KR101494107B1 - A hydrofoil for water-borne vessels - Google Patents

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헨닝 쿠흘만
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베커 마린 시스템즈 게엠베하 운트 콤파니 카게
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Abstract

수중익의 후방에서 흐름 방향으로 와류 형성의 악영향 및/또는 카만 와류 스트리트의 악영향이 감소되는 후연(20)을 갖는 수상선박용 수중익(100), 특히 방향타를 제공하기 위하여, 돌출체(30)가 와류 형성을 감소시키기 위하여 후연(20)에 배치된다. In order to provide a hydrofoil 100 for a waterborne marine vessel 100, in particular a rudder, which has an adverse effect of vortex formation from the rear of the hydrofoil in the flow direction and / or a detrimental effect of the Kaman vorticity street, (20) to reduce the amount of heat.

Description

수상선박용 수중익{A HYDROFOIL FOR WATER-BORNE VESSELS}{A HYDROFOIL FOR WATER-BORNE VESSELS}

본 발명은 수중익(hydrofoil)에 관한 것으로서, 후연(trailing edge)을 갖는 수상선박, 특히 선박용 방향타에 관한 것이다. The present invention relates to a hydrofoil and relates to a marine vessel having a trailing edge, in particular marine rudders.

현재 수중익은 유체역학 관점에서 양력(lift)를 발생하는 수상선박에 사용되는 및/또는 설치되는 본체이다. 수중익의 실시예로는 방향타, 킬(keel), 수중익 보트상의 수중익 스키드, 스태빌라이저 핀(stabiliser fin) 또는 기타 다른 수상선박의 핀 형태의 본체가 포함된다. 본 발명에 따른 수중익은 방향타에 사용하기에 특히 안정스러우며, 상술한 본체 및/또는 다른 수중익 형태의 본체중 하나로서 사용하는 것도 가능하다. Current hydrofoils are bodies that are used and / or installed in marine vessels that generate lifts from a hydrodynamic perspective. Examples of hydrofoils include a rudder, a keel, a hydrofoil skid on a hydrofoil boat, a pinned form of a stabilizer fin or other marine vessel. The hydrofoil according to the present invention is particularly stable for use in a rudder and may be used as one of the bodies of the above-described bodies and / or other hydrofoil-shaped bodies.

종래기술의 수중익은 통상적으로 흐름 방향에 할당된 및/또는 수상선박의 이동 방향으로 정렬된 전연(leading edge)과, 상기 전연과 대치하는 후연을 갖는다. 수중익의 측면 또는 측벽은 전연과 후연 사이에 배치된다. 수중익의 상단부 영역은 통상적으로 수상선박의 선체에, 즉 방향타의 경우 회전할 수 있도록 단단히 연결되며, 이에 따라 반대편의 하단부는 퉁상적으로 자유단부로서 설계된다. 그러나, 방향타인 경우, 이들은 하단부에(예를 들어, 단독 부재에 지지되는 방향타인 경우) 지지될 수도 있는 것으로 알려져 있다. The hydrofoil of the prior art typically has a leading edge assigned to the direction of flow and / or aligned in the direction of movement of the watercraft, and a trailing edge that confronts the leading edge. The side or side wall of the hydrofoil is disposed between the leading edge and the trailing edge. The upper end region of the hydrofoil is typically rigidly connected to the hull of the watercraft, i. E. In the case of a rudder, so that the lower end of the hydrofoil is normally designed as a free end. However, in the case of a rudder, they are known to be supported at the lower end (for example, in the case of a rudder supported by a single member).

수상선박에서의 사용시, 물은 전연으로부터 후연으로 수중익의 본체 주위로 흐른다. 레이놀즈 넘버와 수중익의 또는 수중익의 후연의 흐름 속도 및 기하학적 형상에 따라, 와류 분리가 수중익의 후방에서, 즉 후연에서 흐름 방향으로 발생되며, 그 주파수는 스트로헐 넘버(Strouhal number)를 특징으로 한다. 와류들은 통상적으로 유체가 주위로 흐르고 그 회전방향이 서로 반대방향이 되는 본체의 양측에서 발생된다. 이들 사이의 흐름은 유체가 그 주위로 흐르고 외측 흐름과는 반대방향이 되는 본체를 향한 방향으로 흐른다. 그 주위로 유체가 흐르고 멀리 구동되고 최종적으로 흐름에 의해 확산되는 본체를 형성하는 반대 회전방향의 와류들의 웨이크(wake) 형태의 이러한 와류 시스템은 카만 와류 스트리트(Karman vortex street)로 불리우는 것으로 알려져 있다. 이러한 현상은 특히 방향타의 경우에 발생되는데, 그 이유는 이들이 선박 프로펠러의 매우 빠른 흐름에 노출되기 때문이다. 더구가, 특히 매우 넓은 후연을 갖는 방향타는 카만 와류 스트리를 발생하려는 경향을 갖는다. 이들은 특히 흐름 방향에서 보았을 때 특히 도브테일 형태처럼 방향타 블레이드의 단부 영역이 후연을 향해 넓어지는 물고기 꼬리 형상을 갖거나 또는 Schilling® 형상을 갖는 방향타 이다. 이러한 종류의 기하학적 형상에 있어서, 스트로헐 넘버 및 각각의 와류의 분리 주파수는 매우 높으며, 그 결과 특히 카만 와류 스트리트가 독특한 형태로 발생되거나 및/또는 존재할 수 있다.When used in watercraft, water flows from the leading edge to the trailing edge around the body of the hydrofoil. Depending on the flow rate and geometry of the Reynolds number and the hydrofoil or hydrofoil trailing edge, vortex separation occurs at the rear of the hydrofoil, in the trailing direction, in the flow direction, and the frequency is characterized by the Strouhal number. Vortices are typically generated on both sides of the body in which the fluid flows around and whose directions of rotation are opposite to each other. The flow between them flows in a direction toward the body where the fluid flows around and is opposite to the outer flow. This vortex system in the form of a wake of vortices in the opposite rotational direction forming a body that flows around and is driven far and finally diffused by the flow is known to be called the Karman vortex street. This phenomenon occurs especially in the case of rudders, because they are exposed to the very fast flow of ship propellers. Moreover, a rudder with a particularly large trailing edge has a tendency to generate a Kamman swirl stream. These are rudders with a fish tail shape or a Schilling® shape, especially when viewed in the direction of flow, in which the end area of the rudder blade widens towards the trailing edge, especially in the dovetail form. In this kind of geometry, the stolen number and the separation frequency of each vortex are very high, and consequently, especially the Kaman vortex street can be generated and / or present in a unique form.

도4는 종래기술의 수중익(200)의 카만 와류 스트리트의 형성을 도시하고 있다. 도4에서 수중익(200)은 물고기 꼬리모양의 방향타이며, 그 단면 형상은 후연(201)을 향해 넓어지고 있다. 명확함을 기하기 위해, 수중익(200)의 단부 영역만 도시되었다. 후연(201)은 측면(202a, 202b)의 두개의 단부 영역(2021a, 2021b) 사이에서 오목한 방식으로 형성된다. (프로펠러) 흐름의 패턴은 수많은 화살표로 도시되었다. 흐름은 기본적으로 층류 방식으로 측면(202a, 202b)을 따라 흐르는 것을 알 수 있다. 흐름이 측면(202a, 202b)의 단부 영역(2021a, 2021b)을 통과할 때, 와류(210)는 후연(201)의 상부 영역과 하부 영역으로 흐름으로부터 분리된다. 후연(201)의 상부 영역에서, 즉 측면의 단부 포인트(2021a)의 바로 아래에서, 반시계 방향으로 회전하고 있는 와류(210a)가 형성되었다. 명백히 흐름의 방향 아래로, 반대방향의 개념으로, 즉 시계방향으로 회전하고 있는 또 다른 와류(210b)가 존재하며, 이것은 하부 측면(202b)상에 및/또는 그 바로 아래에 형성된다. 하류에는 반시계방향으로 회전하며 서서히 확산되고 있는 또 다른 와류(210c)가 존재하며, 이것 또한 상부 측면(202a)으로부터 발생된다. 와류(210a, 210b, 210c)는 이른바 카만 와류 스트리트의 와류 시스템을 형성한다. 와류들의 영역에서, 즉 와류들 사이에서, 압력은 카만 와류 스트리트 주위로의 흐름에 비해 상당히 낮아진다.Figure 4 illustrates the formation of the Kamandrau streets of the hydrofoil 200 of the prior art. 4, the hydrofoil 200 is a fish tail-like rudder, and its cross-sectional shape is widened toward the trailing edge 201. For the sake of clarity, only the end region of the hydrofoil 200 is shown. The trailing edge 201 is formed in a concave manner between the two end regions 2021a, 2021b of the side surfaces 202a, 202b. The pattern of the propeller flow is shown by numerous arrows. It can be seen that the flow basically flows along the side surfaces 202a and 202b in a laminar flow manner. As the flow passes through the end regions 2021a and 2021b of the sides 202a and 202b, the vortex 210 separates from the flow into the upper and lower regions of the trailing edge 201. A vortex 210a is formed which is rotating counterclockwise in the upper region of the trailing edge 201, that is, just below the side end point 2021a. There is another vortex 210b that is apparently under the direction of flow, rotating in the opposite sense, i.e. clockwise, which is formed on and / or beneath the lower side 202b. Downstream there is another vortex 210c that is rotating counterclockwise and slowly diffusing, which is also generated from the upper side 202a. The vortices 210a, 210b, 210c form a vortex system of so-called Cahmanwari streets. In the region of the vortices, i.e. between vortices, the pressure is considerably lower than the flow around the vortex vortex street.

카만 와류 스트리트의 형성의 결과, 수중익의 효율은 한편으로는 감소되며, 즉 방향타의 경우 방향타 힘이 낮아진다. 또한, 수중익, 즉 방향탸의 드래그(drag)도 증가된다. 다른 한편으로, 방향타의 측방향 힘은 감소되며, 수중익상에 진동이 발생될 수도 있다. 후자는 와류의 분리 주파수가 기본적으로 수중익 본체의 자연 주파수에 대응할 경우의 특별한 경우 이다. As a result of the formation of Kamandu Street, the efficiency of the hydrofoil is reduced on the one hand, that is, on the rudder the rudder force is lowered. In addition, the hydrofoil, i.e., the drag of the direction bar, is also increased. On the other hand, the lateral force of the rudder is reduced, and vibrations may occur on the hydrofoil. The latter is a special case when the separation frequency of the vortex basically corresponds to the natural frequency of the hydrofoil body.

본 발명의 목적은 수중익의 후방에서 흐름 방향으로의 와류 형성, 즉 카만 와류 스트리트의 악영향이 감소되는 수중익을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a hydrofoil wherein the vortex formation from the back to the flow direction of the hydrofoil, i.e. the adverse effects of the caman vortex street, is reduced.

상기 목적은 청구범위 제1항의 특징을 갖는 수중익에 의해 달성된다. This object is achieved by a hydrofoil having the features of claim 1.

본 발명의 주안점은 와류 형성이 감소되도록 후연상에 돌출체를 제공하는 것이다. 현재 와류에서 돌출체는 수중익의 후연으로부터 돌출되는 형태를 갖는 본체이다. 단면도로 보았을 때 후연은 통상적으로 수중익의 길이방향을 횡단하기 때문에, 상기 돌출체는 일반적으로 적어도 하류 방향으로 돌출된다. 이것은 적어도 하나의 돌출체가 후연으로부터 수중익의 길이방향으로 및/또는 수중익이 부착된 선박의 길이방향으로 돌출되는 것을 의미한다. A point of the present invention is to provide a protruding body on a posterior surface so that vortex formation is reduced. At present, the protruding body in the vortex is a body having a shape protruding from the trailing edge of the hydrofoil. Since the trailing edge generally crosses the longitudinal direction of the hydrofoil when viewed in cross-section, the projecting body generally protrudes at least in the downstream direction. This means that at least one protrusion protrudes from the trailing edge in the longitudinal direction of the hydrofoil and / or in the longitudinal direction of the hydrofoil-attached ship.

상기 후연은 수중익을 종료시키는 표면으로서; 선형이거나, 오목하거나, 볼록하거나, 또는 기타 다른 디자인을 가질 수 있다. 따라서, 후연의 영역은 일반적으로 평면이나 편구(偏球)로 설계된다. 특히, 후연은 경사지지 않으며 첨예하게 설계되지 않는다. 또한, 후연은 일반적으로 상부로부터 바닥까지 및/또는 측부로부터 측부까지 연속하게 설계되며, 이에 따라 단일의 연속한 영역을 구성한다. 상기 돌출체는 상기 표면으로부터 돌출되어, 와류의 분리가 감소될 가능성을 이끈다. 이에 의해, 카만 와류 스트리트의 발생 가능성이 감소될 수 있다. 적어도 하나의 돌출체의 효과는 정확한 배치뿐만 아니라 다양한 인자, 예를 들어 돌출체의 갯수, 기하학적 형상 등에 의존한다. Said trailing edge being a surface terminating hydrofoil; Linear, concave, convex, or any other design. Therefore, the area of the trailing edge is generally designed as a plane or a ball. In particular, the trailing edge is not sloping and is not sharply designed. Also, the trailing edge is generally designed continuously from top to bottom and / or from side to side, thus constituting a single continuous area. The protrusions protrude from the surface, leading to the possibility that the separation of vortices is reduced. Thereby, the likelihood of occurrence of the Kahanwurst streets can be reduced. The effect of at least one protrusion depends not only on the exact placement, but also on various factors, such as the number of protrusions, the geometry, etc.

적어도 하나의 돌출체의 경우, 본 발명자들은 본질적으로 후연 표면에 속하지 않지만, 후자에 배치되어 후자로부터 돌출되는 몸체를 다루었다. 따라서, 이러한 의미에서 돌출체는 예를 들어 볼록한 후연이나 이와 유사한 것처럼 후연 표면으로부터 미세하게 볼록한 것이 아니라 후연, 즉 후연 표면에 단단히 연결되기에 바람직한 독립적인 몸체이다. 이러한 이유로 인해, 적어도 하나의 돌출체는 수중익(수중익의 물질)으로부터 성형되지 않으며, 오목부 등을 구성하지 않는다. 따라서 상기 돌출체는 예를 들어 금속으로, 특히 강철(steel)로 제조될 수 있으며, 용접이나 기타 다른 적절한 방법 및/또는 부착에 의해 후연에 연결될 수 있다. 후연 표면으로부터 몸체의 둘출에 의해, 카만 와류 스트리트의 형성에 필수불가결한 수중익의 양측상에서의 반대방향으로 회전하는 와류쌍의 형성을 피할 수 있다. 적어도 하나의 돌출체는 단단한 비가요성 및 비탄력적 몸체로 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 따라, 특히 와류 형성에 관한 수중익의 흐름 행동은 일정함을 유지한다. In the case of at least one protrusion, the inventors have dealt with the body, which is not inherently part of the trailing surface but is disposed in the latter and projects from the latter. Thus, in this sense, the protrusions are independent bodies that are preferred not to be finely convex from the trailing edge surface, for example, convex trailing edge or the like but to be firmly connected to the trailing edge, i.e., trailing edge surface. For this reason, at least one protrusion is not formed from the hydrofoil (hydrofoil material), and does not constitute a concave portion or the like. The protrusions can therefore be made, for example, of metal, in particular of steel, and can be connected to the trailing edge by welding or other suitable means and / or attachments. By virtue of the extrusion of the body from the trailing surface, it is possible to avoid the formation of a vortex pair rotating in opposite directions on both sides of the hydrofoil, which is indispensable for the formation of the Kaman vortex street. The at least one protrusion is preferably designed as a rigid non-flexible and inelastic body. According to this method, the flow behavior of hydrofoils, especially with respect to vortex formation, remains constant.

적어도 하나의 돌출체를 제공함으로써, 수중익상에 카만 와류 스트리의 발생 가능성이 감소되며, 이것은 연료 효율 뿐만 아니라 수중익 드래그가 개선됨을 의미한다. 또한, 수중익 및/또는 수상선박의 선채에 대한 손상 위험성은 진동에 의해 감소된다. 적어도 하나의 돌출체가 후연상에 배치되기 때문에, 이것은 수중익의 효과적인 흐름 표면적을 감소시키며; 또한, 이것은 흐름 표면적의 외측에 배치되고 주 흐름 필드내에 속하지 않기 때문에, 흐름 분리로 인해 캐비테이션(cavitation)을 트리거할 수 없다. 따라서, 흐름 몸체를 제공함으로써, 소량의 구조적 노력에 의해 또한 유체역학적 관점에서 실제 수중익의 단면의 약화없이, 후연의 영역에서 와류 형성의 감소의 양호한 효과가 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 적어도 하나의 돌출체에 의해, 와류 형성의 프로세스가 감소되거나 방지되며, 이에 의해 흐름 방향으로 수중익의 후방에서 관찰하였을 때 상당히 안정적인 및/또는 층류 흐름 패턴이 발생된다. 상기 적어도 하나의 돌출체는 수중익의 다른 영역이 아니라 후연에 배타적으로 제공된다. By providing at least one overhang, the likelihood of occurrence of caman vortex streams on the hydrofoil is reduced, which means that not only fuel efficiency but also hydrofoil drag is improved. In addition, the risk of damage to the hydrofoil and / or the watercraft of the watercraft is reduced by vibration. Because at least one protrusion is disposed posteriorly, this reduces the effective flow surface area of the hydrofoil; In addition, it is located outside the flow surface area and can not trigger cavitation due to flow separation, because it does not fall within the main flow field. Thus, by providing the flow body, a small amount of structural effort can be achieved, and also a good effect of reducing the formation of vortex in the area of the trailing edge, without weakening the cross section of the actual hydrofoil in terms of hydrodynamics. By means of at least one protrusion according to the invention, the process of vortex formation is reduced or prevented, so that a very stable and / or laminar flow pattern is produced when viewed from the rear of the hydrofoil in the direction of flow. The at least one protrusion is provided exclusively in the trailing edge rather than in another area of the hydrofoil.

후연의 폭을 참고하여, 적어도 하나의 돌출체는 전체 폭을 덮지 않도록 양호하게 설계된다. 이것은 후연 폭을 참고하여 서브 영역으로부터 양호하게 돌출된다. 이것은 와류 흐름의 차단이 달성되는 것을 보장한다. 만일 적어도 하나의 돌출체가 후연의 전체 폭을 덮는다면, 유체역학적 관점에서 상기 돌출체는 후연의 순수한 신장부로서 작동될 수 있으며, 바람직하지 않은 반대방향으로 회전하는 와류가 돌출체의 양측으로부터 분리된다.With reference to the width of the trailing edge, at least one protrusion is preferably designed so as not to cover the entire width. This is preferably projected from the sub-area with reference to the trailing edge width. This ensures that blocking of the vortex flow is achieved. If at least one protrusion covers the entire width of the trailing edge, from a hydrodynamic point of view the protrusion can be operated as a pure extension of the trailing edge, and vortices rotating in the undesired opposite direction are separated from both sides of the protrusion .

가능한한 와류 형성의 감소를 광범위하게 달성하기 위해, 본 발명의 양호한 실시예에서는 적어도 하나의 돌출체가 후연 길이의 적어도 50% 이상, 양호하기로는 75%, 특히 양호한 실시예에서는 후연의 전체 길이 위로 형성되는 것이 바람직하다. "후연의 길이" 라는 용어는 본 발명에서는 후연의 영역에서 수중익의 상단부와 하단부 사이의 편차로 인식해야 한다. 후연은 통상적으로 수중익의 전체 높이 위로 형성된다. 따라서, 적어도 하나의 돌출체는 가능한한 후연의 영역 보다 크게 형성되므로, 수중익의 높이를 참고하여 와류 형성이 가능한한 광범위하게 감소된다(즉 손상된다). 만일 적어도 하나의 돌출체가 후연의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 형성된다면 더욱 바람직한데, 그 이유는 와류 형성의 손상이 수중익의 전체 높이 위로 보장되기 때문이다. 여기서, 적어도 하나의 돌출체는 그 길이가 후연의 길이에 대응하며 후연에 부착되는 단일 몸체로 양호하게 구성될 수 있다. 그러나, 원칙적으로 적어도 하나의 돌출체는 다수의 서브 몸체로 구성될 수도 있다. To achieve as broad a reduction in vortex formation as possible, in a preferred embodiment of the present invention at least one protrusion is formed over at least 50%, preferably 75% of the trailing edge length, in the preferred embodiment over the entire length of the trailing edge . The term "trailing edge length" is to be understood as the deviation between the upper and lower ends of the hydrofoil in the region of the trailing edge in the present invention. The trailing edge is typically formed above the full height of the hydrofoil. Therefore, at least one protrusion is formed to be larger than the area of the trailing edge as far as possible, so that vortex formation is reduced (or damaged) as widely as possible by referring to the height of the hydrofoil. It is even more desirable if at least one protrusion is formed from one end of the trailing edge to the other end because damage to the vortex formation is guaranteed above the full height of the hydrofoil. Here, the at least one protrusion may preferably be constituted by a single body whose length corresponds to the length of the trailing edge and is attached to the trailing edge. However, in principle, at least one protrusion may be composed of a plurality of sub-bodies.

원칙적으로, 상기 적어도 하나의 돌출체는 단면 형태로 관찰하였을 때 그 어떤 형태로도 설계될 수 있다. 그러나, 수중익의 단면이 적어도 하나의 돌출체가 기본적으로 수중익의 중앙선에 평행하게 형성되거나 중앙선을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 이에 관하여, 적어도 하나의 돌출체는 단면이 선형 이다. 대응의 테스트에서, 이러한 종류의 적어도 하나의 돌출체의 정렬에 의해, 와류 형성의 특히 양호한 손상, 즉 특히 양호한 흐름 패턴이 설성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 동출체가 중앙선을 따라 배치될 때, 수중익의 양측에서 와류 형성의 특히 규칙적인 손상이 달성된다. 만일 다수의 동출체가 제공된다면, 모든 돌출체는 중앙선에 평행하게 형성되도록 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 각각의 돌출체가 이러한 배치로부터 이탈될 수도 있다. 특히, 이것은 굴곡된 후연의 경우, 즉 오목하거나 볼록한 디자인을 갖는 경우에 바람직할 수 있다. 이러한 실시예에서, 단면으로 관찰하였을 때 적어도 하나의 돌출체의 흐름 라인은 후연과 그 자유단부 사이에서 적어도 하나의 돌출체의 형상과 연관이 있다. In principle, the at least one protrusion may be designed in any form when viewed in cross-sectional form. However, it is preferable that the cross section of the hydrofoil is formed such that at least one protrusion is basically parallel to the center line of the hydrofoil or along the center line. In this regard, at least one protrusion has a linear section. In a corresponding test, by means of the alignment of at least one protrusion of this kind, particularly good damage of the vortex formation, i. E. A particularly good flow pattern, can be produced. Particularly when the at least one cotter is disposed along the centerline, particularly regular damage of vortex formation on both sides of the hydrofoil is achieved. If a plurality of cooperators are provided, it is desirable that all of the projections are designed to be formed parallel to the centerline. However, each of the projections may be separated from this arrangement. In particular, this may be desirable in the case of a curved trailing edge, i. E. Having a concave or convex design. In this embodiment, the flow line of at least one protrusion when viewed in cross-section is associated with the shape of at least one protrusion between the trailing edge and its free end.

만일 적어도 하나의 돌출체가 기본적으로 수중익의 길이방향 축선에 평행하게 형성된다면 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 길이방향 축선은 수중익의 상단부로부터 수중익의 하단부까지 형성된 축선 이다. 방향타의 경우, 길이방향 축선은 방향타 회전축선이 될 것이다. 상기 적어도 하나의 돌출체는 기본적으로 후연의 외측 연부에 평행하게 형성될 수 있다. 여기서, 후연의 외측 연부는 수중익의 길이방향 축선에 평행하게 배치된다. 이러한 방식에 따라, 규칙적인 흐름 패턴이 계속 발생된다. 특히, 이것은 만일 적어도 하나의 돌출체가 길이방향 축선에 평행하게 형성되고 수중익의 전체 길이 이상으로 형성된다면 바람직하다. 이에 의해, 특히 규칙적인 흐름 패턴이 계속 발생된다. It is further preferred if at least one protrusion is formed essentially parallel to the longitudinal axis of the hydrofoil. Here, the longitudinal axis is an axis formed from the upper end of the hydrofoil to the lower end of the hydrofoil. For a rudder, the longitudinal axis will be the rudder rotation axis. The at least one protrusion may basically be formed parallel to the outer edge of the trailing edge. Here, the outer edge of the trailing edge is disposed parallel to the longitudinal axis of the hydrofoil. In this way, regular flow patterns continue to occur. In particular, this is preferred if at least one protrusion is formed parallel to the longitudinal axis and is formed over the entire length of the hydrofoil. Thereby, particularly regular flow patterns continue to be generated.

본 발명의 다른 양호한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 돌출체는 기본적으로 후연의 표면으로부터 직각으로, 즉 직교하여 돌출된다. 여기서, 상기 직각은 후연과 수중익의 폭을 따른 축선(횡단방향 축선) 사이에 형성된다. 만일 후연 표면이 평면이라면, 다수의 돌출체인 경우 상기 돌출체는 그에 대응하여 서로 평행하게 배치된다. 이에 의해, 수중익의 후방에서 흐름 방향으로 흐름의 규칙성이 더욱 개선된다. 아치형의 비직선형 후연의 경우, 적어도 하나의 돌출체는 적어도 하나의 돌출체가 인접한 후연의 섹션에 대해 직교하여 배치될 수 있다. In another preferred embodiment of the present invention, at least one protrusion is protruded at a right angle, i.e., orthogonally, from the surface of the trailing edge. Here, the right angle is formed between the trailing edge and the axis (transverse axis) along the width of the hydrofoil. If the trailing edge surface is flat, in the case of a plurality of projections, the projecting bodies are arranged parallel to each other correspondingly. Thereby, the regularity of the flow from the back of the hydrofoil to the flow direction is further improved. In the case of an arcuate non-linear trailing edge, at least one protrusion may be disposed orthogonal to the section of the trailing edge adjacent to the at least one protrusion.

돌출체의 폭, 즉 후연과 그 자유단부 사이의 거리는 후연 폭의 적어도 절반에 대응하는 것이 바람직하다. 실험에 따르면 만일 적어도 하나의 돌출체가 이러한 방식에 따른 칫수를 갖는다면 와류 형성의 감소에 대해 양호한 결과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. The width of the protrusion, that is, the distance between the trailing edge and the free end thereof, preferably corresponds to at least half of the trailing edge width. Experiments have shown that if at least one protrusion has a dimension in this manner, good results can be obtained for the reduction of vortex formation.

만일 적어도 2개의 돌출체가 제공된다면, 2개의 돌출체를 서로 이격시키거나 및/또는 서로 평행하게 형성하여 배치하는 것이 바람직하다. 적어도 2개의 돌출체를 이격하여 배치한 결과, 와류 형성이 더욱 방해되는데, 그 이유는 서로 독립적으로 돌출되는 2개의 돌출체가 와류 흐름을 차단하기 때문에, 2개의 돌출체의 평행한 배치는 흐름 패턴의 규칙성을 개선시킨다. If at least two protrusions are provided, it is preferable to dispose the two protrusions apart from each other and / or arranged in parallel with each other. As a result of arranging the at least two protrusions apart, the vortex formation is more disturbed, because the two protrusions, which protrude independently of each other, block the vortex flow, Improves regularity.

다른 실시예에서는 하기의 공식이 적용된다. In another embodiment, the following formula applies.

돌출체의 갯수 = 2n +1Number of protrusions = 2n + 1

여기서, 상기 n은 0을 포함하는 자연수이다. 특히 양호하기로는 n 이 2 인 경우, 즉 돌출체가 5개인 경우이다. 또한 단면으로 관찰하였을 때 하나의 돌출체는 기본적으로 후연상에서 중앙에 배치되며, 돌출체의 갯수가 짝수인 경우에는 중앙에 배치된 돌출체의 각각의 측부에 배치된다. 대칭인 배치가 특히 바람직하며, 단면으로 관찰하였을 때 수중익의 중앙선은 대칭선을 형성한다. 각각의 돌출체는 서로 이격되어 배치되거나 및/또는 서로 평행하게 배치된다. 실험에 따르면 이러한 종류의 디자인은 짝수일 경우 특히 5개의 돌출체가 대칭으로 배치된 경우 와류 형성의 감소에 관해 특히 양호한 효과를 달성하는 것으로 나타났다. 이러한 형태의 실시예에서, 중앙에 배치된 돌출체는 가장 넓은 폭을 갖는, 즉 후연과 자유단부 사이에 가장 큰 거리를 갖는 것이 바람직하다. 선택적으로, 동일한 크기의 2개의 돌출체는 중앙 영역에 배치될 수도 있다. 또한, 다른 돌출체의 폭은 외측을 향해 점진적으로 양로하게 감소될 수 있으므로, 가장 외측에 배치된 돌출체는 가장 좁은 폭을 갖는다. 또한 대칭인 디자인, 즉 거울상으로 배치된 돌출체의 쌍은 각각의 경우 동일한 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 와측으로부터 내측을 향해 와류 흐름의 점진적인 차단이 달성된다. Here, n is a natural number including 0. Particularly preferred is when n is 2, that is, when there are 5 protrusions. Also, when viewed in cross section, one protruding body is basically disposed at the center in the trailing edge, and when the number of protruding bodies is an even number, each protruding body is disposed on each side of the protruding body disposed at the center. A symmetrical arrangement is particularly preferred, and the midline of the hydrofoil when viewed in cross-section forms a line of symmetry. Each of the protrusions may be disposed apart from each other and / or arranged parallel to each other. Experiments have shown that this kind of design achieves particularly good effects on the reduction of vortex formation if the five projections are arranged symmetrically, especially when the projections are even. In this type of embodiment, the centrally disposed protrusions preferably have the widest width, i. E. The largest distance between the trailing edge and the free end. Alternatively, two protrusions of the same size may be disposed in the central region. Further, since the width of the other protruding body can be gradually reduced toward the outside, the outermost protruding body has the narrowest width. It is also preferred that the symmetrical design, that is, the pair of protruding elements arranged in the form of a mirror, has the same width in each case. Thereby, progressive blocking of the vortex flow from the inside to the inside is achieved.

만일 다수의 돌출체가 제공된다면, 각각의 돌출체들 사이의 거리는 원칙적으로 동일하거나 상이하게 설계될 수 있다. 유체역학적 관점에서 가장 적합한 배치는 각각의 경우의 환경에 따라, 특히 후연의 형상 및 폭과, 흐름 속도와, 돌출체의 정확한 디자인 등에 따른다. If a plurality of protrusions are provided, the distances between the respective protrusions can be designed in principle to be the same or different. The most suitable arrangement from a hydrodynamic point of view depends on the environment in each case, in particular the shape and width of the trailing edge, the flow rate, and the precise design of the protrusion.

적어도 하나의 돌출체는 후연으로부터 돌출되는 리브(rib)로서 판(plate)의 형태로 및/또는 사각형의 단면을 갖는 형태로 특히 양호하게 설계된다. 상기 리브는 예를 들어 그 한쪽 단면이 후연에 부착되는 강철판 등으로 구성된다. 만일 상기 판이 신장된 디자인을 갖는다면, 특히 대부분 또는 전체적으로 후연 길이 이상으로 형성된다면, 리브 또는 판은 길이방향의 한쪽 단면에 의해 후연에 양호하게 배치된다(즉, 부착된다). 이러한 종류의 디자인에 의해, 스트립 형태의 리브의 배치가 계속된다. 만일 다수의 돌출체가 제공된다면, 이들을 서로 평행하게 배치하거나 또는 수중익의 길이방향 축선에 평행하게 배치하는 것이 바람직하다. 판의 형태를 갖는 대신에, 상기 리브는 그 자유단부 영역이 미세하게 둥글거나 또는 그 자유단부쪽으로 테이퍼지거나 이와 유하하게 설계될 수 있다. 상기 리브는 연속하여 배치되는 것이 바람직하며 및/또는 적어도 하나의 돌출체의 사각형 단면은 전체 돌출체에 일정하다. At least one protrusion is a rib protruding from the trailing edge and is particularly preferably designed in the form of a plate and / or a cross section of a square. The rib is made of, for example, a steel plate whose one end face is attached to the trailing edge. If the plate has an elongated design, especially if most or all of it is formed beyond the trailing edge length, the ribs or plates are well placed (i.e., adhered) to the trailing edge by one cross section in the longitudinal direction. With this kind of design, the arrangement of the strip-shaped ribs continues. If a plurality of projections are provided, it is preferable to arrange them parallel to each other or parallel to the longitudinal axis of the hydrofoil. Instead of having a plate shape, the ribs can be designed such that their free end regions are finely rounded, tapered toward their free ends, or are free. The ribs are preferably arranged in succession and / or the rectangular cross section of at least one protrusion is constant over the entire protrusion.

적어도 하나의 돌출체는 물고기 꼬리모양 방향타 또는 Schilling® 방향타로 설계된 수중익을 위해 양호하게 제공되며, 단면으로 관찰하였을 때 그 형상은 후연의 방향으로 후연과 반대방향으로 배치된 전연으로부터 중앙 영역으로 멀리 넓어지며; 이것은 수중익 형상의 가장 넓은 지점을 형성하고 중앙 영역으로부터 수중익 형상의 가장 좁은 지점을 형성하는 후방 영역으로 경사져서 테이퍼지도록 형성되고, 특히 후연이 선형, 보록형, 또는 오목형 디자인인 도브테일 형태로 후방 영역으로부터 후연으로 다시 한번 넓어진다. 다른 수중익 형상과 비교되는 후연의 상대폭 때문에, 와류 형성은 상술한 바와 같이 수중익 형상에서 특히 빈번히 발생된다. 이에 관하여, 적어도 하나의 돌출체의 제공은 이러한 종류의 형상에 특히 바람직하다. At least one protrusion is preferably provided for a hydrofoil designed with a fish tail ridge or a Schilling rudder, and when viewed in cross-section, the shape is widened away from the leading edge disposed in the opposite direction to the trailing edge in the direction of the trailing edge, ; It is formed so as to taper and taper from the central region to the rear region forming the narrowest point of the hydrofoil shape, and in particular to the rear region in the form of dovetail, in which the trailing edge is a linear, To the trailing edge. Due to the phase width of the trailing edge compared to the other hydrofoil shapes, vortex formation occurs particularly frequently in the hydrofoil configuration, as described above. In this regard, provision of at least one protrusion is particularly preferred for this kind of shape.

적어도 하나의 돌출체는 일체로 몸체로서 형성되는 것이 바람직하다. 이것은 적어도 하나의 돌출체는 관통 구멍, 오목부 등을 포함하지 않음을 의미한다. 또한, 적어도 하나의 돌출체는 일정한 단면을 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that at least one protrusion is integrally formed as a body. This means that at least one protrusion does not include a through hole, a concave portion, or the like. Further, it is preferable that at least one protrusion has a constant cross-section.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.

도1은 후연 및 돌출체를 갖는 수중익의 사시도.
도1a는 도1의 후연의 상단부 영역의 상세도.
도2a 내지 도2e는 다양하게 설계된 후연 및 다양하게 배치되거나 설계된 돌출체/돌출체들을 갖는 수중익의 단부 영역의 평면도.
도3은 흐름 패턴이 도시된 후연으로부터 돌출되는 돌출체를 갖는 수중익의 단부 영역상에서의 평면도.
도4는 흐름 패턴이 도시된 종래기술의 수중익의 단부 영역을 도시한 도면.
1 is a perspective view of a hydrofoil having a trailing edge and a protruding body;
FIG. 1A is a detailed view of the upper end region of the trailing edge of FIG. 1; FIG.
Figs. 2A-2E are plan views of an end region of a hydrofoil having variously designed trailing edges and variously arranged or designed protrusions / protrusions. Fig.
Fig. 3 is a plan view on the end region of the hydrofoil with a protrusion protruding from the trailing edge in which the flow pattern is shown. Fig.
Figure 4 shows an end region of a hydrofoil of the prior art in which a flow pattern is shown.

본 발명의 여러 실시예의 서술에 있어서 동일한 부품들은 동일한 도면부호를 갖는다. In the description of the various embodiments of the present invention, the same parts have the same reference numerals.

도1은 수중익(100)의 사시도를 도시하고 있다. 이 경우, 수중익(100)은 물고기 꼬리 형상 또는 Schilling® 형상을 갖는 방향타에 의해 형성된다. 방향타는 전연(10)과 후연(20)을 포함한다. 측면(11)은 전연(10)과 후연(20) 사이에 형성된다. 단부판(14)은 수중익(100)의 상단부(12)와 하단부(13)에 제공된다. 수중익(100)이 물고기 꼬리 형상의 방향타 형태를 취하기 때문에, 방향타의 단부 영역(15)은 방향타의 가장 높은 지점을 형성하는 후방 영역(16)으로부터 후연(20)을 향해 넓어진다. 후연(20)에는 판 형태의 리브로 설계된 모두 5개의 돌출체(30)가 제공되며, 각각의 경우 상단부(12)로부터 하단부(13) 까지 형성되며 서로 평행하게 배치된다. 1 shows a perspective view of the hydrofoil 100. As shown in Fig. In this case, the hydrofoil 100 is formed by a rudder having a fish-tailed shape or a Schilling® shape. The rudder includes a leading edge 10 and a trailing edge 20. The side surface (11) is formed between the leading edge (10) and the trailing edge (20). The end plate 14 is provided at the upper end 12 and the lower end 13 of the hydrofoil 100. The end region 15 of the rudder extends from the rear region 16 forming the highest point of the rudder towards the trailing edge 20 since the hydrofoil 100 takes the form of a fish tail shape. The trailing edge 20 is provided with all five protrusions 30 designed in the form of ribs in the form of plates and is formed in each case from the upper end 12 to the lower end 13 and arranged parallel to each other.

도1a로부터 인식할 수 있는 바와 같이, 중앙 리브(30a)는 가장 넓은 폭을 갖는다. 중앙 리브(30a)의 양측에는 2개의 리브(30b, 30c)가 배치되며, 상기 리브들의 폭은 외측을 향해 감소된다. 판 형태의 리브(30a, 30b, 30c)는 그 길이방향 단부면에 의해 선형 디자인의, 즉 평탄면을 갖는 후연(20)에 부착된다. 또한, 리브(30a, 30b, 30c)의 횡방향 단부면은 단부판(14)에 대해 접촉되며, 상술한 바와 마찬가지로 후연에 부착된다. 외측 리브(30c)는 가장 좁은 폭을 가지며, 후연(20)의 외측 연부(21)에 대해 미세하게 내향하여 변위된다. 판 형태의 리브(30a, 30b, 30c)는 각각의 경우 후연 표면으로부터 직각으로 돌출되며, 후연(20)의 외측 연부(21), 즉 수중익(100)의 길이방향 축선에 대해 평행하게 형성된다.As can be seen from Fig. 1A, the central rib 30a has the widest width. Two ribs 30b and 30c are disposed on both sides of the center rib 30a, and the widths of the ribs are reduced toward the outside. The plate-shaped ribs 30a, 30b, 30c are attached to the trailing edge 20 with a linear design, i.e., a flat surface, by their longitudinal end faces. Further, the transverse end faces of the ribs 30a, 30b, 30c are in contact with the end plate 14 and are attached to the trailing edge as described above. The outer rib 30c has the narrowest width and is displaced slightly inward with respect to the outer side edge 21 of the trailing edge 20. Plate-shaped ribs 30a, 30b and 30c are each projected at right angles from the trailing edge surface and are formed parallel to the outer edge 21 of the trailing edge 20, that is, the longitudinal axis of the hydrofoil 100.

도2a는 도1의 수중익의 단부 영역(15)에 대한 평면도를 도시하고 있다. 중앙 리브(30a)는 가장 넓은 폭(b1)을 가지며 외측 리브(30c)는 가장 좁은 폭(b3)을 가지며 리브(30a, 30c) 사이에 배치된 리브(30b)는 중간 폭(b2)을 갖는 것을 인식할 수 있다. 또한, 리브(30c, 30b) 사이의 거리(a2)와 리브(30b, 30a) 사이의 거리(a1)는 상이하며, 거리(a1)는 a2 보다 길다. 폭 및 거리의 정확한 치수는 각각의 경우 후연 및 리브의 특정의 형상과 관련하여 최적의 와류 감소 효과와 결부될 수 있다. 리브(30a)는 중앙선(17)을 따라 형성되고, 리브(30b, 30c)는 중앙선(17)에 평행하게 형성된다. 상기 중앙선(17)은 리브 배치를 위한 대칭 축선도 형성한다. Figure 2a shows a top view of the hydrofoil end region 15 of Figure 1. The central rib 30a has the widest width b1 and the outer rib 30c has the narrowest width b3 and the rib 30b disposed between the ribs 30a and 30c has the intermediate width b2 . The distance a2 between the ribs 30c and 30b and the distance a1 between the ribs 30b and 30a are different and the distance a1 is longer than a2. The exact dimensions of the width and distance can in each case be associated with the optimum eddy reduction effect with respect to the trailing edge and the specific shape of the ribs. The ribs 30a are formed along the center line 17 and the ribs 30b and 30c are formed parallel to the center line 17. [ The center line 17 also forms a symmetrical axis for rib arrangement.

도2b 내지 도2e는 본 발명에 따른 수중익(100)의 단부 영역(15)의 형상에 대한 다른 실시예를 도시하고 있다. 따라서, 도2b에서 중앙 리브(30a)는 중앙선(17)을 따라 배치된 상태로 제공된다. 2개의 리브(30c)가 제공되며, 각각은 외측 위치에 배치되고, 동일한 폭을 갖도록 설계된다. 리브(30c)는 중앙선(17)에 대해 대칭으로 배치된다. 도2b의 리브가 3개인 디자인에서, 평면도로 관찰하거나 단면도로 관찰하였을 때 후연(20)은 오목한 디자인을 갖는다. 도2c에서, 후연은 이와는 달리 선형 디자인, 즉 후연이 평탄면을 형성한다. 오직 하나의 리브(30a)는 중앙선(17)을 따라 배치된다. 도2d에서, 평면도로 관찰하거나 단면도로 관찰하였을 때 후연(20)은 도2b와 유사한 방식으로 오목한 디자인을 갖는다. 마찬가지로, 하나의 중앙 리브(30)는 중앙선(17)을 따라 형성되며, 2개의 외측에 놓인 리브 또한 동일하다. 도2b와는 달리, 모두 3개의 리브는 평행하게 배치되며, 도2a에서처럼 2개의 외측 리브(30c)는 중앙선(17)에, 즉 중앙 리브(30a)에 평행하게 설계되지 않지만, 후자를 향해 각도를 이루면서 배치된다. 특히, 이들은 후연으로부터 외측으로부터 내향하여 멀어지는 방향으로 형성된다. 도2e에는 5개의 리브가 제공되며, 후연(20)은 평면도나 단면도로 관찰하였을 때 볼록한 디자인을 갖는다. 다시 한번 가장 넓은 폭을 갖는 중앙 리브(30a)는 중앙선(17)을 따라 배치된다. 2개의 외측 리브(30c)는 가장 좁은 폭을 갖는다. 각각의 경우에서 중앙선(17)의 우측 및 좌측에 배치된 리브(30b, 30c)는 중앙선(17)에 대해 서로 대칭으로 배치된다. 도2a에 도시된 바와는 달리, 리브(30b, 30c)는 중앙선(17)에 평행하게, 즉 리브(30a)에 평행하게 배치되지 않지만, 각각의 경우 후연(20)의 볼록한 형태로부터 약 90°의 각도로 돌출되므로, 후연으로부터 리브(30a, 30b, 30c)의 자유단부를 향해 관찰하였을 때 리브가 외향하여 팬(fan)을 형성한다. 도2a 내지 도2e에 도시된 모든 리브(30a, 30b, 30c)는 판으로서 설계된다. 2B-2E illustrate another embodiment of the shape of the end region 15 of the hydrofoil 100 according to the present invention. Thus, in FIG. 2B, the central ribs 30a are provided arranged along the centerline 17. Two ribs 30c are provided, each of which is arranged at an outer position and designed to have the same width. The ribs 30c are arranged symmetrically with respect to the center line 17. In the design with three ribs of Figure 2b, the trailing edge 20 has a concave design when viewed in plan or cross-section. In FIG. 2C, the trailing edge, on the contrary, has a linear design, that is, the trailing edge forms a flat surface. Only one rib 30a is disposed along the centerline 17. In FIG. 2d, the trailing edge 20 has a concave design in a manner similar to FIG. 2b when viewed in plan or cross-sectional view. Likewise, one central rib 30 is formed along the centerline 17, and the two outer ribs are also identical. 2b, all three ribs are arranged in parallel, and two outer ribs 30c, as in Fig. 2a, are not designed to be parallel to the centerline 17, i.e., the central rib 30a, Respectively. In particular, they are formed in a direction away from the outer edge toward the inner edge. In Figure 2e, five ribs are provided and the trailing edge 20 has a convex design when viewed in plan or section. Again, the central ribs 30a having the widest width are disposed along the centerline 17. The two outer ribs 30c have the narrowest width. In each case, the ribs 30b and 30c disposed on the right and left sides of the center line 17 are symmetrically arranged with respect to the center line 17. [ 2a, the ribs 30b, 30c are disposed parallel to the centerline 17, i. E. Parallel to the ribs 30a, but in each case about 90 degrees from the convex shape of the trailing edge 20 So that when the ribs 30a, 30b, and 30c are observed from the trailing edge toward the free ends thereof, the ribs are outwardly directed to form a fan. All the ribs 30a, 30b, and 30c shown in Figs. 2A to 2E are designed as plates.

도3은 본 발명에 따른 수중익(100)의 단부 영역(15)을 도시한 평면도이다. 평면도나 단면도로 관찰하였을 때 후연(20)은 선형 디자인을 갖는다. 후연(20)으로부터 돌출되는 2개의 리브(30a, 30b, 30c)는 기본적으로 도2a의 배치에 따라 배치 및 설계되며, 도2a와는 상이한 도3에 도시된 바와 같이 리브(30c, 30b) 사이의 거리는 리브(30b, 30a) 사이의 거리 보다 길다. 흐름 패턴은 다수의 화살표로 도시되었다. 따라서, 본 발명에 따른 수중익 디자인에 의해, 기본적으로 선형인 흐름 패턴이 수중익(100)으로부터 하류의 측벽(11)의 영역에 설정된다. 상부 리브(30b)와 중앙 리브(30a) 사이에는 와류(40)가 형성되며, 이것은 반시계 방향으로 회전한다. 또한, 리브(30a, 30b, 30c)에 의해 유발된 차단 동작 때문에, 각각의 리브들 사이의 중간 공간에서 와류 형성이 어떻게 발생될 수 없는지를 인식할 수 있다. 흐름 방향으로 층류 흐름 패턴은 수중익(100)의 전체 폭 위로 와류(40)의 후방에 짧은 거리로 이미 설정된다. 또한, 오직 단일의 와류(40)가 생성되고, 이에 따라 반대 방향으로 회전하는 와류의 쌍에 의해 형성된 각각의 경우에 카만 와류 스트리트의 형성이 억제된다. 3 is a plan view showing an end region 15 of the hydrofoil 100 according to the present invention. The trailing edge 20 has a linear design when viewed in plan or cross-section. The two ribs 30a, 30b and 30c protruding from the trailing edge 20 are basically arranged and designed in accordance with the arrangement of FIG. 2a and are arranged and arranged between the ribs 30c and 30b as shown in FIG. The distance is longer than the distance between the ribs 30b and 30a. The flow pattern is shown with a plurality of arrows. Thus, by the hydrofoil design according to the present invention, a flow pattern which is basically linear is set in the region of the side wall 11 downstream from the hydrofoil 100. [ A vortex 40 is formed between the upper rib 30b and the central rib 30a, which rotates counterclockwise. Also, due to the interruption action caused by the ribs 30a, 30b, 30c, it is possible to recognize how vortex formation can not occur in the intermediate space between the respective ribs. The laminar flow pattern in the flow direction is already set at a short distance behind the vortex 40 over the entire width of the hydrofoil 100. [ In addition, only a single vortex 40 is generated, thereby inhibiting the formation of Caman-vortex streets in each case formed by pairs of vortices rotating in opposite directions.

10: 전연 11: 측면
12: 상단부 13: 하단부
14: 단부판 15: 단부 영역
16: 후방 영역 17: 중앙선
20: 후연 21: 외측 연부
30: 돌출체 40: 와류
100: 수중익 200: 수중익(종래기술)
201: 후연 202a, 202b: 측면
2021a, 2021b: 측면 단부 지점 210: 와류
10: leading edge 11: side
12: upper end portion 13: lower end portion
14: end plate 15: end region
16: rear region 17: center line
20: trailing edge 21: outer edge
30: protrusion 40: vortex
100: hydrofoil 200: hydrofoil (prior art)
201: trailing edge 202a, 202b: side surface
2021a, 2021b: side end point 210: vortex

Claims (14)

후연(20)을 갖는 선박용 수중익(100)에 있어서,
와류 형성을 감소시키기 위해 적어도 3개의 돌출체(30)가 후연(20)에 배치되며,
상기 적어도 3개의 돌출체(30) 각각은 후연(20)으로부터 돌출되는 판의 형태로 또는 리브로서 설계되고,
상기 적어도 3개의 돌출체(30)는 수중익으로부터 성형되지 않으며 상기 수중익에 오목부 또는 움푹 파인부 또는 홈을 구성하지 않으며,
상기 적어도 3개의 돌출체(30)는 서로로부터 공간을 두고 떨어져 배치되고,
상기 적어도 3개의 돌출체의 폭이 상기 수중익의 바깥 방향을 향해 점진적으로 감소하여 상기 수중익의 중앙선으로부터 가장 먼쪽에 위치하는 돌출체가 가장 짧은 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 수중익.
In a marine hydrofoil (100) having a trailing edge (20)
At least three protrusions 30 are disposed in the trailing edge 20 to reduce vortex formation,
Each of the at least three protrusions 30 is designed in the form of a plate protruding from the trailing edge 20 or as a rib,
The at least three protrusions (30) are not formed from the hydrofoil and do not form a recess or a recess or groove in the hydrofoil,
The at least three protrusions (30) are spaced apart from each other,
Characterized in that the width of the at least three protrusions gradually decreases toward the outward direction of the hydrofoil so that the protrusion located farthest from the center line of the hydrofoil has the shortest width.
제1항에 있어서, 상기 적어도 3개의 돌출체(30)의 적어도 하나의 길이는 후연(20)의 길이의 적어도 50%인 것을 특징으로 하는 수중익. The hydrofoil of claim 1 wherein at least one of the at least three protrusions (30) is at least 50% of the length of the trailing edge (20). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수중익(100)의 단면도에서, 상기 적어도 3개의 돌출체(30)의 적어도 하나는 수중익(100)의 중앙선(17)에 평행하게 또는 중앙선(17)을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 수중익. 3. A hydrofoil (100) as claimed in claim 1 or 2, wherein, in the cross-section of the hydrofoil (100), at least one of the at least three protrusions (30) And extending along the longitudinal axis. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 3개의 돌출체(30)의 적어도 하나는 수중익(100)의 길이방향 축선에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 수중익. The hydrofoil of claim 1 or 2, wherein at least one of the at least three protrusions (30) extends parallel to a longitudinal axis of the hydrofoil (100). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 3개의 돌출체(30)의 적어도 하나는 후연(20)의 표면으로부터 직교하여 돌출되는 것을 특징으로 하는 수중익. 3. The hydrofoil according to claim 1 or 2, wherein at least one of the at least three protrusions (30) projects perpendicularly from the surface of the trailing edge (20). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 3개의 돌출체(30)의 적어도 하나의 폭은 후연(20) 폭의 적어도 절반에 대응하는 것을 특징으로 하는 수중익. 3. The hydrofoil of claim 1 or 2, wherein at least one width of the at least three protrusions (30) corresponds to at least half of the width of the trailing edge (20). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌출체(30)의 적어도 2개는 서로에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 수중익. 3. The hydrofoil according to claim 1 or 2, wherein at least two of the protrusions (30) extend parallel to each other. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌출체(30)의 갯수는 2n + 1 이고; 단면으로 보았을 때 하나의 돌출체(30a)는 후연(20)상에서 중앙에 배치되고, 짝수개의 돌출체(30b, 30c)는 중앙에 배치된 돌출체(30a)의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 수중익. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the number of the protrusions (30) is 2n + 1; One projecting body 30a is disposed at the center on the trailing edge 20 and the even projecting bodies 30b and 30c are disposed on both sides of the projecting body 30a disposed at the center hydrofoil. 제8항에 있어서, 중앙에 배치되는 돌출체(30a)는 가장 넓은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 수중익. 9. The hydrofoil according to claim 8, wherein the protruding body (30a) disposed at the center has the widest width. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 3개의 돌출체(30)가 제공되며, 각각의 돌출체(30) 사이의 거리는 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 수중익. A hydrofoil according to any one of the preceding claims, characterized in that at least three protrusions (30) are provided, the distances between the respective protrusions (30) being the same or different. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수중익(100)의 형상은 단면으로 보았을 때 후연(20)을 향한 방향에서 후연(20)과는 반대쪽에 배치된 전연(10)으로부터 중앙 영역까지 넓어지며, 이것은 수중익 형상의 가장 넓은 지점을 형성하고, 상기 형상은 중앙 영역으로부터 수중익 형상의 가장 좁은 지점을 형성하는 후방 영역(16)까지 테이퍼지며, 상기 형상은 후방 영역(16)으로부터 후연(20)까지 도브테일 형태로 다시 한번 넓어지는 것을 특징으로 하는 수중익. The hydrofoil (100) of claim 1 or 2, wherein the hydrofoil (100) is widened from the leading edge (10) disposed on the opposite side of the trailing edge (20) , Which forms the widest point of the hydrofoil shape and which tapers from the central region to the rear region 16 forming the narrowest point of the hydrofoil shape from the rear region 16 to the trailing edge 20 Which is once again spread in the form of dovetail. 제11항에 있어서, 상기 후연(20)은 선형, 볼록형, 또는 오목형 디자인을 갖는 것을 특징으로 하는 수중익. 12. The hydrofoil of claim 11, wherein the trailing edge (20) has a linear, convex, or concave design. 제1항 또는 제2항에 따른 수중익(100)을 갖는 것을 특징으로 하는 수상선박.A waterborne vessel having the hydrofoil (100) according to any one of the preceding claims. 삭제delete
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