KR20070110493A - 선박의 선미 구조 - Google Patents

Abstract

오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

프로펠러(1, 2)의 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체(S)의 수선면 형상에 대하여, 그 수선면의 후단부 각도(α)를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 하고, 이와 함께 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 한다. 아울러 프로펠러 축(3, 4)이 삽입관통하는 선미관(3a, 4a)과 선미 선체(S)의 사이에 브래킷 핀(8)을 설치하여도 좋다. 또한, 전방 프로펠러(2)의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러(1)로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀(13)을, 프로펠러 축(3, 4)보다 위쪽의 선미 선체에 설치하여도 좋다.

선박, 선미, 프로펠러, 수선면, 각도, 선저, 소용돌이, 후류, 반류

Description

선박의 선미 구조{STERN STRUCTURE OF SHIP}

본 발명은, 프로펠러의 베어링 힘(bearing force) 및 캐비테이션(cavitation) 발생의 감소를 도모한 오버래핑 프로펠러(OLP: OverLapping Propeller)를 구비한 선박의 선미 구조에 관한 것이다.

선박의 대형화·고속화에 따라서, 1축 선박에 있어서는 프로펠러의 하중 정도가 증대하고, 프로펠러의 효율이 저하한다. 프로펠러의 효율을 향상시키고 추진 성능을 개선하기 위하여, 2기(基)의 프로펠러를 장착하는 기술이 있다. 2기의 프로펠러를 장착하면, 프로펠러 1기당 부하가 반감하고 프로펠러의 효율이 향상된다. 이 경우, 선체의 저항 증가를 적극적으로 피하는 것과, 선각(船殼) 효율을 저하시키지 않는 것이 중요하고, 이것을 실현할 수 있는 종래 기술로서 2중 반전(反轉) 프로펠러나 오버래핑 프로펠러가 알려져 있다.

이 중에서, 2중 반전 프로펠러와 같이 추진기 축계(軸系)나 주(主) 기관 제어장치가 복잡화되지 않고 추진 성능을 향상시키는 장치로서는, 오버래핑 프로펠러가 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1의 오버래핑 프로펠러는, 좌우 한 쌍의 프로펠러를 그들의 중심이 좌우의 빌지(bilge) 소용돌이의 중심 가까이 위치하도록 배치하여 양측 프로펠러의 회전 방향을 빌지 소용돌이와 반대 방향 즉, 바깥쪽으로 돌도록 설정하고, 이들 프로펠러의 기준선의 선체 길이 방향의 위치를 동일하거나 약간 비켜 놓는 한편 그들의 회전면이 평면에서 바라보아 서로 겹치지 않는 한도 내에서 서로 근접함과 동시에 양 프로펠러를 그들의 레이크(rake)가 상대방의 프로펠러로부터 멀어지는 방향으로 서로 기울어지도록 형성한 추진장치이다.

또한, 특허문헌 2에서는, 좌우현(左右舷)의 프로펠러 회전방향을 모두 동일 방향으로 하는 것에 의해, 앞쪽 프로펠러의 회전류(回轉流)를 뒤쪽 프로펠러에서 회수하도록 한 오버래핑 프로펠러가 개시되어 있다.

- 특허문헌 1 : 일본 실개평5-26796호 공보

- 특허문헌 2 : 일본 실개평4-123899호 공보

그러나 통상적인 1축선형(一軸船型) 선박은, 프로펠러 면(面) 내에서 또한 선체 중심선 부근에 대단히 느린 유체의 흐름이 존재하고, 또 선체 중심선으로부터 멀어질수록 유체의 흐름은 빨라진다(도 5의 반류분포도(伴流分布圖) 참조). 특허문헌 1과 같은 프로펠러의 중심이 선체 중심과 일치하지 않는 프로펠러를 회전시키는 경우에는, 프로펠러 날개가 1회전 하는 중에 느린 흐름과 빠른 흐름 가운데를 교대로 통과하기 때문에, 프로펠러의 날개에 걸리는 하중이 크게 변동하고, 1축 선박과 비교하여 베어링 힘이 과대해진다.

또한, 프로펠러의 날개가 선체 중심선 부근의 매우 느린 흐름 가운데를 통과하기 때문에, 통상적인 설계에서는 프로펠러 날개의 넓은 범위에 캐비테이션이 발생하여 프로펠러 표면의 침식(erosion)을 일으키는 원인이 된다.

본 발명의 목적은, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체(船尾船體)를 가지는 선박에 있어서, 프로펠러 내면의 선미 선체의 수선면(水線面) 형상을 첨예화하거나, 브래킷 핀(fin)을 설치하거나, 혹은 반류(伴流) 개선 핀을 설치하는 등에 의해서 프로펠러의 베어링 힘의 저감 및 캐비테이션 발생을 저감시키는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 선박의 선미 구조는, 좌우 한 쌍의 프로펠러를 그들 프로펠러 축심이 좌우의 빌지 소용돌이 중심 가까이에 위치하도록 배치하고, 적어도 하나의 프로펠러의 회전 방향을 빌지 소용돌이와 반대 방향 즉 바깥쪽으로 돌도록 설정하고, 각 프로펠러 회전면이 평면에서 바라보아 상호 겹치지 않는 한도 내에서 서로 근접함과 동시에 양 프로펠러를 그들의 레이크가 상대방의 프로펠러로부터 멀어지는 방향으로 서로 기울어지게 형성한 추진장치(이하, 「오버래핑 프로펠러」라고 한다)를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 프로펠러의 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화한 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에서 프로펠러의 축심의 상하방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경)의 범위의 선미 선체를 선미 방향을 향하여 첨예화할 수가 있다. 그리고 이것에 의해, 프로펠러 면(面) 내의 유체 흐름 속도를 증가시키고, 프로펠러가 1회전 할 때의 프로펠러 날개로 들어오는 유입 속도를 균일하게 하는 것에 의해, 베어링 힘을 감소시키며고, 더 나아가 선체 중심선 부근의 유체 흐름 속도를 증가시키는 것에 의해, 프로펠러의 날개에 발생하는 캐비테이션이 억제된다.

프로펠러 축심의 상하방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경)의 범위의 선체를 첨예화(뾰족하게)하는 이유는, 이 영역에 오버래핑 프로펠러가 선체 중심선 부근을 통과할 때에 문제가 되는 유속이 느린 영역이 존재하기 때문이다. 또한, 추진효율과의 균형이지만, 캐비테이션, 베어링 힘을 경감하는 관점에서는 프로펠러 축심의 상하방향 0.6R 범위의 선미 선체를 첨예화하는 것이 바람직하다. 또한, 수선면의 후단부 각도를 15도 이하로 한 것은, 15도를 초과하면 박리 등에 의해 선체 후방의 흐름이 느려지기 때문이다.

또, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현(兩舷)으로부터 돌출한 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관(船尾管)과 선미 선체의 간극을 브래킷 핀으로 막은 선박의 선미 구조이다.

즉, 오버래핑 프로펠러의 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관은, 선미 단부보다 전방 양측 현으로부터 프로펠러 축이 돌출하고 있고, 그 선미관과 선체의 선체 길이방향의 간극을 브래킷 핀에 의해서 막는 것에 의해, 선미 선저로부터 발행하는 박리 소용돌이를 브래킷 핀이 막아주는 것에 의해 소용돌이를 약하게 해, 선체 중심선 부근의 프로펠러 면으로 들어오는 흐름의 회전 성분이 감소한다. 그 결과, 캐비테이션이 발생하기 쉬운 선체 중심선 부근에서 프로펠러 회전 방향으로의 유입 속도가 저하되는 것에 의해, 캐비테이션의 초기 생성(캐비테이션의 시작)이 억제된다.

한편, 베어링 힘은, 선체 중심선 부근의 느린 흐름 가운데를 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 비교적 큰 추력(推力)과, 선체 외측의 빠른 흐름 가운데를 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 비교적 작은 추력과의 불균일에 기인하지만, 브래킷 핀을 설치하는 것에 의해서 선체 중심선 부근의 프로펠러면으로 들어오는 흐름의 회전 성분이 감소하고, 선체 중심선 부근을 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 추력을 저하시키는 결과, 각 프로펠러 날개의 유체력(流體力)이 프로펠러 축에 대하여 평균화하는 방향으로 작용하여 베어링 힘을 저감시킨다. 동시에 선미 박리 소용돌이를 약하게 하는 것에 의해서, 선체의 점성 저항을 저감하는 효과가 얻어진다.

또한, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포(後流分布)를 개선하기 위한 반류(伴流) 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전할 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치한 선박의 선미 구조이다.

이러한 구성에 의하면, 전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를, 전방 프로펠러 전방의 선미 선체에 설치한 반류 개선 핀에 의해서 개선할 수가 있다. 즉, 상기 반류 개선 핀에 의해서 후류의 큰 속도 변화를 완만하게 하는 즉, 후류의 가속 정도를 작게 함과 동시에 그의 속도 구배도 완만하게 되는 흐름장(流場)으로 바꿀 수 있다. 그 결과, 베어링 힘의 저감과 캐비테이션의 발생을 억제할 수가 있다.

또한, 동일 1축선형이라고 하더라도 반류 분포는 선박에 따라서 다르지만, 통상적인 1축선형을 사용한 OLP의 경우, 반류 개선 핀을, 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 오버랩하는 영역에 있어서, 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향하는 방향으로, 선미 선체를 따라서 양 현(兩舷) 대칭으로 설치하는 것이 바람직하다. 하지만, 반류 분포에 따라서는 좌, 우현의 반류 개선 핀을 높이가 다르게 설치하는 것도 있을 수 있고, 반류 개선 핀을 한쪽 현에만 설치하는 것도 있을 수 있다.

또한, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 프로펠러 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화함과 더불어, 선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출한 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막아서 이루어지는 선박의 선미 구조이다.

이러한 구성에 의하면, 프로펠러의 축심 높이 부근의 상하 일정 범위의 수선면 형상을 첨예화하는 것에 의해, 프로펠러면 내의 유체의 흐름을 증가시켜, 프로펠러가 1회전 할 때의 프로펠러 날개로 들어오는 유입 속도를 균일화한다. 더구나 브래킷 핀을 설치하는 것에 의해, 선체 중심선 부근의 프로펠러면으로 들어오는 흐름의 회전 성분을 감소시키는 것에 의해서, 선에 중심선 부근을 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 추력을 저하시킨다. 이러한 작용이 서로 어울려서, 각 프로펠러 날개의 유체력(流體力)을 프로펠러 축에 대해서 균일화시키는 방향으로 작용시켜 베어링 힘을 더욱 감소시킬 수 있다.

또한, 선체 중심선 부근의 유체 흐름을 증속하는 것에 의해, 프로펠러 날개에서의 캐비테이션의 초기 생성이 억제된다. 그에 더하여, 캐비테이션이 발생하기 쉬운 선체 중심선 부근에 있어서 프로펠러 회전 방향으로의 유입 속도가 저하하는 것에 의해, 캐비테이션의 초기 생성이 한층 더 억제된다. 이와 동시에 선미 박리 소용돌이가 정류(整流)되는 것에 의해서, 선체의 점성 저항을 저감하는 효과가 얻어진다.

또한, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 프로펠러 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화함과 동시에, 전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향하게 되는 선박의 선미 구조이다.

이러한 구성에 의하면, 상술한 선미 선체의 첨예화에 의한 작용과 반류 개선 핀에 의한 작용이 상승적(相乘的)으로 발휘되어, 더욱 뛰어난 베어링 힘 저감 및 캐비테이션 발생 억제 작용이 얻어진다.

또한, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출한 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막음과 더불어, 전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전한 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치하여 이루어지는 선박의 선미 구조이다.

이러한 구성에 의하면, 브래킷 핀에 의한 작용과 반류 개선 핀에 의한 작용이 상승적으로 발휘되어, 더욱 뛰어난 베어링 힘 저감 및 캐비테이션 발생 억제 작용이 얻어진다.

또한, 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서, 프로펠러 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화함과 동시에, 선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출한 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막고, 이와 함께, 전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전할 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치하여 이루어지는 선박의 선미 구조이다.

이러한 구성에 의하면, 상술한 선미 선체의 첨예화, 브래킷 핀 및 반류 개선 핀에 의한 3가지의 작용이 상승적으로 발휘되어, 한층 더 뛰어난 베어링 힘 저감과 캐비테이션 발생 억제 작용이 얻어진다.

또, 상술한 선미 선체 구조에 있어서, 브래킷 핀을, 선미관의 외경 범위 안에서, 해당 브래킷 핀의 뿌리 부분(基端部)으로부터 선미 방향을 향해 서서히 상향 또는 하향하는 직선 또는 곡선 형상으로 형성한 경우, 프로펠러로 유입되는 회전류(回轉流)의 유속을 조정할 수 있다. 즉, 브래킷 핀을 선미 단부를 향해서 상방으로(위쪽으로) 향하게 한 경우, 회전류의 회전 방향의 유속이 작아지기 때문에, 캐비테이션의 억제와 베어링 힘의 저감 효과가 더욱 높아진다. 또, 브래킷 핀을 선미 단부를 향해서 하방으로(아래쪽으로) 향하게 한 경우, 회전 방향의 유속이 커지기 때문에, 추진 효율이 더욱 향상된다.

또한, 상술한 선미 구조에 있어서, 브래킷 핀을, 해당 브래킷 핀의 기단부(基端部)로부터 선미 방향을 향해 직선적으로 연장 설치함과 더불어, 해당 브래킷 핀의 선단 부근으로부터 선미관의 외경 범위 내에서 선미 방향을 향해 서서히 상향 또는 하향하는 직선 또는 곡선 형상으로 형성한 경우도 상기와 동일한 작용이 얻어진다.

또한, 상술한 선미 구조에 있어서, 선수(船首) 측에 위치하는 전방 프로펠러의 회전 방향을 빌지 소용돌이와 반대 방향 즉, 바깥쪽으로 돌도록 설정함과 동시에, 선미 측에 위치하는 후방 프로펠러의 회전 방향을 전방 프로펠러와 동일한 방향 즉, 안쪽으로 돌도록 설정한 경우, 전방 프로펠러에서 빌지 소용돌이 회전류의 회수(回收)를 도모하면서, 상기 전방 프로펠러의 회전에 의해 형성된 회전류를 선미측에 위치하는 프로펠러에 의해서 회수할 수가 있다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 오버래핑 프로펠러이더라도, 베어링 힘을 1축선박과 동등 이상으로 할 수가 있고, 또한 유해한 캐비테이션의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체의 간극을 브래킷 핀으로 막는 것에 의해, 베어링 힘의 저감과 캐비테이션의 발생 억제가 얻어짐과 동시에, 선체 저항도 최대 2% 정도 감소시킬 수 있다.

또한, 반류 개선 핀을 설치하는 것에 의해서도, 베어링 힘의 저감과 캐비테이션의 발생 억제 효과가 얻어진다.

또한, 선미 선체의 첨예화, 브래킷 핀 및 반류 개선 핀을 서로 조합하는 것에 의해서, 그들의 작용효과를 상승적으로 발휘시켜서, 더욱 뛰어난 베어링 힘의 저감과 캐비테이션의 발생 억제 효과가 얻어진다.

도 1a 및 도 1b는 각각 오버래핑 프로펠러를 선미부 후방에서 바라본 배면도로서, 도 1a의 형태는 좌우현의 프로펠러가 모두 바깥쪽으로 도는 경우를 나타내 고, 도 1b의 형태는 좌현 프로펠러(선수 측에 위치하는 프로펠러)는 바깥쪽으로 돌고 우현 프로펠러(선미측에 위치하는 프로펠러)는 안쪽으로 도는 경우를 나타낸다.

도 2는 도 1의 오버래핑 프로펠러의 평면도이다.

도 3은 선미 선체의 선미 단부 부근의 일부 확대 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 반류 분포와 프로펠러 배치도이다.

도 5는 종래의 1축 선박의 선미부에서의 반류 분포도이다.

도 6a 내지 도 6c는 브래킷 핀의 측단면 형상으로서, 도 6a는 날개 형상, 도 6b는 원호 날개 형상, 도 6c는 판 형상의 경우를 나타낸다.

도 7은 브래킷 핀을 곡선 형상으로 형성한 경우의 측단면도이다.

도 8은 선미 선체와 선미관 사이에 브래킷 핀을 설치한 경우의 선미 단부 부근의 횡단면도이다.

도 9는 반류 개선 핀을 프로펠러 전방의 선미 선체에 양 현 대칭으로 설치한 때의 우현의 측면도이다(브래킷 핀(8)을 투시적으로 나타내었다).

도 10은 도 9의 평면도이다(선미 선체와 반류 개선 핀만 실선으로 나타내고, 그 이외의 것은 가상선으로 나타내었다).

도 11a 내지 도 11c는 반류 개선 핀을 설치한 3개의 상이한 형태를 나타내는 도면이다.

도 12는 오버래핑 프로펠러 선형에 있어서, 전방 프로펠러만을 회전시킨 상태에서, 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 실험에 의해 계측한 결과를 나타낸다. 본 도면은 반류 개선 핀이 없는 경우의 반류 분포도이다.

도 13은 반류 개선 핀을 설치한 경우의 반류 분포도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: (후방)프로펠러 2: (전방)프로펠러

1a, 2a: 레이크(rake) 1c, 2c: 프로펠러 회전 궤적

3, 4: 프로펠러 축 3a, 4a: 선미관

5, 6: 프로펠러 보스(boss) 7: 키(舵)

8: 브래킷 핀(bracket fin) 11: 오버랩 영역

12: 유속 변화량이 큰 부위 13: 반류 개선 핀

B1, B2: 빌지 소용돌이(bilge 渦)

R1, R2, R3: 프로펠러 회전 방향

O: 프로펠러 축심 S: 선미 선체

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 오버래핑 프로펠러를 선미부 후방에서 전방을 향해 바라본 배면도이고, 도 2는 동 평면도이다. 또한, 좌우현(左右舷)의 프로펠러는 좌우 어느 한쪽이 전방으로 위치하여도 좋고, 도 2는 그 일례이다.

도 1a 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 2기(基), 즉 좌우 한 쌍의 프로펠러(1, 2)(좌현기(左舷器)(1), 우현기(右舷器)(2))가, 그 프로펠러 축(3, 4)을 선체 중심선(C)에 대칭하도록 설치되어 있다.

양측 프로펠러(1, 2)의 높이 방향 위치와 선폭(船幅) 방향 위치는, 양측 프 로펠러(1, 2)의 프로펠러 축(3, 4)이 좌우의 빌지 소용돌이(B1, B2)의 중심 부근에 각각 위치하도록 설정하고, 양측 프로펠러(1, 2)의 회전 방향(R1, R2)은 빌지 소용돌이(B1, B2)와 반대 방향 즉, 바깥쪽으로 돌도록 설정되어 있다. 그리고 이러한 프로펠러(1, 2)의 기준선의 선체 길이 방향의 위치를 같거나 약간 비켜놓은 한편 그들의 회전면(回轉面)이 평면에서 바라보아서 서로 겹치지 않는 한도 내에서 서로 근접함과 동시에 양측 프로펠러(1, 2)를 그들의 레이크(1a, 2a)가 상대방 프로펠러로부터 멀어지는 방향으로 서로 기울어지도록 형성되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 양측 현의 프로펠러 보스(5, 6)의 전후 위치는 동일하고, 이들 프로펠러 보스(5, 6)에 우현 프로펠러(1)와 좌현 프로펠러(2)가 각각 방사상(放射狀)으로 돌출설치되어 있다. 그리고 우현 프로펠러(1)의 레이크(1a)는 프로펠러 축(3)에 직교하는 면(面)으로부터 후방으로 기울어지도록 형성되고, 또한 좌현 프로펠러(2)의 레이크(2a)는 프로펠러 축(4)에 직교하는 면으로부터 전방으로 기울어지도록 형성되어 있다. 도 2에서, 좌현 프로펠러(2)는 선수 측에 위치하는 프로펠러(「전방 프로펠러」라고도 한다)이고, 우현 프로펠러(1)는 선미 측에 위치하는 프로펠러(「후방 프로펠러」라고도 한다)이다. 이 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전방 프로펠러의 레이크는 반드시 전방으로, 후방 프로펠러의 레이크는 반드시 후방으로 경사진다.

도 1b에 나타낸 형태에서는, 선수 측에 위치하는 프로펠러 즉, 좌현 프로펠러(2)의 회전 방향(R2)을 빌지 소용돌이(B2)와 반대 방향 즉, 바깥쪽으로 돌도록 설정함과 더불어, 선미측에 위치하는 프로펠러 즉, 우현 프로펠러(1)의 회전 방 향(R3)을 선수 측의 프로펠러(좌현 프로펠러(2))와 동일한 방향 즉, 안쪽으로 돌도록 설정하고 있다. 이것에 의해, 선수 측의 프로펠러(좌현 프로펠러(2))에 의해서는 빌지 소용돌이 회전류를 회수하면서, 우현 프로펠러(1)에 의해서는 선수 측의 프로펠러(좌현 프로펠러(2))의 회전에 의해 형성된 회전류를 회수할 수 있다. 본 실시예에서는 좌현 프로펠러를 전방으로, 우현 프로펠러를 후방으로 위치시키고 있으나, 이러한 전후 위치는 반대로 하여도 좋다. 그 경우 전방의 프로펠러를 빌지 소용돌이와 반대 방향 즉, 바깥쪽으로 돌도록 설정한다.

도 1a 및 도 1b에 있어서, 점선은 선미부의 선체선도(船體線圖)를 나타내는 것으로서, 본 도면에 도시한 선형(船型)은, 선체 중심선(C)을 기준으로 하여 대칭으로 형성되며, 선미 단부로 갈수록 점진적으로 좁아지는 형상을 갖는, 이른바 1축선형(一軸船型)의 선미 선체이다.

이와 같은 1축선형 선미부의 흐름(물살)에는, 도 4의 본 발명에 따른 반류 분포(伴流分布)와 프로펠러 배치도에 나타낸 바와 같이, 전술한 좌우 대칭의 빌지 소용돌이(B1, B2)가 존재한다. 도면 중, 화살표시는 빌지 소용돌이(B1, B2)의 수류 방향을 나타내는 것으로서, 빌지 소용돌이(B1, B2)들은 선체 중심을 향하는 안쪽으로 도는데, 선미 후방에서 바라보아 우현에서는 반시계 방향으로 돌며, 좌현에서는 시계방향으로 도는 회전류를 형성하고 있다.

도 1a와 관련하여 언급한 바와 같이, 프로펠러 축(3, 4)을 상기 빌지 소용돌이(B1, B2)의 중심 가까이 배치하고, 프로펠러 회전 방향(R1, R2)을 빌지 소용돌이(B1, B2)의 회전 방향과는 반대방향인 바깥쪽으로 돌게 설정한다. 이것에 의해 좌우현의 빌지 소용돌이(B1, B2)의 효과적인 이용이 달성되어 선각(船殼) 효율의 향상을 도모할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 선미 단부보다 전방의 선미 선체(S)의 양측 현으로부터 1쌍의 프로펠러 축(3, 4) 및 프로펠러 축(3, 4)이 삽입관통하는 선미관(3a, 4a)이 대략 평행하게 선미 방향으로 연장되어 있고(주요 기기(主機)의 배치에 따라서는 ハ-자형 또는 역ハ-자형으로 선미 방향으로 연장된다), 각각의 프로펠러 축(3, 4)의 선단에 설치한 프로펠러 보스(5, 6)에 프로펠러(1, 2)가 설치되어 있다.

도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 프로펠러(1, 2)는 회전 궤적(1c, 2c)을 따라서 회전하고, 또한 도 2에 나타낸 바와 같이 프로펠러의 후방에는 선체 중심선(C) 상에 키(타(舵))가 설치되어 있다.

도 2 및 도 3(선미 단부의 일부 확대 평면도)에도 나타낸 바와 같이, 선미 선체(S)는 선미 방향을 향해서 이하와 같이 첨예화된 예각 모양의 산형(山形) 단면으로 형성되어 있다.

즉, 프로펠러의 축심(O)의 적어도 상하방향 0.4R(R은 프로펠러 반경)의 범위, 바람직하게는 상하방향 0.6R의 범위의 수선면(水線面) 형상에 대하여, 그 수선면의 후단부 각도(α)를 선체 중심선(C)에 대해 15도 이하(0~15°)로 하고, 이와 함께 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)(W)을 600mm 이하가 되도록 하여, 선미 선체(S)의 첨예화를 도모하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 도 4의 본 발명의 선미부에서의 반류 분포도와 도 5 의 종래의 1축 선박의 선미부에서의 반류 분포도를 비교해보면 명확히 알 수 있듯이, 프로펠러 축심(O)의 높이 부근 적어도 상하 방향 0.4R 범위의 유체의 흐름이 증가하고, 프로펠러가 회전할 때의 프로펠러의 날개로 들어오는 유입 속도가 균일화된다. 이것에 의해, 베어링 힘이 감소됨과 더불어 선체 중심선(C) 부근의 유체 흐름의 속도가 증가하여, 프로펠러 날개에서의 캐비테이션 발생이 억제된다.

여기서, 프로펠러 축심의 상하 방향 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선체를 첨예화(뾰족하게)하는 이유는, 이 영역이 오버래핑 프로펠러가 선체 중심선 부근을 통과할 때에 문제가 되는 유속이 느린 영역이기 때문이다. 또, 추진 효율과의 균형이있지만, 캐비테이션과, 베어링 힘을 경감하는 관점에서는 프로펠러 축심의 상하방향 0.6R 범위의 선체를 첨예화하는 것이 바람직하다. 또, 수선면의 후단부 각도를 15도 이하로 하는 것은, 15도를 초과하면 박리(剝離) 등에 의해 선체 후방의 흐름이 느려지게 되기 때문이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 첨예화된 선미 선체(S)와, 프로펠러 축(3, 4)이 삽입관통하는 선미관(3a, 4a)과의 사이에, 부가 구조물인 브래킷 핀(bracket fin)(8)이 설치되어 있다. 즉, 선미 선체(S)와 선미관(3a, 4a) 사이의 간극의 거의 전체가 선미 단부보다 전방의 양현의 선체(S)로부터 수평 방향으로 돌출한 선미관(3a, 4a)으로부터 선미 선체(S) 방향을 향해 연장되는 브래킷 핀(8)에 의해서 막힌 형태로 되어 있다.

이러한 브래킷 핀(8)을 설치하는 것에 의해, 도 4의 본 발명의 선미부에서의 반류 분포도와 도 5의 종래의 1축 선박의 선미부에서의 반류 분포도를 비교해 보면 명확히 알 수 있듯이, 선미 선저로부터 발생하는 박리 소용돌이를 브래킷 핀(8)이 막아주어 소용돌이를 약하게 하여, 선체 중심선(C) 부근의 프로펠러 면으로 들어오는 흐름의 회전성분을 감소시킨다. 또한, 도 4 및 도 5 중의 곡선 위의 수치는 선체 길이 방향의 유속을 선체 속도로 무차원화(無次元化) 한 값을 나타내고, 화살표는 프로펠러 면 내의 유속을 벡터 표시한 것이다.

그 결과, 캐비테이션이 발생하기 쉬운 선체 중심선 부근에서 프로펠러 회전 방향으로의 유입 속도가 저하함으로써, 캐비테이션의 초기 생성이 억제된다.

동시에 베어링 힘도 감소된다. 즉, 브래킷 핀(8)을 설치하지 않은 경우, 선체 중심선(C) 부근의 느린 흐름 가운데를 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 비교적 큰 추력과, 선체 외측의 빠른 흐름 가운데를 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 비교적 작은 추력과의 균일화가 문제가 되지만, 브래킷 핀(8)을 설치함으로써 선체 중심선(C) 부근의 프로펠러 면으로 들어오는 흐름의 회전성분이 감소하여, 선체 중심선(C) 부근을 통과하는 프로펠러 날개에 발생하는 추력을 저하시킨다. 이것에 의해서, 각 프로펠러 날개의 유체력(流體力)을 프로펠러 축에 대하여 평균화시키는 방향으로 작용하여 베어링 힘을 저감시킨다. 상기 브래킷 핀(8)에 의해서 선미관(3a, 4a)(프로펠러 축(3, 4))이 선체 쪽에 강고하게 지지되기도 한다. 또한, 선미 박리 소용돌이 약화시키는 것에 의해서, 선체 점성 저항의 저감 효과도 얻어진다.

상기 브래킷 핀(8)의 선체 길이 방향의 종단면 형상은, 도 6a ~ 도 6c에 나타낸 바와 같이, 그 중심선(8a)이 선미 방향을 향해서 직선적으로 연장되고, 그 전 체 형상은, 날개 형상, 반원호(半圓弧) 날개 형상, 판 형상 중 어떠한 형상으로 형성하여도 좋다.

도 6a에서 가상선으로 나타낸 바와 같이, 브래킷 핀(8)의 후단부를 임의의 위치에서 상방향 또는 하방향으로 θ = 0 ~ 20도의 각도로 절곡(Knuckle)시켜도 좋다. 또은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 브래킷 핀(8)을 선측에서 바라본 중심선(8a)이 선미 방향을 향해 서서히 상향 또는 하향으로 θ = 0 ~ 20도의 각도를 갖도록 곡선 형상으로 구성하여도 좋다. 이렇게 하면, 프로펠러로 유입하는 회전류의 유속을 조정할 수 있다. 즉, 브래킷 핀(8)을 선미 단부를 향해 위쪽으로 향하게 한 경우, 회전류의 회전 방향 유속이 작아지기 때문에, 캐비테이션의 억제와 베어링 힘의 저감 효과가 더욱 높아진다. 또, 브래킷 핀(8)을 선미 단부를 향해 아래쪽으로 향하게 한 경우, 회전 방향의 유속이 커지기 때문에, 추진효율이 더욱 향상된다.

여기서, 절곡 각을 상하방향으로 모두 20도 이하로 한 것은 20도를 초과하면 브래킷 핀 자체가 저항으로 되기 때문이다.

도 8에 도시한 예에서는, 브래킷 핀(8)은, 선미관(3a, 4a)과 선미 선체(S) 사이에 수평(선체 중심선(C)에 직교하는 방향)으로 설치되어 있으나, 브래킷 핀(8)의 최대 두께를 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관(3a, 4a)의 직경(외경) 이하로 하는 것이 저항 증가를 억제하는데 있어서 바람직하다.

또한, 도 9의 우현 측면도에 도시한 예에서는, 날개 단면 형상의 브래킷 핀(8)을, 그 기단부(基端部)로부터 선미 방향을 향해서 선단까지 서서히, 본 실시예에서는 하향하는 곡선 형상이 되도록 형성하여도 좋다. 이 경우, 선미관(3a)의 외경 범위 내에 곡선 형상의 브래킷 핀(8)이 들어가도록 배치되어 있다. 즉, 도 9의 브래킷 핀(8)은, 그 기단부가 선미관(3a)의 상단 위치에 있고, 이것을 기점으로 하여 선미 방향으로 연장되어, 브래킷 핀(8)의 후단부는 선미관(3a)의 하단 위치에서 끝나고 있다. 또한, 브래킷 핀(8)을 곡선 형상으로 하지 않고, 도 6a ~ 도 6c에서와 같이 직선 형상으로 연장된 브래킷 핀(8)을 선미 방향을 향해서, 똑바로 수평하게 설치해도 좋고, 또는 선미관(3a)의 외경 범위 내에서, 하향 또는 상향으로 경사지게 설치해도 좋다. 브래킷 핀(8) 전체에 걸쳐서 하향 또는 상향의 곡선 배치 혹은 직선 경사 배치한 경우에는, 브래킷 핀(8)이 가지는 작용 효과를 높일 수가 있다.

그런데, 오버래핑 프로펠러(OLP) 선형에 있어서는(도 2 참조), 후방에 설치한 후방 프로펠러(1)로 유입하는 흐름(후류)은 전방 프로펠러(2)의 회전류의 영향을 크게 받는다. 그 때문에, 후방 프로펠러(1)는 종래의 1축선형에서 알려져 있는 반류 분포와는 다른, 복잡한 흐름장(流場)(후류 분포) 안에서 작동하는 것이 된다. 이러한 점을 점검하기 위하여 모형 실험을 행하였다. 도 12 및 도 13은 오버래핑 프로펠러 선형에 있어서, 전방 프로펠러(2)만을 회전시킨 상태에서, 후방 프로펠러(1)로 유입하는 후류 분포를 실험에 의해 계측한 결과를 나타낸다. 도 12는 후술하는 반류 개선 핀(13)이 없는 경우, 도 13은 반류 개선 핀(13)을 설치한 경우의 반류 분포를 나타낸다.

오버래핑 프로펠러 선형(도 2 참조)에서는, 후방 프로펠러(1)에는 전방 프로펠러(2)에서 가속된 축방향의 빠른 유속이 전방 프로펠러(2)와 후방 프로펠러(1)가 오버랩하고 있는 부분(이 부분을 「오버랩 영역」이라고도 한다)(11)(도 12)로 유입하고, 아울러 후방 프로펠러(1)와 동일한 회전 방향으로 전방 프로펠러(2)의 회전류가 유입한다.

실험 결과에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 프로펠러 축 위쪽의 오버랩 영역(11)을 포함한 경사 영역에 큰 후류 분포의 변동량을 갖는 영역, 즉 유속 변화량이 큰 부위(12)를 갖는 영역이 존재하는 것으로 판명되었다. 특히 상기 오버랩 영역(11)의 위쪽 부분에서 1－Wx가 1.0에서 0.5로 변화하고, 급격한 속도 변화를 일으키고 있는 것으로 판명되었다. 그의 속도 구배도 급격한 것으로 판명되었다.

이와 같은 반류 분포 안에서 후방 프로펠러(1)가 회전한 때에는, 오버랩 영역(11)에서의 유속 변화량이 큰 부위(12)를 통과하는 전후에 걸쳐서 프로펠러에 의한 스러스트(thrust)가 소(小)로부터 대(大)로 급격히 변화하고, 이러한 스러스트의 불균형(unbalance)에 의해서 베어링 힘도 급격히 증대하게 된다.

그래서, 오버래핑 프로펠러(OLP) 선형에서의, 이러한 베어링 힘의 문제를 될 수 있는 한 해결하기 위하여, 후방 프로펠러(1)로 유입하는 흐름 분포(후류 분포)를 개선하기 위해, 프로펠러 전방의 선미 선체에, 선미류(船尾流)를 제어하기 위한 반류(伴流) 개선 핀(13)을 설치하는 것이 바람직하다.

도 9는, 전방 프로펠러(2)의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀(13)을, 프로펠러(3)보다 위쪽의 선미 선체(S)에 설치한 경우의 우현 측면도이다(브래킷 핀(8)은 투시적으로 나타내었다). 도 10은 도 9의 평면도(선미 선체(S)와 반류 개선 핀(13)만 실선으로 나타내 고, 그 이외의 것은 가상선으로 나타내고 있다)이다. 도 11a, 도 11b 및 도 11c는 반류 개선 핀(13)을 설치한 3개의 상이한 형태를 나타내는 도면이다.

도 13의 반류 개선 분포도에서 나타낸 바와 같이, 반류 개선 핀(13)이 그 유속 변화량이 큰 부위(12)(본 도시 예에서는 오버랩 영역(11))을 향해 설치되어 있다. 즉, 도 9 및 도 10에 나타낸 예에서는, 반류 개선 핀(13)은, 프로펠러 축(3, 4)(선미관(3a, 4a))보다 위쪽에 있고, 선미 선체(S)의 양측 현으로부터 수평으로 돌출 설치되고, 선미 선체(S)를 따라서 선미 단부(S1) 부근까지 연장되어 있다. 평면에서 보면, 도 10에 도시한 바와 같이, 반류 개선 핀(13)은, 전술한 브래킷 핀(8)과 약간 유사한 모양을 이루는 대략 3각형 모양을 하고 있다. 반류 개선 핀(13)은, 브래킷 핀(8)과 동일한 형상, 판 형상, 날개 형상 중 어떠한 것이어도 좋다. 또, 반드시 선미 단부(S1)를 향하여 수평으로 연장할 필요 없이, 도 9의 브래킷 핀(8)과 같이 하향 곡선 모양으로 선미 단부 부근까지 연장하여도 좋으며, 또는 도시하지는 않았지만 상향 곡선 모양으로 연장하여도 좋다. 또한, 반류 개선 핀(13)이 선미 단부 부근까지 직선 모양으로 하향 또는 상향으로 경사지게 연장한 것이어도 좋다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 이러한 반류 개선 핀(13)을 선미 선체(S)에 설치한 경우, 도 12에서의 전술한 큰 속도 변화가 완화되고, 속도 변화의 구배도 완화된다. 즉, 이러한 반류 개선 핀(13)을 설치하는 것에 의해서, 전방 프로펠러(2) 후방의 흐름장을 변화시킬 수 있기 때문이다. 이와 같은 개선된 반류 분포 안에서 후방 프로펠러(1)가 회전하는 때에는 스러스트의 불균형이 적어지고, 베어링 힘의 증 대가 억제된다. 동시에 캐비테이션의 발생도 억제된다. 반류 개선 핀(13)을 설치한 경우에는, 반류 개선 핀(13)이 없는 경우에 비해서, 베어링 힘은 약 10분의 1로 낮아지고, 프로펠러 면 바로 위에 작용하는 캐비테이션에 의한 변동 압력은 약 절반으로 저하시킬 수 있다는 것이 모형 시험의 결과로부터 판명되어 있다.

이와 같이, 도 13에 나타낸 바와 같이 반류 개선 핀(13)을 설치한 경우에는, 도 12의 반류 개선 핀이 없는 경우에 비해서, 후류 분포가 조밀해져 있는(속도 변화량이 큰) 부분이, 반류 개선 핀(13)을 설치함으로써 적어지는 것을 알 수 있다. 또, 프로펠러와 동일 방향의 회전류도 반류 개선 핀을 설치한 경우에는 감소하는 것을 알 수 있다. 이를 원주 방향의 속도 분포에서 살펴보면, 반류 개선 핀이 있는 쪽이 없는 쪽보다 속도 변화가 작고, 속도 변동의 주기가 길어지는 것을 알 수 있다. 이 결과에 의해, 반류 개선 핀을 가지는 쪽이 베어링 힘을 감소시키는 후류 분포라고 말할 수가 있다.

도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 반류 개선 핀(13)을, 전술한 첨예화 된 선미 선체(S)를 따라서 설치함과 더불어, 브래킷 핀(8)을 동시에 설치하는 것이, 선미 선체(S)의 첨예화, 브래킷 핀(8) 및 반류 개선 핀(13) 각각의 작용 효과를 상승적(相乘的)으로 발휘시키기에 바람직하다.

상기 반류 개선 핀(13)을 설치하는 형태로서, 도 11a 나타낸 바와 같이, 반류 개선 핀(13)은 선미 선체(S)로부터 양측 현에 대칭으로 설치하여도 좋다. 어떠한 반류 개선 핀(13)도, 프로펠러의 회전면 내에 들어오도록, 또한 속도 변화량이 큰 부위(12)를 향하여 그리고/또는 오버랩 영역(11)을 향하여 설치한다.

또한, 도 11b에 나타낸 바와 같이 좌현용과 우현용 반류 개선 핀(13, 13)을 높이가 다르게(좌현 쪽 핀을 위쪽에, 우현 쪽 핀을 아래쪽에) 설치하여도 좋다. 도 12의 유속 변화량이 큰 부위(12)가 전방 프로펠러(2)로부터 후방 프로펠러(1)로 경사진 하방으로 발생하기 때문에, 이 속도 변화량이 큰 부위(12)를 향해서 그리고/또는 오버랩 영역(11)을 향해서 좌현 쪽 핀과 우현 쪽 핀을 설치하게 된다.

또한, 도 11c에 나타낸 바와 같이 반류 개선 핀(13)을 전방 프로펠러 쪽에만 설치하여도 좋다. 이것은 프로펠러의 단부 부근이 추력 발생에 주로 기여하는 부위이고, 여기에서의 후류 속도 변화를 완화할 수 있으면 좋기 때문이다.

본 발명에 따른 오버래핑 프로펠러는, 베어링 힘을 저감하고, 유해한 캐비테이션의 발생을 억제하는 것에 효과적이고, 저속 선박에 한하지 않고, 중속 선박에도 적용 가능하다.

Claims (10)

1. 좌우 한 쌍의 프로펠러를 그들 프로펠러 축심이 좌우의 빌지 소용돌이 중심 가까이에 위치하도록 배치하고, 적어도 하나의 프로펠러의 회전 방향을 빌지 소용돌이와 반대 방향인 바깥쪽으로 돌도록 설정하고, 각 프로펠러 회전면이 평면에서 바라보아 서로 겹치지 않는 한도 내에서 서로 근접함과 동시에 양 프로펠러를 그들의 레이크가 상대방 프로펠러로부터 멀어지는 방향으로 서로 기울어지게 형성한 추진장치(이하, 「오버래핑 프로펠러」라고 한다)를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   프로펠러의 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
2. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출된 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체의 간극을 브래킷 핀으로 막은 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
3. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전한 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
4. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   프로펠러 축심의 상하 방향 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화하고,

   선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출된 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막은 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
5. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   프로펠러 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화하고,

   전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전한 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
6. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출된 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막고,

   전방 프로펠러의 회전에 의해서 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전한 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
7. 오버래핑 프로펠러를 장착한 1축선형의 선미 선체를 가지는 선박에 있어서,

   프로펠러 축심의 상하 방향으로 적어도 0.4R(R은 프로펠러 반경) 범위의 선미 선체의 수선면 형상을, 그 수선면의 후단부 각도를 선체 중심선에 대하여 15도 이하로 함과 더불어 수선면 형상을 선단까지 연장한 때의 선단 위치에서의 가상 폭(양측 폭)을 600mm 이하로 하여 첨예화하고,

   선미 단부보다 전방의 선미 선체 양측 현으로부터 돌출된 프로펠러 축이 삽입관통하는 선미관과 선미 선체와의 간극을 브래킷 핀으로 막고,

   전방 프로펠러의 회전에 의해 가속되어 후방 프로펠러로 유입하는 후류 분포를 개선하기 위한 반류 개선 핀을, 프로펠러 축보다 위쪽의 선미 선체에, 상기 후류의 유속 변화량이 큰 부위를 향해서 또는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러가 회전한 때에 오버랩하는 영역을 향해서 설치한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
8. 제2항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 브래킷 핀을, 선미관의 외경 범위 내에서, 해당 브래킷 핀의 기단부로부터 선미 방향을 향해 서서히 상향 또는 하향하는 직선 또는 곡선 형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
9. 제2항, 제4항, 제6항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 브래킷 핀을, 해당 브래킷 핀의 기단부로부터 선미 방향을 향해 직선적으로 연장 설치함과 더불어, 해당 브래킷 핀의 선단 부근으로부터 선미관의 외경 범위 내에서 선미 방향을 향해 서서히 상향 또는 하향하는 직선 또는 곡선 형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,

    선수 측에 위치하는 전방 프로펠러의 회전 방향을 빌지 소용돌이와 반대 방 향인 바깥쪽으로 돌도록 설정하고, 선미 측에 위치하는 후방 프로펠러의 회전 방향을 전방 프로펠러와 동일한 방향인 안쪽으로 돌도록 설정한 것을 특징으로 하는 선박의 선미 구조.

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