IHI角水槽における拘束模型試験

海上輸送システム研究室　加山靖高

2012年2月21日～3月2日，横浜市にあるIHI（石川島播磨重工業）技術研究所の角水槽を用いて，操縦流体力を計測するための拘束模型試験を行いました。その概要を報告します。

近年は船の輸送効率向上のため，船の肥大化が進んでおり，今ではCb=0.85の船は珍しくありません。しかしながら，船の肥大化が進むと，船の針路安定性が損なわれることが良く知られており，どの程度までの肥大度であれば許容できるのか，今のところ，明確な指針はありません。肥大度を系統的に変化させた場合の針路安定性に関するデータが取得されていないためです。

そこで，昨年度，Cbが0.81，0.84，0.87と系統的に変化させた船を独自の計画し，縮尺模型船を作成しました。今回，この3隻の模型船を用いて，操縦流体力を把握するための拘束模型試験を実施しました。水槽試験に使用した模型船の1つを図1に載せます。この試験は，Circular Motion Test（CMT）と呼ばれ，模型船を指定した船速，斜航角，回頭角速度にて旋回させ，そのとき模型船に作用する流体力（前後力，横力，回頭モーメント）を計測するものです。広島大学の水槽でもそのような試験は可能ですが，水槽幅が狭いという設備の制約から，大舵角時の旋回運動に対応する試験はできません。そこで，IHI技術研究所の角水槽を使わせてもらい，大舵角時の旋回運動を含めた，幅広いレンジにおける流体力のデータを計測することとしました。

図1: 使用した模型船の1つ

図2にIHIの角水槽の様子を示します。この水槽の幅は30mもあります（広大の水槽幅は8mなので，約4倍大きい）。広島大学の水槽とは比べものにならないくらいに大きいため，初めて見た時は，その大きさに圧倒されました。またIHIでの水槽試験は無人化された曳引車で試験を行っており，それにも驚きました。

図2: 幅30m，長さ70mのIHI運動性能水槽（通称: 角水槽）

水槽試験の様子を図3に示します。試験結果は，現在解析中ですが，これから本格的に実施する修士研究における貴重なデータとなります。

図3: 水槽試験の様子
（※ 無人化された副台車の下に模型船が取り付けてあります。）

今回のIHI角試験での体験では，様々な刺激を受け，将来について考えさせられる良い機会になりました。貴重な経験をさせて頂いた安川先生，水槽試験について種々御指導頂いている佐野先生，平田先生，実際に横浜に赴き，実験を手伝って頂いた海上輸送研究室の先輩方（池添さん，國武さん，左田野さん）に感謝します。夜は，中華街やみなとみらいなどに行き，横浜の夜の街を楽しむことができたことも付け加えておきます。

最後に，私が試験の準備をしている様子の写真を載せて，終わりとします。

図4: 試験準備中の筆者