NO337231B1 - Fremdrifts- og styringsarrangement for et fartøy - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører et arrangement for styring og fremdrift av et fartøy. Arrangementet er av den type som omfatter en propell, et ror og en bulb som befinner seg bak propellen. Oppfinnelsen vedrører også et fartøy som er tilveiebrakt med et slikt arrangement.

Oppfinnelsens bakgrunn

Den vanligste anordningen for å drive et fartøy er en skruepropell, hvori bladenes rotasjonsakse er anordnet langs fartøyets bevegelsesretning. For å redusere brenselforbruket bør propellens virkningsgrad være så stor som mulig. I denne sammenheng defineres virkningsgraden for en propell som er montert på et fartøy som forholdet mellom den kraft som trengs for å drive fartøyet fremover og den kraft som trengs for enkelt å dra fartøyet fremover. Virkningsgraden for en propell er typisk 60-70 %. Da brenselforbruket avhenger direkte av propellens virkningsgrad, resulterer alle forbedringer i virkningsgraden i en tilsvarende reduksjon av brenselforbruket.

For å forbedre virkningsgraden for propeller har det blitt foreslått at propellen kan kombineres med et strømlinjeformet legeme som er anordnet bak propellen og koaksialt med propellen. Et slikt strømlinjeformet legeme kalles iblant en Costa-bulb, fremdriftsbulb eller enkelt bare bulb. En slik fremdriftsbulb beskrives for eksempel i det britiske patentet GB 762.445. Dette dokumentet beskriver et arrangement i hvilket en propell er montert i et fartøy, fremfor et ror som har en rorstamme. En bulb er anordnet bakenfor propellen og rorstammen danner et støttende element for bulben. Det har også blitt foreslått i WO 97/11878 at det kan plasseres et torpedoformet legeme bak propellen. Det torpedoformede legemet beskrives som opphengt i rorarmen og ute av stand til å kunne svinges i forhold til fartøyet.

Det er også ønskelig at manøvrerbarheten til et fartøy er så god som mulig. I denne sammenheng defineres manøvrerbarheten som sidekraften som kan oppnås ved en viss vinkelforskyvning av roret.

Publikasjon GB 2111007 A, beskriver et fremdrifts- og styringsarrangement for fartøy, hvilket arrangement omfatter en roterende propell, med et nav og minst to propellblad, et dreibart ror anordnet nedstrøms for propellen. En strømlinjeformet bulb som er integrert med roret. Bulben er adskilt fra propellnavet med en spalte, hvor en kapsel dekker spalten.

Publikasjon KR 20010009112 A, beskriver en fremdrift og styringsarrangement for fartøy, hvilke arrangementet omfatter en roterende propell med minst to propellblad, med et nav, et dreibart ror anordnet nedstrøms for propellen og en strømlinjeformet bulb som er integrert med roret. Roret er vridd og vridningen er størst ved bulben og minsker i avstand fra bulben.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et arrangement for styring og fremdrift av et fartøy, hvilket arrangement har en forbedret virkningsgrad.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et arrangement for styring og fremdrift, som har en forbedret manøvrerbarhet uten å øke rormaskinens dreiemoment.

Det er enda en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å øke virkningsgraden til fremdriftsarrangementet ved å tilpasse styringsarrangementet.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen omfatter et arrangement for fremdrift og styring av et fartøy, hvilket arrangement omfatter:

a) en roterende propell med et nav og minst to propellblad,

b) et dreibart ror anordnet nedstrøms propellen,

c) på roret, en strømlinjeformet bulb som er integrert med roret, hvilken bulb

gjennom en spalte er fraskilt fra propellen og

d) en kapsel på propellnavet, hvilken navkapsel dekker spalten mellom propellen og bulben, hvorved roret er vridd, ved at vriingen av roret er størst i området ved

bulben og minsker med avstanden fra bulben og i at vridningsvinkelen (P) ved en viss distanse fra bulben er mindre under bulben enn over bulben.

Ifølge oppfinnelsen omfatter et arrangement for fremdrift og styring av et fartøy en roterende propell med et nav og ett eller flere propellblad. Fortrinnsvis har propellen i det minste to propellblad. Et svingbart ror er anordnet bak propellen i fartøyets bevegelsesretning. Roret er vridd, dvs. kurvet i stedet for plant. En strømlinjeformet fremdriftsbulb er integrert med roret og plassert bak propellen slik at havvann som presses bakover av propellen vil strømme rundt bulben. Bulbens frontende er gjennom en spalte adskilt fra propellen og dens nav. Spalten mellom bulben og propellen dekkes av en navkapsel. I foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen møter navkapselen bulben et sted mellom propellen og den del av bulben der bulben oppnår sin maksimale diameter. Navkapselen og den fremre enden av bulben er utformet for å bevare en konstant avstand mellom bulben og navet når roret dreies.

Bulbens maksimale diameter kan være like stor som propellnavets diameter. I fordelaktive utførelsesformer av oppfinnelsen er dog bulbens maksimale diameter større en propellnavets diameter. Bulbens maksimale diameter kan være fra 1% til 40% større en propellnavets diameter og fortrinnsvis 20% større.

Bulben kan strekke seg langs en akse som er parallell med eller koaksial med propellens rotasjonsakse, men i en alternativ utførelsesform kan den også strekke seg langs en akse som definerer en spiss vinkel med propellens rotasjonsakse. I den alternative utførelsesformen kan bulbens bakre ende ligge på et nivå ovenfor bulbens fremre ende, slik at vinkelen mellom bulben og propellaksen er 1°-14°. Vinkelen mellom bulben og propellaksen er fortrinnsvis 3°-5°.

I noen utførelsesformer av oppfinnelsen minsker rorets vridning fra en fremre ende inntil propellen til en bakre ende som er en distal ende i forhold til propellen, slik at rorets bakre ende strekker seg langs en rett linje. I andre utførelsesformer er i det minste en del av roret kontinuerlig vridd fra en fremre ende av roret til en bakre ende av roret.

Bulben deler fortrinnsvis roret i en øvre del og en nedre del som er vridde i motsatte retninger i forhold til hverandre. I alle utførelsesformer er rorets vridning størst i området ved bulben og minsker med avstanden fra bulben. Rorets maksimale vridning kan være opp til 15°.

Kort beskrivelse av tegninger

Fig. 1 viser et arrangement ifølge foreliggende oppfinnelse, anordnet i et fartøys akterskip.

Fig. 2 viser arrangementet ifølge fig. 1 i større detalj.

Fig. 3 viser et tverrsnitt av roret på fig. 2.

Fig. 4 viser et annet tverrsnitt av roret.

Fig. 5 viser roret sett ovenfra.

Fig. 6 viser et tverrsnitt ifølge en alternativ utførelsesform.

Fig. 7 viser et annet tverrsnitt av samme utførelsesform som vises på fig. 6.

Fig. 8 viser roret og navkapselen sett ovenfra, når roret er i en nøytral posisjon. Fig. 9 viser et snitt av roret tilsvarende det på fig. 8, men der roret er dreid for å få fartøyet til å endre bevegelsesretning. Fig. 10 er et snitt tilsvarende det på figur 2, men det viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 11 viser et tverrsnitt av bulben og navkapselen ifølge en utførelsesform.

Figur 12a viser bulben av utførelsesformen vist på figur 11.

Figur 12b er et frontsnitt av bulben vist på figur 12a, det vil si som sett fra høyre på figur 12a.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Under henvisning til figur 1 og 2 skal nå oppfinnelsen beskrives i større detalj. Slik det kan ses av figur 1 er det oppfinneriske arrangement 1 for styring og fremdrift av et fartøy montert i den aktre enden av et fartøy 2. Det oppfinneriske arrangementet omfatter en roterende propell som er montert på en drivaksel 4. Da propellen drives av drivakselen 4 vil propellen 3 drive fartøyet 2 fremover i pilens A retning (det skal forstås at drivverket kan reverseres for å få fartøyet til å gå akterover). Da fartøyets 2 drives fremover av propellen 3 vil vann som har passert propellen 3 til å bevege seg bakover mot et roterbart ror 6 som er befinner seg nedstrøms propellen 3, dvs. bak propellen 3. I denne sammenheng skal uttrykkene "nedstrøms" og "bak" forstås i forhold til fartøyets fremovergående bevegelsesretning (slik som angitt med pilen A). Roret 6 er montert på en rorstamme 7 som kan roteres for å styre rorets posisjon.

Propellen 3 har, slik som det angis på figur 2, et nav 5 på hvilke propellbladene er monterte. I prinsippet kan propellen 3 bare ha ett propellblad, men fortrinnsvis har den i det minste to propellblad. Den kan også ha mer enn to blad. For eksempel kan den ha tre eller fire blad.

En strømlinjeformet bulb 10 kan integreres med roret 6. Da propellen 3 er aktiv, vil vann fra propellen strømme over bulben 10. Når vannet strømmer over den strømlinjeformede bulben 10 økes propellens virkningsgrad. Uten å ville binde seg til en bestemt teori, antas det at bulben minsker rotasjonstap og kavitasjon bak skruepropellen 3 og at dette er grunnen til den økende virkningsgraden. Bulben 10 er adskilt fra propellen 3 gjennom en spalte e. Oppfinnerne har funnet ut at for en maksimal virkningsgrad så bør denne spalten være lukket. I forhold til dette har propellens 3 nav 5 en navkapsel 13 som overbygger spalten e mellom propellen 3 og bulben 10. Navkapselen 13 er integrert med eller fast forbundet til navet 5. Den roterer således sammen med navet 5. Dette øker motstanden mellom vannet og navkapselen. Som en følge av dette minsker virkningsgraden noe, selv om det er marginalt. Av den grunn bør navkapselen 13 fortrinnsvis være relativt kort. På den andre siden er det ikke ønskelig å minske lengden av navkapselen 13 til null, ettersom det skulle gjøre det nødvendig å øke lengden av bulben 10 for å overbygge spalten mellom bulben 10 og propellen. Da bulben 10 er integrert med roret skulle dette gjøre det vanskeligere å rotere roret 6. Navkapselens 13 lengde må derfor utgjøre et kompromiss mellom delvis motsatte krav.

Som vist på figur 2, 8 og 9 møter navkapselen 13 den oppstrøms eller fremre enden 11 av bulben 10 i en overgang 14 der den fremre enden 11 av bulben strekker seg inn i en del av navkapselen 13. Bulben 10 behøver imidlertid ikke å være i kontakt med navkapselen 13.1 foretrukne utførelsesformer er det en liten avstand mellom navkapselen 13 og den fremre enden 11 av bulben 10. Som det best vises på figur 8 og 9, kan roret 6 dreies. Da roret dreies, dreies det nødvendigvis i forhold til navkapselen 13. For å unngå kontakt mellom navkapselen 13 og bulben 10 er navkapselen og den fremre enden av bulben utformet for å opprettholde en konstant avstand mellom bulben 10 og kapselen da roret dreies. For å oppnå denne effekt kan bulbens fremre ende 11 være krummet og ha en krumning som tilsvarer avstanden fra rorstammen 7 til bulbens 10 fremre ende 11. Mens det av ovenstående skulle være klart at bulben 10 fortrinnsvis ikke skal berøre navkapselen 13, kan navkapselen 13 enda dekke spalten e siden bulben 10 strekker seg inn i en del av navkapselen. I oppfinnelsens mange realistiske utførelsesformer kan spalten e være omkring 15 - 25% av propelldiameteren (typisk propelldiameter kan være 2-6 m).

Navkapselen 13 bør fortrinnsvis møte bulben 10 på et sted 14 mellom propellen 3 og den del av bulben 10 der bulben 10 når sin maksimale diameter. Det er mindre fordelaktig å bringe overgangen til å sammenfalle med bulbens 10 maksimale diameter. Grunnen er at bulbens maksimale diameter sammenfaller med det laveste vanntrykket. Om overgangen 14 sammenfaller med bulbens maksimale diameter vil dette således kunne skape et undertrykk mellom navkapselen 13 og bulben 10.

I fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen er bulbens 10 maksimale diameter 1-40% større enn propellnavets 5 diameter. Forsøk utført av oppfinnerne indikerer at når bulbens maksimale diameter er 20% større en propellnavets 5 diameter så tilveiebringes den største forbedringen av virkningsgraden.

Rorets utforming kommer nå til å forklares med henvisning til figur 3-7. Ifølge oppfinnelsen er roret 6 vridd slik at det har en kurvet overflate. Rorets vridning kan uttrykkes som vinkelen P med hvilken en del av roret 6 avviker fra et vertikalt plan P når roret er i en nøytral posisjon, hvor det vertikale planet P er et plan som defineres av rorstammens 7 akse og drivakselens 4 akse. Rorets 6 krumning eller vridning tilsvarer rotasjonsretningen for det vannet som drives bakover av propellen 3 når propellen 3 driver fartøyet fremover. Roret er vridd på en slik måte at det møter det virvlende vannet som strømmer mot roret 6. Rorets maksimale vridning finnes i området rund bulben 10. Bulben 10 er anordnet hovedsakelig koaksialt i forhold til propellaksen 4 eller drivakselen 4 (for enkelhets skyld benyttes samme henvisningsbetegnelse 4 for å betegne både drivakselen og propellaksen, ettersom propellaksen sammenfaller med drivakselen 4). Av den grunn vil vannets rotasjonsbevegelse ha ulike retninger over og under bulben. Derfor er området umiddelbart ovenfor bulben 10 vridd/krummet i en retning mens området umiddelbart under bulben 10 er vridd/krummet i motsatt retning. Rorets 6 vridning gir effekten at en del av energien i rotasjonsvannet gjenvinnes. Dette øker yteevnen.

Ifølge en utførelsesform som vises på figurene 3-5 minsker rorets vridning fra en fremre ende 8 inntil propellen 3 til en bakre ende som er en distal ende i forhold til propellen 3, slik at rorets 6 bakre ende 9 strekker seg langs en rett linje. I utførelsesformen ifølge figurene 3-5 er det også slik at rorets 6 vridning er størst i området ved bulben 10 og minsker lineært med avstanden fra bulben 10. Figur 5 er et snitt sett ovenfra roret 6, der både den øvre og nedre delen av det vridde roret 6 kan ses. Her kan det ses hvordan rorets fremre ende 8 er vridd i en retning ovenfor bulben 10 og i en motsatt retning under bulben 10. For enkelhetens skyld vises ikke bulben 10 på figur 5. Slik det kan ses av figur 5 er rorets 6 bakre ende 9 ikke vridd og den bakre enden 9 strekker seg i en rett linje. Figur 3 viser et tverrsnitt av roret som tilsvarer en øvre ende 17 av roret 6. Som det ses av figur 3 så er den øvre enden 17 av roret 6 ikke vridd. På figur 4 vises et tverrsnitt som tilsvarer en nedre ende 18 av roret 6. Her finnes det fremdeles en viss vridning men vridningen, som angitt av vinkelen P, er her mye mindre enn vridningen nær bulben 10. Grunnen til at vridningen minsker med avstanden fra bulben er at vannets rotasjon varierer med avstanden fra propellaksen 4. Rorets 6 maksimale vridning umiddelbart ovenfor eller under bulben 10 kan være opp til 15%.

En annen utførelsesform av roret 6 skal nå beskrives under henvisning til figur 6 og 7. I utførelsesformen ifølge figur 6 og 7 er i det minste en del av roret 6 kontinuerlig vridd fra en fremre ende 8 av roret 6 til en bakre ende 9 av roret. Selv når roret befinner seg i en nøytral posisjon kommer således den bakre enden 9 av roret 6 å definere en vinkel Q med et plan P som sammenfaller med propellaksen 4 (det skal forstås at mens symbolet Q anvendes for den bakre delen av roret så indikerer dette symbol vridningsvinkelen, akkurat som symbolet P gjør). Det skal forstås at figur 6 representerer et tverrsnitt av roret 6 umiddelbart under bulben 10, mens figur 7 representerer et tverrsnitt av roret umiddelbart ovenfor bulben 10. Det kontinuerlig vridde roret har virkningen at en enda større del av den kinetiske energien i vannet kan gjenvinnes. Dette resulterer i en forbedret yteevne.

Under henvisning til figur 3-7 skal det også tydeliggjøres at vridningsvinkelen P ikke behøver å være like stor ovenfor og under bulben. Med andre ord er vridningen ikke nødvendigvis symmetrisk rundt bulben. I foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er vridningsvinkelen p under bulben 10 og i en viss avstand fra bulben, faktisk mindre enn vridningsvinkelen P i samme avstand ovenfor bulben 10. Grunnen er følgende. Rorets 6 vridning bør tilsvare vannets rotasjonsbevegelse. Vannets bevegelse har en aksiell komponent og en tangentiell komponent. Ovenfor propellaksen er vannet nærmere fartøyets 2 skrog. Dette fører til at vannets aksielle hastighet reduseres. Som følge av dette kommer den tangentielle komponenten av vannets bevegelse nedstrøms propellen 3 å være relativt sett større sammenlignet med den aksielle komponenten. Under propellaksen kan den tangentielle komponenten være like stor i absolutte termer, men den aksielle komponenten er også større. Derfor møter vannet roret 6 med en annen vinkel.

En annen utførelsesform hva bulben angår kommer nå å forklares under henvisning til figur 10. I utførelsesformen som vises på figur 1 og 2 strekker bulben 10 seg langs en akse 15 som er parallell med eller koaksial med propellens 3 rotasjonsakse. Det skal forstås at bulben 10 passende er et rotasjonssymmetrisk legeme (dvs. at bulben 10 er symmetrisk rundt en rotasjonsakse). Aksen 15 langs hvilken bulb 10 strekker seg bør da forstås som aksen 15 for rotasjonssymmetri. Oppfinnerne har imidlertid funnet ut at i mange tilfeller kan enda bedre resultater oppnås om bulben 10 strekker seg langs en akse 15 (spesielt en akse 15 for rotasjonssymmetri) som definerer en spiss vinkel mot propellens 3 rotasjonsakse. Grunnen er at vannstrømmen fra propellen ofte vil bevege seg noe opp fra propellen i stedet for å gå rett bakover. For å få vannet til å strømme rotasjonssymmetrisk rundt bulbenlO bør bulben 10 således skråstilles tilsvarende. Om bulben 15 ikke er symmetrisk rundt en rotasjonsakse, bør bulbens 15 akse betraktes som en rett linje fra bulbens 10 fremre punkt til dens bakre punkt.

Bakre ende 16 av bulben 10 er ved et nivå over fremre ende av bulben 10 og vinkelen mellom bulben 10 og propellaksen kan realistisk være i området fra 1° - 14° og en passende verdi for mange anvendelser kan være 3° - 5°.

En annen utførelsesform skal nå forklares under henvisning til figur 11 og figur 12a og 12b. Som angitt på figur 11 har navkapselen 13 en krummet overflate 19 tilliggende bulben 10. Som angitt på figur 11 og figur 12a har fremre ende 11 av bulben 10 en krumningsradius Ri som strekker seg fra et tenkt punkt 24 langs aksen til rorstammen 7. Den krummede overflaten 19 til navkapselen 13 har en krumningsradius R2som er noe større enn krumningsradiusen Rx. Krumningsradiusen R2til overflaten 19 skal forstås som at den strekker seg fra det samme tenkte punktet 24 som krumningsradiusen Ri til den fremre enden 11 av bulben 10. Følgelig kan avstanden mellom navkapselen 13 og bulben 10 forbli konstant når roret dreies. Som det best kan ses på figur 12a og 12b er det bare en sentral overflate 20 på den fremre enden 11 av bulben 10 som har krumningsradiusen Ri. Den sentrale overflaten 20 er omringet av en ringformet overflate 21 som har krumningsradius R3. På figur 12a og 12b angir henvisningsbetegnelsen 22 grensen mellom den sentrale overflaten 20 og den omkringliggende ringformede overflaten 21. Krumningsradiusen R3av den ringformede overflaten 21 skal forstås som at den strekker seg fra en tenkt sirkel 23 heller enn et punkt i rommet. Krumningsradiusen R3av den ringformede overflaten21 er mindre enn krumningsradiusen Ri til den sentrale overflaten 20. Følgelig er R2> Ri > R3. Krumningsradiusen R3til den ringformede overflaten 21 burde fortrinnsvis velges slik at verdien til R3er 4% - 25% av maksimumsverdien av diameteren DB av bulben 10. Ved å forme bulben 10 med en ringformet overflate R3som har en mindre krumningsradius enn den sentrale overflaten 20, blir overgangen mellom den krumme sentrale overflaten 20 og resten av bulboverflaten bli glattere. Resten av bulboverflaten kan beskrives i form av en avsmalnende sylinderoverflate 25, det vil si en overflate som til en viss grad ligner en konisk overflate. Følgelig vil vannstrømmen rundt bulben 10 forstyrres mindre når roret avviker fra en nøytral posisjon. Dette øker yteevnen. Det foretrukne området for R3fra 4% til 25% av maksimum bulbdiameter, har blitt valgt for å optimalisere yteevnen for rorvinkler opp til 5°. Ved større rorvinkler er forbedringen i yteevnen ikke så stor, men dette er av liten betydning. Grunnen for at utformingen burde optimaliseres for rorvinkler opp til 5° er at rorvinkler opp til 5° er hva som kan forventes under størstedelen av en sjøreise i kommersiell trafikk. Rorvinkler større enn 5° er sjeldent nødvendig utenfor havnen.

Forsøk gjort av oppfinnerne angir at det beste resultatet kan forventes når radiusen R3til den sentrale overflaten 21 er omkring 25% av maksimum diameter DB av bulben 10.1 teorien kan bulben 10 selvsagt utformes på en slik måte at den sentrale overflaten 20 av bulbenden 11 strekker seg uten en diskontinuitet hele veien til området hvor bulben 10 når sin maksimale diameter. Dette vil imidlertid i de fleste tilfeller av praktiske anvendelser gjøre bulben 10 uønsket stor. Oppfinnerne tror at det sannsynligvis ikke vil være noe fordel å gjøre radius R3større enn 25% av den maksimale bulbdiameter siden det, i noen tilfeller vil være ugunstig å ha en trang pasning mellom navkapselen 13 og bulben 10.

I realistiske utførelsesformer gjort av oppfinnerne kan radius Ri av bulbenden 11 være omkring 15-35% av propellerdiameteren (typisk propelldiameter kan være 2-6 m), mens radius R2av den kurvede overflaten 19 av navkapselen 13 vil være litt større, passende 100 mm større.

Utformingen forklart under henvisning til figur 11 og figur 12a og 12b bør foretrukket kombineres med de tekniske løsningene som forklart med henvisning til figur 1-10. Dette vil bidra til formålet med å øke yteevnen. Det skal imidlertid forstås at de tekniske trekk angitt på figur 1 l-12b kan også brukes uavhengig av hvordan rorarrangementet på annen måte er utformet.

Oppfinnerne har funnet ut at den oppfinneriske kombinasjonen av det krummede roret, bulben og propellen med navkapselen fører til en økt yteevne. Testresultatet har vist at yteevnen kan økes med opp til 5% når det oppfinneriske konsept benyttes. Dette tilsvarer direkte til en lignende reduksjon av brennstofforbruket. Avhengig av presise omstendigheter av hver individuelle anvendelse, kan det være mulig å øke yteevnen med mer enn 5%. Det har også blitt funnet ut av oppfinnerne at fartøyets manøvreringsdyktighet forbedres.

For overdelen av roret og bulben som befinner seg oppstrøms rorstammen 7 (det vil si nærmere mot propellen), burde projisert sideareal foretrukket være 25-30% av det totale rorarealet (innbefattende det projiserte areal av bulben 10). Oppfinnerne har funnet ut at om arealet av roret og bulben oppstrøms rorstammen representerer mer enn 30% av det totale rorareal så vil dette medføre i et negativt moment på roret. Roret vil da prøve å dreies vekk fra den nøytrale stillingen og et moment må påføres for å forhindre roret 6 fra å dreie vekk fra den nøytrale posisjonen. På den andre siden, om arealet oppstrøms rorstammen 7 er mindre enn 25% av det totale rorarealet, vil roret ha en veldig sterk tendens til å innta en nøytral posisjon. Et unødvendig høyt dreiemoment vil da kreves for å dreie roret 6. Det er imidlertid selvsagt mulig å forestille seg utførelsesformer hvor det projiserte sidearealet overstiger 30% av det totale rorarealet eller er mindre enn 25% av det totale rorarealet.

I realistiske utførelsesformer av oppfinnelsen vil propellen vanligvis ha en diameter i området mellom l,5m - 6m. Propellnavet vil typisk ha en diameter som er 25%-30% av propelldiameteren. For en propell som har en diameter på 6m, kan navet da ha en diameter i området l,5m - l,8m. Roret vil vanligvis ha en høyde som er sammenlignbar med diameteren til propellen.

Mens oppfinnelsen er forklart ovenfor i termer av et arrangement for styring og fremdrift av et fartøy, skal det forstås at oppfinnelsen også kan forklares i termer av et fartøy tilveiebrakt med det oppfinneriske arrangement. Oppfinnelsen kan også forklares i termer av en fremgangsmåte for å ombygge et fartøy hvor fremgangsmåten omfatter trinnene som nødvendigvis er påkrevet for å tilveiebringe fartøyet med det oppfinneriske arrangement som beskrevet ovenfor.

Claims (15)

1. Arrangement for fremdrift og styring av et fartøy (2), hvilket arrangement omfatter: a) en roterende propell (3) med et nav (5) og minst to propellblad, b) et dreibart ror (6) anordnet nedstrøms propellen (3), c) på roret (6), en strømlinjeformet bulb (10) som er integrert med roret (6), hvilken bulb (10) gjennom en spalte (e) er fraskilt fra propellen (3) og d) en kapsel (13) på propellnavet (5), hvilken navkapsel (13) dekker spalten (e) mellom propellen (3) og bulben (10), karakterisert vedat roret er vridd, ved at vriingen av roret (6) er størst i området ved bulben (10) og minsker med avstanden fra bulben (10) og i at vridningsvinkelen (P) ved en viss distanse fra bulben (10) er mindre under bulben (10) enn over bulben (10).

2. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat bulbens (10) maksimale diameter er 1% - 40% større enn diameteren til propellnavet (5).

3. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat bulben (10) strekker seg langs en akse (15) parallell med eller koaksial med rotasjonsaksen til propellen (3).

4. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat bulben (10) strekker seg langs en akse (15) som definerer en spiss vinkel med propellens (3) rotasjonsakse.

5. Et arrangement ifølge krav 4, karakterisert vedat bulbens (10) bakre ende (16) befinner seg på et nivå ovenfor bulbens (10) fremre ende og at vinkelen mellom bulben (10) og propellaksen er 1° - 14°.

6. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat navkapselen (13) møter bulben (10) i et område mellom propellen (3) og den del av propellen (10) der bulben (10) har sin maksimale diameter.

7. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat rorets (6) vridning minsker fra en fremre ende (8) inntil propellen (3) til en bakre ende (9) som er en distal ende i forhold til propellen (3) slik at bakre ende (9) av roret (6) strekker seg langs en rett linje.

8. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat i det minste en del av roret (6) er kontinuerlig vridd fra en fremre ende (8) av roret (6) til en bakre ende (9) av roret.

9. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat rorets (6) vridning minsker lineært med avstanden fra bulben (10).

10. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat navkapselen (13) og den fremre enden av bulben (10) er utformet for å opprettholde avstanden mellom bulben (10) og navet (13) konstant når roret (6) dreies.

11. Et arrangement ifølge krav 1 eller krav 8, karakterisert vedat den maksimale vridning av roret (6) er 15°.

12. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat roret (6) er vridd i ulike retninger over og under bulben (10).

13. Et arrangement ifølge krav 1, karakterisert vedat den del av roret (6) og bulben (10) som er beliggende oppstrøms rorstammen (7) har et projisert sideareal som er mindre enn 30% av det totalt projiserte sidearealet av roret (6) og bulben (10).

14. Et arrangement ifølge krav 10, karakterisert vedat den fremre enden (11) av bulben (10) har en sentral overflate (20) med en krumningsradius (Ri) og den sentrale overflaten (20) er omkranset av en sirkulær overflate (21) som har en krumningsradius (R3) som er mindre enn krumningsradiusen (Ri) av den sentrale overflaten (20) og er fra 4% til 25% av bulbens maksimale diameter (DB).

15. Et fartøy tilveiebrakt med et arrangement ifølge ethvert av kravene 1 - 14.