YOI 651：滑走に入ると抵抗は速さでほとんど増えない：重さを支えるのが浮力から揚力に替わるから

論文651 の記録のページです。住所（YOI）は https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/651 で、論文の本文は下の PDF にあります。ファイルは自分で用意した置き場所（https://yamagishi.sakuraweb.com）に置き、日付の証拠（.ots）を添えています。Zenodo でも公開しています（DOI：10.5281/zenodo.23014645）。

本文のサイトの記事は、これから順に公開します。

@misc{yamagishi2026yoi651,
  author = {Yamagishi, Yuuki},
  title = {Once a Hull Planes, Its Drag Almost Stops Growing with Speed, Because Lift Has Taken Over from Buoyancy},
  year = {2026},
  howpublished = {YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/651},
  doi = {10.5281/zenodo.23014645},
  note = {Preprint, edition 1}
}

日付の証拠（OpenTimestamps）

2026年10月1日に、2 本の PDF の指紋（SHA-256）をまとめて OpenTimestamps に送り、ビットコインのブロック 969436・969440・969456・969461 に記録されました（2026年10月01日 18:32（日本時間））。この .ots があれば、PDF がその時点で存在したことを、このサイトや運営者を信用しなくても、誰でも確かめられます。

書誌

要旨

水に浮いて進む船は、重さを浮力で支える。速い小舟は、ある速さを超えると船首が持ち上がり、水面を滑るように走る。そのとき重さを支えているのは、浮力ではなく、水をはね下げる揚力である。支えるものが替わると、抵抗が速さにどう応じるかが替わることを、摩擦抵抗の冪で数える。新しい定理も法則も主張しない。

第一に、波の速さが船の長さで決まる速さがある。深い水の波の速さの式から、波長が船の長さに等しい波のフルード数は $\mathbf{0.398942}$（$=1/\sqrt{2\pi}$）で、長さ $6$ m の船では $5.9485$ ノットである（第2節）。

第二に、浮いて進むと、摩擦抵抗は速さのほぼ二乗で増える。濡れる面積 $12$ m$^2$ を一定として、ITTC $1957$ の摩擦係数を使うと、抵抗の冪（速さを $1$ % 上げたときの抵抗の増え方の割合）は $1$ m/s で $\mathbf{1.815296}$、$3$ m/s で $1.832310$ だった（第3節）。

第三に、これが本稿の芯である。揚力で支えて滑走すると、抵抗は速さでほとんど増えない。揚力が重さに釣り合うように濡れる面積が縮み、$10$ m/s で $1.9135$ m$^2$、$20$ m/s で $0.4784$ m$^2$ になった。抵抗は $991.4226$ N から $1032.7001$ N で、冪は $\mathbf{0.054595}$〜$\mathbf{0.063380}$ だった（第4節）。

第四に、分離子は、重さを支えるのが浮力か揚力かである。浮力なら濡れる面積は速さによらず、摩擦は速さの二乗で効く。揚力なら濡れる面積が速さの二乗に反比例して縮み、二つが打ち消し合う（第5節）。

キーワード：滑走艇、フルード数、摩擦抵抗、揚力、船体

Abstract

A boat floating as it moves carries its weight by buoyancy. A fast small boat, beyond some speed, lifts its bow and runs as if sliding on the water. What then carries the weight is not buoyancy but lift, made by pushing water downward.That when the support changes, the way drag answers to speed changes, is counted by the exponent of friction drag.No new theorem or law is claimed.

First, there is a speed at which the wave speed is set by the boat’s length、from the speed of waves in deep water, the Froude number of a wave whose length equals the boat’s length is $\mathbf{0.398942}$ ($=1/\sqrt{2\pi}$), $5.9485$ knots for a boat $6$ m long (Section 2).

Second, floating, friction drag grows almost as the square of the speed、with a fixed wetted area of $12$ m$^2$ and the ITTC $1957$ friction coefficient, the exponent of drag (the proportional rise in drag for a proportional rise in speed) was $\mathbf{1.815296}$ at $1$ m/s and $1.832310$ at $3$ m/s (Section 3).

Third, and this is the core.When lift carries the weight and the boat planes, drag hardly grows with speed、the wetted area shrinks so that lift balances the weight, to $1.9135$ m$^2$ at $10$ m/s and $0.4784$ m$^2$ at $20$ m/s. The drag went from $991.4226$ N to $1032.7001$ N, with exponents of $\mathbf{0.054595}$ to $\mathbf{0.063380}$ (Section 4).

Fourth, the separator is whether the weight is carried by buoyancy or by lift、with buoyancy the wetted area does not depend on speed, and friction acts as the square of the speed. With lift the wetted area shrinks with the inverse square of the speed, and the two cancel (Section 5).

Keywords: planing hull, Froude number, frictional resistance, lift, hull

版の記録

ここの PDF（倉庫の v1）は第1版（2026年9月）の原稿から作りました。ファイルは版ごとに分けて置いています（/yoi/651/v1/ の下）。中身を直すときは、このファイルを書き換えず、新しい版を足します（住所 https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/651 はいつも最新の版を指します）。Zenodo の記録とは、Zenodo に上げる前の改訂のぶんだけ違うことがあります。

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