【海運】船舶：気泡で水の抵抗減らし10%省エネ・CO2削減　戦艦大和型も効果［08/10/19］

ソースは毎日新聞社
http://mainichi.jp/select/science/news/20081019ddm016040026000c.html

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国際航路を航行する船舶から排出される二酸化炭素（ＣＯ）が急増し、その削減が急務に
なってきた。海流予報の活用や再生可能エネルギーの導入など、燃料費の節約も狙う一石二鳥の
対策に海運業界や研究機関が取り組む。決め手は空気の８００倍という水中の摩擦抵抗をいかに
減らすか、という点にあるようだ。

◇商船で初めて搭載
日本郵船は工場のプラントなどを運ぶ総トン数１万４６００トンの重量物運搬船に、商船では
世界初となる船底に「空気」を送り込む装置を搭載する。１０年に完成予定だ。「空気で船底に
バブル（気泡）を発生させ、海水との摩擦抵抗を減らし、燃料を節約する」。
同社の田中康夫技術グループ長は“新兵器”の効果を説明する。

送り込まれた空気は気泡となり浮力を生じ、船底の壁に張り付く。船底が気泡で覆われると、
気泡は水より摩擦抵抗が少なく、航行中の船への抵抗も減る。大型船は船底の面積が大きいため
船底に多くの気泡が張り付くことになり、効果が大きいというわけだ。

こうした「気泡効果」は８０年代から研究されている。国内でも海上技術安全研究所が
０１年から練習船で実証試験を続けていた。直径０・５〜１ミリの微小な「マイクロバブル」を
用いていたが、その後、「マイクロ」でなくても、もっと大きい普通の「バブル」でも十分、
摩擦抵抗が減って効果があることが分かってきた。

日本郵船によると、この手法で航行中の摩擦抵抗は約２０％減る。
しかし、空気を送り込むためにエネルギーを使うため、差し引きで１０％の省エネになる
という。ただ、効果が出るのは船底のみ。水と接する船体の側面では気泡が海面に
浮かんでしまい張り付かない。さらに、海面の下になる部分が深い船では、空気の送り込みに
使うエネルギーも大きくなるため、現在は一部の船でしか省エネ効果は生まれない。
「将来的には多くの船に搭載してＣＯ２を減らしたい」と同社は話す。

-続きます-

-続きです-
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◇３０年で効率２倍に
池田良穂・大阪府立大大学院教授（船舶工学）によると、航行中の船体に働く抵抗は、水の
摩擦抵抗が大部分を占める。このほか、船を進めるはずのエネルギーが波を造ることに
費やされてしまう「造波抵抗」▽船舶の背後に渦ができることで抵抗が増す「粘性圧力抵抗」が
ある。

造波抵抗は、高速になると急激に増加し、高速化を妨げるやっかいなものだ。これを減らすには
波を可能な限り立てなければいい。そのために早くから取り入れられてきたのが、船首の
船底部分に丸く突き出た形のバルバスバウ（球状船首）だ。バルバスバウが作り出す波が、
それ以外の船首による波と干渉し合い、結果的に船全体が造る波を抑える仕組みになっている。

池田教授によると、バルバスバウの研究は日本がリードしてきており、古くは１９４１年に
完成した戦艦大和に装備され、約８％の省エネ効果があったとされているという。

こうした省エネ研究の積み重ねにより、過去３０年間で日本の船舶のエネルギー効率は約２倍に
向上した。池田教授は「できるだけ抵抗を減らすように、船の形状を総合的に見直すなどの
努力を続ければ、あと２０〜３０％は効率を改善できる」と指摘する。

◇海流予測も駆使
海洋研究開発機構（ＪＡＭＳＴＥＣ）の研究者らが研究成果の社会還元を目的に設立した
「海流予測情報利用有限責任事業組合」は、従来よりも大幅に精度を上げた海流の予測情報を
提供し始めた。約１８キロ四方ごとの海流の変化をスーパーコンピューターで予報する。
海運会社が提供された情報を活用し、黒潮など流れが強い海流にうまく乗ることができれば、
航行の時間短縮や燃料節約を狙える。

日本郵船がこの「波乗り効果」を黒潮海域で検証したところ、従来より最大で約９％のＣＯ２
削減につながったという。

新日本石油は同社と共同で、船舶に搭載する太陽光発電システムを開発し、船内の照明や
エンジン制御などに用いる方針だ。水素を用いる燃料電池の活用も検討されている。

日本の海洋技術安全研究所などの国際研究チームは、０７年に船舶から排出された
温室効果ガスがＣＯ２換算で約８億４３００万トンに上ると試算した。
世界全体のＣＯ２排出量の約３％に相当し、２０年までに１０〜３０％増加すると予想されて
いる。京都議定書後の１３年以降の国際的な温暖化対策では、船舶のＣＯ２削減も重要な課題に
なりそうだ。

-続きます-

-続きです-
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◇１０％減速で燃料３割節約
船の燃料は主に重油だ。照明、空調など船内の電力供給用発電機も重油を使うことが多い。
運航に伴う重油の燃焼で、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）のほか、
温室効果ガスのＣＯ２も排出される。

船舶におけるＣＯ２削減は燃費の改善が一般的だ。船体やプロペラに付着する海藻や貝殻などを
取り除き、摩擦抵抗を減らす▽速度を遅くする（速度１０％減で燃料３割減）▽風向、風力、
波浪のモニタリングデータを活用し、速度を一定にする▽プロペラやエンジンの改良▽燃料に
添加剤を投入して燃焼効率を上げる--などの手法がある。

-以上です-
依頼を受けてたてました。

バルバスバウか

バルバスバウは亀甲船が起源ニダ

ゴルゴにあったなこの話

モンキーターンのスーパーキャビテーションプロペラを
想像した

自衛隊で本来目的違うけどマスカーを燃費向上に結構常用してる
と聞いた事がある。

これって潜水艦クルスクで実験中の超高速魚雷と同じ原理だろ。
キャビテーション理論。
これは将来性がある。
漁船レベルでも効果あるのでは？

>>7
先に言われたorz
意図的にキャビテーションを起こすという解釈で良いの？

アイオワの方が速いじゃん
エンジンもでっかいけどな

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　　　　　.j　__ -=ー　(　　　　 / ,r'~￣~`ヽ
　　　　　|＿_,.ｨﾃテﾃﾐL　　　 ﾚ'　,ｨ , ,ｨ;､　）
　　　　　,r./''立　'立ﾘ　　　 /,､｢'ｪｪ'~ｨｪ'V |　バルバスバウ！
　　　　　ヽ_､" ,.__,"ﾉ'　　　　Vヽ"　,._', "ﾉノ
　　　　　　ノヘ==ｨ'＿__　　　　~`iヽ二r'~
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田中康夫氏、政治家だけでなく技術者として優秀なんだな。

>>1
> 同社の田中康夫技術グループ長は“新兵器”の効果を説明する。

康夫ちゃんが風呂の中で屁をひって、その気泡を体中につけながらうっとりしてるとこ想像した。

>>9
バブルを送る装置が消費するエネルギーのほうが高くつく。

あくまで一定規模以上でしょう。

>>11
アイオワはパナマ運河を通れるように細長いからな
大和は横幅が広い
大和型は長門型と一緒に行動できれば十分ってことであの速度に落ち着いた

田中康夫氏について詳しく。

>>9
100ノット近くまで出せる魚雷なら気泡が本体から離れる前に
前進できるだろうけど、たかだか20ノットくらいの商船じゃ
気泡が船体から離れすぎて効果薄いと思うが

ロシアの高速魚雷と同じ原理か。

そういや昔々にコンピューター制御の帆を張った帆船石油タンカーの
写真を見た記憶があるんだが、結局頓挫したんだな。

餌を与えると涎が出る事が、CO2削減と関係あるのか？

超音波スクリュー刃

気泡で思い出したが、中国の宇宙遊泳のときにも気泡が映ってたけど、あれは
何だったんだ？

>>22
省エネです。

じゃあエコに反する国を消滅させるためのヤマト式波動砲作ろうぜ。

>>19
>コンピューター制御の帆を張った帆船石油タンカー

一応考案としてはまだ残ってる。でもまだＣ重油使居続けた方がわざわざ、帆が張れるような船の建造費よりも
安いそうだ。

だからバレル300ドル時代ぐらいじゃないと、採算取れないらしい。

>船舶に搭載する太陽光発電システム
これも天候さえ良ければ遮る物はないから効率が良いはずだ

海底に爆発を起こしてメタンの泡を吹き上げさせれば船がハイスピードで沈む

マイン畑

>>11
大和型と同じように球形バウを装備する翔鶴型は34ノットでる。

大和型はアイオワ型と同時期の建造なら造機技術の進歩で30ノットはでたとか
機関に関してはわざと一世代前のものを圧力落として使っていた保守的な設計だったしね

スーパーキャビテーションって奴？

船底にカキやふじつぼがつかないように昔は有毒な
塗料を使っていたけど、今はどうしているのかな。
テフロン加工とか？

プレーリー・マスカー・・・対潜戦用意ですね、わかります

何かで、使用時には副次的に燃料の消費が減るって聞いたことあるわ

船底は気泡で横はレーザーレーサーが鉄板？

船底浅くするって結局双胴型にすればいいんじゃね？

空飛ばせばいいんだよ空

空気の方が抵抗少ないなら空飛べばいいじゃん

適当に書くが気泡を発生さすと浮力が減って船体が沈むから抵抗が大きくならないの？

赤潮とか発生させそうだなしらんけど

護衛艦はどれが適用できるのかね。
おおすみ型くらいかな？

>>29
＞機関に関してはわざと一世代前のものを圧力落として使っていた保守的な設計
もとはディーゼル併用という先進設計だったのを建造直前にタービンに一本化したから保守的杉になったんだよな

>>39
護衛艦のサイズなら概ねできるんじゃないかな？
米軍のフリゲートやイージスとかも装備してるし。

スクリューでも　泡を噛んでしまい行き成りキャビテーションを起こしてしまい
推進力が無くなるんだよね　泡は良いんだが全体を包むと浮力無くなるんじゃなかったかな
まぁ船底だから良いけど　魚雷や潜水艦には良いだろうな

水中翼船と比べてコストやスピードは違うの？

キャビった

>>44
> キャビった

よくボートに乗っていて、チルト上げすぎてきゃびったと言ってたな

特筆すべきはだね、反日を社是とする変態毎日新聞がよりにもよって戦艦大和の名前を出した事だな

>>29
日本は高圧機関については他国より遅れていて同じ馬力を出すのに機関が大きくなった
３０ノットだすには船体を長くする必要があり建造するドックがない

昔、松村とかいう奴がバウバウ言っててだな

詩配る

大和なら球形艦首だろ　バルバスなんとかなんて言うな。

船はまだまだ伸びしろがあるな、ってもエンジンの転換はまだまだ研究改良がいるにしても
新日石の船みたいに大型船の船内電力ぐらいは太陽光で自給して欲しいもんだ
湾内での排気も減って効果が大きそうだし

泡よりローションの方が抵抗が減ると思うんだがなあ。

これはスーパーキャビテーションプロペラの改良型かな？
ロシアのシクヴァルという魚雷にも同じ技術が使用されてるし

>>47
つうか、大和は、本来ディーゼルエンジンと蒸気タービンの混載が前提の設計
平賀譲がダメ出ししたため、急遽設計、変更公試排水量が３千トン増えた。

>>54
ディーゼルを先行搭載した「大鯨」がどれだけトラブったと

ツルツル塗料とか、ヌルヌル塗料が出来れば効果ありそうだな

>>55
大鯨の機関は、艦本式１１号ディーゼル機関
大和に搭載される予定だったのは艦本式１３号。
水上機母艦　日進に同機関が搭載されている。

大人しく水中翼船にして
船ごと海上に持ち上げた方が早くね？
機関は原子力エンジンにしてさ
一歩間違うと特攻兵器だがなｗ

スピード社の水着を装着すれば、いいんじゃないの？

レーザレーサー貼ったらええやん

>>58
水中翼はＴＳＬで失敗したから当分ない。

10月で廃止されるﾅｯﾁｬﾝRera！

>>59-60
締め付けがきつすぎて、荷物積める量が減っちゃうだろ

>>57
日進は大和と同じマル３計画艦。その時点では成否がわからないが？

まして空母などの軽装甲と違い、大和の機関上部装甲を
”はいそうですか”と剥がせるわけが無い。

「空気で船底にバブル（気泡）を発生させ、海水との摩擦抵抗を減らし、燃料を節約する」。

潜水艦に見つかりづらくするのかと思った

>>47
アイオワと同時期なら夕霧の機関を四機搭載と考えられ、それなら30ノットもいけるのではというはなし

スクリューを船の前に付ければよい。

「田中康夫」だけにバブルとな。

スピード社の水着と同じだｗ

>>66
夕霧って大和より古い吹雪型駆逐艦じゃないの、島風の高圧機関ならわかるけど

水の摩擦抵抗の原因は何なの？
表面の微細なデコボコなの？
それとも分子的な引力なの？

>>64
いちおう、試作で１４４時間連続運転はやってるよ、
まぁ、機関がどうなろうと大和ホテルと揶揄された史実は変わらないだろうけど。

船内のCO2を海水に向けて泡として放出すれば、
結構溶けるんじゃね

次元レーダだったと思う

久々に俺の卒業した大学の名前聞いた

なんとなくﾊﾞﾌﾞﾙｽﾀｰ

>>73
海中に放出しても汚染が無い位に排ガスを無害化するのによりエネルギーがかかる。

船底凹ませて空気溜めときゃいいんじゃね？

へーあのバブルのやつ、やっと実船で使うのか

バルバスバウは大和、バウバウバウは松村

どっちも古い

あわあわに、ベアリングみたいな効果があるってコトでおけ？

SPEEDOとか山本化学工業とかの技術使えば解決だろバカ

すけすけ水着を船に着せるのか

翼のまん中でくうきを吹き出して、剥離を防ぐ
というのがあったな

飛行機で言うところのBLCか

船底に空気を送るのにこんなにエネルギー使うのか 船員が手動ポンプキコキコやりゃあいいんじ…

軍馬、オラやっただ。イルカの皮膚を再現した流体力学塗装で事実上抵抗ゼロ...