JP2002178993A - Rudder for ship - Google Patents

Rudder for ship

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JP2002178993A
JP2002178993A JP2000379092A JP2000379092A JP2002178993A JP 2002178993 A JP2002178993 A JP 2002178993A JP 2000379092 A JP2000379092 A JP 2000379092A JP 2000379092 A JP2000379092 A JP 2000379092A JP 2002178993 A JP2002178993 A JP 2002178993A
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JP
Japan
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propeller
rudder
vortex
fin
height
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000379092A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuhiro Katsui
辰博 勝井
Yukihiko Okamoto
幸彦 岡本
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To recover the kinetic energy of a vortex flow at the end of propeller blade as thrust. SOLUTION: The rudder for ship is configured with a rudder plate, a rudder shaft and a bearing structure protruding from the stern shell downward till near the center of the rudder plate, wherein the rudder plate is borne rotatably by the shaft and bearing structure, and fins 4a and 4b for recovering the vortex energy at the end of propeller blade overhung to both ship sides are installed in positions approximately at a level with the top H and bottom L of the propeller 3 located ahead of the rudder plate 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、船舶用舵に関
し、特に船舶用プロペラの翼端から発生する渦の流れの
運動エネルギ−を、推力として回収できる船舶用舵に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boat rudder, and more particularly to a boat rudder capable of recovering, as thrust, kinetic energy of a vortex flow generated from a wing tip of a boat propeller.

【0002】[0002]

【従来の技術】船舶の推進性能の向上を目的として、プ
ロペラの回転によって生じる流れ(プロペラ後流)のエ
ネルギ−を回収するために、舵板にフィンを設けた舵が
従来から提案されている。このようなフィンを設けた船
舶用舵に関する従来の技術としては、実公平6−359
18号公報、特開平4−201693号公報及び特開昭
47−15895号公報等がある。
2. Description of the Related Art A rudder provided with fins on a rudder plate for recovering energy of a flow generated by rotation of a propeller (a wake behind the propeller) has been proposed for the purpose of improving the propulsion performance of a ship. . As a conventional technique related to a ship rudder provided with such fins, Japanese Utility Model Publication No.
No. 18, JP-A-4-201693 and JP-A-47-15895.

【0003】図4は、実公平6−35918号公報に開
示された舵に配設したフィンの形状(従来例1)を示す
図であり、(a)は舵の側面図、(b)は舵の正面図で
ある。このフィンは、船舶の舵21に取り付けられたフ
ィン22aおよび22bが、プロペラ軸心Pc高さより
プロペラ直径の10%長さの上下範囲で舵中心線23に
対して両舷対称に舵21より張り出して取り付けられ、
舵21の前縁とフィン22aおよび22bの前縁を一致
させるか、舵21の前縁よりプロペラ直径の5%以内の
距離にフィン22aおよび22bの前縁が配置され、フ
ィン22aおよび22bの前縁が20度以上50度以下
の後退角を有し、フィン22aおよび22bの平面形状
において舵21との接合部における翼弦長がフィンフィ
ン22aおよび22bの外端における翼弦長の1.5倍
以上の長さを有し、右舷側に付くフィン22aと左舷側
に付くフィン22bとが互いにノ−ズテイルラインに対
して上下逆方向のキャンバ−を有するものである。
FIG. 4 is a view showing the shape of a fin (conventional example 1) disposed on a rudder disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-35918, where (a) is a side view of the rudder and (b) is a side view of the rudder. It is a front view of a rudder. The fins 22a and 22b attached to the rudder 21 of the ship project from the rudder 21 symmetrically on both sides with respect to the rudder center line 23 in a vertical range of 10% of the propeller diameter from the height of the propeller axis Pc. Attached
The leading edge of the rudder 21 and the leading edge of the fins 22a and 22b are made to coincide with each other, or the leading edge of the fins 22a and 22b is arranged at a distance within 5% of the propeller diameter from the leading edge of the rudder 21. The edge has a sweepback angle of not less than 20 degrees and not more than 50 degrees, and the chord length at the junction with the rudder 21 in the planar shape of the fins 22a and 22b is 1.5 times the chord length at the outer ends of the fin fins 22a and 22b. The fins 22a on the starboard side and the fins 22b on the port side have cambers that are up and down in length with respect to the noise tail line.

【0004】図5は、特開平4−201693号公報に
開示された船舶用舵(従来例2)を示す図であり、
(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、
(d)は左側面図である。
FIG. 5 is a view showing a boat rudder (prior art 2) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-201693.
(A) is a plan view, (b) is a front view, (c) is a right side view,
(D) is a left side view.

【0005】この船舶用舵は、船舶の舵の両面から横方
向に延出するフィンを有するものにおいて、舵31の前
縁でフィン32aおよび32bの取付位置に、船尾33
のプロペラ34のプロペラボスキャップ35に近接する
ように前方に突出した突部36(バルブ)を設けたもの
である。
This rudder for boats has fins extending laterally from both sides of the rudder of the boat. At the front edge of the rudder 31, the stern 33 is located at the position where the fins 32a and 32b are attached.
The propeller 34 is provided with a protruding portion 36 (bulb) protruding forward so as to be close to the propeller boss cap 35.

【0006】図6は特開昭47−15895号公報に開
示された舵(従来例3)を示す図であり、(a)は斜め
側からみた舵の斜視図、(b)は舵の正面図、(c)は
舵の側面図、(d)は斜め前方からみた舵の斜視図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a rudder (conventional example 3) disclosed in JP-A-47-15895, wherein (a) is a perspective view of the rudder viewed from an oblique side, and (b) is a front view of the rudder. FIG. 1C is a side view of the rudder, and FIG. 2D is a perspective view of the rudder viewed from obliquely forward.

【0007】この舵は、スクリュ−プロペラ41の後方
に配設される舵42において、その上下方向の長さの中
央付近における両側面にそれぞれヒレ43aおよび43
bをそなえ、上記スクリュ−プロペラ41の回転に伴い
そのプロペラ翼41が上昇する側における上記ヒレ43
aが正の迎え角を有するとともに、そのプロペラ翼41
が下降する側における上記ヒレ43bが負の迎え角を有
するものである。
This rudder is provided with fins 43a and 43a on both sides near the center in the vertical direction of a rudder 42 disposed behind the screw propeller 41.
b) and the fin 43 on the side where the propeller blades 41 rise with the rotation of the screw propeller 41.
a has a positive angle of attack and its propeller wings 41
The fin 43b on the side where the angle of descent falls has a negative angle of attack.

【0008】また、フィンをプロペラ軸の位置する高さ
とは異なった位置に設けた舵として、特開平9−263
299号公報に開示された舵(従来例4)がある。この
舵は、図7の側面図に示すように、船体51の船尾に設
けられたプロペラ52のプロペラ軸52aの後方に設け
られる船舶の舵53であって、舵本体54の外側面の、
プロペラ52による回転方向の流れの流入側位置に、フ
ィン55および56を取り付けたものである。
A rudder in which fins are provided at a position different from the height at which the propeller shaft is located is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-263.
There is a rudder disclosed in Japanese Patent Publication No. 299 (conventional example 4). This rudder is a rudder 53 of a boat provided behind a propeller shaft 52a of a propeller 52 provided at the stern of a hull 51, as shown in the side view of FIG.
Fins 55 and 56 are attached to the inflow side position of the flow in the rotation direction by the propeller 52.

【0009】従来例1〜4では、舵に設けたフィンまた
はヒレにおいて、プロペラ後流のエネルギ−を揚力とし
て回収し、揚力の船の進行方向成分を推力に変換して、
船舶の推力向上に寄与し、全体として省エネルギ−、燃
費の向上という効果をもたらすものである。
In the prior arts 1-4, at the fins or fins provided on the rudder, the energy behind the propeller is recovered as lift, and the component of the lift in the traveling direction of the ship is converted into thrust.
It contributes to the improvement of the thrust of the ship, and has the effect of saving energy and improving fuel efficiency as a whole.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフィンまたはヒレを有する船舶用舵には、次の
ような問題点がある。
However, the above-mentioned conventional rudder for ships having fins or fins has the following problems.

【0011】プロペラ後流は、プロペラのハブの回転に
よって発生するプロペラハブ渦と、プロペラ翼端から発
生するプロペラ翼端渦と、これらの渦によって生じる流
れとからなる。
[0011] The propeller wake includes a propeller hub vortex generated by rotation of the propeller hub, a propeller tip vortex generated from the propeller blade tip, and a flow generated by these vortices.

【0012】上述した従来のフィンまたはヒレ(以下、
フィンで代表する)を有する船舶用舵のうち、従来例1
〜従来例3の舵は、フィンを舵のプロペラ軸芯高さ付近
に設けており、プロペラ後流のうちプロペラハブ渦によ
って誘起される回転流のエネルギ−を、舵に設けたフィ
ンにより回収しようとするものであり、プロペラ翼端渦
の流れの運動エネルギ−を、回収することはできない。
The above-mentioned conventional fin or fin (hereinafter referred to as "fin" or "fin")
Conventional example 1 of a ship rudder having a fin
In the rudder of Conventional Example 3, the fin is provided near the propeller shaft center height of the rudder, and the energy of the rotational flow induced by the propeller hub vortex in the wake of the propeller will be recovered by the fin provided on the rudder. The kinetic energy of the flow of the propeller tip vortex cannot be recovered.

【0013】また、従来例4の舵は、フィンをプロペラ
軸芯高さ以外に設けてあるが、フィンを設ける位置をプ
ロペラによる回転方向の流れの流入側位置としており、
プロペラ翼端渦の流れのエネルギ−を確実に回収できる
位置にフィンを配置したものとはいえない。
In the rudder of Conventional Example 4, the fins are provided at positions other than the height of the propeller shaft center, and the fins are provided at the inflow side of the flow in the rotational direction by the propeller.
It cannot be said that the fin is arranged at a position where the energy of the flow of the propeller tip vortex can be reliably recovered.

【0014】したがって、いずれの従来技術も、船舶用
プロペラの翼端から発生する渦の流れの運動エネルギ−
は、回収して推力として利用されていない。
Therefore, in each of the prior arts, the kinetic energy of the vortex flow generated from the tip of the marine propeller is described.
Are not recovered and used as thrust.

【0015】本発明は、従来技術の上述のような問題点
を解消するためになされたものであり、船舶用プロペラ
の翼端から発生する渦の運動エネルギ−を、推力として
回収することのできる船舶用舵を提供することを目的と
している。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and can recover kinetic energy of a vortex generated from a wing tip of a marine propeller as a thrust. It aims to provide a ship rudder.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明に係る第一の船
舶用舵は、船舶用舵において、プロペラ上端および下端
とほぼ同じ高さの位置に、プロペラ翼端渦エネルギ−回
収用フィンを設けたものである。
A first marine rudder according to the present invention has a fin for recovering vortex energy at the tip of a propeller blade at a position substantially at the same height as the upper and lower ends of the propeller. It is a thing.

【0017】また、前記プロペラ翼端渦エネルギ−回収
用フィンの舵板への取り付け位置を、プロペラ上端およ
び下端に対して、それぞれプロペラ直径の10%の長さ
上方の高さから、プロペラ直径の10%の長さ下方の高
さまでの範囲にしたものである。
The position of the fin for recovering the vortex energy from the propeller blade tip to the rudder plate is set at a position 10% above the propeller diameter with respect to the upper and lower ends of the propeller. The range is up to a height of 10% below the length.

【0018】この発明に係る船舶用舵においては、舵板
のプロペラの上端および下端に対向する位置に、プロペ
ラ翼端渦エネルギ−回収用フィンを設けて、プロペラ翼
端渦の流れによって生じる流れのエネルギ−を、効率よ
く回収することができる。
In the rudder for a boat according to the present invention, fins for recovering the vortex energy of the propeller tip are provided at positions of the rudder plate opposite to the upper end and the lower end of the propeller, and the flow generated by the flow of the vortex of the propeller tip is provided. Energy can be efficiently recovered.

【0019】また、この発明に係る第二の船舶用舵は、
プロペラ軸の高さと対応する高さ位置に舵板の両面から
横方向に延出するフィンを設けるとともに、舵の前縁で
前記フィンの取付位置に、船尾のプロペラのプロペラボ
スキャップに近接するように前方に突出した突部を設
け、上記のプロペラ翼端渦エネルギ−回収用フィンを取
り付けた船舶用舵である。
Further, a second marine rudder according to the present invention comprises:
At the height position corresponding to the height of the propeller shaft, fins extending laterally from both sides of the rudder plate are provided, and at the leading edge of the rudder, at the fin mounting position, close to the propeller boss cap of the stern propeller. A marine rudder provided with a protruding portion protruding forward and attached with the above-mentioned propeller blade tip vortex energy recovery fin.

【0020】この船舶用舵を使用することにより、プロ
ペラハブの回転によって生じるプロペラハブ渦のエネル
ギ−に加えて、プロペラ翼端で発生する渦の流れのエネ
ルギ−を回収することができるので、さらに推進効率を
向上させることができる。
By using this boat rudder, in addition to the energy of the propeller hub vortex generated by the rotation of the propeller hub, the energy of the vortex flow generated at the propeller blade tip can be recovered. Propulsion efficiency can be improved.

【0021】プロペラ翼流渦は、「空気泡によるプロペ
ラ後流の可視化、田中一朗他、第8回流れの可視化シン
ポジウム、1980」において解説されており、図3の
プロペラ翼端渦の説明図に基づき説明する。図3は船尾
方向および左舷側から見た図であり、(a)は左舷側の
プロペラ翼端渦の図、(b)は左舷側のプロペラ翼端渦
を船尾から見た図、(c)は右舷側のプロペラ翼端渦の
図、(d)は右舷側のプロペラ翼端渦を船尾から見た図
である。プロペラは図示していないが舵102の左方に
あり、船尾方向から見て時計回りに回転している。図3
(a)および(c)に示すように、プロペラ翼端から発
生した渦(プロペラ翼端渦)101は、船の進行により
螺旋状の軌跡をなし、舵102前面により二分されたプ
ロペラ翼端渦は、舵102面上においては水平直進方向
(プロペラ軸芯X方向)に対して、ある傾きを持つ半円
弧と見なされる。
The propeller impeller vortex is described in “Propeller Wake Visualization by Air Bubbles, Ichiro Tanaka et al., 8th Symposium on Flow Visualization, 1980”. It is explained based on. 3A and 3B are views of the stern direction and the port side, and FIG. 3A is a view of the port side propeller tip vortex, FIG. 3B is a view of the port side propeller tip vortex viewed from the stern, and FIG. FIG. 3 is a diagram of a starboard-side propeller tip vortex, and FIG. 3D is a diagram of the starboard-side propeller tip vortex as viewed from the stern. Although not shown, the propeller is located to the left of the rudder 102 and rotates clockwise as viewed from the stern direction. FIG.
As shown in (a) and (c), the vortex (propeller tip vortex) 101 generated from the propeller tip forms a spiral trajectory as the ship progresses, and is divided into two parts by the front surface of the rudder 102. Is regarded as a semi-arc having a certain inclination with respect to the horizontal straight traveling direction (propeller axis X direction) on the rudder 102 surface.

【0022】この傾き角は舵102の左右面で逆とな
り、図3(b)および(d)の船尾から見た図のよう
に、舵102面を鏡像面と考えることにより、円渦の連
続となる。図3(a)および(b)において、実線は左
舷側のプロペラ翼端渦の半円渦103を、一点鎖線はそ
の鏡像104を示す。また、図3(c)および(d)に
おいて、破線は右舷側のプロペラ翼端渦の半円渦105
を、一点鎖線はその鏡像106を示す。
This inclination angle is reversed on the left and right surfaces of the rudder 102, and as shown from the stern of FIGS. 3 (b) and 3 (d), by considering the rudder 102 surface as a mirror image surface, a continuous circular vortex is formed. Becomes 3 (a) and 3 (b), the solid line indicates the semicircular vortex 103 of the propeller tip vortex on the port side, and the dashed line indicates the mirror image 104 thereof. 3 (c) and 3 (d), a broken line indicates a semicircular vortex 105 of a propeller tip vortex on the starboard side.
, And the dashed line indicates its mirror image 106.

【0023】左右の円渦列は、傾いた中心軸の方向に移
動するため、左舷側は図3(a)に示すように上昇し、
右舷側は図3(c)に示すように下降する。これによ
り、舵102の左舷面上では上昇流が生じ、舵102の
右舷面上では下降流が生じる。このようなプロペラ翼端
渦の流れによって生じる上昇流および下降流のエネルギ
−を、揚力として回収するフィンを、上昇流および下降
流の生じる舵の位置に設けて、揚力のうち船の進行方向
成分を推力として回収して、船舶の推進性能を向上させ
る。
Since the left and right circular vortex streets move in the direction of the inclined central axis, the port side rises as shown in FIG.
The starboard side descends as shown in FIG. As a result, an upward flow occurs on the port side of the rudder 102, and a downward flow occurs on the starboard side of the rudder 102. Fins for recovering the energy of the upward flow and the downward flow generated by the flow of the propeller tip vortex as lift are provided at the rudder position where the upward flow and the downward flow occur, and the component of the lift in the traveling direction component of the ship is provided. Is recovered as thrust to improve the propulsion performance of the ship.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態 】本発明の実施の形態を、図面を
参照して説明する。図1は本発明の船舶用舵の説明図で
あり、(a)は船舶用舵の側面図、(b)は船舶用舵の
平面図、(c)は船舶用舵の船尾側からの正面図であ
る。プロペラが船尾方向から見て時計回りに回転する場
合である。この船舶用舵1には、船体2の船尾に配置さ
れているプロペラ3の上部翼端高さHおよび下部翼端高
さLにほぼ対応する高さ位置に、プロペラ翼端渦エネル
ギ−回収用フィン4aおよび4bが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are explanatory diagrams of a boat rudder according to the present invention. FIG. 1A is a side view of the boat rudder, FIG. 1B is a plan view of the boat rudder, and FIG. 1C is a front view of the boat rudder from the stern side. FIG. This is when the propeller rotates clockwise as viewed from the stern direction. The ship rudder 1 has a propeller blade tip vortex energy recovery at a height position substantially corresponding to the upper wing tip height H and the lower wing tip height L of the propeller 3 disposed at the stern of the hull 2. Fins 4a and 4b are provided.

【0025】左舷舵面上のプロペラ上部翼端高さ付近で
は、プロペラ翼端渦の流れによって上昇流が生じ、逆に
右舷舵面上のプロペラ下部翼端高さ付近では、下降流が
生じているので、図1(a)に示すように、左舷舵面上
のプロペラ上部翼端高さ付近では、上に凸のキャンバ−
5aを有するフィン4aを設け、上昇流から揚力を回収
し、右舷舵面上のプロペラ下部翼端高さ付近では、下に
凸のキャンバ−5bを有するフィン4bを設け、下降流
から揚力を回収する。
In the vicinity of the upper blade tip height of the propeller on the port control surface, an upward flow is generated by the flow of the propeller tip vortex, and conversely, the downward flow is generated near the lower blade height of the propeller on the starboard surface. As shown in FIG. 1 (a), the camber projecting upward near the upper wing tip height of the propeller on the port control surface.
A fin 4a having a 5a is provided to recover lift from an upward flow, and a fin 4b having a camber 5b projecting downward is provided near a wing tip height of a propeller on a starboard control surface to recover lift from a downward flow. I do.

【0026】そして、揚力のうち船の進行方向成分を推
力として回収し、船舶の推進性能を向上させる。
Then, the component in the traveling direction of the ship out of the lift is recovered as thrust, and the propulsion performance of the ship is improved.

【0027】さらに、フィンの取り付け範囲を詳述する
と、上端側のプロペラ翼端渦エネルギ−回収用フィン4
aが取り付けられる範囲は、前記上部翼端高さHを中心
として、プロペラ3の直径の10%の長さ上方および下
方である。また、下端側のプロペラ翼端渦エネルギ−回
収用フィン4bが取り付けられる範囲は、前記下部翼端
高さLを中心として、プロペラ3の直径の10%の長さ
上方および下方である。
Further, a detailed description will be given of the fin mounting range.
The range in which a is attached is 10% of the diameter of the propeller 3 above and below the upper wing tip height H. The range in which the propeller blade tip vortex energy recovery fin 4b on the lower end side is attached is above and below the propeller 3 by 10% of the diameter of the propeller 3 around the lower blade tip height L.

【0028】プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フィンの
舵板への取り付け位置を、プロペラ上端および下端に対
して、プロペラ直径の10%の長さ上方の高さから、プ
ロペラ直径の10%の長さ下方の高さまでの範囲とした
のは、自航状態での模型船による舵表面の流れの観察実
験により、プロペラ翼端渦の流れによって生じる上昇流
および下降流が生じる範囲が、ほぼこの範囲に限られて
いることが確認されたからである。
The position of the fin for recovering the vortex energy from the tip of the propeller is set on the rudder plate from the height of 10% of the diameter of the propeller with respect to the upper and lower ends of the propeller, from the height of 10% of the diameter of the propeller. The range up to the height below is set to be approximately the range where the upward flow and the downward flow caused by the flow of the propeller tip vortex are generated by experiments on observation of the flow on the rudder surface by a model ship in a self-propelled state. This is because it was confirmed that it was limited to

【0029】なお、上端側のプロペラ翼端渦エネルギ−
回収用フィン4aは、舵1自身に配置する場合と、舵1
が取り付けられているラダ−ホ−ン6に配置する場合と
がある。
It should be noted that the vortex energy of the tip of the propeller blade at the upper end is
The collection fin 4a is provided on the rudder 1 itself,
May be arranged on the ladder horn 6 to which the horn is attached.

【0030】なお、図1においては、プロペラ翼端渦エ
ネルギ−回収用フィン4aおよび4bはそれぞれ1個づ
つしか設けていないが、反対の舷側にさらに1個づつ設
けてもよい。これは、舵前縁で二分されたプロペラ翼端
渦は、プロペラ軸心に対して左舷側は上向きに、右舷側
は下向きに傾きを持つ半円弧の軌跡を描くが、舵面を鏡
像面と考えることにより、円渦の連続と考えることがで
きるからであり、理論的には右舷側の上部プロペラ翼端
高さ付近でも左舷側と同様に上昇流が発生し、左舷側の
下部プロペラ翼端高さ付近でも右舷側と同様に下降流が
発生していると考えられるからである。これにより、船
舶の推進性能をさらに向上させることができる。
In FIG. 1, only one fin 4a and 4b for recovering the vortex energy of the propeller blade tip are provided, but one fin may be provided on the opposite side. This is because the propeller tip vortex bisected at the rudder leading edge draws a semicircular trajectory with the port side upward and the starboard side downward with respect to the propeller axis, but the rudder surface is defined as the mirror image surface. By thinking, it can be considered as a continuation of circular vortices, and theoretically, an upward flow occurs near the starboard-side upper propeller tip height as well as on the port side, and the port-side lower propeller tip This is because it is considered that a descending flow is also generated near the height as in the starboard side. Thereby, the propulsion performance of the ship can be further improved.

【0031】また、プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フ
ィンを取り付ける前後方向位置は、舵前縁近傍である
と、プロペラ翼端渦により生じる流れを、有効に利用で
きるので好ましい。
Further, it is preferable that the position in the front-rear direction where the propeller blade tip vortex energy recovery fin is mounted is near the rudder leading edge, because the flow generated by the propeller blade vortex can be effectively used.

【0032】また、プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フ
ィンのコ−ド長さは、長くとも舵のコ−ド長さ以下とす
る。
The code length of the propeller blade tip vortex energy recovery fin is at most equal to or less than the rudder code length.

【0033】また、本発明の船舶用舵の別の実施の形態
を図2に示す。この船舶用舵は、プロペラ軸11の高さ
に対応する高さ位置に、フィン12a、12bおよびバ
ルブ13を取り付けたプロペラハブ渦の流れのエネルギ
−を回収する舵に、プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フ
ィン4aおよび4bを取り付けたものである。
FIG. 2 shows another embodiment of the boat rudder of the present invention. This rudder for boats has a propeller blade tip vortex energy at a height position corresponding to the height of the propeller shaft 11 to collect the energy of the flow of the vortex flow of the propeller hub having the fins 12a, 12b and the valve 13 attached thereto. It is provided with recovery fins 4a and 4b.

【0034】[0034]

【実施例】図2の斜視図に示すような舵14を有するオ
イルタンカ−の模型船と、プロペラ翼端渦エネルギ−回
収フィンを設けない舵を有する模型船による水槽試験を
行い、プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フィン4aおよ
び4bの取り付けにより、推進性能がどのように変化す
るかを調べた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tank test was conducted on a model ship of an oil tanker having a rudder 14 as shown in the perspective view of FIG. 2 and a model ship having a rudder without a propeller blade tip vortex energy recovery fin. It was examined how the propulsion performance was changed by attaching the eddy energy recovery fins 4a and 4b.

【0035】その結果を表1に示す。Table 1 shows the results.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】船舶の所要軸馬力(BHP)は、有効馬力
(EHP)から次の(1)式により求められる。
The required shaft horsepower (BHP) of the ship is obtained from the effective horsepower (EHP) by the following equation (1).

【0038】 BHP=EHP/(ηP×ηT)=EHP/(ηH×ηO×ηR×ηT) …………(1) ただし、ηP(=ηH×ηO×ηR):推進効率 ηH{=(1-t)/(1-w)} :船殻効率 ηO :プロペラ単独効率 ηR :推進器効率比 ηT :伝達効率(機関の馬力とプ
ロペラに伝達される馬力との比であるが、実験では99
%とした) t :推力減少係数 w :伴流係数 水槽試験の結果から得られたηR、t、w、から軸馬力
の減少率を算出すると、1.2%の減少率となり、プロ
ペラ翼端渦エネルギ−回収用フィンを設けることによ
り、推進性能が向上することが確認できた。
BHP = EHP / (η P × η T ) = EHP / (η H × η O × η R × η T ) (1) where η P (= η H × η O × η R ): Propulsion efficiency η H {= (1-t) / (1-w)}: Hull efficiency η O : Propeller independent efficiency η R : Propeller efficiency ratio η T : Transmission efficiency (for engine horsepower and propeller It is the ratio to the transmitted horsepower,
T: Thrust reduction coefficient w: Wake coefficient When the reduction rate of shaft horsepower is calculated from η R , t, w obtained from the results of the tank test, the reduction rate is 1.2%, and the propeller blades It was confirmed that the propulsion performance was improved by providing the end vortex energy recovery fins.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明により、プロペラ翼端渦エネル
ギ−を回収することができるので、船舶の推進効率を向
上させることができる。
According to the present invention, the vortex energy of the propeller blade tip can be recovered, so that the propulsion efficiency of the ship can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の船舶用舵の説明図であり、(a)は船
舶用舵の側面図、(b)は船舶用舵の平面図、(c)は
船舶用舵の船尾側の正面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view of a boat rudder of the present invention, wherein (a) is a side view of the boat rudder, (b) is a plan view of the boat rudder, and (c) is a front side of the boat rudder on the stern side. FIG.

【図2】本発明の他の実施の形態の船舶用舵の斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view of a boat rudder according to another embodiment of the present invention.

【図3】プロペラ翼端渦の流れを示す図であり、(a)
は左舷側のプロペラ翼端渦の図、(b)は左舷側のプロ
ペラ翼端渦を船尾から見た図、(c)は右舷側のプロペ
ラ翼端渦の図、(d)は右舷側のプロペラ翼端渦を船尾
から見た図である。
FIG. 3 is a diagram showing the flow of a propeller tip vortex, and FIG.
(B) is a view of the propeller tip vortex on the port side seen from the stern, (c) is a view of the propeller tip vortex on the starboard side, and (d) is a view of the propeller tip vortex on the starboard side. It is the figure which looked at the propeller wing tip vortex from the stern.

【図4】従来例1の船舶用舵の説明図であり、(a)は
舵の側面図、(b)は舵の正面図である。
4A and 4B are explanatory diagrams of a rudder for a boat according to Conventional Example 1, wherein FIG. 4A is a side view of the rudder, and FIG. 4B is a front view of the rudder.

【図5】従来例2の船舶用舵の説明図であり、(a)は
平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は
左側面図である。
5 (a) is a plan view, FIG. 5 (b) is a front view, FIG. 5 (c) is a right side view, and FIG. 5 (d) is a left side view.

【図6】従来例3の船舶用舵の説明図であり、a)は斜
め側からみた舵の斜視図、(b)は舵の正面図、(c)
は舵の側面図、(d)は斜め前方からみた舵の斜視図で
ある。
6A and 6B are explanatory views of a rudder for a boat according to Conventional Example 3, in which a) is a perspective view of the rudder viewed from an oblique side, FIG. 6B is a front view of the rudder, and FIG.
Is a side view of the rudder, and (d) is a perspective view of the rudder viewed from diagonally forward.

【図7】従来例4の船舶用舵の側面図である。FIG. 7 is a side view of a boat rudder of Conventional Example 4.

【 符号の説明 】[Explanation of symbols]

1 船舶用舵 2 船体 3 プロペラ 4a、4b プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フィン 5a 上に凸のキャンバ− 5b 下に凸のキャンバ− 6 ラダ−ホ−ン 11 プロペラ軸 12a、12b フィン 13 バルブ 14 舵 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rudder for ship 2 Hull 3 Propeller 4a, 4b Fin for recovering vortex energy from propeller blade tip 5a Camber projecting upward 5b Camber projecting downward 6 Ladder horn 11 Propeller shafts 12a, 12b Fin 13 Valve 14 Rudder

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 船舶用舵において、プロペラ上端および
下端とほぼ同じ高さの位置に、プロペラ翼端渦エネルギ
−回収用フィンを設けたことを特徴とする船舶用舵。
1. A rudder for a ship, wherein a fin for recovering vortex energy from propeller blade tips is provided at a position substantially at the same height as the upper and lower ends of the propeller.
【請求項2】 前記プロペラ翼端渦エネルギ−回収用フ
ィンの舵板への取り付け位置を、プロペラ上端および下
端に対して、それぞれプロペラ直径の10%の長さ上方
の高さから、プロペラ直径の10%の長さ下方の高さま
での範囲にしたことを特徴とする請求項1に記載の船舶
用舵。
2. The mounting position of the propeller blade tip vortex energy recovery fin on the rudder plate is set at 10% of the propeller diameter with respect to the upper and lower ends of the propeller, respectively, from the height of the propeller diameter. 2. The marine rudder according to claim 1, wherein the range is up to a height below 10% of the length.
【請求項3】 プロペラ軸の高さと対応する高さ位置に
舵板の両面から横方向に延出するフィンを設けるととも
に、舵の前縁で前記フィンの取付位置に、船尾のプロペ
ラのプロペラボスキャップに近接するように前方に突出
した突部を設けた請求項1または請求項2に記載の船舶
用舵。
3. A fin that extends laterally from both sides of the rudder plate at a height corresponding to the height of the propeller shaft, and a propeller boss of a stern propeller is provided at a position where the fin is mounted at a leading edge of the rudder. The boat rudder according to claim 1 or 2, further comprising a protrusion protruding forward so as to approach the cap.
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