高速艇
高速艇は、浅海域から外洋までを短時間で結ぶことを目的に設計された小型から中型の船舶である。プレーニングによる揚力を利用して船体抵抗を低減し、高出力の内燃機関やウォータージェット推進で30〜60kt級の巡航を実現する。船体はFRPやアルミ合金、CFRPなど軽量素材を用い、波浪中の応答・強度・振動・騒音の最適化が要点となる。用途は警備・救難・沿岸監視・旅客輸送・観光・競技など多岐にわたり、操船性、加速性能、停止距離、旋回半径、燃費、メンテナンス性といった実務指標で評価される。
設計思想とプレーニング特性
高速艇の設計では、排水量型ではなくプレーニング型、あるいはセミディスプレースメント型の船型が主流である。船底のデッドライズ角やチャイン形状、ステップドハルの導入は、離水性と波浪中の衝撃緩和を両立させる。フルード数が増すと動圧揚力が支配的となり、接水面積を抑えられるため波浪抵抗が減少する一方、バウスラミングやスラミング疲労への配慮が必須である。
推進方式と操縦性
高速艇は船外機（アウトボード）、船内機（インボード）＋ドライブ、ウォータージェットが代表的である。ウォータージェットは浅水域での安全性と加減速応答に優れ、漂流物の吸込み対策とキャビテーション抑制が設計課題となる。トリムタブやインターセプタは姿勢制御に有効で、加速時のボウライズ抑制や最小抵抗トリムの維持に寄与する。
材料と構造設計
FRPは成形自由度と耐食性に優れ、量産艇で広く用いられる。アルミ合金は溶接構造で高い剛性比を確保しやすく、官公庁艇に多い。CFRPは高価であるがさらなる軽量・高剛性が得られる。高速艇では衝撃荷重に対するパネル座屈、接合部の疲労、局部補強、防音・防振・熱管理の統合設計が重要である。
性能指標と検討項目
- 速度域：離水速度、経済巡航、最大速力（kt）
- 加速・減速：0–20ktの所要時間、停止距離
- 旋回：定常旋回半径、ビルジキールと姿勢の関係
- 燃費：L/NM、負荷点別SFOC、積載と波高の影響
- 騒音・振動：居住性と乗員疲労、設備配置との兼ね合い
- 航法：GPS、AIS、レーダーの統合と冗長設計
安全と法規
高速艇は高加速度・高衝撃に晒されるため、乗員の衝撃低減シート、手すり配置、デッキの防滑、浮力体の冗長性が求められる。救命器具や消火設備、隔壁区画は国際・国内規則に適合させる。夜間・悪天候運航では航海灯、探照灯、熱画像装置の有効性が高い。
運用分野
沿岸警備・港湾警戒・油濁監視・SAR（捜索救難）、高速旅客輸送、観光アクティビティ、競技・試験艇などが主要分野である。旅客用では双胴（カタマラン）やトリマランの採用により、横動揺の低減と居住区の有効幅を確保する事例が多い。港内では引き波管理や騒音対策が運用条件となる。
整備とライフサイクル
高速艇の保守は推進装置のインペラ・プロペラ、ギアケース、冷却系、操舵・トリム油圧、電装の点検が中心となる。ハルはゲルコートの浸透水対策、電蝕対策のアノード管理、接合部のクラック点検を定期化し、疲労損傷を未然に抑える。運航記録とエンジンECUログの活用は予防保全に有効である。
環境負荷と省エネルギー
高出力運航は燃料消費と排出を増やすため、軽量化、最適トリム、低抵抗塗装、プロペラマッチング、可変ピッチ、ハイブリッド補機などで削減を図る。電動化は重量と航続距離の制約が大きいが、短距離・低負荷ミッションで導入が進む。
選定の観点
- 任務プロファイル：必要速力、航続距離、海況（Hs）
- 人員・装備：定員、艤装重量、上架・輸送方法
- 保守体制：部品供給、整備拠点、教育
- 総所有コスト：取得・燃料・保険・ドック費の通算
用語補足
プレーニング：動圧揚力で船底が水面を滑走する状態である。デッドライズ：キールからチャインまでの底角で、衝撃緩和と抵抗に影響する。キャビテーション：翼面の局所圧力低下による気泡発生で、推力低下と損傷を招く。これらは高速艇の性能・耐久の核心概念である。