DE917171C

DE917171C - Arrangement of the rudder on ships with two counter-rotating screw propellers

Info

Publication number: DE917171C
Application number: DESCH8240A
Authority: DE
Inventors: Ernst Schneider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-05
Filing date: 1951-12-12
Publication date: 1954-08-26

Description

Anordnung des Steuerruders bei Schiffen mit zwei gegenläufigen Schraubenpropellern Befindet sich ein Schraubenpropeller in einer Strömung, die nicht parallel zu seiner Achse ist, dann entstehen an den Propellerflügeln hydraulische Kräfte mit einer resultierenden Komponente quer zur Propellerachse, so daß der Schub des Propellers nicht parallel zu seiner Achse ist.Arrangement of the rudder on ships with two counter-rotating screw propellers A screw propeller is in a flow that is not parallel to its Axis is, then hydraulic forces arise on the propeller blades with a resulting component transverse to the propeller axis, so that the thrust of the propeller is not parallel to its axis.

Wird die schiefe Strömung durch das Ruder veranlaßt, so kann die Querkomponente des Propellers der Querkraft des Ruders entgegengesetzt gerichtet sein, wodurch die Ruderkraft verkleinert wird und sogar gleich Null werden kann. Alsdann folgt das Schiff nicht mehr dem Ruder und wird labil. Diese Erscheinung tritt bei Schraubenpropellern bei der Fahrt »zurück« auf, und es ist das bekannte Übel, daß Schiffe mit Schrauben-Propellern nicht oder nur recht mangelhaft bei der Fahrt »zurück« steuerbar sind.If the skewed flow is caused by the rudder, the transverse component can of the propeller to be directed opposite to the lateral force of the rudder, whereby the rudder force is reduced and can even be zero. Then follows the ship is no longer at the helm and becomes unstable. This phenomenon occurs with screw propellers on the voyage "back" on, and it is the well-known evil that ships with screw propellers cannot be steered "back" or can only be steered "backwards" to a very poor extent.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Querkräfte der Schraubenpropeller an zwei gegenläufigen Schrauben beim Steuern sich gegenseitig aufheben zu lassen und das Ruder in beiden Fahrtrichtungen unmittelbar im Sog, beziehungsweise im Druckraum der Propeller derart anzuordnen, daß die Sog-und Druckkräfte der Propeller die Ruderkraft verstärken.The object of the invention is to reduce these transverse forces of the screw propellers to cancel each other out on two counter-rotating screws when steering and the rudder in both directions of travel directly in the suction or in the pressure chamber to arrange the propeller in such a way that the suction and pressure forces of the propeller control the rudder force strengthen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Propellerkreise der zwei gegenläufig rotierenden Propeller unmittelbar nebeneinander oder sich teilweise überschneidend angeordnet sind und das Ruder im gemeinsamen Schraubenstrom liegt. Vorzugsweise ist das Ruder zwischen den Propellerkreisen, d. h. mit auf verschiedener Seite der Ebene der Propellerkreise gelegener Eintritts- und Austrittskante angeordnet. Das Ruder kann auch aus zwei hintereinander gelegenen Teilen bestehen, die gegebenenfalls einzeln drehbar sind. Die Anordnung kann beispielsweise auch so getroffen werden, daß das Ruder vor oder hinter den Propellerkreisen in der Mitte des gemeinsamen Schraubenstromes liegt.This is achieved according to the invention in that the propeller circles the two counter-rotating propellers directly next to each other or partially are arranged overlapping and the rudder is in the common propeller flow. Preferably is the rudder between the propeller circles, i.e. H. with entry and exit points on different sides of the plane of the propeller circles Arranged trailing edge. The rudder can also consist of two one behind the other There are parts that can optionally be rotated individually. The arrangement can, for example also be taken so that the rudder in front of or behind the propeller circles lies in the middle of the common screw flow.

Nach der erfindungsgemäßen Erkenntnis, wonach auch die Sogkräfte allein am Ruder große Querkräfte hervorbringen, kann gegebenenfalls auf die Druckwirkung des Ruders ganz verzichtet werden, so daß das nur vor der Ebene der beiden gegenlaufigen, unmittelbar nebeneinander oder mit sich überschneidenden Flügelkreisen angeordneten Propeller angeordnete Ruder die Strömung beiden Propellern gleichmäßig schief zuführt, wodurch, da sich die an den Propellern wirkenden Querkräfte gegenseitig aufheben, nur die Sogkräfte des Ruders steuern. Diese Anordnung kann z. B. bei Zugschrauben vorgesehen werden. Bei den üblichen, nicht unmittelbar nebeneinander angeordneten Propellern kann ein einziges Ruder nicht das Wasser für beide Propeller umlenken, so daß der erfindungsgemäße Effekt nicht eintreten kann, wenn nicht für jeden der beiden Propeller ein Ruder verwendet wird, was einen Mehraufwand an Konstruktion bedeutet.According to the knowledge according to the invention, according to which the suction forces alone Generate large lateral forces on the rudder, can possibly affect the pressure effect of the rudder can be completely dispensed with, so that this only occurs in front of the plane of the two opposing, arranged directly next to one another or with overlapping wing circles Propeller-arranged rudders that feed the flow to both propellers evenly at an angle, whereby, since the lateral forces acting on the propellers cancel each other out, only control the suction forces of the rudder. This arrangement can e.g. B. with lag screws are provided. With the usual, not arranged directly next to each other Propellers, a single rudder cannot divert the water for both propellers, so that the inventive effect can not occur, if not for each of the one rudder is used for both propellers, which means additional construction costs means.

Das eine Ruder kann stets auch in zwei nebeneinander angeordnete Ruder zerlegt werden.One rudder can always be in two rudders arranged next to one another be disassembled.

In den Fig. I ist ein Beispiel in Ansicht und in der Fig. 2 im Grundriß gezeichnet.In Fig. I is an example in view and in Fig. 2 in plan drawn.

Bei nur einem Propeller I und gelegtem Ruder 4 sind die Querkomponenten der Kräfte p2 und p3 am Ruder zu der Querkraft p7 am Propeller entgegengesetzt gerichtet, wodurch die Ruderkräfte teilweise oder vollständig aufgehoben werden. Dies ist bei üblichen Ruderanordnungen der Einschrauber der Fall, wobei es im Schiffbau üblich ist, die Rudervorderkante möglichst nahe an die Propellernabe zu verlegen. Wird erfindungsgemäß bei zwei gegenläufigen Propellern I und 2 das Ruder 3, 4 in die gezeichnete Lage gedreht, dann entstehen an den Propellern die Querkräfte p7 und p8, die sich aufheben, so daß am Ruder die Kräfte p2, p3, p4 und p5 voll zur Wirkung kommen. Weil das Ruder unmittelbar im Sog und im Druckraum der Propeller gelegen ist, werden die am Ruder angreifenden Kräfte wesentlich größer sein als bei einem Ruder, das nicht in dem Bereich der Propellerkräfte gelegen ist.With only one propeller I and rudder 4 in place, the transverse components are the forces p2 and p3 on the rudder are directed opposite to the lateral force p7 on the propeller, whereby the rudder forces are partially or completely canceled. This is at usual rudder arrangements of the screw-in the case, whereby it is common in shipbuilding is to move the rudder leading edge as close as possible to the propeller hub. Will according to the invention with two counter-rotating propellers I and 2, the rudder 3, 4 in the Drawn position rotated, then the transverse forces p7 and occur on the propellers p8, which cancel each other out, so that the forces p2, p3, p4 and p5 take full effect on the rudder come. Because the rudder is located directly in the suction and in the pressure chamber of the propeller is, the forces acting on the rudder will be much greater than with one Rudder that is not in the propeller power range.

Aus der angedeuteten Strömung für die Fahrt zurück ist ersichtlich, daß entsprechend dem Impuls des Wassers in der Richtung v1 nach v2 die resultierende Kraft p1 mit dem Schub S auch eine Querkraft Q ergibt, mit der das Schiff auch bei dieser Fahrtrichtung sicher gesteuert werden kann, auch wenn es noch nicht eine nennenswerte Fahrgeschwindigkeit erreicht hat. Mit 5 ist der Wellenbock der Propeller bezeichnet.From the indicated current for the trip back it can be seen that corresponding to the momentum of the water in the direction v1 to v2 the resulting Force p1 with the thrust S also results in a lateral force Q, with which the ship also with this direction of travel can be safely controlled, even if there is not yet one has reached a significant driving speed. At 5, the shaft bracket is the propeller designated.

Die kurze Entfernung der Propellerachsen voneinander gestattet es bei diesem Beispiel, bei mäßiger Schrägstellung der Propellerachsen beide Propeller über ein einfaches Getriebe von nur einem Motor aus synchron und gegenläufig anzutreiben und zu reservieren, um gegebenenfalls bei gleichgerichteter Querkraft Q des periodisch geschwenkten Ruders die Schübe S zu vertauschen, so daß dermaßen das Schiff mit nur kleinen Pendelungen seines Schwerpunktes sich auf der Stelle zu drehen vermag.The short distance between the propeller axles allows it in this example, both propellers with moderate inclination of the propeller axles Can be driven synchronously and in opposite directions via a simple gearbox from just one motor and to reserve in order to periodically if necessary with rectified lateral force Q des swiveled rudder to swap the thrusts S, so that the ship with only small oscillations of its center of gravity is able to turn on the spot.

Wird auf eine besonders kurze Entfernung der Propellerwellen weniger Wert gelegt, dann kann auch ein Ruder zwischen den möglichst nahe nebeneinander, aber sich noch nicht überschneidend angeordneten Propellerkreisen ohne eine Öffnung verwendet werden.Decreases at a particularly short distance from the propeller shafts Value, then a rudder can be placed between the as close as possible to each other, but not yet overlapping propeller circles without an opening be used.

Um den Schwenkwinkel des Ruders mit einer Öffnung möglichst groß halten zu können, eignen sich neben Propellern mit auf der Propellerachse senkrecht stehenden Mittellinien der Propellerflügel besonders die an sich bekannten, besonders günstigen Propeller mit einer in der Fahrtrichtung konkaven Mittellinie der Propellerflügel, wie dies in den Figuren ersichtlich ist.To keep the swivel angle of the rudder as large as possible with an opening In addition to propellers, those that are perpendicular to the propeller axis are suitable Center lines of the propeller blades especially those known per se, especially favorable Propeller with a center line of the propeller blades that is concave in the direction of travel, as can be seen in the figures.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement of the rudder on ships with two counter-rotating screw propellers, characterized in that the propeller circles are arranged directly next to one another or partially overlapping and the rudder is in the common screw current.

2. Arrangement according to claim i, characterized characterized in that the rudder is arranged between the propeller circles.

3. Arrangement according to claims i and 2, characterized in that the rudder has an opening; by which are the generatrix of the wing center line, which is preferably concave to the direction of travel knock through the formed screw propeller. q ..

Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the rudder consists of two parts located one behind the other (3, q.), Which can optionally be rotated individually.

5. Arrangement according to claim i, characterized in that the rudder in front of or behind the propeller circles in lies in the middle of the common screw flow.

6. Arrangement according to claim i, characterized in that the rudder consists of two parts arranged next to one another exists, which can optionally be rotated individually.