KR20100006010A - 리버스 혼 러더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리버스 혼 러더에 관한 것으로서, 선박의 진행방향을 조정하는 러더(Rudder)에 있어서, 선체에 고정되는 러더 혼(Rudder horn)과, 러더 혼에 결합되어 러더 혼의 전방에 위치하며, 좌우 회전에 의해 선박의 진행방향을 조정하는 러더 바디를 포함한다. 따라서, 본 발명은 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)의 구조적인 장점과 스페이드 러더(Spade rudder)의 유체 역학적 장점을 모두 가지도록 함으로써 구조적으로 안정성을 가지고, 침식의 방지를 통한 내구성이 향상되며, 방향전환 성능이 우수하도록 하는 효과를 가지고 있다.

세미 스페이드 러더, 스페이드 러더, 러더 혼, 러더 바디

Description

리버스 혼 러더{REVERSE HORN RUDDER}

본 발명은 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)의 구조적인 장점과 스페이드 러더(Spade rudder)의 유체 역학적 장점을 가지도록 함으로써 내구성과 방향전환 성능이 우수한 리버스 혼 러더에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 진행방향을 전환하기 위하여 방향타가 마련되는데, 이러한 방향타로는 다양한 방식이 있으며, 이들 중에서 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)는 구조적 안정성이 뛰어나기 때문에 대형 선박에 널리 사용된다.

종래의 기술에 따른 선박의 진행방향 조정을 위하여 마련되는 세미 스페이드 러더를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 세미 스페이드 러더를 도시한 측면도로서, 대한민국 특허청에 출원된 특허출원 제10-2006-0042416호의 "공동침식 최소화를 위한 선박용 방향타구조"이며, 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 세미 스페이드 러더는 선박의 후류에 위치하면서 선체에 고정된 혼(10)과, 선박의 진행방향을 조절하기 위한 조정용 날개(20)로 구성된 선박용 방향타에 있어서, 선체에 고정된 혼(10)의 하단 면(12)과 조정용 날개(20)의 결합부 사이에 형성된 갭이 프로펠러(30) 후류(31) 영역 밖에 형성되도록 혼(10)의 길이를 짧게 형성하고 있다.

이와 같은, 종래의 세미 스페이드 러더는 도 2에 도시된 바와 같이, 혼(10)으로부터 후방에 위치하는 조정용 날개(20)가 회전함으로써 선박의 진행방향을 조정하게 된다.

한편, 상기한 세미 스페이드 러더와 함께 방향타로서 사용되는 스페이드 러더(Spade rudder)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래의 스페이드 러더를 도시한 측면도 및 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 스페이드 러더는 선체(1)에서 프로펠라(41) 후측에 위치하도록 수직되게 고정되는 고정축(42)에 조정용 날개(43)가 고정된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정축(42)을 중심으로 조정용 날개(43)가 회전함으로써 선박의 진행방향을 조정하게 된다.

상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 세미 스페이드 러더의 경우 형상 자체가 가지는 특징으로 인해 혼과 조정용 날개 사이에 불연속이 존재하게 되는데, 이러한 불연속 사이에 갭 플로우(Gap flow)가 존재하게 되고, 이로 인하여 갭 주위(P; 도 2에 도시)에 캐비테이션(Cavitation) 현상이 발생하게 됨으로써 갭 주위(P)의 침식을 유발하게 되어 내구성을 현저하게 저하시키는 원인이 되었으며, 방향전환 성능이 스페이드 러더에 비하여 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래의 세미 스페이드 러더는 혼의 하단면과 조정용 날개의 결합부 사이에 형성된 갭이 프로펠러 후류 영역 밖에 형성되어 있더라도, 구조적인 특성으로 인해 도 2에서 도시된 바와 같이, 갭 주위(P)에 위치하는 조정용 날개(20)의 선단이 저항으로 작용하여 침식의 유발을 피할 수 없게 되며, 선박의 고속화 및 대형화 추세에 따라 이러한 문제점은 더욱 커지게 되었다.

이와 같은 문제점으로 인하여 최근에는 고속의 대형선의 경우 전통적인 세미 스페이드 러더를 사용하지 않고, 스페이드 러더를 사용하는 경우가 증가하고 있는 형편이다. 그러나, 이러한 스페이드 러더의 경우 세미 스페이드 러더와 비교하여 구조적 안전성이 현저하게 떨어짐으로써 잦은 유지 및 보수와 교체를 유발하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)의 구조적인 장점과 스페이드 러더(Spade rudder)의 유체 역학적 장점을 모두 가지도록 함으로써 구조적으로 안정성을 가지고, 침식의 방지를 통한 내구성이 향상되며, 방향전환 성능이 우수하다.

본 발명에 따른 리버스 혼 러더는 선박의 진행방향을 조정하는 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)에 있어서, 선체에 고정되는 러더 혼(Rudder horn)과, 러더 혼에 결합되어 러더 혼의 전방에 위치하며, 좌우 회전에 의해 선박의 진행방향을 조정하는 러더 바디를 포함한다.

본 발명은 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)의 구조적인 장점과 스페이드 러더(Spade rudder)의 유체 역학적 장점을 모두 가지도록 함으로써 구조적으로 안정성을 가지고, 침식의 방지를 통한 내구성이 향상되며, 방향전환 성능이 우수하도록 하는 효과를 가지고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 리버스 혼 러더를 도시한 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리버스 혼 러더(100)는 선박의 진행방향을 조정하는 방향타 로서, 선체(1)에 고정되는 러더 혼(Rudder horn; 110)과, 러더 혼(110)의 전방에 위치하도록 러더 혼(110)에 결합되는 러더 바디(Rudder body; 120)를 포함한다.

러더 혼(110)은 선체(1)에서 프로펠라(130) 후방에 수직되게 설치되고, 러더 바디(120)와 결합되기 위한 고정축(111)을 가진다.

러더 바디(120)는 러더 혼(110)의 하단에 마련되는 고정축(111)에 결합되어 러더 혼(110)의 전방에 위치하여 하방으로 연장 형성되며, 고정축(111)을 중심으로 좌우로 회전함으로써 선박의 진행방향을 조정한다.

한편, 러더 혼(110)은 하단(112)이 프로펠라(130)에 의한 후류 영역으로부터 벗어남으로써 러더 바디(120)와의 결합부위가 후류에 의해 침식이 유발되는 것을 방지하기 위하여 프로펠라(130)의 회전반경 상측에 위치한다.

러더 혼(110)은 러더 바디(120)와의 불연속으로 인해 발생되는 갭을 통과하는 흐름으로 인해 침식이 유발되는 것을 최소화하기 위하여 전측(113)이 러더 바디(120)에 의해 감싸여지도록 함이 바람직하다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 러더 바디(120)가 후방에 위치하는 러더 혼(110)의 전측을 감싸도록 형성됨으로써 러더 바디(120)를 통과하는 유체의 흐름이 러더 혼(110)과 러더 바디(120)와의 갭으로 유입되는 것을 최소화하며, 이로 인해 러더 혼(110)의 전측이 유체의 흐름에 대한 저항을 유발하는 것을 감소시킨다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 리버스 혼 러더의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 좌우 회전에 의해 선박의 진행방향을 조정하는 러 더 바디(120)가 러더 혼(110)의 전방에 위치하게 됨으로써 도 6에서와 같이 러더 바디(120)가 러더 혼(110)의 전방에서 회전하게 되고, 이로 인해 종래의 스페이드 러더(Spade rudder)와 같은 유체 역학적 장점을 가지게 됨으로써 방향전환 성능이 우수하다.

또한, 러더 바디(120)가 러더 혼(110)에 안정적으로 고정됨으로써 기존의 세미 스페이드 러더 방식의 방향타가 가지는 뛰어난 강도 및 내구성을 그대로 유지하면서도 러더 바디(120)가 러더 혼(110)의 전방에서 회전하게 됨으로써 러더 바디(120)가 러더 혼(110)의 후방에서 회전할 때 보다 러더 바디(120)와 러더 혼(110)과의 불연속 부위로 유입되는 유체의 흐름을 최소화하여 러더 바디(120)와 러더 혼(110)과의 불연속 부위가 침식되는 것을 감소시킨다.

그리고, 러더 혼(110)은 러더 바디(120)의 후방에 위치하게 되더라도 전측이 러더 바디(120)에 의해 감싸여짐으로써 러더 바디(120)를 통과하는 유체의 흐름에 대한 저항으로 작용하는 것을 최소화하여 러더 혼(110)의 전측이 침식되는 것을 감소시킨다.

이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 두 개의 축에 의해 지지됨으로써 구조적으로 안정성을 가지는 세미 스페이드 러더(Semi spade rudder)의 장점과 방향 전환에 유리한 유체 역학적 특성을 가지는 스페이드 러더(Spade rudder)의 장점을 모두 가지도록 함으로써 구조적으로 안정성을 가지고, 침식의 방지를 통한 내구성이 향상되며, 방향전환 성능이 우수하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시 예에 관해 설명 하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

도 1은 종래의 세미 스페이드 러더를 도시한 측면도 및 단면도이고,

도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이고,

도 3은 종래의 스페이드 러더를 도시한 측면도 및 단면도이고,

도 4는 도 3의 B-B'선에 따른 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 리버스 혼 러더를 도시한 측면도이고,

도 6은 도 5의 C-C'선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 러더 혼 111 : 고정축

112 : 하단 113 : 하부 전측

120 : 러더 바디 130 : 프로펠라

Claims (3)

1. 선박의 진행방향을 조정하는 러더(Rudder)에 있어서,

   선체에 고정되는 러더 혼(Rudder horn)과,

   상기 러더 혼에 결합되어 상기 러더 혼의 전방에 위치하며, 좌우 회전에 의해 선박의 진행방향을 조정하는 러더 바디

   를 포함하는 리버스 혼 러더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 러더 혼은,

   하단이 프로펠러의 회전반경 상측에 위치하는 것

   을 특징으로 하는 리버스 혼 러더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 러더 혼은,

   전측이 상기 러더 바디에 의해 감싸여지는 것

   을 특징으로 하는 리버스 혼 러더.

Images