A Study on the Manoeuvrability as Function of Stern Hull Form in Shallow Water

A numerical simulation studies were performed to investigate a manoeuvring characteristics as function of stern hull form with the mathematical model. In order to consider the effect of the stern hull form and obtain the manoeuvring characteristics, a parameter($C_{wa}$) which is aft. water plane area coefficient is modified. Because modifying $C_{wa}$(${\pm}2%$) means that the stern hull form is modified to V-type or U-type, the numerical simulation was performed with this modified $C_{wa}$. A changing trend for the manoeuvring characteristics not only in deep water but also in shallow water such as directional stability, turning and zig-zag was investigated and presented as the results. Present study showed that the manoeuvrability in shallow water largely changed when the draught and water depth ratio(=d/H) become 0.5, and the stern hull form can affect to the manoeuvrability of a vessel navigating in restricted water depth. In addition, it showed that approaching the stern hull to U-type makes the advance and tactical diameter of turning motion large and the overshoot angle of zig-zag motions small. Otherwise, it showed approaching the stern hull form to V-type makes the advance and tactical diameter of turning motion small and the overshoot angle of zig-zag motions large in the present study.

선미형상을 고려한 천수역에서의 조종성능에 관한 연구

본 연구에서는 선미형상을 고려한 조종성능을 심수역 뿐만 아니라 천수역에 대해서 수치 시뮬레이션을 통해 검토하였다. 선미형상을 나타내는 파라메터 중 $C_{wa}$를 미소(${\pm}2%$)하게 변화시킴으로써 각 수역에서의 침로안정성, 선회 및 지그재그 성능이 어떤 변화를 보이고 그 경향이 어떻게 변화하는 지를 검토하였다. 선박의 조종성능 관점에서 흘수 대 수심의 비(=d/H)가 0.5 부근에서의 조종성에 큰 변화를 가져오는 중요 지점임을 알 수 있었고, 비대선(VLCC, 탱커 등)과 세장선(컨테이너)의 경우 선미형상의 변화에 따라 조종성능의 변화 정도가 많은 차이를 가질 수 있음을 알 수 있었다. 또한, $C_{wa}$를 감소(U형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter가 증가하고, 지그재그 운동에서는 track reach는 증가하지만 각 overshoot angle들은 감소한다. 이와 반대로, $C_{wa}$를 증가(V형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter는 감소, 지그재그 운동에서는 track reach는 감소, 각 overshoot angle 들은 증가함을 알 수 있었다.