KR102393988B1 - Method for manufacturing and installing a stern flap to form the stern lift of the model ship - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom)에 선미플랩을 설치함으로써, 실제 선박의 주행 시 발생되는 유동과 유사한 모형선의 선미 양력이 발생되도록 하는 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법에 관한 것이다.The present invention is to install a stern flap on the stern plate (Transom) of a model ship in a large cavitation tunnel, so that the stern lift of the model ship similar to the flow generated when the actual ship is driving is generated. and to an installation method.
Description
본 발명은 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom)에 선미플랩을 설치함으로써, 실제 선박의 주행 시 발생되는 유동과 유사한 모형선의 선미 양력이 발생되도록 하는 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift of a model ship, and more specifically, by installing the stern flap on the stern plate (Transom) of a model ship in a large cavitation tunnel, generated during actual ship operation It relates to a method of manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift of a model ship so that the stern lift of a model ship similar to the flow that is produced is generated.
일반적으로, 함정의 경우 선저에 프로펠러 및 각종 부가물이 설치되고 선미판(Transom)에 수직에 가까운 각도로 약간 경사진 상태로 제작된다. 이때, 선미판이 선저와 바로 연결되면서 자유수면을 갖는 실해역 및 예인수조에서 운항 및 예인시 선미판에는 물이 거의 올라오지 않는 dry transom 상태가 된다. 즉 선저에서 배출된 유동이 선저 모양을 따라서 하류 쪽으로 빠져나가는 유동 현상이 나타난다.In general, in the case of a ship, a propeller and various accessories are installed at the bottom of the ship, and it is manufactured in a state of being slightly inclined at an angle close to vertical to the stern plate (Transom). At this time, as the stern plate is directly connected to the bottom of the ship, it is in a dry transom state in which almost no water rises to the stern plate during operation and towing in the real sea area and towing tank with free water surface. In other words, a flow phenomenon occurs in which the flow discharged from the bottom of the ship goes downstream along the shape of the bottom.
대형 캐비테이션 터널 시험부에 모형선 설치 시, 대형 캐비테이션 터널의 내측 상부의 벽면 설치 후 시험부에 물이 가득차게 된다. 실제 상황에서 나타나는 자유수면은 존재하지 않는다. 따라서, 상부 벽멱에 의하여 나타나는 경계층의 유동 영향을 최소화하여 프로펠러에 유입되는 반류유동의 차이를 최소화하기 위하여 모형선을 흘수면보다 50~70mm 하부로 내려서 설치를 하게 된다.When installing a model ship in the large cavitation tunnel test section, the test section is filled with water after installing the wall on the inner upper part of the large cavitation tunnel. There is no such thing as free sleep in real situations. Therefore, in order to minimize the flow effect of the boundary layer caused by the upper wall thickness and minimize the difference in the countercurrent flow flowing into the propeller, the model ship is lowered by 50~70mm below the draft surface and installed.
선미 후류의 유동은 물이 가득 채워짐에 따라 자유수면에서 존재하는 Dry transom을 기대하기 어려우며, 오히려 경사진 계단 유동이 나타나게 된다. 경사진 계단유동에서는 유동 박리(separation) 및 회전유동(Circulation) 현상이 나타나는데, 실제 자유수면에서 나타나는 유동과 차이가 있어 함정 소음 및 진동 계측에 문제를 야기하게 된다.As the flow of the stern wake is filled with water, it is difficult to expect a dry transom existing in the free water surface, and rather an inclined step flow appears. In the inclined stair flow, flow separation and rotational flow occur, which is different from the flow that appears in the actual free water surface, which causes problems in the measurement of noise and vibration of ships.
또한, 실제 선박은 선미에 플랩(Flap)이 마련됨에 따라 선미 양력이 발생하게 되는데, 종래의 모형선의 경우 선미에 별도의 플랩이 마련되지 않음에 따라, 실제 선박의 주행과 유사한 유동을 모사하기에 어려움이 있었다.In addition, the actual ship generates stern lift as a flap is provided at the stern. In the case of a conventional model ship, as a separate flap is not provided at the stern, it is possible to simulate a flow similar to the actual ship's running. There were difficulties.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 선미판(Transom)에 선미플랩을 설치함으로써, 실제 선박의 주행 시 발생되는 유동과 유사한 모형선의 선미 양력이 발생되도록 하는 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and by installing a stern flap on the stern plate (Transom) of the model ship in a large cavitation tunnel, the model ship's stern lift similar to the flow generated during the actual ship's operation is generated. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift.
본 발명의 일 실시예에 따른 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법은 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선의 선미판(Transom)의 각도를 스캔 장치를 이용하여 스캔하는 단계 및 스캔된 상기 선미판의 각도를 토대로, 상기 선미판의 각도에 상응하는 선미플랩을 제작하고, 제작된 상기 선미플랩을 상기 선미판에 밀착 및 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A method of manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift of a model ship according to an embodiment of the present invention includes the steps of scanning the angle of a stern plate (Transom) of a model ship installed on an upper wall in a large cavitation tunnel using a scanning device; Based on the scanned angle of the stern plate, it may be characterized by manufacturing a stern flap corresponding to the angle of the stern plate, and comprising the step of closely adhering and fixing the manufactured stern flap to the stern plate.
일 실시예에서, 상기 선미플랩을 상기 선미판에 밀착 및 고정하는 단계는 상기 선미판에 하나 이상의 볼트 홀을 타공하는 단계, 상기 선미플랩을 상기 선미판의 하측에 밀착시키는 단계 및 상기 선미플랩과 상기 선미판이 밀착된 상태에서, 상기 하나 이상의 볼트 홀에 각각 볼트를 삽입하여 볼트 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the step of adhering and fixing the stern flap to the stern plate is the step of perforating one or more bolt holes in the stern plate, the step of adhering the stern flap to the lower side of the stern plate, and the stern flap and In a state in which the stern plate is in close contact, it may be characterized in that it comprises the step of inserting each bolt into the one or more bolt holes and fastening the bolts.
일 실시예에서, 상기 선미플랩은 수직 방향을 기준으로 단면이 사다리꼴 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the stern flap may be characterized in that the cross section has a trapezoidal shape with respect to the vertical direction.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대형 캐비테이션 터널 내 모형선의 각종 유동 시험에 있어 실제 선박의 주행 시 발생되는 유동과 유사한 모형선의 선미 양력이 발생되도록 하는 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, in various flow tests of a model ship in a large cavitation tunnel, it has the advantage of generating a stern lift force of a model ship similar to the flow generated when the actual ship is traveling.
도 1은 선미플랩이 마련되지 않은 종래의 모형선의 선미를 도시한 도면이다.
도 2는 모형선에 선미 양력 발생을 위한 선미플랩이 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법을 일련의 순서대로 도시한 도면이다.
도 4는 선미플랩의 형상을 도시한 도면이다.1 is a view showing the stern of a conventional model ship not provided with a stern flap.
2 is a view showing a state in which a stern flap for generating stern lift is installed on a model ship.
3 is a view showing a method of manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift of a model ship in a series sequence.
4 is a view showing the shape of the stern flap.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.
도 1은 선미플랩이 마련되지 않은 종래의 모형선의 선미를 도시한 도면이고, 도 2는 모형선에 선미 양력 발생을 위한 선미플랩이 설치된 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing the stern of a conventional model ship in which a stern flap is not provided, and FIG. 2 is a view showing a state in which the stern flap for generating stern lift is installed in the model ship.
먼저 도 1을 살펴보면, 선미플랩이 마련되지 않은 종래의 모형선의 경우, 선미 양력이 발생하지 않는 구조를 가진다. 따라서, 선저를 따라 흐르는 유동이 그대로 선미로 빠져나가게 되는데, 이때 선미플랩에 의해 선미가 하측으로 밀려나는 것을 지탱하기 위한 구조가 없기 때문에, 10m/s 이상의 선속에서는 모형선의 선수가 들려버리는 문제가 발생할 수 있다.First, referring to FIG. 1, in the case of a conventional model ship in which a stern flap is not provided, it has a structure in which stern lift does not occur. Therefore, the flow flowing along the bottom of the ship goes out to the stern as it is. At this time, there is no structure to support the stern being pushed downward by the stern flap, so at a ship speed of 10 m/s or more, the problem of lifting the bow of the model ship may occur. can
도 3은 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법을 일련의 순서대로 도시한 도면이다.3 is a view showing a method of manufacturing and installing a stern flap for generating stern lift of a model ship in a series sequence.
도 3을 살펴보면, 먼저 대형 캐비테이션 터널 내 상측 벽면에 설치된 모형선의 선미판(Transom)의 각도를 스캔 장치를 이용하여 스캔한다(S301). 보다 구체적으로, 선미판은 선저와 거의 수직에 가까운 경사를 가지기 때문에, 선미플랩을 선미판에 밀착시키기 위해서는 먼저 선미판의 각도를 스캔하여 그에 맞는 선미플랩을 제작하여야 한다.Referring to FIG. 3 , first, the angle of the stern plate (Transom) of the model ship installed on the upper wall of the large cavitation tunnel is scanned using a scanning device (S301). More specifically, since the stern plate has an inclination almost perpendicular to the bottom of the ship, in order to attach the stern flap to the stern plate, the angle of the stern plate must be scanned first and the stern flap suitable for it must be manufactured.
스캔이 완료되었다면, 스캔된 선미판의 각도를 토대로 선미판의 각도에 상응하는 선미플랩을 제작하고(S302), 그 다음 제작된 선미플랩을 선미판에 고정시키기 위하여, 선미판에 하나 이상의 볼트 홀을 타공한다(S303). 이때, 선미플랩에도 마찬가지로 하나 이상의 볼트 홀을 타공하게 된다.If the scan is completed, based on the scanned angle of the stern plate, a stern flap corresponding to the angle of the stern plate is manufactured (S302), and then one or more bolt holes in the stern plate to fix the manufactured stern flap to the stern plate is perforated (S303). At this time, one or more bolt holes are also drilled in the stern flap as well.
다음으로, 선미플랩을 선미판의 하측에 밀착시키게 되는데(S304), 이때 선미플랩의 하측부가 선미판의 하측보다 약간 내려오기 때문에 선속 발생 시 양력을 발생시키게 된다.Next, the stern flap is brought into close contact with the lower side of the stern plate (S304), at this time, since the lower side of the stern flap is slightly lowered than the lower side of the stern plate, lift is generated when the ship speed is generated.
다음으로, 선미플랩과 선미판이 밀착된 상태에서 하나 이상의 볼트 홀 각각에 볼트를 삽입 및 볼트 체결(S305)함으로써, 선미플랩을 선미판에 안정적으로 고정시키게 된다.Next, by inserting and bolting a bolt into each of one or more bolt holes in a state in which the stern flap and the stern plate are in close contact (S305), the stern flap is stably fixed to the stern plate.
이때, 선미플랩의 형상을 살펴보면 다음과 같다.At this time, the shape of the stern flap is as follows.
도 4는 선미플랩의 형상을 도시한 도면이다.4 is a view showing the shape of the stern flap.
도 4를 살펴보면, 선미플랩은 선저와 선미판이 서로 이루는 각도와 상응하는 각도의 면을 형성하면서 수직 방향을 기준으로 단면이 사다리꼴을 이루게 된다. 이때, 일반적인 선미플랩은 선미판의 하측에서 외부로 일부 돌출된 플레이트 형상을 가지지만, 10m/s 이상의 선속에서는 강도 상의 문제로 인해 본원발명에서는 선미플랩의 형상을 사다리꼴 형상으로 제작하게 된다. 그에 따라, 10m/s 이상의 선속에서도 모형선의 선미 양력이 안정적으로 발생될 수 있다.Referring to FIG. 4, the stern flap forms a trapezoidal cross section with respect to the vertical direction while forming a plane of an angle corresponding to the angle between the ship bottom and the stern plate. At this time, the general stern flap has a plate shape partially protruding from the lower side of the stern plate to the outside, but at a ship speed of 10 m/s or more, due to a strength problem, in the present invention, the shape of the stern flap is produced in a trapezoidal shape. Accordingly, the stern lift of the model ship can be stably generated even at a ship speed of 10 m/s or more.
이때, 선미플랩은 유리섬유강화플라스틱(FRP)을 이용하여 제작될 수 있다.In this case, the stern flap may be manufactured using glass fiber reinforced plastic (FRP).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.
Claims (3)
스캔된 상기 선미판의 각도를 토대로, 상기 선미판의 각도에 상응하는 선미플랩을 제작하고, 제작된 상기 선미플랩을 상기 선미판에 밀착 및 고정하는 단계;를 포함하며,
상기 선미플랩을 상기 선미판에 밀착 및 고정하는 단계는 상기 선미판에 하나 이상의 볼트 홀을 타공하는 단계, 상기 선미플랩을 상기 선미판의 하측에 밀착시키는 단계 및 상기 선미플랩과 상기 선미판이 밀착된 상태에서, 상기 하나 이상의 볼트 홀에 각각 볼트를 삽입하여 볼트 체결하는 단계를 포함하고,
상기 선미플랩은 선저와 선미판이 서로 이루는 각도와 상응하는 각도의 면을 형성하면서 수직 방향을 기준으로 단면이 사다리꼴을 이루도록 형성되며 유리섬유강화플라스틱(FRP)로 제작되고, 상기 선미판의 하측에 밀착되는 상기 선미플랩의 하측부는 상기 선미판의 하측보다 더 내려오는 것을 특징으로 하는, 모형선의 선미 양력 발생을 위한 선미플랩의 제작 및 설치 방법.Scanning the angle of the stern plate (Transom) of the model ship installed on the upper wall in the large cavitation tunnel using a scanning device; and
Based on the scanned angle of the stern plate, manufacturing a stern flap corresponding to the angle of the stern plate, and adhering and fixing the manufactured stern flap to the stern plate; includes,
The step of adhering and fixing the stern flap to the stern plate is the step of perforating one or more bolt holes in the stern plate, the step of adhering the stern flap to the lower side of the stern plate, and the stern flap and the stern plate are in close contact In the state, inserting each bolt into the one or more bolt holes and fastening the bolts,
The stern flap is formed to form a trapezoidal cross-section in the vertical direction while forming a surface at an angle corresponding to the angle between the ship bottom and the stern plate, and is made of glass fiber reinforced plastic (FRP), and is in close contact with the lower side of the stern plate A method of manufacturing and installing a stern flap for generating a stern lift of a model ship, characterized in that the lower portion of the stern flap to be lower than the lower side of the stern plate.
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