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Study on estimation of manoeuvring motion of full-scale ships in wind and waves.

鈴木 良介 横浜国立大学 DOI:info:doi/10.18880/00014166

2022.01.24

概要

近年、海上輸送の安全確保の必要性に関して、人命の安全確保あるいは経済効率性からの観点からだけではなく、人類共通の財産である地球環境保全という観点からもその重要性が世界的な共通認識となりつつある。このような社会情勢の1つには、1978年3月フランス沖でのAmoco Cadiz号事故、1989年3月米国アラスカ沖でのExxon Valdez号事故、1992年マラッカ海峡でのNagasaki Spirit号事故、1993年1月英国シェトランド諸島沖でのBrear号事故、1996年2月英国南西部沖でのSea Empress号事故といった船舶の座礁に伴う油流出による重大な海洋環境破壊をもたらす海難事故が相次いだことが背景としてある。これらの事故もあり、国際海事機関(International Maritime Organization, IMO)においても船舶の操縦性の重要性が認識され、1993年には操縦性の劣る船をなくすことを主たる目的とした「Interim standards for ship manoeuvrability, A. 751(18)」が採択された。その後国際海事機関の海上安全委員会(Maritime Safety Committee, MSC)において、現在も有効なものとして2002年に「Standards for Ship Manoeuvrability, Res. MSC. 137(76)」および「Explanatory Notes to the Standards for Ship Manoeuvrability, MSC/Circ. 1053」が改めて採択された。これら基準の適用条件として、環境は平水中であることと定義されている。

地球環境保全に関する他の観点から、IMOでは海上環境保全委員会(Marine Environment Protection Committee, MEPC)において、国際海運からの温室効果ガスの排出の抑制を目的に、エネルギー効率設計指標(EEDI)による規制が、2011年より導入された。これにより一定サイズ以上の新造船舶に対して船種ごとに設定されたEEDIの規制値を満足することが義務づけられた。この規制値は、将来的に見直される可能性はあるものの、段階的に規制は厳しくなるものでため、船舶の省エネ化は加速し、省エネ技術等の開発・普及が見込まれる。しかし、一方で、このEEDI規制を満足するための簡単な方法の一つとして、機関出力の小さい主機を搭載し航行時のプロペラ回転数を低下させるという方法があるため、荒天下において操船性能を維持するための機関出力の余裕がなく操船不能に陥る船舶が増える可能性が指摘された。これを防止するために、MEPCでは、2013年に暫定最低出力ガイドライン「2013 Interim Guidelines for Determing Minimum Propulsion Power to Maintainthe Manoeuvrability of Ships in Adverse Conditions,, Res. MEPC. 232(65)」を採択した。このガイドラインは、2002年の平水中の「Standards for Ship Manoeuvrability」以降、初めて波浪中における操縦性能を定義したものであると言えるが、そのガイドラインにおける必要最低機関出力の簡易計算法は必ずしも理論的に十分に検討されたものではない。

このような背景もあり、国際試験水槽会議(International Towing Tank Conference, ITTC)第29期活動(2017~2021)では、波浪中の操縦運動予測モデルの構築を課題の一つとして、波浪中の操縦性能に関するSpecialist Committeeが立ち上げられた。

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