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特殊舵

概 念

今までに多くの優れた実績を有するシリングラダーは、高揚力特殊舵の分野に入るものであり、最適設計をすれば70°転舵することにより、前進力をゼロにできるという、主として港内操船に主眼をおいた舵です。
これに対し、オーシャンシリングラダーは普通舵の分野で使われるもので、航海中の推進性能に主眼をおいています。
すなわち推進抵抗を普通舵と同等とし、しかも操船性をシリングラダーに準ずる性能を持たせたもので、航海中の保針性の向上と、緊急時の安全性の向上をはかったものです。
オーシャンシリングラダーは、主に大洋航行に主眼を置いていますので最大舵角45°を採用しています。
港内操船を重視される場合は、シリングラダーと同じ最大舵角70°もご要望により採用できます。
これにより従来の普通舵の分野に新しい設計思想を提案するものです。

特 徴

オーシャンシリングラダーの特徴は次のとおりです。

●新開発翼断面形状の採用
●推進性能向上(直進時の低い抗力係数)
●大きい抗力(操舵角に対応する抗力係数)
●大きい揚力(高い揚力係数)
●保針性の向上
●普通舵に比べ軽量、低価格

1.新翼断面形状(図-1)
水槽テストにより、テール角、スロープ角(翼厚さの変化の要素を含む)、コード長さの3要素の影響をつかみ、普通舵と同等以下の抵抗とします。

2.抗力係数(図-2)
推進性能に関係ある舵角0度付近の抵抗係数は、オーシャンシリング舵は普通舵より小さくなります。 反対に舵角35度では普通舵の40%増、舵角45度では普通舵35度の80%増となり、大きな抗力を発揮し、それが高揚力とあいまって高操船性を発揮します。

3.揚力係数(図-3)
普通舵に比べ約40%増であり、45度付近まで最大揚力係数を保ちます。

4.高い操船性能
抗力係数、揚力係数の増加により舵角45度付近で高性能を発揮します。

5.軽量・低価格
普通舵に比べ少なくとも30%以上の高い揚力係数を有するので、普通舵と同等の揚力舵とした場合、約20~30%の重量軽減となり、コスト低減が期待できます。

舵抵抗に影響する形状要素

図-1 舵抵抗に影響する形状要素

抗力係数

図-2 抗力係数

揚力係数

図-3 揚力係数

オーシャンシリングラダーの舵性能

タンクテスト、シミュレーション及び実船による舵性能比較

1. 60BC 旋回タンクテスト

船 体 Lpp(m)×B(m)×d(m)
219.00×32.20×12.19
種 類 高さ(m) 幅(m) 面積(m2)
オーシャンシリング 7.40 4.20 31.08
マリナー舵 8.00 4.90 39.20

旋回テストは東京商船大学の水槽、およびプールで行われました。オーシャンシリンラダー45度転舵ではマリナー舵35度に比べ、面積が小さいにもかかわらず格段の優位性が認められています。

旋回タンクテストグラフ

60BC旋回例

2. 75BC 旋回シュミレーション

船 体 Lpp(m)×B(m)×d(m)
217.00×32.20×13.82
種 類 高さ(m) 幅(m) 面積(m2)
オーシャンシリング 7.30 4.20 30.66
マリナー舵 8.00 4.90 39.20

日立造船(株)にて行われたバラスト状態における旋回テストのシミュレーションで、オーシャンシリングラダー45度の旋回性能がマリナー舵に比べ、舵面積が約78%であるにもかかわらず、格段に優位性があることが立証されています。

旋回タンクテストグラフ

75BC旋回例

3. 実船 旋回

船 体 種 類 Lpp(m)×B(m)×d(m) 船速(kt)
オーシャンシリング 108.00×19.60×7.85 15.82
マリナー舵 108.00×19.60×7.40 15.68
種 類 高さ(m) 幅(m) 面積(m2)
オーシャンシリング 4.50 2.60 11.70
マリナー舵 5.10 2.80 14.28

RO/RO船の類似船での試運転テスト結果です。 オーシャンシリングラダー搭載船は船速も速く、35度旋回テスト結果でも舵面積が約82%であるにもかかわらず、オーシャンシリングラダーの優位性が確認されています。

旋回タンクテストグラフ

実船旋回例

オーシャンシリングラダーの操船と舵角

本船での操船の重点の置き方に応じ、下記の方式を提案します。何れの場合も十分の効果を発揮します。 なお、オーシャンシリングラダーの設計に当っては、船の種類毎に、操船の希望に適合した舵形状、舵配置およびロータリー式舵取機を総合的な操舵システムとして検討し、船毎に最適設計を行うことにしています。

1.大洋航行
オートパイロット或は舵輪による長距離航海での推進性能を重視するとともに、緊急操船及び出入港の操船性能の向上を図っています。

舵取機 舵角 PORT 45°  ~  0°  ~  STBD. 45°
[最大舵角時、前進ブレーキ力は普通舵35度より非常に大きく、衝突回避に寄与でき、安全性の向上がはかれます。]

1.港内操船重視
大舵角で前進推力を極力減らし、大きな横推力を発揮させ、より効率的な操船が期待できます。

舵取機 舵角 PORT 70°  ~  0°  ~  STBD. 70°
装備比較図
オーシャンシリングラダーと普通舵の装備比較図です。
船 種 重量(トン) Lpp x B x D x d(m) 船速(kt)
ケミカルタンカー 3,300DWT 85.0×14.0×6.65×5.7 13.0
オーシャンシリングラダー装備図  
オーシャンシリングラダー寸法(m) 高さ 3.20×幅 2.0 普通舵寸法(m) 高さ 3.35×幅 2.6
ロータリーベーン式舵取機(t-m) 9.6 ピストン式舵取機(t-m) 10.0
装備比較図 装備比較図
納入実績表(抜粋)

オーシャンシリングラダーの主な納入実績を下の表に示します。 日立造船(株)にて75,000DWTのバルクキャリアに採用されたのをはじめ、今後も一層の需要が見込まれています。

        
TYPE OF VESSEL LPP DWT Vt SET YARD DEL. CLASS
防衛庁大型補給艦 205.00 13,500 ** 2 02/7
145,000m3 LNG船 277.00 74,400 21.0 1 04/8 DNV
140,000m3 LNG船 289.50 75,000 20.3 1 04/7 DNV
PRODUCTS TANKER 239.00 85,000 14.5 1 02/3 AB
SHUTTLE TANKER 231.50 68,000 15.5 1 98/5 AB
SHUTTLE TANKER 230.00 106,000 15.0 1 06/07 DNV
765 BULK CARRIERS 220.00 76,500 15.3 1 07/1 NK
PRODUCTS TANKER 218.00 71,000 16.1 1 05/2 AB
75 BULK CARRIERS 217.00 75,000 16.4 1 98/11 AB
72 BULK CARRIERS 216.00 72,000 15.6 1 00/3 DNV
6400台積 自動車専用船 192.00 59,800 22.0 1 03/5 NK
2495TEU コンテナ船 180.00 20,900 24.3 1 01/7 BV
納入実績

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