KR20060019416A

KR20060019416A - 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치

Info

Publication number: KR20060019416A
Application number: KR1020040068089A
Authority: KR
Inventors: 김효철; 이승희; 이준열; 최봉준; 박호원
Original assignee: 서울대학교 공과대학 교육연구재단
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR100583741B1

Abstract

본 발명은 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 유체를 흡입하여 승압.조절한 후, 주날개 내부의 압력실로 이송되게하여 필요시에 주날개와 보조날개 사이의 틈새로 제트 분사시켜

콴다(Coanda)효과를 발생시키는 선박용 타장치에 있어서, 상기 주날개의 상단부와 하단부에 설치되며 내부의 분출방향 조절기의 회전축을 지지하는 지지수단이 형성되어 상기 보조날개 쪽 후방으로 연장되는 상판 및 하판과; 상기 보조날개의 상단부와 하단부에 설치되며 상기 분출방향 조절기를 구동시키는 캠이 전방에 일체로 구비되어 보조날개축을 중심으로 회전되는 덮개판 및 바닥판이 설치되는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치를 그 구성상의 특징으로 한다.

이와 같은 작동 방식에서는 첫째, 부품의 수가 적고 기구가 매우 간단하고 둘째, 주날개와 상대운동 없이 밀착됨으로 마모에 의한 손상이 적을 뿐만 아니라, 차단 효율이 높다. 그리고 셋째, 캠 시스템을 설계할 때 미소한 보조날개의 각 회전으로도 확실한 차단효과가 얻어지도록 설계하는 것이 가능하여 민감한 밸브 효과를 얻을 수 있다.

콴다(Coanda)효과, 분출방향 조절기, 제트유동, 주날개, 보조날개, 상판, 하판, 덮개판, 바닥판,

Description

제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치{Rudder With Direction Control Device of Coanda Jet Injection for a Ship }

도1은 종래 기술에 따른 선박용 타 장치의 선미부 사시도이고,

도2는 상기 도1의 AA' 단면도이며,

도3은 본 발명에 따른 선박용 타 장치의 선미부 사시도이고,

도4는 본 발명에 따른 상기 도3의 BB' 단면도이며,

도5는 본 발명에 따른 타 장치의 작용 설명을 위한 단면도이고,

도6은 본 발명에 따른 타 장치의 효과 설명을 위한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 주날개 11: 상판

12: 하판 13: 주날개축

15: 흡입구 16: 흡입관로

17: 공급관로 18: 압력실

19: (회전축)지지수단 20: 보조날개

21: 덮개판 22: 바닥판

23: 보조날개축 24: (구동용)캠

25: 상한원 26: 하한원

30: (분출방향)조절기 32: 가이드블럭

33: 회전축공 34: 회전축

41: 제트유동 42: 일반유동

본 발명은 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박용 타 장치에서 보조날개에 일체로 된 캠을 구동자(驅動子)로하고 주날개의 분출방향 조절기가 종동자(從動子)가 되는 캠 기구를 두어 작동을 간결하게 개선하고, 보조날개가 미소 각도회전 되었을 때 제트 분출방향 조절기가 회전축을 중심으로 회전운동을 일으켜 주날개의 틈새 쪽 표면과 밀착되어 압력면 쪽으로 통하는 통로를 차단하고 흡입면 쪽으로는 압력수 분출 통로가 형성 되도록 하며 통로가 차단된 이후에는 방향조절기와 주날개 사이의 상대 운동이 일어나지 않으므로 마모가 일어나지 않는 상태가 유지되어 분출되는 제트수가 높은 양력을 발생시킬 수 있도록 하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치에 관한 것이다.

따라서, 상기 분출방향 조절기는 주날개와 보조날개 사이의 틈새로 공급되는 고압의 제트 유동 방향을 흡입면 쪽으로 유동방향이 정하여지게 하는 제어기 역할 을 하는 것이다.

일반적으로 선박을 추진시키는 추진기(프로펠러 등)는 선체 후방에 설치되는데 이 구간에서는 선체의 영향으로 유속이 늦어지게 된다. 추진기가 기관으로부터 동력을 전달받아 회전하게 되면, 추진기는 전방의 유동을 흡입하여 선체 후방으로 유동을 가속시켜 방출하게 되며 이때 후방으로 방출되는 유동에는 추진기의 회전영향을 받아서 불가피하게 회전성분이 나타나게 된다. 그리고, 선박용 타 장치는 추진기의 후류 속에 설치되어 있어서 추진기로 인하여 교란된 영향을 받으며 동시에 추진기로 인하여 교란된 유동을 연직면으로 나누어주며 섞이지 못하게 함으로 유동을 정류하는 효과를 가지게 된다. 이와 같이, 선체와 추진기 그리고 타 장치는 상호 영향을 주는 밀접한 관계를 가지고 있다. 따라서 선박의 추진성능을 개선하기 위하여서는 선체와 추진기 그리고 타 장치 각각이 최상의 조건으로 작동되도록 설계하는 것이 필요할 뿐만 아니라, 이들의 상호작용이 유리하게 나타나는 조건을 찾는 것이 필요하게 된다.

특히, 초대형 유조선과 같은 경우에는 큰 선체 중량을 조종 제어하여야 함으로 매우 큰 타력을 확보하는 것이 일차적인 과제가 된다. 그러나 선박의 크기에 비하여 상대적으로 속도가 낮을 뿐만 아니라 비대한 선체의 형상의 영향을 받아 더욱 유속이 늦어진 후류영역 내에 타 장치가 놓여지게 됨으로 비록 추진기에 의하여 유속이 가속되었다 하더라도 타 장치 주위를 흐르는 유속은 타 장치에서 필요로 하는 양력을 발생시키기에는 충분하지 못하게 된다. 큰 양력이 요구되는 타 장치에서 양력 확보를 위하여 주날개와 보조 날개를 기계적으로 연동시켜 높은 양력을 얻는 베 커(Becker)식 타 장치로 발전되었으며, 한걸음 더 나아가 주날개와 보조 날개의 틈새를 통하여 물 제트를 분출시켜 고양력 발생시키는 콴다(Coanda)현상을 이용한 타 장치가 최근 창안된 바 있다.

이러한 콴다(Coanda)현상을 발생시켜 날개주위의 순환유동이 강화되게 함으로서 유선이 날개 뒷면을 따라 흐르지 못하여 발생되던 보오텍스 유동의 발생을 지연시킬 수 있게 한다. 즉, 보오텍스 유동의 발생과 함께 양력이 갑작스럽게 떨어지며 저항의 증가가 급격하게 나타나는 실속(失速) 현상의 발생을 지연시킴으로서 높은 양력을 얻을 수 있는 범위를 넓혀 줄 수 있다. 이러한 원리는 항공기가 착륙할 때 불가피하게 지나는 저속상태에서 양력부족을 일으키지 않고 높은 양력을 얻는 수단으로도 활용되고 있다.

또한, 타 장치에서 높은 양력을 얻고자 할 때에는 주날개의 전방으로부터 유체를 펌프로 흡입하여 압력을 높인 후 이를 주날개와 보조 날개 사이의 틈새로 분출시켜 보조날개의 표면을 따라 흐르는 제트 유동을 일으킴으로서 콴다(Coanda) 효과를 발생시켜 추가의 양력을 얻도록 한다. 이 때 유체 흡입구는 속도분포가 상대적으로 늦은 추진기 면의 상반부로부터 유체를 흡입할 수 있도록 주날개의 상반부에 설치하며 유체를 빨아들일 때 유기(誘起)되는 유동의 가속효과로 인하여 타 장치 바로 앞쪽의 추진기 위치에서의 반류분포가 평준화되는 효과가 얻어지도록 함으로서 추진기의 효율을 높이는 부수적인 목적도 있다.

이하 종래 기술에 대한 문제점 등을 도면을 통하여 설명하면, 상기 콴다(Coanda)현상을 이용한 타 장치에 관한 종래기술로, 도1은 종래 기술에 따른 선박용 타 장치의 선미부 사시도이고, 도2는 상기 도1의 AA' 단면도이다.

상기 도1,2에 나타난 종래기술은 본 발명자가 특허출원 제 2001-80741호(2001.12.18)로 특허출원하여 제412220호로 특허받은 "고양력을 얻기 위한 선박용 타 장치"에 관한 것으로서, 전방의 추진기에 의해 토출되는 유동을 흡입하는 흡입구(15')가 구비되어 있고, 흡입된 유체를 선체 내부로 이송시키기 위한 흡입관로(16')와, 선체내부의 조타기(quadrant)에 의하여 타를 회전시켜주는 주날개축(13')와, 선체 내부에서 압력을 높여준 유체를 주날개(10') 내부로 보내주기 위한 공급관로(17')와 압력실(18')이 형성되어 압력수가 보조날개(20')의 전면으로 분출되게 하는 것을 인데, 상기 압력실(18')과 보조날개(20')의 전면 사이에 보조날개 축(23')에 의해 기계적 링크장치로 구동되는 분출 방향 조절기(30')가 설치되어 있다.

상기 기계적 링크 장치는 분출 방향 조절기(30')가 보조 날개(20')의 구동 방향과 반대 방향으로 움직여 압력면 쪽 통로를 차단하여 줌으로서 제트 유동이 흡입면 쪽으로 분출시킬 수 있어야 한다. 이러한 링크 장치는 기구적으로 복잡하며, 주날개와 보조 날개 사이의 틈새를 따라서 분출방향조절기(30')가 이동하여야 함으로 마모가 일어나며 차단 효과가 확실하지 못하다는 결점을 가진다.

또한 보조날개(20')가 중립위치로부터 상당한 타각을 가질 때까지 전타되어야만 비로소 분출방향 조절효과가 나타난다는 문제점을 가진다. 이러한 이유로 인하여 일반 타 장치에 비하여 빈번한 보수 유지가 요구되며 작업도 까다로워진다는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 콴다 현상을 이용하는 타 장치에서 제트 분출방향을 조절할 때 첫째, 기구적으로 복잡하고 둘째, 지속적으로 마모가 일어나며 셋째, 작동이 민감하지 않다는 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 고양력을 얻기 위한 선박용 타 장치에서 압력실 출구 쪽 관로에 안장 모양의 주상체를 밸브 역할을 할 수 있도록 삽입하고 보조날개의 둘레에 주상체를 구동시킬 수 있도록 설계 제작된 캠 기구를 설치함으로서 주상체가 주날개와 밀착된 이후에는 더 이상 보조날개가 회전하더라도 주날개와 주상체 사이의 상대운동이 일어나지 않도록 미소간격이 유지되도록 하여 마모로 인한 손상을 최소한으로 억제하며 물 제트가 효과적으로 콴다 효과를 일으켜 타에서 얻어지는 양력을 극대화하는 동시에 불필요한 방향으로 흐르는 물 제트를 차단하여 양력증가 효과를 높이는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예로 보인 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치는 본 발명은 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 유체를 흡입하여 승압.조절한 후, 주날개 내부의 압력실로 이송되게하여 필요시에 주날개와 보조날개 사이의 틈새로 제트 분사시켜 콴다(Coanda)효과를 발생시키는 선박용 타장치에 있어서, 상기 주날개의 상단부와 하단부에 설치되며 내부의 분출방향 조절기의 회전축을 지지하는 지지수단이 형성되어 상기 보조날개 쪽 후방으로 연장되는 상판 및 하판과; 상기 보조날개의 상단부와 하단부에 설치되며 상기 분출방향 조절기를 구동시키는 캠이 전방에 일체로 구비되어 보조날개축을 중심으로 회전되는 덮개판 및 바닥판이 설치되는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치를 그 구성상의 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도3은 본 발명에 따른 선박용 타 장치의 선미부 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 상기 도3의 BB' 단면도이며, 도5는 본 발명에 따른 타 장치의 작용 설명을 위한 단면도이고,

우선, 도3에 대하여 설명하면, 본 발명에 따른 주날개(10)의 전방 상부에는 유체를 흡입하기 위한 흡입구(15)가 있으며 선체내부에 설치된 펌프로 물을 흡입하여 흡입관로(16)를 통하여 축압 탱크에 이송되어 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 일정한 압력으로 공급관로(17)를 통하여 주날개 내부에 설치되어 있는 압력실(18)로 압력수가 공급된다. 압력실(18)로부터 주날개와 보조날개(20) 사이의 틈새로 선별적으로 물을 분출시켜 콴다(Coanda) 현상을 일으켜 큰 양력을 얻고자 하는 것이 기본구성이나, 본 발명은 선체내의 펌프를 러더혼과 같은 선체 외부의 고정구조물 내부에 설치하여 직접 압력실(18)로 송출할 수도 있다. 여기서 도면부호 13은 주날개축이다.

본 발명은 상기 주날개(10)의 상단부에는 상판(11)이, 하단부에는 하판(12) 이 후방으로 연장되어 설치되어 있어서 후방의 보조날개(20) 덮개판(21) 및 바닥판(22)을 두개의 판 사이에 끼워 넣어 조립할 수 있도록 하는 동시에 내부의 분출방향 조절기(30)의 회전축(34)을 지지하는 지지수단(19)이 구비되어 있다.

상기 지지수단(19)은 상판(11)과 하판(12)에 형성되는 힌지점 위치에 설치되어 회전축(34)을 지지할 수 있는 관통구멍이나, 베어링기구 등의 회전 중심이 되는 힌지점의 역할을 한다.

그리고, 상기 보조날개(20)의 덮개판(21) 및 바닥판(22)의 전방에는 분출방향 조절기를 구동시키는 구동자 역할의 캠(24)이 일체로 구비되어 보조날개(20)가 보조날개축(23)을 중심으로 회전될 때 분출방향 조절기(30)가 구동되도록 구성된다.

상기 보조날개(20)의 보조날개축(23)은 주날개(10)의 상판(11) 및 보조날개(20)의 덮개판(21)을 관통하여 설치된다.

도 4에 나타난 바와 같이, 콴다 효과를 일으키기 위하여 압력실(18) 후방에 위치하며 캠(24)의 구동력에 의해 제어밸브 역할을 하는 분출방향 조절기(30)는 회전축공(33)에 설치되는 회전축(34)을 중심으로 회전되는데, 보조날개(20)에 일체로 형성된 상기 캠(24)은 좌우 양측부에 상한원(25)이 형성되고, 중심선에 가까운 중간부는 하한원(26)이 형성되어 있어 종동되는 조절기(30)의 가이드블럭(32)이 상기 상.하한원(25,26)의 윤곽형상을 따라 이동되게 한다. 그리고, 상기 상한원(25)과 하한원(26)의 연결 위치에는 승강곡선이 형성된다. 상기 분출방향 조절기(30)는 회전축(34)을 삽입하는 회전축공(33)과 가이드블럭(32)이 구비되며, 본 발명에서의 일실시예로서 상기 조절기(30)의 단면은 “

”형상인 안장형 주상체(柱狀體)이다.

여기서, 캠(24)의 윤곽형상은 상한원(upper limit circle)과 하한원(lower limit circle) 그리고 이들 두 원을 대칭위치에 연결하는 한 쌍의 승강곡선으로 구성되며 상한원(25)과 하한원(26)의 반경의 차이는 주날개(10)와 보조날개(20)사이의 틈새간격에 해당된다. 타 장치가 중립위치에 있을 때에는 분출방향 조절기(30)도 중립위치에 놓여지지만 보조날개(20)가 회전하여 종동자 기능을 하는 가이드블록(32)이 캠의 승강곡선을 따라서 상한원(25)으로 이동하면 통로를 차단하며, 반대로 승강곡선을 따라서 하한원(26)으로 이동하면 통로를 개방하여 흡입면 쪽으로 제트 유동을 분출할 수 있게 된다. 승강 곡선의 형태는 조절기(30)의 작동속도 및 가속도를 결정하며 위치는 작동시점을 결정하게 된다. 즉 상한원의 치수는 분출방향 조절기가 최대 변위를 일으켰을 때 상대방 면과 밀착되어야 하며 미세한 치수의 변화로 밀착압력을 조절하여 설계에 반영된다. 또 하한원의 치수는 조절기(30)의 바닥면이 보조날개의 앞날부분에 밀착되도록 결정되지만 미소치수의 변화로 바닥면과 보조날개의 표면이 마모를 피할 수 있도록 조절하여 설계에 반영하게 된다. 승강곡선의 위치와 형상은 조절기(30)가 작동하는 가속도 및 속도를 고려하여 설계에 반영 결정하게 된다.

따라서 적절하게 설계된 캠 기구를 활용하면 조절기(30)는 신속 원활한 운동을 하게 되며 조절기(30)의 상한원 위로 들려진 한쪽 면의 일부는 주날개(10)의 표면과 적정한 압력으로 밀착되며, 그리고 하한원 쪽으로 내려진 조절기(30)의 바닥 면의 일부는 마모에 영향을 주지 않을 만큼 보조날개(20)의 표면에 접근되는 한편 그 윗면은 주날개(10)와 사이의 유동이 제트흐름을 형성하는데 필요한 노즐형상을 이루는 관로가 되도록 설계되어야 한다.

이와 같은 조건들이 고려되어야함으로 조절기(30)의 단면 형상은 주날개(10)의 압력실(18) 출구의 형상, 회전중심축의 위치, 보조날개(20)의 위치와 치수 그리고 조절기(30)의 탄성변형 등을 동시에 고려하여 설계되어야한다.

도5는 주날개(10)를 기준으로 하여 보조날개(20)가 회전을 일으킨 각각의 상태에 대한 본원 발명의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5a는 보조날개(20)가 움직이지 않고 중립위치(0도)에 놓여진 상태이므로 제트 유동 통로는 좌우 양측 모두 개방되어 있으나 이때에는 제트를 분사하지 않는 상태이므로 일반유동(42)만 흐르게 된다.

도 5b는 보조날개(20)가 5도 각도로 회전된 것을 예시하여 주는 것으로서, 보조날개(20)가 우현측으로 회전을 일으키면 덮개판(21) 및 바닥판(22)에 붙여진 캠(24)도 함께 회전을 일으키게 되어 주날개(10)에 붙여져 있는 분출방향 조절기(30)의 우현측 가이드블록(32)을 상한원(25) 위로 들어올리게 된 것을 나타낸다. 여기서, 중립위치로부터 조절기(30)가 회전중심축을 중심으로 하여 회전하기 시작하는 위치와 조절기(30)의 가속도 및 속도는 승강곡선의 형상설계로 결정된다. 조절기(30)의 가이드블록(32)이 상한원(25) 위로 올라간 이후에는 보조날개(20)의 각 변위가 더욱 증가하더라도 분출방향 조절기(30)는 더 이상의 각 변위를 일으키지 않으며 조절기의 윗면이 주날개(10)의 안쪽 면과 밀착되어 통로를 차단하게 된 다. 이때 조절기와 주날개 사이에 걸리는 면압은 상한원의 치수로 설계자가 결정할 수 있다.

분출방향 조절기의 좌현측 가이드블록(32)은 하한원으로 이동하게 되어 좌현측 통로를 개방하여 제트분출에 필요한 노즐을 형성하게 되어 제트유동(41)이 생성된다. 그리고, 이와 같은 상태에서는 보조날개(20)가 더 이상의 각 변위를 일으키더라도 조절기(30)의 안쪽 면이 마모를 일으키지 않고 미소한 틈새를 유지하여야하는 조건을 충족하도록 설계자는 하한원의 치수를 결정하게 된다. 따라서 분출방향 조절기(30)의 단면형상은 주날개의 압력실 출구 쪽 형상과 보조날개의 앞머리 쪽 형상 그리고 회전중심축의 위치 등을 동시에 고려하여 설계 결정하게 되므로 본 발명의 “

”형상 뿐만 아니라, 다양한 형상으로 결정되는 것이다.

도 5 c 및 도 5 d는 보조날개(20)의 회전 각도를 10도 및 회전 최대 각도인 35도까지 회전된 상태를 보여주는 것인데, 상기 도 5 b의 보조날개(20)의 회전각 5도일 때와 비교할 때, 제트분출량의 변화가 없이 일정한 제트유동(41)이 생성된다.

따라서, 분출방향 조절기(30)는 보조날개(20)가 임의의 각도 이상으로 각 회전되면 보조날개(20)와 같은 방향으로 회전을 일으켜 압력실(18) 쪽에서 보이는 면의 한 쪽이 주날개(10)의 안쪽 면과 밀착되어 타 장치의 압력면 쪽으로 압력수가 유출되는 것을 막아주게 되고, 회전 중심축에 대하여 대칭되는 반대쪽에 놓여지는 다른 한쪽 면은 주날개(10)의 안쪽 면으로부터 멀어지며 틈새를 열어줌으로 압력면 쪽으로 제트분출을 가능하게 해준다. 이러한 작용에 의하여 본 발명은 설계자가 지 정하는 각도까지 보조날개(20)가 각 회전을 일으키면 조절기(30)가 각 회전을 일으켜 타 흡입면 쪽 틈새는 개방하여 장치의 제트 분출이 이루어짐으로서 콴다(Coanda)효과가 나타나도록 하여 고양력을 얻을 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치에서 주날개와 보조날개 사이의 틈새로 물 제트를 분사하고 물 분사량이 양력 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 도6에 나타난 바와 같이, 미국항공자문위원회(NACA)의 표준 날개단면이며 최대 두께가 날개의 선단으로부터 21%인 NACA0021 날개단면을 선정하고 이를 날개의 선단으로부터 3/4위치에서 분할하여 주날개와 보조날개로 구성되는 타 장치를 제작하였다. 주날개가 중립위치로부터 일정한 각(α:받음각) 회전 하였을 때 보조날개는 주날개의 대칭면으로부터 특정한 각(δ:회전각)만큼 벗어나도록 베커(Beker)식 연동 운동을 일으키도록 날개 장치를 제작하고 물 제트 분출량이 양력 발생에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험을 실시하였다.

아래의 [표 1]에는 주날개만으로 이루어 졌으며 물 제트를 분사하여 콴다 효과를 이용하지도 않는 보통의 타 장치가 중립위치로부터 각 변위를 일으켜 얻어지는 받음각의 증가에 대한 양력 증가를 표기한 양력 곡선의 기울기를 기준 값으로 정하였을 때 보조날개가 주날개와 연동되는 동시에 물 제트의 분사가 이루어지는 경우에 양력곡선의 기울기의 증가량을 조사하여 비교한 값들이다.

[표 1]물 제트의 분출로 인한 양력증가율 변화

(단위 : % )

[표 1]에서 Ｃj는 제트 분출량을 나타내는 무차원계수로서

의 관계로 나타내지는 값이다. 여기서, 도3 및 도6에 나타난 바와 같이, h 는 물 제트가 분출되는 노즐 끝에서 잰 노즐의 간격이며, c 는 날개의 코오드 길이이다. 그리고 V 는 분출되는 물 제트의 속도이고,

는 날개에 유입되는 유체의 유속이다.

이 표에 따르면 보통의 타 장치에서 얻어지는 양력을 기준으로 할 때 베커식 타 장치에서 연동비 δ/α가 1/2인 경우에는 양력이 29% 증가하는 것으로 나타나며 δ/α값이 1이 되도록 베커식 연동 기구를 설정하면 49%의 양력증가가 나타나는 것을 나타낸다.

이에 대하여 고양력을 얻기 위하여 분사유량계수

로 물제트를 분사시키면 δ/α=1/2일 때는 48%의 양력증가가 나타나고 δ/α=1일 때에는 76%의 증가가 나타나는 것을 뜻한다. 또한 이러한 양력의 증가는 물 제트의 분출량을 증가시킴에 따라서 더욱 증가하고 있다.

따라서 필요로 하는 양력을 얻으면서 공급하는 유량은 최소가 되기 위하여 공급된 유량 전체가 흡입면 쪽으로 분출되고 압력면 쪽으로는 유출되는 일이 없도록 분출방향 조절기가 확실하게 작동하는 것이 중요하게 된다.

본 발명에서는, 단면 형상이 안장형인 주상체로 이루어진 분출방향 조절기가 회전중심축을 힌지로 하여 주날개에 조립 설치되고 조절기의 상.하단에 붙여진 가이드블록이 보조날개의 덮개판과 바닥판에 설치된 캠 기구를 따라 이동하며 작동하는 전환 밸브구실을 하게 된다. 이와 같은 작동 방식에서는 첫째, 부품의 수가 적고 기구가 매우 간단하고 둘째, 주날개와 상대운동 없이 밀착됨으로 마모에 의한 손상이 적을 뿐만 아니라, 차단 효율이 높다. 그리고 셋째, 캠 시스템을 설계할 때 미소한 보조날개의 각 회전으로도 확실한 차단효과가 얻어지도록 설계하는 것이 가능하여 민감한 밸브 효과를 얻을 수 있다.

Claims

외부 유체를 흡입하여 승압.조절한 후, 주날개(10) 내부의 압력실(18)로 이송되게하여 필요시에 주날개(10)와 보조날개(20) 사이의 틈새로 제트 분사시켜 콴다(Coanda)효과를 발생시키는 선박용 타장치에 있어서,

상기 주날개(10)의 상단부와 하단부에 설치되며 내부의 분출방향 조절기(30)의 회전축(34)을 지지하는 지지수단(19)이 형성되어 상기 보조날개(20) 쪽 후방으로 연장되는 상판(11) 및 하판(12)과;

상기 보조날개(20)의 상단부와 하단부에 설치되며 상기 분출방향 조절기(30)를 구동시키는 캠(24)이 전방에 일체로 구비되어 보조날개축(23)을 중심으로 회전되는 덮개판(21) 및 바닥판(22)이 설치되는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치
제 1 항에 있어서,

상기 분출방향 조절기(30)의 회전축(34)을 지지하는 지지수단(19)을 상판(11)과 하판(12)에 형성되는 힌지점 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치
제 1 항에 있어서,

상기 분출방향 조절기(30)를 구동시키는 캠(24)의 윤곽은 양측부에 상한원(25)이 형성되고, 중간부는 하한원(26)이 형성되고 이들이 승강곡선으로 연결되어 윤곽선이 형성되는 것을 특징으로 하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치
제 1 항에 있어서,

상기 분출방향 조절기(30)는 단면이 "
"형상인 안장형 주상체(柱狀體)로 이루어져 밸브 역할을 하는 것을 특징으로 하는 제트유동 분출방향 조절기가 구비된 선박용 타 장치