미래의 선박으로서 초고속선 선형은 매우 중요하다. 아래의 그림은 수송기관의 HP/WV와 V와의 관계도(Karman-Gabrielli 선도, 이하 K-G 선이라 칭함)이다. 여기서 HP: 기관마력, W: 중량, V: 속도이다.

거의 모든 교통수단은 K-G 선 부근에 위치해 있으며, 이 선에 가까워질수록 경제성이 좋다. 고속 해상 수송기관에 대하여 살펴보면 HP/WV가 2부근이라는 것을 알 수 있다. 이 값은 육상 수송기관(0.5)과 비교해 약 4배 정도의 수치이며 고속의 항공기에 비하면 더욱더 높다. 이것은 현재의 고속선이 경제성에 큰 문제점을 갖고 있다는 것을 뜻한다.

현재와 같은, 한가지의 지지방식에 의한 선형으로는 경제성을 만족시키는 고속화와 대형화의 실현이 어렵기 때문에 여러가지 지지방식을 복합한 선형을 생각하게 된다.



부력(Buoyance) 지지방식은 수중에 잠겨있는 선체의 부력에 의해서 배의 중량을 지지하는 방식이며 일반 화물선과 여객선은 이 범주에 속한다. 저속에서 저항이 작으며 대형화도 쉬운 것이 장점이다. 그러나 어느속도 이상이 되면 저항이 급격히 증가한다. 15노트에서 30노트로 선속이 2배 증가하면 소요마력은 3제곱에 비례하여 8배 이상 증가한다.

양력(Dynamic Lift) 지지방식은 항주시 몰수익에 의한 동적 양력으로 선체를 지지하는 방식이다. 전몰형 수중익선은 선체가 수면보다 위에 있으므로 파도의 영향을 크게 받지 않아 내항성능이 우수하다. 그러나 수중익의 양력은 2제곱, 선체 중량은 3제곱에 비례하여 커지게 되어 대형화에는 난점이 있다.

공기압(Powered Static Lift) 지지방식은 공기압에 의해서 선체의 대부분을 수면상에 부상시켜서 항주하는 방식이다. 물속에 잠긴 부분이 적기 때문에 저항이 작아 고속화에 용이하다. 그러나 선체의 대부분이 수면부근에 있으므로 파도에 의한 영향을 많이 받는다. 또한 공기압의 효율을 증가시키기 위해 고정측벽을 이용하기도 하며 양력 지지방식보다는 대형화가 용이하다. 그러나 1,000~1,500톤이 대형화의 한계이다.
이러한 지지방식을 복합한 선형의 가능성은 그림에서 보는 바와 같다.
Jewell’s Triangle은 재래선형의 지지력인 부력, 공기부양선과 표면효과선의 지지력인 정적양력(Static Lift), 수중익선에서 사용되는 동적양력(Dynamic Lift)을 세개의 극점으로 하고 있으며 이들을 적절히 복합함으로써 여러 종류의 새로운 복합선형을 만들어 낼 수 있다.
지지방식을 하나의 극점으로 할 때, 배수량형선(Displacement Ship)인 경우는 (10, 0, 0)로, 수중익선(Hydrofoil)인 경우는 (0, 10, 0)로, 공기압지지에 의한 표면효과선(SES)의 경우는 (0, 0, 10)으로 각각 표시된다. 예를 들면 부력 70%와 수중익 양력 30% 로 지지되는 복합선형(7, 3, 0)으로서 Small Waterplane Area Single Hull(SWASH)이, 부력과 수중익 양력이 각각 50%인 복합선형(5, 5, 0)의 경우로는 Hydrofoil Small Waterplane Area Ship(HYSWAS)이, 부력 20%와 수중익양력 80%인 복합선형(2, 8, 0)의 경우로는 Large Hydrofoil Hybrid Ship(LAHHS)이 각각 고려될 수 있다. 또한 수중익 양력과 공기압이 각각 50%인 복합선형(0, 5, 5)의 형태로는 Hydrofoil Air Cushion Ship(HYACS)이 고려될 수 있으며, 공기압 80%와 부력 20%의 복합(2, 0, 8)된 형태로는 Small Waterplane Area Air Cushion Ship(SWAACS)이 고려될 수 있다. 이와 같이 세 가지의 지지방식을 복합하여 도출할 수 있는 새로운 개념의 복합지지선형은 다음과 같다.



쌍동선에 1개의 몰수체와 2쌍의 수중익을 결합한 선형으로 몰수체가 중량의 50%를 지지하며 수중익이 30%, 두 선체의 부력과 활주효과에 의하여 20%를 지지하도록 한다. 상부선체를 쌍동선으로 하여 중량의 일부를 지지하게 함으로 저항성능과 내항성능은 다소 떨어지지만 저속 운항 및 정지상태에서 안정성을 향상시키고 고속 운항 상태에서도 자세제어가 용이한 장점이 있다.





HYSWAS(Hydrofoil Small Waterplane Area Ship) 선형으로서 2개의 스트라트로 상부 선체와 하부 몰수체를 연결한다. 스트라트의 크기는 저항과 내항성능을 향상시키기 위하여 가능한한 작게 한다. 2쌍의 수중익중에서 뒤에 있는 주 수중익을 크게 하여 소요양력의 90% 이상을 지지하도록 하며 수중익은 수중익의 유체역학적 특성보다는 구조강도에 중점을 두어 Span보다 Chord를 크게 하는 형상으로 한다.





공기부양선의 두 선체를 수중익으로 연결한 HYACS(Hydrofoil Air Cushion Ship) 선형으로서 부양공기 압력에 의한 중량 지지율이 60%, 수중익의 양력에 의한 지지율이 20%, 두선체의 부력과 활주효과에 의한 지지율이 20% 되게 한 선형이다.






공기부양선에 수중익을 부착한 HYACS 선형과 몰수체를 부착한 SWAACS(Small Waterplane Air Cushion Ship) 선형을 합한 것으로 부양공기 압력에 의한 중량지지율이 40%, 몰수체와 두선체의 부력에 의한 지지율이 40%, 수중익의 양력에 의한 지지율이 20%가 되게 한 선형이다. 정수중에서 저항성능은 SES 보다 나쁘지만 파랑 중에서의 저항, 내항성능은 보다 우수할 것으로 예상된다.






Catamaran 선형의 바닥을 계단처럼 불연속 형상이 되도록 하여 고속 항주시 침수 표면적을 줄여 저항을 감소하고자 한 선형이다.