KR20160000507U

KR20160000507U - Catamaran

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.The present invention relates to a catamaran, which comprises a hull, a hull, a plurality of underwater hulls disposed on both lower sides of the hull, and a plurality of underwater hulls, And a plurality of hydrofoils capable of controlling the separation distance between the bottoms of the plurality of underwater hulls. Therefore, it is possible to minimize the wave resistance of the ship by controlling the hydrofoil attached to the underwater hull at the lower end of the hull.

Description

Catamaran {CATAMARAN}

본 고안은 쌍동선에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파 저항을 최소화할 수 있는 쌍동선에 관한 것이다.
The present invention relates to a catamaran, and more particularly, to a catamaran which can control the hydrofoil attached to the underwater hull at the lower end of the hull to minimize the wave resistance of the ship.

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.Conventional underwater wing vessels are variously attached or exposed to underwater hulls in various forms, and they sail at high speed with the wave resistance reduced by sliding the water hulls on the water surface by lifting of the water wings.

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.Korean Patent Laid-Open No. 10-1992-0016303 discloses a catapult and a multi-coaxial cable having a lift-generating wing, in which a flap capable of automatically controlling the lift size of the wing is installed by a rod and a hydraulic cylinder, To provide a catamaran and a multi-coaxial line with a lifting blade.

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.Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0039258 provides an underwater wing vessel by a new propulsion system capable of remarkably reducing the wave resistance at the time of navigation. The water hull and the underwater hull are connected by a pillar and the water is absorbed from the water intake port on the front of the underwater hull and the high pressure water injection is performed from both sides or the rear surface of the underwater hull and the water hull is connected to the underwater hull Wherein the strut is provided with a knife-shaped edge and a streamlined side to provide a water-resistant wing vessel with reduced wave resistance.

그러나, 종래의 수중날개 선박은 설계된 선속 또는 설계된 하중에서만 적정 흘수를 맞출 수가 있어, 실제 적용에 한계가 있다.
However, conventional underwater wing ships can only meet appropriate drafts at a designed line speed or a designed load, so that practical application is limited.

한국공개특허 제10-1992-0016303호Korean Patent Publication No. 10-1992-0016303 한국공개특허 제10-2003-0039258호Korean Patent Publication No. 10-2003-0039258

본 고안의 일 실시예는 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파 저항을 최소화할 수 있는 쌍동선을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is to provide a catamaran that can minimize the wave resistance of the ship by controlling the hydrofoil attached to the underwater hull at the bottom of the hull.

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.One embodiment of the present invention is to provide a catamaran capable of minimizing wave resistance by maintaining the draft of the hull constant by adjusting the distance from the lower end of the hull to the hydrofoil according to the load and speed of the hull.

본 고안의 일 실시예는 운항 시 조파 저항의 영향을 가장 적게 받는 최적의 흘수를 유지할 수 있는 쌍동선을 제공하고자 한다.
One embodiment of the present invention seeks to provide a catamaran that can maintain an optimal draft that is least influenced by wave resistance during navigation.

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.Among the embodiments, the catamaran line includes a hull, a plurality of underwater hulls disposed on both sides of the lower end of the hull, and a plurality of underwater hulls arranged in a bend in the outer direction from the lower end of each of the plurality of underwater hulls, And a plurality of hydrofoils capable of controlling the separation distance between the bottoms of the hulls.

일 실시예에서, 상기 복수의 수중익들은 상기 선체의 하중이 증가되면 상기 이격거리를 증가시키고 상기 선체의 하중이 감소되면 상기 이격거리를 감소시킬 수 있다.In one embodiment, the plurality of hydrofoils can increase the spacing distance when the load of the hull is increased and reduce the spacing distance when the load of the hull is reduced.

일 실시예에서, 상기 복수의 수중익들은 상기 이격거리의 증감에 따라 양력의 증감을 조절할 수 있는 부드러운 [ㄴ]형상으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of hydrofoils may be formed in a soft [b] shape that can control the increase or decrease of the lift as the distance increases or decreases.

상기 복수의 수중익들은 상기 이격거리의 조정을 위해 톱니 구동 방식(rack and pinion)을 활용하여, 작은 기어가 수중익의 가공된 톱니와 맞물려 구동될 수 있다. The plurality of hydrofoils utilize a rack and pinion for adjusting the separation distance so that the small gear can be driven to engage with the processed teeth of the hydrofoil.

본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선은 선체 하단의 수중선체에 부착된 수중익을 제어하여 선박의 조파저항을 최소화할 수 있다.The catamaran according to one embodiment of the present invention can minimize the wave resistance of the ship by controlling the hydrofoil attached to the underwater hull at the lower end of the hull.

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.According to the embodiment of the present invention, the catamaran line can minimize the wave resistance by adjusting the separation distance from the lower end of the underwater hull to the hydrofoil according to the load and speed of the hull, thereby maintaining the draft of the hull constant.

본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선은 운항 시 조파 저항의 영향을 가장 적게 받는 최적의 흘수를 유지할 수 있다.
The catamaran according to one embodiment of the present invention can maintain an optimal draft that is least influenced by the wave resistance during navigation.

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.1 is a side view illustrating a catamaran according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view illustrating movement of the hydrofoil disposed in the catamaran in FIG. 1 according to the hull load; FIG.
3 is a front view illustrating the movement of the hydrofoil disposed in the catamaran in FIG. 1 according to the hull load;
Fig. 4 is a perspective view illustrating the hydrofoil attached to the underwater hull of the catamaran in Fig. 1;
5 is a front view illustrating a shape in which the angle of a blade is adjusted according to the degree of exposure of the hydrofoil.

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.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, the same reference numerals are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 쌍동선을 설명하는 측면도이고, 도 2는 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 측면도이다.FIG. 1 is a side view illustrating a catamaran line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating movement of a hydrofoil disposed on a catamaran in FIG. 1 according to a hull load.

도 1과 도 2를 참조하면, 쌍동선(Catamaran)(100)은 선체(110), 복수의 수중선체들(120) 및 복수의 수중익들(Hydro foil)(130)을 포함한다. 1 and 2, a catamaran 100 includes a hull 110, a plurality of underwater hulls 120, and a plurality of hydrofoils 130.

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. A plurality of underwater hulls 120 are connected to a lower portion of the hull 110. The plurality of underwater hulls 120 are cylindrically shaped and the lift generated by the propeller attached to the aft direction (i.e., the end) provides a propulsion force to the catamaran line 100. At this time, when the load of the hull 110 is heavy, as the water line 140 rises, the wave resistance of the hatchery 100 increases, and the speed of the hatchery 100 decreases. Accordingly, the plurality of hydrofoils 130 are installed in a bent form at the lower end of the plurality of underwater hulls 120 and generate lifting force enough to compensate for the lack of buoyancy, so that a constant water line, regardless of the load of the hull 110, (140).

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.
More specifically, FIG. 2 (a) shows a light weight condition in which no cargo is loaded on the hull 110. In this case, as the waterline 140 descends, the underwater hull 120 is exposed to the water surface, so that the steering performance of the hull is lowered, and the wave resistance is increased as compared with the optimal draft. In order to prevent this, seawater is introduced into the ballast tank of the underwater hull 120, and a plurality of hydrofoils 130 are introduced into the plurality of underwater hulls 120 into the grooved inlet portion 410 and stored . That is, when the generation of lift through the plurality of hydrofoils 130 is unnecessary, the plurality of hydrofoils 130 can be stored in the underwater hull 120 to maintain the optimum draft.

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.
2 (b) and 2 (c) are graphs showing a relationship between a normal weight condition and a heavy weight condition when the cargo 10 is loaded on the hull 110, . At this time, the water line 140 of the catamaran line 100 rises according to the load of the ship, so that the wave resistance increases and the speed of the catamaran line 100 can be reduced. A plurality of hydrofoils 130 flow out of the inlet portion 410 to improve the traveling performance of the catamaran 100 and to increase the distance between the lower ends of the plurality of underwater hulls 120 and the plurality of hydrofoils 130 So that the wave condition of the catamaran line 100 can be minimized.

도 3은 도 1에 있는 쌍동선에 배치된 수중익의 선체 하중에 따른 이동을 예시한 정면도이다.3 is a front view illustrating the movement of the hydrofoil disposed in the catamaran in FIG. 1 according to the hull load;

도 3을 참고하면, 쌍동선(100)은 선체(110)의 하중에 따라 복수의 수중선체들(120)의 하단과 복수의 수중익들(130) 사이의 이격거리를 제어한다. 3, the catamaran line 100 controls the distance between the lower end of the plurality of underwater hulls 120 and the plurality of hydrofoils 130 according to the load of the hull 110.

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. More specifically, when the load of the hull 110 is increased, the catamaran line 100 increases the separation distance between the lower end of the plurality of underwater ships 120 and the plurality of hydrofoils 130. When the load of the hull 110 is reduced, The distance can be reduced.

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.3 (a), when the load of the hull 110 is reduced, as the waterline 140 of the catamaran line 100 is lowered, the speed of the catamaran line 100 is maximized It is necessary to raise the waterline 140. Accordingly, by separating and storing a plurality of hydrofoils 130 into the inlet 410, it is possible to reduce the separation distance between the bottom of the plurality of underwater hulls 120 and the plurality of hydrofoils 130.

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.
3 (b), when the load of the hull 110 is increased, as the waterline 140 of the catamaran line 100 rises, the speed of the catamaran line 100 is maximized The waterline 140 needs to be lowered. Accordingly, a plurality of hydrofoils 130 may flow out of the inlet 410 to increase the separation distance between the bottom of the plurality of underwater hulls 120 and the plurality of hydrofoils 130.

도 4는 도 1에 있는 쌍동선의 수중선체에 부착된 수중익을 설명하는 사시도이다.Fig. 4 is a perspective view illustrating the hydrofoil attached to the underwater hull of the catamaran in Fig. 1;

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.A plurality of hydrofoils 130 flows in a direction through an inlet 410 formed inside a plurality of underwater hulls 120. The inflow and outflow of the plurality of hydrofoils 130 can be determined according to the load and the speed of the hull 110. The plurality of hydrofoils 130 may be mounted on the inlet 410 inside the plurality of underwater hulls 120 so that the distance between the bottom of the plurality of underwater hulls 120 and the plurality of hydrofoils 130 Can be adjusted.

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. The plurality of hydrofoils 130 may be introduced into a groove-shaped inlet 140 formed in a plurality of underwater hulls and stored therein. Therefore, it is possible to use the movement characteristics of existing catamarans as it is, and it is possible to solve the disadvantage of hydrofoil, that is, it is possible to operate at deeper water depth than the displacement type vessel, but the hydrofoil becomes a resistance element at low speed operation.

도 5는 수중익의 노출 정도에 따라 날개의 각도가 조절되는 형상을 예시한 정면도이다.5 is a front view illustrating a shape in which the angle of a blade is adjusted according to the degree of exposure of the hydrofoil.

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.Referring to FIG. 5, the plurality of hydrofoils 130 basically have a softer shape in the form of [b], and the hydrofoil can be inflowed and outflowed using a rack pinion (131) method.

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.
Due to the inherent shape of the plurality of hydrofoils 130, the more exposed to the outside from the underwater hull 120, the greater the angle of attack and contact area to the hydrofoil, do.

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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

100: 쌍동선(Catamaran)
110: 선체
120: 수중선체
130 : 수중익(Hydro foil)
140 : 흘수선(Water line)
131 : 톱니 구동(Rack Pinion)
410 : 유입부100: catamaran
110: Hull
120: underwater hull
130: Hydro foil
140: Water line
131: Rack Pinion
410: inlet

Claims

hull;
A plurality of underwater hulls disposed on both lower sides of the hull; And
And a plurality of hydrofoils bent in a direction from the lower end to the outer side of each of the plurality of underwater hulls and capable of controlling the distance between the lower ends of the plurality of underwater hulls according to the load of the hull.

The method of claim 1, wherein the plurality of hydrofoils
Wherein when the load of the hull is increased, the separation distance is increased, and when the load of the hull is decreased, the separation distance is decreased.

3. The method of claim 2, wherein the plurality of hydrofoils
Is formed in a soft [b] shape capable of adjusting the increase / decrease of lifting force according to the increase / decrease of the separation distance.

4. The method of claim 3, wherein the plurality of hydrofoils
And a small gear is driven to engage with the processed teeth of the hydrofoil using a rack and pinion for adjusting the separation distance.