スタビライザー（船）

船舶 スタビライザー（またはスタビライザー）は、水線の下に取り付けられ、船体から横向きに突き出たフィンまたはローターであり、風や波による船の横揺れを軽減します。アクティブフィンはジャイロスコープ 制御システムによって制御されます。ジャイロスコープが船の横揺れを感知すると、フィンの迎え角が変更され、船の前進運動が横揺れに対抗する力を及ぼします。^[1] 固定フィンとビルジキールは動きません。船が横揺れしたときに発生する流体力学的抗力によって横揺れを軽減します。スタビライザーは主に外洋航行船で使用されます。

フィンは、船舶が動いているときに揚力またはダウンフォースを発生させる働きをします。フィンによって発生する揚力は、船舶のロールモーメントに逆らって作用します。これを実現するために、船の両側に水中にそれぞれ設置された 2 つの翼が使用されます。スタビライザーには次のものがあります。

• 格納式 - 中型および大型のクルーズ船とフェリー船^[要出典]はすべて、フィンが不要なときに余分な燃料消費を避け、必要な船体クリアランスを減らすために、フィンを船体内のスペースに格納する機能を備えています。
• 非格納式 - ヨットなどの小型船舶に使用されます。

スタビライザーの動きは、航空機の エルロンの動きと似ています。特に大型船に搭載されているフィンの中には、フラップを備えたものもあり、これによりフィンの揚力が約 15% 増加します。スタビライザーの制御では、風、波、船の動き、喫水など、急速に変化する多くの変数を考慮する必要があります。フィンスタビライザーは、高速で走行しているときの方がはるかに効率的で、船舶が最低速度以下のときは効果が失われます。^[2] 停泊中または低速時の安定化ソリューションには、アクティブに制御されるフィン（ロールスロイス社^が開発した、波の動きに対抗するために振動する静止時安定化システムなど）や、マグナス効果を利用した回転シリンダーがあります。最後の 2 つのシステムは格納式で、ドッキング時に船体を薄くし、巡航中の抗力を低減します。

造船技師ルーベン・レオポルドは、現代の海軍安定化工学は19世紀末にイギリスの軍艦にアンチロールタンクを設置したことに始まったと書いている。 ^[4]もう一つの初期の安定化技術はアンチローリングジャイロ、あるいはジャイロ安定化であった。1915年、ジャイロ安定化装置はアメリカの駆逐艦ワーデン（DD-16）に搭載された。^[4] 1917年に完成した第一次世界大戦の輸送船ヘンダーソンは、ジャイロスタビライザーを備えた最初の大型船であった。この船には、75 HPの交流モーターによって毎分1100回転で回転する、直径9フィート（2.7メートル）、重さ25トン（23トン）のフライホイール2つが搭載されていた。ジャイロスコープのケースは垂直ベアリングに取り付けられていた。ブリッジ上の小さなセンサージャイロスコープがロールを感知すると、サーボモーターがジャイロを垂直軸の周りで一方向に回転させ、歳差運動がロールを打ち消すようにします。テストでは、このシステムにより、最も荒れた海でもロールを3度まで減らすことができました。約20年間、スタビライザーの有効性は不明であり（部分的には砲撃指揮装置の改良による）、米海軍では1950年代までこの機能は実験段階のままでした（USSオズボーン（DD-295）のジャイロスタビライザー、USSハミルトン（DMS-18）のアクティブタンクスタビライザー）。^[5] アンチローリングジャイロを最初に使用した最も有名な船の一つは、1932年11月に初出航したイタリアの客船コンテ ディサヴォイアです。この船には、直径13フィート（4.0メートル）、重量約100トン（91トン）のフライホイールが3つありました。^[6]ジャイロスコープの安定化は、重量とかさばりが小さいためフィンの安定化に置き換えられましたが、1990年代以降、再び注目を集めています（シーキーパーなど）。^[要出典]

フィンスタビライザーは1922年に日本の本浦新太郎によって特許が取得されていた。^{[7] [8]}フィンスタビライザーが船に初めて使用されたのは、1933年の日本のクルーズ客船であった。 ^[9] 1930年代後半から、イギリスはデニーブラウンのフィンスタビライザーを自国の軍艦に積極的に搭載し始めた（1950年までに100隻以上が搭載）。^{[7]米海軍は、} USSギャット（1956年）とUSSブロンスタイン（DE-1037） （1958年）へのフィンスタビライザーの搭載に成功するまで、ロールタンクの実験を続けていたが失敗に終わった。^[10]

1934年、オランダの定期船が世界で最も珍しい船舶安定装置の一つを導入した。これは船体の両側に2本の大きな管が取り付けられ、管の底部が海に面しているものであった。管の上部には圧縮空気または蒸気が注入されていた。船が横揺れすると、横揺れする側に水が溜まり、圧縮空気または蒸気が注入されて水を押し下げ、横揺れを抑えるものであった。^[11]

2018年、ロケットおよび宇宙技術企業のブルーオリジンは、ロールオン/ロールオフ貨物船であるステナフレイターを、ニューグレン打ち上げロケットのブースターステージの着陸プラットフォーム船として使用するために購入しました。2018年後半の時点で、この船はロケット着陸の役割に備えて改装中です。 ^[12]流体力学的に安定した船が航行している間に、ロケットブースターは大西洋の発射場下流で回収されます。船の安定化技術は、荒れた海でのロケット回収の成功率を高め、予定どおりの打ち上げを実行するのに役立つように設計されています。^{[13] [14][アップデート]}

ウィキメディア・コモンズには、船舶安定装置に関連するメディアがあります。

• 船の安定性
• 航行中以外の安定化

• ケルチョーヴ、ルネ・ド・バロン (1961)。「デニーブラウン スタビライザー」。国際海事辞典: 役に立つ海事用語とフレーズの百科事典、フランス語とドイツ語の同義語付き(第 2 版)。ヴァン・ノストランド・ラインホールド。p. 213。ISBN 978-0-442-02062-0. OCLC  1039382382.
• レオポルド、ルーベン（1977年12月）。「海軍艦艇設計におけるイノベーションの採用」。海軍技術者ジャーナル。89 （  6 ）：35–42。doi ： 10.1111 /j.1559-3584.1977.tb05537.x。eISSN 1559-3584。hdl ： 1721.1  / 16291。ISSN 0028-1425。