횡경사 상태 쌍축선의 직진 시 타력 특성 분석

Abstract

본 연구에서는 2축2타 카페리 선형의 횡경사 상태 직진 중 조타 시 타력 특성을 분석하였다. 선박해양플랜트연구소 예인수조에서 8미터급 모형선을 대상으로 정적타시험(Static rudder test)을 수행하였다. 구획 침수 등 사고 상태를 재현하기 위하여 선체의횡경사 각도를 0, 10, 15, 20도로 변경하였다. 순항속도 16.5노트, 그리고 저속 6노트에 대응하는 모형선 속도를 위한 프로펠러 회전수를 찾고, 속도를 8.25~16.5노트, 혹은 3~6노트로 각각 변경하면서 타각 별 타력 및 선체력을 계측하였다. 프로펠러 회전수가 일정하더라도 선회 등 조종을 할 때는 선속 저하가 발생하며 이의 영향을 고려하기 위함이다. 횡경사가 15도 이상이면 타의 일부가 정수면 위에 노출되고 타의 양력이 현저하게 감소되었다. 기존의 쌍축선 관련 선행 연구에서는 선체와 타의 간섭계수및 추력감소계수를 좌우현 타의 평균값으로 대입할 수 있었으나, 본 연구처럼 사고 상황을 가정하여 선체 횡경사가 크고 좌우현 타의 침수면적 및 유동 분포가 상당히 다를 경우 좌우 타력 관련 계수들을 분리, 추출할 필요가 있다. 횡경사 및 선속 조건 별간섭계수들의 변화 경향을 확인하고, 이에 대한 물리적 분석을 시도하였다.