船尾结构

技术领域

本发明涉及一种推进器的近前处的船尾结构。

背景技术

以往，为了利用朝向推进器的水流产生推力，在船尾突出部（stern boss）设有扇形的导管（duct）。具体地，扇形的导管包括位于船尾突出部的上方的截面形状为翼形状的圆锥面部和使该圆锥面部的两端部与船尾突出部连接的一对连结板（例如，参照日本特开2014-156202号公报）。圆锥面部的角度为例如90～180度，圆锥面部的半径朝后方变小。

发明内容

发明要解决的问题：

但，在包含扇形的导管的船尾结构中，期望推进性能的进一步改善。关于这一点，由于在船尾突出部的侧方存在由舭涡流（bilge vortex）引起的向斜下的水流，因此可考虑利用该向斜下的水流来改善推进性能。

另，日本特开2014-156202号公报的图11中记载了以贯通扇形的导管的圆锥面部的形式设置向斜上突出的两个反作用鳍（reaction fin），但这些反作用鳍并非利用由舭涡流引起的向斜下的水流来产生推力。

因此，本发明的目的在于提供一种能利用舭涡流进一步改善推进性能的船尾结构。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的船尾结构，其特征在于，具备：位于推进器的前方的船尾突出部；以包围所述船尾突出部的上方的空间的形式设置于所述船尾突出部，包含圆锥面部以及将所述圆锥面部的两端部与所述船尾突出部连接的一对连结板的扇形的导管；和以从所述船尾突出部横向突出的形式设置于所述船尾突出部，利用向斜下的水流产生推力的鳍；以朝向所述鳍的向斜下的水流变为朝向所述导管内的水流的形式，在上下方向所述鳍整体位于所述导管的下方且在船长方向所述鳍整体位于所述导管的前方；所述鳍以前缘位于比后缘靠近上方处的形式倾斜，所述鳍沿船长方向的截面形状为中弧线（camberline）向下凸的翼形状。

根据上述结构，可借助导管利用朝向推进器的水流产生推力，且可借助鳍利用由舭涡流引起的向斜下的水流产生推力。因此，与仅扇形导管的情况相比能进一步改善推进性能。且由于鳍整体位于导管的下方，因此不会阻碍朝向导管的水流。此外，由于朝向鳍的向斜下的水流借助鳍变为朝向导管内的水流且加速，因此与无鳍的情况相比能改善导管带来的效果。

又，由于所述鳍沿船长方向的截面形状是中弧线向下凸的翼形状，因此能产生比鳍为平坦的板状的情况大的推力。

根据本发明，能利用舭涡流进一步改善推进性能。

附图说明

图1是根据本发明一实施形态的船尾结构的侧视图；

图2是沿图1的II-II线的截面图；

图3是沿图1的III-III线的截面图；

图4是鳍的截面图；

图5是鳍的俯视图；

图6是变形例的鳍的俯视图；

图7是不含鳍的船尾结构的侧视图；

符号说明：

1 　船尾结构；

3 　船尾突出部；

5 　推进器；

6 　导管；

7 　鳍；

71　前缘；

72　后缘；

7a　中弧线。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一实施形态的船尾结构1。该船尾结构1包含沿推进器轴4从船体2突出的船尾突出部3。推进器轴4的梢端设有推进器5。即，船尾突出部3位于推进器5的前方。

从上下方向观察时，推进器轴4的中心线SC可以和船体2的宽度方向的中心线一致，也可以是在离开宽度方向的中心线的位置与该中心线平行。从船宽方向观察时，推进器轴4的中心线SC可以是水平（换言之，与船长方向平行），也可以朝前方向上或向下倾斜。

船尾突出部3中，如图2所示，以包围船尾突出部3的上方的空间的形式设置有扇形的导管6。此外，船尾突出部3中，如图3所示，以从船尾突出部3横向突出的形式设置有一对鳍7。

例如，导管6配置于从推进器5起前方的与推进器5的直径Ds对应的范围内。导管6包含位于船尾突出部3的上方的圆锥面部61和使该圆锥面部61的两端部与船尾突出部3连接的一对连结板62。与推进器轴4的中心线SC正交的面上的圆锥面部61的半径向后方变小。

图示虽作省略，圆锥面部61的截面形状为翼形状。通过该翼形状，可以利用朝向推进器5的水流产生推力。连结板62可与推进器轴4的中心线SC平行，也可以扭曲。

本实施形态中，圆锥面部61的两端部位于在船尾突出部3的两侧产生的舭涡流的中心VC。不过，圆锥面部61绕推进器轴4的中心线SC的角度不限定于此，例如可在90～180度的范围内适当决定。

各鳍7利用由上述舭涡流引起的向斜下的水流（参照图1中的箭头）产生推力。又，各鳍7构成为使朝向该鳍7的向斜下的水流变为朝向导管6内的水流。即，在上下方向上鳍7整体位于导管6的下方，且在船长方向上鳍7的至少一部分位于导管6的前方。因此，各鳍7从船长方向观察时不与导管6重叠。在从上下方向观察时，各鳍7有与导管6重叠的情况，也有不重叠的情况。本实施形态中，各鳍7整体位于导管6的前方。

具体地，各鳍7如图4所示，以前缘（leading edge）71位于比后缘（trailing edge）72靠近上方处的形式倾斜。本实施形态中，如图1所示，从船宽方向观察时，鳍7整体位于较推进器轴4的中心线SC靠近下方处。不过，鳍7只要其最高点位于比导管6的最低点（连结板62朝船尾突出部3的连接处）靠近下方处，则鳍7的一部分或整体也可以位于比推进器轴4的中心线SC靠近上方处。

各鳍7沿船长方向的截面形状是中弧线7a向下凸的翼形状。如上所述，船尾突出部3的侧方存在由舭涡流引起的向斜下的水流。因此，鳍7如图4所示向斜前产生升力F。该升力F的向前方向的分力Fa为船舶的推力。

例如，沿船长方向的截面上，连接前缘71与后缘72的直线即弦线（chord line）7b和通过后缘72与船长方向平行的线8之间的角度θ在5度以上15度以下。

又，本实施形态中，从上下方向观察时，如图5所示，各鳍7的前缘71朝船宽方向外侧向后倾斜，后缘72与推进器轴4的中心线SC正交，梢端是与推进器轴4的中心线SC平行的直线。不过，从上下方向看的鳍7的形状不限于此，可适当变更。

例如，也可以如图6所示，鳍7的后缘72与船尾突出部3的表面大致垂直，梢端与船尾突出部3的表面大致平行。或也可以是，鳍7的梢端是圆弧状。

如图1所示，从导管6至各鳍7的前缘71的距离D理想是推进器5的直径Ds以下。这种情况下，由于鳍7位于舭涡流足够发达的区域，因此可显著得到鳍7带来的效果。

如上所述，本实施形态的船尾结构1中，可借助导管6利用朝向推进器5的水流产生推力，且可借助鳍7利用由舭涡流引起的向斜下的水流产生推力。因此，可较仅为扇形的导管6的情况进一步改善推进性能。

另外，作为无导管6而仅采用利用舭涡流产生推力的鳍7的船尾结构，有些也会将鳍7配置于较推进器轴4的中心线SC靠近上方处（例如，参照国际公开第2019/102945号）。然而，对于这样的结构，在与扇形的导管6相配合的情况下，从船长方向观察有时导管6与鳍7重叠。这种情况下，由于鳍7阻碍了朝向导管6的水流，因此朝向导管6内的水流较慢且导管6的效果较小。对于此，本实施形态中，由于鳍7整体位于导管的下方，因此不阻碍朝向导管的水流。

此外，本实施形态中，由于朝向鳍7的向斜下的水流借助鳍7变为朝向导管6内的水流且加速，因此相较如图7所示的无鳍7的船尾结构10，可以改善导管6的效果。

又，由于各鳍7的截面形状为中弧线向下凸的翼形状，因此能产生比各鳍7为平坦的板状的情况大的推力。

另，本发明不限定于上述实施形态，在不脱离本发明的精神的范围内可有多种变形。

（总结）

本发明的船尾结构，其特征在于，具备：位于推进器的前方的船尾突出部；以包围所述船尾突出部的上方的空间的形式设置于所述船尾突出部，包含圆锥面部以及将所述圆锥面部的两端部与所述船尾突出部连接的一对连结板的扇形的导管；和以从所述船尾突出部横向突出的形式设置于所述船尾突出部，利用向斜下的水流产生推力的鳍；以朝向所述鳍的向斜下的水流变为朝向所述导管内的水流的形式，所述鳍整体在上下方向位于所述导管的下方且所述鳍整体在船长方向位于所述导管的前方；所述鳍以前缘位于比后缘靠近上方处的形式倾斜，所述鳍沿船长方向的截面形状为中弧线向下凸的翼形状。

根据上述结构，可借助导管利用朝向推进器的水流产生推力，且可借助鳍利用由舭涡流引起的向斜下的水流产生推力。因此，与仅扇形的导管的情况相比能进一步改善推进性能。且由于鳍整体位于导管的下方，因此不会阻碍朝向导管的水流。此外，由于朝向鳍的向斜下的水流借助鳍变为朝向导管内的水流且加速，因此与无鳍的情况相比能改善导管的效果。

又，由于所述鳍沿船长方向的截面形状是中弧线向下凸的翼形状，因此能产生比鳍为平坦的板状的情况大的推力。

从所述导管至所述鳍的前缘的距离可以为所述推进器的直径以下。根据该结构，由于鳍位于舭涡流足够发达的区域，因此可显著得到鳍的效果。