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外輪船(がいりんせん)は、推進器として水車型の装置である外輪を使う船。外車船・パドル船とも。

英語では、総称としてはpaddlewheelerで、特に外輪式蒸気船をpaddle steamerと呼ぶ。また、左右の舷側に外輪を持つ船をsidewheeler、船尾 (stern) に1つの外輪を持つ船をsternwheelerと呼ぶ。外輪はpaddle wheel (side wheel、stern wheel) と呼ぶ。

基本的に、機関で外輪を回転させ推進器として使う。ただし現代では、推進器は別にあり外輪は推進による水流を受けて回る単なる飾りであることもある。

初期の動力船は外輪船だったが、現代ではスクリュープロペラを使うスクリュー船にほとんど取って代わられた。

◆原理

外輪は抗力による推進器である。つまり、回転に平行(回転軸に垂直)な推進力を生む。これは、スクリュープロペラが回転に垂直(回転軸に平行)な推進力を生む揚力を使うのと大きな違いである。

抗力による回転装置は、単純な構造では順回転と逆回転のトルクが釣り合って回転しない(そのため風車ではさまざまな工夫が取られる)。しかし外輪では、単に半分を水上に出すことで、一方向のトルクだけを利用することができる。

◆特徴

◇欠点

・抗力を使うため、主に揚力を使うスクリュープロペラより効率が大きく落ちる。

・サイドホイーラー(両舷側式)では、波などにより左右の推進力のバランスが崩れやすい。

・破損しやすい。特に軍艦では、外輪が攻撃目標となる。

・大型で重量がかさむ。

◇利点

・スクリュー船に比べ喫水が浅いため、浅瀬や河川での運航に適する。北米などでは河川船として今でも使われる。

・サイドホイーラーでは、艦尾に広いスペースが確保でき、大型貨物の積み込みに便利である。そのため鉄道連絡船に使われた。

・人力船の場合、櫂や艪より操船が容易である。そのため、スワンボートなどの遊戯船に使われる。

・曲面の使用が少ないため製造が容易である。

◆歴史

記録に残る最初の外輪船は、古代ローマのウィトルウィウスによるものである。しかし、船の動力が人力であった時代には、外輪はほとんど使われず、主流は櫂(抗力式)や艪(揚力式)だった。

ロバート・フルトンによる最初期の蒸気船の推進力は外輪であった。回転運動を出力する蒸気機関と、工学的に相性がいいからである。

1845年、イギリス海軍が外輪船とスクリュー船で綱引き実験を行った。推進装置以外はほぼ同じ姉妹スループ艦の外輪船アレクトー (HMS Alecto, 1839-) とスクリュー船ラットラー (HMS Rattler, 1843-) が競い、スクリュー船が勝利した。これによりスクリューの優位性が広く知られるようになった。

◆著名な外輪船

・サスケハナ - アメリカ海軍のフリゲート。ペリーの黒船艦隊の旗艦。

・観光丸 - 幕府海軍の練習艦。

・春日丸 - 薩摩藩、のち日本海軍。

・マークトウェイン号 - 東京ディズニーランド。実際はスクリュー船で外輪は飾り。

◆関連項目

・蒸気船

・スクリュープロペラ

・船舶工学

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