EP0909703A2 - Steuerruder für Wasserfahrzeuge - Google Patents

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EP0909703A2
EP0909703A2 EP98250358A EP98250358A EP0909703A2 EP 0909703 A2 EP0909703 A2 EP 0909703A2 EP 98250358 A EP98250358 A EP 98250358A EP 98250358 A EP98250358 A EP 98250358A EP 0909703 A2 EP0909703 A2 EP 0909703A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rudder
blade
outlet openings
medium
rudder blade
Prior art date
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Granted
Application number
EP98250358A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0909703A3 (de
EP0909703B1 (de
Inventor
Wolfgang Barkemeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MARIFIN BEHEER BV
Original Assignee
BARKEMEYER-Schiffstechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by BARKEMEYER-Schiffstechnik GmbH filed Critical BARKEMEYER-Schiffstechnik GmbH
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Publication of EP0909703A3 publication Critical patent/EP0909703A3/de
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Publication of EP0909703B1 publication Critical patent/EP0909703B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders

Definitions

  • the invention relates to rudders for watercraft according to the preamble of claim 1.
  • Rudders for watercraft are usually one vertical axis, which the rudder with the wheelhouse connecting and guided by a hull-proof coker Rudder shaft, swiveling to each side through the inflow of the aileron with a streamlined profile due to the screw or travel current of the watercraft a rudder pressure is created, which turns into an against the Directional resistance component and at a deflection of the rudder from the middle or Normal position in a direction transverse to the direction of travel control or effecting the control of the watercraft Split rudder force.
  • the rudder force through the rudder pressure side facing the inflow and applied the rudder suction side facing away from the inflow, the rudder pressure side about a third of the rudder transverse force and the rudder suction side about two thirds of the Rudder force.
  • a vortex-free flow onto the rudder only occurs then when the inflow is aligned with the longitudinal axis of the profile is or runs perpendicular to the rudder stock or forms a relatively small angle with it.
  • the flow is interrupted on the rudder suction side just behind the profile head of the streamlined rudder and there is a strong on the rudder suction side Vortex formation.
  • This has a significant reduction the rudder transverse force used to control the watercraft and a significant increase in drag of the rudder. For this reason such rudders only work up to a deflection from approx. 25 ° to 30 ° rudder position satisfactory.
  • GB 2 021 062 A is designed as a so-called rotor rudder High-performance rudder known from a main rudder blade and a hinged fin rudder blade exists, which deflects independently of the main rudder blade can be.
  • a curved rudder head is on the front edge of the rudder is cylindrical or cylindrical Rotor arranged on the suction side in the direction of Inflow is driven all round.
  • the object of the present invention is to provide a rudder for watercraft without additional attachments or moving parts outside the rudder blade both the resistance component directed against the direction of travel to reduce the rudder as well as a rudder deflection maintain the effectiveness of the rudder suction side.
  • the solution according to the invention creates one designed as a thruster High-performance rudder for watercraft, in which a suction side tear even with large rudder positions prevented and thus built up a maximum rowing power and its resistance component directed against the direction of travel both in the neutral middle position as is also minimal with all rudder deflections. This effect without additional attachments or moving parts achieved outside the rudder blade, so that the strength values of the rudder are not affected and no complex constructions are required.
  • the effect of the thruster is comparable to that Effect of a pipe bend that affects the rudder blade incoming flow deflects on both sides and thus prevents a suction side tear in the event of a rudder deflection or with normal rudder surface resistance belittles.
  • An advantageous embodiment of the invention Solution is characterized in that the outlet openings on the front third in the direction of travel of the watercraft of the rudder blade are arranged. Because the suction side tear occurs with growing rudder positions on this side, is an introduction of energy into this area of the rudder blade most effective on the respective rudder suction side, to achieve a large total rudder force and to continuously flow around the rudder suction side.
  • the arrangement of further outlet openings distributed over the entire side surfaces of the rudder blade serves to prevent cavitation by blowing out the endangered Reduce or prevent spots on the rudder blade.
  • this can also improve propulsion can be achieved by, for example, both sides of the rudder blade is blown out and thus Steam bubbles can be avoided.
  • outlet openings in Direction of travel of the watercraft one behind the other and / or staggered with each other the outlet openings at least over part of the height of the rudder blade can be distributed.
  • the outlet openings preferably consist of vertical slots extending to the direction of travel of the watercraft.
  • the exit velocity of the medium be changed to the different conditions, such as rudder angle, speed, rudder blade profile and the like to take into account.
  • the exit velocity of the medium the flow rate or the medium pressure can be varied.
  • the outlet speed of the medium can both side surfaces of the rudder blade preferably independently can be controlled from each other.
  • the The medium exits via the height of the rudder blade controllable.
  • the exit of the medium on both side surfaces of the rudder blade in Asymmetrical with respect to the vertical axis of the rudder blade controllable taking into account the propeller twist the asymmetrical blowing out to a further improvement propulsion and avoidance or reduction of cavitation symptoms.
  • the conveying device for the medium can optionally in Rudder blade or be arranged in the watercraft, whereby with an arrangement of the conveyor in the watercraft the medium is routed via a line, through which the Rudder blade connecting to the hull of the watercraft Rudder and / or for the management of the rudder is led through the koker serving the ship wall.
  • the conveyor is arranged in the rudder blade is preferably the suction opening for the liquid medium arranged in the rudder blade itself, especially on the leading edge of the rudder blade at the level of the propeller shaft.
  • Another advantageous embodiment of the invention Solution is characterized in that the leading edge of the Rudder blade consists of an anchor head that with the through the rudder body bounded by the side surfaces of the rudder blade is connectable and that the outlet openings between the End faces of the side surfaces and the side edges of the anchor head are trained.
  • the anchor head to the rudder body can be the size of the Outlet openings in a simple and reproducible manner can be set.
  • the rudder blade consists of a profiled rudder body and a domed rudder head and from the rudder head to one Trailing edge of the rudder blade converging side surfaces, so the outlet openings are preferred in the the area of the side surfaces adjacent to the rudder head.
  • FIG 2 shows a side view and Figure 3 in one Front view in a schematic perspective view a rudder blade 1 of a thruster according to the invention.
  • the Rudder blade 1 consists of a profile body with a Leading edge 11, which is profiled and spaced apart Side surfaces 12, 13 merges, which in turn to the rear edge 14 of the rudder blade 1 converge.
  • the rudder blade 1 is connected to a rudder post 2, which by one, not shown, with the hull of the watercraft firmly connected koker is and in one Wheelhouse ends that with appropriate control facilities is provided for changing the rudder position.
  • outlet openings 3 intended for a liquid and / or gaseous medium. These outlet openings 3 are preferably designed so that the medium is in the direction of travel, that is, from the leading edge 11 directed towards the rear edge 14, from the outlet openings 3 flows out.
  • the outlet openings 3 can be designed differently as well as arranged in different configurations. For example, one of the top edge 15 of the rudder blade 1 to its lower edge 16 continuous gap in both side surfaces 12, 13 of the rudder blade 1 in the same Distance from the leading edge 11 possible.
  • Another Embodiment can consist in that according to FIG Exit gaps in each side surface 12, 13 in the top and the lower half of the rudder and each one Medium line 41, 42 connected to a conveyor 5 are.
  • the conveyor preferably consisting of a pump 5 is via a medium supply line 40 with a Inlet 4 connected through which the liquid in this case Medium sucked in and via the medium line 41, 42 to the Exit openings 3 is conveyed where it with a predetermined Exit speed from the exit openings 3 exit.
  • the power supply of the conveyor 5 takes place via a cable 51, preferably by a Bore 20 in rudder post 2 or through the koker is.
  • the distance of the outlet openings 3 from the leading edge 11 of the rudder blade 1 varies depending on the thrust load of the propeller. With this in mind, too several outlet openings at different distances arranged to the leading edge 11 of the rudder blade 1 and each via separate pipes with the conveyor 5 get connected.
  • throttle valves in the individual medium lines 41, 42 can the pressure conditions and thus the exit speed of the liquid and / or gaseous medium in the different Outlet openings 31 to 34 fixed or variable become.
  • Figure 4 shows a schematic perspective side view an alternative arrangement of the thruster according to the invention, where the conveyor is not in rudder blade 1, but outside the rudder blade, for example in Rudder engine room is arranged.
  • the supply of the gaseous or liquid medium takes place, for example, via a Bore 20 in the rudder shaft 2 to a medium line 43, the is divided into a plurality of medium lines 44, 45 which lead to the Outlet openings 31 to 34 on the two side surfaces 12, 13 of the rudder blade 1 lead and, for example, in groups in outlet openings 31 to 34 in the upper and lower rudder half are summarized.
  • Figure 4 shows the both to the outlet opening groups 31, 33 in the rudder surface 12 arranged above and below the rudder blade center Outlet openings 31 and 33 leading medium lines 44, 45.
  • the air supply can in the arrangement according to Figure 4 from outside the rudder blade, for example from the Rowing machine room.
  • the supply of the necessary Air to the outlet openings can also through the Rudder shaft 2 or the koker to the medium lines 44, 45 respectively.
  • FIG. 5 shows in a cross section through the front part of a rudder blade 1 Anchor or rudder head 10, on which the rudder side surfaces Connect 12, 13. In the transition area from the rudder head 10 to the side surfaces 12, 13 become outlet openings 35, 36 formed by opening cylinders 61, 62 in via a connecting device 6 at a predetermined distance to be arranged to each other.
  • the connecting device 6 consists of a bulkhead or one or more spacers that the setting of the exit gaps 35, 36 in both side surfaces 12, 13 of the rudder blade 1 serve.
  • FIG. 6 shows a variant in which an adjusting device 7 the distance between the cylinders 61, 62 to each other through a variable-length connecting device 60 can be set. That way the cross section of the outlet openings 35, 36 varies and be adapted to the respective operating conditions. Depending on Rudder deflection can be on the port or starboard side Outlet openings 35, 36 are opened or closed and in the normal position of the rudder blade 1, both outlet openings can 35, 36 are opened to improve propulsion and to help prevent cavitation.
  • Figure 7 shows a variant in which the exit column 35, 36 and the two side surfaces 12, 13 of the rudder blade 1 fixed using a special setting device can be.
  • Exit cylinders 61, 62 are provided, which have a spacer 60 are connected.
  • An anchor head 100 has a bore 101 for receiving a bolt 8 on, which can be connected to a bolt receptacle 102.
  • Gap S between the anchor head 100 and the bolt receptacle 102 can be varied by means of the bolt 8 so that a different gap size for the exit gap 35, 36 is adjustable.
  • the opening 101 in the anchor head 100 can after the fixed setting of the gap S, that is after installation of the anchor head are filled, so that an uninterrupted, smooth leading edge of the rudder blade 1 is given.
  • Figure 8 illustrates in a diagram that with the invention Solution compared to conventional rowing or Benefits of high-performance rowing.
  • FIG. 8 shows the course of the coefficients c l of the rudder transverse force (LIFT) and of the drag coefficient c d of the rudder longitudinal force (DRAG) as a function of the rudder deflection for different rudder types.
  • c l and c d are the coefficients of the rudder lateral force and rudder longitudinal force, rho the rudder height, v the inflow velocity
  • AR is the effective rudder area and the product v 2 * AR represents the dynamic pressure.
  • the coefficients c l and c d shown for a normal rudder NR, a high-performance fin rudder FR, a rotor rudder RR and a jet rudder SRA illustrate the effectiveness of the solution according to the invention. While the rudder force coefficient c l for a normal rudder NR and a high-performance fin rudder FR reaches a maximum value of 1.0 or 1.6 with a rudder deflection of 25 ° or 28 ° and then drops exponentially due to the suction side tear, the rudder force coefficient c l shows for a rotor rudder RR an increase up to a maximum of 1.6 with a rudder deflection of approx. 50 ° and then a linear decrease.
  • the rudder lateral force coefficient c l increases with a thruster SRA to a first maximum value of approx. 2.0 with a rudder deflection of approx. 30 ° with a further increase up to a second maximum of approx. 2.2 with a rudder deflection of approx. 45 ° to then drop linearly to a value of 1.0 with a rudder deflection of 70 °.
  • This graph shows that in the main working area of a rudder with a rudder angle of 45 °, the thruster SRA generates a maximum lateral force component that is well above the maximum values of the conventional rudders.
  • the rudder longitudinal force coefficient c d is entered for a normal rudder NR and a rotor rudder RR, the rudder longitudinal force coefficient increasing with increasing rudder position.

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Abstract

Bei einem Steuerruder für Wasserfahrzeuge mit einem Ruderblatt (1), das eine Vorkante oder Ruderkopf (11) und daran anschließende, voneinander beabstandete Seitenflächen (12,13) aufweist, sind in den Seitenflächen des Ruderblattes Austrittsöffnungen (3) für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet. Damit wird ein als Strahlruder ausgebildetes Hochleistungs-Steuerruder für Wasserfahrzeuge geschaffen, bei dem auch bei großen Ruderlagen ein Saugseitenabriß verhindert und damit eine maximale Ruderkraft aufgebaut wird, und dessen gegen die Fahrtrichtung gerichtete Widerstandskomponente sowohl in der neutralen Mittenlage als auch bei allen Ruderausschlägen minimal ist. Diese Wirkung wird ohne zusätzliche Anbauteile oder bewegliche Teile außerhalb des Ruderblattes erzielt, so daß die Festigkeitswerte des Steuerruders nicht beeinträchtigt werden und keine aufwendigen Konstruktionen erforderlich sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Steuerruder für Wasserfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Steuerruder für Wasserfahrzeuge sind üblicherweise um eine senkrechte Achse, dem das Steuerruder mit dem Ruderhaus verbindenden und durch einen rumpffesten Koker geführten Ruderschaft, nach jeder Seite schwenkbare Durch die Anströmung des mit einem Stromlinienprofil versehenen Querruders infolge des Schrauben- oder Fahrtstroms des Wasserfahrzeugs wird ein Ruderdruck bewirkt, der sich in eine gegen die Fahrtrichtung gerichtete Widerstandskomponente und bei einer Auslenkung des Steuerruders aus der Mittel- oder Normalstellung in eine quer zur Fahrtrichtung gerichtete, die Steuerung des Wasserfahrzeugs bewirkende Steuer- oder Ruderquerkraft aufteilt.
Infolge des Profilkörpers des Steuerruders wird die Ruderkraft durch die der Anströmung zugewandte Ruderdruckseite und die der Anströmung abgewandte Rudersaugseite aufgebracht, wobei die Ruderdruckseite ca. ein Drittel der Ruderquerkraft und die Rudersaugseite ca. zwei Drittel der Ruderquerkraft erbringt.
Ein wirbelfreies Anströmen des Steuerruders erfolgt nur dann, wenn die Anströmung mit der Profillängsachse gleichgerichtet ist bzw. senkrecht zum Ruderschaft verläuft oder mit dieser einen verhältnismäßig kleinen Winkel bildet. Bei größeren Ausschlägen des stromlinienförmigen Ruderkörpers erfolgt ein Abreißen der Strömung auf der Rudersaugseite dicht hinter dem Profilkopf des stromlinienförmigen Steuerruders und es tritt auf der Rudersaugseite eine starke Wirbelbildung ein. Diese hat eine erhebliche Verminderung der der Steuerung des Wasserfahrzeuges dienenden Ruderquerkraft und eine beträchtliche Vergrößerung des Strömungswiderstandes des Steuerruders zur Folge. Aus diesem Grunde arbeiten derartige Profilruder nur bis zu einer Auslenkung von ca. 25° bis 30° Ruderlage zufriedenstellend. Bei größeren Winkeln bricht die Ruderquerkraft ein, da die Rudersaugseite aufgrund des Saugseitenabrisses nicht mehr umströmt wird.
Diese unerwünschten Erscheinungen können weitgehend dadurch unterdrückt werden, daß an der Stelle, wo die Strömung zum Abreißen neigt, durch einen sich düsenartig verengenden Spalt kräftig strömende Flüssigkeit tangential zur Wandung zugeführt wird. Dadurch wird verglichen mit der Anströmung des Profilkörpers ohne zusätzliche Spaltströmung bei größeren seitlichen Ruderlagen eine größere Querkraft erzielt und zudem wird der Strömungswiderstand des Ruderkörpers infolge der Unterdrückung der Wirbelbildung verringert.
Eine derartige Anordnung ist aus der DE-PS 665 716 bekannt, bei der zu beiden Seiten des Ruderkopfes eines stromlinienförmigen Steuerruders symmetrisch zu dessen Mittelebene zwei tragflächenartig gekrümmte Vorprofile mittels Rippen oder dergleichen befestigt und so angeordnet sind, daß zwischen deren Eintrittskanten eine weite Öffnung verbleibt, die sich in zwei düsenartig enger werdende, am Ruderkopf entlang geführte Kanäle gabelt.
Ebenfalls zur Vermeidung eines Saugseitenabrisses ist aus der GB 2 021 062 A ein als sogenanntes Rotorruder ausgebildetes Hochleistungsruder bekannt, das aus einem Hauptruderblatt und einem an diesem angelenkten Flossenruderblatt besteht, das unabhängig vom Hauptruderblatt ausgelenkt werden kann. Anstelle eines gekrümmten Ruderkopfes ist an der Vorderkante des Ruders ein zylindrischer oder walzenförmiger Rotor angeordnet, der saugseitig in Richtung der Anströmung umlaufend antreibbar ist. Mittels des Rotors wird auch bei großen Ruderlagen Energie zur Rudersaugseite geführt und dadurch der Saugseitenabriß vermieden. Auch bei Ruderlagen bis 50° führt dies zu einer großen Rudergesamtquerkraft und damit zu einer wirksamen Steuerung des Wasserfahrzeugs.
Nachteilig bei dieser Art eines Hochleistungsruders ist die Notwendigkeit, an der Vorderkante des Ruders, die eine extrem beanspruchte Stelle darstellt, einen konstruktiv aufwendigen Rotor mit dazugehörigem Antrieb zu installieren, der je nach Ruderlage und Schubbelastung des Schiffspropellers mit großen Drehzahlen in nur kurzen Zeitintervallen umgesteuert werden muß, um jeweils der Rudersaugseite Energie zuzuführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Steuerruder für Wasserfahrzeuge ohne zusätzliche Anbauteile oder bewegliche Teile außerhalb des Ruderblattes sowohl die gegen die Fahrtrichtung gerichtete Widerstandskomponente des Steuerruders zu verringern als auch bei einem Ruderausschlag die Wirksamkeit der Rudersaugseite aufrechtzuerhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft ein als Strahlruder ausgebildetes Hochleistungs-Steuerruder für Wasserfahrzeuge, bei dem auch bei großen Ruderlagen ein Saugseitenabriß verhindert und damit eine maximale Ruderkraft aufgebaut wird, und dessen gegen die Fahrtrichtung gerichtete Widerstandskomponente sowohl in der neutralen Mittenlage als auch bei allen Ruderausschlägen minimal ist. Diese Wirkung wird ohne zusätzliche Anbauteile oder bewegliche Teile außerhalb des Ruderblattes erzielt, so daß die Festigkeitswerte des Steuerruders nicht beeinträchtigt werden und keine aufwendigen Konstruktionen erforderlich sind.
Dabei ist die Wirkung des Strahlruders vergleichbar mit der Wirkung eines Rohrkrümmers, der die auf das Ruderblatt einwirkende Anströmung auf beide Seiten umlenkt und damit bei einem Ruderausschlag einen Saugseitenabriß verhindert bzw. bei Normallage des Ruders den Oberflächenwiderstand herabsetzt.
Zwar ist es aus der Flugzeugtechnik grundsätzlich bekannt, bei Flugzeugtragflügeln energiereiche Luft in die Grenzschicht einzublasen, um auf diese Weise eine Ablösung der Grenzschicht zu verhindern, jedoch wird dieses Prinzip entweder zur Erhöhung des Auftriebs oder zur Erzeugung von Verstellkräften für ein Pendelruder genutzt. Eine derartige Anordnung ist aus der DE 15 06 567 A1 bekannt, bei der wahlweise in die auf der Oberseite oder Unterseite eines Pendelruders verlaufende Strömung ein etwa quer zur Strömung stehender Schleier eines flüssigen, gas- oder pulverförmigen Steuermediums ausgeblasen wird. Das ausgeblasene Medium wird dazu verwendet, die freie Strömung um das Steuerruder zu beeinflussen und auf diese Weise die Verstellkräfte für das Ruder zu erzeugen.
Aus der DE 30 10 431 A1 ist es bekannt, die Grenzschicht eines eingetauchten Strömungskörpers durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium zu beschleunigen oder abzulösen, um den Oberflächenreibungswiderstand zu verringern. Zu diesem Zweck wird über düsenartige Bohrungen in der äußeren Schiffswand eines Wasserfahrzeuges Druckgas in das Fahrwasser geleitet, so daß das durch die Düsen ausströmende Druckgas auf die den Oberflächenreibungswiderstand verursachende Grenzschicht stößt und diese zur Beschleunigung und Ablösung bringt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen am in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Drittel des Ruderblattes angeordnet sind. Da der Saugseitenabriß bei wachsenden Ruderlagen an dieser Seite auftritt, ist ein Einbringen von Energie in diesen Bereich des Ruderblattes auf der jeweiligen Rudersaugseite am wirkungsvollsten, um eine große Rudergesamtquerkraft zu erzielen und die Rudersaugseite fortlaufend zu umströmen.
Die Anordnung weiterer Austrittsöffnungen verteilt über die gesamten Seitenflächen des Ruderblattes dient dazu, Kavitationserscheinungen durch Ausblasen an den gefährdeten Stellen am Ruderblatt zu verringern bzw. zu verhindern. Neben der Kavitationssicherheit kann damit auch eine Propulsionsverbesserung erzielt werden, indem beispielsweise an beiden Seiten des Ruderblattes ausgeblasen wird und damit Dampfblasen vermieden werden.
Vorteilhafterweise werden mehrere Austrittsöffnungen in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs hintereinander und/oder versetzt zueinander angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen zumindest über einen Teil der Höhe des Ruderblattes verteilt angeordnet werden können.
Vorzugsweise bestehen die Austrittsöffnungen aus senkrecht zur Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs verlaufenden Schlitzen.
Durch Veränderung des Querschnitts der Austrittsöffnungen kann bei gleichbleibendem Druck des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums verändert werden, um den unterschiedlichen Bedingungen, wie Ruderlage, Fahrtgeschwindigkeit, Profil des Ruderblattes und dergleichen, Rechnung zu tragen. Alternativ hierzu kann die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums durch Veränderung der Fördermenge bzw. des Mediumdrucks variiert werden.
Durch individuelle Verbindung der über den Ruderkopf verteilt angeordneten Austrittsöffnungen mit einer Fördereinrichtung für das Medium sowie durch individuelle oder gruppenweise Steuerung der Querschnitte der Austrittsöffnungen kann die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums auf beiden Seitenflächen des Ruderblattes vorzugsweise unabhängig voneinander gesteuert werden. Insbesondere ist der Austritt des Mediums über die Höhe des Ruderblattes unterschiedlich steuerbar.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Austritt des Mediums an beiden Seitenflächen des Ruderblattes in Bezug auf die Hochachse des Ruderblattes asymmetrisch steuerbar, wodurch unter Berücksichtigung des Propellerdralls das asymmetrische Ausblasen zu einer weiteren Verbesserung der Propulsion und der Vermeidung bzw. Verringerung von Kavitationserscheinungen führt.
Die Fördereinrichtung für das Medium kann wahlweise im Ruderblatt oder im Wasserfahrzeug angeordnet werden, wobei bei einer Anordnung der Fördereinrichtung im Wasserfahrzeug das Medium über eine Leitung geführt wird, die über den das Ruderblatt mit dem Rumpf des Wasserfahrzeugs verbindenden Ruderschaft und/oder den zur Führung des Ruderschaftes durch die Schiffswand dienenden Koker geführt ist.
Bei einer Anordnung der Fördereinrichtung im Ruderblatt wird vorzugsweise die Ansaugöffnung für das flüssige Medium im Ruderblatt selbst angeordnet, insbesondere an der Vorkante des Ruderblattes in Höhe der Propellerwelle.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkante des Ruderblattes aus einem Ankerkopf besteht, der mit dem durch die Seitenflächen des Ruderblattes begrenzten Ruderkörper verbindbar ist und daß die Austrittsöffnungen zwischen den Stirnseiten der Seitenflächen und den Seitenkanten des Ankerkopfes ausgebildet sind. Durch Verändern des Abstandes des Ankerkopfes zum Ruderkörper kann die Größe der Austrittsöffnungen in einfacher und reproduzierbarer Weise eingestellt werden.
Besteht das Ruderblatt aus einem profilierten Ruderkörper und einem gewölbten Ruderkopf sowie vom Ruderkopf zu einer Hinterkante des Ruderblattes zusammenlaufenden Seitenflächen, so werden die Austrittsöffnungen bevorzugt in dem an dem Ruderkopf angrenzenden Bereich der Seitenflächen angeordnet.
Bei einem als Hochleistungs-Flossenruder ausgebildeten Steuerruder mit einem an der Hinterkante eines Hauptruderblattes angelenkten Flossenruderblatt können im in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Drittel des Hauptruderblattes Austrittsöffnungen für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet werden. Zusätzlich können in dem an die Anlenkung des Flossenruderblattes am Hauptruderblatt anschließenden vorderen Drittel des Flossenruderblattes Austrittsöffnungen für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet werden.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke weiter erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 -
eine schematische Darstellung mehrerer konventioneller Steuerruder sowie des erfindungsgemäßen Strahlruders bei unterschiedlichen Ruderlagen sowie die dazugehörigen Strömungsverhältnisse und Ruderquerkräfte;
Figur 2 -
eine schematisch-perspektivische Seitenansicht eines Steuerruders mit Austrittsöffnungen für ein flüssiges Medium;
Figur 3 -
eine schematisch-perspektivische Frontansicht des Steuerruders gemäß Figur 2;
Figur 4 -
eine schematisch-perspektivische Seitenansicht eines Steuerruders mit Austrittsöffnungen für ein gasförmiges Medium;
Figur 5 -
einen Querschnitt durch den Ruderkopf gemäß den Figuren 2 bis 4 mit fest einstellbaren Austrittsöffnungen;
Figur 6 -
einen Querschnitt durch den Ruderkopf gemäß Figur 5 mit verstellbaren Austrittsöffnungen;
Figur 7 -
einen Querschnitt durch den vorderen Teil eines Steuerruders mit einem Ankerkopf zur Einstellung der Größe der Austrittsöffnungen und
Figur 8 -
ein Diagramm mit dem Verlauf der Ruderquerkraft und des Ruderwiderstandes in Abhängigkeit von der Ruderlage bei einem Normalruder, einem Hochleistungs-Flossenruder, einem Rotorruder und einem erfindungsgemäßen Strahlruder.
Der in den Figuren 1a bis 1d dargestellte Strömungsverlauf bei unterschiedlichen Rudertypen und unterschiedlichen Ruderlagen sowie den daraus resultierenden Ruderquerkräften auf der Rudersaugseite und der Ruderdruckseite verdeutlicht die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Strahlruders, insbesondere bei großen Winkeln gegenüber der Normallage. Bei Ruderlagen unter 25° wird gemäß Figur 1a das Normalruder NR sowohl auf der Ruderdruckseite als auch auf der Rudersaugseite gleichmäßig umströmt, so daß eine wirksame Ruderquerkraft aufgebaut wird, die sich zu einem Drittel aus der Ruderquerkraft RKD auf der Ruderdruckseite und zu zwei Dritteln aus der Ruderquerkraft RKS auf der Rudersaugseite zusammensetzt.
Bei einer in Figur 1b dargestellten Ruderlage von mehr als 25° bricht die Ruderquerkraft auf der Rudersaugseite ein, da die Rudersaugseite infolge des Saugseitenabrisses nicht mehr umströmt wird.
Gemäß Figur 1c treten die gleichen Verhältnisse auch bei einem Hochleistungs-Flossenruder auf, wenn Ruderlagen mit einem Winkel von mehr als 25° eingestellt werden. Auch in diesem Fall reißt die Saugseitenströmung beim Flossenruder FR ab und die Ruderquerkraft wird ausschließlich durch die auf der Ruderdruckseite erbrachte Ruderquerkraft RKD aufgebracht, die aber gemäß der schematischen Darstellung in Figur 1a nur ca. ein Drittel der für die Steuerung wirksamen Ruderquerkraft ausmacht.
In Figur 1d sind die Strömungsverhältnisse bei einem erfindungsgemäßen Strahlruder und einem Ruderausschlag von mehr als 25° dargestellt. Infolge der Ausströmung eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums auf der Rudersaugseite wird ein Saugseitenabriß vermieden und die wirksame Ruderquerkraft setzt sich wie bei kleinen Ruderlagen von weniger als 25° zu einem Drittel aus der auf der Ruderdruckseite erbrachten Ruderquerkraft und zu zwei Dritteln aus der auf der Rudersaugseite erbrachten Ruderquerkraft zusammen.
Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht und Figur 3 in einer Frontansicht in schematisch-perspektivischer Darstellung ein Ruderblatt 1 eines erfindungsgemäßen Strahlruders. Das Ruderblatt 1 besteht aus einem Profilkörper mit einer Vorkante 11, die in Profilierte und voneinander beabstandete Seitenflächen 12, 13 übergeht, die wiederum zur Hinterkante 14 des Ruderblattes 1 zusammenlaufen. Das Ruderblatt 1 ist mit einem Ruderschaft 2 verbunden, der durch einen nicht näher dargestellten, mit dem Rumpf des Wasserfahrzeugs fest verbundenen Koker geführt ist und in einem Ruderhaus endet, das mit entsprechenden Steuereinrichtungen zur Veränderung der Ruderlage versehen ist.
In den an die Vorkante 11 angrenzenden Bereichen der Seitenflächen 12, 13 des Ruderblattes 1 sind Austrittsöffnungen 3 für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium vorgesehen. Diese Austrittsöffnungen 3 sind vorzugsweise so gestaltet, daß das Medium in Fahrtrichtung, das heißt von der Vorkante 11 zur Hinterkante 14 gerichtet, aus den Austrittsöffnungen 3 ausströmt.
Die Austrittsöffnungen 3 können unterschiedlich gestaltet sowie in unterschiedlicher Konfiguration angeordnet werden. So ist beispielsweise ein von der Oberkante 15 des Ruderblattes 1 bis zu dessen Unterkante 16 durchgehender Spalt in beiden Seitenflächen 12, 13 des Ruderblattes 1 im gleichen Abstand von der Vorkante 11 möglich. Eine andere Ausgestaltung kann darin bestehen, daß gemäß Figur 2 Austrittsspalte in jeder Seitenfläche 12, 13 in der oberen und unteren Ruderhälfte angeordnet und über jeweils eine Mediumleitung 41, 42 mit einer Fördereinrichtung 5 verbunden sind.
Die vorzugsweise aus einer Pumpe bestehende Fördereinrichtung 5 ist über eine Medium-Zufuhrleitung 40 mit einem Einlaß 4 verbunden, durch den das in diesem Falle flüssige Medium angesaugt und über die Mediumleitung 41, 42 zu den Austrittsöffnungen 3 befördert wird, wo es mit vorgegebener Austrittsgeschwindigkeit aus den Austrittsöffnungen 3 austritt. Die Stromversorgung der Fördereinrichtung 5 erfolgt über ein Kabel 51, das vorzugsweise durch eine Bohrung 20 im Ruderschaft 2 bzw. durch den Koker geführt ist.
Alternativ zur Anordnung einer Ansaugöffnung 4 in Höhe der Propellerwelle an der Vorkante 11 des Ruderblattes 1 ist eine Zufuhr eines flüssigen Mediums auf der Oberkante 15, der Unterkante 16 oder an beiden Seitenflächen 12, 13 des Ruderblattes 1 möglich.
Anstelle durchgehender Spalte sind auch mehrere einzelne, hintereinander und/oder versetzt zueinander angeordnete Spalte vorsehbar. Die hintereinander und/oder versetzt zueinander angeordneten Spalte 31, 32, 33, 34 sind analog zu der Anordnung gemäß Figur 2 gruppenweise in der oberen und unteren Ruderhälfte zu beiden Seiten der Vorkante 11 zusammengefaßt und ermöglichen somit eine individuelle Steuerung des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums.
Der Abstand der Austrittsöffnungen 3 von der Vorkante 11 des Ruderblattes 1 variiert je nach Abhängigkeit der Schubbelastung des Propellers. In diesem Sinne können auch mehrere Austrittsöffnungen in unterschiedlichen Abständen zur Vorkante 11 des Ruderblattes 1 angeordnet und jeweils über getrennte Rohrleitungen mit der Fördereinrichtung 5 verbunden werden. Durch die Anordnung von Drosselklappen in den einzelnen Mediumleitungen 41, 42 können die Druckverhältnisse und damit die Austrittsgeschwindigkeit des flüssigen und/ oder gasförmigen Mediums in den verschiedenen Austrittsöffnungen 31 bis 34 fest oder variabel eingestellt werden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, die in unterschiedlichen Abständen zur Vorkante 11 des Ruderblattes 1 angeordneten Austrittsöffnungen 3 durch einzelne Fördereinrichtungen anzusteuern, deren Druckseite individuell steuerbar ist. Damit kann in Abhängigkeit von der Ruderlage und des Ruderausschlags zur Backbordseite oder Steuerbordseite in die jeweilige Saugseite des Ruderblattes 1 über die Austrittsöffnungen 3 das flüssige und/oder gasförmige Medium mit einer vorgebbaren oder variablen Austrittsgeschwindigkeit ausgeblasen werden, um auf diese Weise wirksam einen Saugseitenabriß zu vermeiden.
In der Normallage des Steuerruders können durch Ausblasen des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums Kavitationserscheinungen vermieden bzw. verringert werden, das heißt durch Bildung eines gasförmigen oder flüssigen Schleiers in der Außenhaut des Steuerruders wird der Oberflächenwiderstand vermindert und damit die Widerstandskomponente des Ruders herabgesetzt. In gleicher Weise kann eine Propulsionsverbesserung durch Ausblasen an beiden Seiten des Steuerruders erzielt werden.
Durch asymmetrisches Ausblasen des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums auf der oberen und unteren Hälfte des Steuerruders, beispielsweise durch Ausblasen des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums auf der oberen Steuerbordseite und der unteren Backbordseite des Steuerruders kann unter Berücksichtigung des Propellerdralls eine weitere Verbesserung der Propulsion und der Kavitationssicherheit bei Verringerung des Widerstandswerts des Steuerruders erzielt werden.
Figur 4 zeigt in schematisch-perspektivischer Seitenansicht eine alternative Anordnung des erfindungsgemäßen Strahlruders, bei der die Fördereinrichtung nicht im Ruderblatt 1, sondern außerhalb des Ruderblattes, beispielsweise im Rudermaschinenraum, angeordnet ist. Die Zufuhr des gasförmigen oder flüssigen Mediums erfolgt beispielsweise über eine Bohrung 20 im Ruderschaft 2 zu einer Mediumleitung 43, die sich in mehrere Mediumleitungen 44, 45 aufteilt, die zu den Austrittsöffnungen 31 bis 34 auf den beiden Seitenflächen 12, 13 des Ruderblattes 1 führen und beispeilsweise gruppenweise in Austrittsöffnungen 31 bis 34 in der oberen und unteren Ruderhälfte zusammengefaßt sind. Figur 4 zeigt die beiden zu den Austrittsöffnungsgruppen 31, 33 in der Ruderfläche 12 oberhalb und unterhalb der Ruderblattmitte angeordneten Austrittsöffnungen 31 und 33 führenden Mediumleitungen 44, 45.
Bei Verwendung eines gasförmigen Mediums, beispielsweise Luft, kann in der Anordnung gemäß Figur 4 die Luftzuführung von außerhalb des Ruderblattes, beispielsweise aus dem Rudermaschinenraum, erfolgen. Die Zufuhr der notwendigen Luft zu den Austrittsöffnungen kann ebenfalls durch den Ruderschaft 2 bzw. den Koker zu den Mediumleitungen 44, 45 erfolgen.
Neben einer Veränderung der Austrittsgeschwindigkeit des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums durch Veränderung der Fördermenge ist eine veränderbare Einstellung der Austrittsöffnungen möglich. Figur 5 zeigt in einem Querschnitt durch den vorderen Teil eines Ruderblattes 1 einen Anker- oder Ruderkopf 10, an den sich die Ruderseitenflächen 12, 13 anschließen. In dem Übergangsbereich vom Ruderkopf 10 zu den Seitenflächen 12, 13 werden Austrittsöffnungen 35, 36 dadurch gebildet, daß Öffnungszylinder 61, 62 in über eine Verbindungseinrichtung 6 in vorgegebenem Abstand zueinander angeordnet werden.
Infolge der an die Austrittsöffnungen 35, 36 angrenzenden Profilierung des Ruderkopfes 10 in Verbindung mit der Zylinderoberfläche kann das Medium in der durch Pfeile angedeuteten Richtung in den Öffnungsbereich eintreten und aus den Austrittsöffnungen 35, 36 in der Weise austreten, daß die Strömung sich an die Seitenflächen 12, 13 anlegt. Im einfachsten Fall besteht die Verbindungseinrichtung 6 aus einem Schott bzw. einem oder mehreren Distanzstücken, die der Einstellung der Austrittsspalte 35, 36 in beiden Seitenflächen 12, 13 des Ruderblattes 1 dienen.
Figur 6 zeigt demgegenüber eine Variante, bei der mittels einer Einstellvorrichtung 7 der Abstand der Zylinder 61, 62 zueinander durch eine längenveränderliche Verbindungseinrichtung 60 eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann der Querschnitt der Austrittsöffnungen 35, 36 variiert und den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Je nach Ruderausschlag können die Backbord- oder Steuerbordseite Austrittsöffnungen 35, 36 geöffnet bzw. geschlossen werden und in der Normallage des Ruderblattes 1 können beide Austrittsöffnungen 35, 36 geöffnet werden, um zur Propulsionsverbesserung und Kavitationsvermeidung beizutragen.
Figur 7 zeigt eine Variante, bei der die Austrittsspalte 35, 36 und die beiden Seitenflächen 12, 13 des. Ruderblattes 1 mittels einer speziellen Einstellvorrichtung fest eingestellt werden können. In dieser Ausführungsform sind ebenfalls Austrittszylinder 61, 62 vorgesehen, die über ein Distanzelement 60 miteinander verbunden sind. Ein Ankerkopf 100 weist eine Bohrung 101 zur Aufnahme eines Bolzens 8 auf, der mit einer Bolzenaufnahme 102 verbindbar ist. Der Spalt S zwischen dem Ankerkopf 100 und der Bolzenaufnahme 102 kann mittels des Bolzens 8 so variiert werden, daß eine unterschiedliche Spaltgröße für die Austrittsspalte 35, 36 einstellbar ist. Die Öffnung 101 im Ankerkopf 100 kann nach der festen Einstellung des Spaltes S, das heißt nach der Montage des Ankerkopfes verspachtelt werden, so daß eine ununterbrochene, glatte Vorkante des Ruderblattes 1 gegeben ist.
Neben den vorstehend beschriebenen Möglichkeiten zur Veränderung bzw. Einstellung der Austrittsgeschwindigkeit des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums sowie zur Einstellung und Veränderung des Austrittsquerschnitts sind weitere Varianten möglich. So können beispielsweise mehrere Austrittsspalte in Längsrichtung des Ruders hintereinander mit Einrichtungen gemäß den Figuren 5 bis 7 vorgesehen werden. Auch eine Kombination der Veränderung der Austrittsgeschwindigkeit des flüssigen und/oder gasförmigen Mediums durch Veränderung des Pumpendrucks und eine Veränderung des Austrittsquerschnitts liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Dabei kann durch die Verwendung verschiedener Pumpen für die gruppenweise zusammengefaßten Austrittsöffnungen eine individuelle Steuerung über die gesamte Oberfläche der Ruderseitenflächen 12, 13 vorgesehen werden. Durch eine verteilte Anordnung von Austrittsöffnungen über die Ruderseitenflächen ist insbesondere eine Verringerung bzw. Vermeidung von Kavitationserscheinungen am Ruderblatt durch Ausblasen an den gefährdeten Stellen am Steuerruder möglich.
Figur 8 verdeutlicht in einem Diagramm die mit der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber konventionellen Rudern bzw. Hochleistungsrudern erzielbaren Vorteile.
Figur 8 zeigt den Verlauf der Koeffizienten cl der Ruderquerkraft (LIFT) sowie des Widerstandskoeffizienten cd der Ruderlängskraft (DRAG) in Abhängigkeit vom Ruderausschlag für verschiedene Rudertypen. Die Ruderquerkraft ergibt sich zu: LIFT = cl * rho/2 * v * AR und die Ruderlängskraft zu: DRAG = cd * rho/2 * v * AR wobei cl und cd die Koeffizienten der Ruderquerkraft bzw. Ruderlängskraft sind, rho die Ruderhöhe, v die Anströmgeschwindigkeit, AR die wirksame Ruderfläche ist und das Produkt v2 * AR den Staudruck repräsentiert.
Die dargestellten Koeffizienten cl und cd für ein Normalruder NR, ein Hochleistungs-Flossenruder FR, ein Rotorruder RR und ein Strahlruder SRA verdeutlichen die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Lösung. Während der Ruderquerkraftkoeffizient cl für ein Normalruder NR und ein Hochleistungs-Flossenruder FR einen Maximalwert von 1,0 bzw. 1,6 bei einem Ruderausschlag von 25° bzw. 28° erzielt und dann infolge des Saugseitenabrisses expotentiell abfällt, zeigt der Ruderquerkraftkoeffizient cl für ein Rotorruder RR einen Anstieg bis zu einem Maximum von 1,6 bei einem Ruderausschlag von ca. 50° und daran anschließend einen linearen Abfall.
Demgegenüber steigt der Ruderquerkraftkoeffizient cl bei einem Strahlruder SRA auf einen ersten Maximalwert von ca. 2,0 bei einem Ruderausschlag von ca. 30° mit weiterem Anstieg bis zu einem zweiten Maximum von ca. 2,2 bei einem Ruderausschlag von ca. 45° an, um dann linear auf einen Wert von 1,0 bei einem Ruderausschlag von 70° abzufallen. Diese Kurvendarstellung verdeutlicht, daß in dem hauptsächlichen Arbeitsbereich eines Steuerruders von 45° Ruderlage das Strahlruder SRA eine maximale Querkraftkomponente erzeugt, die deutlich über den Maximalwerten der konventionellen Ruder liegt.
Im Vergleich hierzu ist der Ruderlängskraftkoeffizient cd für ein Normalruder NR und ein Rotorruder RR eingetragen, wobei sich der Ruderlängskraftkoeffizient mit steigender Ruderlage ansteigt.

Claims (22)

  1. Steuerruder für Wasserfahrzeuge mit einem Ruderblatt, das eine Vorkante oder Ruderkopf und daran anschließende, voneinander beabstandete Seitenflächen aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in den Seitenflächen (12, 13) des Ruderblattes (1) Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet sind.
  2. Steuerruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) am in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Drittel des Ruderblattes (1) angeordnet sind.
  3. Steuerruder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) über die Seitenflächen (12, 13) des Ruderblattes (1) verteilt angeordnet sind.
  4. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs hintereinander und/oder versetzt zueinander angeordnet sind.
  5. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) zumindest über einen Teil der Höhe des Ruderblattes (1) verteilt angeordnet sind.
  6. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) aus senkrecht zur Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs verlaufenden Schlitzen bestehen.
  7. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) veränderbar ist.
  8. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums veränderbar ist.
  9. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) und/oder die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums auf beiden Seitenflächen (12, 13) des Ruderblattes (1) unabhängig voneinander steuerbar sind.
  10. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt des Mediums über die Höhe des Ruderblattes (1) unterschiedlich steuerbar ist.
  11. Steuerruder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt des Mediums an beiden Seitenflächen (12, 13) des Ruderblattes (1) in bezug auf die Hochachse des Ruderblattes (1) asymmetrisch steuerbar ist.
  12. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums mittels einer Fördereinrichtung (5) veränderbar ist.
  13. Steuerruder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (5) im Ruderblatt (1) angeordnet ist.
  14. Steuerruder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (5) im Wasserfahrzeug angeordnet ist und das Medium über eine Leitung (20) geführt ist, die über den das Ruderblatt (1) mit dem Rumpf des Wasserfahrzeugs verbindenden Ruderschaft (2) und/oder Koker geführt ist.
  15. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (4) für ein flüssiges Medium im Ruderblatt (1) angeordnet ist.
  16. Steuerruder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (4) an der Vorkante (11) des Ruderblattes (1), vorzugsweise in Höhe der Propellerwelle angeordnet ist.
  17. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung für ein gasförmiges Medium im oder am Rumpf des Wasserfahrzeugs angeordnet ist.
  18. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkante (11) des Ruderblattes (1) aus einem Ankerkopf (10, 100) besteht, der mit dem durch die Seitenflächen (12, 13) des Ruderblattes (1) begrenzten Ruderkörper verbindbar ist und daß die Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) zwischen den Stirnseiten der Seitenflächen (12, 13) und den Seitenkanten des Ankerkopfes (10, 100) ausgebildet sind.
  19. Steuerruder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) durch Verändern des Abstandes des Ankerkopfes (10, 100) zum Ruderkörper einstellbar ist.
  20. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (1) aus einem profilierten Ruderkörper und einem gewölbten Ruderkopf sowie vom Ruderkopf zu einer Hinterkante (14) des Ruderblattes (1) zusammenlaufenden Seitenflächen (12, 13) besteht und daß die Austrittsöffnungen (3; 31 bis 36) in dem an dem Ruderkopf angrenzenden Bereich der Seitenflächen (12, 13) vorgesehen sind.
  21. Steuerruder nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerruder aus einem Hochleistungs-Flossenruder mit einem an der Hinterkante eines Hauptruderblattes angelenkten Flossenruderblatt besteht und daß im in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Drittel des Hauptruderblattes Austrittsöffnungen für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet sind.
  22. Steuerruder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an die Anlenkung des Flossenruderblattes am Hauptruderblatt anschließenden vorderen Drittel des Flossenruderblattes Austrittsöffnungen für ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium angeordnet sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003047964A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-12 Aker Warnow Werft Gmbh Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von materialschäden an schiffsrudern
CN105366024A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 重庆交通大学 一种减阻节能型舵叶
US10422267B2 (en) * 2016-11-16 2019-09-24 Benjamin Quinby Marine rudder exhaust system
CN116252939A (zh) * 2023-02-28 2023-06-13 中国船舶科学研究中心 一种适用于x型操纵面水下航行器的主动流动控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19960577A1 (de) * 1999-12-15 2001-06-21 Schottel Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Veränderung der Fahrtrichtung eines Wasserfahrzeugs
DE202010004191U1 (de) * 2010-03-23 2010-07-01 Van Der Velden Barkemeyer Gmbh Ruder für Schiffe
KR101259460B1 (ko) * 2010-11-17 2013-04-30 삼성중공업 주식회사 선박의 타력증대장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE665716C (de) 1935-07-17 1938-10-01 Fried Krupp Germaniawerft Akt Stromlinienfoermiges Balanceruder
DE1506567A1 (de) 1967-04-27 1973-08-23 Messerschmitt Boelkow Blohm Steuereinrichtung fuer pendelruder
GB2021062A (en) 1978-05-10 1979-11-28 Jastram Werke Rudder for aquate craft
DE3010431A1 (de) 1980-03-19 1981-09-24 Johann B. Dr.-Ing. 8000 München Endres Einrichtung zur verringerung des oberflaechenreibungswiderstandes bei stroemungskoerpern

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2145463A (en) * 1936-09-08 1939-01-31 Jacob G Spinanger Air film lubrication of marine vessels
US2961987A (en) * 1958-08-13 1960-11-29 Interessengemeinschaft Mello R Rudders for ships
US3915106A (en) * 1973-07-02 1975-10-28 Supramar Ag Hydrofoil with lift control by airfreed for watercraft
SE8104074L (sv) * 1981-06-30 1982-12-31 Bengt Akerblom Stromningsmodifierande element, serskilt roder
AU625994B2 (en) * 1988-10-20 1992-07-23 J.P. Van Gelder Marine Pty Limited Improved cross-sectional design of a foil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE665716C (de) 1935-07-17 1938-10-01 Fried Krupp Germaniawerft Akt Stromlinienfoermiges Balanceruder
DE1506567A1 (de) 1967-04-27 1973-08-23 Messerschmitt Boelkow Blohm Steuereinrichtung fuer pendelruder
GB2021062A (en) 1978-05-10 1979-11-28 Jastram Werke Rudder for aquate craft
DE3010431A1 (de) 1980-03-19 1981-09-24 Johann B. Dr.-Ing. 8000 München Endres Einrichtung zur verringerung des oberflaechenreibungswiderstandes bei stroemungskoerpern

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003047964A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-12 Aker Warnow Werft Gmbh Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von materialschäden an schiffsrudern
CN105366024A (zh) * 2015-12-10 2016-03-02 重庆交通大学 一种减阻节能型舵叶
US10422267B2 (en) * 2016-11-16 2019-09-24 Benjamin Quinby Marine rudder exhaust system
CN116252939A (zh) * 2023-02-28 2023-06-13 中国船舶科学研究中心 一种适用于x型操纵面水下航行器的主动流动控制方法
CN116252939B (zh) * 2023-02-28 2024-02-02 中国船舶科学研究中心 一种适用于x型操纵面水下航行器的主动流动控制方法

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