KR102170041B1 - A rudder and a ship having the rudder - Google Patents

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KR102170041B1
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안유원
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한국조선해양 주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/38Rudders
    • B63B2718/00

Abstract

본 발명은 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러의 후방에 마련되며, 선박의 추진 방향을 조절하는 러더에 있어서, 선체 측에 마련되는 상부 러더; 상기 상부 러더의 하부에 마련되는 하부 러더; 및 상기 상부 러더와 상기 하부 러더 사이에 마련되는 러더 벌브를 포함하고, 상기 러더 벌브는, 전후 방향 단면적을 직교하는 두 선으로 사분할 때, 상부에서 좌현 또는 우현 중 일측 부분과 상부에서 타측 일부분과 하부에서 일측 일부분을 포함하는 일정 부분이, 나머지 부분 대비 적어도 부분적으로 곡률반경이 상대적으로 작은 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a ship rudder and a ship including the same, which is provided at the rear of a propeller that is coupled to a stern to generate a propulsion force, and controls a propulsion direction of the ship, comprising: an upper rudder provided on a hull side; A lower rudder provided under the upper rudder; And a rudder bulb provided between the upper rudder and the lower rudder, wherein the rudder bulb is divided into two lines orthogonal to the cross-sectional area in the front and rear direction, and It is characterized in that a certain portion including one portion of the lower portion has a relatively small radius of curvature at least partially compared to the remaining portion.

Description

선박용 러더 및 이를 포함하는 선박{A rudder and a ship having the rudder}A rudder and a ship having the rudder

본 발명은 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship rudder and a ship including the same.

일반적으로 대형 선박의 경우, 선체의 후미에 부착되어 있는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 유체의 흐름을 이용하여 전진하는 방식을 사용한다. 이때 프로펠러의 후방에는 러더가 부착되며, 러더가 좌우로 회전함에 따라 유체의 흐름 방향을 조절함으로써 항해 방향을 변경한다.In general, in the case of a large ship, a method of advancing by using the flow of fluid generated when a propeller attached to the rear of the hull rotates is used. At this time, a rudder is attached to the rear of the propeller, and as the rudder rotates left and right, the direction of navigation is changed by adjusting the flow direction of the fluid.

이와 같이 프로펠러의 회전을 통해 일정 속도를 내기 위해서는 디젤 등의 오일을 사용하여 엔진을 구동하여야 하는데, 이 경우 많은 양의 오일이 소모되고 온실가스가 배출됨에 따라, 환경 파괴 등의 문제를 야기하게 된다.In this way, in order to achieve a certain speed through rotation of the propeller, the engine must be driven using oil such as diesel. In this case, a large amount of oil is consumed and greenhouse gas is discharged, causing problems such as environmental destruction. .

따라서 최근에는 선박의 추진 시 소비되는 에너지를 절감하여 연료 사용량을 감축할 수 있는 다양한 노력들이 이루어지고 있다. 특히 IMO는 선박 운항 시 온실가스 감축 방안에 대해 논의한 바 있으며, 연비규제에 대한 기준 및 방향을 확정하는 것과 관련한 논의를 진행 중에 있다.Therefore, in recent years, various efforts have been made to reduce fuel consumption by reducing energy consumed during propulsion of a ship. In particular, IMO has discussed ways to reduce GHG emissions during ship operation, and is in the process of debating the standards and directions for fuel economy regulations.

이러한 움직임에 해운선사들도 합류함에 따라, 해운선사들은 유류비에 대한 부담을 덜 수 있는 연료절감형 선박에 관심을 가지기 시작하였다. 이와 같은 해운 선사들의 니즈에 의해, 조선사들은 연료 소비량을 줄이고 온실가스 배출을 줄일 수 있는 연료절감형 기술에 대해서 지속적인 연구 및 개발을 해오고 있다.As shipping companies joined in this movement, shipping companies began to pay attention to fuel-saving ships that could reduce the burden of fuel costs. In response to the needs of shipping companies, shipbuilders have been continuously researching and developing fuel-saving technologies that can reduce fuel consumption and reduce greenhouse gas emissions.

연료절감형 기술의 일례로, 선박의 후미, 프로펠러, 러더 등의 형상을 개량하거나 별도의 부가물을 부착함으로써 추진 효율을 높이는 동시에 연료를 절감하는 에너지 절감 부가 장치(ESD: Energy Saving Device)가 큰 관심을 받고 있으며, 이러한 에너지 절감 부가 장치는 상당수의 선박에 이미 적용되어 사용 중이다.As an example of fuel-saving technology, an energy saving device (ESD: Energy Saving Device) that saves fuel while increasing propulsion efficiency by improving the shape of a ship's tail, propeller, rudder, etc. It is receiving attention, and these energy-saving supplementary devices have already been applied and used in a significant number of ships.

그러나 이와 같은 에너지 절감 부가 장치는, 선박의 추진 효율을 높이면서도 한편으로는 저항을 증가시키게 되므로, 저항 증가를 최소화하면서 추진 효율을 극대화할 수 있는 에너지 절감 부가 장치에 대한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.However, since such energy-saving additional devices increase the propulsion efficiency of the ship and increase the resistance on the one hand, research and development of energy-saving additional devices that can maximize propulsion efficiency while minimizing the increase in resistance are continuously made. Is losing.

공개특허공보 제10-2009-0049514호(20090518, 공개)Publication Patent Publication No. 10-2009-0049514 (20090518, published) 공개특허공보 제10-2014-0075928호(20140620, 공개)Public Patent Publication No. 10-2014-0075928 (20140620, published) 공개특허공보 제10-2011-0007721호(20110125, 공개)Public Patent Publication No. 10-2011-0007721 (20110125, published)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 러더와 하부 러더로 이루어지는 러더에 대해서 상부 러더의 리딩 에지를 효율적으로 개선하고 하부 러더와 상부 러더의 면적비를 개선하여, 프로펠러로 인해 발생하는 후류를 이용한 조타성능을 극대화하면서도 유동을 안정적인 상태로 제어할 수 있도록 하는 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to efficiently improve the leading edge of the upper rudder and to reduce the area ratio of the lower rudder and the upper rudder for a rudder composed of an upper and lower rudder. By improving, it is intended to provide a ship rudder and a ship including the same to maximize the steering performance using the wake generated by the propeller while controlling the flow in a stable state.

또한 본 발명의 목적은, 러더 벌브의 형상을 개선하여 저항 증가를 억제하면서도 유동을 효과적으로 제어하여 최적 조타 효율을 확보할 수 있는 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.It is also an object of the present invention to provide a ship rudder capable of securing optimum steering efficiency by effectively controlling flow while suppressing an increase in resistance by improving a shape of a rudder bulb, and a ship including the same.

또한 본 발명의 목적은, 선박의 트랜섬에 웨지를 마련하여 트랜섬의 하면을 타고 오르는 유체의 흐름을 억제함으로써 불필요한 저항 발생을 차단할 수 있는 선박을 제공하기 위한 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a ship capable of preventing unnecessary resistance from being generated by preventing the flow of fluid rising on the lower surface of the transom by providing a wedge on the transom of the ship.

본 발명의 일 측면에 따른 선박용 러더는, 선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러의 후방에 마련되며, 선박의 추진 방향을 조절하는 러더에 있어서, 선체 측에 마련되는 상부 러더; 상기 상부 러더의 하부에 마련되는 하부 러더; 및 상기 상부 러더와 상기 하부 러더 사이에 마련되는 러더 벌브를 포함하고, 상기 러더 벌브는, 전후 방향 단면적을 직교하는 두 선으로 사분할 때, 상부에서 좌현 또는 우현 중 일측 부분과 상부에서 타측 일부분과 하부에서 일측 일부분을 포함하는 일정 부분이, 나머지 부분 대비 적어도 부분적으로 곡률반경이 상대적으로 작은 것을 특징으로 한다.In the rudder for a ship according to an aspect of the present invention is provided at the rear of the propeller that is coupled to the stern to generate a propulsion force, in the rudder for adjusting the propulsion direction of the ship, the upper rudder provided on the hull side; A lower rudder provided under the upper rudder; And a rudder bulb provided between the upper rudder and the lower rudder, wherein the rudder bulb is divided into two lines orthogonal to the cross-sectional area in the front and rear direction, and It is characterized in that a certain portion including one portion of the lower portion has a relatively small radius of curvature at least partially compared to the remaining portion.

구체적으로, 상기 곡률반경은, 전후 방향 단면에서 상기 러더 벌브의 중심축과 상기 러더 벌브의 표면까지의 거리일 수 있다.Specifically, the radius of curvature may be a distance between a central axis of the rudder bulb and a surface of the rudder bulb in a cross section in the front and rear direction.

구체적으로, 상기 일정 부분은, 상기 전후 방향의 단면적에서 우현 상부 90도 부분, 좌현 상부 일부분, 우현 하부 일부분을 포함하는 180도 부분일 수 있다.Specifically, the predetermined portion may be a 180° portion including a portion of the upper side of the starboard, a portion of the upper side of the port, and a portion of the lower portion of the starboard in the cross-sectional area in the front and rear direction.

구체적으로, 상기 나머지 부분은, 상기 중심축과 상기 표면까지의 거리가 일정할 수 있다.Specifically, the remaining portion may have a constant distance between the central axis and the surface.

구체적으로, 상기 일정 부분은, 상기 중심축을 기준으로 상기 나머지 부분에 연결된 일측에서 상기 나머지 부분에 연결된 타측으로 갈수록 상기 곡률반경이 축소되었다가 증가할 수 있다.Specifically, the radius of curvature may be reduced and then increased from one side connected to the other part to the other side connected to the other part based on the central axis.

구체적으로, 상기 일정 부분에서 상기 나머지 부분과 맞닿는 부분은, 상기 나머지 부분 대비 상기 곡률반경이 동일할 수 있다.Specifically, a portion of the predetermined portion in contact with the remaining portion may have the same radius of curvature as compared to the remaining portion.

구체적으로, 상기 러더 벌브는, 상기 프로펠러의 회전축과 나란하게 위치할 수 있다.Specifically, the rudder bulb may be positioned in parallel with the rotation axis of the propeller.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 선박용 러더를 포함하는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized in that it includes the ship rudder.

본 발명에 따른 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박은, 러더를 구성하는 상부 러더 및 하부 러더의 리딩 에지 및/또는 트레일링 에지의 형상을 개선함으로써 저항을 줄이고 조타 성능을 극대화할 수 있다.A ship rudder and a ship including the same according to the present invention can reduce resistance and maximize steering performance by improving the shape of the leading edge and/or trailing edge of the upper and lower rudders constituting the rudder.

또한 본 발명에 따른 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박은, 상부 러더와 하부 러더 사이를 연결하도록 마련되는 러더 벌브의 형상을 최적화함으로써 보텍스를 저감하여 추진 효율을 높일 수 있다.In addition, a ship rudder and a ship including the same according to the present invention can reduce vortex and increase propulsion efficiency by optimizing the shape of a rudder bulb provided to connect between the upper and lower rudders.

또한 본 발명에 따른 선박은, 트랜섬의 하면에 스케그의 좌우 양측으로 웨지를 마련하고 웨지가 트랜섬의 하면을 따라 흐르는 유체를 하방으로 유도함으로써 유체의 유동을 안정화시킬 수 있다.In addition, the ship according to the present invention can stabilize the flow of fluid by providing wedges on the left and right sides of the skeg on the lower surface of the transom, and guiding the fluid flowing along the lower surface of the transom downward.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 10은 종래의 선박용 러더의 정면도 및 측면도이다.
도 11은 종래의 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.
도 16은 본 발명에 따른 선박용 러더들의 정면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 선박용 러더들의 추력 효율을 나타내는 그래프이다.
도 18은 본 발명의 제9 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도이다.
도 19는 본 발명의 제10 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도이다.
도 20은 본 발명의 제11 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도 및 측면도이다.
도 21은 본 발명의 제12 실시예에 따른 선박의 측면도이다.
도 22는 본 발명의 제13 실시예에 따른 선박의 배면도이다.
도 23은 도 22의 A-A' 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제13 실시예에 따른 선박의 성능 그래프이다.
1 is a perspective view of a ship rudder according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a ship rudder according to a second embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a ship rudder according to a third embodiment of the present invention.
4 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a third embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a ship rudder according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a front view and a side view of a ship rudder according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a ship rudder according to a sixth embodiment of the present invention.
9 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a sixth embodiment of the present invention.
10 is a front view and a side view of a conventional ship rudder.
11 is a pressure and flow distribution diagram of a conventional ship rudder.
12 is a front view and a side view of a ship rudder according to a seventh embodiment of the present invention.
13 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a seventh embodiment of the present invention.
14 is a front view and a side view of a ship rudder according to an eighth embodiment of the present invention.
15 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to an eighth embodiment of the present invention.
16 is a front view of a ship rudder according to the present invention.
17 is a graph showing thrust efficiency of ship rudders according to the present invention.
18 is a front view of a rudder bulb in a ship rudder according to a ninth embodiment of the present invention.
19 is a front view of a rudder bulb in a ship rudder according to a tenth embodiment of the present invention.
20 is a front view and a side view of a rudder bulb in a ship rudder according to an eleventh embodiment of the present invention.
21 is a side view of a ship according to a twelfth embodiment of the present invention.
22 is a rear view of a ship according to a thirteenth embodiment of the present invention.
23 is a cross-sectional view taken along AA′ of FIG.
24 is a performance graph of a ship according to a thirteenth embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만 본 발명은 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박에 대한 것이므로, 본 발명의 선박은 이하에서 설명하는 실시예들의 선박용 러더를 갖는 선박일 수 있음을 알려둔다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since the present invention relates to a ship rudder and a ship including the same, it should be noted that the ship of the present invention may be a ship having a ship rudder of the embodiments described below.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.1 is a perspective view of a ship rudder according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 상부 러더(10), 하부 러더(20), 러더 벌브(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a ship rudder 2 according to a first embodiment of the present invention includes an upper rudder 10, a lower rudder 20, and a rudder bulb 30.

이때 본 발명의 선박용 러더(2)는, 선미(3)에 설치되어 추진력을 발생시키는 프로펠러(100)의 후방에 마련될 수 있다. 프로펠러(100)는 선미(3)의 스턴보스에 설치되며, 스턴보스에 회전 가능하게 연결되는 허브(110)와, 허브(110)에 방사상으로 결합되는 날개(120)로 구성될 수 있다. 또한 허브(110)의 후방에는 선미(3)와 고정되며 허브(110)가 회전할 때 허브(110)의 후퇴를 방지할 수 있도록 하는 캡(130)이 마련될 수 있다.At this time, the ship rudder 2 of the present invention may be provided at the rear of the propeller 100 which is installed on the stern 3 to generate a propulsion force. The propeller 100 is installed on the stern boss of the stern 3 and may be composed of a hub 110 rotatably connected to the stern boss, and a wing 120 radially coupled to the hub 110. In addition, at the rear of the hub 110, a cap 130 may be provided that is fixed to the stern 3 and prevents retraction of the hub 110 when the hub 110 rotates.

프로펠러(100)가 회전하게 되면, 선체에서 프로펠러(100)의 전방으로부터 후방으로 유입류가 발생한다. 이때 유입류는 프로펠러(100)를 거치면서 강하게 배출되어 후류로서 선박용 러더(2)에 유입될 수 있다.When the propeller 100 rotates, an inflow flow occurs from the front to the rear of the propeller 100 in the hull. At this time, the inflow flow is strongly discharged while passing through the propeller 100 and may flow into the ship rudder 2 as a wake.

선박용 러더(2)는 후류를 전달받되 후류의 흐름이 좌현으로 치우치도록 하여 선박(1)이 좌측으로 선회하도록 하거나, 후류의 흐름이 우현으로 치우치도록 하여 선박(1)이 우측으로 선회하도록 할 수 있다. 이를 위해 선박용 러더(2)는 선미(3)에 회전 가능하게 마련될 수 있으며, 구체적으로는 트랜섬의 하부에 스케그(40)를 통해 연결될 수 있다.The ship's rudder (2) receives the wake, but the wake flow is biased to the port so that the ship (1) turns to the left, or the wake flow is biased to the starboard so that the ship (1) turns to the right. can do. To this end, the ship rudder 2 may be rotatably provided on the stern 3, and specifically, may be connected to the lower part of the transom through the skeg 40.

상부 러더(10)는, 선체 측에 마련된다. 본 발명의 선박용 러더(2)를 상하 방향으로 볼 때 상부는 상부 러더(10), 하부는 하부 러더(20)로 정의될 수 있다. 다만 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 명백하게 구분되는 것은 아닐 수 있다. 이는 상부 러더(10)의 표면과 하부 러더(20)의 표면이 부드럽게 연결될 수도 있기 때문이다.The upper rudder 10 is provided on the hull side. When the ship rudder 2 of the present invention is viewed in the vertical direction, the upper part may be defined as the upper rudder 10 and the lower part may be defined as the lower rudder 20. However, the upper rudder 10 and the lower rudder 20 may not be clearly distinguished. This is because the surface of the upper rudder 10 and the surface of the lower rudder 20 may be smoothly connected.

상부 러더(10)는, 리딩 에지(11)와 트레일링 에지(12)를 구비한다. 상부 러더(10)는 에어포일 형태의 단면을 가질 수 있는데, 최대 두께가 형성되는 지점으로부터 리딩 에지(11)까지의 거리는 해당 지점으로부터 트레일링 에지(12)까지의 거리보다 짧을 수 있다.The upper rudder 10 has a leading edge 11 and a trailing edge 12. The upper rudder 10 may have an airfoil-shaped cross section, and the distance from the point where the maximum thickness is formed to the leading edge 11 may be shorter than the distance from the point to the trailing edge 12.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 프로펠러(100)에 의해 발생되는 후류가 유입되는 지점을 의미하며, 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)는 유입된 후류가 상부 러더(10)로부터 빠져나가는 지점을 의미할 수 있다.The leading edge 11 of the upper rudder 10 refers to a point at which the wake generated by the propeller 100 is introduced, and the trailing edge 12 of the upper rudder 10 is the upper rudder 10 ) Can mean the point of exit from.

리딩 에지(11)와 트레일링 에지(12)는, 각각 상부 러더(10)의 전면 및 후면에서 선으로 나타날 수 있다. 다만 트레일링 에지(12)는 상부 러더(10)의 후방이 뾰족하게 형성됨에 따라 뚜렷한 선으로 나타날 수 있으나, 리딩 에지(11)는 상부 러더(10)의 전방에 부드럽게 곡면으로 형성됨에 따라 선으로 뚜렷하게 나타나지 않을 수 있다. 이때 리딩 에지(11)는 상부 러더(10)의 각 단면에서의 최전단 지점을 상하로 연결한 선이라고 정의될 수 있다. 이는 트레일링 에지(12)에서도 마찬가지이다.The leading edge 11 and the trailing edge 12 may appear as lines on the front and rear surfaces of the upper rudder 10, respectively. However, the trailing edge 12 may appear as a clear line as the rear of the upper rudder 10 is sharpened, but the leading edge 11 is formed in a smooth curved surface in front of the upper rudder 10, so that It may not appear clearly. In this case, the leading edge 11 may be defined as a line connecting the most front end points in each cross section of the upper rudder 10 vertically. The same is true for the trailing edge 12.

상부 러더(10)는, 선체 측에 마련되며 스케그(40)에 의해 선미(3)에 연결될 수 있다. 이때 스케그(40)는 선미(3)에 고정될 수 있는 반면, 상부 러더(10)는 스케그(40)를 기준으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.The upper rudder 10 is provided on the hull side and may be connected to the stern 3 by a skeg 40. At this time, the skeg 40 may be fixed to the stern 3, while the upper rudder 10 may be provided to be rotatable with respect to the skeg 40.

상부 러더(10)는 프로펠러(100)의 회전축을 중심으로 상부에 위치할 수 있고, 프로펠러(100)의 회전 시 후류 중 회전축 상방에서 발생하는 후류를 전달받을 수 있다. 실제로 조타 성능에 영향을 미치는 것은 후류 중에서 프로펠러(100) 축의 상방에 위치한 유동이므로, 상부 러더(10)의 면적은 하부 러더(20)의 면적보다 상대적으로 클 수 있다. 이는 이하에서 다시 설명한다.The upper rudder 10 may be located at the upper part about the rotation axis of the propeller 100, and when the propeller 100 rotates, the wake generated above the rotation shaft may be transmitted. In fact, since it is the flow located above the shaft of the propeller 100 in the wake that affects the steering performance, the area of the upper rudder 10 may be relatively larger than the area of the lower rudder 20. This will be described again below.

상부 러더(10)는 좌우 폭이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하는 형태일 수 있다. 즉 좌우 폭이 최대가 되는 지점에서의 상부 러더(10)의 정단면은, 뒤집어진 사다리꼴 형태일 수 있다.The upper rudder 10 may have a shape in which the left and right widths decrease from the top to the bottom. That is, the front cross-section of the upper rudder 10 at the point where the left and right widths become maximum may be inverted trapezoidal shape.

하부 러더(20)는, 상부 러더(10)의 하부에 마련된다. 하부 러더(20)는 상부 러더(10)의 하단에 연결될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 상부 러더(10)와 하부 러더(20)는 적어도 부분적으로 구분되지 않게 연결될 수 있다. 물론 상부 러더(10) 및 하부 러더(20) 중 적어도 어느 하나의 리딩 에지(11, 21) 등이 편향될 경우에는, 서로 어긋나게 됨에 따라 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 적어도 부분적으로 구분될 수 있다.The lower rudder 20 is provided under the upper rudder 10. The lower rudder 20 may be connected to the lower end of the upper rudder 10, and as described above, the upper rudder 10 and the lower rudder 20 may be connected at least partially indistinguishable. Of course, when at least one of the leading edges 11 and 21 of the upper rudder 10 and the lower rudder 20 is deflected, the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are at least partially displaced from each other. Can be distinguished.

하부 러더(20)는, 프로펠러(100)의 회전축을 기준으로 상부 러더(10)와 상하로 나뉠 수 있으며, 상부 러더(10)와 하부 러더(20) 사이에는 러더 벌브(30)가 마련될 수 있다. 러더 벌브(30)는 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 서로 어긋날 때 어긋나는 부분을 커버하기 위해 마련될 수 있다.The lower rudder 20 may be divided up and down with the upper rudder 10 based on the rotation axis of the propeller 100, and a rudder bulb 30 may be provided between the upper rudder 10 and the lower rudder 20. have. The rudder bulb 30 may be provided to cover a portion that is shifted when the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are shifted from each other.

하부 러더(20)는 상부 러더(10)와 동일/유사한 단면을 가질 수 있다. 즉 하부 러더(20) 역시 리딩 에지(21)와 트레일링 에지(22)를 포함하는 에어포일 형태일 수 있다. 또한 하부 러더(20)도 좌우 폭이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하는 형태일 수 있다.The lower rudder 20 may have the same/similar cross section as the upper rudder 10. That is, the lower rudder 20 may also be in the form of an airfoil including the leading edge 21 and the trailing edge 22. In addition, the lower rudder 20 may also have a shape in which the left and right widths decrease from the top to the bottom.

러더 벌브(30)는, 상부 러더(10)와 하부 러더(20) 사이에 마련된다. 러더 벌브(30)는 중심축(31)이 프로펠러(100)의 회전축과 나란하도록 마련될 수 있으며, 프로펠러(100)의 캡(130)으로부터 발생될 수 있는 보텍스(vortex)를 저감하는 효과를 가질 수 있다.The rudder bulb 30 is provided between the upper rudder 10 and the lower rudder 20. The rudder bulb 30 may be provided so that the central axis 31 is parallel to the rotational axis of the propeller 100, and has an effect of reducing vortex that may be generated from the cap 130 of the propeller 100. I can.

이를 위해 러더 벌브(30)는 전단이 프로펠러(100) 방향으로 볼록한 곡면 형태일 수 있으며, 다만 부분적으로는 평면이 형성될 수 있다. 반면 러더 벌브(30)의 후단은 유체의 흐름을 원활하게 가이드할 수 있도록 전단보다 상대적으로 뾰족하게 모이는 형태일 수 있다.To this end, the rudder bulb 30 may have a curved shape in which the front end is convex in the direction of the propeller 100, but a plane may be partially formed. On the other hand, the rear end of the rudder bulb 30 may have a shape that is relatively sharper than the front end so as to smoothly guide the flow of the fluid.

본 발명의 러더 벌브(30)의 형상에 대해서는 다른 실시예에서 자세히 설명하도록 한다.The shape of the rudder bulb 30 of the present invention will be described in detail in another embodiment.

본 발명의 선박용 러더(2)는, 스케그(40)에 의해 선박(1)에 연결될 수 있다. 스케그(40)는 상부 러더(10)를 선체에 연결하는 구조물로서, 선체에 고정될 수 있다. 이때 스케그(40)를 기준으로 상부 러더(10)를 포함하는 선박용 러더(2)는 회전할 수 있으며, 스케그(40)에는 선박용 러더(2)의 회전을 위한 러더축(도시하지 않음)이 관통될 수 있다.The ship rudder 2 of the present invention may be connected to the ship 1 by a skeg 40. The skeg 40 is a structure connecting the upper rudder 10 to the hull, and may be fixed to the hull. At this time, the ship rudder 2 including the upper rudder 10 based on the skeg 40 can rotate, and the skeg 40 has a rudder shaft (not shown) for rotation of the ship rudder 2 Can be penetrated.

또한 선체 내부에서 스케그(40)의 인근에는 선박용 러더(2)의 회전을 제어하는 조타기실(도시하지 않음)이 마련될 수 있으며, 조타기실에서 러더축의 회전을 제어함으로써 선박(1)의 항해 방향을 조절할 수 있다. 물론 본 발명이 조타기실의 배치를 상기와 같이 한정하는 것은 아니며, 다만 조타기실은 선박(1)의 항해를 제어하는 브릿지 등에 연결될 수 있다.In addition, a steering gear room (not shown) that controls the rotation of the ship's rudder 2 may be provided in the vicinity of the skeg 40 within the hull, and navigation of the ship 1 by controlling the rotation of the rudder shaft in the steering gear room You can adjust the direction. Of course, the present invention does not limit the arrangement of the steering gear room as described above, but the steering gear room may be connected to a bridge or the like that controls the navigation of the ship 1.

이하에서는 본 발명이 갖는 상부 러더(10)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(11, 21)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the leading edges 11 and 21 of the upper rudder 10 and the lower rudder 20 according to the present invention will be described.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 대비 전방으로 돌출될 수 있다. 이때 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)와 하부 러더(20)의 트레일링 에지(22)는 연직으로 마련될 수 있으므로, 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)가 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 대비 전방으로 돌출되면, 상부 러더(10)의 면적이 하부 러더(20)의 면적보다 확대될 수 있다.The leading edge 11 of the upper rudder 10 may protrude forward compared to the leading edge 21 of the lower rudder 20. At this time, since the trailing edge 12 of the upper rudder 10 and the trailing edge 22 of the lower rudder 20 may be provided vertically, the leading edge 11 of the upper rudder 10 is the lower rudder 20 When protruding forward compared to the leading edge 21 of ), the area of the upper rudder 10 may be larger than the area of the lower rudder 20.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 상단에서 하단으로 갈수록 전방으로 경사지게 마련될 수 있다. 이때 앞서 언급한 바와 같이 상부 러더(10)의 좌우 폭은 상단에서 하단으로 갈수록 감소할 수 있는데, 다만 상부 러더(10)의 단면적은, 상단에서 하단까지 증가하도록 형성될 수 있다.The leading edge 11 of the upper rudder 10 may be provided to be inclined forward from the top to the bottom. At this time, as mentioned above, the left and right widths of the upper rudder 10 may decrease from top to bottom, but the cross-sectional area of the upper rudder 10 may be formed to increase from top to bottom.

즉 상부 러더(10)는, 리딩 에지(11)가 상단에서 하단으로 갈수록 전방으로 경사지면서 단면적이 상단에서 하단까지 증가하도록 형성될 수 있고, 또한 좌우 폭이 상단에서 하단으로 갈수록 감소하면서 단면적이 상단에서 하단까지 증가하도록 형성될 수 있다.That is, the upper rudder 10 may be formed such that the leading edge 11 inclines forward from the top to the bottom, and the cross-sectional area increases from the top to the bottom, and the cross-sectional area decreases from the top to the bottom. It can be formed to increase from to the bottom.

다만 상부 러더(10)의 단면적은 리딩 에지(11)가 경사지게 마련되더라도 좌우 폭의 감소로 인해 상단에서 하단으로 갈수록 선형적으로 증가하지 않을 수 있다. 즉 상부 러더(10)의 단면적은 상단에서 하단으로 갈수록 비선형적으로 증가할 수 있다.However, the cross-sectional area of the upper rudder 10 may not increase linearly from the top to the bottom due to a decrease in the left and right width even if the leading edge 11 is provided inclined. That is, the cross-sectional area of the upper rudder 10 may increase non-linearly from the top to the bottom.

이때 상부 러더(10)의 단면적은, 프로펠러(100)의 회전축에서 최대로 형성될 수 있다. 상부 러더(10)의 단면적이 최대가 되는 지점은, 러더 벌브(30)를 제외하고 상부 러더(10)와 하부 러더(20)를 포함한 선박용 러더(2)에서 최대 단면적 지점일 수 있다.At this time, the cross-sectional area of the upper rudder 10 may be formed to a maximum in the rotation axis of the propeller 100. The point at which the cross-sectional area of the upper rudder 10 is maximum may be a point of the maximum cross-sectional area in the ship rudder 2 including the upper rudder 10 and the lower rudder 20 except for the rudder bulb 30.

이와 같이 선박용 러더(2)에서 단면적이 최대가 되는 지점이 프로펠러(100)의 회전축과 나란한 지점에 형성되도록 함으로써, 본 발명은 조타 성능을 극대화하면서도 저항을 줄일 수 있다. In this way, by forming a point in which the cross-sectional area is maximized in the ship rudder 2 is parallel to the rotational axis of the propeller 100, the present invention can maximize the steering performance and reduce the resistance.

상부 러더(10)와 하부 러더(20)의 트레일링 에지(12, 22)가 연직으로 연속하게 연결되고 좌우 폭이 상부 러더(10)의 상단에서 하부 러더(20)의 하단까지 지속적으로 감소할 때, 단면적의 최대 지점이 프로펠러(100)의 회전축과 나란한 위치에 형성된다는 것은, 프로펠러(100)와 선박용 러더(2) 사이의 거리가, 프로펠러(100)의 회전축 지점에서 가장 최소가 됨을 의미할 수 있다.The trailing edges 12 and 22 of the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are continuously connected vertically, and the left and right widths are continuously decreased from the top of the upper rudder 10 to the bottom of the lower rudder 20. In this case, the fact that the maximum point of the cross-sectional area is formed in a position parallel to the rotational axis of the propeller 100 means that the distance between the propeller 100 and the ship rudder 2 is the minimum at the rotational axis point of the propeller 100 I can.

프로펠러(100)와 선박용 러더(2) 사이의 거리, 특히 프로펠러(100)의 회전축 지점에서 프로펠러(100)와 선박용 러더(2) 사이의 거리는 가까울수록 조타 성능의 향상을 가져올 수 있다. 따라서 본 발명은, 선박용 러더(2) 전체를 프로펠러(100)에 가깝게 설치하지 않더라도, 선박용 러더(2)에서 프로펠러(100)의 회전축과 나란한 지점에 단면적이 최대가 되도록 하여, 부분적으로 프로펠러(100)와의 간격을 줄여서 조타 성능을 높일 수 있다.The distance between the propeller 100 and the ship rudder 2, in particular, the distance between the propeller 100 and the ship rudder 2 at the rotational axis point of the propeller 100, the closer the steering performance may be improved. Therefore, in the present invention, even if the entire ship rudder 2 is not installed close to the propeller 100, the cross-sectional area is maximized at a point parallel to the rotational axis of the propeller 100 in the ship rudder 2, and partially propeller 100 ), you can increase the steering performance.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)가 상기와 같이 마련될 때, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 상하 연직방향으로 형성될 수 있다. 이 경우 상부 러더(10)의 하단 단면적과 하부 러더(20)의 상단 단면적의 차이는, 상부 러더(10)의 상단 단면적과 하부 러더(20)의 상단 단면적의 차이보다 상대적으로 클 수 있다.When the leading edge 11 of the upper rudder 10 is provided as described above, the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be formed in a vertical vertical direction. In this case, the difference between the lower sectional area of the upper rudder 10 and the upper sectional area of the lower rudder 20 may be relatively larger than the difference between the upper sectional area of the upper rudder 10 and the upper sectional area of the lower rudder 20.

또한 상부 러더(10)의 하단 단면적이 상단 단면적보다 확대됨에도 불구하고 하부 러더(20)의 상단 단면적이 상부 러더(10)의 상단 단면적보다 작게 형성될 경우, 상부 러더(10)의 하단과 하부 러더(20)의 상단이 연결될 때 상부 러더(10)의 하단 일부 면이 하방으로 노출될 수 있다. 이를 커버하기 위해 본 발명은 러더 벌브(30)를 마련할 수 있다.In addition, when the upper cross-sectional area of the lower rudder 20 is smaller than the upper cross-sectional area of the upper rudder 10 even though the lower cross-sectional area of the upper rudder 10 is larger than the upper cross-sectional area, When the upper end of 20 is connected, the lower part of the upper rudder 10 may be exposed downward. In order to cover this, the present invention may provide a rudder bulb 30.

상부 러더(10)가 이와 같이 하부 러더(20) 대비 확대됨에 따라, 상부 러더(10)의 측면적은 하부 러더(20)의 측면적 대비 1.5배 내지 3배일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 조타에 영향을 미치는 후류는 프로펠러(100) 회전축의 상부에서 발생하는 후류이다. 따라서 본 발명은 조타에 영향을 미치는 후류를 전달받는 상부 러더(10)의 면적을 종래 대비 확대하고, 조타에 영향을 덜 미치는 후류를 전달받는 하부 러더(20)의 면적을 종래 대비 축소할 수 있다.As the upper rudder 10 is enlarged compared to the lower rudder 20 as described above, the side area of the upper rudder 10 may be 1.5 to 3 times that of the lower rudder 20. As described above, the wake that affects the steering is a wake that occurs at the top of the rotating shaft of the propeller 100. Accordingly, the present invention can enlarge the area of the upper rudder 10 receiving the wake that affects steering compared to the prior art, and reduce the area of the lower rudder 20 receiving the wake less affecting the steering compared to the prior art. .

이 경우 상부 러더(10)는, 도면에 나타난 바와 같이 리딩 에지(11)가 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 대비 전방으로 돌출되도록 할 수 있고, 또는 도면과 달리 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)가 하부 러더(20)의 트레일링 에지(22) 대비 후방으로 돌출되도록 할 수도 있다.In this case, the upper rudder 10 may have the leading edge 11 protrude forward compared to the leading edge 21 of the lower rudder 20, as shown in the drawing, or, unlike the drawing, the upper rudder 10 The trailing edge 12 may protrude rearward compared to the trailing edge 22 of the lower rudder 20.

또한 상부 러더(10)의 측면적을 확대하더라도, 상부 러더(10)가 스케그(40)보다 확대되는 것은 이루어지지 않을 수 있다. 즉 면적이 확대된 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 스케그(40)의 리딩 에지(41)와 연결될 수 있다. 구체적으로 스케그(40)의 리딩 에지(41)는 하단이 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)의 상단과 연결될 수 있다. 이를 위해 스케그(40)는 상부 러더(10)가 확대된 만큼 함께 확대될 수 있다.In addition, even if the side area of the upper rudder 10 is enlarged, the upper rudder 10 may not be enlarged more than the skeg 40. That is, the leading edge 11 of the upper rudder 10 having an enlarged area may be connected to the leading edge 41 of the skeg 40. Specifically, the lower end of the leading edge 41 of the skeg 40 may be connected to the upper end of the leading edge 11 of the upper rudder 10. To this end, the skeg 40 may be enlarged together as the upper rudder 10 is enlarged.

이때 스케그(40)의 트레일링 에지(41) 역시 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)에 연결될 수 있으며, 다만 스케그(40)의 트레일링 에지(41)와 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)는 수직으로 연직하게 연결되거나, 또는 스케그(40)의 트레일링 에지(41)의 적어도 일부분이 전후로 경사지게 형성됨에 따라 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)와 절곡되도록 연결될 수 있다.At this time, the trailing edge 41 of the skeg 40 may also be connected to the trailing edge 12 of the upper rudder 10, but the trailing edge 41 and the upper rudder 10 of the skeg 40 The trailing edge 12 of the upper rudder 10 and the trailing edge 12 of the upper rudder 10 are connected vertically and vertically, or as at least a part of the trailing edge 41 of the skeg 40 is formed to be inclined back and forth. It can be connected to be bent.

물론 스케그(40)의 리딩 에지(41)는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 연결되도록 마련되는바, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 스케그(40)의 리딩 에지(41)보다 후방으로 후퇴되도록 마련될 수 있다.Of course, the leading edge 41 of the skeg 40 is provided to be connected to the leading edge 11 of the upper rudder 10, and the leading edge 21 of the lower rudder 20 is the leading edge of the skeg 40. It may be provided to be retracted rearward than the edge 41.

본 발명이 하부 러더(20)의 면적을 축소하고 상부 러더(10)의 면적을 확대함에 따라, 러더축을 기준으로 선박용 러더(2)가 회전할 때 하부 러더(20)에 의해 발생하는 토크가 줄어들도록 할 수 있으며, 프로펠러(100)가 회전할 때 후류를 이용한 조타 성능이 감소되지 않도록 할 수 있다.As the present invention reduces the area of the lower rudder 20 and enlarges the area of the upper rudder 10, the torque generated by the lower rudder 20 when the ship rudder 2 rotates with respect to the rudder axis decreases. When the propeller 100 rotates, the steering performance using the wake may not be reduced.

따라서 본 발명은 조타 성능을 충분히 확보하면서도 러더축에 의한 회전토크를 줄여 조타에 소모되는 연료량을 대폭 절감할 수 있다. Accordingly, the present invention can significantly reduce the amount of fuel consumed for steering by reducing the rotation torque by the rudder shaft while sufficiently securing the steering performance.

이하에서는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 러더 벌브(30) 사이의 관계에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a relationship between the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the rudder bulb 30 will be described.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 상기와 같이 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 대비 전방으로 돌출될 수 있는데, 이때 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 러더 벌브(30)의 전단과 전후 방향으로 기설정 범위 내에 위치할 수 있다.The leading edge 11 of the upper rudder 10 may protrude forward compared to the leading edge 21 of the lower rudder 20 as described above, wherein the leading edge 11 of the upper rudder 10 is a rudder bulb It can be located within a preset range in the front and rear directions of (30).

즉 본 발명이 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 어긋나는 부분을 커버하기 위해 러더 벌브(30)를 구비할 경우, 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 적어도 부분적으로 러더 벌브(30)의 전단과 인접하게 마련될 수 있다.That is, when the present invention includes the rudder bulb 30 to cover a portion where the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are misaligned, the leading edge 11 of the upper rudder 10 is at least partially rudder bulb ( 30) can be provided adjacent to the front end.

이때 인접한 정도는, 상기의 기설정 범위가 0.1 내지 1m인 것으로 나타날 수 있다. 물론 기설정 범위가 0일 수도 있으며, 이 경우 러더 벌브(30)의 전단과 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 동일한 위치에 놓일 수 있다.At this time, the proximity degree may be indicated that the preset range is 0.1 to 1 m. Of course, the preset range may be 0, and in this case, the front end of the rudder bulb 30 and the leading edge 11 of the upper rudder 10 may be placed at the same position.

러더 벌브(30)의 전단과 상부 러더(10)의 리딩 에지(11) 사이의 전후 거리는, 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 사이의 전후 거리보다 상대적으로 작을 수 있다. 일례로 러더 벌브(30)의 전단과 상부 러더(10)의 리딩 에지(11) 사이의 전후 거리는, 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 사이의 전후 거리 대비 0.5 이내일 수 있다.The front and rear distance between the front end of the rudder bulb 30 and the leading edge 11 of the upper rudder 10 is the front and rear distance between the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 It can be relatively smaller than the distance. For example, the front and rear distance between the front end of the rudder bulb 30 and the leading edge 11 of the upper rudder 10 is between the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 It may be within 0.5 of the front and rear distance.

이하에서는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)의 뒤틀림(Twist)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a twisting of the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 will be described.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 중 적어도 어느 하나는, 좌우로 연직하게 편향될 수 있다. 즉 전방에서 볼 때 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 좌현 또는 우현으로 편향되면서 상하 수직 방향으로 마련되며, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 우현 또는 좌현으로 편향되면서 상하 수직 방향으로 마련될 수 있다. 물론 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 서로 다른 방향으로 편향될 수 있거나, 및/또는 같은 방향으로 편향되되 편향되는 정도가 상이할 수 있다.At least one of the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be vertically deflected from side to side. That is, when viewed from the front, the leading edge 11 of the upper rudder 10 is arranged vertically while being deflected to the port or starboard, and the leading edge 21 of the lower rudder 20 is vertically deflected to the starboard or the port. It can be provided in any direction. Of course, the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be deflected in different directions, and/or may be deflected in the same direction, but the degree of deflection may be different. .

반면 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21) 중 적어도 어느 하나는, 좌우로 경사지게 편향될 수도 있다. 즉 전방에서 볼 때 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 상단이 좌현 및 우현 중 일측으로 편향되면서 하단으로 갈수록 편향 정도가 감소하는 사선으로 나타날 수 있고, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 상단이 우현 및 좌현 중 일측으로 편향되면서 하단으로 갈수록 편향 정도가 감소하는 사선으로 나타날 수 있다.On the other hand, at least one of the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be inclined to the left and right. That is, when viewed from the front, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may appear as an oblique line whose upper side is deflected to one of the port and starboard sides and the degree of deflection decreases toward the bottom, and the leading edge of the lower rudder 20 21) may appear as a diagonal line with the upper side being deflected to one of the starboard and port sides, and the degree of deflection decreases toward the bottom.

물론 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는, 상단에서 하단으로 갈수록 편향 방향이 바뀌거나, 및/또는 편향 정도가 감소 또는 증가하는 등 편향이 다양하게 나타날 수 있다. 즉 일례로 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 상단이 좌현 편향되었다가 하단이 중앙 또는 우현 편향될 수 있고, 또는 상단이 중앙에 위치하였다가 하단이 우현 편향될 수 있다. Of course, the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 change the direction of deflection from the top to the bottom, and/or the degree of deflection decreases or increases. It can appear in various ways. That is, for example, in the leading edge 11 of the upper rudder 10, the upper end may be deflected to the port and the lower end may be deflected to the center or the starboard, or the upper end may be positioned at the center and the lower end may be deflected to the starboard.

이와 같이 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)의 뒤틀림은 다양한 형태로 나타날 수 있으며, 상기에서 설명한 예시로 한정되는 것은 아님을 알려둔다.As described above, it should be noted that the twisting of the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 may appear in various forms, and is not limited to the examples described above.

이하에서는 본 발명이 갖는 상부 러더(10)와 하부 러더(20)의 트레일링 에지(12, 22)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the trailing edges 12 and 22 of the upper rudder 10 and the lower rudder 20 according to the present invention will be described.

상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)는, 연직 방향으로 수직하게 마련될 수 있다. 즉 측방향에서 볼 때 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)는 상하 나란하게 마련될 수 있다.The trailing edge 12 of the upper rudder 10 may be provided vertically in a vertical direction. That is, when viewed from the lateral direction, the trailing edges 12 of the upper rudder 10 may be arranged vertically.

또한 하부 러더(20)의 트레일링 에지(22) 역시 연직 방향으로 수직하게 마련될 수 있으며, 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)와 연속할 수 있다. 즉 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)와 하부 러더(20)의 트레일링 에지(22)는 서로 나란할 수 있다.In addition, the trailing edge 22 of the lower rudder 20 may also be provided vertically in a vertical direction, and may be continuous with the trailing edge 12 of the upper rudder 10. That is, the trailing edge 12 of the upper rudder 10 and the trailing edge 22 of the lower rudder 20 may be parallel to each other.

물론 앞서 상부 러더(10)의 리딩 에지(11) 등에서 설명한 내용이 트레일링 에지(12)에도 적용될 수 있다. 즉 상부 러더(10)의 트레일링 에지(12)가 하부 러더(20)의 트레일링 에지(22)와 어긋날 수 있으며, 이는 전후 및/또는 좌우 등으로 다양하게 나타날 수 있다.Of course, the contents described above for the leading edge 11 of the upper rudder 10 may also be applied to the trailing edge 12. That is, the trailing edge 12 of the upper rudder 10 may deviate from the trailing edge 22 of the lower rudder 20, and this may be variously displayed in front and rear and/or left and right.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.2 is a perspective view of a ship rudder according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 제1 실시예와 대비할 때 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)만 달리 나타난다. 이하에서는 본 실시예가 다른 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하도록 하며, 설명되지 않은 부분은 다른 실시예에서 설명된 내용으로 갈음될 수 있다. 이는 이하에서 설명할 나머지 실시예에 대해서도 마찬가지이다.Referring to FIG. 2, in the ship rudder 2 according to the second embodiment of the present invention, only the leading edge 21 of the lower rudder 20 appears differently when compared to the first embodiment. Hereinafter, a description will be made based on differences in this embodiment compared to other embodiments, and portions not described may be replaced with contents described in other embodiments. This is the same for the rest of the embodiments to be described below.

본 실시예에서 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는, 연직 방향이 아닌 경사 방향으로 나타날 수 있다. 즉 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와는 반대로, 상단에서 하단으로 갈수록 후방으로 경사지게 마련될 수 있다. In this embodiment, the leading edge 21 of the lower rudder 20 may appear in an oblique direction rather than a vertical direction. That is, the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be provided to be inclined rearward from the top to the bottom, as opposed to the leading edge 11 of the upper rudder 10.

이 경우 선박용 러더(2)의 단면적은, 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 구분되는 프로펠러(100)의 회전축 부근에서 최대가 되고, 상부 러더(10)의 상단으로 갈수록 감소하며, 하부 러더(20)의 하단으로 갈수록 역시 감소하게 될 수 있다.In this case, the cross-sectional area of the ship's rudder 2 becomes maximum near the axis of rotation of the propeller 100 where the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are separated, and decreases toward the top of the upper rudder 10, and the lower As it goes to the bottom of the rudder 20, it may also decrease.

본 실시예에서도 러더 벌브(30)가 마련될 수 있는데, 본 실시예는 러더 벌브(30)로부터 하단으로 갈수록 단면적의 급감을 방지할 수 있어서, 유동의 흐름을 보다 효율적으로 가이드할 수 있게 된다. In this embodiment, the rudder bulb 30 may also be provided. In this embodiment, a sharp decrease in cross-sectional area can be prevented from the rudder bulb 30 to the lower end, so that the flow of the flow can be guided more efficiently.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.3 is a perspective view of a ship rudder according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a third embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 제1 실시예와 대비할 때 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)가 다르게 나타날 수 있다.3 and 4, in the ship rudder 2 according to the third embodiment of the present invention, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may appear differently when compared to the first embodiment.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)와 마찬가지로 연직 방향으로 마련될 수 있다. 즉 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 상단에서 하단으로 가더라도 전후 방향으로 경사지지 않을 수 있다.Like the leading edge 21 of the lower rudder 20, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may be provided in a vertical direction. That is, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may not be inclined in the front-rear direction even if it goes from the top to the bottom.

이때 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 러더 벌브(30)의 전단과 전후 방향으로 기설정 범위 내에 위치할 수 있으며, 이는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)의 상단부터 하단까지 적용될 수 있다. 앞서 제1 실시예에서는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)의 하단이 러더 벌브(30)의 전단과 기설정 범위 내에 위치하였지만, 본 실시예는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)의 전체가 러더 벌브(30)의 전단과 기설정 범위 내에 위치할 수 있다. 물론 상부 러더(10)의 리딩 에지(11) 전부가 전부 방향으로 러더 벌브(30)의 전단과 나란하게 마련될 수도 있다.At this time, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may be located within a preset range in the front and rear directions of the rudder bulb 30, which is from the top to the bottom of the leading edge 11 of the upper rudder 10. Can be applied. Previously, in the first embodiment, the lower end of the leading edge 11 of the upper rudder 10 is located within the front end and the preset range of the rudder bulb 30, but in this embodiment, the leading edge 11 of the upper rudder 10 The entire rudder bulb 30 may be located in the front end and within a preset range. Of course, all of the leading edges 11 of the upper rudder 10 may be provided parallel to the front end of the rudder bulb 30 in all directions.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.5 is a perspective view of a ship rudder according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 러더 벌브(30)의 형상에 있어서 다른 실시예와 달라질 수 있다.5 and 6, the rudder 2 for a ship according to the fourth embodiment of the present invention may be different from other embodiments in the shape of the rudder bulb 30.

러더 벌브(30)는, 프로펠러(100)의 회전축과 나란하게 위치하되, 상하 비대칭 형상으로 마련될 수 있다. 즉 러더 벌브(30)는, 중심축(31)이 프로펠러(100)의 회전축과 나란하되, 상면이 상방으로 볼록한 형상이며, 하면의 적어도 일부분이 상방으로 볼록한 형상일 수 있다.The rudder bulb 30 is positioned parallel to the rotational axis of the propeller 100, but may be provided in a vertical asymmetric shape. That is, in the rudder bulb 30, the central axis 31 is parallel to the rotational axis of the propeller 100, but the upper surface is convex upward, and at least a portion of the lower surface may be convex upward.

러더 벌브(30)의 중심축(31)이 프로펠러(100)의 회전축과 나란하다는 것은, 러더 벌브(30)에서 전후 방향으로 단면적이 최대인 지점에서의 단면 중심이 프로펠러(100)의 회전축과 나란하다는 것을 의미할 수 있다. The fact that the central axis 31 of the rudder bulb 30 is parallel to the rotation axis of the propeller 100 means that the center of the cross section at the point where the cross-sectional area is the largest in the front-rear direction from the rudder bulb 30 is parallel to the rotation axis of the propeller 100 It can mean that.

반면 러더 벌브(30)는, 전후 방향 단면적이 최대가 되는 지점을 기준으로, 하면에서 전측면은 하방으로 볼록할 수 있다. 즉 상기 지점을 기준으로 하면의 전측면은 상면과 대칭되도록 마련될 수 있다. 따라서 상기 지점의 전방에서 전후 방향 단면적의 중심은, 프로펠러(100)의 회전축 대비 나란하게 마련될 수 있다.On the other hand, the rudder bulb 30 may be convex downward from the lower surface to the front side surface based on the point at which the cross-sectional area in the front-rear direction is maximum. That is, the front side surface of the lower surface may be provided to be symmetrical with the upper surface based on the point. Accordingly, the center of the cross-sectional area in the front-rear direction in front of the point may be provided parallel to the rotation axis of the propeller 100.

즉 상기 지점을 기준으로 하면에서 후측면은, 상방으로 볼록할 수 있다. 이때 러더 벌브(30)는, 상기 지점의 후방에서 전후 방향 단면적의 중심이 프로펠러(100)의 회전축 대비 상방으로 치우칠 수 있다.That is, the lower surface to the rear surface may be convex upward based on the point. At this time, in the rudder bulb 30, the center of the cross-sectional area in the front-rear direction from the rear of the point may be skewed upward relative to the rotation axis of the propeller 100.

본 실시예가 러더 벌브(30)의 형상을 이와 같이 개선함에 따라, 본 실시예는 추력을 높이고 토크를 낮출 수 있다. 이는 아래 표 1 및 도 4와 도 6의 비교를 통해 확인할 수 있다.As the present embodiment improves the shape of the rudder bulb 30 in this way, the present embodiment can increase thrust and lower the torque. This can be confirmed through the comparison between Table 1 and FIG. 4 and FIG. 6 below.

아래의 표는 선속(Vs)이 21.0knots이고, 흘수(draft)가 16.0m일 경우, 다양한 형태의 선박용 러더(2)에 대해 토크와 추력을 측정한 것이다. CASE 1은 일반적인 종래의 러더이며, CASE 2는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)가 각각 좌현, 우현으로 연직 편향된 트위스트 러더이고, CASE 3은 본 발명의 도 3으로 나타난 제3 실시예이며, CASE 4는 러더 벌브(30)의 형상이 개선된 본 발명의 제4 실시예이다.The table below shows the measurement of torque and thrust for various types of ship rudders (2) when the ship speed (Vs) is 21.0 knots and the draft is 16.0 m. CASE 1 is a general conventional rudder, CASE 2 is a twist rudder in which the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 are vertically deflected to port and starboard, respectively, and CASE 3 is 3 is a third embodiment of the present invention, CASE 4 is a fourth embodiment of the present invention in which the shape of the rudder bulb 30 is improved.

CASECASE RPSRPS T[N]T[N] Q[N-m]Q[N-m] DIFF.N*QDIFF.N*Q 1One 7.1657.165 54.47754.477 2.5002.500 0.00%0.00% 22 7.1357.135 53.78653.786 2.4712.471 -1.57%-1.57% 33 7.0867.086 53.69353.693 2.4492.449 -3.12%-3.12% 44 7.0837.083 53.37153.371 2.4392.439 -3.56%-3.56%

표 및 도면을 살펴보면, 프로펠러(100)가 일방향으로 회전할 경우 선박용 러더(2)의 좌측과 우측에는 각각 서로 다른 유동이 발생하게 된다. 일례로 프로펠러(100)가 뒤에서 바라볼 때 시계 방향으로 회전하면, 이로 인해 선박용 러더(2)의 좌현 상부와 우현 하부에는 압력면이 형성되고, 좌현 하부와 우현 상부에는 흡입면이 형성된다.Looking at the tables and drawings, when the propeller 100 rotates in one direction, different flows occur on the left and right sides of the ship rudder 2, respectively. For example, when the propeller 100 rotates clockwise when viewed from behind, a pressure surface is formed on the upper port and the lower starboard of the ship rudder 2, and a suction surface is formed on the lower port and the upper starboard.

이와 같은 압력분포에 따라, 프로펠러(100)로부터 선박용 러더(2)로 전달되는 후류에는 박리가 발생되며, 이로 인해 저항이 증가하여 선박용 러더(2)의 조향 성능을 저하시킬 수 있다.According to such a pressure distribution, peeling occurs in the wake transmitted from the propeller 100 to the ship rudder 2, and thus resistance increases, thereby deteriorating the steering performance of the ship rudder 2.

그런데 도 4 대비 도 6을 살펴보면, 본 실시예는 러더 벌브(30)의 형상을 도면에 나타난 바와 같이 개선함으로써, 좌우 및 상하에서 발생하는 압력 편차를 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 표 1에 나타난 바와 같이 추력 향상 및 토크 절감 효과를 확보할 수 있다.However, looking at FIG. 6 compared to FIG. 4, in this embodiment, by improving the shape of the rudder bulb 30 as shown in the drawing, it is possible to reduce the pressure deviation occurring in the left and right and up and down, and through this, as shown in Table 1 Likewise, thrust improvement and torque reduction effects can be secured.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이다.7 is a front view and a side view of a ship rudder according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)가 다른 실시예 대비 달라질 수 있다.Referring to FIG. 7, in the ship rudder 2 according to the fifth embodiment of the present invention, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may be different compared to other embodiments.

상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 좌우로 경사지게 편향될 수 있는데, 이때 리딩 에지(11)는 경사방향이 바뀌도록 적어도 1회 절곡될 수 있다. 즉 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는 전방에서 바라볼 때 적어도 부분적으로 ">" 모양 또는 "<" 모양을 가질 수 있다.The leading edge 11 of the upper rudder 10 may be inclined to the left and right, and at this time, the leading edge 11 may be bent at least once to change the inclined direction. That is, the leading edge 11 of the upper rudder 10 may at least partially have a ">" shape or a "<" shape when viewed from the front.

구체적으로 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)는, 상부 러더(10)의 상단에서 일정 지점까지 이어지는 제1 리딩 에지(111)와, 일정 지점에서 상부 러더(10)의 하단까지 이어지는 제2 리딩 에지(112)를 포함할 수 있다.Specifically, the leading edge 11 of the upper rudder 10 includes a first leading edge 111 extending from the upper end of the upper rudder 10 to a certain point, and a second leading edge 111 extending from a certain point to the lower end of the upper rudder 10. It may include a leading edge 112.

이때 제1 리딩 에지(111) 및 제2 리딩 에지(112) 중 어느 하나는, 하단에서 상단으로 갈수록 좌현에서 우현 방향으로 경사질 수 있고, 다른 하나는 하단에서 상단으로 갈수록 우현에서 좌현 방향으로 경사질 수 있다.At this time, one of the first leading edge 111 and the second leading edge 112 may be inclined from the port to the starboard direction from the bottom to the top, and the other is inclined from the starboard to the port side from the bottom to the top. I can lose.

일례로 도면에 도시된 바와 같이, 하측의 제2 리딩 에지(112)는 전면에서 볼 때 하단에서 상단으로 갈수록 우현에서 좌현으로 경사진 형태이며, 반대로 상측의 제1 리딩 에지(111)는 전면에서 볼 때 하단에서 상단으로 갈수록 좌현에서 우현으로 경사진 형태일 수 있다.As an example, as shown in the drawing, when viewed from the front, the second leading edge 112 on the lower side is inclined from the starboard to the port from the bottom to the top. Conversely, the first leading edge 111 on the upper side is When viewed from the bottom to the top, it may be inclined from port to starboard.

이때 제1 리딩 에지(111)와 제2 리딩 에지(112)는, 연직 방향 대비 경사각의 절대값은 동일할 수 있다. 다만 일정 지점은 상부 러더(10)의 상단과 하단 중 상단에 치우쳐 마련될 수 있는바, 제1 리딩 에지(111)의 길이가 제2 리딩 에지(112)의 길이보다 짧을 수 있으며, 이로 인해 제1 리딩 에지(111)의 좌우 폭은 제2 리딩 에지(112)의 좌우 폭보다 작을 수 있다.In this case, the first leading edge 111 and the second leading edge 112 may have the same absolute value of the inclination angle compared to the vertical direction. However, a certain point may be provided biased to the top of the top and bottom of the upper rudder 10, and the length of the first leading edge 111 may be shorter than the length of the second leading edge 112. The left and right widths of the first leading edge 111 may be smaller than the left and right widths of the second leading edge 112.

또한 제1 리딩 에지(111)와 제2 리딩 에지(112)가 절곡 연결되는 일정 지점은, 좌현 또는 우현으로 치우칠 수 있으며, 도면에서는 좌현으로 치우친 것으로 도시되었다. 물론 본 발명에서 일정 지점은, 중앙에 위치할 수 있고, 제1 리딩 에지(111)는 하단에서 상단으로 갈수록 중앙으로부터 우현으로 경사지고, 제2 리딩 에지(112)는 하단에서 상단으로 갈수록 우현으로부터 중앙으로 경사질 수 있다.In addition, a predetermined point at which the first leading edge 111 and the second leading edge 112 are bent and connected may be skewed to the port or starboard, and in the drawing, it is illustrated as being skewed to the port. Of course, in the present invention, a certain point may be located in the center, and the first leading edge 111 is inclined from the center to the starboard from the bottom to the top, and the second leading edge 112 is from the starboard to the bottom to the top. Can be sloped to the center.

이때 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는, 좌우로 경사지게 편향되거나, 또는 좌우로 연직하게 편향될 수 있다. 물론 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 같이 형성될 수도 있고, 또는 편향되지 않고 마련될 수도 있다.At this time, the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be obliquely deflected to the left or right or vertically deflected to the left and right. Of course, the leading edge 21 of the lower rudder 20 may be formed like the leading edge 11 of the upper rudder 10 or may be provided without being deflected.

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.8 is a perspective view of a ship rudder according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a sixth embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참고하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 하부 러더(20)의 하면에 경사면(23)이 형성될 수 있다. 즉 하부 러더(20)의 하면은, 전방에서 후방으로 갈수록 상방으로 경사진 경사면(23)이 형성될 수 있으며, 이때 경사면(23)은 하부 러더(20)의 하면 중 적어도 일부분에 형성될 수 있다.8 and 9, the ship rudder 2 according to the sixth embodiment of the present invention may have an inclined surface 23 formed on a lower surface of the lower rudder 20. That is, the lower surface of the lower rudder 20 may have an inclined surface 23 inclined upward from the front to the rear, and at this time, the inclined surface 23 may be formed on at least a portion of the lower surface of the lower rudder 20 .

이때 하부 러더(20)의 트레일링 에지(12)는, 경사면(23)이 없는 경우와 대비할 때 짧아질 수 있다. 즉 하부 러더(20)는 측면에서 바라볼 때 후방 하측 모서리에 챔퍼가 형성될 수 있다.At this time, the trailing edge 12 of the lower rudder 20 may be shortened when compared to the case where the inclined surface 23 is not present. That is, the lower rudder 20 may have a chamfer formed at the rear lower corner when viewed from the side.

프로펠러(100)의 후류 중 선박용 러더(2)에 유입되는 모든 후류가 조타에 유효한 것은 아니다. 즉 선박용 러더(2)의 면적 중 일부는 조타에 큰 영향을 미치지 못하는데, 특히 본 실시예와 같이 하부 러더(20)의 후방 하측 모서리는, 조타 성능에 거의 영향을 미치지 못한다.Among the wakes of the propeller 100, not all wakes flowing into the ship's rudder 2 are effective for steering. That is, some of the area of the ship's rudder 2 does not have a significant effect on the steering. In particular, the rear lower edge of the lower rudder 20, as in the present embodiment, hardly affects the steering performance.

따라서 본 실시예는, 경사면(23)을 형성하면서 하부 러더(20)의 면적을 부분적으로 축소하여 조타 성능은 그대로 유지할 수 있고, 이를 통해 하부 러더(20)의 후방 하측 모서리에서 발생할 수 있는 보텍스 유동을 억제해서, 유동이 안정적으로 흐르도록 할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the area of the lower rudder 20 can be partially reduced while forming the inclined surface 23 to maintain the steering performance as it is, and through this, the vortex flow that can occur at the rear lower edge of the lower rudder 20 By suppressing the flow, it is possible to stably flow.

도 10은 종래의 선박용 러더의 정면도 및 측면도이고, 도 11은 종래의 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이며, 도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이고, 도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.10 is a front view and a side view of a conventional ship rudder, FIG. 11 is a pressure and flow distribution diagram of a conventional ship rudder, and FIG. 12 is a front view and a side view of a ship rudder according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to a seventh embodiment of the present invention.

또한 도 14는 본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 러더의 정면도 및 측면도이고, 도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 러더의 압력 및 유동 분포도이다.14 is a front view and a side view of a ship rudder according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a pressure and flow distribution diagram of a ship rudder according to an eighth embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하면, 종래의 선박용 러더(트위스트 러더로 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)와 하부 러더(20)의 리딩 에지(21)가 각각 좌현과 우현으로 연직 편향됨)의 경우, 프로펠러(100)의 일 방향 회전 시 선박용 러더의 우현 상부에서 나타나는 압력 편차가 상당한 것을 알 수 있다.10 and 11, a conventional ship rudder (the leading edge 11 of the upper rudder 10 and the leading edge 21 of the lower rudder 20 are vertically deflected to the port side and starboard side, respectively) In the case of, it can be seen that when the propeller 100 rotates in one direction, the pressure deviation that appears above the starboard side of the ship rudder is significant.

그에 반해 도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 상부 러더(10)와 하부 러더(20)가 연결되는 부분인 프로펠러(100)의 회전축 부근에서, 러더 벌브(30)를 마련하여 유동을 정류해 허브(110) 보텍스를 제거함으로써, 유동을 안정화할 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 12 and 13, the ship rudder 2 according to the seventh embodiment of the present invention is near the rotation axis of the propeller 100, which is a part where the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are connected. In, by providing the rudder bulb 30 to rectify the flow to remove the vortex of the hub 110, the flow can be stabilized.

또한 본 실시예는 상부 러더(10)의 리딩 에지(11)가 상단에서 하단으로 갈수록 전방으로 경사지게 하면서 일측으로 편향되게 함으로써, 선박용 러더(2)의 우측 상부에서 발생하는 압력 저하를 억제해 압력 편차를 줄일 수 있다.In addition, in this embodiment, the leading edge 11 of the upper rudder 10 is tilted forward from the top to the bottom and deflected to one side, thereby suppressing the pressure drop occurring in the upper right of the ship rudder 2 Can be reduced.

도 14 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 러더 벌브(30)의 형상을 다른 실시예와 달리 하여 유동을 효과적으로 정류할 수 있다. 본 실시예의 러더 벌브(30)는, 물방울 형태를 가지며 상대적으로 뾰족한 부분이 전방에 마련되고 상대적으로 곡면인 부분이 후방에 마련될 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15, the rudder 2 for a ship according to the eighth embodiment of the present invention can effectively rectify the flow by changing the shape of the rudder bulb 30 to that of other embodiments. The rudder bulb 30 according to the present embodiment may have a water droplet shape, and a relatively sharp portion may be provided at the front and a relatively curved portion may be provided at the rear.

이때 상대적으로 뾰족한 부분은, 전방으로 꼭지점을 형성할 수 있고, 또는 곡면을 형성할 수도 있으며, 다만 상대적으로 뾰족한 부분이라 함은 상대적으로 곡면인 부분 대비 곡률반경이 작은 형태인 것을 의미할 수 있다.At this time, the relatively sharp portion may form a vertex forward or may form a curved surface, but the relatively sharp portion may mean that the radius of curvature is smaller than that of a relatively curved portion.

러더 벌브(30)는, 중심축(31)을 기준으로 회전 대칭일 수 있으며, 러더 벌브(30)의 중심축(31)은 프로펠러(100)의 회전축과 나란할 수 있다. 또한 러더 벌브(30)는, 전후 방향 단면적이 최대가 되는 지점이 전단과 후단 중 후단에 치우치도록 마련될 수 있다.The rudder bulb 30 may be rotationally symmetric with respect to the central axis 31, and the central axis 31 of the rudder bulb 30 may be parallel to the rotation axis of the propeller 100. In addition, the rudder bulb 30 may be provided so that the point at which the cross-sectional area in the front-rear direction is maximum is biased to the rear end of the front end and the rear end.

즉 본 실시예의 러더 벌브(30)는, 전후 방향 단면적이 최대가 되는 지점을 기준으로, 전단으로 갈수록 단면적이 감소하는 정도가, 후단으로 갈수록 단면적이 감소하는 정도보다 상대적으로 작을 수 있다.That is, in the rudder bulb 30 of the present embodiment, a degree of decrease in cross-sectional area toward a front end may be relatively smaller than a degree of decrease in cross-sectional area toward a rear end based on a point at which the cross-sectional area in the front and rear direction becomes maximum.

이와 같이 러더 벌브(30)를 물방울 형태로 마련할 경우, 본 실시예는 도 11과 대비되는 도 15에 도시된 바와 같이 선박용 러더(2)의 우현 상부에서 나타나는 압력 저하를 억제할 수 있으면서도, 러더 벌브(30)에 의해 유동이 교란되는 것을 방지하고 유동이 선박용 러더(2)의 측면에서 집중되어 흐르도록 할 수 있는바, 조타 성능의 향상이 가능하다.When the rudder bulb 30 is provided in the form of water droplets as described above, the present embodiment can suppress a pressure drop appearing above the starboard side of the ship rudder 2 as shown in FIG. 15 compared to FIG. The flow is prevented from being disturbed by the bulb 30 and the flow can be concentrated and flowed from the side of the ship rudder 2, so that the steering performance can be improved.

도 16은 본 발명에 따른 선박용 러더들의 정면도이며, 도 17은 본 발명에 따른 선박용 러더들의 추력 효율을 나타내는 그래프이다.16 is a front view of the ship rudders according to the present invention, Figure 17 is a graph showing the thrust efficiency of the ship rudders according to the present invention.

또한 도 18은 본 발명의 제9 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도이고, 도 19는 본 발명의 제10 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도이다.18 is a front view of a rudder bulb in a ship rudder according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a front view of a rudder bulb in a ship rudder according to a tenth embodiment of the present invention.

프로펠러(100)가 일방향으로 회전할 경우(일례로 뒤에서 바라볼 때 시계 방향으로 회전), 프로펠러(100)의 회전에 의해 선박용 러더(2)로 유입되는 후류는 좌우 비대칭으로 나타날 수밖에 없다.When the propeller 100 rotates in one direction (for example, it rotates clockwise when viewed from the back), the wake flowing into the ship rudder 2 by the rotation of the propeller 100 is bound to appear as asymmetric left and right.

따라서 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 러더 벌브(30)의 단면이 어떠한 형상인지에 따라 추력의 향상 여부가 다르게 나타날 수밖에 없다. 이를 통해 본 발명은 러더 벌브(30)에서 어떠한 부분이 추력 향상에 도움이 되고, 어떠한 부분이 추력 향상에 도움이 되지 않는지를 확인할 수 있다.Therefore, as shown in FIGS. 16 and 17, depending on the shape of the cross section of the rudder bulb 30, whether or not the thrust is improved is bound to be different. Through this, in the present invention, it is possible to confirm which portions of the rudder bulb 30 are helpful in improving thrust and which portions are not helpful in improving thrust.

러더 벌브(30)의 좌측(정면에서 볼 때 좌측이며 우현임)과 우측(정면에서 볼 때 우측이며 좌현임) 중 어느 부분이 효과적인지는 (d)와 (e)에서 극명하게 확인할 수 있다. 즉 도 17에 나타난 바와 같이 러더 벌브(30)는 좌현 부분이 효과적임을 알 수 있다.It can be seen clearly in (d) and (e) which part of the rudder bulb 30 is effective on the left (left when viewed from the front, and starboard) and right (right when viewed from the front, which is the port). That is, as shown in FIG. 17, it can be seen that the port portion of the rudder bulb 30 is effective.

또한 상측과 하측 중 어느 부분이 효과적인지 여부와 관련하여 (f)와 (g)를 비교해볼 수 있는데, 이는 추력 향상 여부에 있어서 큰 차이를 보이지 않았다.In addition, it is possible to compare (f) and (g) with respect to which part of the upper side and the lower side is effective, which did not show a significant difference in whether or not the thrust was improved.

다만 (b)와 (e)를 대비하여 보면, 러더 벌브(30)의 좌측 하부(우현 하부)는 추력 저하에 영향을 큰 영향을 미치지 않았음을 알 수 있으므로, 결국 러더 벌브(30)에서 가장 도움이 되지 않은 부분은 좌측 상부(우현 상부)임을 알 수 있다. 이는 러더 벌브(30)에서 전후 방향 단면적을 직교하는 두 선으로 사분할 때, 정면에서 좌측 상부(우현 상부)를 의미한다.However, when comparing (b) and (e), it can be seen that the lower left (lower starboard) of the rudder bulb 30 did not have a significant effect on the thrust reduction, so in the end, the rudder bulb 30 You can see that the part that didn't help is the upper left (top starboard). This means the upper left side (upper starboard) from the front when the rudder bulb 30 divides the cross-sectional area in the front and rear direction into two orthogonal lines.

도 18을 참조하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 이러한 결과를 감안하여, 러더 벌브(30)에서 전후 방향 단면적을 사분할 때, 상부에서 좌현 또는 우현 중 일측 부분과 상부에서 타측 일부분과 하부에서 일측 일부분을 포함하는 일정 부분(32)이, 나머지 부분(33) 대비 적어도 부분적으로 곡률반경이 상대적으로 크도록 하였다.Referring to FIG. 18, when the rudder 2 for a ship according to the ninth embodiment of the present invention divides the cross-sectional area in the front and rear directions in the rudder bulb 30 in consideration of these results, one side of the port or starboard from the top The radius of curvature of a certain portion 32 including a portion on the other side from the top and a portion on one side from the bottom was made to have a relatively large radius of curvature at least partially compared to the remaining portion 33.

일례로 본 실시예의 러더 벌브(30)는, 우현 상부, 좌현 상부 일부분, 우현 하부 일부분을 포함하는 일정 부분(32)을 정의하고, 일정 부분(32)에 대해서는 나머지 부분(33)보다 곡률반경이 크게 형성하였다. 특히 일정 부분(32)은 우현 상부 90도 부분, 좌현 상부 45도 일부분, 우현 하부 45도 일부분으로 구성될 수 있다.As an example, the rudder bulb 30 of this embodiment defines a certain part 32 including an upper starboard, a part of an upper port, and a lower part of the starboard, and a radius of curvature of the certain part 32 is greater than that of the rest 33 Formed large. Particularly, the certain portion 32 may be composed of a portion at 90 degrees above the starboard, a portion at 45 degrees above the port, and a portion at 45 degrees below the starboard.

즉 러더 벌브(30)는 전후 방향 단면에서 중심축(31)을 기준으로 러더 벌브(30)의 표면까지의 거리인 볼록한 정도가 나머지 부분(33) 대비 일정 부분(32)에서 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이는 러더 벌브(30)가 추력 향상에 유리한 부분 위주로 형성되도록 하기 위함이다. That is, the rudder bulb 30 has a convex degree, which is the distance from the front-rear section to the surface of the rudder bulb 30 based on the central axis 31, to be formed relatively small in a certain portion 32 compared to the remaining portion 33. I can. This is to ensure that the rudder bulb 30 is formed around a portion advantageous for improving thrust.

다만 러더 벌브(30)를 추력에 큰 도움되지 않는 부분만 잘라낸 형태로 할 수 있으나, 이 경우 절단면이 형성됨에 따라 유체의 박리가 일어나 저항의 증가가 수반될 수 있다. 이는 도 17에서 (h)와 (j)의 비교로 알 수 있다.However, the rudder bulb 30 may be cut off only a portion that is not very helpful for thrust, but in this case, as the cut surface is formed, the fluid may be separated, resulting in an increase in resistance. This can be seen by comparing (h) and (j) in FIG. 17.

즉 본 발명은, 러더 벌브(30)에서 추력에 큰 도움이 되지 않는 부분(우현 상부)을 완전히 잘라내지 않고 대신 크기를 축소함으로써, 저항의 증가를 억제하면서 추력 향상을 유도할 수 있다.That is, according to the present invention, the portion of the rudder bulb 30 that is not very helpful to thrust (top of the starboard) is not completely cut out, but instead is reduced in size, thereby suppressing an increase in resistance and inducing thrust improvement.

이때 나머지 부분(33)은 중심축(31)과 표면까지의 거리가 일정할 수 있고, 일정 부분(32)은 중심축(31)을 기준으로 나머지 부분(33)에 연결된 일측에서 나머지 부분(33)에 연결된 타측으로 갈수록 곡률반경이 증가하였다가 축소될 수 있다. At this time, the remaining portion 33 may have a constant distance between the central axis 31 and the surface, and the predetermined portion 32 is connected to the remaining portion 33 based on the central axis 31 and the remaining portion 33 ), the radius of curvature may increase and decrease as you go to the other side connected to ).

이는 일정 부분(32)에서 나머지 부분(33)과 맞닿는 부분은 러더 벌브(30)의 표면이 부드럽게 이어지도록 하기 위해서 곡률반경이 나머지 부분(33)의 곡률반경과 동일하게 형성되나, 일정 부분(32)의 중간에서는 곡률반경이 증가하게 되기 때문이다.This means that the portion of the portion 32 that contacts the remaining portion 33 has the same radius of curvature as that of the remaining portion 33 in order to smoothly connect the surface of the rudder bulb 30, but the portion 32 This is because the radius of curvature increases in the middle of ).

또는 본 발명은 도 19를 참조하면, 러더 벌브(30)에서 추력에 큰 도움이 되지 않는 부분인 우현 상부를 일정 부분(32)으로 정의하고, 우현 상부인 일정 부분(32)이 나머지 부분(33) 대비 적어도 부분적으로 곡률반경이 상대적으로 크도록 할 수 있다.Or the present invention, referring to FIG. 19, the upper starboard portion 32, which is a portion of the rudder bulb 30 that is not very helpful for thrust, is defined as a predetermined portion 32, and the predetermined portion 32 which is the upper starboard portion is the remaining portion 33 ), the radius of curvature can be made relatively large, at least partially.

본 실시예의 경우 일정 부분(32)은 우현 상부 90도 부분일 수 있으며, 앞서 설명한 실시예와 대비할 때 일정 부분(32)이 상대적으로 작을 수 있다. 즉 본 실시예에서 일정 부분(32)은 러더 벌브(30)의 중심축(31)을 기준으로 약 90도 범위이며, 앞서 설명한 실시예에서 일정 부분(32)은 러더 벌브(30)의 중심축(31)을 기준으로 약 180도 범위일 수 있다.In this embodiment, the certain part 32 may be a part of the upper part of the starboard at 90 degrees, and the certain part 32 may be relatively small when compared to the embodiment described above. That is, in this embodiment, a certain part 32 is in the range of about 90 degrees with respect to the central axis 31 of the rudder bulb 30, and in the above-described embodiment, the certain part 32 is the central axis of the rudder bulb 30 It may be in the range of about 180 degrees based on (31).

물론 본 발명은 곡률반경이 부분적으로 증가되는 일정 부분(32)을 상기와 같은 90도 범위, 180도 범위로 한정하는 것은 아니며, 일정 부분(32)은 러더 벌브(30)에서 추력 향상에 큰 도움이 되지 않는 우현 상부를 포함하는 90도 내지 180도 범위일 수 있다.Of course, the present invention is not limited to a certain portion 32 in which the radius of curvature is partially increased to the 90 degree range and 180 degree range as described above, and the certain part 32 greatly helps to improve thrust in the rudder bulb 30 It may be in the range of 90 degrees to 180 degrees including the top of the starboard that does not become.

도 20은 본 발명의 제11 실시예에 따른 선박용 러더에서 러더 벌브의 정면도 및 측면도이다.20 is a front view and a side view of a rudder bulb in a ship rudder according to an eleventh embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명의 제11 실시예에 따른 선박용 러더(2)는, 러더 벌브(30)에 홈(34)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 20, the rudder 2 for a ship according to the eleventh embodiment of the present invention may form a groove 34 in the rudder bulb 30.

이때 홈(34)은 러더 벌브(30)의 표면에 내측으로 함몰되는 형태일 수 있으며, 홈(34)은 잘린 구 형태이거나, 또는 러더 벌브(30)의 전후 방향으로 연장되는 형태일 수 있다. 이때 홈(34)은 러더 벌브(30)의 전후 방향으로 연장되면서 나선 모양을 갖는 형태일 수 있고, 복수 개로 마련되며 서로 이격되도록 배치될 수 있다.At this time, the groove 34 may be inwardly recessed in the surface of the rudder bulb 30, and the groove 34 may be a cut sphere shape or a shape extending in the front and rear direction of the rudder bulb 30. At this time, the grooves 34 may have a shape having a spiral shape while extending in the front and rear direction of the rudder bulb 30, and may be provided in plural and disposed to be spaced apart from each other.

또한 홈(34)은, 복수 개로 마련되며 러더 벌브(30)의 전후 방향 단면을 기준으로 균등하게 배치될 수 있다. 일레로 도 20에 나타난 정면도와 같이, 홈(34)은 러더 벌브(30)의 중심축(31)을 기준으로 120도 간격으로 배치될 수 있다.In addition, the grooves 34 are provided in plural and may be evenly arranged based on the cross-section in the front-rear direction of the rudder bulb 30. As illustrated in the front view of FIG. 20, the grooves 34 may be disposed at 120 degree intervals based on the central axis 31 of the rudder bulb 30.

또한 홈(34)은 그 형태가 상기로 한정되지 않고 다양하게 마련될 수 있으며, 다만 홈(34)은 러더 벌브(30)에 좌우 비대칭으로 마련될 수 있다. 본 실시예가 러더 벌브(30)에 좌우 비대칭의 홈(34)을 형성하는 것은, 프로펠러(100)의 회전류가 좌우 비대칭이기 때문이다.Further, the shape of the groove 34 is not limited to the above and may be provided in various ways, but the groove 34 may be provided in the rudder bulb 30 in a left and right asymmetric manner. This embodiment forms the left and right asymmetric grooves 34 in the rudder bulb 30 because the rotational flow of the propeller 100 is asymmetric left and right.

프로펠러(100)가 일방향으로 회전할 경우에, 선박용 러더(2)로 유입되는 후류는 좌우 비대칭으로 나타난다. 따라서 선박용 러더(2)가 0도에 맞춰져 있더라도, 선박용 러더(2)의 좌현과 우현 각각에 흐르는 유체의 유동이 서로 다르게 나타남에 따라, 선박(1)은 직진하지 못하고 일정 각도 선회할 수 있다. 이 경우 선박(1)의 직진을 위해서는 선박용 러더(2)를 0도가 아닌 일정 각도로 맞추고 항해해야 한다.When the propeller 100 rotates in one direction, the wake flowing into the ship's rudder 2 appears as left and right asymmetric. Therefore, even if the ship rudder 2 is set to 0 degrees, as the flow of the fluid flowing in each of the port and starboard sides of the ship rudder 2 is different from each other, the ship 1 may not go straight and may turn at a certain angle. In this case, in order for the ship 1 to go straight, the ship rudder 2 must be set at an angle other than 0 degrees and sail.

그러나 본 실시예는, 홈(34)이 러더 벌브(30)에 좌우 비대칭으로 마련됨으로써, 프로펠러(100)의 후류가 좌우 비대칭으로 나타나는 것을 상쇄할 수 있다. 즉 홈(34)은, 상부 러더(10) 및 하부 러더(20)가 회전하지 않은 상태, 선박용 러더(2)가 0도에 놓여있을 때, 좌우 비대칭의 후류가 상부 러더(10) 및 하부 러더(20)에 유입되더라도 선체가 직진하도록 할 수 있다.However, in this embodiment, the groove 34 is provided in the rudder bulb 30 in a left-right asymmetric manner, so that the wake of the propeller 100 may be offset from the left-right asymmetric appearance. That is, the groove 34 is in a state in which the upper rudder 10 and the lower rudder 20 are not rotated, and when the ship rudder 2 is placed at 0 degrees, the asymmetrical wake is the upper rudder 10 and the lower rudder. Even if it enters (20), the hull can be made to go straight.

따라서 본 실시예는, 러더 벌브(30)에 홈(34)을 마련하여 러더 벌브(30)의 표면을 좌우 비대칭으로 형성하고, 이를 통해 프로펠러(100)의 후류가 갖는 비대칭 성질을 완화하여, 선박용 러더(2)가 0도에 놓여있고 프로펠러(100)가 회전류인 후류를 선박용 러더(2)에 전달하더라도, 선박(1)의 직진이 가능하도록 할 수 있다.Therefore, in this embodiment, a groove 34 is provided in the rudder bulb 30 to form the surface of the rudder bulb 30 in a left and right asymmetric manner, and through this, the asymmetry of the wake of the propeller 100 is alleviated, Even if the rudder 2 is positioned at 0 degrees and the propeller 100 transmits a wake, which is a rotating flow, to the ship rudder 2, it is possible to make the ship 1 go straight.

도 21은 본 발명의 제12 실시예에 따른 선박의 측면도이다.21 is a side view of a ship according to a twelfth embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면, 본 발명의 제12 실시예에 따른 선박(1)은, 러더 벌브(30)와 캡(130)을 포함한다.Referring to FIG. 21, a ship 1 according to a twelfth embodiment of the present invention includes a rudder bulb 30 and a cap 130.

러더 벌브(30)와 캡(130)은, 서로 마주하는 면이 서로 마주하는 방향으로 볼록할 수 있다. 이때 러더 벌브(30)와 캡(130)은 간극(36)을 두고 이격되되 간극(36)이 매우 좁게 형성되도록 할 수 있다(일례로 간극(36)은 0.1 내지 1m).The rudder bulb 30 and the cap 130 may be convex in a direction in which surfaces facing each other face each other. At this time, the rudder bulb 30 and the cap 130 may be spaced apart with a gap 36, but the gap 36 may be formed very narrow (for example, the gap 36 is 0.1 to 1 m).

이와 같이 간극(36)을 좁히면, 프로펠러(100) 후류가 선박용 러더(2)에 유입될 때까지 유체가 교란되는 것을 방지할 수 있다. 즉 선박용 러더(2)는 프로펠러(100)에 근접하게 배치될수록 조타성능이 좋아지는바, 본 발명은 선박용 러더(2)의 러더 벌브(30)가 프로펠러(100)의 캡(130)에 근접되도록 할 수 있으며, 다만 러더 벌브(30)는 선박용 러더(2)의 회전 시 움직이는 것인 반면 캡(130)은 선미(3)에 고정되는 것이므로, 러더 벌브(30)와 캡(130)은 일정한 간극(36)을 형성할 수 있다.If the gap 36 is narrowed in this way, it is possible to prevent the fluid from being disturbed until the wake of the propeller 100 flows into the ship rudder 2. That is, as the ship rudder 2 is disposed closer to the propeller 100, the steering performance improves. However, since the rudder bulb 30 moves when the ship's rudder 2 rotates, the cap 130 is fixed to the stern 3, so the rudder bulb 30 and the cap 130 have a certain gap ( 36) can be formed.

본 실시예는 러더 벌브(30)와 캡(130) 사이의 간극(36)을 좁게 형성하기 위해서, 러더 벌브(30)가 벌브 연장부(35)를 포함하고 캡(130)이 캡 연장부(131)를 포함하도록 할 수 있다. 즉 러더 벌브(30)는 선박용 러더(2)의 전방에서 단면적이 일정하게 또는 선형으로 감소하게 전방으로 연장되는 벌브 연장부(35)를 포함하며, 캡(130)은 프로펠러(100)의 후방에서 단면적이 선형으로 감소하게 후방으로 연장되는 캡 연장부(131)를 포함할 수 있다.In this embodiment, in order to narrow the gap 36 between the rudder bulb 30 and the cap 130, the rudder bulb 30 includes a bulb extension 35 and the cap 130 is a cap extension ( 131) can be included. That is, the rudder bulb 30 includes a bulb extension portion 35 extending forward so that a cross-sectional area is uniformly or linearly decreased in front of the ship rudder 2, and the cap 130 is at the rear of the propeller 100 It may include a cap extension 131 extending rearward so that the cross-sectional area decreases linearly.

이때 러더 벌브(30)의 전면은, 벌브 연장부(35)의 전방에 마련되고, 캡(130)의 후면은, 캡 연장부(131)의 후방에 마련되며, 러더 벌브(30)의 전면과 캡(130)의 후면은 간극(36)을 두고 서로 이격될 수 있다.At this time, the front of the rudder bulb 30 is provided in front of the bulb extension 35, and the rear of the cap 130 is provided at the rear of the cap extension 131, and the front of the rudder bulb 30 The rear surface of the cap 130 may be spaced apart from each other with a gap 36.

이때 벌브 연장부(35)의 전단과 캡 연장부(131)의 후단 사이의 거리는, 간극(36)의 2 내지 5배일 수 있으며, 일례로 0.2 내지 1m일 수 있다. 이와 같이 벌브 연장부(35)의 전단과 캡 연장부(131)의 후단 사이의 거리가 크지 않게 한 것은, 러더 벌브(30)의 전면과 캡(130)의 후면이 비교적 큰 곡률반경을 갖는 곡면(평면에 가까운) 또는 평면을 가지면서 서로 마주하게 되도록 하여 간극(36)을 최소화하기 위함이다. 이때 러더 벌브(30)의 전면과 캡(130)의 후면은, 동일한 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다.At this time, the distance between the front end of the bulb extension part 35 and the rear end of the cap extension part 131 may be 2 to 5 times the gap 36, and for example, may be 0.2 to 1 m. In this way, the distance between the front end of the bulb extension portion 35 and the rear end of the cap extension portion 131 is not large, the front surface of the rudder bulb 30 and the rear surface of the cap 130 are curved surfaces having a relatively large radius of curvature. It is to minimize the gap 36 by making them face each other (closer to the plane) or while having a plane. At this time, the front surface of the rudder bulb 30 and the rear surface of the cap 130 may be formed as curved surfaces having the same radius of curvature.

이와 같이 본 실시예는, 러더 벌브(30)와 캡(130) 사이의 간극(36)을 최소화하는 동시에, 러더 벌브(30)의 전면과 캡(130)의 후면이 평면에 가까운 형태를 가지면서 매우 밀접하게 배치되도록 하여, 유체가 캡(130)과 러더 벌브(30) 사이에서 교란되지 않고 선박용 러더(2)로 원활히 전달되도록 할 수 있다.As described above, in this embodiment, while minimizing the gap 36 between the rudder bulb 30 and the cap 130, the front surface of the rudder bulb 30 and the rear surface of the cap 130 have a shape close to the plane. By being arranged very closely, it is possible to ensure that the fluid is not disturbed between the cap 130 and the rudder bulb 30 and is smoothly transferred to the ship rudder 2.

도 22는 본 발명의 제13 실시예에 따른 선박의 배면도이고, 도 23은 도 22의 A-A' 단면도이며, 도 24는 본 발명의 제13 실시예에 따른 선박의 성능 그래프이다.22 is a rear view of a ship according to the thirteenth embodiment of the present invention, Fig. 23 is a cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 22, and Fig. 24 is a performance graph of the ship according to the thirteenth embodiment of the present invention.

도 22 및 도 24를 참고하면, 본 발명의 제13 실시예에 따른 선박(1)은, 러더, 스케그(40), 웨지(50)를 포함한다. 러더와 스케그(40)는 앞서 다른 실시예에서 설명한 바와 동일/유사하므로 자세한 설명은 생략한다.22 and 24, the ship 1 according to the thirteenth embodiment of the present invention includes a rudder, a skeg 40, and a wedge 50. Since the rudder and the skeg 40 are the same as/similar to those described in the other embodiments, detailed descriptions are omitted.

웨지(50)는, 스케그(40)에 인접하게 마련되며 트랜섬의 하면에서 하방으로 돌출된다. 이때 웨지(50)는 스케그(40)의 좌우에 마련되면서 트랜섬의 하면에 고정되며, 트랜섬의 하면에서 하방으로 돌출되는 높이가, 전방에서 후방으로 갈수록 증가하고 스케그(40)에서 멀어질수록 감소하는 형태를 가질 수 있다.The wedge 50 is provided adjacent to the skeg 40 and protrudes downward from the lower surface of the transom. At this time, the wedge 50 is provided on the left and right sides of the skeg 40 and fixed to the lower surface of the transom, and the height protruding downward from the lower surface of the transom increases from the front to the rear and is further away from the skeg 40. It can have a shape that decreases as it gets.

물론 웨지(50)의 높이 감소는, 선형적으로 이루어질 수 있고 비선형적으로 이루어질 수 있다. 웨지(50)의 높이 감소가 선형적으로 이루어질 경우, 웨지(50)는 정단면 및 측단면이 삼각형 형태일 수 있다. 반면 웨지(50)의 높이 감소가 비선형적으로 이루어질 경우, 웨지(50)는 정단면 및 측단면이 부분적으로 곡선을 갖는 삼각형 형태일 수 있다.Of course, the height reduction of the wedge 50 may be made linearly and non-linearly. When the height reduction of the wedge 50 is made linearly, the wedge 50 may have a triangular shape in a front cross-section and a side cross-section. On the other hand, when the height of the wedge 50 is decreased non-linearly, the wedge 50 may have a triangular shape in which the front and side sections are partially curved.

웨지(50)의 후면은 트랜섬의 후면과 나란하게 마련될 수 있다. 즉 선미(3)에서 웨지(50)는 후방으로 돌출되지 않을 수 있다. 또한 웨지(50)의 최대 높이는 스케그(40)의 최대 높이보다 같거나 작을 수 있다.The rear surface of the wedge 50 may be provided parallel to the rear surface of the transom. That is, the wedge 50 from the stern 3 may not protrude rearward. Also, the maximum height of the wedge 50 may be equal to or less than the maximum height of the skeg 40.

또한 웨지(50)의 하단은 흘수(구체적으로는 설계흘수, design draft)보다 높게 위치할 수 있다. 즉 선박(1)이 항해할 때 웨지(50)는 정수중에서 해수에 잠기지 않도록 마련될 수 있다.In addition, the lower end of the wedge 50 may be positioned higher than a draft (specifically, a design draft). That is, when the ship 1 sails, the wedge 50 may be provided so as not to be submerged in seawater in purified water.

선박(1)이 전진할 때 유체는 후방으로 유동하는데, 이때 유체는 트랜섬의 하면을 따라 상승하게 된다. 비록 흘수가 트랜섬의 하방에 위치하더라도, 유체는 트랜섬의 표면을 따라 유동하게 되는바, 유체가 트랜섬의 후방에서 상측 방향으로 흐르게 되므로, 선박(1)의 안정성이나 추력, 저항 측면에서 불리하게 작용할 수 있다.When the ship 1 advances, the fluid flows backward, and the fluid rises along the lower surface of the transom. Even if the draft is located below the transom, the fluid flows along the surface of the transom. Since the fluid flows upward from the rear of the transom, it is disadvantageous in terms of the stability, thrust, and resistance of the ship (1). Can work.

반면 본 발명은 웨지(50)를 마련함으로써 저항 등에서 개선된 효과를 확보할 수 있다. 이는 아래 표와 같이 나타난다. 표 2는 흘수가 11.0m일 경우이고, 표 3은 흘수가 12.0m일 경우이며, Fn은 froude number이고, Cpx는 pressure induced resistance coefficient이며, Cfx는 frictional resistance coefficient이고, Ct는 total resistance coefficient이다.On the other hand, in the present invention, by providing the wedge 50, it is possible to secure improved effects in resistance and the like. This is shown in the table below. Table 2 is the case where the draft is 11.0m, Table 3 is the case where the draft is 12.0m, Fn is the froude number, Cpx is the pressure induced resistance coefficient, Cfx is the frictional resistance coefficient, and Ct is the total resistance coefficient.

FnFn 0.180.18 0.20.2 0.250.25 0.2750.275 w/o
wedge
w/o
wedge
Cpx : 0.50679
Cfx : 2.87079
Ct : 3.37759
Cpx: 0.50679
Cfx: 2.87079
Ct: 3.37759
Cpx : 0.5159
Cfx : 2.83451
Ct : 3.35041
Cpx: 0.5159
Cfx: 2.83451
Ct: 3.35041
Cpx : 0.60106
Cfx : 2.88433
Ct : 3.4854
Cpx: 0.60106
Cfx: 2.88433
Ct: 3.4854
Cpx : 1.1604
Cfx : 2.7656
Ct : 3.92601
Cpx: 1.1604
Cfx: 2.7656
Ct: 3.92601
w/
wedge
w/
wedge
Cpx : 0.51007
Cfx : 2.87097
Ct : 3.38104
Cpx: 0.51007
Cfx: 2.87097
Ct: 3.38104
Cpx : 0.49942
Cfx : 2.8331
Ct : 3.33253
Cpx: 0.49942
Cfx: 2.8331
Ct: 3.33253
Cpx : 0.56137
Cfx : 2.86134
Ct : 3.42271
Cpx: 0.56137
Cfx: 2.86134
Ct: 3.42271
Cpx : 1.06613
Cfx : 2.75698
Ct : 3.82312
Cpx: 1.06613
Cfx: 2.75698
Ct: 3.82312
Remark
(Ct)
Remark
(Ct)
100.10%100.10% 99.40%99.40% 98.20%98.20% 97.40%97.40%

FnFn 0.180.18 0.20.2 0.250.25 0.2750.275 w/o
wedge
w/o
wedge
Cpx : 0.58461
Cfx : 2.84716
Ct : 3.43177
Cpx: 0.58461
Cfx: 2.84716
Ct: 3.43177
Cpx : 0.61461
Cfx : 2.80186
Ct : 3.41647
Cpx: 0.61461
Cfx: 2.80186
Ct: 3.41647
Cpx : 0.91976
Cfx : 2.84136
Ct : 3.76112
Cpx: 0.91976
Cfx: 2.84136
Ct: 3.76112
Cpx : 1.46453
Cfx : 2.71088
Ct : 4.17542
Cpx: 1.46453
Cfx: 2.71088
Ct: 4.17542
w/
wedge
w/
wedge
Cpx : 0.59745
Cfx : 2.84524
Ct : 3.4427
Cpx: 0.59745
Cfx: 2.84524
Ct: 3.4427
Cpx : 0.61485
Cfx : 2.83635
Ct : 3.45121
Cpx: 0.61485
Cfx: 2.83635
Ct: 3.45121
Cpx : 0.88623
Cfx : 2.83697
Ct : 3.7232
Cpx: 0.88623
Cfx: 2.83697
Ct: 3.7232
Cpx : 1.40357
Cfx : 2.7047
Ct : 4.10828
Cpx: 1.40357
Cfx: 2.7047
Ct: 4.10828
Remark
(Ct)
Remark
(Ct)
100.32%100.32% 101%101% 99%99% 98.40%98.40%

상기의 표 및 도 24를 통해 확인할 수 있듯이, Fn이 증가할 경우(선속이 증가할 경우) 본 발명은 웨지(50)를 마련함에 따라, 웨지(50)가 없는 경우와 대비할 때 트랜섬을 따라 오르는 유동이 억제됨에 따라 저항의 증가 효과가 더욱 크게 확보될 수 있다.As can be seen from the above table and FIG. 24, when Fn increases (when the ship speed increases), the present invention provides a wedge 50, according to the transom when compared to the case without the wedge 50 As the rising flow is suppressed, the effect of increasing the resistance can be further secured.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described centering on the embodiments of the present invention, but this is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will not depart from the essential technical content of the present embodiment. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible in the range. Accordingly, technical contents related to modifications and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.

즉 본 발명은 상기의 실시예로 한정되지 않으며, 상기의 실시예들 중 적어도 어느 하나 이상과 공지기술을 조합한 새로운 실시예 및 상기의 실시예들 중 적어도 둘 이상을 조합한 새로운 실시예를 모두 포함한다. That is, the present invention is not limited to the above embodiments, and both a new embodiment combining at least one of the above embodiments with a known technology and a new embodiment combining at least two of the above embodiments Include.

1: 선박 2: 선박용 러더
3: 선미 10: 상부 러더
11 :리딩 에지 111: 제1 리딩 에지
112: 제2 리딩 에지 12: 트레일링 에지
20: 하부 러더 21: 리딩 에지
22: 트레일링 에지 23: 경사면
30: 러더 벌브 31: 중심축
32: 일정 부분 33: 나머지 부분
34: 홈 35: 벌브 연장부
36: 간극 40: 스케그
41: 리딩 에지 42: 트레일링 에지
50: 웨지 100: 프로펠러
110: 허브 120: 날개
130: 캡 131: 캡 연장부
1: ship 2: ship rudder
3: stern 10: upper rudder
11: leading edge 111: first leading edge
112: second leading edge 12: trailing edge
20: lower rudder 21: leading edge
22: trailing edge 23: slope
30: rudder bulb 31: central axis
32: part of the schedule 33: part of the rest
34: groove 35: bulb extension
36: gap 40: skeg
41: leading edge 42: trailing edge
50: wedge 100: propeller
110: hub 120: wing
130: cap 131: cap extension

Claims (8)

선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러의 후방에 마련되며, 선박의 추진 방향을 조절하는 러더에 있어서,
선체 측에 마련되는 상부 러더;
상기 상부 러더의 하부에 마련되는 하부 러더; 및
상기 상부 러더와 상기 하부 러더 사이에 마련되는 러더 벌브를 포함하고,
상기 러더 벌브는,
전후 방향 단면을 직교하는 두 선으로 사분할 때, 상부에서 좌현 또는 우현 중 일측 부분과 상부에서 타측 일부분과 하부에서 일측 일부분을 포함하는 일정 부분이, 나머지 부분 대비 적어도 부분적으로 곡률반경이 상대적으로 작으며,
상기 일정 부분은,
상기 전후 방향의 단면에서 좌현 또는 우현 중 일측의 상부 90도 부분, 좌현 또는 우현 중 타측의 상부 일부분, 좌현 또는 우현 중 일측의 하부 일부분을 포함하는 180도 이하의 부분이며,
상기 나머지 부분은,
상기 전후 방향의 단면에서 상기 일정 부분을 제외한 180도 이상의 부분인 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
In the rudder that is provided at the rear of the propeller that is coupled to the stern to generate propulsion, and controls the propulsion direction of the ship,
An upper rudder provided on the hull side;
A lower rudder provided under the upper rudder; And
Including a rudder bulb provided between the upper rudder and the lower rudder,
The rudder bulb,
When dividing the anteroposterior section into two orthogonal lines, a certain part including one part of the port or starboard from the top, the other part from the top, and one part from the bottom have a relatively small radius of curvature compared to the rest of the section. And,
Some of the above,
In the cross section in the front and rear direction, it is a part of 180 degrees or less including an upper part of one side of the port or starboard, an upper part of the other side of the port or starboard, and a lower part of one side of the port or starboard,
The rest of the above,
Ship rudder, characterized in that at least 180 degrees excluding the predetermined portion in the cross section in the front-rear direction.
제 1 항에 있어서, 상기 곡률반경은,
전후 방향 단면에서 상기 러더 벌브의 중심축과 상기 러더 벌브의 표면까지의 거리인 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
The method of claim 1, wherein the radius of curvature is
A ship rudder, characterized in that it is a distance between a central axis of the rudder bulb and a surface of the rudder bulb in an anteroposterior cross section.
삭제delete 제 2 항에 있어서, 상기 나머지 부분은,
상기 중심축과 상기 표면까지의 거리가 일정한 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
The method of claim 2, wherein the remaining portion,
Ship rudder, characterized in that the distance between the central axis and the surface is constant.
제 2 항에 있어서, 상기 일정 부분은,
상기 중심축을 기준으로 상기 나머지 부분에 연결된 일측에서 상기 나머지 부분에 연결된 타측으로 갈수록 상기 곡률반경이 축소되었다가 증가하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
The method of claim 2, wherein the predetermined portion,
A ship rudder, characterized in that the radius of curvature decreases and then increases from one side connected to the other part to the other side connected to the other part based on the central axis.
제 1 항에 있어서, 상기 일정 부분에서 상기 나머지 부분과 맞닿는 부분은,
상기 나머지 부분 대비 상기 곡률반경이 동일한 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
The method of claim 1, wherein a portion abutting the remaining portion in the predetermined portion,
Ship rudder, characterized in that the radius of curvature is the same compared to the rest of the portion.
제 1 항에 있어서, 상기 러더 벌브는,
상기 프로펠러의 회전축과 나란하게 위치하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
The method of claim 1, wherein the rudder bulb,
Ship rudder, characterized in that positioned parallel to the rotation axis of the propeller.
제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 선박용 러더를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
A ship comprising the ship rudder according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7.
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