KR100980656B1 - High lift rudder for vessel - Google Patents

High lift rudder for vessel Download PDF

Info

Publication number
KR100980656B1
KR100980656B1 KR1020070114123A KR20070114123A KR100980656B1 KR 100980656 B1 KR100980656 B1 KR 100980656B1 KR 1020070114123 A KR1020070114123 A KR 1020070114123A KR 20070114123 A KR20070114123 A KR 20070114123A KR 100980656 B1 KR100980656 B1 KR 100980656B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rudder
width
body portion
rudder body
high lift
Prior art date
Application number
KR1020070114123A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090047973A (en
Inventor
권석암
양희준
지용해
이재두
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020070114123A priority Critical patent/KR100980656B1/en
Publication of KR20090047973A publication Critical patent/KR20090047973A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100980656B1 publication Critical patent/KR100980656B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B63H25/382—Rudders movable otherwise than for steering purposes; Changing geometry
    • 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
    • B63H2025/388—Rudders with varying angle of attack over the height of the rudder blade, e.g. twisted rudders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 선박용 고양력 러더에 관한 것으로서, 특히 러더몸체부의 상, 하부에 각각의 위치에 적합한 최적 형상의 상, 하부 플레이트를 적용하여 저항 증가 현상 및 스티어링 기어의 과다 토크 발생 문제를 해결할 수 있는 선박용 고양력 러더에 관한 것이다.The present invention relates to a high lift rudder for ships, and in particular, by applying the upper and lower plates of the optimum shape suitable for each position on the upper and lower parts of the rudder body, the resistance increase phenomenon and the occurrence of excessive torque of the steering gear can be solved It is about high lift rudder.

본 발명은 프로펠러를 추진장치로 하는 선박용 고양력 러더(Rudder)에 있어서, 상기 프로펠러의 후방에서 상기 프로펠러 중심축을 경계로 좌우 대칭의 유선형 단면을 갖는 러더몸체부; 상기 러더몸체부의 상부에 형성되며, 상기 러더몸체부의 상부단면의 폭에 대응하는 폭 크기 형상을 갖는 상부플레이트; 및 상기 러더몸체부의 하부에 형성되며, 전단부를 제외한 형상은 상기 러더몸체부의 하부단면과 동일 폭을 갖되, 상기 전단부의 폭은 상기 러더몸체부의 하부단면 보다 더 크게 양측으로 돌출되어 연장 형성된 하부플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 고양력 러더를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a high lift rudder for ships using a propeller as a propulsion device, comprising: a rudder body portion having a streamlined cross-section having a left-right symmetry with respect to the propeller central axis at the rear of the propeller; An upper plate formed on an upper portion of the rudder body and having a width size shape corresponding to a width of an upper end surface of the rudder body; And a lower plate formed at a lower portion of the rudder body portion, the shape except for the front end portion having the same width as the lower end surface of the rudder body portion, the width of the front end portion being protruded to both sides larger than the lower end surface of the rudder body portion. It provides a high lift rudder for ships comprising a.

본 발명에 따르면, 종래 쉴링 러더(Schilling Rudder)에서 채택하고 있는 물고기 형상의 러더 단면을 일반 유선형 단면으로 하고, 러더몸체부의 상, 하부에 최적 형상의 플레이트를 적용함으로써, 종래 러더 단면 형상 또는 플레이트 형상으로부터 기인된 저항 증가 현상 및 스티어링 기어의 과다 토크 발생 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다. According to the present invention, the conventional rudder cross-sectional shape or plate shape is made by applying an optimally shaped plate to the upper and lower portions of the rudder body by making the fish-shaped rudder cross section adopted in the conventional Schilling Rudder as a general streamlined cross section. There is a technical effect that can solve the problem of increased resistance caused by the excessive torque and steering torque generated from the steering gear.

선박용 러더(Rudder), 러더몸체부, 상부플레이트, 하부플레이트, 저항 및 토크 감소 Marine rudder, rudder body, upper plate, lower plate, resistance and torque reduction

Description

선박용 고양력 러더{High lift rudder for vessel}High lift rudder for vessel

본 발명은 일반 유선형 단면 형상을 러더몸체부의 상, 하부에 최적 형상의 플레이트를 적용하여 종래 러더 단면 형상 또는 플레이트 형상으로부터 기인된 저항 증가 현상 및 스티어링 기어의 과다 토크 발생 문제를 해결할 수 있는 선박용 고양력 러더에 관한 것이다. The present invention is applied to the general streamlined cross-sectional shape of the upper and lower parts of the rudder body portion, by applying the plate of the optimum shape, the increase of ship caused by the conventional rudder cross-sectional shape or plate shape and the problem of excessive torque generation of the steering gear can be solved It's about rudder.

일반적으로 선박이 파도나 바람 등 각종 교란력에 대항하여 계속해서 일정한 침로를 유지하기 위함은 물론 선박을 선회 또는 정지 또는 후진시키기 위해서는, 이에 대응된 기능을 발휘할 각종 선박용 장치가 필수적으로 요구된다. In general, in order for a vessel to continuously maintain a constant course against various disturbance forces such as waves and winds, as well as to turn, stop, or reverse a vessel, various vessel apparatuses for exerting corresponding functions are required.

이러한 선박용 장치 중 러더(Rudder, 이를 '키' 또는 '방향타'라고도 한다)는 프로펠러를 추진장치로 하는 선박(해양구조물 포함)에 장착되어 이용되는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 러더(20)는 선박(1)의 프로펠러(10) 후방에서 프로펠러(10)의 중심축을 경계로 하여 좌우 대칭되는 유선형 단면 형상을 가지며, 스티어링기어(Steering Gear)에 연결된 러더스톡(Rudder Stock)을 내장하고 있는 러더혼(30, Rudder Horn)에 의해 상기 선박(1) 상에 회동 가능하게 연결되어 있다. Rudder (also referred to as 'key' or 'rudder') of the ship device is used to be mounted on a ship (including marine structures) propulsion propulsion device, as shown in Figure 1 general rudder 20 ) Has a streamlined cross-sectional shape that is symmetrical with respect to the central axis of the propeller 10 at the rear of the propeller 10 of the ship 1, and has a built-in rudder stock connected to the steering gear. The rudder horn 30 is rotatably connected to the ship 1.

이러한 러더(20)는 프로펠러에서 발생된 회전류를 정류하여 저항 증가를 최소화시키고, 러더의 회전으로 발생된 힘을 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 역할을 하는데, 이러한 러더의 회전으로 발생된 힘은 러더의 단면 형상 및 크기에 의해 결정된다. The rudder 20 rectifies the rotational flow generated by the propeller to minimize the increase in resistance, and adjusts the direction of the ship by using the force generated by the rotation of the rudder, the force generated by the rotation of the rudder Is determined by the cross-sectional shape and size of the rudder.

그런데, 이러한 일반적인 러더 중에는 도 2에 도시된 바와 같이, 물고기형 단면 형상의 러더몸체부(52)와, 상기 러더몸체부(52)의 상, 하부에서 상기 러더몸체부(52)의 단면 형상보다 큰 폭으로 형성된 상, 하부 플레이트(54, 56)를 포함하는 구성을 갖는 쉴링 러더(50, Schilling Rudder)가 존재한다. However, in such a general rudder, as shown in FIG. 2, the rudder body portion 52 having a fish-shaped cross-sectional shape, and the cross-sectional shape of the rudder body portion 52 above and below the rudder body portion 52. There is a sealing rudder 50 (Schilling Rudder) having a configuration including the upper and lower plates 54 and 56 having a large width.

이러한 쉴링 러더(50)는 회전 시 더 큰 힘을 얻을 수 있는 반면에, 저항 및 토크(Torque)의 증가를 초래하였다. While this sealing rudder 50 can obtain greater force during rotation, it has resulted in an increase in resistance and torque.

이러한 쉴링 러더(50)에 의해 증가된 저항은 운항 소요 마력을 증가시켰으며, 결국 이는 운항 비용을 상승시키는 문제점으로 작용하였고, 쉴링 러더(50)에 의해 증가된 토크는 상기 쉴링 러더(50)를 제어하는 스티어링 기어(Steering Gear)의 용량 등을 불필요하게 증대시킴으로써, 설비 비용을 불필요하게 증가시키는 문제점으로 작용하였다. The resistance increased by the sealing rudder 50 increased the horsepower required for the operation, which in turn acted as a problem of increasing the operating cost, and the increased torque by the sealing rudder 50 caused the sealing rudder 50 to rise. By unnecessarily increasing the capacity and the like of the steering gear to control, it acted as a problem of unnecessarily increasing the equipment cost.

따라서 이러한 종래의 쉴링 러더(50)에서 유발되는 저항 및 토크 증가 문제를 해결하여, 보다 향상된 성능을 발휘할 수 있는 선박용 고양력 러더의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to develop a high lift rudder for ships that can solve the problems of resistance and torque increase caused by the conventional rudder rudder 50 and can exhibit more improved performance.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 러더의 회전 시 큰 힘을 발휘할 수 있으되, 저항 및 토크의 증가는 배제할 수 있는 향상된 선박용 고양력 러더를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다. The present invention devised to solve the above problems can be exerted a great force during the rotation of the rudder, but to provide an improved marine high lift rudder that can exclude the increase in resistance and torque as a technical problem.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 프로펠러를 추진장치로 하는 선박용 고양력 러더(Rudder)에 있어서, 상기 프로펠러의 후방에서 상기 프로펠러 중심축을 경계로 좌우 대칭의 유선형 단면을 갖는 러더몸체부; 상기 러더몸체부의 상부에 형성되며, 상기 러더몸체부의 러더스톡 중심 단면의 폭과 동일하거나 그 이하의 폭 크기 형상을 갖는 상부플레이트; 및 상기 러더몸체부의 하부에 형성되며, 전단부를 제외한 형상은 상기 러더몸체부의 하부단면과 동일 폭을 갖되, 상기 전단부의 폭은 상기 러더몸체부의 하부단면 보다 더 크게 양측으로 돌출되어 연장 형성된 하부플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 고양력 러더를 제공한다. According to the spirit of the present invention for achieving the above technical problem, in a high lift rudder for ships using a propeller as a propulsion device, a rudder body having a streamlined cross-section of the left and right symmetrical streamlined cross section around the propeller central axis from the rear of the propeller part; An upper plate formed on an upper portion of the rudder body portion and having a width size shape equal to or less than a width of a rudder stock center cross section; And a lower plate formed at a lower portion of the rudder body portion, the shape except for the front end portion having the same width as the lower end surface of the rudder body portion, the width of the front end portion being protruded to both sides larger than the lower end surface of the rudder body portion. It provides a high lift rudder for ships comprising a.

이때, 상기 하부플레이트의 상기 전단부는, 길이는 상기 러더몸체부의 하부단면 전단으로부터 상기 하부단면 전체 길이의 25% 내지 70%이며, 폭은 상기 러더몸체부의 하부단면 최대 폭의 130% 내지 170% 형상인 것이 바람직하다. In this case, the front end of the lower plate, the length is 25% to 70% of the entire length of the lower end surface from the front end of the lower end of the rudder body portion, the width is 130% to 170% of the maximum width of the lower end surface of the rudder body portion Is preferably.

상기와 같이, 본 발명인 선박용 고양력 러더에 따르면, 유선형 단면 형상의 러더몸체부와, 상기 러더몸체부의 하부면 전단부에 상기 러더몸체부의 하부단면보다 양측으로 더 연장 형성된 전후 비대칭적인 하부플레이트를 부분적으로 적용함으로써, 러더의 회전 시 더 큰 힘을 얻을 수 있으되, 종래의 러더에서 발생되었던 저항 및 토크의 증가를 억제할 수 있어, 보다 고효율적이고 경제성이 높은 선박용 고양력 러더를 제공하여 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다. As described above, according to the high lift rudder for ships of the present invention, the rudder body portion of the streamlined cross-sectional shape, and the front and rear asymmetric lower plate formed in the front end portion of the rudder body portion further extended to both sides than the lower end surface of the rudder body portion. By applying this, it is possible to obtain greater force during rotation of the rudder, but it is possible to suppress the increase in resistance and torque generated in the conventional rudder, thereby providing a high efficiency and economical high lift rudder for ships to improve product competitiveness. There is a technical effect that can be made.

본 발명과 본 발명의 이점 및 본 발명에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시된 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the advantages of the present invention, and the objects achieved by the present invention, reference should be made to the accompanying drawings in which preferred embodiments of the present invention are illustrated.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도면에서, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 고양력 러더의 일실시예를 도시한 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 적용될 수 있는 하부플레이트를 예시 설명하기 위해 도시한 평면예시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 실시예가 선박에 적용된 개념도이고, 도 6은 도 3에 도시된 실시예를 적용한 선박의 보침성능을 확인하기 위하여10/10°Zig-Zag 테스트를 수행한 결과그래프이며, 도 7은 도 6의 테스트를 통해 도출한 결과표이다.In the drawings, FIG. 3 is a conceptual view showing an embodiment of a high lift rudder for ships according to the present invention, Figure 4 is a plan view showing to illustrate a lower plate that can be applied in the embodiment shown in FIG. 5 is a conceptual diagram in which the embodiment shown in FIG. 3 is applied to a ship, and FIG. 6 shows a result of performing a 10/10 ° Zig-Zag test to confirm the supplementary performance of the ship to which the embodiment shown in FIG. 3 is applied. 7 is a graph showing a result table derived through the test of FIG. 6.

도 3 내지 도 6을 병행 참조하여, 본 발명에 따른 선박용 고양력 러더의 실시예(100)를 설명하면, 본 실시예(100)는 프로펠러(미도시) 중심축을 경계로 좌우 대칭의 유선형 단면을 갖는 러더몸체부(110)와, 상기 러더몸체부(110)의 상부에 형성된 상부플레이트(120) 및 상기 러더몸체부(110)의 하부에 형성된 하부플레이트(130)를 포함한다. Referring to Figures 3 to 6 in parallel, the embodiment 100 of the high lift rudder for ships according to the present invention, this embodiment 100 has a streamlined cross-section of the left and right symmetry around the central axis of the propeller (not shown) It includes a rudder body portion 110, an upper plate 120 formed on the upper portion of the rudder body portion 110 and a lower plate 130 formed on the lower portion of the rudder body portion 110.

본 실시예(100)는 프로펠러(미도시)를 추진장치로 하는 선박에 적용 가능한 데, 본 실시예(100)에 의한 선박의 선회모멘트를 최대로 하기 위해서 선박 자체의 선회 중심으로부터 가장 먼 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 선박의 선미, 즉 프로펠러(미도시)의 후방에 설치된 경우에 대해서 설명한다. The present embodiment 100 is applicable to a ship with a propeller (not shown) as a propulsion device, in order to maximize the turning moment of the ship according to the present embodiment 100 at the position farthest from the turning center of the ship itself. It is preferable to install. Accordingly, the case of being installed at the stern of the ship, that is, behind the propeller (not shown) will be described.

상기 러더몸체부(110)는 프로펠러(미도시)의 후방에서 프로펠러(미도시)의 중심축을 경계로 좌우 대칭의 유선형 단면을 갖는다. 이는 도 2에서 설명되었던 종래의 물고기형 단면 형상을 갖는 러더몸체부(50)와 다르며, 종래에 비해 보다 용이 제작이 가능한 형상이다. The rudder body 110 has a streamlined cross-section of the left and right symmetry around the central axis of the propeller (not shown) at the rear of the propeller (not shown). This is different from the rudder body 50 having a conventional fish-shaped cross-sectional shape described in Figure 2, it is a shape that can be more easily manufactured than the conventional.

상기 러더몸체부(110)의 상부에는 상부플레이트(120)가 형성된다. 이러한 상부플레이트(120)는 상기 러더몸체부(110)의 러더스톡 중심 단면의 폭과 동일하거나 그 이하의 폭 크기 형상을 가질 수 있는데, 길이는 상기 러더몸체부(110)가 러더스톡(Rudder Stock) 및 러더혼(Rudder Horn)에 의한 회동에 간섭되지 않는 범위 내에서 적정한 길이로 형성될 수 있다. 특히, 상기 상부플레이트(120)의 후단부는 상기 러더몸체부(110)의 상부단면 후단부에서 러더스톡 중심 단면 폭만큼 양측으로 더 크게 연장되어 형성될 수 있다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이 러더스톡 중심 단면의 폭을 W라 할 때, 상부플레이트(120)의 전단부는 폭 W과 동일하거나 그 이하의 폭을 가질 수 있고, 후단부는 화살표 방향으로 양측으로 더 연장되어 폭 W 만큼 형성할 수 있음을 의미한다. An upper plate 120 is formed on the upper part of the rudder body 110. The upper plate 120 may have a width size shape equal to or less than the width of the rudderstock center cross section of the rudder body portion 110, the length of the rudder body portion 110 is rudder stock (Rudder Stock) ) And an appropriate length within a range not to interfere with the rotation by the Ruther Horn. In particular, the rear end portion of the upper plate 120 may be formed to extend from both rear end portions of the upper end surface of the rudder body portion 110 to the both sides by the width of the center cross section of the rudder stock. That is, when the width of the rudderstock center cross-section as shown in Figure 3 W, the front end of the upper plate 120 may have a width equal to or less than the width W, the rear end is further to both sides in the direction of the arrow It means that it can be extended to form the width W.

그리고 상기 러더몸체부(110)의 하부에는 하부플레이트(130)가 형성된다. 이러한 하부플레이트(130)는 폭이 상기 러더몸체부의 하부단면보다 더 크게 양측으로 돌출되어 연장 형성된 전단부와, 상기 러더몸체부의 하부단면과 동일 폭을 가지는 후단부로 구별 형성된다. 즉, 상기 하부플레이트(130)의 전단부와 후단부는 전후 비대칭적으로 형성된다. A lower plate 130 is formed below the rudder body 110. The lower plate 130 is formed by distinguishing the front end portion having a width protruding to both sides larger than the lower end surface of the rudder body portion, and the rear end portion having the same width as the lower end surface of the rudder body portion. That is, the front and rear ends of the lower plate 130 are formed asymmetrically before and after.

이러한 상부플레이트(120)와 전, 후 구분된 형상을 갖는 상기 하부플레이트(130)에 의해 본 실시예(100)는 상기 상부플레이트(120)와 하부플레이트(130)의 전단부 형상에 기인하여 회전 시 더 큰 힘을 발생시킬 수 있으며, 상기 하부플레이트(130)의 후단부 형상에 기인하여 저항의 증가를 억제함은 물론 스티어링 기어(Steering Gear)에 큰 토크가 소요되는 것을 방지할 수 있다. This embodiment 100 is rotated due to the shape of the front end portion of the upper plate 120 and the lower plate 130 by the lower plate 130 having a shape separated before and after the upper plate 120. When generating a greater force, due to the shape of the rear end of the lower plate 130, it is possible to suppress the increase in resistance as well as to prevent the large torque is required to the steering gear (Steering Gear).

도 4는 이러한 하부플레이트(130)의 형상을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에서는 도 4에 도시된 (a), (b), (c) 및 (d)와 같은 형상의 하부플레이트(130)를 이용할 수 있는데, 이러한 형상은 본 실시예에 따른 하부플레이트(130)를 보다 상세히 설명하기 위해 다양하게 예시한 것으로, 본 발명에 따른 선박용 고양력 러더가 상기 도 4의 (a), (b), (c), (d)에 의해 한정될 필요가 없음은 자명하다. 4 is a view for explaining the shape of the lower plate 130 by way of example. In this embodiment, a lower plate 130 having a shape such as (a), (b), (c), and (d) shown in FIG. 4 may be used, and the shape of the lower plate 130 according to the present embodiment may be used. ) To illustrate in more detail, it is apparent that the high lift rudder for ships according to the present invention does not need to be limited by the above (a), (b), (c), (d) of FIG. Do.

도 4의 (a), (b), (c), (d)에 예시된 하부플레이트(130)의 전단부(130a)에는 상기 전단부(130a)의 전체 또는 일부 길이 상에서 러더몸체부의 하부단면보다 더 크게 양측으로 돌출되어 연장 형성된 연장부(130b)가 형성되어 있다. The front end portion 130a of the lower plate 130 illustrated in (a), (b), (c) and (d) of FIG. 4 has a lower end surface of the rudder body portion on the whole or part of the front end portion 130a. An extended portion 130b is formed which protrudes to both sides and extends further.

이러한 연장부(130b)가 형성된 상기 전단부(130a)의 폭은 러더몸체부의 하부단면보다 더 큰 폭(W)을 가지는 데, 이러한 연장부(130b)를 포함한 상기 전단 부(130a)의 폭(W)과, 상기 전단부(130a) 내에서 상기 연장부(130b)가 형성된 길이(L) 범위(즉, 상기 연장부(130b)의 시작점의 위치 및 끝점의 위치) 및 상기 연장부(130b)의 외형(여기서, '연장부의 외형'이란 연장부의 외형적 각도, 길이 등이 포함될 수 있다)을 적절히 선박의 목적에 따라 조절함으로써, 상기 도 4의 (a), (b), (c), (d)에 예시된 다양한 형태의 하부플레이트(130)를 본 실시예 상에 적용할 수 있다. The width of the front end portion 130a in which the extension portion 130b is formed has a larger width W than the lower end surface of the rudder body portion, and the width of the front end portion 130a including the extension portion 130b ( W), the length L range in which the extension part 130b is formed in the front end part 130a (that is, the position of the start point and the end point of the extension part 130b) and the extension part 130b. (A), (where 'exterior of the extension' may include the external angle, length, etc. of the extension) according to the purpose of the vessel appropriately, by the above (a), (b), (c), Various types of lower plates 130 illustrated in (d) may be applied to the present embodiment.

바람직하게는 상기 전단부(130a)의 길이가 상기 러더몸체부(110)의 하부단면 전체 길이의 25%~70% 사이인 것이 좋으며, 상기 연장부(130b)를 포함한 상기 전단부(130a)의 폭은 상기 러더몸체부(110)의 하부단면 최대 폭의 130%~170%인 것이 좋다. Preferably, the length of the front end portion 130a is between 25% and 70% of the entire length of the lower end surface of the rudder body portion 110, and the length of the front end portion 130a including the extension portion 130b. Width is preferably 130% ~ 170% of the maximum width of the lower end surface of the rudder body portion (110).

이러한 전단부(130a)의 길이 및 연장부(130b)를 포함한 전단부(130a)의 폭 범위는 본 실시예를 선박에 적용할 경우, 본 실시예의 회전 시보다 큰 힘을 얻을 수 있음은 물론 저항 및 토크의 증가를 방지할 수 있는 범위로서, 주지의 유체해석관련 상용코드를 이용한 각종 실험을 토대로 정해진 것이다. The width range of the front end portion 130a including the length of the front end portion 130a and the extension portion 130b can be obtained when the present embodiment is applied to a vessel, as well as a larger force than when the present embodiment is rotated. And as a range to prevent the increase of the torque, it is determined based on various experiments using the known commercial codes related to fluid analysis.

만일 상기 전단부(130a)의 길이가 상기 러더몸체부(110)의 하부단면 전체 길이의 25% 미만일 경우, 본 실시예에 따른 러더의 회전 시 큰 힘을 발휘하지 못하며, 상기 전단부(130a)의 길이가 상기 러더몸체부(110)의 하부단면 전체 길이의 70%를 초과할 경우, 본 실시예는 러더의 회전으로 인한 큰 힘을 발휘할 수 있으나, 저항 및 토크가 증가될 수 있다. If the length of the front end portion (130a) is less than 25% of the total length of the lower end surface of the rudder body portion 110, it does not exert a large force during rotation of the rudder according to this embodiment, the front end portion (130a) When the length of the rudder body portion 110 exceeds 70% of the total length of the lower end surface, the present embodiment can exert a great force due to the rotation of the rudder, the resistance and torque may be increased.

또한, 만일 상기 연장부(130b)를 포함한 상기 전단부(130a)의 폭이 상기 러 더몸체부(110)의 하부단면 최대 폭의 130% 미만일 경우, 본 실시예에 따른 러더의 회전 시 큰 힘을 발휘하지 못하며, 상기 연장부(130b)를 포함한 상기 전단부(130a)의 폭이 상기 러더몸체부(110)의 하부단면 최대 폭의 170% 이상일 경우, 본 실시예에 따른 러더에 작용하는 저항 및 토크가 심하게 증가하거나 또는 프로펠러 후류에 의한 각종 유체역학적인 문제점이 발생할 수 있다. In addition, if the width of the front end portion 130a including the extension portion 130b is less than 130% of the maximum width of the lower end surface of the rudder body portion 110, a large force during rotation of the rudder according to the present embodiment When the width of the front end portion 130a including the extension portion 130b is not less than 170% of the maximum width of the lower end surface of the rudder body portion 110, the resistance acting on the rudder according to the present embodiment And various hydrodynamic problems may occur due to the torque increase or propeller wake.

도 5는 본 실시예를 선박에 적용한 개념도이다. 본 실시예(100)는 선박(1)의 프로펠러(10) 후방에서 프로펠러(10)의 중심축을 경계로 하여 좌우 대칭되는 유선형 단면 형상을 가진다. 조타실에서 전달된 신호에 의해 작동 가능한 스티어링 기어(미도시, Steering Gear)는 러더스톡(40, Rudder Stock)을 회전시키며, 이로 인하여, 상기 선박(1)으로부터 러더혼(30, Rudder Horn)에 연결된 본 실시예(100)는 지령된 신호만큼의 각도로 회전된다. 이렇게 회전된 본 실시예(100)는 프로펠러(10)에 의한 가속된 후류에 대응하여 큰 힘을 발생시키며, 아울러 전단부만 러더몸체부(110)의 하부단면 보다 더 크게 양측으로 연장 형성된 하부플레이트(130)에 의하여 저항 및 토크 증가를 배제시킴으로써, 운항 소요 마력 증가 및 스티어링 기어의 토크 증가를 방지할 수 있게 된다. 5 is a conceptual diagram applying the present embodiment to a ship. This embodiment 100 has a streamlined cross-sectional shape that is symmetrical with respect to the central axis of the propeller 10 at the rear of the propeller 10 of the vessel (1). A steering gear (not shown), which is operable by a signal transmitted from the steering chamber, rotates the rudder stock 40, thereby connecting the rudder horn 30 from the vessel 1 to the rudder horn. This embodiment 100 is rotated at an angle as much as the commanded signal. This embodiment rotated in this embodiment 100 generates a large force in response to the accelerated wake by the propeller 10, and also the lower plate is formed to extend in both sides larger than the lower end of the rudder body portion 110 only By excluding an increase in resistance and torque by the 130, it is possible to prevent an increase in driving required horsepower and an increase in torque of the steering gear.

도 6은 본 실시예를 적용한 선박의 조종성능을 확인하기 위하여 10/10° Zig-Zag 테스트를 수행한 결과그래프이다.6 is a graph showing a result of performing a 10/10 ° Zig-Zag test to confirm the steering performance of the ship to which the present embodiment is applied.

도 6에 도시된 10/10° Zig-Zag 테스트 결과그래프를 설명하기에 앞서, Zig-Zag 테스트에 대해 간략히 설명하면, 본 테스트는 선박이 일정 속도(일반적으로, '설계속도'를 말한다)로 직진하다가, 러더 각을 10도 회전시켜 선회하는 선박의 선 수각이 10도에 도달할 때까지 기다리고, 다시 러더 각을 반대방향으로 10도 회전시키는 과정 중에 선박의 조종성능(특히, 변침성능)을 파악할 수 있는 테스트이다. Prior to describing the 10/10 ° Zig-Zag test result graph shown in FIG. 6, the Zig-Zag test will be briefly described. This test shows that the ship is operated at a constant speed (generally, 'design speed'). Go straight ahead and wait until the ship's ship angle reaches 10 degrees by rotating the rudder angle by 10 degrees, and then again the ship's maneuverability (especially the periphery performance) during the process of rotating the rudder angle by 10 degrees in the opposite direction. This is a test you can grasp.

Zig-Zag 테스트는 테스트 목적에 따라 러더 각과 러더를 작동시키는 기준이 되는 선수각을 바꿀 수 있는데, 본 실시예를 적용한 선박의 조종 성능을 알아보기 위해서 하나의 실험예로서, 러더 각이 10°이고, 선수각이 10°인 10/10° Zig-Zag 테스트를 수행한다. The Zig-Zag test can change the rudder angle and the bow angle, which is the reference for operating the rudder, according to the test purpose. To test the steering performance of the ship to which the present embodiment is applied, as an experimental example, the rudder angle is 10 °. , 10/10 ° Zig-Zag test with 10 ° bow angle.

도 6을 참조하면, 본 결과그래프는 세로축이 ψ° 또는 δ°로 표기된 선수 각과 러더 각에 관한 것이며, 가로축이 초(s) 단위의 시간에 관한 그래프이다. 여기서, 점선으로 표현된 그래프는 일반 러더에 관한 것이며, 실선으로 표현된 그래프는 본 실시예에 관한 것이다. Referring to FIG. 6, the result graph relates to a bow angle and a rudder angle in which the vertical axis is expressed as ψ ° or δ °, and the horizontal axis is a graph about time in seconds (s). Here, the graph represented by the dotted line relates to the general rudder, and the graph represented by the solid line relates to the present embodiment.

이러한 점선 또는 실선으로 표현된 그래프는 각각 두 가지 성분을 가지고 있는데, 하나는 러더 각 0°를 중심으로 상하 지그재그로 꺾인 그래프로서 러더 각 변위를 나타내는 그래프이며, 또 다른 하나는 파동형 그래프로서 선박의 선수각 변위를 나타내는 그래프이다. The graph represented by the dotted line or the solid line has two components, one of which is a graph which is zigzag up and down around the rudder angle 0 ° and shows the rudder angular displacement, and the other is a wave type graph of the ship. Graph showing bow angle displacement.

상기 도 6에서 최초 선회하고 있는 선박에 반대 방향의 러더 각 10°을 가하면 선박은 즉시 반대 방향으로 움직이지 않고, 얼마간 더 최초의 선회 방향으로 돌게 되는데, 이때, 러더 각 10°를 가한 후에도 더 선회하는 각도를 1차 오버슈트각도(1st Overshoot Angle)라고 하며, 이후 다시 최초의 선회 반대 방향으로 움직이게 된 선박에 러더 각 -10°를 다시 가한 후, 선박이 더 선회하는 각도를 2차 오버슈 트각도(2nd Overshoot Angle)라 한다. When the rudder angle 10 ° in the opposite direction is applied to the first turning ship in FIG. 6, the ship does not immediately move in the opposite direction, but rotates in the initial turning direction for some time, and further turns after applying the rudder angle 10 °. The 1st Overshoot Angle is referred to as the 1st Overshoot Angle, and after the rudder angle -10 ° is again applied to the vessel that was moved in the opposite direction of the first turning, the second overshoot angle is obtained. It is referred to as root angle (2 nd Overshoot angle).

도 6의 본 결과그래프 상에 도시된 바와 같이, 본 실시예를 적용한 선박이 일반 러더를 적용한 선박에 비해 2차 오버슈트각이 눈에 띄게 향상되었음을 알 수 있다. As shown on the graph of the present result of FIG. 6, it can be seen that the vessel to which the present embodiment is applied is significantly improved in the secondary overshoot angle compared to the vessel to which the general rudder is applied.

도 7은 상기 도 6의 10/10°Zig-Zag 테스트 결과그래프를 토대로 작성한 결과표이다. FIG. 7 is a result table created based on the 10/10 ° Zig-Zag test result graph of FIG. 6.

[일반 러더 대 본 실시예를 비교한 10/10 ° Zig-Zag 테스트 결과표]

Figure 112009051514223-pat00008
[10/10 ° Zig-Zag Test Result Table comparing General Rudder vs. This Example ]
Figure 112009051514223-pat00008


이러한 [일반 러더 대 본 실시예를 비교한 10/10° Zig-Zag 테스트 결과표]를 참조하여, 본 실시예가 적용된 선박과 일반 러더가 적용된 선박에서 각각의 포트측 1차 오버슈트각을 서로 비교해보면, 일반러더가 적용된 선박에서의 포트측 1차 오버슈트각이 24.8°인 것에 비하여, 본 실시예가 적용된 선박에서의 포트측 1차 오버슈트각이 16.4°로서, 대략 34%(증감비 66%) 정도의 1차 오버슈트각이 개선되었음을 알 수 있고, 또한 각각의 스타보드(Stbd)측 2차 오버슈트각을 서로 비교해보면, 일반 러더가 적용된 선박에서의 스타보드측 2차 오버슈트각이 47.8°인 것에 비하여, 본 실시예가 적용된 선박에서의 스타보드측 2차 오버슈트각은 38.3°로서, 대략 20% 정도의 2차 오버슈트각이 개선되었음을 알 수 있다.
Referring to the [10/10 ° Zig-Zag test result table comparing the general rudder vs this embodiment], when comparing the primary side overshoot angle of each port side in the ship to which the present embodiment is applied and the ship to which the general rudder is applied In contrast, the port side primary overshoot angle is 26.4 ° in ships to which the general rudder is applied, whereas the port side primary overshoot angle is 16.4 ° in ships to which the present embodiment is applied, approximately 34% (66% increase and decrease ratio). It can be seen that the primary overshoot angle of the degree has been improved, and the starboard secondary overshoot angle of each starboard side is 47.8 Compared to °, the starboard-side secondary overshoot angle in the ship to which the present embodiment is applied is 38.3 °, and it can be seen that the secondary overshoot angle of about 20% is improved.

삭제delete

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양 한 변형 또는 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, it is merely an example, and those skilled in the art may realize that various modifications or equivalent other embodiments are possible. Will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 일반적인 선박용 러더를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a general ship rudder.

도 2는 종래의 쉴링 러더를 도시한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a conventional sealing rudder.

도 3은 본 발명에 따른 선박용 고양력 러더의 일실시예를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing an embodiment of a high lift rudder for ships according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 실시예에서 적용될 수 있는 하부플레이트를 예시 설명하기 위해 도시한 평면예시도이다. FIG. 4 is a planar view illustrating an example of a lower plate that may be applied to the embodiment illustrated in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 실시예가 선박에 적용된 개념도이다. 5 is a conceptual diagram in which the embodiment shown in FIG. 3 is applied to a ship.

도 6은 도 3에 도시된 실시예를 적용한 선박의 보침성능을 확인하기 위하여10/10° Zig-Zag 테스트를 수행한 결과그래프이다. FIG. 6 is a graph showing a result of performing a 10/10 ° Zig-Zag test in order to confirm the supplementary performance of the ship to which the embodiment shown in FIG. 3 is applied.

도 7은 도 6의 테스트를 통해 도출된 결과표이다. 7 is a result table derived through the test of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 본 실시예 110: 러더몸체부100: Example 110: Rudder body

120: 상부플레이트 130: 하부플레이트120: upper plate 130: lower plate

Claims (2)

프로펠러를 추진장치로 하는 선박용 고양력 러더(Rudder)에 있어서,In a high lift rudder for ships using propeller as a propulsion device, 상기 프로펠러의 후방에서 상기 프로펠러 중심축을 경계로 좌우 대칭의 유선형 단면을 갖는 러더몸체부;A rudder body having a streamlined cross-section of the left and right symmetrical with respect to the propeller central axis at the rear of the propeller; 상기 러더몸체부의 상부에 형성되며, 상기 러더몸체부의 러더스톡 중심 단면의 폭과 동일하거나 그 이하의 폭 크기 형상을 갖는 상부플레이트; 및An upper plate formed on an upper portion of the rudder body portion and having a width size shape equal to or less than a width of a rudder stock center cross section; And 상기 러더몸체부의 하부에 형성되며, 전단부를 제외한 형상은 상기 러더몸체부의 하부단면과 동일 폭을 갖되, 상기 전단부의 폭은 상기 러더몸체부의 하부단면 보다 더 크게 양측으로 돌출되어 하부단면 최대 폭의 130% 내지 170% 형상으로 연장 형성된 하부플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는,It is formed on the bottom of the rudder body portion, the shape except for the front end portion has the same width as the lower end surface of the rudder body portion, the width of the front end portion protrudes to both sides larger than the lower end surface of the rudder body portion 130 of the maximum width of the lower end surface Characterized in that it comprises ;; a lower plate extending in the shape of% to 170% 선박용 고양력 러더.High lift rudder for ships. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부플레이트의 상기 전단부의 길이는,The length of the front end portion of the lower plate, 상기 러더몸체부의 하부단면 전단으로부터 상기 하부단면 전체 길이의 25% 내지 70%인 것을 특징으로 하는,Characterized in that from 25% to 70% of the total length of the lower cross-section from the front end of the lower cross-section of the rudder body, 선박용 고양력 러더.High lift rudder for ships.
KR1020070114123A 2007-11-09 2007-11-09 High lift rudder for vessel KR100980656B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070114123A KR100980656B1 (en) 2007-11-09 2007-11-09 High lift rudder for vessel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070114123A KR100980656B1 (en) 2007-11-09 2007-11-09 High lift rudder for vessel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090047973A KR20090047973A (en) 2009-05-13
KR100980656B1 true KR100980656B1 (en) 2010-09-07

Family

ID=40857229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070114123A KR100980656B1 (en) 2007-11-09 2007-11-09 High lift rudder for vessel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100980656B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101324316B1 (en) * 2011-12-22 2013-11-01 삼성중공업 주식회사 Rudder and ship having the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170400U (en) * 1987-04-27 1988-11-07
JPH037695A (en) * 1989-06-05 1991-01-14 Japan Hamuwaaji Kk Ship rudder and its fabricating method
JPH0826191A (en) * 1994-07-19 1996-01-30 Nippon Souda Syst Kk Mariner type rudder
JP2006193041A (en) 2005-01-13 2006-07-27 Ihi Marine United Inc Rudder apparatus for vessel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170400U (en) * 1987-04-27 1988-11-07
JPH037695A (en) * 1989-06-05 1991-01-14 Japan Hamuwaaji Kk Ship rudder and its fabricating method
JPH0826191A (en) * 1994-07-19 1996-01-30 Nippon Souda Syst Kk Mariner type rudder
JP2006193041A (en) 2005-01-13 2006-07-27 Ihi Marine United Inc Rudder apparatus for vessel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090047973A (en) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2873605B1 (en) Ship of contra-rotating propeller propulsion-type
JP3751260B2 (en) Two-wheel rudder system for large ships
KR101280476B1 (en) Propulsion apparatus for ship and ship having the same
JP5324053B2 (en) Propulsion and steering unit for watercraft
US20150329186A1 (en) Oscillating foil propulsion system and method for controlling a motion of an oscillating movable foil
CN102015430A (en) Twin skeg ship
KR200395385Y1 (en) Rudder for Ship
EP1013544A2 (en) Azimuth propeller apparatus and ship equipped with the apparatus
JP4684778B2 (en) Small ship propulsion performance improvement device
JP5453625B2 (en) Ship with biaxial propeller
KR100980656B1 (en) High lift rudder for vessel
KR20160031790A (en) Propelling and steering system of vessel, and full spade rudder with twisted leading edge
WO2017098595A1 (en) Rudder for ships, steering method, and ship
KR20110101002A (en) Rudder for vessel
KR20090054046A (en) Pre-swirl stator improving ability to maneuver in vessel
US6293218B1 (en) Tunnel-hulled boat
JPH0526798U (en) Rudder for ships
US6481363B1 (en) Hydrodynamic propulsion flow control for modification of flap controlled lift
WO2021187418A1 (en) Gate rudder provided with port rudder and starboard rudder disposed on either side of propeller of ship
JP2005246996A (en) Ship rudder, and ship
KR20110108696A (en) Rudder for ship and ship including the same
JP2002274490A (en) High lift rudder for ship
JP2006123849A (en) Rudder device for ship
KR20210137337A (en) Full spade rudder having diverge type bulb
JP2005145397A (en) Fin device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130902

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190829

Year of fee payment: 10