ばら積み貨物船の操縦性能に関する水槽試験の報告

次世代船舶設計研究室　渡邊陽樹

2026年6月22日から6月25日にかけて，茨城県神栖市にある水産技術研究所において，ばら積み貨物船（82BC）を対象とする水槽試験を実施しました。Fig. 1 に82BC模型船の写真を示します。

Fig. 1 : ばら積み貨物船模型

今回の水槽試験のうち，模型船を自走させる自由航走試験では，旋回試験，Zig-Zag試験，Stopping試験という操縦性能に関する試験を，FullとBallastの二つの載貨状態で行いました。Fullというのは満載，つまり貨物をいっぱいに載せている状態のことを指し，Ballastというのは貨物をおろして軽くなった船のバランスをとるために，海水をバラストタンクに注入した状態のことを指します。これら二つの条件で同じ試験を行うことで，異なる状態における操縦性能を比較することができます。

上記の三つの試験のうち，Stopping試験について説明します。Fig. 2 にStopping試験の航跡を示します。これは一定の速度で走っている船が Fig. 2 の原点位置に達したときにプロペラの逆転を始め，そこから約57秒かけて所定の逆転回転数に達する条件で行ったものです。このとき舵は切りませんが，模型船は減速しながら左右どちらかに曲がっていく傾向にあります。FullとBallastの航跡を比較すると，曲がる方向が逆になり，停止位置にも違いがあることがわかります。この試験では，プロペラの逆転にかかる時間が同じでも，載貨状態によって停止までの動きに差が見られるという結果が得られました。

Fig. 2 : Stopping試験における航跡（船の絵は20秒ごとに記載）

続いて水槽試験の様子について説明します。試験では，カタパルト係と計測係という二つのグループに分かれて作業を行います。Fig. 3 に水槽試験に用いる機器と設備を示します。

Fig. 3 : 計測機器（左）とカタパルト（右）

Fig. 3 左の写真に映っている机の上にあるのがデータ計測用のPC，その左右に設置されている三脚がトータルステーションと呼ばれる機材です。計測係は，PCが受け取った舵やプロペラに加わる力の時系列データと，トータルステーションが計測した模型船の位置情報データを確認し，まとめるのが仕事です。得られた位置情報データを用いて，Fig. 2 のような航跡図を描くことができます。次に，カタパルト係について説明します。自由航走試験に使う模型船はモーターとバッテリーを搭載しているため自走することができます。ただし，試験を行うためにはFig. 3 右にあるカタパルトを使用し，事前に所定の速度まで加速する必要があります。カタパルト係は模型船を決められた速度に合わせて打ち出すことが仕事です。カタパルト係への指示は計測係の仕事なので，この二つの係の連携が試験を進めるために重要です。

準備中に模型船が浸水し，一度組み立てた機材などを取り外さなければならなくなるなど，トラブルもありました。水槽試験では様々なトラブルが起こり得ますが，今回は特に機材の故障が多くありました。トータルステーションの故障や，模型船を操作するコントローラーの不調などです。また，帰る際には台風の影響を受けるなど，順調にはいかない試験日程でしたが，最終的には予定されていた自由航走試験を無事に終え，操縦性能を把握するためのデータを得ることができました。

最後に，筆者を含む新B4生の指導をしてくださったM2の先輩と先生方，そして試験に協力してくださった水産技術研究所の職員の方々へのお礼を申し上げ，報告を終わります。