워터젯 활주선의 축척비에 따른 선회성능 변화

Abstract

본 연구에서는 8미터 급 워터젯 활주선 실선과 이를 1/5.3 축소한 모형선의 다양한 선회시험을 수행하고, 축척비를 고려하여 실선-모형선의 조종성능 상관관계를 분석하였다. 초기속도를 실선 기준 10~25노트로 변경하고, 노즐각을 10~25도로 변경하면서 정수 중 자유항주 선회시험을 수행하였다. 실제 정상 선회 중에는 선속이 감소하면서 워터젯 유입류 속도가 직진 시에 비하여 감소한다. 워터젯 유입속도 변화에 따른 선회 중 실제 추력을 알기 위하여 실선은 상용 워터젯 추력성능곡선을 참고하고, 모형선은 수조에서 overloading 조건의 자항예인시험(볼라드풀 시험 포함)을 추가로 수행하였다. 동일 조건의 선회를 할 때 실선에 비하여 모형선의 선회직경이 작고 선회성능이 좋아지는 경향을 보인다. 동일한 Froude No.의 초기 속도를 내기 위한 모형선의 워터젯 추력이 실선에 비하여 상대적으로 더 크며, 주 원인은 마찰저항계수의 차이 때문으로 판단된다. 시험 속도 영역에서 실선과 모형선의 선속, 선회율, 정상선회반경, 횡경사 등을 각각 비교하고, 이를 바탕으로 실선의 선회성능을 정도 높게 추정하기 위한 모형선 선회시험법을 제안하였다.