DE10244295B4

DE10244295B4 - Auxiliary rudder on an electric rudder propeller for fast seagoing ships and operating procedures for the auxiliary rudder

Info

Publication number: DE10244295B4
Application number: DE10244295A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rzadki; Hannes Dr. Schulze Horn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2002-09-23
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: ATE530433T1; ES2373711T3; DE10244295A1; EP1400443A1; EP1400443B1

Abstract

The propeller system (7) is mounted beneath the keel (1) of the boat and in one version can have push and pull propellers (3,4). The electrically powered rudder (6) is mounted to be clear of the flow turbulence. This is moved through a controlled angle by a worm gear coupling to the actuator motor. The rudder can be used on fast water jet boats.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hilfsruder an einem elektrischen Ruderpropeller, der drehbar unter dem Heck eines schnellen seegehenden Schiffes angeordnet ist und als Hauptruder für das Schiff dient, wobei der elektrische Ruderpropeller einen Elektromotor in einem Gehäuse aufweist, das am Ende eines Tragschafts angeordnet ist, der drehbar mit dem Heck des Schiffes verbunden ist und ein Betriebsverfahren für das Hilfsruder sowie eine besondere Verwendung des Hilfsruders.The The invention relates to an auxiliary rudder on an electric rudder propeller, the swivel under the stern of a fast seagoing ship is arranged and serves as the main rudder for the ship, the electric rudder propeller has an electric motor in a housing, which is arranged at the end of a supporting shaft that rotates with the stern of the ship and an operating procedure for the auxiliary rudder as well as a special use of the auxiliary rudder.

Aus der EP 0 901 449 B1 ist ein Hilfsruder für einen elektrischen Ruderpropeller bekannt, das an der Hinterkante des Tragschafts für das Gehäuse des Elektromotors angeordnet ist. Bei diesem bekannten Hilfsruder ist es nachteilig, dass es in der verwirbelten Abströmzone des Tragschafts für das Gehäuse des elektrischen Motors und auch noch teilweise in der verwirbelten Abströmung des Schiffshecks liegt. Aus den vorstehenden Gründen ist es in seiner Wirkung beeinträchtigt und muß auch mechanisch besonders stabil ausgebildet werden. Darüber hinaus ist seine Anbringung und sein Verstellmechanismus aufwendig. Die Bewegung des bekannten Hilfsruders erfolgt hydraulisch. Insgesamt ergibt sich eine aufwendige, schwere Ausführung mit beeinträchtigter Wirkung.From the EP 0 901 449 B1 an auxiliary rudder for an electric rudder propeller is known, which is arranged on the rear edge of the supporting shaft for the housing of the electric motor. In this known auxiliary rudder it is disadvantageous that it lies in the swirled outflow zone of the supporting shaft for the housing of the electric motor and also partly in the swirled outflow of the ship's stern. For the above reasons, its effect is impaired and must also be designed to be particularly stable mechanically. In addition, its attachment and its adjustment mechanism is complex. The movement of the known auxiliary rudder takes place hydraulically. Overall, this results in a complex, heavy version with an impaired effect.

Aus der DE 101 41 893 A1 ist ein schnelles militärisches Überwasserschiff bekannt, bei dem sich ein Hilfsruder vor einer unter dem Heck des Schiffes angeordneten Ruderpropellereinrichtung befindet.From the DE 101 41 893 A1 a fast military surface ship is known in which an auxiliary rudder is located in front of a rudder propeller device arranged under the stern of the ship.

Ein Ruderpropeller mit einem zwischen zwei Propellern angeordneten Leitapparat zur geordneten Führung von Wasser von einem der beiden Propeller zu dem anderen der beiden Propeller ist zudem aus der DE 44 40 738 A1 bekannt.A rudder propeller with a guide device arranged between two propellers for the orderly routing of water from one of the two propellers to the other of the two propellers is also from the DE 44 40 738 A1 known.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hilfsruder an einem elektrischen Ruderpropeller anzugeben, das die vorstehend geschilderten Nachteile vermeidet und besonders vorteilhaft gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren auf die unterschiedlichen Bedürfnisse in Bezug auf seine Funktion bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Schiffes einstellbar ist.It is the object of the invention, an auxiliary rudder on an electrical Rudder propeller indicate that the disadvantages described above avoids and particularly advantageous according to the operating method according to the invention to the different needs in terms of its function at different speeds of the ship is adjustable.

Die Nachteile des bekannten Hilfsruders werden dadurch vermieden, dass erfindungsgemäß das Hilfsruder unter dem Gehäuse des Elektromotors angeordnet ist. Hier liegt es vorteilhaft direkt in dem Propellerstrom des elektrischen Ruderpropellers, bzw. bei der Verwendung eines Druckpropellers in ungestörter Anströmlage unter dem Schiff, so dass sich eine sehr gute und direkte Wirkung ergibt. Da das Ruder wegen seiner guten Lage nur klein ausgebildet zu werden braucht, liegt es innerhalb des Propellerdrehkreises des elektrischen Ruderpropellers und ist nicht in besonderer Weise gefährdet. Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Anbringung des Hilfsruders, dass dieses frei ausgestaltbar ist, dass es also als vorbalanciertes Spatenruder oder als an einer Ruderhacke aufgehängtes Ruderblatt, mit oder ohne teilweiser Vorbalancierung, ausgebildet werden kann. Es ist also wesentlich besser auf die Schiffsgeschwindigkeit und die gewünschte Wirkung abstimmbar, als ein an der Hinterkante des Tragschafts angeordnetes Hilfsruder.The Disadvantages of the known auxiliary rudder are avoided in that according to the auxiliary rudder under the housing of the Electric motor is arranged. Here it is advantageous directly in the propeller flow of the electric rudder propeller, or at Use of a pressure propeller in the undisturbed inflow position under the ship, so that there is a very good and direct effect. Because the rudder only needs to be trained small because of its good location it lies within the propeller turning circle of the electric rudder propeller and is not particularly endangered. Particularly advantageous is in the attachment according to the invention of the auxiliary rudder that this can be freely configured, that is, it as a pre-balanced spade rudder or as a rudder blade attached to a hoe, with or without partial pre-balancing. So it is much better on the ship speed and the desired effect tunable as one arranged on the rear edge of the trunk Auxiliary rudder.

Vorteilhaft wird das Hilfsruder entweder nach unten weisend reitend auf dem Gehäuse des E-Motors angeordnet, dann kann das Gehäuse des E-Motors weitgehend unverändert bleiben, oder es wird als nach unten weisende strömungsgünstig gestaltete Gehäuseflosse ausgebildet. Dann ergibt sich eine besonders strömungsgünstige Ausführung, insbesondere wenn das Hilfsruder am hinteren Ende des Ruderpropellers angeordnet ist. Hier entfaltet es bei Feststellen eine besonders kursstabilisierende Wirkung. Wenn dem Hilfsruder dann eine den Propellerdrall kompensierende Stellung gegeben wird (hier reicht eine geringe Winkelstellung aus) ergibt sich ein weitestgehend kursstabiles Verhalten des Schiffes bei hohen Geschwindigkeiten.Advantageous the auxiliary rudder is either riding downward on the casing arranged of the electric motor, then the housing of the electric motor can largely unchanged remain, or it is designed as a downward-flowing, streamlined housing fin educated. Then there is a particularly streamlined design, especially if that Auxiliary rudder is arranged at the rear end of the rudder propeller. Here it unfolds a particularly course-stabilizing effect Effect. If the auxiliary rudder then compensates for the propeller twist Position is given (a small angular position is sufficient) the course behavior of the ship is largely stable high speeds.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Hilfsruder mechanisch drehend ausgebildet ist, insbesondere mittels eines Schneckenantriebs. Ein Schneckenantrieb erlaubt eine besonders flache Bauweise des Antriebs bei selbstsperrender Wirkung. Auf eine besondere Hilfsruderbremse kann also verzichtet werden. Darüber hinaus entfallen die störanfälligen Hyd raulikübertragungsleitungen und -Zylinder. In Verbindung mit einer elektrischen Dreheinrichtung für den Tragschaft des Motorgehäuses ergibt sich eine voll elektrische Ruderausführung, die insbesondere die dauernde Geräuschemission durch die sonst notwendigen Hydraulikpumpen vermeidet. Dies ist für Marine(Navy)-Schiffe von besonderem Vorteil, da hier auf geringe Geräuschemissionen zu achten ist.It is provided according to the invention that the auxiliary rudder is designed to rotate mechanically, in particular by means of a worm drive. A worm drive allows one particularly flat design of the drive with self-locking effect. There is therefore no need for a special auxiliary rudder brake. About that In addition, the hydraulic transmission lines, which are susceptible to faults, are eliminated and cylinders. In connection with an electrical rotating device for the The bearing of the motor housing results a fully electric rudder version, in particular the continuous noise emission avoided by the otherwise necessary hydraulic pumps. This is for Navy (Navy) ships This is of particular advantage since it is important to pay attention to low noise emissions.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Betriebsverfahren für das Hilfsruder vorgesehen, das die Bewegungen des Hilfsruders in Abhängigkeit von der Schiffsgeschwindigkeit steuert. Es ist dabei vorgesehen, dass die Verstellgeschwindigkeit und/oder der maximale Verstellwinkel in Abhängigkeit an Geschwindigkeitsbereiche eingestellt wird. Die Geschwindigkeitsbereiche sind z.B. einmal der Bereich kleine Fahrt, einmal der Bereich mittlere Fahrt und einmal der Bereich Schnellfahrt. In diesen Bereichen wird das Hilfsruder in Anpassung an seine betriebsspezifische Aufgabe unterschiedlich eingesetzt.In an embodiment of the invention, an operating method for the auxiliary rudder is provided which controls the movements of the auxiliary rudder as a function of the ship's speed. It is provided that the adjustment speed and / or the maximum adjustment angle is set as a function of speed ranges. The speed ranges are, for example, the low speed area, the medium speed area and the high speed area. In these areas, the auxiliary rudder adapts to its operating specific task used differently.

Eine besondere Bedeutung kommt dem Hilfsruder bei Marine (Navy)-Schiffen zu, die z.B. Waterjets im Mittelschiffsbereich aufweisen, mit denen das Schiff auch bei stillstehenden Ruderpropellern gesteuert und angetrieben werden kann. Bei stillstehenden Ruderpropellern werden die Hilfsruder unabhängig betrieben und können sowohl als Schnellfahrtruder als auch als Unterstützungsruder für die Steuerung durch die Waterjets verwendet werden. Ihre Funktion als Unterstützungsruder üben sie bei dem Ausfall der Ruderpropellerdrehvorrichtungen aus. Hierfür weisen sie vorteilhaft von den Ruderpropellermotoren getrennte elektrische Leitungen auf, so dass sich ein redundantes Rudersystem für ein schnell fahrendes Schiff ergibt. Sie unterstützen die Steuerung durch die Waterjets, die einmal durch unterschiedliche Schubstärken auf den beiden Schiffsseiten erreicht wird, aber auch durch Steuerklappen hinter den Waterjets. Da sich die Waterjets weitgehend im Mittschiffsbereich befinden, ist ihre Steuerwirkung relativ gering, so dass Unterstützungsruder von erheblicher Bedeutung sind.A The auxiliary rudder is particularly important for naval (Navy) ships to, e.g. Have water jets in the midship area, with which the The ship is controlled and driven even when the rudder propellers are stationary can be. When the rudder propellers stand still, the auxiliary rudders become independently operated and can both as a high-speed rudder and as a support rudder for control used by the waterjets. They practice their function as support rudders in the event of the rudder propeller turning devices failing. Show for this they are advantageous electrical separate from the rudder propeller motors Lines on, so that a redundant rudder system for a quick moving ship results. They support the control through the Waterjets, which are characterized by different thrust strengths is reached on both sides of the ship, but also by the control flaps behind the waterjets. Because the waterjets are largely in the midships area their tax effect is relatively low, so that support rudders from are of considerable importance.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, aus denen weitere, auch erfindungswesentliche Einzelheiten, ebenso wie aus den Unteransprüchen, entnehmbar sind.The Invention is explained in more detail by way of example with reference to drawings from which further details, also essential to the invention, as well from the dependent claims, are removable.

Im einzelnen zeigen:in the single show:

1 einen elektrischen Ruderpropeller mit Hilfsruder, wobei der Ruderpropeller einen Zug- und einen Schubpropeller aufweist, 1 an electric rudder propeller with auxiliary rudder, the rudder propeller having a pull and a thrust propeller,

2 einen schematischen Teilschnitt durch einen elektrischen Ruderpropeller, mit am hinteren Ende angeordnetem Hilfsruder und 2 a schematic partial section through an electric rudder propeller, with auxiliary rudder arranged at the rear end and

3 die grundsätzliche Ausbildung der Steuereinheiten für das Betriebsverfahren. 3 the basic training of the control units for the operating procedure.

In 1 bezeichnet 1 die Unterseite des Schiffshecks sowie 3 den Zugpropeller und 4 den Schubpropeller des elektrischen Ruderpropellers 7. Mit 5 ist die reitend angeordnete Basiseinheit des Hilfsruders 6 bezeichnet, das an einen feststehenden Teil 2 angehängt ist. Diese Hilfsruderausführung reagiert relativ unempfindlich auf Änderungen des Propellerstroms und ist mechanisch hoch belastbar.In 1 designated 1 the bottom of the ship's stern as well 3 the train propeller and 4 the thrust propeller of the electric rudder propeller 7 , With 5 is the mounted basic unit of the auxiliary rudder 6 referred to a fixed part 2 is attached. This auxiliary rudder version reacts relatively insensitively to changes in the propeller flow and is mechanically highly resilient.

In 2, die einen elektrischen Ruderpropeller mit einem Zugpropeller 9 zeigt, ist das Hilfsruder 10 als vorbalanciertes Spatenruder ausgebildet. In schematischer Weise angedeutet sind im Gehäuse des elektrischen Ruderpropellers 8 elektrische Wicklungen angeordnet, die z.B. über die Außenwand des Gehäuses 8 entwärmt werden. So ergibt sich eine besonders schlanke Form des Gehäuses 8 des elektrischen Ruderpropellers mit geringer Verwirbelung des vorbeiströmenden Wassers. Entsprechend gut ist die Wirkung des Hilfsruders.In 2 that have an electric rudder propeller with a pull propeller 9 shows is the auxiliary rudder 10 trained as a pre-balanced spade rudder. The electrical rudder propeller is indicated schematically in the housing 8th electrical windings arranged, for example, on the outer wall of the housing 8th be heated. This results in a particularly slim shape of the housing 8th of the electric rudder propeller with little swirling of the water flowing past. The effect of the auxiliary rudder is correspondingly good.

Das Hilfsruder 10 wird z.B. über eine Welle mit einem Schneckenrad 12 und einem Elektromotor mit Ritzel 11 bewegt. Diese Einheiten können vorteilhaft in dem freien Ende hinten im Gehäuse 8 des elektrischen Ruderpropellers angeordnet werden. Zwischen dem Hilfsruder 10 und dem freien Ende des Gehäuses 8 befindet sich eine Flosse 13, die an das Gehäuseende angeformt ist und eine Stabilisierungswirkung bei schneller Geradeausfahrt ausübt.The auxiliary rudder 10 is, for example, a shaft with a worm wheel 12 and an electric motor with pinion 11 emotional. These units can advantageously be in the free end at the rear of the housing 8th of the electric rudder propeller. Between the auxiliary rudder 10 and the free end of the housing 8th there is a fin 13 , which is molded onto the housing end and has a stabilizing effect when driving straight ahead.

In 3 bezeichnet 14 die Steuereinheit des Schiffes, die Sollwertgeber für die Ruderlagen und Klappen, z.B. die Klappen 21 am Ende eines Waterjets, aufweist. Die Sollwertgeber sind mit Rampen versehen und arbeiten z.B. geschwindigkeitsabhängig. Die Steuereinheit entspricht vorteilhaft dem üblichen Stand der Schiffsautomatisierung und weist programmierbare Controller, z.B. des Typs SIMATIC S7, der Firma Siemens, auf. Auch das Verriegelungssystem 15 für die einzelnen Rudersystemkomponenten ist in vorteilhafter Weise in dieser Technik ausgeführt. Das Verriegelungssystem 15 verhindert zuverlässig, dass die Steuereinheit 18 für das Hilfsruder eine durch den Doppelpfeil 20 angedeutete Drehbewegung ausführen kann, wenn die Steuereinheit für die Azimuthsteuerung eine durch den Doppelpfeil 19 angedeutete Drehbewegung für den gesamten Ruderpropeller steuert.In 3 designated 14 the control unit of the ship, the setpoint devices for the rudder positions and flaps, eg the flaps 21 at the end of a waterjet. The setpoints are equipped with ramps and work, for example, depending on the speed. The control unit advantageously corresponds to the usual state of ship automation and has programmable controllers, for example of the type SIMATIC S7 from Siemens. The locking system too 15 for the individual rudder system components is advantageously carried out in this technique. The locking system 15 reliably prevents the control unit 18 for the auxiliary rudder one by the double arrow 20 indicated rotation can perform when the control unit for the azimuth control one by the double arrow 19 indicated rotation for the entire rudder propeller controls.

Für den Fall, dass das schnelle seegehende Schiff, z.B. im Mittelschiff, Waterjets aufweist, wie es für eine neue Generation von Marine(Navy)-Schiffen vorgesehen ist, weist das Automatisierungssystem noch eine Steuereinheit 16 für die Steuerklappen des oder der Waterjets auf. Hier werden Steuerklappen 21 über eine Einheit 22 gesteuert, z.B. wenn die elektrischen Ruderpropeller ausgefallen sind. Es versteht sich, dass die gezeigten Steuereinheiten redundant ausgeführt sind, so dass z.B. bei einem Treffer in eine Schiffsseite bei einem Marine(Navy)-Schiff das gesamte Schiff noch steuer- und antriebsfähig bleibt.In the event that the fast seagoing vessel, for example in the central nave, has water jets, as is intended for a new generation of navy (Navy) ships, the automation system also has a control unit 16 for the control flaps of the water jet (s). Here are control flaps 21 about a unit 22 controlled, for example if the electric rudder propellers have failed. It goes without saying that the control units shown are of redundant design, so that, for example, when a ship (marine) hits a ship's side, the entire ship remains capable of being steered and driven.

Das Betriebsverfahren für ein schnelles seegehendes Schiff, insbesondere für ein schnelles Marine(Navy)-Schiff, aber auch für zivile Schiffe, z.B. für schnelle Fähren mit zusätzlichen Waterjetantrieben, läuft wie folgt ab:
Die Schiffsrichtung wird von drei unterschiedlichen Rudersystemen gesteuert. Dies sind einmal das Rudersystem für die Verdrehung des zumindest einen elektrischen Ruderpropellers, zum anderen das Rudersystem für die Verdrehung des Hilfsruders und weiterhin das Rudersystem für die Lenkklappen am Ausblasstrom von Waterjets, vorzugsweise in der Schiffsmitte. Die Waterjets können aber auch ohne weiteres am Heck des Schiffes zusätzlich, auch oberhalb der Wasserlinie, angeordnet sein.The operating procedure for a fast seagoing ship, in particular for a fast Navy (Navy) ship, but also for civilian ships, e.g. for fast ferries with additional waterjet drives, is as follows:
The direction of the ship is controlled by three different rudder systems. These are the rudder system for rotating the at least one electric rudder propeller, the rudder system for rotating the auxiliary rudder and the rudder system for the steering flaps on the blow-out stream of waterjets, preferably in the Amidships. The waterjets can also be arranged at the stern of the ship, also above the waterline.

Normalerweise ist die Steuerung der Rudersysteme abhängig von der Schiffsgeschwindigkeit. Bei einer relativ niedrigen Schiffsgeschwindigkeit, z.B. im Bereich von 4 bis 12 Knts., wird das Schiff nur mit dem elektrischen Ruderpropellerantrieb angetrieben. Die Schiffsrichtung wird bei dieser Geschwindigkeit nur mit der Verdrehung der elektrischen Ruderpropeller und den an diesen angeordneten Azimuthantrieben gesteuert. Hierbei wird vorteilhaft die Stellung des Hilfsruders in der Null-Stellung gegenüber dem Gehäuse verriegelt. Der Verdrehwinkel der elektrischen Ruderpropeller ist unbegrenzt und beträgt 0 bis 360 Grad.Usually the control of the rudder systems depends on the ship's speed. at a relatively low ship speed, e.g. in the area from 4 to 12 knts., the ship is only powered by the electric rudder propeller driven. The direction of the ship is at this speed only with the twist of the electric rudder propeller and on this arranged azimuth drives controlled. This is advantageous the position of the auxiliary rudder in the zero position relative to the casing locked. The angle of rotation of the electric rudder propellers is unlimited and is 0 to 360 degrees.

Bei einer Schiffsgeschwindigkeit bis zur Höchstfahrt bei dem reinen Antrieb durch elektrische Ruderpropeller wird die Schiffsrichtung im wesentlichen mit der Verdrehung des elektrischen Ruderpropellerantriebssystems gesteuert. Der Verdrehwinkel für die elektrischen Ruderpropeller ist dabei begrenzt und liegt z.B. im Bereich von 0 bis ± 40 Grad. Das Hilfsruder arbeitet dann je nach Anforderung entweder als verriegeltes Trimmruder oder, vorzugsweise bei Erreichen des obersten Geschwindigkeitsbereichs, als Unterstützungsruder mit einer Auslenkung gegenüber dem Hauptruder, das durch den elektri schen Ruderpropeller selbst gebildet wird. Wenn Hilfsruder und Hauptruder miteinander in einer Richtung wirken, ergeben sich schnellere Rudermanöver, insbesondere eine schnellere Einleitung von Rudermanövern.at a ship's speed up to the maximum speed with the pure propulsion electrical rudder propellers essentially change the direction of the ship with the twist of the electric rudder propeller drive system controlled. The twist angle for the electric rudder propeller is limited and is e.g. in the range from 0 to ± 40 Degree. The auxiliary rudder then either works depending on the requirement as a locked trim rudder or, preferably when reaching the top speed range, as a support rudder with a deflection towards the Main rudder formed by the electric rudder propeller itself becomes. If auxiliary rudder and main rudder with each other in one direction faster rowing maneuvers, especially faster ones Initiation of rowing maneuvers.

Bei einer Schiffsgeschwindigkeit, die etwas über der Geschwindigkeit, die durch die elektrischen Ruderpropeller erreichbar ist, liegen soll, wird das Schiff im wesentlichen durch die Waterjetantriebe angetrieben. Die Ruderpropeller drehen zwar mit, erzeugen aber nicht den wesentlichen Vortrieb. Die Schiffsrichtung wird in erster Linie nur mit der Verdrehung der Hilfsruder gesteuert. Im unteren Geschwindigkeitsbereich kann auch die Kombination des Hilfsruders mit der oder den Lenkklappen der Waterjetantriebe zu einem schnelleren Rudermanöver sinnvoll sein. Im Notfall, z.B. bei Totalausfall der elektrischen Ruderpropeller nach Hecktreffern, kann die Ruderlage des Schiffes nur mit den Lenkklappen der Waterjetantriebe erfolgen.at a ship speed that is slightly above the speed that can be reached through the electric rudder propellers, the ship is essentially powered by the waterjet drives. The rudder propellers also turn, but do not produce the essential one Propulsion. The direction of the ship is primarily only with the twist the auxiliary rudder controlled. In the lower speed range also the combination of the auxiliary rudder with the steering flap or flaps the waterjet drives to make a faster rowing maneuver. In an emergency, e.g. in the event of total failure of the electric rudder propellers after stern hits, the rudder position of the ship can only be with the steering flaps the waterjet drives take place.

Die Azimuthantriebe des oder der elektrischen Ruderpropeller sind bei Einsatz der Waterjets in ihrer Nullstellung verriegelt. Diese Stellung kann aus hydrodynamischen Gründen etwas von der Nulllage abweichen, z.B. im Bereich ± 5 Grad. So kann eine stabile Geradeausfahrt ohne dauernde Ruderlagemanöver erreicht werden.The Azimuth drives of the electric rudder propeller or are at Use of the waterjet locked in its zero position. This position can for hydrodynamic reasons deviate somewhat from the zero position, e.g. in the range of ± 5 degrees. In this way, stable straight-ahead travel can be achieved without constant rudder maneuvers become.

Bei der maximalen Schiffsgeschwindigkeit, das sind in der Regel Schiffsgeschwindigkeiten von mehr als 30 Knts., wird das Schiff von der gemeinsamen Kombination von elektrischen Ruderpropeller- und Waterjetantrieben angetrieben. Die Schiffsrichtung wird dann in erster Linie mit der Verdrehung der Hilfsruder gesteuert. Für schnelle Rudermanöver, z.B. bei Gefahr, kann auch die Kombination des Hilfsruders mit der oder den Lenkklappen der Waterjetantriebe sinnvoll sein. Der Azimuthantrieb der elektrischen Ruderpropeller ist bei Höchstfahrt vorteilhaft in der Nullstellung verriegelt. Diese Stellung kann aus hydrodynamischen Gründen ebenfalls von der Nulllage etwas abweichen, z.B. im Bereich von 0 bis ± 5 Grad. So ergibt sich ein besonders stabiles Geradeausfahrtverhalten.at the maximum ship speed, usually ship speeds of more than 30 knts., the ship is made of the common combination powered by electric rudder propeller and waterjet drives. The direction of the ship is then primarily with the twist the auxiliary rudder controlled. For fast rowing maneuvers, e.g. in the event of danger, the combination of the auxiliary rudder with the or the steering flaps of the waterjet drives make sense. The azimuth drive the electric rudder propeller is advantageous when driving at full speed Locked zero position. This position can be from hydrodynamic establish also deviate somewhat from the zero position, e.g. In the range of 0 to ± 5 degrees. This results in a particularly stable straight-ahead driving behavior.

Bei Hafenmanövern, d.h. beim An- und Ablegen des Schiffes, werden in der Regel Bug- und Heckrudersysteme in Betrieb genommen. Im hinteren Ende des Schiffes sind die elektrischen Ruderpropeller wirksam. Entsprechend der benötigten Schubrichtung wird der elektrische Ruderpropeller durch den Azimuthantrieb in die richtige Lage gedreht. Das Hilfsruder ist in der Regel verriegelt und kann bei diesem Manöver nicht verdreht werden. Am Bug des Schiffes ist in der Regel ein Querstrahlrudersystem vorgesehen und erzeugt dort einen Querschub zum Schiff in die benötigte und ausgewählte Richtung. Das Querstrahlrudersystem ist unabhängig von den anderen Antrieben und Steuersystemen des Schiffes und wird in der Regel von Hand mittels Steuerorganen, z.B. durch separate Drucktasten oder einen Joystick, betätigt. Dieser Betätigungsvorgang ist in der Regel ebenfalls verriegelbar, damit er nicht unabsichtlich bei höheren Fahrtstufen in Betrieb genommen werden kann.at Port maneuvers, i.e. when mooring and disembarking the ship, bow- and stern rudder systems put into operation. In the back of the ship the electric rudder propellers are effective. According to the direction of thrust required the electric rudder propeller is driven by the azimuth drive in the correct location rotated. The auxiliary rudder is usually locked and can do this maneuver not be twisted. There is usually a on the bow of the ship Transverse thruster system is provided and creates a transverse thrust there to the ship in the required and selected direction. The transverse thruster system is independent of the other drives and control systems of the ship and is usually done by hand Control bodies, e.g. by separate push buttons or a joystick, actuated. This actuation process is usually also lockable so that it does not accidentally at higher Speed levels can be put into operation.

Insgesamt ergeben sich also vier unterschiedliche und gegeneinander zum größten Teil verriegelte, aber auch zum Teil miteinander im gleichen Sinn wirkende Ruderfunktionen (Bugstrahlruder, Waterjetsteuerung, Azimuthsteuerung der Ruderpropeller, Hilfsruder). Das erfindungsgemäße Hilfsruder hat seine Hauptfunktion, wenn das Schiff in höheren Fahrtstufen angetrieben wird. In den niedrigen Fahrstufen des Schiffes kann das Hilfsruder für schnellere Rudermanöver oder zur Kursstabilisierung in Kombination mit dem Hauptruder, in diesem Fall die Ruderpropeller, vorteilhaft eingesetzt werden.All in all so there are four different and for the most part against each other locked, but also partially acting in the same sense Rudder functions (bow thruster, waterjet control, azimuth control the rudder propeller, auxiliary rudder). The auxiliary rudder according to the invention has its main function when the ship is propelled at higher speeds becomes. The auxiliary rudder can be used in the low speed steps of the ship for faster rowing maneuvers or for course stabilization in combination with the main rudder, in this In case the rudder propellers are used advantageously.

Claims

Auxiliary rudder on an electric rudder propeller which is rotatably arranged under the stern of a fast seagoing ship and serves as the main rudder for the ship, the electric rudder propeller having an electric motor in a housing which is arranged at the end of a supporting shaft which rotates with the stern of the Ship connected is characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) is arranged under the housing of the electric motor.

Auxiliary rudder according to claim 1, characterized in that it is facing downward, mounted on the housing of the electric motor is.

Auxiliary rudder according to claim 1, characterized in that it is on a downward-pointing, aerodynamically shaped fin (molded on the housing) 13 ) is arranged or is designed as a rotatable housing fin.

Auxiliary rudder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is a pre-balanced rudder ( 10 ) is formed and in particular is rotatable as a whole.

Auxiliary rudder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it has a fixed rudder surface ( 2 ) in front of a rotatable part.

Auxiliary rudder according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to rotate mechanically, in particular by means of a worm drive ( 12 ) is mechanically rotating.

Auxiliary rudder according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged at the rear end of the rudder propeller in the direction of travel, in particular when using a towing propeller ( 9 ).

Auxiliary rudder according to one of the preceding claims, characterized featured it on Navy (Navy) ships, in particular for ships with a combined rudder propeller-waterjet drive, is used as a high-speed pedal.

Auxiliary rudder according to one of the preceding claims, characterized characterized that it was combined with a combined one in Navy (Navy) ships Rudder propeller and waterjet drive as support rudder for a control used by the waterjets in the event of rudder propeller failure.

Operating procedures for an auxiliary rudder of a fast seagoing ship, in particular according to one of the preceding Expectations, characterized in that its movement depending on the ship's speed is controlled.

Operating method according to claim 10, characterized in that the adjustment speed and / or the maximum adjustment angle of the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) is set depending on the speed of the ship.

Operating method according to claim 10 or 11, characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) at low ship speeds, e.g. when the ship is being driven in port mode (rudder propeller rotation angle 360 degrees).

Operating method according to claim 10, 11 or 12, characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) takes control of the ship alone at high ship speeds, whereby the rudder propeller is locked.

Operating method according to claim 10, 11, 12 or 13, characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) is moved in the medium speed range or in the case of rapid maneuvers in other speed ranges, coordinated with the shaft rotation speed.

Operating method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the auxiliary rudder rotation speed is controlled via rotation speed ramps, which in a control unit ( 14 ) of the ship are saved.

Operating method according to one of claims 10 to 15, characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) in the presence of additional propulsion units in the ship, e.g. water jets in the central aisle area, in coordination with control units ( 21 ) is operated on the waterjets.

Operating method according to one of claims 10 to 16, characterized in that the auxiliary rudder ( 6 . 10 ) is designed to be operable independently of the function of the electric rudder propeller.