操纵性能について.PPT

操縦性能について 目次 操縦性能の概要 舵について 操縦性能の推定について １、操縦性能の概要 操縦性能は次の３つに分けられる。 旋回性能 　　　…少ない範囲で針路を変える性能 停止性能 　　　　…速やかに停止する性能 保針?変針性能 　　　…針路を安定に保つ性能 旋回性能 「旋回性能」と「初期旋回性能」がある。 旋回性能 　縦距と旋回圏 によって決まる。 　 　　2002年に改訂されたIMO基準では、最大舵角旋回試験において、 　　　縦距＜4.5L　　　旋回圏＜5.0L 　　と定められている。 初期旋回性能 　１０°Z試験の最初の１０°回頭時点までに 　航走する距離で決まる。　 　 　　　IMO基準では、2.5L未満　と定められている。 停止性能 保針性能（course keeping ability）変針性能（yaw checking ability）　…大型タンカーなどの肥大船で問題になる Z試験 スパイラル試験 スパイラル特性 逆スパイラル試験 ２．舵 　多くの船では1軸1舵、2軸2舵が採用されている。 　プロペラの背後に舵を置くことによって強いプロペラ後流を受けることができ、効果が上がる。 　舵の力は基本的に流速の２乗に比例しているので、低速操船時は舵の力が小さくなって操船が困難になる。 　舵の効きを良くする方法のひとつに、舵面積を大きくすることが挙げられるが、その場合、推進性能は低下してしまう。 特殊な舵 　　 特殊な舵（２） 特殊な舵（３） ３．操縦性能の推定について シミュレーション計算に基づく方法 シミュレーション計算に基づく方法（２） まとめ 参考資料 * * 停止距離を指標とする。 IMO基準では、緊急停止試験において、 停止距離＜15L と定められている。 大型貨物船はプロペラ停止までに時間がかかるので、特例として、最大20Lまで認められている。 船の保針?変針性能は定常旋回特性（スパイラル特性）のループ幅やZ試験のオーバーシュートを指標として評価される。 これらの指標は針路安定性と舵力の両方を反映しており、操船の難易度を表している。 IMO基準では、10°Z試験で、 第1オーバーシュート10° (L/U10s) 　　　　　　　　　 5°+0.5L/U (10sL/U30s) 　　　　　　　　　 20° (30sL/U) 第2オーバーシュート25° (L/U10s) 17.5°+0.75L/U (10sL/U30s) 40° (30sL/U) 20°Z試験で、第1オーバーシュート25°　と定められている。　　 一定舵角±δを交互にとって、舵角と回頭角を、時間を横軸にとってグラフ化する。 スパイラル試験よりも簡単で実用的な試験。 定常旋回半径と舵角の関係を調べる試験。 試験の手順 最初に10°や15°といった大きめの舵角を与え、旋回が定常になったときの角速度を計測する。その後、舵角を減らしていき、おなじ手順を繰り返す。 この試験は、広い海域が必要、時間がかかる、精度のよい計測が難しく熟練が必要 、などの欠点がある。これらの欠点を解消できる方法として、逆スパイラル試験がある。 逆スパイラル試験は、名前の通り、スパイラル試験とは逆に、旋回角速度を一定に保つように絶えず舵を動かし、そのときの角速度と舵角の平均値を計算するものである。 この試験は微小振動の平均値という形で値を求めるので、静的には不安定釣合となる不安定ループ内部（S字部分）の特性を決定することができる。 また、スパイラル試験ではループ幅最大の部分で、外乱により反対側の旋回に移ってしまうことがあるが、この試験ではそれを防げる。 フラップ付きラダー 舵の後端に取り付けられたフラップが主舵に連動して動く。 キャンバーが大きくなるので、高揚力を得られる。 フラップを駆動する機構により複雑化し、抵抗が増加するという欠点もある。 港への出入りが多い内航船などで、操縦性を重視してよく使われる。 シリングラダー 舵の断面がfish tail 型と呼ばれる形状をしている。低速時でも大舵角で大きな力を受けることができる。 また、揚力を向上させるために上下に端板が付けられている。 ベクツインラダー プロペラ１基に対して、２枚のシリングラダーを取り付けたもの。 ジョイスティックによる操作で、１０５°まで舵角が取れ、その組み合わせにより、普通の舵ではできない全方向への操船が可能になる。 操