ヤマト-1は、1992年(平成4年)6月16日神戸港において、世界で初めて超伝導を利用した電磁推進によって海上航行実験に成功したスクリュープロペラが存在しない世界初の実験船です。
船名である「ヤマト」とは、日本を表すヤマトに由来する。同時に宇宙戦艦ヤマトや戦艦大和また古事記に記されている日本武尊の歌である「やまとは国のまほろば・・・」などの意味もこめられている。
2008年現在、神戸海洋博物館にて外殻と推進装置内部の超伝導電磁石が野外展示されており推進装置は船の科学館に屋外展示されている。
世界の造船量50%を超えるシェアを誇り「造船王国」と呼ばれた日本ではあったが、コンテナ船、LNG船、ホバークラフトやジェットフォイルと言った付加価値の高い船舶は国外製が多く、船の「心臓」であるエンジンなども海外製やライセンス生産などに頼らなければならない実情があった。また1985年(昭和60年)当時、日本造船業界は海運不況の煽りを受け軒並み業績が低迷し、それに伴い研究開発なども沈滞傾向であった。そこで、のち「ヤマト1開発研究委員会」委員長となる笹川陽平が国内造船業に問題提起すると共に、経験の浅い技術者養成なども視野に入れた計画を立案する。
通常、船舶はスクリュープロペラを有している。ジェットスキーなどウォータージェット推進器を用いた船舶もジェット噴射構造内部にインペラと呼ばれる小型高速回転プロペラを利用し、海水を高圧にて噴射することによって推力に変えている。これに対し「ヤマト1」は一切の回転系推力発生器を使用せず、かわりに、超伝導電磁石を利用し強力な磁場を作り出し、磁場中の海水に電流を流してローレンツ力により海水を噴射するウォータージェット推進方式を採用している。
これによりスクリューや内燃機などが不要になりほぼ無音航行が可能であり、また不快な振動が無く環境性能も高い。(静粛性が高い。航行により波きり音は発生する。)構造特性からプロペラ部分のスペースが不要になる事により自由度が高い船尾設計が可能になり、船殻を貫通する構造物が無い為に海水が船体内部に侵入しない、スクリューを高速回転させる事で発生するキャビテーションが発生しないなどの利点がある。
推進装置は2基搭載されているが、それぞれ別のメーカーにて製造された。右舷推進器は東芝が担当し、左舷推進器は三菱重工が担当した。また船殻は専門工業デザイナーに依頼された。
実験船ではあるが、試験航行に関して通常の海域を航行するため海事関係法令の適用を受けなければならない。そこで開発当初からこれが考慮され設計されている。運輸省(現・国土交通省)検査官による基準検査を受け合格したため、船舶国籍証明書、船舶検査証書の交付が行なわれている。
国内外での関心が高く、処女航海日には多くの関係者や海外の軍関係者、造船関係招待者が神戸を訪れている。その他、ロイター通信やワシントン・ポストなどの紙面を飾った。
試験航行後の展示保管場所候補として東京と神戸が挙げられたが、検討の結果、神戸市に対し無償譲与することとなった。
電磁推進方式
推進方式には大きく分け交流磁場方式と直流磁場方式がある。交流方式は建造時には実現されておらず、直流方式を採用せざるを得なかった。次に作用域分類の採用が行なわれたが、磁場を発生させる箇所を船体外へ出す方式と、船体内部に貫通ダクトを設置し、ダクト内の海水を作用させる(ウォータージェット方式)があるが、結果、後者を採用した。前者のメリットは装置が簡素化されるが、磁場の外部環境への影響が大きく電磁障害などが考慮された結果、内部貫通方式を採用するに至った。
総トン数 185トン
全長 30.0m
型幅 10.39m
深さ(型) 2.50m
計画最大速力 8ノット(時速15km)
定員 10名(乗員3名 その他7名)
船殻材質 アルミニウム合金
超伝導電磁石 性能諸元
形式 6連環内部磁場型超伝導電磁石×2基
クライオスタット性能諸元
外径 1.800mm
全長 5.400mm
常温ボア 260mm
重量 15トン以下
熱侵入量 7 ワット以下
コイル 性能諸元
中心磁界 単体 3.5テスラ(T)
中心磁界 6連環 4.0テスラ(T)
磁界有効長 3.000mm
冷却方式 液体ヘリウム浸漬冷却