船のピッチングについて

フェリー,イメージ

船のピッチング(pitching)とは、船が前後方向に揺れる運動(上下の首振り運動)のことを指します。

これは波の影響によって船首と船尾が交互に上下し、船全体が前後方向に回転するように動く現象です。

この動きは船の運航において非常に重要な意味を持っており、安全性、乗り心地、航行性能に影響を与えます。

以下、ピッチングについて詳しく解説していきます。

目次

ピッチングの基本的なイメージ

ピッチングは、船を側面(横)から見たときに起きる、「縦軸(横方向の軸)を中心とした回転運動」です。

  • 船首(バウ)が上がると同時に、船尾(スターン)が下がる
  • 逆に、船首が下がると船尾が上がる

これが連続的に繰り返されることで、「船が上下にうねるような動き」をします。

ピッチングの原因

主な原因:波の影響

船が航行中に波を受けることで、船体に前後方向のモーメント(回転力)が加わります。

  • 追い波(船と同じ方向に進む波)ではピッチングは比較的少なくなる傾向があります
  • 向かい波(船と反対方向の波)ではピッチングが激しくなりやすい

船の形状や設計も影響

  • 船の長さ(全長)
  • 船の重量バランス
  • バウやスターンの形状
    などもピッチングの大きさに関わります。

ピッチングが及ぼす影響

乗り心地の悪化

乗客にとって、ピッチングが激しいと船酔い(モーションシックネス)の原因になります。

上下の急な動きは身体にストレスを与えやすいです。

船体や構造への負担

  • 波とピッチングが共鳴すると、構造的な疲労や破損リスクが増します。
  • 特に荒天時のピッチングは、船首が波に突っ込む「スラミング」(衝撃的な衝突)を引き起こし、船に大きな力が加わる可能性があります。

航行効率の低下

ピッチングによってスクリュー(プロペラ)の効率が低下したり、燃費が悪化したりします。

ピッチングを抑える技術や方法

船体設計の工夫

  • 長く、細長い船体はピッチングを受けにくい傾向があります
  • バウバルブ(球状船首)を使うと波を切りやすくなり、ピッチングの影響を軽減できます

スタビライザーの使用

  • フィンスタビライザーは横揺れ(ローリング)対策が主ですが、一部はピッチング軽減にも効果があります
  • アクティブ・ピッチング・ダンパーと呼ばれる機械式装置も開発されています

航行の工夫

  • 波の向きに対して船首を少し斜めに向けることで、ピッチングを減らすことができます(「斜航」や「クリンチング」)
  • 航行速度を調整することで、波との共振を避けることができます(波周期との共振を避ける

ピッチングと他の動揺との違い

揺れの名称軸の方向動きの方向説明
ピッチング(pitching)横軸(左右方向)前後の首振り波で船首と船尾が上下に動く
ローリング(rolling)縦軸(前後方向)横揺れ船が左右に傾く
ヨーイング(yawing)垂直軸(上下方向)左右への首振り船が左・右へ向きを変える動き

船酔いとピッチングの関係

  • ピッチングは、視覚と内耳のバランス感覚にズレを生じさせやすく、酔いやすい原因のひとつです
  • 特に船の先端(バウ)付近ではピッチングの振れ幅が大きく、酔いやすい傾向があります
  • 船酔いを避けるなら、重心に近い中央部分にいるのが理想的です

まとめ

ピッチングとは、船が波の影響で前後に上下する動きのことで、乗り心地や安全性、航行効率に大きな影響を与えます。

設計、操船技術、航路選定などを工夫することで、ある程度抑えることができますが、完全には避けられない自然現象でもあります。

以上、船のピッチングについてでした。

最後までお読みいただき、ありがとうございました。

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