KR20130036967A - Ship having a rudder with a rudder bulb - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A ship with a rudder in which a rudder bulk is attached is provided to increase the efficiency of a propeller by preventing hub vortex and to delay the cavitation of the rudder due to the hub vortex. CONSTITUTION: A ship comprises a propeller(200), a rudder horn(310), a rudder operating part(320), a rudder bulb(330), and a rudder bulb and horn coupling part(340). The propeller is coupled to a hull to generate propulsion force. The rudder horn is coupled to the hull. The rudder operating part is rotationally coupled to the rudder horn to control the heading direction of the hull. The rudder bulb is arranged between the rudder operating part and the propeller. The rudder bulb and horn coupling part couples the rudder bulb and the rudder horn.

Description

러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박{Ship having a rudder with a rudder bulb}[0001] The present invention relates to a ship having a rudder with a rudder bulb,

본 발명은, 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 조종 성능을 향상시키고 캐비테이션(cavitation, 공동현상) 발생을 지연시킬 수 있는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship, and more particularly, to a ship having a rudder with a rudder bulb, which can improve maneuverability and delay cavitation (cavitation) occurrence.

일반적으로 선박은, 추진력을 발생시키는 추진기와, 추진기로부터 발생된 추진력을 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(rudder, 방향타)를 포함한다.Generally, the ship includes a propulsion unit that generates propulsion force and a rudder that adjusts the direction of the ship using the propulsive force generated from the propulsion unit.

이러한 러더는 물의 흐름에 따른 받음각을 가질 때 여기에 작용하는 양력의 수직 성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 원리로 동작된다.This rudder operates on the principle of adjusting the direction of the ship by using the vertical component of the lift force acting thereon when it has the angle of attack according to the water flow.

따라서 러더는 선체에 대해 회전 가능하게 설치되어 추진기의 프로펠러로부터 발생된 추진력의 작용방향을 변경하여 선박의 진행 방향을 조정하는 역할을 한다.Therefore, the rudder is installed to be rotatable with respect to the hull so as to change the acting direction of the propulsive force generated from the propeller of the propeller so as to adjust the traveling direction of the ship.

그리고 러더에 요구되는 성능 중에는, 큰 양력을 발생시킬 수 있을 것, 받음각을 크게 하더라도 실속(失速)이 잘 안될 것, 받음각을 크게 변화시키더라도 양력의 착력점 위치 변화가 작을 것 등이 중요한 것으로 알려져 있다.Among the performance required for the rudder, it is known that it is important to be able to generate a large lift, not to stall even if the angle of attack is large, and to change the position of the landing point of lift by a small change of angle of attack. have.

최초 선박에 적용된 러더는 한 장의 판 형상으로 된 키판을 선미에 장착하는 간단한 구성의 단판형 러더였다. 그런데, 이러한 단판형 러더는 그 후면에서의 유체 박리로 인하여 방향 조정의 효과가 상실될 뿐만 아니라 실속각이 작고, 또한 저항이 매우 커지는 등의 여러 가지 문제점을 발생시켜 왔다.The rudder applied to the first ship was a single plate type rudder with a simple configuration in which a plate-shaped key plate was mounted on the stern. However, such a single-plate type rudder causes various problems such as loss of direction adjustment due to fluid separation at its rear surface, small stall angle, and very large resistance.

이에, 이러한 문제점을 해결하여 러더의 성능을 최적화시키기 위한 다양한 형태의 러더가 지속적으로 개발되고 있다.Various types of rudders have been continuously developed to solve such problems and to optimize the performance of the rudder.

예컨대, 양력을 증가시키기 위해 개발되고 있는 러더에는, 러더의 가동부와 고정부 사이의 틈새를 통과하는 가속된 유체가 러더 후면의 유속을 증가시켜 양력을 증가시키는 하이드로 갭 러더(hydro gap rudder), 러더 후방의 일부를 가동 가능하게 구성하여 사용 상태에 따라 러더의 단면 캠버를 변형시킴으로써 양력을 증가시키는 베카 러더(becker rudder), 러더에 프로펠러를 장착한 것으로 저속에서도 타력을 발생시키는 능동 러더(active rudder) 등이 있다.For example, a rudder being developed to increase lift may include a hydro gap rudder, a rudder rudder to increase the lift force of the accelerated fluid passing through the clearance between the movable part and the fixed part of the rudder, A becker rudder for increasing the lift by deforming the cross-sectional camber of the rudder according to the use state, an active rudder for mounting a propeller on the rudder, .

최근 선박이 대형화되고 고속화됨에 따라 프로펠러에서 발생하는 후류(slip stream)는 매우 높은 하류 방향 속도를 갖게 되었고 이러한 후류에 의해 직접적으로 영향을 받게 되는 러더는 양력이나 항력뿐만 아니라 캐비테이션(cavitation, 공동현상) 관점에서 많은 관심을 불러일으키고 있다.As the ship has recently become larger and faster, the slip stream from the propeller has a very high downstream velocity, and the rudder, which is directly affected by this wake, is not only cavitation (cavitation) Has attracted much attention from the perspective.

러더의 표면에서 발생하는 캐비테이션은 과도한 경우 타의 표면에 침식을 일으켜 유지 보수비용을 증가시키거나 심각한 수중 소음을 발생시킬 수 있다. 게다가 선박에 항력을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다. Cavitation on the surface of the rudder can cause erosion of the rudder surface in extreme cases, resulting in increased maintenance costs or serious underwater noise. In addition, it can act as a factor to increase the drag on the ship.

캐비테이션은, 프로펠러에 의해 발생되는 팁 볼텍스(tip vortex) 캐비테이션과 허브 볼텍스(hub vortex) 캐비테이션에 의한 영향과, 입사류의 유속 증가 또는 입사각의 증가에 의해 러더에서 발생하는 러더 자체 캐비테이션의 영향 등으로 구분될 수 있으며, 캐비테이션에 의한 손상은 주로 프로펠러로부터 발생하는 팁 볼텍스(tip vortex) 캐비테이션에 의해 러더의 상부 손상, 허브 볼텍스(hub vortex) 캐비테이션에 의한 러더의 중간 부분 손상, 특별한 경우 러더 자체 캐비테이션 등에 의한 러더의 하부 손상 및 소울(sole) 캐비테이션에 의한 하부 끝 단 부분 손상으로 구분될 수 있다. Cavitation is caused by the effects of tip vortex cavitation and hub vortex cavitation generated by the propeller and by the influence of the cavitation of the rudder itself caused by the rudder due to an increase in the flow rate of the incident flow or an increase in the incident angle Damage caused by cavitation is mainly caused by tip vortex cavitation from the propeller, damage to the upper part of the rudder, damage to the middle part of the rudder due to hub vortex cavitation, and in particular, cavitation of the rudder itself The damage of the lower end of the rudder caused by the sole cavitation and the damage of the lower end portion due to the sole cavitation.

캐비테이션에 의한 영향을 최대한 줄여 선박의 조종 성능을 향상시키기 위한 일환으로 러더의 형상을 바꾸거나, 캐비테이션으로 발생하는 충격을 흡수하는 특수코팅을 러더의 표면에 입히기도 하며, 캐비테이션이 일어나는 공간을 최소화하기 위해 러더에 혹 모양의 러더 벌브(rudder bulb)를 달기도 한다. In order to improve the maneuverability of the ship by reducing the effect of cavitation as much as possible, it is possible to change the shape of the rudder, to coat the surface of the rudder with a special coating that absorbs the shock caused by cavitation, and to minimize the space where cavitation occurs Some rudder bulbs are attached to the rudder.

한편, 러더는 구조에 따라 일반적으로 혼 타입 러더(horn type rudder)와 전 가동 타입 러더(full spade type rudder)로 구분될 수 있다. 혼 타입 러더(horn type rudder)는 혼타라고도 하며, 전 가동 타입 러더(full spade type rudder)는 전가동타라고도 한다.On the other hand, the rudder can be generally divided into a horn type rudder and a full spade type rudder according to the structure. A horn type rudder is also called a horn, and a full spade type rudder is also called a full horn type rudder.

도 1은 종래의 실시 예들에 따른 혼 타입 러더(horn type rudder)에 대한 도면으로서, (a)는 러더 벌브가 혼에 부착되어 있는 경우를 도시한 도면이고, (b)는 러더 벌브가 러더 가동부에 부착되어 있는 경우를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view of a horn type rudder according to a conventional embodiment, in which (a) is a view showing a case where a rudder bulb is attached to a horn, (b) As shown in Fig.

도 1 (a)에 도시된 바와 같이, 러더 벌브(12)가 혼(11)에 부착되어 있는 러더(10)의 경우에는, 프로펠러(40) 후방에 러더 벌브(12)를 배치시키되 혼(11)에 러더 벌브(12)를 결합시키려다 보니 러더 가동부(13) 면적이 감소되고 이로 인해 타력이 줄어들며 러더(10)가 회전할 때 필요한 토크가 증가한다. 이는 조종 성능의 저하를 가져오는 문제점이 있어 현재 혼 타입 러더에 러더 벌브(12)를 설치하지 않는 주요 원인이 되고 있는 실정이다. 1 (a), in the case of the rudder 10 having the rudder bulb 12 attached to the horn 11, the rudder bulb 12 is disposed behind the propeller 40, but the horn 11 The area of the rudder moving part 13 is reduced and the torque is reduced, and the torque required when the rudder 10 rotates increases. This causes deterioration of the steering performance, which is a major cause of not installing the rudder bulb 12 in the horn type rudder at present.

도 1 (b)은 프로펠러(40) 후방에 배치되는 러더 벌브(12a)가 러더 가동부(13a)에 부착되는 경우를 도시한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 러더 벌브(12a)가 러더 가동부(13a)에 부착된 러더(10a)는 러더 가동부(13a) 면적 변화로 인해 러더(10a)를 회전시키는 데 필요한 토크의 크기가 달라지며, 즉 역토크가 증가하여 이를 보정하기 위해 러더(10a)의 재설계 및 러더(10a)의 축 이동이 필요하여 이로 인해 설계 및 제작비용이 증가하게 되는 문제가 있다. 1B is a view showing a case where a rudder bulb 12a disposed on the rear side of the propeller 40 is attached to the rudder moving part 13a and the rudder bulb 12a is mounted on the rudder moving part 13a, The rudder 10a attached to the rudder 10a changes the size of the torque required to rotate the rudder 10a due to the change in the area of the rudder moving part 13a, There is a problem that the redesign and the axial movement of the rudder 10a are required, thereby increasing the design and manufacturing costs.

도 2는 종래의 실시 예에 따른 러더 벌브가 부착된 전 가동 타입 러더(full spade type rudder)에 대한 도면이다.2 is a view of a full spade type rudder with a rudder bulb according to a conventional embodiment.

이에 도시된 바와 같이, 전 가동 타입 러더(30, full spade type rudder) 즉 전가동타(30)에도 프로펠러(40) 후방에 배치되도록 러더 벌브(32)를 부착할 수 있다. 전가동타(30)에서는 러더 벌브(32) 부착에 큰 문제가 없으나 전가동타(32)는 혼 타입 러더 즉 혼타에 비하여 설치에 어려움이 있고 제작비용이 증가하는 문제가 있고, 전가동타(30)에서도 러더 벌브(32)의 부착 시 러더 가동부(31) 면적의 변화로 인해 역토크가 증가하여 러더(30)의 재 설계 및 러더(30)의 축 이동이 필요하여 이로 인해 설계 및 제작비용이 증가하게 되는 문제가 있다.The rudder bulb 32 can be attached to the full spade type rudder 30, that is, the fully-movable type rudder 30, so as to be disposed behind the propeller 40, as shown in FIG. There is no problem in attaching the rudder bulb 32 in the transfer drilling machine 30 but the transfer drilling machine 32 has a problem in that it is difficult to install the drilling machine in comparison with the hump type rudder or hatching and the manufacturing cost is increased, The reverse torque is increased due to the change in the area of the rudder moving part 31 when the rudder bulb 32 is attached and the rudder 30 needs to be redesigned and the axis of the rudder 30 must be moved. There is a problem.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 프로펠러 허브에 의해 발생하는 허브 볼텍스를 억제하여 프로펠러의 효율을 증가시키고 허브 볼텍스에 의한 러더 캐비테이션 발생을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존 혼 타입의 러더에 비하여 타력 감소 및 토크 증가를 방지할 수 있는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be solved by the present invention is to reduce the hub vortex generated by the propeller hub, thereby increasing the efficiency of the propeller, delaying the occurrence of rudder cavitation caused by the hub vortex, And a rudder with a rudder bulb which can prevent an increase in torque.

본 발명의 일측면에 따르면, 선체에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러; 상기 선체에 결합되는 러더 혼(horn); 상기 러더 혼에 상대 회동가능하게 결합되어 선체의 진행방향을 조정하는 러더 가동부; 상기 러더 혼의 하부면과 상호 대향하는 상기 러더 가동부의 대향면보다 하부에서 상기 러더 가동부와 상기 프로펠러 사이에 배치되는 러더 벌브; 및 상기 러더 벌브를 상기 러더 혼에 결합시키는 러더 벌브 혼 결합부를 포함하는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a propeller comprising: a propeller coupled to a hull to generate propulsion; A rudder horn coupled to the hull; A rudder moving part coupled to the rudder horn so as to be rotatable relative to the rudder horn to adjust the traveling direction of the hull; A rudder bulb disposed between the rudder moving part and the propeller at a lower portion than the opposite surface of the rudder moving part opposite to the lower surface of the rudder horn; And a rudder bulb horn coupling portion for coupling the rudder bulb to the rudder horn.

상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 혼과 일체로 마련되되 하방으로 연장되어 상기 러더 벌브와 결합될 수 있다.The rudder bulb hitch coupling part may be integrally provided with the rudder horn and may extend downward and be coupled with the rudder bulb.

상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 벌브와도 일체로 마련될 수 있다.The rudder bulb horn coupling portion may be provided integrally with the rudder bulb.

상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 벌브와 일체로 마련되되 상방으로 연장되어 상기 러더 혼과 결합될 수 있다.The rudder bulb hitch coupling part may be integrally provided with the rudder bulb, and may extend upward to be coupled with the rudder horn.

상기 러더 벌브 혼 결합부는 상기 러더 혼과 볼트 결합될 수 있다.The rudder bulb hitch coupling portion may be bolted to the rudder horn.

한편, 상기 러더 벌브의 후방에서 상기 러더 가동부에 결합되어 상기 러더 벌브와 함께 미리 결정된 형상을 형성하는 보조 러더 벌브를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a secondary rudder bulb coupled to the rudder moving part at the rear of the rudder bulb to form a predetermined shape together with the rudder bulb.

상기 러더 벌브에 대향되는 상기 프로펠러의 허브의 표면은 상기 러더 벌브와 상기 프로펠러의 허브 사이의 이격거리를 감소시키기 위하여 상기 러더 벌브의 곡면에 대응되는 오목한 형상을 가질 수 있다.The surface of the hub of the propeller facing the rudder bulb may have a concave shape corresponding to the curved surface of the rudder bulb to reduce the separation distance between the rudder bulb and the hub of the propeller.

또한 상기 러더 벌브의 후방에서 상기 러더 가동부에 결합되어 상기 러더 벌브와 함께 미리 결정된 형상을 형성하는 보조 러더 벌브를 더 포함할 수 있다.And a secondary rudder bulb coupled to the rudder moving portion at the rear of the rudder bulb to form a predetermined shape together with the rudder bulb.

본 발명의 실시예들은, 프로펠러 허브에 의해 발생하는 허브 볼텍스를 억제하여 프로펠러의 효율을 증가시키고 허브 볼텍스에 의한 러더 캐비테이션 발생을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존 혼 타입의 러더에 비하여 타력 감소 및 토크 증가를 방지할 수 있다.Embodiments of the present invention can improve the efficiency of the propeller by suppressing the hub vortex generated by the propeller hub, delay the occurrence of the rudder cavitation by the hub vortex, Can be prevented.

도 1은 종래의 실시 예들에 따른 혼 타입 러더(horn type rudder)에 대한 도면으로서,
(a)는 러더 벌브가 혼에 부착되어 있는 경우를 도시한 도면이고,
(b)는 러더 벌브가 러더 가동부에 부착되어 있는 경우를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 실시 예에 따른 러더 벌브가 부착된 전 가동 타입 러더(full spade type rudder)에 대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 개략적인 측면 구조도이다.
도 4는 도 3의 선박의 러더의 측면 구조도이다.
도 5는 도 3의 러더 벌브가 프로펠러 후방의 유체 흐름을 정류시키는 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 러더의 측면 구조도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 러더의 측면 구조도이다. 1 is a diagram of a horn type rudder according to prior embodiments,
(a) is a view showing a case where a rudder bulb is attached to a horn, and
(b) is a view showing a case where the rudder bulb is attached to the rudder moving part.
2 is a view of a full spade type rudder with a rudder bulb according to a conventional embodiment.
3 is a schematic side view of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a side view of the rudder of the ship of Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is a view for explaining the operation in which the rudder bulb of Fig. 3 rectifies the fluid flow behind the propeller; Fig.
6 is a side view of a rudder of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a second embodiment of the present invention.
7 is a side view of a rudder of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a third embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 개략적인 측면 구조도이다. 도 4는 도 3의 선박의 러더 영역의 측면 구조도이고, 도 5는 도 3의 러더 벌브가 프로펠러 후방의 유체 흐름을 정류시키는 작동을 설명하기 위한 도면이다.3 is a schematic side view of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a first embodiment of the present invention. Fig. 4 is a side structural view of the rudder region of the ship of Fig. 3, and Fig. 5 is a view for explaining an operation of rectifying the flow of the fluid behind the propeller in the rudder bulb of Fig.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박(1)은, 선체(100)와, 선체(100)의 후미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러(200)와, 프로펠러(200)의 주변에 배치되어 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(300, rudder)를 포함한다.As shown in these figures, the ship 1 according to the first embodiment of the present invention includes a ship 100, a propeller 200 coupled to the rear of the ship 100 to generate propulsion, a propeller 200 And a rudder 300 disposed around the rudder 300 to adjust the traveling direction of the ship.

도 3에 도시된 선박(1)은 상선, 군함, 어선, 운반선, 드릴쉽 및 특수 작업선 등 어떠한 것이 될 수 있으며, 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.The vessel 1 shown in FIG. 3 may be any of a commercial vessel, a warship, a fishing vessel, a carrier, a drill ship, and a special operation line, and may include a floating type floating structure.

선체(100)의 일측에는 스러스터(112, thruster)가 마련될 수 있다. 모든 종류의 선박에 스러스터(112)가 마련되는 것은 아니지만 스러스터(112)가 마련되면 선박의 정지 또는 항해 시 조정 성능을 향상시키고 선박의 오퍼레이션(operation)을 용이하게 한다. 도 3처럼 선체(100)의 일측, 특히 선수부(111)에 마련되는 스러스터(112)를 바우 스러스터(bow thruster)라 부르기도 한다.A thruster 112 may be provided on one side of the hull 100. Thrusters 112 are not provided for all kinds of vessels, but the thrusters 112 improve the adjustment performance when the vessel is stopped or navigated and facilitate the operation of the vessel. As shown in FIG. 3, the thruster 112 provided on one side of the hull 100, particularly, the bow portion 111 is also referred to as a bow thruster.

프로펠러(200)는 주기관에서 연결된 추진축계(미도시)의 끝에 부착되며, 프로펠러가 수중에서 회전하면서 물을 밀어내고 그 반동으로 추진력을 얻는다.The propeller 200 is attached to the end of a propeller shaft (not shown) connected to the main engine, and the propeller pushes the water while rotating in water, and the reaction is obtained by the reaction.

캐비테이션은 프로펠러(200)와 러더(300)의 후술할 러더 가동부(320)의 거리에 따른 상관관계가 있다. 즉, 프로펠러(200)와 러더 가동부(320)가 최대한 가깝거나 멀면 러더 가동부(320)에 발생하는 캐비테이션을 줄일 수 있다. 프로펠러(200)와 러더 가동부(320)의 이격거리가 먼 경우 캐비테이션을 줄일 수는 있으나 프로펠러(200)의 추진효율이 낮아지므로 본 실시 예에서의 프로펠러(200)는, 프로펠러(200)와 러더 가동부(320)의 이격거리를 최대한 좁힐 수 있는 프로펠러(200)의 허브(210) 형상을 갖도록 설계된다. Cavitation has a correlation with the distance between the propeller 200 and the rudder moving part 320, which will be described later, of the rudder 300. That is, if the propeller 200 and the rudder moving part 320 are as close as possible to each other, cavitation occurring in the rudder moving part 320 can be reduced. The propeller 200 and the rudder moving part 320 can reduce the cavitation, but the propelling efficiency of the propeller 200 is lowered. Therefore, the propeller 200 of the present embodiment is less susceptible to the cavitation than the propeller 200 and the rudder moving part 320, The shape of the hub 210 of the propeller 200 can be minimized.

이에 대하여 보다 상세히 설명하면, 러더 벌브(330)에 대향되는 프로펠러(200)의 허브(210)의 표면은 러더 벌브(330)와 프로펠러(200)의 허브(210) 사이의 이격거리를 감소시키기 위하여 대향되는 러더 벌브(330)의 곡면에 대응되는 오목한 형상을 갖는다. The surface of the hub 210 of the propeller 200 facing the rudder bulb 330 is configured to reduce the separation distance between the rudder bulb 330 and the hub 210 of the propeller 200, And has a concave shape corresponding to the curved surface of the opposed rudder bulb 330.

이에 의하여, 일반적인 프로펠러(200)의 허브(210) 형상에 대비해 오목한 반경만큼 프로펠러(200)의 허브(210)와 러더 벌브(330) 사이 이격거리가 줄어들어 러더 가동부(320)는 프로펠러(200) 후방의 유속 흐름의 영향을 덜 받게 되고 파열음 및 진동을 줄일 수 있는 이점이 있다. The distance between the hub 210 of the propeller 200 and the rudder bulb 330 is reduced by a concave radius in comparison with the shape of the hub 210 of the general propeller 200 so that the rudder moving part 320 is located at the rear side of the propeller 200 It is less affected by the flow velocity of the fluid, and there is an advantage that the plosive sound and vibration can be reduced.

한편 본 실시예에서 러더(300)는, 고정된 러더 혼(310)에 대하여 러더 가동부(320)가 회전되면서 선박의 진행 방향을 조정하는 혼 타입 러더(horn type rudder) 즉 혼(horn) 타가 적용되고 있는데, 혼 타는 구조적으로 안정될 뿐만 아니라 구조적으로 강한 특성을 갖는 이점이 있다. In this embodiment, the rudder 300 is provided with a horn type rudder, that is, a horn, which adjusts the traveling direction of the ship while the rudder moving part 320 is rotated with respect to the fixed rudder horn 310 Which is not only structurally stable but also has the advantage of having a structurally strong characteristic.

그리고 본 실시 예에서 러더 가동부(320)가 상하의 중심 축선에 대하여 양측이 서로 대칭되는 구조로 되어 있으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 비대칭 구조의 러더 가동부(320)가 적용될 수도 있을 것이다. In this embodiment, both sides of the rudder moving part 320 are symmetrical with respect to the central axis of the upper and lower sides. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the asymmetric rudder moving part 320 may be applied.

이러한 러더(100)는, 선체에 결합되는 러더 혼(310, rudder horn)과, 러더 혼(310)에 상대 회동가능하게 결합되어 선체의 진행방향을 조정하는 러더 가동부(320)와, 러더 혼(310)의 하부면(312)과 상호 대향하는 러더 가동부(320)의 대향면(322)보다 하부에서 러더 가동부(320)와 프로펠러(200) 사이에 배치되는 러더 벌브(330)와, 러더 벌브(330)를 러더 혼(310)에 결합시키는 러더 벌브 혼 결합부(340)를 포함한다.The rudder 100 includes a rudder horn 310 coupled to the hull and a rudder horn 310 coupled to the rudder horn 310 such that the rudder horn 310 rotates relative to the rudder horn 310, A rudder bulb 330 disposed between the rudder moving part 320 and the propeller 200 below the opposed surface 322 of the rudder moving part 320 opposite to the lower surface 312 of the rudder moving part 320, 330 coupled to the rudder horn 310. The rudder horn 310 includes a rudder horn horn coupler 340,

러더 혼(310)은 선체의 결합된 샤프트(311)에 고정되고, 러더 가동부(320)를 지지해주는 역할을 하며, 높은 중량과 선박의 회전에 의한 응력을 견디기 위해 강도가 높은 주강품으로 제작될 수 있으며, 제작의 용이성을 위해 주강품과 고장력 철판을 용접하여 제작된다. The rudder horn 310 is fixed to the combined shaft 311 of the hull and serves to support the rudder moving part 320. The rudder horn 310 can be made of a cast steel having high strength so as to withstand high stress and stress due to rotation of the ship. It is manufactured by welding steel castings and high tensile steel plates for ease of production.

러더 가동부(320)는 방향타 혹은 방향키라고도 하며 선박의 진행 방향을 조정한다. 이러한 러더 가동부(320)는 유체의 흐름에 따른 양력이 잘 발생되도록 유선형 박스 형상을 가지며, 선박의 좌우 조향시 큰 힘을 받을 수 있으므로 주강소재와 고장력강 및 일반 탄소강을 용접하여 제작될 수 있다. The rudder moving part 320 is also referred to as a rudder or direction key, and adjusts the traveling direction of the ship. Since the rudder moving part 320 has a streamlined box shape so that the lift force is generated well due to the flow of the fluid and can receive a large force when steering the ship right and left, the rudder moving part 320 can be manufactured by welding the cast steel, high tensile steel and ordinary carbon steel.

그리고 러더 가동부(320)는, 도면에 미도시되어 있으나 러더 블레이드(미도시, rudder blade), 러더 스톡(미도시, rudder stock), 핀틀(미도시, pintle) 및 스티어링 기어(미도시, streering gear)를 포함할 수 있다. The rudder moving part 320 is not shown in the drawing but may be a rudder blade, a rudder stock, a pintle and a steering gear (not shown) ).

러더 블레이드(미도시, rudder blade)는 선미 프로펠러(200) 뒤쪽에 위치하며 프로펠러(200)로부터 추진되는 추력을 이용하여 만들어진 양력에 의해 선박(1)의 방향을 전환하는 기능을 하고, 스티어링 기어(미도시, streering gear) 혹은 조타기는 러더 블레이드에 회전력을 제공하는데 일반적으로 유압 실린더를 이용하여 움직이는 랩슨 슬라이드형과 유압모터를 러더 축에 달아 돌려주는 로우터리 베인형으로 구분된다. The rudder blade is located behind the stern propeller 200 and functions to switch the direction of the ship 1 by lifting force generated by the propulsion force from the propeller 200, A streering gear or a steering gear provides a rotating force to a rudder blade. Generally, it is divided into a rapson slide type which is operated by using a hydraulic cylinder and a lower type which turns a hydraulic motor on a rudder shaft.

또한 러더 스톡(미도시, rudder stock)은 선박 운항시 방향 전환을 위해 스티어링 기어에서 발생하는 회전력을 러더 블레이드에 전달하는 매개체 역할을 하며, 핀틀(미도시, pintle)은 선박에 러더 블레이드를 설치시 러더 혼(310)과의 결합을 위한 연결에 사용된다.In addition, the rudder stock (not shown) serves as an intermediary for transferring the rotational force generated from the steering gear to the rudder blade for changing the direction of the ship, and a pintle (not shown) And is used for connection for coupling with the rudder horn 310.

한편, 선박의 고속 운항시 러더 가동부(320) 주변에서 발생하는 캐비테이션은 러더 가동부(320) 손상의 주 원인이 되는데 이를 방지하기 위하여 본 실시 예에서는 러더 벌브(330, rudder bulb)가 프로펠러(200)와 러더 가동부(320) 사이에 배치된다. Cavitation occurring in the vicinity of the rudder moving part 320 during high-speed operation of the ship is a main cause of damage to the rudder moving part 320. In order to prevent the damage, the rudder bulb 330 is installed in the propeller 200, And the rudder moving part 320. As shown in Fig.

이러한 러더 벌브(330)는, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 프로펠러(200) 후방의 유체 흐름(S)을 정류시킴으로써 프로펠러(200)의 허브(210) 볼텍스의 캐비테이션을 저감시키고 러더 가동부(320)의 손상을 방지하는 역할을 한다. 러더 벌브(330)의 전체적인 외관 형상은 본 실시 예에서와 같이 물방울 형태의 유선형 구조를 가질 수 있다.The rudder bulb 330 reduces the cavitation of the vortex of the hub 210 of the propeller 200 by rectifying the fluid flow S behind the propeller 200 as shown in detail in Fig. 5, ) To prevent damage to the body. The overall external shape of the rudder bulb 330 may have a streamlined structure in the form of a water droplet as in the present embodiment.

그리고 본 실시 예에서 러더 벌브(330)는 러더 혼(310)의 하부면(312)과 상호 대향하는 러더 가동부(320)의 대향면(322)보다 하부에서 러더 가동부(320)와 프로펠러(200) 사이에 배치된다. 또한 본 실시예에서 러더 벌브(330)는 프로펠러(200)의 허브(210) 중앙에 대향되도록 배치된다. In this embodiment, the rudder bulb 330 is disposed between the rudder moving part 320 and the propeller 200 below the opposed surface 322 of the rudder moving part 320 which faces the lower surface 312 of the rudder horn 310, Respectively. Also, in this embodiment, the rudder bulb 330 is arranged to be opposed to the center of the hub 210 of the propeller 200.

본 실시예에서와 같이 프로펠러(200)의 허브(210) 중앙에 대향되도록 러더 벌브(330)를 배치할 때 유체의 정류 효과가 크지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 프로펠러(200) 후면 유체의 정류 효과의 변화에 따라 러더 벌브(330)의 배치 위치는 변할 수도 있을 것이다. 또한 본 실시 예에서 러더 벌브(330)는 유선형 구조를 가지나 크기와 형상은 변할 수 있을 것이다. The rectifying effect of the fluid is great when the rudder bulb 330 is disposed so as to be opposed to the center of the hub 210 of the propeller 200 as in the present embodiment. However, the scope of the right of the present invention is not limited thereto, The arrangement position of the rudder bulb 330 may vary depending on the change in the rectifying effect of the rear fluid. Also, in this embodiment, the rudder bulb 330 has a streamlined structure, but its size and shape may be changed.

이러한 러더 벌브(330)는 러더 벌브 혼 결합부(340)에 의해 러더 혼(310)에 결합된다. 러더 벌브(330)가 러더 가동부(320)에 결합되는 경우 러더 가동부(320) 면적 변화로 인해 러더(300)를 회전시키는 데 필요한 토크의 크기가 달라지며, 즉 역토크가 증가하여 이를 보정하기 위해 러더(300)의 재설계 및 러더(300)의 축 이동이 필요하여 이로 인해 설계 및 제작비용이 증가하게 되는 문제가 있기 때문에, 본 실시 예에서는 러더 벌브(330)가 러더 혼(310)에 결합되는데, 러더 벌브(330)를 러더 혼(310)에 결합시키되 러더 벌브(330)가 러더 혼(310)의 하부면(312)과 상호 대향하는 러더 가동부(320)의 대향면(322)보다 하부에서 러더 가동부(320)와 프로펠러(200) 사이에 배치되도록 하기 위하여 러더 벌브 혼 결합부(340)가 마련된다. The rudder bulb 330 is coupled to the rudder horn 310 by the rudder bulb hitch coupling 340. When the rudder bulb 330 is coupled to the rudder moving part 320, the magnitude of the torque required to rotate the rudder 300 varies due to the change in the area of the rudder moving part 320. That is, Since the rudder 300 needs to be redesigned and the shaft of the rudder 300 is required to be moved, the cost of designing and manufacturing the rudder 300 is increased. Therefore, in this embodiment, the rudder bulb 330 is coupled to the rudder horn 310 The rudder horn 310 is coupled to the rudder horn 310 such that the rudder bulb 330 is lower than the opposed surface 322 of the rudder moving part 320 which faces the lower surface 312 of the rudder horn 310 A rudder bulb horn coupling portion 340 is provided to be disposed between the rudder moving portion 320 and the propeller 200. [

본 실시 예에서 러더 벌브 혼 결합부(340)는 러더 혼(310)으로부터 하방으로 연장되되 러더 가동부(320)의 전방영역에 나란하게 배치되도록 마련되어 러더 벌브(330)에 결합된다. In this embodiment, the rudder bulb hitch coupling portion 340 extends downward from the rudder horn 310 and is arranged to be disposed in parallel with the front region of the rudder moving portion 320 and is coupled to the rudder bulb 330.

즉 본 실시 예에서 러더 벌브 혼 결합부(340)는 러더 혼(310)에 하방으로 연장되어 러더 벌브(330)와도 일체로 마련됨으로써, 러더 벌브 혼 결합부(340), 러더 혼(310) 및 러더 벌브(330)가 모두 일체로 마련되고 있다. 하지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 러더 벌브 혼 결합부(340)가 러더 혼(310)과 일체로 마련되고 러더 벌브 혼 결합부(340)가 러더 벌브(330)와 볼트 등에 의해 착탈식으로 결합될 수도 있을 것이다. That is, in this embodiment, the rudder bulb hitch coupler 340 extends downwardly to the rudder horn 310 and is integrally provided with the rudder bulb 330, so that the rudder bulb hitch coupler 340, the rudder horn 310, And the rudder bulb 330 are all provided integrally. However, the scope of the present invention is not limited to this, and the rudder bulb hitch coupling portion 340 is integrally provided with the rudder horn 310 and the rudder bulb hitch coupling portion 340 is connected to the rudder bulb 330, Lt; / RTI >

이와 같이 본 실시 예에 따른 러더 벌브 혼 결합부(340)는 러더 벌브(330)를 러더 혼(310)과 결합시키면서도 러더 가동부(320)의 면적에 변화없이 즉 러더 가동부(320)와 독립하여 러더 벌브(330)를 러더 혼(310)에 결합시킬 수 있도록 한다. Thus, the rudder bulb hitch 340 according to the present embodiment is capable of connecting the rudder bulb 330 with the rudder horn 310, but without changing the area of the rudder moving part 320, independently of the rudder moving part 320, Thereby enabling the bulb 330 to be coupled to the rudder horn 310.

이에 의하여 프로펠러(200)의 허브(210)에 의해 발생하는 허브 볼텍스를 억제하여 프로펠러(200)의 효율을 증가시키고 허브 볼텍스에 의한 러더 캐비테이션 발생을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존 혼 타입의 러더에 비하여 타력 감소 및 토크 증가를 방지할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to suppress the hub vortex generated by the hub 210 of the propeller 200, thereby increasing the efficiency of the propeller 200, delaying the occurrence of rudder cavitation caused by the hub vortex, It is possible to prevent the decrease of the torque and the increase of the torque.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 러더의 측면 구조도이다. 6 is a side view of a rudder of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a second embodiment of the present invention.

본 실시예는 전술한 일 실시예와 비교할 때에 일부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.The present embodiment differs from the above-described one embodiment only in a part of the constitution, and the other constitution is the same as the constitution of the first embodiment, and therefore, only the constitution that differs from the present embodiment will be described below .

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 러더(300a)의 러더 벌브 혼 결합부(340a)는, 제1 실시예와 달리, 러더 벌브(330)와 일체로 마련되되 러더 혼(310)과는 착탈식으로 결합될 수 있다. 즉 러더 벌브 혼 결합부(340a) 및 러더 벌브(330)를 일체로 마련한 후 선체에 고정된 러더 혼(310)에 볼트(341)로 결합시킬 수 있다. 6, according to the second embodiment of the present invention, unlike the first embodiment, the rudder bulb hitch coupling portion 340a of the rudder 300a is integrally provided with the rudder bulb 330, And may be detachably coupled to the horn 310. That is, the rudder bulb horn 340a and the rudder bulb 330 may be integrally formed and then combined with the bolts 341 to the rudder horn 310 fixed to the hull.

러더 벌브(330)와 러더 벌브 혼 결합부(340a) 등이 캐비테이션 등에 의한 침식으로 부분 손상될 수 있는데, 본 실시 예에서는 이와 같이 러더 벌브(330) 또는 러더 벌브 혼 결합부(340a)에 손상이 있는 경우 러더 벌브 혼 결합부(340a)를 러더 혼(310)으로부터 분리시키고 수리하거나 새로운 러더 벌브(330) 및 러더 벌브 혼 결합부(340a)로 교체할 수 있는 이점이 있다. The rudder bulb 330 and the rudder bulb horn coupling portion 340a may be partially damaged by erosion due to cavitation or the like. In this embodiment, the rudder bulb 330 or the rudder bulb horn coupling portion 340a is damaged There is an advantage that the rudder bulb hitch coupling portion 340a can be separated from the rudder horn 310 and repaired or replaced with a new rudder bulb 330 and a rudder bulb horn coupling portion 340a.

한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 러더 벌브 혼 결합부(340a)와 러더 혼(310)의 결합을 볼트(341) 결합으로 적용하고 있으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 착탈 결합될 수 있다면 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다. In the second embodiment of the present invention, the combination of the rudder bulb horn 340a and the rudder horn 310 is applied by bolts 341. However, the scope of the present invention is not limited thereto, If so, a variety of ways can be applied.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박의 러더의 측면 구조도이다. 7 is a side view of a rudder of a ship having a rudder with a rudder bulb according to a third embodiment of the present invention.

본 실시예는 전술한 제1 실시예와 비교할 때에 일부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.This embodiment differs in some of the configurations compared to the above-described first embodiment, and in other configurations is the same as the configuration of the first embodiment, only the configurations that differ from the present embodiment will be described below. do.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박은, 러더(300b)의 러더 벌브(330)의 후방에서 러더 가동부(320)에 결합되어 러더 벌브(330)와 함께 미리 결정된 형상을 형성하는 보조 러더 벌브(331)를 더 포함할 수 있다.7, a ship having a rudder with a rudder bulb according to the third embodiment of the present invention is coupled to the rudder moving part 320 at the rear of the rudder bulb 330 of the rudder 300b, And a secondary rudder bulb 331 that forms a predetermined shape together with the secondary rudder 330.

보조 러더 벌브(331)는 러더 가동부(320)의 양 측면에 유선형 곡면을 가지도록 마련된다. 러더 가동부(320) 전방 영역에 마련된 러더 벌브(330)가 프로펠러(200) 후방 유체의 흐름을 정류하더라도 유속의 급격한 변화로 러더 가동부(320) 표면에 캐비테이션이 발생할 수 있다. 따라서 러더 가동부(320) 표면의 캐비테이션을 더욱 저감시키기 위해 러더 벌브(330)의 후방에 배치되되 러더 가동부(320) 양측면에 결합될 수 있는 보조 러더 벌브(331)를 더 마련할 수 있다. The auxiliary rudder bulb 331 is provided so as to have a streamlined curved surface on both sides of the rudder moving part 320. Even if the rudder bulb 330 provided in the front region of the rudder moving part 320 rectifies the flow of the fluid behind the propeller 200, cavitation may occur on the surface of the rudder moving part 320 due to a sudden change in the flow velocity. The auxiliary rudder bulb 331 may be further provided on the rear side of the rudder bulb 330 and may be coupled to both sides of the rudder moving part 320 to further reduce the cavitation on the surface of the rudder moving part 320. [

그리고 이러한 보조 러더 벌브(331)는 러더 벌브(330)와 함께 하나의 미리 결정된 유선형의 형상을 가질 수 있다.And this auxiliary rudder bulb 331 may have one predetermined streamlined shape with the rudder bulb 330. [

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

1 : 선박 100 : 선체
200 : 프로펠러 210 : 허브
300 : 러더 310 : 러더 혼
320 : 러더 가동부 330 : 러더 벌브
331 : 보조 러더 벌브 340 : 러더 벌브 혼 결합부 1: Ship 100: Hull
200: Propeller 210: Hub
300: rudder 310: rudder horn
320: rudder moving part 330: rudder bulb
331: auxiliary rudder bulb 340: rudder bulb horn coupling part

Claims (8)

선체에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러;
상기 선체에 결합되는 러더 혼(horn);
상기 러더 혼에 상대 회동가능하게 결합되어 선체의 진행방향을 조정하는 러더 가동부;
상기 러더 혼의 하부면과 상호 대향하는 상기 러더 가동부의 대향면보다 하부에서 상기 러더 가동부와 상기 프로펠러 사이에 배치되는 러더 벌브; 및
상기 러더 벌브를 상기 러더 혼에 결합시키는 러더 벌브 혼 결합부를 포함하는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.A propeller coupled to the hull to generate propulsion;
A rudder horn coupled to the hull;
A rudder movable part coupled to the rudder horn so as to be relatively rotatable to adjust a traveling direction of the hull;
A rudder bulb disposed between the rudder movable portion and the propeller at a lower portion than an opposing surface of the rudder movable portion that faces the lower surface of the rudder horn; And
And a rudder bulb attached rudder comprising a rudder bulb horn coupling portion for coupling the rudder bulb to the rudder horn. 제1항에 있어서,
상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 혼과 일체로 마련되되 하방으로 연장되어 상기 러더 벌브와 결합되는 것을 특징으로 하는 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method of claim 1,
The rudder bulb horn coupling portion is provided with a rudder bulb attached to the rudder horn is provided integrally with the rudder bulb, characterized in that extending downward. 제2항에 있어서,
상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 벌브와도 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method of claim 2,
The rudder bulb horn coupling portion, the ship having a rudder with a rudder bulb, characterized in that it is provided integrally with the rudder bulb. 제1항에 있어서,
상기 러더 벌브 혼 결합부는, 상기 러더 벌브와 일체로 마련되되 상방으로 연장되어 상기 러더 혼과 결합되는 것을 특징으로 하는 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method of claim 1,
The rudder bulb horn coupling portion is provided with a rudder bulb is provided integrally with the rudder bulb, the rudder bulb attached rudder, characterized in that coupled with the rudder horn. 제4항에 있어서,
상기 러더 벌브 혼 결합부는 상기 러더 혼과 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.5. The method of claim 4,
The rudder bulb horn coupling portion is provided with a rudder bulb attached rudder, characterized in that the bolt is coupled to the rudder horn. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 러더 벌브의 후방에서 상기 러더 가동부에 결합되어 상기 러더 벌브와 함께 미리 결정된 형상을 형성하는 보조 러더 벌브를 더 포함하는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method according to any one of claims 1 to 5,
And a subsidiary rudder bulb coupled to the rudder movable portion at the rear of the rudder bulb to form a predetermined shape with the rudder bulb. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 러더 벌브에 대향되는 상기 프로펠러의 허브의 표면은 상기 러더 벌브와 상기 프로펠러의 허브 사이의 이격거리를 감소시키기 위하여 상기 러더 벌브의 곡면에 대응되는 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method according to any one of claims 1 to 5,
The surface of the hub of the propeller facing the rudder bulb has a concave shape corresponding to the curved surface of the rudder bulb in order to reduce the separation distance between the rudder bulb and the hub of the propeller. Vessel with rudder. 제7항에 있어서,
상기 러더 벌브의 후방에서 상기 러더 가동부에 결합되어 상기 러더 벌브와 함께 미리 결정된 형상을 형성하는 보조 러더 벌브를 더 포함하는, 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박.The method of claim 7, wherein
And a subsidiary rudder bulb coupled to the rudder movable portion at the rear of the rudder bulb to form a predetermined shape with the rudder bulb.
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