WO1992003336A1 - Steuerruder - Google Patents

Abstract

Am Steuerruder (10) eines Segelschiffes sind senkrecht auf der Mittelebene des Steuerruders horizontale Leitflügelpaare (11, 12, 13, 14) angebracht. Diese Leitflügelpaare (11, 12, 13, 14) sind parallel zueinander ausgerichtet. Ein oberes Paar (11, 12) ist soweit unter dem Schiffheck (1) angeordnet, dass bei Krängen des Schiffes beide Leitflügel (11, 12) immer unter Wasser bleiben. Die unteren Leitflügel (13, 14) haben einen kleinen Abstand vom freien Ende (16) des Steuerruders (10). Es hat sich gezeigt, dass das Steuerverhalten des Schiffes bei unterschiedlichen Wasserströmungen, Geschwindigkeiten und Windrichtungen sowie -stärken als sehr gut bezeichnet werden kann. Die Verwirbelung des Wassers als Folge von Ruderausschlägen wird dabei stark vermindert.

Description

STEUERRUDER

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerruder für Wasser- und Luftfahrzeuge ge äss dem Oberbegriff des unabhängigen Pa¬ tentanspruchs 1.

Bei Segelschiffen kennt man den Effekt, dass bei Einfall von Böen oder bei Strömungen im Wasser die Steuereigenschaften des Fahrzeu¬ ges verloren gehen. Dies als Folge des Abreissens von Strömung oder Wirbeln hinter dem Steuerruder. Daraus ergab sich dann das sogenann¬ te "In-den-Wind-schiessen" das oftmals zu gefährlichen Situationan und zu einer absolut unkontrollierbaren Fahrlage führen konnte.

Ähnliche Beobachtungen können auch bei Luftfahrzeugen beobachtet werden. Diese führen zu unkontrollierbaren Flugsituationen. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung Mittel zu schaffen, durch die das Steuern und das Fahrverhalten von Wasser- und Luftfahrzeugen verbessert werden könnte.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale.im kennzeichnen¬ den Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 erreicht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Steuerruders mit einer Heck¬ partie eines Segelschiffes,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Steuerruders allein in einer ersten Ausführungsform, und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Steuerruders allein in einer zweiten Ausführungsform.

Durch Anbringen von Leitflügeln 11, 12, 13, 14 in beispiels¬ weise paariger Anordnung an einem Steuerruder 10 eines Schiffes 1 von dem das Heck und die Ruderwelle 2 dargestellt sind, wird das Steuer- und Fahrverhalten entscheidend verbessert. Als Leitflügel 11-14 sind in diesen Beispielen Finnen vorge¬ sehen, wie sie von den Windsurf-Brettern bekannt sind.

Gem ss Fig. 1 und 2 stehen diese Leitflügel senkrecht zur Ruder¬ mittelebene seitlich ab und sie befinden sich bündig an der Hinterkante 15. In diesen beiden Ansichten des Steuerruders 10 sind ein erstes Paar Leitflügel 11, 12 im Abstand vom Rumpf des Schiffes 1 andgeordnet und zwar so, dass beim Krängen des Schiffes 1 und/oder bei Seegang die beiden Leitflügel 11, 12 unterhalb der Wasseroberfläche bleiben.

Das zweite Leitflügelpaar 13, 14 ist paarig nahe beim freien Ende 16 des Steuerruders 1 angeordnet und steht ebenfalls senk¬ recht auf der Mittelebene des Steuerruders 10 und ist horizon¬ tal ausgerichtet.

Gemass einer Variante nach Fig. 3 ist das endseitige Leitflügel¬ paar 23, 24 auch wieder im Abstand vom freien Ende 26 ange- ordnet. Während das obere Leitflügelpaar 21, 22 horizontal wie im erstbeschriebenen Beispiel angeordnet ist, ist das untere Leitflügelpaar 23, 24 nach hinten unten ge¬ neigt.

Versuche haben gezeigt, dass mit derartigen Leitflügeln das Abreissen von Strömung und Wirbeln wenn nicht vollständig un¬ terdrückt so doch stark verminder wird. Damit ist das Steuer¬ ruder dauernd von Wasser umströmt und kann daher auch seine Aufgabe erfüllen.

Bei Motorschiffen, wie beispielsweise beim Containerschiff Typ "Saturn" hat die Schiffsbau-Versuchanεtalt Potsdam gemass der Zeitschrift HA SA-Schiffahrt-Schiffbau-Hafen, 127. Jahrgang, Heft Nr. 17/18, 1990, Seite 1046, vorgeschlagen, neben Leit¬ flügeln am Steuerruder hinter der Schiffsschraube auf der Höhe der Schraubenaσhse noch solche am Schiffsrumpf im Schiffs-Nach- stromfeld anzuordnen. Weil damit dem Wasser, vor dem Propeller ein Drall mitgegeben wird, sind die Drallverluste am Propeller selbst vermindert, was schliesslich zu Energieersparnis führen soll. Der höhere Drall nach dem Propeller kann höchstens teil¬ weise mit den Leitflüglen am Ruder behoben werden, so dass das Ruder in kavitationsärmerem Medium angordnet ist. Während dort also eine Energieeinsparung angesprochen ist, soll im Gegensatz dazu gem ss der Erfindung ein Strömungsabriss an und hinter dem Steuerruder möglichst verhindert werden.

Bei Schiffen müssen die Leitflügel natürlicherweise auf das Medium Wasser abgestimmt sein und deren Querschnittsform sollte dementsprechend ausgebildet sein, um möglichst wenig Auftriebs¬ kraft zu erzeugen. Damit unterschiedliche Verhältnisse von Wasser- Strömung und Wind besser beherschbar sind, können die Leitflügel gemeinsam, paarweise oder einzeln einstellbar sein, wie beispiels¬ weise mittels Bowdenzügen durch eine hohle Ruderwelle 2 hindurch.

Bei Luftfahrzeugen können die Leitflügel sowohl an Höhenleit- als auch an Seitenleitwerken angeordnet sein. Auch bei dieser Anwendung muss natürlich das Medium Luft berücksichtigt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Steuerruder für Wasser- und Luftfahrzeuge, da¬ durch gekennzeichnet, dass am Ruderblatt wenigstens ein Leit¬ flügel senkrecht zur Mittelebene des Ruderblattes angeordnet ist.

2. Steuerruder nach Patentanspruch 1, gekennzeich¬ net durch paarig angeordnete Leitflügel beidseits des Ruder¬ blattes.

3. Steuerruder nach Patentanspruch 1, gekennzeich¬ net durch unpaarig angeordnete Leitflügel beidseits des Ru¬ derblattes.

4. Steuerruder nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, gekennzeichnte durch zwei Paar Leitflügel, von denen sich das eine Paar nahe dem freien Ende des Ruderblattes findet und das andere Paar soweit vom Bootsrumpf entfernt angeord¬ net ist, dass bei Krängung des Schiffes beide Leitflügel unter Wasser bleiben.