CN115298089A - 具有配置在船的螺旋桨的两侧的左舵和右舵的门舵 - Google Patents

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CN115298089A
CN115298089A CN202180021757.7A CN202180021757A CN115298089A CN 115298089 A CN115298089 A CN 115298089A CN 202180021757 A CN202180021757 A CN 202180021757A CN 115298089 A CN115298089 A CN 115298089A
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栗林定友
佐佐木纪幸
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Kamome Propeller Co Ltd
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Kay Seven Co Ltd
Kamome Propeller Co Ltd
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Abstract

提供能够降低船在航海中的能量消耗的门舵。在具有由配置在船尾的螺旋桨的两侧的左舵和右舵构成的一对舵的门舵中，在后视观察时，由沿左右方向延伸的第1舵部和沿上下方向呈直线状延伸的第2舵部形成所述舵，将所述第2舵部的前后方向的舵弦长度形成为所述螺旋桨的直径的40％～100％，在侧视观察时，将所述螺旋桨设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的15％～65％之间，在侧视观察时，将对所述舵进行驱动的舵轴设置在从所述第2舵部的前缘起舵弦长度的30％～50％的位置。

Description

具有配置在船的螺旋桨的两侧的左舵和右舵的门舵
技术领域
本发明涉及具有配置在设置于船的船尾的螺旋桨的两侧的左舵和右舵的门舵。
背景技术
以往，公知有如下的门舵的技术：在设置于船的船尾的螺旋桨的两侧设置在前后方向上具有规定的间隔且沿前后方向延伸的左舵和右舵，在使船停止的情况下，使左舵和右舵向螺旋桨的后方移动(专利文献1)。
另外，为了加速从螺旋桨喷出的喷流，公知有在螺旋桨的两侧具有以沿着螺旋桨的外周部的方式形成为圆弧状的左舵和右舵的导管螺旋桨的技术(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5833278号公报
专利文献2：日本特开平1-501384号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1的技术中，存在如下的问题：在船直行时，无法得到由附壁效应或用于航空器的高升力装置的上表面吹气(以下称为USB)效应带来的充分的舵力，无法充分降低船在航海中的能量消耗。另外，由于向螺旋桨的后方进行操舵的特殊性，会产生大扭矩，尽管面积比以往小，但需要与以往大致相同的操舵机的容量。
另外，在专利文献2的技术中，为了提高螺旋桨的效率，将螺旋桨与左右舵的间隙设定得较小，因此存在在左右舵的内部容易产生气蚀的问题。
因此，本发明的主要课题在于，提供能够降低船在航海中的能量消耗的门舵。另外，本发明的次要课题在于，提供能够抑制在左右舵的内表面产生的气蚀的产生的门舵。进而，将操舵机的容量最优化为与较小的舵面积匹配的尺寸。
用于解决课题的手段
解决了上述课题的本发明如下所述。
技术方案1的发明是一种门舵，其具有由配置在船尾的螺旋桨的两侧的左舵和右舵构成的一对舵，其特征在于，在后视观察时，由沿左右方向延伸的第1舵部和沿上下方向呈直线状延伸的第2舵部形成所述舵，将所述第2舵部的前后方向的舵弦长度形成为所述螺旋桨的直径的40％～100％，在侧视观察时，将所述螺旋桨设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的15％～65％之间，在侧视观察时，将对所述舵进行驱动的舵轴设置在从所述第2舵部的前缘起舵弦长度的30％～50％的位置。
技术方案2的发明是技术方案1记载的门舵，在侧视观察时，将对所述舵进行驱动的舵轴设置在从所述第2舵部的前缘起舵弦长度的35％～45％的位置。
技术方案3的发明是技术方案1或2记载的门舵，在后视观察时，将所述螺旋桨与第2舵部的间隙形成为所述螺旋桨的直径的4％～10％。
技术方案4的发明是技术方案1至3中的任意一个记载的门舵，在所述第2舵部形成扭转角，将形成于所述第2舵部的上部的上部扭转角形成为比形成于所述第2舵部的上部的下部扭转角大。
技术方案5的发明是技术方案4记载的门舵，将所述上部扭转角度形成为3度以上，将所述下部扭转角度形成为5度以下。
技术方案6的发明是在技术方案1至5中的任意一个记载的门舵，在船停止时，对所述第2舵部进行前方操舵。
发明效果
根据技术方案1记载的发明，在后视观察时，由沿左右方向延伸的第1舵部和沿上下方向呈直线状延伸的第2舵部形成舵，将第2舵部的前后方向的舵弦长度形成为螺旋桨的直径的40％～100％，在侧视观察时，将螺旋桨设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的15％～65％之间，在侧视观察时，将对舵进行驱动的舵轴设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的30％～50％的位置，因此，在船直行时，通过在舵的第2舵部的前部产生的由附壁效应带来的较大的舵力和在后部产生的由USB效应带来的较大的舵力，能够产生使船向前方移动的较大的推力而降低船在航海中的能量消耗，同时也能够实现舵转矩的最小化。
根据技术方案2记载的发明，除了技术方案1记载的发明效果以外，在侧视观察时，将对舵进行驱动的舵轴设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的35％～45％的位置，因此，在对第2舵部进行前方操舵的情况下，能够产生较大的舵力，同时能够使舵转矩进一步最小化。
根据技术方案3记载的发明，除了技术方案1或2记载的发明效果以外，在后视观察时，将螺旋桨与第2舵部的间隙形成为螺旋桨的直径的4％～10％，因此，能够维持在第2舵部的后部产生的由USB效应带来的较大的舵力，并且能够防止第2舵轴的内表面的气蚀的产生。
根据技术方案4记载的发明，除了技术方案1至3中的任意一个记载的发明效果以外，在第2舵部形成扭转角，将形成于第2舵部的上部的上部扭转角形成为比形成于第2舵部的上部的下部扭转角大，因此，能够在与流入到螺旋桨的吸引流的流速较快的船的吃水较浅的部分对置的第2舵部的上部产生更大的推力，能够进一步降低船在航海中的能量消耗。
根据技术方案5记载的发明，除了技术方案1至4中的任意一个记载的发明效果以外，将上部扭转角度形成为3度以上，将下部扭转角度形成为5度以下，因此，能够减少从集装箱船等瘦削型船形到油轮等肥大船在航海中的能量消耗。
根据技术方案6记载的发明，除了技术方案1至4中的任意一个记载的发明效果以外，在船停止时，对第2舵部进行前方操舵，因此，在船停止时，能够通过在第2舵部产生的较大的舵力缩短船的停止距离。
附图说明
图1是在螺旋桨的两侧具有左舵和右舵的门舵的立体图。
图2是门舵的左侧视图。
图3是门舵的右侧视图。
图4是在从舵的前缘起舵弦长的30％(Cp＝0.3)的位置设置有舵轴的情况下，在取得舵角时被螺旋桨尾流覆盖的舵的面积(相对于整体的百分比)。
图5是在从舵的前缘起舵弦长的50％(Cp＝0.5)的位置设置有舵轴的情况下，在取得舵角时被螺旋桨尾流覆盖的舵的面积(相对于整体的百分比)。
图6是在从舵的前缘起舵弦长的70％(Cp＝0.7)的位置设置有舵轴的情况下，在取得舵角时被螺旋桨尾流覆盖的舵的面积(相对于整体的百分比)。
图7是将舵角操作0度～60度时的舵力中心位置的测定值。
图8是门舵的后视图。
图9是从前方操舵舵角向后方操舵舵角进行操舵时的舵力的测定值。
图10是Cp＝0.3和Cp＝0.5时的螺旋桨和门舵的最佳间隙的模拟。
图11是在船旋转时的旋转角速度的通常的舵的测定值。
图12是在船旋转时的旋转角速度的门舵的测定值。
图13是门舵的俯视图。
图14的(a)是门舵的左舵的左侧视图，图14的(b)是左舵的上部的横剖视图，图14的(c)是左舵的下部的横剖视图，图14的(d)是左舵的扭转角的说明图。
图15的(a)是门舵的右舵的右侧视图，图15的(b)是右舵的上部的横剖视图，图15的(c)是右舵的下部的横剖视图，图15的(d)是右舵的扭转角的说明图。
图16是使装备有通常舵和门舵的模型船以斜行角度0度～10度进行航行时的阻力值的测定值。
图17是使装备有通常舵和门舵的模型船以斜行角度0度～10度进行航行时的舵横向力的测定值。
图18的(a)是关于吸引流的流场的搅乱未形成扭转角的门舵的模拟，图18的(b)是关于吸引流的流场的搅乱形成有扭转角的门舵的模拟。
具体实施方式
如图1所示，本实施方式的舵(以下称为门舵)由配置在船的螺旋桨1的两侧的左舵2A和右舵2B形成。
左舵2A由沿左右方向延伸的第1左舵部5A和从第1左舵部5A的左端部朝向下方延伸的第2左舵部6A形成。另外，也能够利用倾斜状、平缓的曲线状的连结部(省略图示)将第1左舵部5A的左端部与第2左舵部6A的上部连结。
在第1左舵部5A的右部固定有沿上下方向延伸的左舵轴10A，左舵轴10A的上部延伸到船的发动机室内，在左舵轴10A的上部连结有对左舵轴10A进行操舵的左操舵机(省略图示)。
同样地，右舵2B由沿左右方向延伸的第1右舵部5B和从第1右舵部5B的右端部朝向下方延伸的第2右舵部6B形成。另外，也能够利用倾斜状、平缓的曲线状的连结部(省略图示)将第1左舵部5A的左端部与第2左舵部6A的上部连结。
在第1右舵部5B的左部固定有沿上下方向延伸的右舵轴10B，右舵轴10B的上部延伸到船的发动机室内，在右舵轴10B的上部连结有对右舵轴10B进行操舵的右操舵机(省略图示)。
另外，在本说明书中，将左舵2A和右舵2B统称为舵2，将第1左舵部5A和第1右舵部5B统称为第1舵部，将第2左舵部6A和第2右舵部6B统称为第2舵部6，将左舵轴10A和右舵轴10B统称为舵轴。
＜第2舵部的舵弦长＞
如图2所示，优选第2左舵部6A的左舵弦长CA与导管螺旋桨的导管长度同样地形成为螺旋桨1的直径D的40％～100％。由此，能够从第2左舵部6A高效地得到舵力。
另外，螺旋桨1配置在从第2左舵部6A的前端部起左舵弦长CA的15％～65％之间，即，将螺旋桨1的叶片部的前端部E配置在从第2左舵部6A的前端部起比左舵弦长CA的15％靠后侧的位置，将螺旋桨1的叶片部的后端部F配置在从第2左舵部6A的前端部起比左舵弦长CA的65％靠前侧的位置。
同样地，如图3所示，优选第2右舵部6B的右舵弦长CB形成为螺旋桨1的直径D的40～100％。由此，能够从第2右舵部6B高效地得到舵力。
另外，螺旋桨1配置在从第2左舵部6A的前端部起右舵弦长CB的15％～65％之间，即，将螺旋桨1的叶片部的前端部E配置在从第2左舵部6A的前端部起比右舵弦长CB的15％靠后侧的位置，将螺旋桨1的叶片部的后端部F配置在从第2左舵部6A的前端部起比右舵弦长CB的65％靠前侧的位置。
另外，在本说明书中，将左舵弦长CA和右舵弦长CB统称为舵弦长C。
＜舵轴的配置＞
优选左舵轴10A设置于从第2左舵部6A的前缘起第2左舵部6A的左舵弦长CA的30％～50％，优选右舵轴10B设置于从第2右舵部6B的前缘起第2右舵部6B的右舵弦长CB的30％～50％。另外，为了在前方操舵时产生较大的舵力，优选左舵轴10A设置于从第2左舵部6A的前缘起第2左舵部6A的左舵弦长CA的35％～45％，更优选右舵轴10B设置于从第2右舵部6B的前缘起第2右舵部6B的右舵弦长CB的35％～45％。由此，能够减小对左舵轴10A和右舵轴10B进行操舵的转矩，另外，如后所述，在使船停止的情况下，也能够抑制在船直行时比螺旋桨1向后方延伸的第2左舵部6A和第2右舵部6B的后部的舵力的减少。
在比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部产生的舵力FN能够通过将在位于螺旋桨1的喷流外的第2舵部6的后部的部位产生的舵力FN1和在位于螺旋桨1的喷流内的第2舵部6的后部的部位产生的舵力FN2代入到数学式1来计算。
◎【数学式1】
FN＝FN1·(1-μ)+μ·FN2
数学式1的FN1能够根据数学式2来计算。
◎【数学式2】
Figure BDA0003849342730000061
这里，ρ是密度，UR1是舵位置处的速度，AR是比螺旋桨1向后方延伸的第2左舵部6A的后部的面积，CL1是升力系数。
数学式2的UR1能够根据数学式3来计算。
◎【数学式3】
UR1 2＝uR1 2+vR 2
这里，uR1是速度的螺旋桨轴向分量，vR是速度的周向分量。
数学式2的CL1能够根据数学式4来计算。
◎【数学式4】
Figure BDA0003849342730000062
这里，λ是舵的纵横比，δ是舵角。
数学式1的FN2能够根据数学式5来计算。
◎【数学式5】
Figure BDA0003849342730000063
这里，ρ是密度，UR2是舵位置处的速度，AR是比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部的面积，CL2是升力系数。
数学式5的UR2能够根据数学式6来计算。
◎【数学式6】
UR2 2＝uR2 2+vR 2
这里，uR2是速度的螺旋桨轴向分量，vR是速度的周向分量。
数学式5的CL2能够根据数学式7来计算。
◎【数学式7】
Figure BDA0003849342730000071
这里，λ是舵的纵横比，δ是舵角。
数学式1的μ能够根据数学式8来计算。
◎【数学式8】
Figure BDA0003849342730000072
这里，ACV是位于螺旋桨1的喷流内的第2舵部6的后部的部位的面积，AR是比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部的面积，η是螺旋桨1的直径D与舵2的高度H的比(D/H)。
如图4～图6所示，在从第2舵部6的前缘起比第2舵部6的舵弦长C的50％(Cp＝0.5)靠后方的位置设置舵轴10的情况下(例如Cp＝0.7)，数学式2、5的比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部的面积ACV急剧减少。由此，有可能受到螺旋桨1的喷流而在比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部产生的舵力FN过度变小。因此，为了在比螺旋桨1向后方延伸的第2舵部6的后部产生规定的舵力FN，优选舵轴10设置在从第2舵部6的前缘起第2舵部6的舵弦长C的50％以下。另外，在图4～图6中，将第2舵部6的后部的面积明确记载为“COVEREDAREA”。
如图7所示，在对操舵机进行操作而将舵角变更为0度～60度的情况下，舵力的作用中心位置(无量纲值)在通常的舵中随着舵角的增加而单调地从20％开始变化到40％附近，与此相对，在门舵中从45％开始减少到25％附近，然后进一步增加到55％附近。因此，为了使最大舵转矩最小，需要使舵轴位置从以往的30％附近移动到40％附近。另外，在图7中，将根据水槽实验得到的舵力的作用中心位置(无量纲值)与通常的舵进行比较而示出。
＜螺旋桨与舵部的间隙＞
如图8所示，螺旋桨1的外周线L与第2左舵部6A的左内表面7A的左间隙TA对在第2左舵部6A的前部产生的由附壁效应带来的舵力和在第2左舵部6A的后部产生的由USB效应带来的舵力产生较大的影响，该第2左舵部6A的前部通过因螺旋桨1的吸引力流入到螺旋桨1的吸引流而比螺旋桨1向前方延伸，该第2左舵部6A的后部通过从螺旋桨1喷出的喷流而比螺旋桨1向后方延伸。
同样地，螺旋桨1的外周线L与第2右舵部6B的右内表面7B的右间隙TB对在第2右舵部6B的前部产生的由附壁效应带来的舵力和在第2右舵部6B的后部产生的由USB效应带来的舵力产生较大的影响，该第2右舵部6B的前部通过因螺旋桨1的吸引力流入到螺旋桨1的吸引流而比螺旋桨1向前方延伸，该第2右舵部6B的后部通过从螺旋桨1喷出的喷流而比螺旋桨1向后方延伸。
即，在使左间隙TA和右间隙TB为小于规定的间隙的情况下，有可能在左右舵部的内表面产生由气蚀引起的损伤，在使左间隙TA和右间隙TB为超过规定的间隙的情况下，有可能吸引流的流速和喷流的流速变成低速，附壁效应和USB效应降低而舵力变小。
另外，在本说明书中，将左内表面7A和右内表面7B统称为内表面7，将左间隙TA和右间隙TB统称为间隙T。
如图9所示，在左舵2A的情况下，在使左舵轴10A向－舵角(前方操舵舵角)进行操舵而成为使第2左舵部6A的前部位于比后部靠前方右侧的姿势的情况下产生的舵力比在通过由船尾与第2左舵部6A的干涉带来的襟翼效应使左舵轴10A向+舵角(后方操舵舵角)进行操舵而成为使第2左舵部6A的前部位于比后部靠前方左侧的姿势的情况下产生的舵力大。
同样地，在左舵2B的情况下，在使右舵轴10B向－舵角进行操舵而成为使第2右舵部6B的前部位于比后部靠前方左侧的姿势的情况下产生的舵力比在通过由船的船尾与第2右舵部6B的干涉带来的襟翼效应使右舵轴10B向+舵角进行操舵而成为使第2右舵部6B的前部位于比后部靠前方右侧的姿势的情况下产生的舵力大。
另外，如图13所示，左舵轴10A的－舵角是使左舵轴10A沿顺时针方向进行前方操舵的舵角，左舵轴10A的+舵角是使左舵轴10A沿逆时针方向进行后方操舵的舵角，右舵轴10B的－舵角是使右舵轴10B沿逆时针方向进行前方操舵的舵角，右舵轴10B+舵角是使右舵轴10B沿顺时针方向进行后方操舵的舵角。
另一方面，如果过度地对左舵轴10A的－舵角进行操舵，使第2左舵部6A的前部过度接近船尾，则流入到螺旋桨1的吸引流的流场产生搅乱，有可能增大成为振动或噪音的原因的气蚀。因此，优选将左舵轴10A的－舵角的最大操舵舵角设定为能够得到与向+舵角操舵了25度的情况下产生的舵力相同的舵力的15度。另外，左舵轴10A的旋转角度能够任意设定，但在本实施方式中，将－舵角设定为0度～15度的旋转角度，将+舵角设定为0度～105度的旋转角度。
同样地，如果过度地对右舵轴10B的－舵角进行操舵，使第2右舵部6B的前部过度接近船尾，则流入到螺旋桨1的吸引流的流场产生搅乱，有可能增大成为振动或噪音的原因的气蚀。因此，优选将右舵轴10B的－舵角的最大操舵舵角设定为能够得到与向+舵角操舵了25度的情况下产生的舵力相同的舵力的15度。另外，右舵轴10B的旋转角度能够任意设定，但在本实施方式中，将－舵角设定为0度～15度的旋转角度，将+舵角设定为0度～105度的旋转角度。
在使船停止的情况下，通过使左舵轴10A向－舵角操舵15度，使右舵轴10B向－舵角操舵15度，能够切断促进螺旋桨的空转的来自船体前方的水流，能够减小螺旋桨的惯性力，因此特别是在FPP(固定桨距螺旋桨)的情况下容易转移到后退旋转的状态，能够提高停止性能和后退性能。
螺旋桨1的外周线L与第2舵部6的内表面7的间隙T能够根据数学式9来计算。
◎【数学式9】
Figure BDA0003849342730000091
这里，Rp是第2舵部6的旋转半径，Cp是在侧视时将第2舵部6的前缘和舵轴6的长度除以舵弦长C而得到的值(在本实施方式中设定为0.3～0.5)，ψ是舵轴10的－舵角的操舵舵轴(在本实施方式中设定为15度)。
如图10所示，将Cp＝0.3代入数学式9，使第2舵部6的舵弦长C除以螺旋桨1的直径D得到的值增加至0.4～0.7而计算出的间隙T为0.04D～0.06D，将Cp＝0.5代入数学式9，使第2舵部6的舵弦长C除以螺旋桨1的直径D得到的值增加至0.4～0.7而计算出的间隙T为0.06D～0.1D。因此，优选螺旋桨1的外周线L与第2舵部6的内表面7的间隙T形成为螺旋桨1的直径D的4％～10％。
由此，在船直行时，产生在通过流入到螺旋桨1的吸引流而比螺旋桨1向前方延伸的第2左舵部6A的前部产生的由附壁效应带来的较大的舵力和在通过从螺旋桨1喷出的喷流而比螺旋桨1向后方延伸的第2左舵部6A的后部产生的由USB效应带来的较大的舵力，能够产生使船向前方移动的较大的推力(升力)。另外，通过形成比导管螺旋桨的间隙即0.03D大的间隙T，能够防止在第2舵部6的内表面A的前部产生的气蚀的产生。
如图11和图12所示，装备于螺旋桨的后方、特别是CPP(可变桨距螺旋桨)的后方的通常的舵具有在－舵角和+舵角的操舵舵角为20度以上时，船的旋转力(旋转角速度)失速的倾向。另一方面，即使－舵角和+舵角的操舵舵角为20度以上，门舵也能够在与舵角对应的旋转力(旋转角速度)不失速的情况下维持增加倾向。另外，在图11中，将本实施方式的门舵记为“Gate Rudder”，将通常的舵记为“Flap Rudder”，横轴表示舵角，纵轴表示旋转角速度。
如图12所示，在俯视时，第2左舵部6A由翼型形成，该翼型由连结第2左舵部6A的宽度方向的中心且在螺旋桨侧具有鼓起的翘曲线(弧面曲线)构成。由此，特别是产生朝向前方螺旋桨侧的升力，在第2左舵部6A的内表面7A的前缘侧产生的由螺旋桨1引起的吸引流产生附壁效应，能够增加升力和与其对应的舵力。
同样地，在俯视时，第2右舵部6B由翼型形成，该翼型由连结第2右舵部6B的宽度方向的中心且在螺旋桨侧具有鼓起的翘曲线(弧面曲线)构成。由此，特别是产生朝向前方螺旋桨侧的升力，在第2右舵部6B的内表面7B的前缘侧产生的由螺旋桨1引起的吸引流产生附壁效应，能够增加升力和与其对应的舵力。
＜扭转角＞
如图14所示，在第2左舵部6A上，以第2左舵部6A的前部相对于前后方向的假想线位于比假想线靠左侧的位置、第2左舵部6A的后部相对于前后方向的假想线位于比假想线靠右侧的位置的方式形成有左扭转角αA。由此，能够使流入到螺旋桨1的吸引流和从螺旋桨1喷出的喷流相对于第2左舵部6A的舵弦线具有规定的迎角地流动，因此第2左舵6A能够减小其阻力而增大其升力。能够增大向前方推进船的推力。另外，图12所示的第2左舵部6A在第2左舵部6A的舵弦长度的全长上形成扭转角αA，但也可以仅在侧视时在比左舵轴10A靠前侧的第2左舵部6A的前部形成扭转角αA。
第2左舵部6A的上部的上部左扭转角αA1形成为比第2左舵部6A的下部的下部左扭转角αA2大。由此，与没有螺旋桨动作的状态下的流速相比，能够在与螺旋桨的吸引流的影响较大的船吸引流等的流速较快的船的吃水较浅的部分对置的第2左舵部6A的上部高效地产生较大的推力。
另外，在图14中，在第2左舵部6A的舵弦长度的全长上形成扭转角αA，但也可以仅在侧视时在比左舵轴10A靠前侧的第2左舵部6A的前部形成扭转角αA。
同样地，如图15所示，在第2右舵部6B上，以第2右舵部12的前部相对于前后方向的假想线位于比假想线靠右侧的位置、第2右舵部6B的后部相对于前后方向的假想线位于比假想线靠左侧的位置的方式形成有右扭转角αB。由此，能够使流入到螺旋桨1的吸引流和从螺旋桨1喷出的喷流相对于第2右舵部6B的舵弦线具有规定的迎角地流动，因此第2右舵6B能够减小其阻力而增大其升力。能够增大向前方推进船的推力。另外，图14所示的第2右舵部6B在第2右舵部6B的舵弦长度的全长上形成扭转角αB，但也可以仅在侧视时在比右舵轴10B靠前侧的第2右舵部6B的前部形成扭转角αB。
第2右舵部6B的上部的上部右扭转角αB1形成为比第2右舵部6B的下部的下部右扭转角αB2大。由此，与没有螺旋桨动作的状态下的流速相比，能够在与螺旋桨的吸引流的影响较大的船的吃水较浅的部分对置的第2右舵部6B的上部高效地产生较大的推力。
另外，在本说明书中，将扭转角αA和扭转角αB统称为扭转角α，将扭转角αA1和扭转角αB1统称为上部扭转角α1，将扭转角αA2和扭转角αB2统称为下部扭转角α2。
在本实施方式的门舵中，上部扭转角α1形成为3度以上，下部扭转角α2形成为5度以下。另外，上部扭转角α1等根据船的形状而不同，在集装箱船等瘦削型船中，优选上部扭转角α1形成为5度，下部扭转角α2形成为1度，在油轮等肥大船中，优选上部扭转角α1形成为7度，下部扭转角α2形成为3度。因此，如果整理上部扭转角α1与下部扭转角α2的关系，则优选上部扭转角α1形成为比下部扭转角α2大，上部扭转角α1形成为3度以上，下部扭转角α2形成为5度以下。
如图16所示，在船受到波浪或风的影响而斜行的情况下，本实施方式的门舵的舵阻力比通常的舵小。另外，可知在船的斜行角度为0度～9度时，门舵的舵阻力作为将船向前方推进的推力而发挥作用。由此，明确了在使用本实施方式的门舵的情况下，具有大幅削减船在航海中的能量消耗的效果。另外，在图16中，将本实施方式的门舵记为本发明舵，将通常的舵记为通常舵。
如图17所示，可知在船受到波浪或风的影响而斜行的情况下，本实施方式的门舵的舵横向力、即将船恢复为直行状态的复原力大于通常舵。由此可知，在使用本实施方式的门舵的情况下，具有大幅提高船的保向性的效果。另外，在图17中，将本实施方式的门舵记为本发明舵，将通常的舵记为通常舵。
如图18所示，可知在第2左舵部6形成有扭转角α的门舵与在第2左舵部6未形成扭转角的门舵相比，抑制流入到螺旋桨1的吸引流的流场的搅乱。由此可知，具有如下的效果：防止由吸引流的紊流引起的流速的降低，从而防止由门舵产生的推力的降低而维持较大的推力。
产业上的可利用性
本发明能够应用于具有配置在船的螺旋桨的两侧的左舵和右舵的门舵。
标号说明
1：螺旋桨；2：舵；2A：左舵；2B：右舵；5：第1舵部；6：第2舵部；10：舵轴；T：间隙；α：扭转角；α1：上部扭转角；α2：下部扭转角。

Claims (6)

1.一种门舵，其具有由配置在船尾的螺旋桨的两侧的左舵和右舵构成的一对舵，其特征在于，
在后视观察时，由沿左右方向延伸的第1舵部和沿上下方向呈直线状延伸的第2舵部形成所述舵，
将所述第2舵部的前后方向的舵弦长度形成为所述螺旋桨的直径的40％～100％，
在侧视观察时，将所述螺旋桨设置在从第2舵部的前缘起舵弦长度的15％～65％之间，
在侧视观察时，将对所述舵进行驱动的舵轴设置在从所述第2舵部的前缘起舵弦长度的30％～50％的位置。
2.根据权利要求1所述的门舵，其中，
在侧视观察时，将对所述舵进行驱动的舵轴设置在从所述第2舵部的前缘起舵弦长度的35％～45％的位置。
3.根据权利要求1或2记载的门舵，其中，
在后视观察时，将所述螺旋桨与第2舵部的间隙形成为所述螺旋桨的直径的4％～10％。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的门舵，其中，
在所述第2舵部形成扭转角，将形成于所述第2舵部的上部的上部扭转角形成为比形成于所述第2舵部的上部的下部扭转角大。
5.根据权利要求4记载的门舵，其中，
将所述上部扭转角度形成为3度以上，将所述下部扭转角度形成为5度以下。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的门舵，其中，
在船停止时，对所述第2舵部进行前方操舵。
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