JP4901843B2 - Rudder arrangement for ships with high speed due to cavitation-reducing torsion rudder, especially all-balanced rudder - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、請求項1の上位概念によるキャビテーション減少ねじれ舵、特に全釣合い舵により高速を備える船舶用の舵配列に関する。
The present invention relates to a cavitation-reducing torsional rudder according to the superordinate concept of
関節フィンを備える或いは備えない全釣合い舵或いは釣合い型輪郭舵ような船舵が最も種々の実施例に知られている。ねじれ舵ブレードを備える船舵が良く知られていて、この舵ブレードが二つの重なった船舵部分から成り、プロペラに向けられる舵ブレードの先縁は一つの先縁が左舷に片寄っていて、他の先縁が右舷に片寄っているような形式で横方向に片寄っている。 A boat rudder such as a full balance rudder with or without articulated fins or a balanced contour rudder is known in the most various embodiments. A ship rudder with a twisted rudder blade is well known, this rudder blade consists of two overlapping rudder parts, the leading edge of the rudder blade directed to the propeller has one leading edge offset to the port, the other In the form that the leading edge of the side is offset to the starboard side, it is offset sideways.
特開昭58−30896号公報(特許文献1)は上部品と下部品とから成るねじれ舵ブレードを備える船舶用の舵を記載し、両部品は先縁に関する両部品の領域のみが横方向に片寄っているような形式でプロペラに向けられたそれらの方向にねじれ、後縁にまで延びる領域が同じ横断面形状と同じ横断面寸法とを有する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-30896 (Patent Document 1) describes a marine rudder equipped with a torsion rudder blade composed of an upper part and a lower part. The regions that twist in their direction toward the propeller in a biased manner and extend to the trailing edge have the same cross-sectional shape and the same cross-sectional dimensions.
英国特許第332082号明細書(特許文献2)はまたプロペラに向けられる舵ブレードの輪郭領域、即ち先縁が横方向に露出されて、それにより先縁が円錐状に先細に構成されるねじれ舵ブレードを備える船舶用の舵を開示する。二つの舵ブレード部分の横断面形状は、二つの舵ブレード部分の左舷と右舷に配置された側壁面が横方向に曲げられた先縁にまでアーチ形直線なしであるような形式で構成されるので、側壁面が異なった曲げ半径により外方にアーチ形にされる任意の領域を有しない。これに加えて、舵ブレードの輪郭構成であるので、二つの重なった舵ブレード部分の二つの横断面が同じ寸法を有し、舵ブレードの全高さにわたり延びている。円錐状の先細先縁により鋭い縁切欠きがキャビテーションと破壊を受けるように構成される。推力の改良がこの舵の輪郭構成により達成されるべきである。 GB 332082 also discloses a torsional rudder where the contour area, i.e. the leading edge, of the rudder blade directed towards the propeller is exposed laterally, whereby the leading edge tapers conically. A rudder for a ship provided with a blade is disclosed. The cross-sectional shape of the two rudder blade parts is configured in such a way that the side wall surfaces arranged on the port and starboard side of the two rudder blade parts are not arched straight to the bent edge in the lateral direction. So, the side wall surface does not have any area that is arced outwards with different bend radii. In addition, because of the profile configuration of the rudder blade, the two cross sections of the two overlapping rudder blade parts have the same dimensions and extend over the entire height of the rudder blade. A conical tapered edge is configured so that sharp edge notches are subject to cavitation and fracture. Thrust improvement should be achieved with this rudder profile.
最近の船舶の速度がいつも増加している。より速い速度に関連した迅速流速によって、プロペラや舵における応力がより高くなる。公知の舵ブレードの対称性はキャビテーションとそれで侵食を生じる舵ブレードに負圧領域を生じる。キャビテーションは舵ブレードの流れが極端に加速される複数の点で発生される。これは、プロペラの強い回転流が速度で舵ブレード面に衝突することを生じる。この強い加速によって、静圧が水の蒸気圧下に降下するので、蒸気気泡が突然に内破するように展開する。これら内破は高価な修繕を生じる舵ブレード面の破壊を生じて、しばしば新たな舵ブレードが据え付けられなければならない。 Recent ship speeds are constantly increasing. The rapid flow rate associated with the higher speed results in higher stress on the propeller and rudder. The known rudder blade symmetry creates a negative pressure region in the rudder blade that causes cavitation and thereby erosion. Cavitation occurs at multiple points where the rudder blade flow is extremely accelerated. This causes a strong rotating flow of the propeller to collide with the rudder blade surface at a speed. Due to this strong acceleration, the static pressure drops under the vapor pressure of water, so that the vapor bubbles suddenly break down. These implosions result in rudder blade surface destruction that results in expensive repairs and often new rudder blades must be installed.
この発明の目的は、キャビテーション発生による舵ブレードにおける侵食現象が、特に高い負荷されたプロペラにより高速船舶に使用されるときに回避されて、舵ポスト軸受が設けられ、舵ブレードに挿入されたトランクチューブが舵力を直接に船舶の船体へ底面一体ネット軸受にわたり案内し、それにより力の導入がねじれモーメントなしに純粋な曲げ応力として片持ちガードに起こり、大きい或いは非常に大きい寸法を有する舵ブレード、特にねじれ舵前縁を備える全釣合い舵ブレードを備える船舶用の舵配列を創作することである。さらに、非常に高い流速を有するプロペラ流出により発生された下領域の舵ブレードに作用する力が吸収されるべきであり、舵ブレードが舵ポストの軸受の損傷が生じることなしに、釣り合わされるべきである。さらに、舵ブレードのねじれ領域が閉鎖遷移を有するべきである。 The object of the present invention is to avoid the erosion phenomenon in the rudder blade due to the occurrence of cavitation, especially when it is used in a high-speed ship by a high-loaded propeller, and a trunk tube provided with a rudder post bearing and inserted into the rudder blade Rudder blades that guide the rudder force directly to the ship's hull over the bottom integrated net bearing, so that the introduction of force occurs in the cantilever guard as a pure bending stress without torsional moment, and has large or very large dimensions, In particular, to create a rudder arrangement for a ship with an all-balanced rudder blade with a twisted rudder leading edge. Furthermore, the forces acting on the lower rudder blades generated by propeller outflows with very high flow rates should be absorbed and the rudder blades should be balanced without causing damage to the rudder post bearings It is. Furthermore, the torsional area of the rudder blade should have a closed transition.
この目的は、請求項1に示された特性を備える特殊舵ポスト軸受とねじれ全釣合い舵ブレードとの機能共働を備える導入部に記載されたタイプによる舵配列によって達成される。
This object is achieved by a rudder arrangement according to the type described in the introduction with the functional cooperation of a special rudder post bearing with the characteristics indicated in
従って、この発明による舵配列は、
キャビテーション減少ねじれ舵を備えて、舵ブレードに設定され、駆動可能な軸(PA)に配置されたプロペラ(115)に接近して設けた舵ブレード(100)と、舵ブレード(100)と連結された舵ポスト(140)とから成る高速船舶用の舵配列(200)において、
a)薄い輪郭厚さを備えるスリムな輪郭を有して、二つの重なって配列された上下舵ブレード部分(10、20)から形成された舵ブレード(100)から成り、上下舵ブレード部分の先縁(11、21)は、上舵ブレード部分の先端縁(11)が左舷(BB)或いは右舷(SB)に片寄っていて、下舵ブレード部分の先端縁(21)が片寄って舵ブレード(100)の縦中心線(LML)に横方向に右舷(SB)に或いは左舷(BB)に片寄っているような形式に位置されていて、両舵ブレード部分(10、20)の側壁面(12、13;22、23)がプロペラ(115)から背いた一つの後端縁(15)に収斂されており、
a1)上下舵ブレード部分の両端先縁(11、21)と後端縁(15)が横断面(30)の減少により舵ブレード(100)の上領域(OB)から下上領域(UB)まで円錐状に先細になり、
a2)或いは後端縁(15)が直線であって舵ポスト(140)と平行であり、両先端縁(11、21)が横断面(30)の減少により上領域(OB)から下領域(UB)まで円錐状に先細に延びていて、
a3)上舵ブレード部分(10)と下舵ブレード部分(20)との横断面部分(31)が、舵ブレード(100)の後端縁(15)と最大輪郭厚さ(PD)との間の領域において、上舵ブレード部分(10)と下舵ブレード部分(20)の横断面部分(32)の舵ブレード(100)の最大輪郭厚さ(PD)と先端縁(11、21)の間の長さ(L1)の1.5倍以上(L≧[1+1/2]L1)である長さ(L)を有し、
a4)上舵ブレード部分(10)が左舷(BB)に有し、下舵ブレード部分(20)が右舷(SB)を有し、それぞれに一つの緩やかに彎曲した側壁部分(18、28)が上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から後端縁(15)の方向に延びている長さ(L2)を備えて、その長さ(L2)が側壁部分(18)の上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から最大輪郭厚さ(PD)までの長さ(L’2)にその長さ(L’2)の半分以上(≧1/2L’2)である長さ(L”2)を加えたものであり、後端縁(15)まで延びる直線側壁部分(16、26)が緩やかに彎曲した側壁部分(18、28)に継続しており、
a5)上舵ブレード部分(10)が右舷(SB)に有し、下舵ブレード部分(20)が左舷(BB)に有し、それぞれに一つの強くアーチ形に彎曲した側壁部分(19、29)が上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から後縁(15)の方向に延びている長さ(L3)を備えて、その長さ(L3)が側壁部分(19)の先端縁(11、21)から最大輪郭厚さ(PD)までの長さ(L’3)にその長さ(L’3)の1/3以上(L”3≧1/3L’3)である長さ(L”3)を加えたものであり、後端縁(15)へ延びる直線側壁部分(17、27)が強くアーチ形に彎曲された側壁部分(19、29)に継続しており、
a6)両直線側壁部分(16;17;26、27)が対で二つの側壁部分(16;17;26、27)間に配置された同じ長さと横断面部分を有して、対称的に且つ同じ寸法で構成されていて、
a7)緩やかに彎曲した側壁部分(18;28)と縦中心線(LML)の間の距離が強く彎曲した側壁部分(19;29)と縦中心線(LML)の間の距離より大きく、二つの彎曲した側壁部分(18;28)間に配置された横断面部分が縦中心線(LML)の両側面に非対称的に構成されていて、
a8)上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)の彎曲コースに一致して成形された流れ体を形成し且つ片寄り領域をカバーする案内板(200、201)が二つの重なって配列された舵ブレード部分(10、20)の二つの横方向に片寄り部分の移行領域に配列されていて、これら案内板が流れに有利であり、舵ブレードの外壁にアーチ形にされたやや長い輪郭或いは半球状輪郭を有し、一方の案内板(200)が上舵ブレード部分(10)の先端縁(11)からその側壁まで延びていて、他方の案内板(201)が下舵ブレード部分(20)の先端縁(21)からその側壁まで延びており、
b)舵ブレード(100)と機能的に共働して軸受を備える舵ポスト(140)から成り、
b1)舵ポスト(140)が、大きい輪郭厚さ(PD)の領域に或いはこの領域と上舵ブレード部分(10)の先端縁の間に、舵ポストを入れるトランクチューブ(120)と一緒に置かれ、上舵ブレード部分(10)の全高さにわたり端側面固定装置(145)を備えて延びていて、
b2)上舵ブレード部分(10)に深く挿入されたトランクチューブ(120)が舵ポスト(140)を受ける中央内部縦孔(125)を備える片持ちガードとして舵ポスト(140)に設けられていて、
b3)トランクチューブ横断面が薄い壁により構成されて、トランクチューブ(120)がその内部壁に舵ポスト(140)を支持する自由端の領域におけるネック軸受(130)を有し、
b4)舵ポスト(140)がトランクチューブ(120)以外の部分(140a)により端領域(140b)に案内されて、上舵ブレード部分(10)を備えるこの部分(140a)の端と接続されていることを特徴とする。
Therefore, the rudder arrangement according to the present invention is
A rudder blade (100) provided with a cavitation-reducing torsion rudder and set close to a propeller (115) disposed on a driveable shaft (PA) set on the rudder blade and coupled to the rudder blade (100) In a rudder arrangement (200) for a high-speed vessel consisting of a rudder post (140)
a) It consists of a rudder blade (100) having a slim contour with a thin contour thickness and formed by two overlappingly arranged rudder blade parts (10, 20), the tip of the rudder blade part As for the edges (11, 21), the leading edge (11) of the upper rudder blade part is offset to the port side (BB) or starboard (SB), and the leading edge (21) of the lower rudder blade part is offset to the rudder blade (100 ) Of the vertical center line (LML) in the lateral direction on the starboard (SB) or on the port (BB), and the side wall surfaces (12, 13; 22, 23) are converged on one trailing edge (15) that is distant from the propeller (115),
a1) From the upper region (OB) to the lower upper region (UB) of the rudder blade (100) due to the reduction of the cross section (30) at both the leading edges (11, 21) and the rear edge (15) of the vertical rudder blade part Tapering into a cone,
a2) or the rear end edge (15) is straight and parallel to the rudder post (140), and both front end edges (11, 21) are changed from the upper region (OB) to the lower region (30) due to the reduction of the cross section (30). UB) tapering into a conical shape,
a3) The cross section (31) between the upper rudder blade portion (10) and the lower rudder blade portion (20) is between the rear edge (15) of the rudder blade (100) and the maximum contour thickness (PD). Between the maximum profile thickness (PD) and the leading edge (11, 21) of the rudder blade (100) of the cross section (32) of the upper rudder blade part (10) and lower rudder blade part (20) Having a length (L) that is 1.5 times or more ( L ≧ [1 + 1/2] L1 ) of the length ( L1 ) of
a4) The upper rudder blade part (10) has a port side (BB), the lower rudder blade part (20) has a starboard (SB), and each has a gently curved side wall part (18, 28). A length (L2) extending in a direction from the leading edge (11, 21) to the rear edge (15) of the vertical rudder blade part is provided, and the length (L2) is the vertical rudder blade of the side wall part (18). The length (L′ 2) from the leading edge (11, 21) of the portion to the maximum contour thickness (PD) is a length that is more than half of the length (L′ 2) (≧ 1 / 2L′2) (L ″ 2) is added, and the straight side wall portion (16, 26) extending to the rear edge (15) continues to the gently bent side wall portion (18, 28),
a5) The upper rudder blade part (10) is on the starboard (SB), the lower rudder blade part (20) is on the port side (BB), and each side wall part (19, 29) is bent in a strong arch shape. ) Has a length (L3) extending in the direction from the leading edge (11, 21) to the trailing edge (15) of the vertical rudder blade portion, and the length (L3) is the leading edge of the side wall portion (19). The length (L′ 3) from (11, 21) to the maximum contour thickness (PD) is 1/3 or more of the length (L′ 3) (L ″ 3 ≧ 1 / 3L′3) (L ″ 3) is added, and the straight side wall portion (17, 27) extending to the rear edge (15) continues to the strongly arcuate side wall portion (19, 29),
a6) symmetrically with both straight side wall portions (16; 17; 26,27) having the same length and cross-sectional portion arranged in pairs between the two side wall portions (16; 17; 26,27) And configured with the same dimensions,
a7) The distance between the gently curved side wall portion (18; 28) and the longitudinal center line (LML) is larger than the distance between the strongly curved side wall portion (19; 29) and the longitudinal center line (LML); A cross-sectional portion disposed between two curved side wall portions (18; 28) is configured asymmetrically on both sides of a longitudinal centerline (LML);
a8) Two guide plates (200, 201) which form a flow body formed in conformity with the curved course of the leading edge (11, 21) of the vertical rudder blade part and cover the offset region are arranged in an overlapping manner. The guide blades are arranged in the transition areas of the two laterally offset parts of the rudder blade part (10, 20), these guide plates are advantageous for flow and have a slightly long profile arched on the outer wall of the rudder blade Or it has a hemispherical outline, one guide plate (200) extends from the tip edge (11) of the upper rudder blade portion (10) to its side wall, and the other guide plate (201) is the lower rudder blade portion ( 20) extends from the tip edge (21) to its side wall,
b) comprising a rudder post (140) functionally cooperating with the rudder blade (100) and provided with bearings;
b1) The rudder post (140) is placed in the region of large contour thickness (PD) or between this region and the tip edge of the upper rudder blade part (10) together with the trunk tube (120) containing the rudder post. Extending over the entire height of the upper rudder blade part (10) with an end-side fixing device (145),
b2) The trunk tube (120) inserted deeply into the upper rudder blade portion (10) is provided on the rudder post (140) as a cantilever guard having a central internal vertical hole (125) for receiving the rudder post (140). ,
b3) The trunk tube cross section is constituted by a thin wall, the trunk tube (120) has a neck bearing (130) in the region of the free end that supports the rudder post (140) on its inner wall;
b4) The rudder post (140) is guided to the end region (140b) by the part (140a) other than the trunk tube (120) and connected to the end of this part (140a) with the upper rudder blade part (10). It is characterized by being.
驚いたことには、薄い輪郭厚さをもつ全釣合せ舵としてのねじれ舵ブレードと舵ブレードの上舵ブレード部分の大きい輪郭厚さの領域における舵ポストの軸受の発明による構成により、下舵ブレード部分が狭い輪郭を得るので、追加的支出力なしに舵ブレードに衝突するプロペラ流出の高速にかかわらずに、この舵ブレードが舵ブレード位置決めとねじれ舵ブレードの機能的共働によって単に実施され得る非常に大きい寸法を有するならば、舵ブレードの釣合いが可能であるが、しかしながら、他の舵ブレード構成或いは舵ポスト軸受には達成され得ない。 Surprisingly, the twisted rudder blade as a total balance rudder with a thin profile thickness and the configuration of the rudder post bearing in the large profile thickness area of the upper rudder blade part of the rudder blade, the lower rudder blade Because the part gets a narrow profile, this rudder blade can be implemented simply by the functional cooperation of the rudder blade positioning and the twisted rudder blade, regardless of the high speed of the propeller spill impinging on the rudder blade without additional support force However, this is not possible with other rudder blade configurations or rudder post bearings.
この発明によると、舵配列が創作され、即ち二つの成分、即ちねじれ舵ブレードと、特殊な方法で支持され且つ舵ブレードと共働する舵ポストとから形成される。この舵ブレード配列は大きいや非常に大きい全均衡舵ブレードを建造するために驚くべき発見であった技術的解決策である。舵ブレードの上舵ブレード部分に深く挿入されているトランクチューブが舵力を直接方法でネック軸受にわたり船舶の船体へ導入されていて、ネック軸受が上舵ブレード部分の下領域に一体化されている。力の導入は片持ちガードとして、それで純粋な曲げ応力としてモーメントなしに発生される。それ故に、トランクチューブ横断面が比較的薄い壁より構成され得る。これら薄い壁が非常に重要である、というのは、トランクチューブの下部分が舵ブレード内に、即ち上舵ブレード部分に入れられて、それ故に舵ブレードの輪郭厚さに直接影響を有するからである。スリムな舵輪郭のみ、それ故に、低い輪郭厚さがエネルギー構造を効率的に舵ブレードに形成できる、というのは、舵輪郭が厚ければ厚いほど、大きい抵抗がプロペラ水の加速流に生じるからである。 According to the invention, a rudder arrangement is created, i.e. formed from two components, a twisted rudder blade, and a rudder post supported in a special way and cooperating with the rudder blade. This rudder blade arrangement is a technical solution that was a surprising discovery for building large and very large all-balance rudder blades. Trunk tube inserted deeply into the upper rudder blade part of the rudder blade is introduced into the ship hull over the neck bearing in a direct manner with rudder force, and the neck bearing is integrated in the lower region of the upper rudder blade part . The introduction of force is generated as a cantilever guard, so as a pure bending stress without a moment. Therefore, the trunk tube cross-section can be composed of a relatively thin wall. These thin walls are very important because the lower part of the trunk tube is placed in the rudder blade, i.e. the upper rudder blade part, and thus has a direct influence on the profile thickness of the rudder blade. is there. Only a slim rudder profile, and hence a low profile thickness, can efficiently form an energy structure on the rudder blade, because the thicker the rudder profile, the greater the resistance that is generated in the accelerated flow of propeller water. It is.
舵ポストの軸受とねじれ舵ブレードの組合せの舵配列の他の利点は、高品質材料の使用である。上舵ブレード部分の舵ポストのこの発明による軸受によってのみ、高張力鍛造鋼は重量の著しい減少が形成されて同じ動力により従来の舵の50%までに達成される形式で使用され得る。 Another advantage of the rudder arrangement of a combination of rudder post bearings and twisted rudder blades is the use of high quality materials. Only with the bearing according to the invention of the rudder post of the upper rudder blade part, high-strength forged steel can be used in a form in which a significant reduction in weight is formed and up to 50% of the conventional rudder with the same power.
舵ポスト軸受の組合せによる舵配列の他の著しい利点は、舵ブレード、即ち上舵ブレード部分に一体化されたこのタイプの軸受により、全釣合い舵或いはスペード舵の構造が可能に、即ち実際に制限されない寸法に形成されることである。従来の舵が舵警報器或いは舵支持体により半釣合されている。そのような困難な機械的構造が決して前縁でねじれ得ない、というのは、固定舵警報器とこの警報器の周りに回転する舵ブレードが自由に成形できないからである。そのような半釣合い舵のために起こる舵ブレード内部力とモーメントがこの発明による舵ポストの軸受を備える全釣合い舵のためにより不均等に大きい。舵ブレードのプロペラに向いた前縁の重要なねじれが著しく構造的に不経済な措置、即ち著しく厚い輪郭を意味する。 Another significant advantage of the rudder arrangement with the combination of rudder post bearings is that this type of bearing integrated into the rudder blade, ie the upper rudder blade part, allows the construction of a fully balanced rudder or spade rudder, ie in practice limited It is to be formed in a size that is not. A conventional rudder is semi-balanced by a rudder alarm or rudder support. Such a difficult mechanical structure can never be twisted at the leading edge because the fixed rudder alarm and the rudder blade rotating around this alarm cannot be freely molded. The rudder blade internal forces and moments that occur for such a semi-balanced rudder are more unevenly larger for a full-balanced rudder with a rudder post bearing according to the invention. A significant twist of the leading edge towards the propeller of the rudder blade signifies a significantly structurally uneconomic measure, i.e. a significantly thicker profile.
他の利点は、舵ポストの軸受によってのみ、全釣合い舵が現在までや舵ブレードに必要である舵警報器の間にもはやスリットがないことを意味する構造として形成できる点である。それ故に、これらスリットを通るクロス流が回避され、著しく酷いキャビテーション侵食も回避される。 Another advantage is that only the bearings of the rudder post can be formed as a structure meaning that there is no longer a slit between the rudder alarms that are required for the entire balance rudder to date and the rudder blades. Therefore, cross flow through these slits is avoided and extremely severe cavitation erosion is also avoided.
これに加えて、舵配列のこの発明による構成のために、好ましくは鍛造鋼から形成された舵トランクが舵ブレード、即ち上舵ブレード部分へ、しかしながら、下ネック軸受によってのみ延長されている。またハブとして鍛造片から形成された舵ポストが流動的中心に接近する舵と接続されるので、僅かな応力のみが曲げモーメントによって達成される。発生振動がこの構成により除外され得る。 In addition to this, because of the arrangement according to the invention of the rudder arrangement, the rudder trunk, preferably made of forged steel, is extended to the rudder blade, ie the upper rudder blade part, but only by the lower neck bearing. Also, since a rudder post formed from a forged piece as a hub is connected to a rudder approaching the fluid center, only a slight stress is achieved by the bending moment. Generated vibrations can be excluded by this configuration.
スリムな舵輪郭により、それで、舵ブレードの低輪郭厚さにより、非常高速により低舵ブレード部分に衝突するプロペラ流出の高圧力に関して舵ポストの軸受の任意の特別な応力なしに舵ブレードを釣合させることができる。 Due to the slim rudder profile, the low profile thickness of the rudder blade balances the rudder blade without any special stress in the rudder post bearing with respect to the high pressure of propeller outflow impinging on the lower rudder blade part at very high speed Can be made.
舵ブレードにおけるキャビテーションを除去するために、上下半部に分割されるこの発明による輪郭を有し、流れが衝突する先縁或いは縁が或る角度にねじれられる。プロペラ追従流と船体中央との角度がねじれの角度を予め決定して、それにより輪郭前縁がねじれられる。この新たな輪郭の選択により、プロペラ乱流が舵ブレードに沿ってより良く流れ、キャビテーションを増加させる舵ブレードの輪郭面において任意の圧力ピークを発生しない。舵の周りの改良された流れが燃料の著しい経済と改良された運動性を生じる。 In order to eliminate cavitation in the rudder blade, the leading edge or edge with which the flow impinges is twisted at an angle with a contour according to the invention divided into upper and lower halves. The angle between the propeller following flow and the center of the hull predetermines the angle of twist, thereby twisting the contour leading edge. With this new contour selection, propeller turbulence flows better along the rudder blade and does not generate any pressure peaks at the rudder blade contour that increase cavitation. The improved flow around the rudder results in a significant fuel economy and improved mobility.
二つの重なって配列された舵ブレード部分の片寄り部分の遷移領域における案内板の配列によって、流れ好ましい輪郭が創作されるので、これら遷移領域に現れるキャビテーションが回避される。これは、流れ体のタイプに構成された「案内板」がそれらが二つの先縁間の遷移領域をカバーするような形式に構成されることである。それ故に、案内板が舵ブレード部分の片寄り領域の領域に支持され、その領域をカバーするので、水が片寄り領域に沿う代わりに、案内板に沿って流れる。それ故に、流れ渦の危険が減少される。それ故に、案内板或いはその移動が上下舵ブレード部分間の遷移領域にわたる横方向架橋或いはカバーを構成する。ここで、「カバー」との用語は、流れ体の案内板が非常に大きな範囲までの片寄り領域をカバーすることと理解される。 The arrangement of the guide plates in the transition region of the offset portion of the two overlapping rudder blade portions creates a flow-friendly contour and thus avoids cavitation appearing in these transition regions. This is because “guide plates” configured in a flow body type are configured in such a way that they cover the transition region between the two leading edges. Therefore, the guide plate is supported by and covers the offset region of the rudder blade portion, so that water flows along the guide plate instead of along the offset region. Therefore, the risk of flow vortices is reduced. Therefore, the guide plate or its movement constitutes a lateral bridge or cover over the transition region between the upper and lower rudder blade portions. Here, the term “cover” is understood to mean that the guide plate of the flow body covers an offset area to a very large extent.
ねじれ舵ブレード部分を備えるこの発明により構成された舵が有益であり、片寄り領域に局部的にのみ構成されて置かれ、片寄り領域をカバーして流れ体に完成する案内板によって、流れを引き裂く危険が減少され、それにより流れ体タイプ案内板が同時にその比較的小さい寸法により船舶の推進行動に任意の影響を与えない。それ故に、「推進中立効果」がそれ自体を調整する。 A rudder constructed according to the present invention with a twisted rudder blade portion is beneficial and is configured to be flowed by a guide plate that is configured and placed only locally in the offset region and that covers the offset region and completes into a flow body. The risk of tearing is reduced so that the fluid body type guide plate does not have any influence on the propulsion behavior of the ship due to its relatively small size at the same time. Hence, the “propulsion neutral effect” regulates itself.
この発明の有益な構成は従属請求項の主題である。 Useful features of the invention are the subject of the dependent claims.
それ故に、この発明は、固定板が上舵ブレード部分と下舵ブレード部分との間に置かれ、それが舵ブレード部分としっかりと連結され、それにより固定板が縦中心線LMLの両側における対称的横断面、上舵ブレード部分の底板と下舵ブレード部分のカバー板を包含する輪郭と寸法を有するような舵配列を提供する。 Therefore, the present invention is such that the fixed plate is placed between the upper rudder blade portion and the lower rudder blade portion, which is firmly connected to the rudder blade portion, so that the fixed plate is symmetrical on both sides of the longitudinal center line LML. A rudder arrangement having a general cross-section, a contour and dimensions including a bottom plate of an upper rudder blade portion and a cover plate of a lower rudder blade portion is provided.
この発明の他の構成は、横方向に片寄った先縁部分を通って引かれた中心線M2が少なくとも3°から10°までの角度αに延びていて、しかしながら、より大きい、好ましくは8°、フレームの横断面の縦中心線LMLに延びているような形式に、上舵ブレード部分の先縁と下舵ブレード部分の先縁が縦中心線LMLに関して左舷BBと右舷SBに横方向に片寄っていることを提供する。 Another configuration of the invention is that the centerline M2 drawn through the laterally offset leading edge extends at an angle α of at least 3 ° to 10 °, however, it is larger, preferably 8 °. The leading edge of the upper rudder blade part and the leading edge of the lower rudder blade part are offset laterally to the port BB and starboard SB with respect to the longitudinal center line LML in a form extending to the longitudinal center line LML of the cross section of the frame. Provide that.
さらに、この発明による構成は、上下舵ブレード部分の左舷BBと右舷SBに配置されたアーチ形に彎曲された側壁部分が上下舵ブレード部分の右舷SBと左舷BBに配置された強力にアーチ形に彎曲された側壁部分の長さより短い長さL4を有することであるように設けられている。 Furthermore, the configuration according to the present invention has a strong arched shape in which the side wall portion bent in the arch shape disposed on the port BB and starboard SB of the vertical rudder blade portion is disposed on the starboard SB and port BB of the vertical rudder blade portion. The length L4 is shorter than the length of the curved side wall portion.
さらに、この発明は、上下舵ブレード部分の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分の湾曲長さBL1が上下舵ブレード部分の平らにアーチ形に彎曲された側壁部分の湾曲長さBLよりかなり大きいので、上下舵ブレード部分の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分の遷移領域UB1が後縁に直線に延びる側壁部分に片寄っていて、上下舵ブレード部分の平らにアーチ形に彎曲された側壁部分の遷移領域UBが後縁の方向において後縁に直線に延びる側壁部分に片寄っていることを提供する。 Furthermore, according to the present invention, the curved length BL1 of the side wall portion bent strongly in the arch shape of the vertical rudder blade portion is considerably larger than the curved length BL of the side wall portion bent flat in the vertical rudder blade portion. Therefore, the transition area UB1 of the side wall portion bent strongly in the arch shape of the vertical rudder blade portion is offset from the side wall portion extending linearly to the rear edge, and the side wall portion bent in a flat arch shape of the vertical rudder blade portion In the direction of the trailing edge, the transition region UB is offset to the side wall portion that extends straight to the trailing edge.
この発明の実施例は、図面を参照して以下に説明される。 Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.
この発明による舵配列200は、上領域に支持されたねじれ舵ブレード100と舵ポスト140(図1、2、3、7と14)を備えるこの発明の目的、即ち好ましくは全釣合い舵を達成する二つの機能的共働成分から成る。
The
図1に表示された舵配列200のために、110が船舶の船体を示し、120が舵ポスト140を受けるトランクチューブを示し、100が舵ブレードを示す。プロペラ115が舵ブレード100に据え付けられる。プロペラ軸がPAによって示されている。
For the
図1、2、3、7による舵ブレード100は二つの重なって配列された舵ブレード部分10、20から成り、その先縁11、21がプロペラ115に向いていて、上舵ブレード部分10の先縁11が左舷BBに、下舵ブレード部分20の先縁21が右舷SBに、舵ブレード100の縦中心線LMLに対して横方向に片寄っている(図4、4A,4Bと4C;4D、4Eと13)ような形式に片寄っている。先縁11、21の横方向片寄りは、上舵ブレード部分10の先縁11が左舷BBに片寄って、下舵ブレード部分20の先縁21が右舷SBに片寄っているように達成され得る。上舵ブレード部分10の側壁面12、13と下舵ブレード部分20の側壁面22、23の両方がプロペラ115から反対を向いた後縁15の方向においてアーク状に形成され、挿入された直線側壁部分16、17と26、27が後縁15に終わっている。両舵ブレード部分10、20が共通に後縁15を有し、各舵ブレード部分10、20が先縁11と21有して、その横方向片寄り部分によってねじれ形状が達成される。
The
舵配列200は好ましくは全釣合い舵から成り、しかしながら、異なって構成された舵はそれらがねじれ舵ブレードを備えているのに適している限り、使用され得て、この発明による舵ブレード構成の利点が達成される。重なって配置された両舵ブレード部分10、20が同じ高さ或いは不等な高さを有する。好ましくは、下舵ブレード部分20が上舵ブレード部分より低い高さを有し、それにより上舵ブレード部分10の高さが下舵ブレード部分20の高さの1・1/2に一致する。二つの舵ブレード部分10、20の先縁11、21が彎曲された半球状に構成されている。
The
舵ブレード100は円錐状に下方へ延びる先縁11、21を有し、後縁15が直線に且つ舵ポスト140と平行である(図1、2と3)。これは、二つの舵ブレード部分10、20の先縁11、21の円錐状コースは、二つの舵ブレード部分10、20の横断面30の寸法が上舵ブレード部分10の同じ輪郭構成と下舵ブレード部分20の同じ輪郭構成用の舵ブレード100の上領域OBから下領域UBまで減少され得るので、下領域における低輪郭厚さを備える下方延長スリム輪郭が横断面30の減少によって、特に二つの舵ブレード部分10、20の側壁面12、13と22、23のコースによって得られる。舵ブレード100の低輪郭厚さがさらにこの発明の本質的特徴である。
The
図13が舵ブレード100の縁或いは先縁11、21を示すように、先縁がプロペラ115に向いていて、プロペラ115と反対を向いた後縁15に対して少なくとも5°、好ましくは10°の角度βに斜めである。
13 shows the edges or leading
二つの二つの舵ブレード部分10、20の横断面部分31,32の長さL、L1は最大輪郭厚さPDの両側に異なって構成されている。舵ブレード100の後縁15と最大輪郭厚さPDの間の領域における上舵ブレード部分10と下舵ブレード部分20の横断面部分31が舵ブレード100の大輪郭厚さPDと先縁11、21の間の上舵ブレード部分10と下舵ブレード部分20の横断面部分32の長さL1より大きい長さLを有する。これは、長さ比が好ましくは長さL1に関して1・1/2である(図5)ことである。
The lengths L and L1 of the
舵ブレードの構成は、左舷BBの上舵ブレード部分10と右舷SBの下舵ブレード部分20がそれぞれに長さL2を備える後縁15の方向において先縁11、21から延びるそれぞれに一つの平らに彎曲された側壁部分18、28を有し、その長さL2は長さL’2の少なくとも1/3に一致する長さL’2の加えて最大輪郭厚さPDに対して先縁11、21の側壁部分18の長さL’2に一致し、それにより後縁15に終わる直線側壁部分16が平らに彎曲された側壁部分28に継続する(図5)。
The configuration of the rudder blade is such that the upper
さらに、上舵ブレード部分10が右舷SBに、下舵ブレード部分が左舷BBにそれぞれに一つの長さL3を備える後縁15の方向において先縁11、21から延びる強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19、29を有し、長さL3が長さL’3の少なくとも1/3に一致する長さL’3に加えて、先縁11、21から最大輪郭厚さPDまで側壁部分19の長さL’3に一致する。後縁15に終わる直線側壁部分17、27が強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19、29に継続する(図5、符号40)。
Further, the upper
両舵ブレード部分10、20のこの構成のために、両側面の側壁部分が最大輪郭厚さPDの方向において先縁11、21から且つ後縁15から下降コースを有する。
Due to this configuration of the two
左舷BBと右舷SBに対して上舵ブレード部分10の先縁11と下舵ブレード部分20の後縁21が縦中心線LMLに関して横方向に片寄っているので、横方向に片寄った先縁部分を通して引かれた中心線M2がフレームの横断面の縦中心線LMLに関して少なくとも3°〜10°の角度αに配置され、しかしながら、より高く、好ましくは8°の角度αに配置される。
Since the leading
さらに、舵配列は、舵ブレード100と機能的共働する特に鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成された舵ポスト140から成り、この舵ポストが、少なくとも一つ軸受150によって鍛造鋼或いは他の適切な材料から形成されたトランクチューブ120に支持されている。舵ポスト140は上舵ブレード部分10の最大輪郭厚さPDの領域に且つこの領域のみに(図1、2、3と15)、即ち最大輪郭厚さPDと縦中心線LML(図5)を構成する線の交点に置かれている。舵ポスト140は舵ブレード100の上舵ブレード部分10の全高さにわたり固定装置145と一緒に延びている。舵ポスト140を備えるトランクチューブ120が最大輪郭厚さPDと先縁11、21の間の上舵ブレード部分10に構造の理由のために配置され得る。
In addition, the rudder arrangement comprises a
上舵ブレード部分10に深く引かれたトランクチューブ120が舵ポスト140を受ける内部孔125を備える片持ちガードとして設けられている(図14)。トランクチューブ120の配列は上舵ブレード部分10のフレーム40のトランクチューブの外径に一致して寸法とされた開口105へトランクチューブを挿入させる(図3、8、8A,8B,8C)ことによって生じる。
A
トランクチューブ120が舵ブレード100の舵ポスト140を受ける中央内部縦孔125を備える片持ちガードとして設けられている。さらに、トランクチューブ120が上舵ブレード部分10へのみ舵ポスト端のみと接続された舵ブレードに貫通して構成されている。トランクチューブ120が舵ポスト140を支持する軸受150を内孔125に有し、それによりこの軸受150が好ましくはトランクチューブ120の下端領域120b内にある。舵ポスト140が140bによりトランクチューブ120の外の部分45により案内される。舵ポスト140の延長部分145の自由下端が上舵ブレード部分10としっかりと連結され、しかしながら、それにより連結部がここに設けられ、例えばプロペラ軸が交換されるべきであるならば、舵ポスト140から舵ブレード100を緩めることができる。ねじれ舵ブレード100と領域170の舵ポスト140との連結部がプロペラ軸PD上に配置されるので、プロペラ軸を分解するために、舵ブレード100のみが舵ポスト140から取り外されなければならないので、トランクチューブの自由下端120b並びに舵ポスト140の自由下端がプロペラ軸中心上に配置されているから、プロペラ軸交換のためにトランクチューブ120から舵ポスト140を取り外す必要ない。図15に示された実施例のために、単一の内部軸受150がトランクチューブ120において舵ポスト140の軸受のために設けられていて、次に、トランクチューブ120の外壁における舵ブレード100の他の軸受が必要である。
The
舵ブレード100がトランクチューブ120の自由下端120bを受けるテーパ或いは窪みを備えている。
The
トランクチューブ120の横断面が薄い壁を構成され、舵ポスト140を支持する自由端の領域において少なくとも一つのネック軸受130を有する。追加的軸受が舵ポスト140のトランクチューブ120の他の位置に設けられている。舵ポスト140は部分140aを備える端領域140bにおいてトランクチューブ120の外に案内されていて、この部分140aの端により上舵ブレード部分10と連結されている(図14)。
The
図3と7によると、上舵ブレード部分10と下舵ブレード部分20は側壁を形成する舵板、二つの舵ブレードの内部強化を構成する水平ウエブ板或いはフレーム40、50と垂直ウエブ板或いはフレームから成る。ウエブ板は軽量化穴と水路穴を備えている。
According to FIGS. 3 and 7, the upper
図3、4、4A,4Bと4Cと8、8A、8Bと8Cが舵ブレード100の上舵ブレード部分10のすべてのフレーム40を示すように、このすべてのフレームは同じ構造、同じ側壁ガイドと一致する先縁11と後縁15を有し、それによりフレームの長さがそれぞれに上フレームから最低フレームまで減少させ、それでフレームの横断面の寸法が天部から底まで減少させるので、先縁11が舵ブレード100の底に対して傾斜している(図1)。
3, 4, 4A, 4B and 4C and 8, 8A, 8B and 8C show all the
下舵ブレード部分20のすべてのフレーム50が同じ構造、同じ側壁ガイドと一致する先縁11と後縁15を有し、それによりフレーム50の長さがそれぞれに上フレームから最低フレームまで減少させ、それでフレームの横断面の寸法が天部から底まで減少させるので、先縁11が下舵ブレード部分20の底に対して傾斜している。
All the
この構成のために、上舵ブレード部分10と下舵ブレード部分20の先縁11、21が下方へ傾斜していて、後縁15が図1に示されるように、直線であり且つ舵ポスト140の縦軸線と平行である。
Because of this configuration, the leading
両舵ブレード部分10、20は互いに直接に接続され得る。図7と11には、両舵ブレード部分10、20が固定板45により連結されている。この固定板45が縦中心線LMLの両側面に対称的横断面部分46、47並びに上舵ブレード部分10の底板42と下舵ブレード部分20のカバー板41を包含する寸法と輪郭を有し、上舵ブレード部分10が固定板45に設定され且つ下舵ブレード部分20が下から固定板45に設定されると、この板が非常に小さい縁領域により一緒に設定された舵ブレード部分10、20から横方向に突き出す(図10と11)。固定板45が縦中心線LMLに配置されて、プロペラに向けられた半円縁丸部11’並びに二つの舵ブレード部分10、20の後縁15へ向くプロペラと反対を向いた縁15’を有する。固定板45の側壁面45a、45bが一致彎曲コースを有する。
Both
図3と10が示すように、下舵ブレード部分20が下領域において固定板45を継続し、フレーム50の一部横断面構成とフレーム40の横断面構成と一致する構造とを有し、しかしながら、フレーム40が縦中心線LMLを中心に90°だけ旋回されている。
As shown in FIGS. 3 and 10, the lower
図7、8、8A、8Bと8Cによると、部分A、B、CとDのフレーム40が輪郭に関して同じであり、しかしながら、単一フレーム40の横断面が天部から底まで減少させるので、後縁15が傾斜している。固定板45による部分Dが部分Cと継続する。下舵ブレード部分20の部分E,FとGのフレーム50がフレーム40の輪郭と同じ輪郭を有し、しかしながら、フレーム40の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分29を備える側壁が左舷BBに配置されていて(図8D、8Eと8F)、図7の実施例の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19を備えるフレーム40の側壁が右舷SBに配置されている(図8、8A、8Bと8C)。下舵ブレード部分20のフレーム50の横断面がその長さに関して天部から底まで減少させるので、下舵ブレード部分20の先縁21が傾斜している(図7)。
According to FIGS. 7, 8, 8A, 8B and 8C, the
トランクチューブ120に導入させる開口を備えている上舵ブレード部分10の上カバー板43が図9に表示される。図10は両舵ブレード部分10、20とフレーム40と50を備える舵ブレード100の下から図を示す。
The
舵ポスト140のトランクチューブ120を受ける上舵ブレード部分10の開口或いは孔の直径は、上舵ブレード部分10の最大輪郭厚さPDより僅かに小さい。この構成のために、非常にするような舵ブレード輪郭が形成される。
The opening or hole diameter of the upper
二つの舵ブレード部分10、20の構成と横断面輪郭は、上下舵ブレード部分10、20の平らにアーチ形に彎曲された側壁部分18、28が上下舵ブレード部分10、20の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19、29の長さL3より短い長さL2、L’2を有する(図5と6)。縦中心線LMLに対する上舵ブレード部分10の側壁部分18の距離αと側壁部分19の距離α1が等しい。後縁15にまで、距離α、α1が常に等しく大きいけれども、その距離が後縁15の方向において減少させる。先縁11の方向において、次の距離比を生じる:
α2<α3
α4<α5
α6<α7
その後に、最大輪郭厚さPDが継続する。先縁の方向において、次の距離比を生じる: α8>α9
α10>α11
α12>α13
α14>α15
α16>α17
α18>α19
それにより距離α16〜α17の比がおよそ2対1である。図6は、比で距離が互いである、即ちその反対の距離α8、α10、α12、α14、α16、α18に対する距離α9、α11、α13、α15、α17、α19が先縁11の方向において著しく減少させる。示された距離を備えるこの横断面輪郭が上舵ブレード部分10のすべての横断面によって且つ下舵ブレード部分20のすべての横断面によって延びている、というのは、上舵ブレード部分10のすべての横断面は、下舵ブレード部分20の横断面の場合である、即ち舵ブレード100の横断面或いはフレームが先縁に向いた長さと領域に関して天部から底まで先細である事実の状態を考慮することによって同じ構造を有するからである(図10)。
The configuration and the cross-sectional profile of the two
α2 <α3
α4 <α5
α6 <α7
Thereafter, the maximum contour thickness PD continues. In the direction of the leading edge, the following distance ratio results: α8> α9
α10> α11
α12> α13
α14> α15
α16> α17
α18> α19
Thereby, the ratio of the distances α16 to α17 is about 2: 1. FIG. 6 shows that the distances are relative to each other, ie the distances α9, α11, α13, α15, α17, α19 for the opposite distances α8, α10, α12, α14, α16, α18 are significantly reduced in the direction of the leading
上下舵ブレード部分10、20の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19、29の彎曲長さBL1は、図14による他の実施例によって、上下舵ブレード部分10、20の平らにアーチ形に彎曲された側壁部分18、28より大きいので、上下舵ブレード部分10、20の強力にアーチ形に彎曲された側壁部分19、29の遷移領域UB1が後縁15に対して直線である側壁部分17、27に対して片寄っていて、上下舵ブレード部分10、20の平らにアーチ形に彎曲された側壁部分18、28の遷移領域UBが後縁15の方向において後縁15に対して直線である側壁部分16、26に対して片寄って、それで遷移領域UBと反対の遷移領域UB1が後縁15に対して向いている。これは、側壁部分18、19と28、29の長さは次のようである:
L3≧L2
L’2<L’3
L4>L’4 (図14)
後縁15に収斂する上舵ブレード部分10と下舵ブレード部分20の直線側壁部分16、17、26、27の脚は、好ましくは同じ長さを有し、しかしながら、不等長さ構成が可能である。
The curved length BL1 of the strongly arcuate
L3 ≧ L2
L'2 <L'3
L4> L′ 4 (FIG. 14)
The legs of the straight
この発明は、ねじれ舵ブレード100が二つの舵ブレード部分10、20にわたり延びるフィンを備えている舵配列から成る。
The invention consists of a rudder arrangement in which the
図16〜23が示すように、案内板200、201(偏向板)が二つの重なって配列された舵ブレード部分10、20の二つの横方向に片寄った部分A1,A2の遷移領域に置かれていて、これら案内板が先縁11、21の彎曲コースに一致して形成されて、流れ好ましいアーチ形にやや長い或いは半球状輪郭を有し、それにより一方の案内板200が上舵ブレード部分10の先縁11からその側壁へ延びていて、他方の案内板201が下舵ブレード部分20の先縁21からその側壁へ延びていて、案内板が互いに向いたその縁(200d、201d)により互いに連結されている。
As shown in FIGS. 16 to 23, the
両案内板200、201が二つの舵ブレード部分10、20の片寄り領域の間の遷移領域をカバーする流れ体に完成する。上舵ブレード部分10並びに下舵ブレード部分20はそれぞれに一つのベルト状僅かにアーチ形案内板200或いは201を有し、このアーチ形案内板が舵ブレードの外壁形状に適していて、それにより先縁11、21或いはプロペラ115に向いた部分200b或いは201bを備える二つの案内板が先縁の領域に配置され、その構成であり、即ち先縁の一体部品であり、各案内板200或いは201が後ベルト状部分200c或いは201cを備えていて、舵の側壁に支持されるか、或いは一体化される(図17、18、19と20)。二つの案内板200、201の部分200b或いは201bは先縁11、21の領域に配置されていて、先縁11、21の前から見ていたときに、およそ半円形構成(図16と22)を有するおよそカップ状構成200a,201aを有し、それによりこれらカップ状構成200b、201bが先縁11、21のように左舷BBと右舷SBに片寄っている(図22)。
Both guide
両カップ状構成200b、201bがそのベース側面と当接する二つの円錐体半部200’b、201’bを一緒に形成する。それで、上舵ブレード部分10の左舷側壁、案内板200と下舵ブレード部分20の右舷配置側壁は案内板201を有し、それにより案内板200、201はそのベルト状とパットタイプ構成部分200、201cが舵ブレードの側壁に配置され、その間にプロペラ115に向いた部分200b、201bが先縁11、21の領域に配置されるような形式に配置されている。
Both cup-shaped
二つの先縁11、21の領域に配置された部分200b、201bが互いに向いた縁200d、201dや先縁11、21と一緒に溶接される(図22)。
The
図24による実施例のために、半球状に構成される流れ体としての案内板210は二つの舵ブレード部分10、20の片寄り領域に設けられている。
For the embodiment according to FIG. 24, a
この発明による舵配列は、請求項に表示された特徴によって、明細書に説明された実施例によって且つ図と図面に表現された実施例によって特徴とされる。二つの舵ブレード部分10、20の片寄り領域に置かれる案内板200、201並びに210は、明細書に記載され且つ図に表現された構成を有し、この発明の主題並びに舵ブレード構成である。
The rudder arrangement according to the invention is characterized by the features indicated in the claims, by the embodiments described in the specification and by the embodiments represented in the figures and drawings. The
10.....上舵ブレード部分
11.....先縁
15.....後縁
20.....下舵ブレード部分
21.....先縁
100....舵ブレード
115....プロペラ
120....トランクチューブ
140....舵ポスト
145....固定装置
200、201...案内板
10. . . . . Upper
Claims (8)
a)薄い輪郭厚さを備えるスリムな輪郭を有して、二つの重なって配列された上下舵ブレード部分(10、20)から形成された舵ブレード(100)から成り、上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)は、上舵ブレード部分の先端縁(11)が左舷(BB)或いは右舷(SB)に片寄っていて、下舵ブレード部分の先端縁(21)が片寄って舵ブレード(100)の縦中心線(LML)に横方向に右舷(SB)に或いは左舷(BB)に片寄っているような形式に位置されていて、両舵ブレード部分(10、20)の側壁面(12、13;22、23)がプロペラ(115)から背いた一つの後端縁(15)に収斂されており、
a1)上下舵ブレード部分の両先端縁(11、21)と後端縁(15)が横断面(30)の減少により舵ブレード(100)の上領域(OB)から下上領域(UB)まで円錐状に先細になり、
a2)或いは後端縁(15)が直線であって舵ポスト(140)と平行であり、両先端縁(11、21)が横断面(30)の減少により上領域(OB)から下領域(UB)まで円錐状に先細に延びていて、
a3)上舵ブレード部分(10)と下舵ブレード部分(20)との横断面部分(31)が、舵ブレード(100)の後端縁(15)と最大輪郭厚さ(PD)との間の領域において、上舵ブレード部分(10)と下舵ブレード部分(20)の横断面部分(32)の舵ブレード(100)の最大輪郭厚さ(PD)と先端縁(11、21)の間の長さ(L1)の1.5倍以上(L≧[1+1/2]L1)である長さ(L)を有し、
a4)上舵ブレード部分(10)が左舷(BB)に有し、下舵ブレード部分(20)が右舷(SB)に有し、それぞれに一つの平らに彎曲した側壁部分(18、28)が上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から後端縁(15)の方向に延びている長さ(L2)を備えて、その長さ(L2)が側壁部分(18)の上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から最大輪郭厚さ(PD)までの長さ(L’2)にその長さ(L’2)の半分以上である長さ(L”2)(L”2≧1/2L’2)を加えたものであり、後端縁(15)まで延びる直線側壁部分(16、26)が平らに彎曲した側壁部分(18、28)に継続しており、
a5)上舵ブレード部分(10)が右舷(SB)に有し、下舵ブレード部分(20)が左舷(BB)に有し、それぞれに一つの強くアーチ形に彎曲した側壁部分(19、29)が上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から後端縁(15)の方向に延びている長さ(L3)を備えて、その長さ(L3)が側壁部分(19)の上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)から最大輪郭厚さ(PD)までの長さ(L’3)にその長さ(L’3)の1/3以上である長さ(L”3)(L”3≧1/3L’3)を加えたものであり、後端縁(15)へ延びる直線側壁部分(17、27)が強くアーチ形に彎曲された側壁部分(19、29)に継続しており、
a6)両直線側壁部分(16;17;26、27)が対で二つの側壁部分(16;17;26、27)間に配置された同じ長さと横断面部分を有して、対称的に且つ同じ寸法で構成されていて、
a7)緩やかに彎曲した側壁部分(18;28)と縦中心線(LML)の間の距離が強く彎曲した側壁部分(19;29)と縦中心線(LML)の間の距離より大きく、二つの彎曲した側壁部分(18;28)間に配置された横断面部分が縦中心線(LML)の両側面に非対称的に構成されていて、
a8)上下舵ブレード部分の先端縁(11、21)の彎曲コースに一致して成形された流れ体を形成し且つ片寄り領域をカバーする案内板(200、201)が二つの重なって配列された舵ブレード部分(10、20)の二つの横方向に片寄り部分の移行領域に配列されていて、これら案内板が流れに有利であり、舵ブレードの外壁にアーチ形にされたやや長い輪郭或いは半球状輪郭を有し、一方の案内板(200)が上舵ブレード部分(10)の先端縁(11)からその側壁まで延びていて、他方の案内板(201)が下舵ブレード部分(20)の先端縁(21)からその側壁まで延びており、
b)舵ブレード(100)と機能的に共働して軸受を備える舵ポスト(140)から成り、
b1)舵ポスト(140)が、大きい輪郭厚さ(PD)の領域に或いはこの領域と上舵ブレード部分(10)の先端縁の間に、舵ポストを入れるトランクチューブ(120)と一緒に置かれ、上舵ブレード部分(10)の全高さにわたり端側面固定装置(145)を備えて延びていて、
b2)上舵ブレード部分(10)に深く挿入されたトランクチューブ(120)が舵ポスト(140)を受ける中央内部縦孔(125)を備える片持ちガードとして舵ポスト(140)に設けられていて、
b3)トランクチューブ横断面が薄い壁により構成されて、トランクチューブ(120)がその内部壁に舵ポスト(140)を支持する自由端の領域においてネック軸受(130)を有し、
b4)舵ポスト(140)がトランクチューブ(120)以外の部分(140a)により端領域(140b)に案内されて、上舵ブレード部分(10)を備えるこの部分(140a)の端と接続されていることを特徴とする舵配列。 A rudder blade (100) provided with a cavitation-reducing torsional rudder, set close to a propeller (115) set on a rudder blade and arranged on a driveable shaft (PA), and connected to the rudder blade (100) In a rudder arrangement (200) for a high-speed vessel consisting of a rudder post (140)
a) It consists of a rudder blade (100) having a slim contour with a thin contour thickness and formed from two overlappingly arranged rudder blade parts (10, 20), the tip of the rudder blade part As for the edges (11, 21), the leading edge (11) of the upper rudder blade part is offset to the port side (BB) or starboard (SB), and the leading edge (21) of the lower rudder blade part is offset to the rudder blade (100 ) Of the vertical center line (LML) in the lateral direction on the starboard (SB) or on the port (BB), and the side wall surfaces (12, 13; 22, 23) are converged on one trailing edge (15) that is distant from the propeller (115),
a1) Both the leading edge (11, 21) and the trailing edge (15) of the vertical rudder blade part are reduced from the cross section (30) from the upper region (OB) to the lower upper region (UB) of the rudder blade (100). Tapering into a cone,
a2) or the rear end edge (15) is straight and parallel to the rudder post (140), and both front end edges (11, 21) are changed from the upper region (OB) to the lower region (30) due to the reduction of the cross section (30). UB) tapering into a conical shape,
a3) The cross section (31) between the upper rudder blade portion (10) and the lower rudder blade portion (20) is between the rear edge (15) of the rudder blade (100) and the maximum contour thickness (PD). in the region, Uekaji blade section (10) and Shitakaji maximum contour thickness of the rudder blade of the cross-section portion of the blade portion (20) (32) (100) (PD) and the previous edge (11, 21) Having a length (L) that is at least 1.5 times the length (L1) between them ( L ≧ [1 + 1/2] L1 ),
a4) The upper rudder blade part (10) has on the port side (BB), the lower rudder blade part (20) has on the starboard (SB), and each has one flat and bent side wall part (18, 28). A length (L2) extending in a direction from the leading edge (11, 21) to the rear edge (15) of the vertical rudder blade part is provided, and the length (L2) is the vertical rudder blade of the side wall part (18). The length (L′ 2) (L ″) which is more than half of the length (L′ 2) from the leading edge (11, 21) of the portion to the maximum contour thickness (PD) (L′ 2) 2 ≧ 1 / 2L′2), a straight side wall portion (16, 26) extending to the rear edge (15) continues to a flatly bent side wall portion (18, 28),
a5) The upper rudder blade part (10) is on the starboard (SB), the lower rudder blade part (20) is on the port side (BB), and each side wall part (19, 29) is bent in a strong arch shape. ) Has a length (L3) extending in the direction from the leading edge (11, 21) to the trailing edge (15) of the vertical rudder blade portion, and the length (L3) is the vertical length of the side wall portion (19). The length (L "3) which is 1/3 or more of the length (L'3) from the leading edge (11, 21) of the rudder blade portion to the maximum contour thickness (PD) (L'3) ) (L ″ 3 ≧ 1 / 3L′3) is added, and the side wall portions (19, 29) in which the straight side wall portions (17, 27) extending to the rear end edge (15) are strongly bent in an arch shape To continue
a6) symmetrically with both straight side wall portions (16; 17; 26,27) having the same length and cross-sectional portion arranged in pairs between the two side wall portions (16; 17; 26,27) And configured with the same dimensions,
a7) The distance between the gently curved side wall portion (18; 28) and the longitudinal center line (LML) is larger than the distance between the strongly curved side wall portion (19; 29) and the longitudinal center line (LML); A cross-sectional portion disposed between two curved side wall portions (18; 28) is configured asymmetrically on both sides of a longitudinal centerline (LML);
a8) Two guide plates (200, 201) which form a flow body formed in conformity with the curved course of the leading edge (11, 21) of the vertical rudder blade part and cover the offset region are arranged in an overlapping manner. The guide blades are arranged in the transition areas of the two laterally offset parts of the rudder blade part (10, 20), these guide plates are advantageous for flow and have a slightly long profile arched on the outer wall of the rudder blade Or it has a hemispherical outline, one guide plate (200) extends from the tip edge (11) of the upper rudder blade portion (10) to its side wall, and the other guide plate (201) is the lower rudder blade portion ( 20) extends from the tip edge (21) to its side wall,
b) comprising a rudder post (140) functionally cooperating with the rudder blade (100) and provided with bearings;
b1) The rudder post (140) is placed in the region of large contour thickness (PD) or between this region and the tip edge of the upper rudder blade part (10) together with the trunk tube (120) containing the rudder post. Extending over the entire height of the upper rudder blade part (10) with an end-side fixing device (145),
b2) The trunk tube (120) inserted deeply into the upper rudder blade portion (10) is provided on the rudder post (140) as a cantilever guard having a central internal vertical hole (125) for receiving the rudder post (140). ,
b3) The trunk tube cross section is constituted by a thin wall, the trunk tube (120) has a neck bearing (130) in the region of the free end that supports the rudder post (140) on its inner wall;
b4) The rudder post (140) is guided to the end region (140b) by the part (140a) other than the trunk tube (120) and connected to the end of this part (140a) with the upper rudder blade part (10). Rudder arrangement characterized by
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