高速艇の流体力学的性能に関する研究

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本年度は単純な船型の造波現象を理論により推定することを目的とした。すなわち楔形滑走板と短形滑走板の造波特性を線形造波低抗理論の枠組みの中で数値計算により推定し、短形滑走板についての造波特性を求める実験を追加し、これまでに得られている楔形滑走板等についての実験値と併せて理論推定値との比較を行なった。理論の数値計算法としては、水面上に分布した圧力が航走するものとして考えてきたが、水面近傍の特異性のためにうまく行かないので、滑走板の底面に吹出しを分布させ、これを未知数として積分方程式をたて自由表面条件を満足する核関数を用いることで数値解法を行なうことができた。この結果を用いて滑走板の流体力学的特性の推定を行なった。すなわち滑走板の底面の流向分布、速度分布、圧力分布、造波波形の波高分布などである。一方、実験的には、楔形滑走板については平成3年度迄に流体力学的諸特性が得られているので、本年度は短形滑走板について3分力試験・縦切造波波形の計測・平面造波波形の撮影等を追加した。これらの結果から縦切造波波形抵抗系数の算定・等波高線図・波頂線図・鳥瞰図などの作成を行なった。造波特性について数値計算を実験結果と比較してみると、底面圧力分布、等波高線図、鳥瞰図、縦切波形などはよく推定されており、この数値計算法が有効であることがわかった。また、これまで実験で得られた縦切造波波形抵抗系数をまとめてみると、滑走体の浸水巾が主パラメータであること、さらに航走している短形滑走板のスプレーは前方に飛ばないなどの知見を得た。