著者

増山 豊 野本 謙作 桜井 晃

出版者

公益社団法人日本船舶海洋工学会

雑誌

関西造船協会論文集 (ISSN:13467727)

巻号頁・発行日

no.240, pp.77-84, 2003-09-25

参考文献数

7

被引用文献数

1

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Numerical simulation of maneuvering of "Naniwa-maru" was performed to clarify the maneuver characteristics in particular with wearing operation. "Naniwa-maru" belongs to a type called Higaki-kaisen, and the Higaki- kaisen is a type of the more generic class of vessels named "Bezai-ship." Bezai-ship are typical Japanese sailing traders in the 18th to the mid-19th century which have different appearance and construction from those of Western tall ships. The present paper shows the numerical simulation of her wearing operation, and the results compared with the measured data. The equations of motion dealt with coupled ship motions of surge, sway, roll and yaw with co-ordinate system using horizontal body axes. The numerical simulation indicates ship response according to the measured time history of rudder angle, and shows the ship trajectory and the sailing state parameters such as heading angle, leeway angle, heel angle and velocity. The calculated results indicated the ship performance very well.

著者

増山 豊 深沢 塔一 北崎 隆雄

出版者

The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers

雑誌

日本造船学会論文集 (ISSN:05148499)

巻号頁・発行日

vol.1997, no.181, pp.1-13, 1997 (Released:2009-09-16)

参考文献数

17

被引用文献数

2 7

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Sail forces were measured in a full-scale sailing boat with the use of a sail force dynamometer. This apparatus consisted of an aluminum frame fixed to the hull by way of several load cells. The sailing boat was modified so that the dynamometer frame could be installed inside the hull. The mast, stays, winches, and other sailing rig were fixed on the frame so as to transmit all the forces acting on sail to the frame. By transforming the measured forces, the lift force, drag force, thrust, side force, or the center of effort of the sail force could be obtained. The sailing conditions of the boat, such as the boat speed, heel angle, wind speed, wind angle, and so on, were also measured.Sail shapes of the boat in the up-wind condition were also measured with the use of CCD cameras installed in the boat. The sail shape images taken by the cameras were transformed to bit-map files, and then processed by an SSA-2 D, a sail shape analyzing software. With the use of this software, sail shape parameters were obtained. The relationship between the measured sail forces and the sail shape parameters is discussed in this paper. Moreover, the measured sail shapes were used as the input data for the numerical calculations.Numerical calculations were performed to estimate the sail forces of the boat. In the calculations, two sails, a mainsail and a jib, were modeled in the form of a vortex lattice. The vortex lattice method was adopted as the numerical calculation method. Step by step calculations were conducted up to attaining the steady state of the sail in steady wind. Calculated sail forces were compared with the measured forces, and the validity of the numerical method was studied.

著者

増山 豊 深澤 塔一 桜井 晃

出版者

金沢工業大学

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2003

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我が国を代表する弁才型帆船の帆走性能を明らかにする一環として、帆船として特に重要と考えられる上手回し操船が可能であったかという点に焦点をあてて研究を行った。まず、大阪市が復元建造し筆者らが海上帆走実験を行った菱垣廻船"浪華丸"を具体的な対象として、定常帆走性能を求めるとともに、下手回し操縦運動シミュレーションを行う手法を確立した。このため、船体に関しては曳航水槽試験を行うとともに、帆に関しては風洞試験を行った。なお帆の性能に関しては、空力実験船「風神」を用いた実船レベルの海上試験と数値計算も実施した。また明治後期からは弁才型船に伸子帆が取り付けられた「合いの子船」も多く運用されたため、伸子帆の性能についても実験を行った。なお、伸子帆の性能に関してはこれまで公表されたものはなく、本研究によって初めて明らかとなったものである。浪華丸の定常帆走性能の計算結果と下手回し操縦運動シミュレーション結果は、同船の海上帆走実験データと比較され、よく一致することが確認された。一方、上手回し操船は浪華丸の海上実験でも実施されていない。このため、このような弁才船が上手回し操船が可能であったかについては、上記で精度が確認されたシミュレーション手法を用いて判断することにした。その結果、弁才型の船に弁才帆を組み合わせた場合は、残念ながら上手回しはできなかったものと考えざるを得ないものとなった。一方、弁才型の船に伸子帆を組み合わせた、いわゆる「合いの子船」とした場合は十分に上手回しが可能であることがわかった。このことは、船型的には弁才型の船が上手回しを行うことが可能であることを示しており、風上方向への切り上がり角が70°であることを含めて、江戸時代に完成された船としては、当時の西洋型帆船と比較しても遜色のない性能を有していたことが明らかになった。