竜骨 (船)

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竜骨、および船底部分のプランキングをいくつか組み上げた状態。北欧のロングボート。デンマークにて。
セーリング・クルーザーのフィンキール。船体中央、下に突き出している部分。抗力を生む。また数百kgの錘が入っており復原力も生む。

竜骨(りゅうこつ、: keel)は、船舶の構造材のひとつで、船底中央を縦に、船首から船尾にかけて通すように配置される強度部材である。現代の鋼船では平底化などで、あきらかにわかりやすいそのような構造は無い場合もあるが、同様な荷重を受け持つ構造材を指す概念としては残っている。また歴史的事情により英語ではいずれもkeelと呼んでいるが、日本語では専らカタカナ語で「キール」と呼び分けている、主に小型の帆船(いわゆるヨット)における、帆で受けた横からの力を水中で縦に変換する翼のような構造もあり、それについても節を分けて述べる。

概説[編集]

船舶の重要な構造材で、横の構造である肋材(リブ)・などとともに船殻の強度を受け持つ。

また、他の構造の船舶や、飛行船など船舶以外の輸送機器においても、同様の効果を持つ底部構造材を竜骨と呼称する場合もある。

古典的な造船では、まず竜骨を船の前後方向に準備し、竜骨に対して直角(船の左右方向)に肋材を組み、それを梁によって固定することから始まり、この基礎部分が船の強度の源となる。

和船の歴史においては結果的に発展しなかった構造であり、また木造時代において、ある程度以上の大型化のためには必須とも言える構造であることから、「洋式船舶における」等と強調されることもある。なお、そのような構造を江戸幕府が禁じたといった説が見られることもあるが、はっきりした証拠は確認されていない。

また、英語版の記事 en:Keelboat に書かれている「keelboat」は、その冒頭に A keelboat is a riverine cargo-capable working boat, or a small- to mid-sized recreational sailing yacht. と書かれているように、内水面の水運のための、かなり限られた船種を指しており、日本語に直訳した「竜骨船」という語から受ける印象のような船舶一般を指していない(そもそも「竜骨船」とするのは直訳としても変で、船(ship)でなく、舟(boat)である)。また、同記事の最後のほうの節 en:Keelboat#Modern_keelboats にある意味としては、日本語では「竜骨」という語を使うことは滅多になく、カタカナ語で「キール」としている(この記事では次の節で説明する)。

帆船[編集]

(以下では帆船のうちでも、専らヨットについて述べる。かつて海の主役であった大型帆船での話ではない)

ロングキール
ツインキール
セイルが風を受けて生じる力、およびキールが水から得る抗力。船体を傾ける向きのモーメントが発生する。
Aが船体にはたらく浮力。Gがキールにはたらく重力。結果として船を水平に戻そうとする復原力が生じる。

ヨットにおける「キール」は、「竜骨」と呼ばれるような船体の応力を受け持つ部材ではなく、翼のような働きをする水面下の構造である。帆走の際に、水から抗力を得て、船の横滑りを減少させる役割がある。

セーリング・クルーザー[編集]

セーリング・クルーザー(ヨット)では、抗力および復原力を発生させる役割を荷う。キール内に錘を入れており(例えば艇の長さ20~30フィートのものでは数百kg程度)、復原力つまり船体を水平に戻す力も生む。キールを重くすると復原力が増す。

前後に長いタイプを「ロングキール」と言う。しばしばと一体化している。ロングキールの船は直進性に優れるが、舵を切っても方向転換しにくい性質を持つ。

前後は短く上下に長いタイプを「フィンキール」と言う。舵とは独立している。舵を切った時の反応の良さ、旋回性能は優れるが、直進性では劣る。また上下に長いため喫水も深くなる。競技用のヨットではこのフィンキールが採用されている。

キールが二つあるタイプ、特に左右に二つ配置されたタイプを「ツインキール」と言う。2つにしたことにより、ひとつ当たりの上下の長さは短くすませることができ、喫水が短くて済む。また、干潮時やビーチングと言う浜への乗り上げをした時でも艇が水平に保たれ、左右に倒れない。

特に世界的なヨットレースなど、高度なレベルで熾烈な戦いが行われているレースにおいては、キールの形状も勝敗の一大要因となる。最近の技術としてはカンティングキールと称するもので、キールを風上側に傾けることで、より強い風に対しても傾き(ヒール)を小さく抑えることができる。

最近ではさらにキールで揚力を発生させて浮力を発揮させるとともに、風下側に水中翼(ハイドロフォイル)を接地して風下側でも浮力を発生することで、スターン以外は船全体を水上に浮かして速力を上げる機構が世界一周レースVendee Globe(ヴァンデ・グローブ)などでは上位の船は殆どがカントキールと水中翼を備えるに至っている。

またアメリカズカップのような高速レースでは双胴船の風上側と風下側にL字型の水中翼(ダガーボード)を備え、高速では船体を完全に浮上さえて戦われるようになっている。一方、カンティングキールや水中翼は海上の異物に接触することで破壊されやすく、長距離レースではこれらの損傷によるリタイアする例も増えている。

さらに2021年からのアメリカズカップではAC75と呼ばれる単胴船に左右および船尾(スターン)に合計3個の水中翼を設置し、高速では完全に船体を浮上させ、また左右の可動式キールで重量をバランスさせるような機構が採用され、2017年に用いられた双胴船AC45FAC45SACCよりさらに高速化され最高速度は時速80キロを超えている。ここにいたり、キールが浮上中には安定性を保つ機能を完全に失うまでに至っている。

各出場チームが様々な工夫をこらした設計を行い、一般にその形状は極秘事項で図面閲覧や写真撮影も、さらに肉眼で見ることも許可されず、上架の時にはカバーシートで隠される。そのため、極秘裏にダイバーを雇い潜らせ競合チームのキールの形状の情報を得る、などということが行われることもあったが、最近のアメリカズカップでは各チームが全く同じクラスの船体を使い戦うようになっている。

関連項目[編集]