Prediction of Maneuverability of a Ship in the Initial Design Stage

초기설계시(初期設計時) 선박(船舶)의 조종성능(操縱性能) 추정(推定)에 관한 연구

The assessment of maneuverability of a ship is very important from the view point of safety of human beings and of pollution of ocean. And, it is quite natural that every ship yard wants to have some tools with which they can build a ship with good maneuverability. But, maneuvarability of a ship is very subtle problem, and to calculate the exact maneuvering motion, lots of captive model tests must be carried out. Futhermore, in the initial design stage we can not make the scale model, because the lines of a ship is not fixed. In this paper, some approximate method to calculate the maneuvering motion of a ship, with the principal dimensions of hull, and propeller, rudder characteristics only, is studied. And, proposed approximate method is used to calculate the turning and zig-zag maneuver of several ships. The results of those calculations and the usability of the method are discussed.

선박의 조종성능 평가는 유체역학적으로 매우 복잡한 문제로, 정화한 조종성능 평가를 위해서는 구속모형시험에 의한 유체력의 계측과 수학모델에 의한 수치시뮬레이션, 또는 자유항주시험 등이 필수적이다. 한편 최근 IMO의 "조종성 기준"이 발효되고 나서 각 조선현장에서는 이 기준에 부합되는 우수한 조종성능을 갖춘 선박을 설계초기 단계에서부터 계획할 필요성을 느끼게 되었다. 그러나, 초기설계단계에는 아직 선도가 정해지지 않아, 모형선을 만들수 없고, 따라서 선박의 주요목(예를 들어 L, B, d, $C_b$, Trim $\cdot\;cdot\;cdot$) 및 프로펠러 제원, 타(舵)형상과 같은 극히 제한된 자료를 입력(入力)으로 하여 조종성능을 어느정도 평가할 수 있어야 한다. 본 논문은 이러한 관점에서, 종래의 각종 구속모형시험 결과를 종합하고, 제안된 경험식등을 이용하여 선박의 조종성능을 추정하는 전산 프로그램을 개발하였다.