の船尾� ��状について、第6の実施形態を図15Aから図16C に基づいて説明する。なお、上述した実施形 態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳 細な説明は省略する。
 この実施形態では、上述した実施形態の船� ��形状に加えて、船体の船尾端にウエッジ部� ��設けられている。このウエッジ部は、たと� ��ば図15A、図15Bに示すように、船尾端近傍の� ��底面または船尾端後部に対して、局部的な� ��方下がりの傾斜面を設けたものである。こ� ��うち、図15Aに示すウエッジ部50は、船尾端� �傍の船底面を局部的に後方下がりの傾斜面� �したものであり、図15Bに示すウエッジ部60は 、船尾端の後部に張り出して底面が後方下が りの傾斜面を有する付加物(別部品)を取り付� ��たものである。

 上述したウエッジ部50,60は、船体抵抗を� �減する技術として知られている。そこで、� �述した各実施形態の船尾形状にウエッジ部50 ,60を組み合わせると、ドーム形状を有する船 尾形状ではプロペラ2から後方の船尾端部の� �れを加速する効果が得られるため、このよ� �な流速増大により船尾端に設けたウエッジ� �50,60の抵抗低減効果はより一層顕著になる。

 また、図16Cに示すウエッジ部70は、ナック� �ライン14が船尾端まで続いており、ドーム状 の凹曲面をなす船体断面形状が船尾端まで続 いている船体1において、船尾端付近にある� �ックル点13,13間の船底面に後方下がりの傾斜 を設けてウエッジ形状としたものである。こ の場合のウエッジ部70は、後方下がりの量を� ��方向に調整することにより、図16Aに示すよ� ��に、船尾端ではナックル点13,13間の船底面� �さが等しい水平な直線としている。
 このような構成を採用しても、ウエッジ部7 0の抵抗低減効果はより一層顕著になる。さ� �に、船尾端においてウエッジ部70とその外側 との不連続が解消されているので、ウエッジ 部70と船体1との不連続部から発生する造波及 び波崩れによる抵抗増加も防止できるので、 これによってもウエッジ部70による抵抗低減� ��果をより一層増大させることができる。

 上述したように、本発明の排水量型船舶の� ��尾形状によれば、プロペラ2の位置から船尾 船底部へかけての流れを加速することで船体 抵抗を低減し、さらに、プロペラ2に流入す� �流れを均一化することでプロペラキャビテ� �ションを抑制して船体振動を低減すること� �できる。
 また、船底突起物の前方で周辺のドーム形� ��より船体1が下降する部分やナックルライン 13の直下に舵3やPOD30等の船底突起物を設置す� ��ば、船底突起物の船体からの露出量を低減� ��ることができるので、船底突起物による航� ��時の抵抗増加を低減することができる。

 また、本発明の船尾形状は、船尾船底部の� ��れを加速して船底抵抗を低減するので、船� ��端に設けたウエッジ部50等においては、そ� �抵抗低減効果が増大する。
 なお、本発明は上述した実施形態に限定さ� ��るものではなく、本発明の要旨を逸脱しな� ��範囲内において適宜変更することができる� ��