KR20160000507U

KR20160000507U - 쌍동선

Info

Publication number: KR20160000507U
Application number: KR2020140005826U
Authority: KR
Inventors: 김성복
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-15

Abstract

본 고안은 쌍동선에 관한 것으로, 선체, 선체, 상기 선체의 하단 양 측에 배치된 복수의 수중선체들 및 상기 복수의 수중선체들 각각의 하단부터 외측들 방향으로 절곡 배치되고 상기 선체의 하중에 따라 복수의 수중선체들의 하단들 간의 이격거리를 제어할 수 있는 복수의 수중익들을 포함한다. 따라서, 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파 저항을 최소화할 수 있다.

Description

쌍동선{CATAMARAN}

본 고안은 쌍동선에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파 저항을 최소화할 수 있는 쌍동선에 관한 것이다.

종래의 수중 날개 선박은 다양한 형태의 수중날개가 수중선체에 영구적으로 부착 또는 노출되어 있으며, 수중날개의 양력에 의해 수상선체를 수면위로 올려 활주함으로써 조파 저항을 감소시킨 상태에서 고속으로 항해한다.

한국공개특허 제10-1992-0016303호는 양력발생용 날개를 가지는 쌍동선 및 다동선에 관한 고안으로, 날개의 양력크기를 자동 조절 할 수 있는 플랩을 로드와 유압 실린더로 설치하여 자동 조절 플랩이 부착된 양력 날개를 가지는 쌍동선 및 다동선을 제공한다.

한국공개특허 제10-2003-0039258호는 항해시의 파도저항을 현저히 저감할 수 있는 신규 추진방식에 의한 수중날개 선박을 제공한다. 지주로 연결된 수상선체와 수중선체를 구비하고 수중선체의 전면의 물 흡입구로부터 물을 흡수하고, 수중선체의 양측면 또는 후면으로부터 고압수 분사를 수행함으로써 항해하며, 항해시에는 수상선체와 수중선체를 연결하는 지주가 파도의 저항을 받지만, 지주는 나이프형상 에지와 유선형 측면을 구비하여 파도저항이 절감되는 수중날개 선박을 제공한다.

그러나, 종래의 수중날개 선박은 설계된 선속 또는 설계된 하중에서만 적정 흘수를 맞출 수가 있어, 실제 적용에 한계가 있다.

한국공개특허 제10-1992-0016303호 한국공개특허 제10-2003-0039258호

본 고안의 일 실시예는 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파 저항을 최소화할 수 있는 쌍동선을 제공하고자 한다.

본 고안의 일 실시예는 선체의 하중 및 속도에 따라 수중선체의 하단부터 수중익까지의 이격거리를 조절하여 선체의 흘수를 일정하게 유지시킴으로써 조파 저항을 최소화 할 수 있는 쌍동선을 제공하고자 한다.

본 고안의 일 실시예는 운항 시 조파 저항의 영향을 가장 적게 받는 최적의 흘수를 유지할 수 있는 쌍동선을 제공하고자 한다.

실시예들 중에서, 쌍동선은 선체, 상기 선체의 하단 양 측에 배치된 복수의 수중선체들 및 상기 복수의 수중선체들 각각의 하단부터 외측들 방향으로 절곡 배치되고 상기 선체의 하중에 따라 복수의 수중선체들의 하단들 간의 이격거리를 제어할 수 있는 복수의 수중익들을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 복수의 수중익들은 상기 선체의 하중이 증가되면 상기 이격거리를 증가시키고 상기 선체의 하중이 감소되면 상기 이격거리를 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 수중익들은 상기 이격거리의 증감에 따라 양력의 증감을 조절할 수 있는 부드러운 [ㄴ]형상으로 형성될 수 있다.

상기 복수의 수중익들은 상기 이격거리의 조정을 위해 톱니 구동 방식(rack and pinion)을 활용하여, 작은 기어가 수중익의 가공된 톱니와 맞물려 구동될 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선은 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파저항을 최소화할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선은 선체의 하중 및 속도에 따라 수중선체의 하단부터 수중익까지의 이격거리를 조절하여 선체의 흘수를 일정하게 유지시킴으로서 조파 저항을 최소화 할 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선은 운항 시 조파 저항의 영향을 가장 적게 받는 최적의 흘수를 유지할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선을 설명하는 측면도이다.
도 2는 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 측면도이다.
도 3은 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 정면도이다.
도 4는 도 1에 있는 쌍동선의 수중선체에 부착된 수중익을 설명하는 사시도이다.
도 5는 수중익의 노출 정도에 따라 날개의 각도가 조절되는 형상을 예시한 정면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시 예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선을 설명하는 측면도이고, 도 2는 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 측면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 쌍동선(Catamaran)(100)은 선체(110), 복수의 수중선체들(120) 및 복수의 수중익들(Hydro foil)(130)을 포함한다.

선체(110)는 상부에 화물(10)을 적재하고 운항하게 되며, 선체(110)의 하부에는 복수의 수중선체들(120)이 연결된다. 복수의 수중선체들(120)은 원통형으로 구현되며 선미 방향(즉, 말단)에 부착된 프로펠러에 의해 발생된 양력은 쌍동선(100)에 추진력을 제공한다. 이 때, 선체(110)의 하중이 무거울 경우, 흘수선(Water line)(140)이 상승하게 됨에 따라 쌍동선(100)의 조파 저항이 증가하여 쌍동선(100)의 속도가 감소하게 된다. 따라서, 복수의 수중익들(130)은 복수의 수중선체들(120) 하단에 절곡된 형태로 장착되고, 부족한 부력을 보상할 만큼의 양력을 발생시킴으로서, 선체(110)의 하중에 관계없이 일정한 흘수선(140)을 유지할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 2(a)는 선체(110)에 화물이 적재되지 않은 상태 (light weight condition)를 나타낸다. 이 경우, 흘수선(140)이 하강하게 됨에 따라 수중 선체(120)가 수면에 노출되면서 선체는 조향 성능이 떨어질 뿐만 아니라 최적 흘수와 비교하면 조파 저항이 상승하게 된다. 이를 방지하기 위해, 수중선체(120)의 ballast tank에 해수를 유입시키고, 복수의 수중익들(130)은 복수의 수중선체들(120) 내부에 홈 형태의 유입부(410)로 유입되어 보관될 수 있다. 즉, 복수의 수중익들(130)을 통한 양력 발생이 불필요한 경우, 복수의 수중익들(130)은 수중선체(120)에 보관됨으로써 최적의 흘수를 유지할 수 있다.

도 2(b)와 도 2(c)는 각각 선체(110)에 화물이 적정 화물(10)을 적재하였을 때 (normal weight condition)와 화물(10)이 최대로 적재되었을 때 (heavy weight condition)를 나타낸다. 이 때, 선체(110)는 적재 화물의 하중에 따라 쌍동선(100)의 흘수선(140)이 상승하게 되어 조파 저항이 증가하게 되며, 쌍동선(100)의 속도가 감소될 수 있다. 쌍동선(100)의 주행 성능을 향상시키기 위해, 복수의 수중익들(130)이 유입부(410)으로부터 유출되어 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 적절하게 유지하여 쌍동선(100)의 조파 조항을 최소화시킬 수 있다.

도 3은 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 정면도이다.

도 3을 참고하면, 쌍동선(100)은 선체(110)의 하중에 따라 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 제어한다.

보다 구체적으로, 쌍동선(100)은 선체(110)의 하중이 증가되면 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 증가시키고 선체의 하중이 감소되면 이격거리를 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 도 3(a)를 참조하면, 선체(110)의 하중이 감소될 경우, 쌍동선(100)의 흘수선(140)이 하강하게 됨에 따라, 쌍동선(100) 의 속도를 최대로 하기 위해서는 흘수선(140)을 상승시킬 필요가 있다. 따라서, 복수의 수중익들(130)을 유입부(410)에 유입시켜 보관함으로써, 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 감소시킬 수 있다.

다른 일 실시예에서, 도 3(b)를 참조하면, 선체(110)의 하중이 증가될 경우, 쌍동선(100)의 흘수선(140)이 상승하게 됨에 따라, 쌍동선(100) 의 속도를 최대로 하기 위해서는 흘수선(140)을 하강시킬 필요가 있다. 따라서, 복수의 수중익들(130)을 유입부(410)로부터 유출시켜, 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 증가시킬 수 있다.

도 4는 도 1에 있는 쌍동선의 수중선체에 부착된 수중익을 설명하는 사시도이다.

복수의 수중익들(130)은 복수의 수중선체들(120)의 내부에 형성된 유입부(410)를 통해 a 방향으로 유출입하게 되며. 복수의 수중익들(130)의 유출입은 선체(110)의 하중과 속도에 따라 결정될 수 있다. 복수의 수중익들(130)은 복수의 수중선체들(120)의 내부에 유입부(410)에 장착시킴으로써, 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 조절할 수 있다.

복수의 수중익들(130)은 복수의 수중선체들 내부에 형성되는 홈 형태의 유입부(140) 내부에 유입되어 보관이 가능하다. 따라서, 기존의 쌍동선이 가지고 있는 운동 특성을 그대로 사용할 수 있으며, 수중익선의 단점 즉, 배수량형 선박보다 깊은 수심에서 운항이 가능하지만 저속 운항 시 수중익이 저항 요소가 되는 점을 해결할 수 있다.

도 5는 수중익의 노출 정도에 따라 날개의 각도가 조절되는 형상을 예시한 정면도이다.

도 5를 참고하면, 복수의 수중익들(130)은 기본적으로 [ㄴ] 형상으로 보다 부드러운 형상을 이루고 있으며, 톱니 구동 (rack pinion, 131) 방식을 이용하여 수중익의 유출입을 구현할 수 있다.

복수의 수중익들(130)은 고유의 형상으로 인해, 수중선체(120)에서 외부로 많이 노출 될 수록, 수중익으로 유입되는 각도(angle of attack) 및 접촉 면적이 늘어나게 되고, 보다 많은 양력이 발생하게 된다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 쌍동선(Catamaran)
110: 선체
120: 수중선체
130 : 수중익(Hydro foil)
140 : 흘수선(Water line)
131 : 톱니 구동(Rack Pinion)
410 : 유입부

Claims

선체;
상기 선체의 하단 양 측에 배치된 복수의 수중선체들; 및
상기 복수의 수중선체들 각각의 하단부터 외측들 방향으로 절곡 배치되고 상기 선체의 하중에 따라 복수의 수중선체들의 하단들 간의 이격 거리를 제어할 수 있는 복수의 수중익들을 포함하는 쌍동선.
제1항에 있어서, 상기 복수의 수중익들은
상기 선체의 하중이 증가되면 상기 이격거리를 증가시키고 상기 선체의 하중이 감소되면 상기 이격거리를 감소시키는 것을 특징으로 하는 쌍동선.
제2항에 있어서, 상기 복수의 수중익들은
상기 이격거리의 증감에 따라 양력의 증감을 조절 할 수 있는 부드러운 [ㄴ]형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍동선.
제3항에 있어서, 상기 복수의 수중익들은
상기 이격거리의 조정을 위해 톱니 구동 방식(rack and pinion)을 활용하여, 작은 기어가 수중익의 가공된 톱니와 맞물려 구동되는 것을 특징으로 하는 쌍동선.