WO2022044644A1 - 舵 - Google Patents

舵 Download PDF

Info

Publication number
WO2022044644A1
WO2022044644A1 PCT/JP2021/027488 JP2021027488W WO2022044644A1 WO 2022044644 A1 WO2022044644 A1 WO 2022044644A1 JP 2021027488 W JP2021027488 W JP 2021027488W WO 2022044644 A1 WO2022044644 A1 WO 2022044644A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rudder
propeller
rear view
shaft
outer peripheral
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/027488
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
定友 栗林
紀幸 佐々木
Original Assignee
株式会社ケイセブン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ケイセブン filed Critical 株式会社ケイセブン
Priority to KR1020227041428A priority Critical patent/KR20230005299A/ko
Priority to CN202180038438.7A priority patent/CN115697837A/zh
Priority to CA3182766A priority patent/CA3182766A1/en
Priority to EP21861072.3A priority patent/EP4206070A1/en
Priority to US18/011,813 priority patent/US20230249796A1/en
Publication of WO2022044644A1 publication Critical patent/WO2022044644A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders
    • B63H25/382—Rudders movable otherwise than for steering purposes; Changing geometry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/107—Direction control of propulsive fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H2025/066—Arrangements of two or more rudders; Steering gear therefor

Definitions

  • the present invention relates to a rudder arranged on a propeller of a two-axle ship having a pair of propellers in the left-right direction at the same position in the front-rear direction.
  • Patent Document 1 a technique of arranging a rudder in the rear center of a pair of left and right propellers of a two-axle ship having a pair of propellers in the left-right direction at the same position in the front-rear direction.
  • Patent Document 2 the technology of a duct propeller equipped with a left rudder and a right rudder formed in an arc shape along the outer peripheral portion of the propeller on both sides of the propeller is known.
  • Patent Document 1 has a problem that when the ship goes straight, resistance is generated in the rudder arranged at the rear center of the pair of left and right propellers, and the energy consumption of the ship during the voyage cannot be sufficiently reduced.
  • the main object of the present invention is to provide a rudder that generates a large thrust in order to reduce the energy consumption of the ship during voyage.
  • Another object of the present invention is to provide a rudder that prevents cavitation that occurs in the vicinity of the rudder and suppresses rudder erosion.
  • the present invention that solves the above problems is as follows.
  • the invention according to claim 1 is a rudder arranged on a side portion of a first propeller and a second propeller provided at the same position in the front-rear direction of the stern of a ship with a predetermined interval in the left-right direction.
  • the rudder is formed by a first rudder arranged on both sides of the first propeller and a second rudder arranged on both sides of the second propeller, and in rear view, the first rudder is the first propeller.
  • the left rudder arranged on the left side of the first propeller and the right rudder arranged on the right side of the first propeller, and the second rudder is arranged on the left side of the second propeller in the rear view.
  • the first left rudder is formed by the right rudder arranged on the right side of the second propeller, and the left rudder of the first rudder and the second rudder extends in the left-right direction in the rear view, and the first left rudder. It is formed by a second left rudder portion that curves downward from the left end of the portion and a third left rudder portion that extends downward from the lower end of the second left rudder portion.
  • a first right rudder that extends the rudder and the right rudder of the second rudder in the left-right direction, a second right rudder that curves downward from the right end of the first right rudder, and the second right rudder.
  • first left rudder portion and the first right rudder portion of the first rudder are the outer peripheral lines of the first propeller.
  • the first left rudder and the first right rudder of the second rudder are placed above 10 to 20% of the diameter of the propeller from the upper end of the rudder, and the upper end of the outer peripheral line with the second rudder.
  • the rudder is characterized by being placed above 10 to 20% of the diameter of the propeller.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft are provided on the first left rudder portion and the first right rudder portion of the first rudder, respectively, and the third left rudder of the first rudder is viewed from the side.
  • the length of the portion and the third right rudder portion in the front-rear direction is formed to be 40 to 100% of the diameter of the first propeller, and the first propeller is formed into the third left rudder portion and the third right of the first rudder.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft of the first rudder are provided between the front end of the rudder and 15 to 65% of the length in the front-rear direction, and the third left rudder and the third right rudder of the first rudder are provided.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft are provided on the first left rudder portion and the first right rudder portion of the second rudder, respectively, between 35 and 50 of the length in the front-rear direction from the front end of the rudder.
  • the length of the third left rudder and the third right rudder of the second rudder in the front-rear direction is formed to be 40 to 100% of the diameter of the second propeller, and the second propeller is made of the second rudder.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft of the second rudder are provided between the front ends of the third left rudder and the third right rudder and 15 to 65% of the length in the front-rear direction, and the left rudder shaft and the right rudder shaft of the second rudder are the third of the second rudder.
  • the invention according to claim 3 is the distance between the right inner surface of the third left rudder of the first rudder and the left end of the outer peripheral line of the first propeller and the left of the third right rudder of the first rudder in the rear view.
  • the distance between the inner surface and the right end of the outer peripheral line of the first propeller is formed to be 4 to 10% of the diameter of the first propeller, and in rear view, the right inner surface of the third left rudder of the second rudder and the outer periphery of the second propeller.
  • the lower ends of the third left rudder and the third right rudder of the first rudder are positioned below the axis of the first propeller in the rear view, and the invention relates to the rear view.
  • the rudder according to any one of claims 1 to 3, wherein the lower ends of the third left rudder and the third right rudder of the second rudder are located below the axis of the first propeller. ..
  • the first rudder is formed by a left rudder arranged on the left side of the first propeller in the rear view
  • the second rudder is formed on the right side of the second propeller in the rear view. It is the rudder according to any one of claims 1 to 4 formed by the right rudder arranged in.
  • a normal rudder having a rudder shaft and a rudder plate in the same plane is provided between the left rudder of the first rudder and the right rudder of the second rudder, and the first propeller is viewed from the rear.
  • the rudder is formed by a first rudder arranged on both sides of the first propeller and a second rudder arranged on both sides of the second propeller, and the first rudder is viewed from the rear.
  • the second rudder is a left rudder arranged on the left side of the second propeller.
  • the first left rudder and the first left rudder which are formed by the right rudder arranged on the right side of the second propeller and extend the left rudder of the first rudder and the second rudder in the left-right direction in the rear view. It is formed by a second left rudder that curves downward from the left end of the rudder and a third left rudder that extends downward from the lower end of the second left rudder.
  • the first right rudder that extends the right rudder of the two rudders in the left-right direction, the second right rudder that curves from the right end of the first right rudder to the lower right, and the lower end of the second right rudder.
  • first left rudder and the first right rudder of the first rudder are formed from the upper end of the outer peripheral line with the first propeller by the diameter of the propeller. It is placed above 10 to 20%, and in rear view, the first left rudder and the first right rudder of the second rudder are 10 to 20% of the diameter of the propeller from the upper end of the outer peripheral line with the second propeller.
  • the first left rudder and the first right rudder of the first rudder and the first left rudder and the first right rudder of the second rudder have a larger thrust than the upper part of the duct of the duct propeller. Generates and generates thrust equivalent to both sides of the upper part of the duct of the duct propeller at the 2nd left rudder and 2nd right rudder of the 1st rudder and the 2nd left rudder and 2nd right rudder of the 2nd rudder. This can reduce the energy consumption of the ship during the voyage. In addition, cavitation can be prevented and the erosion of the first rudder and the second rudder can be suppressed. Further, since the third left rudder portion of the first rudder and the second right rudder portion of the second rudder are arranged apart from each other in the left-right direction, it is possible to efficiently suppress the rolling of the ship.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft are provided on the first left rudder portion and the first right rudder portion of the first rudder, respectively.
  • the length of the third left rudder and the third right rudder of the first rudder in the front-rear direction is formed to be 40 to 100% of the diameter of the first propeller, and the first propeller is the first rudder. It is provided between the front end of the 3rd left rudder and the 3rd right rudder and 15 to 65% of the length in the front-rear direction.
  • the left rudder shaft and the right rudder shaft are provided on the first left rudder part and the first right rudder part of the second rudder, respectively, between the front end of the part and the third right rudder part and the length of 35 to 50 in the front-rear direction.
  • the length of the third left rudder and the third right rudder of the second rudder in the front-rear direction is formed to be 40 to 100% of the diameter of the second propeller, and the second propeller is set to the second.
  • the left and right rudder shafts of the second rudder are set between the front ends of the third left rudder and the third right rudder and 15 to 65% of the length in the front-rear direction, and the third of the second rudder.
  • the third left rudder of the first rudder, the third right rudder and the third of the second rudder are provided.
  • a large thrust can be generated in the left rudder and the third right rudder to further reduce the energy consumption of the ship during voyage.
  • the rotational torque of the left rudder shaft and the right rudder shaft of the first rudder and the left rudder shaft and the right rudder shaft of the second rudder can be reduced, and the third left rudder portion and the third right rudder portion of the first rudder can be reduced.
  • the right inner surface of the third left rudder portion of the first rudder and the left end of the outer peripheral line of the first propeller in rear view, the right inner surface of the third left rudder portion of the first rudder and the left end of the outer peripheral line of the first propeller.
  • the distance and the distance between the left inner surface of the third right rudder of the first rudder and the right end of the outer peripheral line of the first propeller are formed to be 4 to 10% of the diameter of the first propeller, and the second rudder of the second rudder is viewed from the rear.
  • the distance between the right inner surface of the left rudder and the left end of the outer peripheral line of the second propeller, and the distance between the left inner surface of the third right rudder of the second rudder and the right end of the outer peripheral line of the second propeller are the distances of the diameter of the second propeller. Since it was formed at 4 to 10%, a large thrust due to the Coanda effect was applied to the front part of the 3rd left rudder and 3rd right rudder of the 1st rudder and the 3rd left rudder and 3rd right rudder of the 2nd rudder. It is generated and a large thrust is generated at the rear due to the USB effect, which can further reduce the energy consumption of the ship during the voyage.
  • the third left rudder portion and the third right rudder portion of the first rudder in rear view, the third left rudder portion and the third right rudder portion of the first rudder
  • the lower end is positioned below the axis of the first propeller, and the lower ends of the third left rudder and the third right rudder of the second rudder are positioned below the axis of the first propeller in the rear view. Therefore, it is possible to suppress the resistance of the 3rd left rudder and 3rd right rudder of the 1st rudder and the 3rd left and 3rd right rudder of the 2nd rudder when the ship goes straight. can.
  • the first rudder is arranged on the left side of the first propeller in the rear view. Since the second rudder is formed by the right rudder arranged on the right side of the second propeller in the rear view, the resistance between the first rudder and the second rudder can be further suppressed when the ship goes straight. .. Further, the movable range of the rudder angle of the left rudder of the first rudder and the right rudder of the second rudder can be set large.
  • the rudder shaft and the rudder plate are usually in the same plane between the left rudder of the first rudder and the right rudder of the second rudder. Since the rudder is provided and the fixed rudder is placed between the first propeller and the second propeller in the left-right direction in the rear view, a thrust is generated in the normal rudder and the energy consumption of the ship during voyage can be reduced. can.
  • the stern of a ship is provided with a first propeller 1A and a second propeller 1B at predetermined intervals in the left-right direction.
  • the required thrust can be obtained without making the rotation speeds of the first propeller 1A and the second propeller 1B excessively high, so that the occurrence of cavitation can be suppressed. It is possible to suppress the eroticism generated in the first propeller 1A and the second propeller 1B.
  • the first propeller 1A and the second propeller 1B are formed in the same shape.
  • the first propeller 1A and the second propeller 1B are collectively referred to as propeller 1.
  • a first rudder 2A forming the rudder of the first embodiment is provided on the outer periphery of the first propeller 1A, and the rudder of the first embodiment is formed on the outer periphery of the second propeller 1B.
  • a second rudder 2B is provided.
  • the first rudder 2A and the second rudder 2B are formed in the same shape.
  • the first rudder 2A and the second rudder 2B are collectively referred to as rudder 2.
  • the first rudder 2A is formed of a left rudder 3A arranged on the left side of the first propeller 1A and a right rudder 3B arranged on the right side of the first propeller 1A.
  • the second rudder 2B is formed of a left rudder 3A arranged on the left side of the second propeller 1B and a right rudder 3B arranged on the right side of the second propeller 1B.
  • the right rudder 3B of the first rudder 2A and the left rudder 3A of the second rudder 2B are arranged at predetermined intervals in the left-right direction so as not to interfere with each other during rotation.
  • the first rudder 2A is located to the left of the center of the ship
  • the second rudder 2B is located to the right of the center of the ship
  • the left rudder 3A of the first rudder 2A is of the ship.
  • the right rudder 3B of the second rudder 2B is arranged at a position shifted to the left side from the center
  • the right rudder 3B of the second rudder 2B is arranged at a position shifted to the right side from the center of the ship.
  • the left rudder 3A of the first rudder 2A and the right rudder 3B of the second rudder 2B exert the same function as the frestabilizer and the ship rolls. Can be efficiently suppressed. It can be suppressed more than a short-axis ship.
  • the left rudder 3A and the right rudder 3B of the first rudder 2A will be described. Since the left rudder 3A and the right rudder 3B of the second rudder 2B are formed in the same shape as the left rudder 3A and the right rudder 3B of the first rudder 2A, the description thereof will be omitted.
  • the left rudder 3A of the first rudder 2A has a first left rudder portion 4A extending in the left-right direction and a second rudder portion 4A curved from the left end portion to the lower left side. It is formed of a left rudder portion 5A and a third left rudder portion 6A extending downward from the lower end portion of the second left rudder portion 5A.
  • a left steering shaft 8A extending in the vertical direction is provided at the right end of the first left steering portion 4A.
  • the upper part of the left rudder shaft 8A extends into the engine chamber of the ship and is connected to the left steering gear 10A.
  • the right rudder 3B of the first rudder 2A includes a first right rudder portion 4B extending in the left-right direction, a second right rudder portion 5B curved from the right end portion of the first right rudder portion 4B toward the lower right side, and a second rudder portion 5B. 2 It is formed from a third right steering portion 6B extending downward from the lower end portion of the right steering portion 5B.
  • a right steering shaft 8B extending in the vertical direction is provided on the left portion of the first right steering portion 4B.
  • the upper part of the right rudder shaft 8B extends into the engine chamber of the ship and is connected to the right steering machine 10B.
  • the left steering machine 10A and the right steering machine 10B are collectively referred to as a steering machine 10.
  • the lower surfaces of the first left rudder portion 4A and the first right rudder portion 4B of the first rudder 2A have the diameter of the propeller 1 upward from the upper end of the outer peripheral line L of the first propeller 1A. It is preferably placed at a distance of 10 to 20% of D.
  • the velocity of the water flow above the first propeller 1A is slower than the velocity of the water flow below the first propeller 1A.
  • the lower surfaces of the first left rudder portion 4A and the first right rudder portion 4B are positioned upward from the upper end of the outer peripheral line L of the first propeller 1A at a distance of 10 to 20% of the diameter D of the propeller 1.
  • a thrust larger than the thrust generated in the intermediate portion of the upper part of the duct of the duct propeller arranged along the outer peripheral line L of the propeller may be generated in the first left rudder portion 4A and the first right rudder portion 4B. can.
  • the right inner surface 7A of the third left steering portion 6A is 4 to 10% of the diameter D of the first propeller 1A from the left end of the outer peripheral line L of the first propeller 1A to the left. It is preferable to arrange them at a position separated by a space. As a result, when the ship goes straight, the suction flow flowing into the first propeller 1A causes a large thrust generated in the front part of the third left rudder portion 6A extending in front of the first propeller 1A, and a large thrust due to the coranda effect and the first propeller.
  • the left inner surface 7B of the third right rudder portion 6B is arranged at a position separated from the right end of the outer peripheral line L of the first propeller 1A to the right by a distance of 4 to 10% of the diameter D of the first propeller 1A. Is preferable.
  • the suction flow flowing into the first propeller 1A causes a large thrust due to the coranda effect generated in the front part of the third right rudder portion 6B extending in front of the first propeller 1A, and the first propeller.
  • a large thrust (lift) that moves the ship forward by generating a large thrust due to the USB effect generated at the rear of the third right rudder portion 6B extending behind the first propeller 1A due to the jet flow ejected from the 1A. Can be generated.
  • the lower ends of the third left steering portion 6A and the third right steering portion 6B are located below the axial view of the first propeller 1A, and are located near the lower ends of the outer peripheral line L of the first propeller 1A. Is preferable. As a result, the resistance of the third left rudder portion 6A and the third right rudder portion 6B can be suppressed so that the ship can navigate efficiently.
  • the right inner surface 7A and the left inner surface 7B are collectively referred to as the inner surface 7.
  • the second left steering portion 5A and the second right steering portion 5B are formed in a substantially arc shape with a predetermined distance in the radial direction from the outer peripheral line L of the first propeller 1A.
  • thrust equivalent to the thrust generated at both side portions of the upper part of the duct of the duct propeller arranged along the outer peripheral portion of the propeller can be generated in the second left rudder portion 5A and the second right rudder portion 5B.
  • the left rudder chord length (“length in the front-rear direction” of the claim) CA of the third left rudder portion 6A is the same as the duct length of the duct propeller in the front-rear direction. It is preferably formed to be 40 to 100% of the diameter D of the first propeller 1A. As a result, the thrust force can be efficiently exerted on the third left rudder portion 6A.
  • the front end portion F of the blade portion of the first propeller 1A is set between the front end portion of the third left rudder portion 6A and 15 to 65% of the left rudder chord length CA, that is, the front end portion F of the third left rudder portion 6A.
  • the front end E of the blade of the first propeller 1A is from the front end of the third left rudder 6A to 65% of the left rudder chord length CA. Is also placed on the front side.
  • the left rudder shaft 8A is provided at 30 to 50% of the left rudder chord length CA of the third left rudder portion 6A from the front end portion of the third left rudder portion 6A, and in particular, is provided from the front end portion of the third left rudder portion 6A to the third. It is preferably provided at 35 to 45% of the left rudder chord length CA of the left rudder portion 6A.
  • the right rudder chord length (“length in the front-rear direction” of the claim) CB of the third right rudder portion 6B is the first propeller 1A in the front-rear direction. It is preferably formed to be 40 to 100% of the diameter D. As a result, the thrust force can be efficiently exerted on the third right rudder portion 6B.
  • the left rudder chord length CA and the right rudder chord length CB are collectively referred to as the rudder chord length C.
  • the front end portion F of the blade portion of the first propeller 1A is set between the front end portion of the third left rudder portion 6A and 15 to 65% of the right rudder chord length CB, that is, the front end portion F of the third left rudder portion 6A.
  • the right rudder shaft 8B is provided at 30 to 50% of the right rudder chord length CB of the third right rudder portion 6B from the front end portion of the third right rudder portion 6B, and in particular, the third right rudder shaft 8B is provided from the front end portion of the third right rudder portion 6B. It is preferably provided at 35 to 45% of the left rudder chord length CB of the right rudder portion 6B.
  • the right inner surface 7A of the third left rudder portion 6A is formed in a warp line (camber line) having a predetermined bulge on the first propeller 1A side.
  • thrust can be efficiently generated in the third left rudder portion 6A toward the front right side.
  • the suction flow generated by the first propeller 1A generated on the front edge side of the right inner surface 7A of the third left rudder portion 6A causes the Coanda effect, and the thrust can be further increased.
  • the third left rudder portion 6A It is preferable to form a predetermined twist angle in the third left rudder portion 6A, and it is preferable to form the upper twist angle at an angle larger than the lower twist angle, and the third left rudder portion 6A has.
  • the upper twist angle is 7 degrees and the lower twist angle is 3 degrees.
  • the left rudder shaft 8A is formed so as to be able to rotate 0 to 15 degrees to the-rudder angle and 0 to 105 degrees to the + rudder angle.
  • The-rudder angle is the rudder angle obtained by rotating the left rudder shaft 8A clockwise and steering forward
  • the + rudder angle is the rudder angle obtained by rotating the left rudder shaft 8A counterclockwise and steering backward. ..
  • the left rudder shaft 8A is excessively rotated clockwise, and the front part of the third left rudder portion 6A is excessively close to the stern of the ship, causing disturbance in the flow field of the suction flow flowing into the first propeller 1A. It can be generated to suppress the increase in cavitation that causes vibration and noise.
  • the left inner surface 7B of the third right rudder portion 6B is formed in a warp line (camber line) having a predetermined bulge on the first propeller 1A side.
  • thrust can be efficiently generated in the third right rudder portion 6B toward the front left side.
  • the suction flow generated by the first propeller 1A generated on the front edge side of the left inner surface 7B of the third right rudder portion 6B causes the Coanda effect, and the thrust can be further increased.
  • the third right steering portion 6B It is preferable to form a predetermined twist angle in the third right steering portion 6B, and it is preferable to form the upper twist angle at an angle larger than the lower twist angle, and the third right steering portion 6B has.
  • the upper twist angle is 7 degrees and the lower twist angle is 3 degrees.
  • the right steering shaft 8B is configured to be able to rotate 0 to 15 degrees to the-steering angle and 0 to 105 degrees to the + steering angle by driving the right steering machine 10B.
  • The-rudder angle is the rudder angle obtained by rotating the right rudder shaft 8B counterclockwise and steering forward
  • the + rudder angle is the rudder angle obtained by rotating the right rudder shaft 8B clockwise and steering backward. ..
  • the right rudder shaft 8B is excessively rotated counterclockwise, and the front part of the third right rudder portion 6B is excessively close to the stern of the ship and is disturbed by the flow field of the suction flow flowing into the first propeller 1A. Can be caused to suppress the increase in cavitation that causes vibration and noise.
  • the rudder force generated when the left rudder shaft 8A is rotated to the-rudder angle and the front part of the third left rudder part 6A is positioned on the front right side of the rear part is the left rudder.
  • the rudder force is larger than the rudder force generated when the shaft 8A is rotated to the + rudder angle so that the front portion of the third left rudder portion 6A is positioned on the front left side of the rear portion.
  • the rudder force when the left rudder shaft 8A is rotated by 10 degrees to the ⁇ rudder angle is about 0.005 kg
  • the rudder force when the left rudder shaft 8A is rotated by 10 degrees to the + rudder angle is about. It is 0.0025 kg.
  • the rudder force generated when the right rudder shaft 8B is rotated to the-rudder angle so that the front part of the third right rudder part 6B is located on the front left side of the rear part is + the right rudder shaft 8B. It is larger than the steering force generated when the steering angle is steered so that the front portion of the third right steering portion 6B is positioned on the front right side of the rear portion.
  • the rudder force when the right rudder shaft 8B is rotated by 10 degrees to the ⁇ rudder angle is about 0.005 kg
  • the rudder force when the right rudder shaft 8B is rotated by 10 degrees to the + rudder angle is about. It is 0.0025 kg.
  • a first rudder 12A forming the rudder of the second embodiment is provided on the outer periphery of the first propeller 1A at the stern of the ship, and the second embodiment is provided on the outer periphery of the second propeller 1B.
  • a second rudder 12B is provided to form the rudder of the above.
  • the first rudder 12A and the second rudder 12B are formed symmetrically with respect to the center line in the left-right direction of the first propeller 1A and the second propeller 1B.
  • the first rudder 12A and the second rudder 12B are collectively referred to as a rudder 12.
  • the first rudder 12A is a rudder formed from a left rudder 3A arranged on the left side of the first propeller 1A, and does not have a right rudder corresponding to the right rudder 3B of the first rudder 2A of the first embodiment.
  • the second rudder 12B is a rudder that is formed from a right rudder 3B arranged on the right side of the second propeller 1B and does not have a left rudder corresponding to the left rudder 3A of the second rudder 2B of the first embodiment.
  • the left rudder 3A of the first rudder 12A is formed in the same shape as the left rudder 3A of the first rudder 2A
  • the right rudder 3B of the second rudder 12B is formed in the same shape as the right rudder 3B of the second rudder 2B. Has been done.
  • the left rudder 3A of the first rudder 12A and the right rudder 3B of the second rudder 12B are arranged so as to be largely separated in the left-right direction, the left rudder 3A of the first rudder 12A and the right rudder 3B of the second rudder 12B are arranged.
  • the movable range of the + rudder angle can be set large.
  • the first rudder 22A forming the rudder of the third embodiment is provided on the outer periphery of the first propeller 1A at the stern of the ship, and the third embodiment is provided on the outer periphery of the second propeller 1B.
  • a second rudder 22B is provided to form the rudder of the above.
  • the first rudder 22A and the second rudder 22B are formed symmetrically with respect to the center line in the left-right direction of the first propeller 1A and the second propeller 1B.
  • the first rudder 22A and the second rudder 22B are collectively referred to as a rudder 22.
  • the first rudder 22A is formed of a left rudder 3A arranged on the left side of the first propeller 1A and a right fixed rudder 23 extending vertically in the center in the left-right direction of the first propeller 1A and the second propeller 1B. There is.
  • the lower end of the right fixed rudder 23 is formed at the same position as the lower end of the left rudder 3A, and in the front-rear direction, the right rudder chord length of the right fixed rudder 23 is the left rudder chord length of the left rudder 3A. It is formed to have the same length. Further, it is preferable that the left inner surface 23A of the right fixed rudder 23 is formed in a warp line (camber line) having a predetermined bulge on the first propeller 1A side.
  • the second rudder 22B is formed of a right rudder 3B arranged on the right side of the second propeller 1B and a left fixed rudder 24 extending vertically in the center in the left-right direction of the first propeller 1A and the second propeller 1B. There is.
  • the lower end of the left fixed rudder 24 is formed at the same position as the lower end of the right rudder 3B, and in the front-rear direction, the left rudder chord length of the left fixed rudder 24 is the right rudder chord length of the right rudder 3B. It is formed to have the same length. Further, it is preferable that the right inner surface 24A of the left fixed rudder 24 is formed in a warp line (camber line) having a predetermined bulge on the second propeller 1B side.
  • the right fixed rudder 23 and the left fixed rudder 24 are integrally formed to form the fixed rudder 25. Further, the fixed rudder 25 can be formed on a normal rudder in which the rudder shaft and the rudder plate are in the same plane.
  • the present invention can be applied to a ship provided with a plurality of propellers in the left-right direction of the stern.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

【課題】航海中の船のエネルギ消費を低減させるために、大きな推力を発生する舵を提供する。 【解決手段】舵を、第１プロペラの両側に配置される第１舵と、第２プロペラの両側に配置される第２舵で形成し、背面視において、第１舵を、第１プロペラの左側に配置される左舵と、第１プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、第２舵を、第２プロペラの左側に配置される左舵と、第２プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、第１舵と第２舵の左舵を左右方向に延在する第１左舵部と、第１左舵部の左端から下方左側に向かって湾曲する第２左舵部と、第２左舵部の下端から下方に向かって延在する第３左舵部で形成し、背面視において、第１舵と第２舵の右舵を左右方向に延在する第１右舵部と、第１右舵部の右端から下方右側に向かって湾曲する第２右舵部と、第２右舵部の下端から下方に向かって延在する第３右舵部で形成し、背面視において、第１舵の第１左舵部と第１右舵部を、第１プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置し、背面視において、第２舵の第１左舵部と第１右舵部を、第２プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置した。

Description

舵
　本発明は、左右方向に一対のプロペラを前後方向の同一位置に備えた２軸船のプロペラに配置される舵に関するものである。
　従来、左右方向に一対のプロペラを前後方向の同一位置に備えた２軸船の左右一対のプロペラの後方中央に舵を配置する技術が知られている。（特許文献１）
　また、プロペラから噴出される噴流を加速するために、プロペラの両側にプロペラの外周部に沿うように円弧状に形成された左舵と右舵を備えるダクトプロペラの技術が知られている。（特許文献２）
特開２０１６－９７７１１号公報 特開平１－５０１３８４号公報
　しかし、特許文献１の技術では、船の直進時に、左右一対のプロペラの後方中央に配置した舵には抵抗が生じ、航海中の船のエネルギ消費を十分低減できていないという問題があった。
　また、特許文献２の技術では、ダクトの効率をあげるために、プロペラと左右舵のクリアランスが小さく設定されているために、左右舵の内部にキャビテーションによるエロ―ジョンが発生しやすいという問題があった。
　そこで、本発明の主たる課題は、航海中の船のエネルギ消費を低減させるために、大きな推力を発生する舵を提供することにある。また、舵の近傍で発生するキャビテーションを防止して舵のエロ―ジョンを抑制する舵を提供することにある。
　上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
　請求項１に係る発明は、船の船尾の前後方向の同一位置に左右方向に所定の間隔を隔てて設けられた第１プロペラと第２プロペラの側部に配置される舵において、
　前記舵を、前記第１プロペラの両側に配置される第１舵と、前記第２プロペラの両側に配置される第２舵で形成し、背面視において、前記第１舵を、前記第１プロペラの左側に配置される左舵と、前記第１プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、前記第２舵を、前記第２プロペラの左側に配置される左舵と、前記第２プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、前記第１舵と第２舵の左舵を左右方向に延在する第１左舵部と、該第１左舵部の左端から下方左側に向かって湾曲する第２左舵部と、該第２左舵部の下端から下方に向かって延在する第３左舵部で形成し、背面視において、前記第１舵と第２舵の右舵を左右方向に延在する第１右舵部と、該第１右舵部の右端から下方右側に向かって湾曲する第２右舵部と、該第２右舵部の下端から下方に向かって延在する第３右舵部で形成し、背面視において、前記第１舵の第１左舵部と第１右舵部を、前記第１プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置し、　背面視において、前記第２舵の第１左舵部と第１右舵部を、前記第２プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置したことを特徴とする舵である。
　請求項２に係る発明は、前記第１舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、側面視において、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、前記第１プロペラの直径の４０～１００％に形成し、前記第１プロペラを、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、前記第１舵の左舵軸と右舵軸を、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設け、前記第２舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、側面視において、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、前記第２プロペラの直径の４０～１００％に形成し、前記第２プロペラを、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、前記第２舵の左舵軸と右舵軸を、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設けた請求項１記載の舵である。
　請求項３に係る発明は、背面視において、前記第１舵の第３左舵部の右内面と第１プロペラの外周線の左端の間隔と、前記第１舵の第３右舵部の左内面と第１プロペラの外周線の右端の間隔を第１プロペラの直径の４～１０％に形成し、背面視において、前記第２舵の第３左舵部の右内面と第２プロペラの外周線の左端の間隔と、前記第２舵の第３右舵部の左内面と第２プロペラの外周線の右端の間隔を第２プロペラの直径の４～１０％に形成した請求項１又は２記載の舵である。
　請求項４に係る発明は、背面視において、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、前記第１プロペラの軸心よりも下方に位置させ、背面視において、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、前記第１プロペラの軸心よりも下方に位置させた請求項１～３のいずれか１項に記載の舵である。
　請求項５に係る発明は、背面視において、前記第１舵を、前記第１プロペラの左側に配置される左舵で形成し、背面視において、前記第２舵を、前記第２プロペラの右側に配置される右舵で形成した請求項１～４のいずれか１項に記載の舵である。
　請求項６に係る発明は、前記第１舵の左舵と第２舵の右舵の間に舵軸と舵板が同一平面内にある通常舵を設け、背面視において、前記第１プロペラと第２プロペラの左右方向の中間に、前記固定舵を配置した請求項５記載の舵である。
　請求項１記載の発明によれば、舵を、第１プロペラの両側に配置される第１舵と、第２プロペラの両側に配置される第２舵で形成し、背面視において、第１舵を、第１プロペラの左側に配置される左舵と、第１プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、第２舵を、第２プロペラの左側に配置される左舵と、第２プロペラの右側に配置される右舵で形成し、背面視において、第１舵と第２舵の左舵を左右方向に延在する第１左舵部と、第１左舵部の左端から下方左側に向かって湾曲する第２左舵部と、第２左舵部の下端から下方に向かって延在する第３左舵部で形成し、背面視において、第１舵と第２舵の右舵を左右方向に延在する第１右舵部と、第１右舵部の右端から下方右側に向かって湾曲する第２右舵部と、第２右舵部の下端から下方に向かって延在する第３右舵部で形成し、背面視において、第１舵の第１左舵部と第１右舵部を、第１プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置し、背面視において、第２舵の第１左舵部と第１右舵部を、第２プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置したので、第１舵の第１左舵部及び第１右舵部と第２舵の第１左舵部及び第１右舵部にダクトプロペラのダクト上部よりも大きな推力を発生させて、第１舵の第２左舵部及び第２右舵部と第２舵の第２左舵部及び第２右舵部にダクトプロペラのダクト上部の両側部と同等の推力を発生させて、航海中の船のエネルギ消費を低減させることができる。また、キャビテーションを防止して第１舵と第２舵のエロ―ジョンを抑制することができる。さらに、第１舵の第３左舵部と第２舵の第２右舵部は左右方向に隔たって配置されているので船の横揺れを効率良く抑制することができる。
　請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、第１舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、側面視において、第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、第１プロペラの直径の４０～１００％に形成し、第１プロペラを、第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、第１舵の左舵軸と右舵軸を、第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設け、第２舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、側面視において、第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、第２プロペラの直径の４０～１００％に形成し、第２プロペラを、第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、第２舵の左舵軸と右舵軸を、第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設けたので、第１舵の第３左舵部及び第３右舵部と第２舵の第３左舵部及び第３右舵部に大きな推力を発生させて、航海中の船のエネルギ消費をより低減させることができる。また、第１舵の左舵軸及び右舵軸と第２舵の左舵軸及び右舵軸の回転トルクを小さくすることができ、第１舵の第３左舵部及び第３右舵部と第２舵の第３左舵部及び第３右舵部を前方姿勢にした場合に、大きな舵力を発生させて船を効率良く停止させることができる。
　請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、背面視において、第１舵の第３左舵部の右内面と第１プロペラの外周線の左端の間隔と、第１舵の第３右舵部の左内面と第１プロペラの外周線の右端の間隔を第１プロペラの直径の４～１０％に形成し、背面視において、第２舵の第３左舵部の右内面と第２プロペラの外周線の左端の間隔と、第２舵の第３右舵部の左内面と第２プロペラの外周線の右端の間隔を第２プロペラの直径の４～１０％に形成したので、第１舵の第３左舵部及び第３右舵部と第２舵の第３左舵部及び第３右舵部の前部にコアンダ効果による大きな推力が発生し、後部にＵＳＢ効果による大きな推力が発生して、航海中の船のエネルギ消費をさらに低減させることができる。
　請求項４記載の発明によれば、請求項１～３のいずれか1項に記載の発明の効果に加えて、背面視において、第１舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、第１プロペラの軸心よりも下方に位置させ、背面視において、第２舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、第１プロペラの軸心よりも下方に位置させたので、船の直進時に、第１舵の第３左舵部及び第３右舵部と第２舵の第３左舵部及び第３右舵部が抵抗になるのを抑制することができる。
　請求項５記載の発明によれば、請求項１～４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、背面視において、第１舵を、第１プロペラの左側に配置される左舵で形成し、背面視において、第２舵を、第２プロペラの右側に配置される右舵で形成したので、船の直進時に、第１舵と第２舵の抵抗をより抑制することができる。また、第１舵の左舵と第２舵の右舵の舵角の可動範囲を大きく設定することができる。
　請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明の効果に加えて、第１舵の左舵と第２舵の右舵の間に舵軸と舵板が同一平面内にある通常舵を設け、背面視において、第１プロペラと第２プロペラの左右方向の中間に、固定舵を配置したので、通常舵に推力が発生して、航海中の船のエネルギ消費を低減させることができる。
船の船尾の左右一対のプロペラの外周に第１実施形態の舵の第１舵と第２舵を設けた背面図である。 第１実施形態の舵の第１舵の斜視図である。 第１舵の背面図である。 第１舵の左側面図である。 第１舵の右側面図である。 第１舵の平面図である。 タンカー船に設けた舵近傍の水流の速さのシュミュレーションである。 コンテナ船に設けた舵近傍の水流の速さのシュミュレーションである。 第１舵を－舵角（前方操舵）と＋舵角（後方操舵）に回転させた場合の舵力の測定値である。 船の船尾の左右一対のプロペラの外周に第２実施形態の舵の第１舵と第２舵を設けた背面図である。 船の船尾の左右一対のプロペラの外周に第３実施形態の舵の第１舵と第２舵を設けた背面図である。
　図１に示すように、船の船尾には、左右方向に所定の間隔を隔てて第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂが設けられている。これにより、船を高速で航行する場合においても、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂの回転速度を過度に高速にすることなく必要な推力を得ることができるので、キャビテーションの発生を抑制し、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂに発生するエロ―ジョンを抑制することができる。
　第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂは同一形状に形成されている。なお、本明細書においては、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂを総称してプロペラ１という。
　＜第１実施形態の舵＞
　次に、第１実施形態の舵について説明する。図１に示すように、第１プロペラ１Ａの外周には、第１実施形態の舵を形成する第１舵２Ａが設けられ、第２プロペラ１Ｂの外周には、第１実施形態の舵を形成する第２舵２Ｂが設けられている。
　第１舵２Ａと第２舵２Ｂは同一形状に形成されている。なお、本明細書においては、第１舵２Ａと第２舵２Ｂを総称して舵２という。
　第１舵２Ａは、第１プロペラ１Ａの左側に配置された左舵３Ａと、第１プロペラ１Ａの右側に配置された右舵３Ｂから形成されている。第２舵２Ｂは、第２プロペラ１Ｂの左側に配置された左舵３Ａと、第２プロペラ１Ｂの右側に配置された右舵３Ｂから形成されている。なお、第１舵２Ａの右舵３Ｂと第２舵２Ｂの左舵３Ａは、回動時に相互に干渉しないように左右方向に所定の間隔を隔てて配置されている。
　左右方向において、第１舵２Ａは、船の中心よりも左側に配置され、第２舵２Ｂは、船の中心よりも右側に配置され、特に、第１舵２Ａの左舵３Ａは、船の中心よりも左舷に偏移した位置に配置され、第２舵２Ｂの右舵３Ｂは、船の中心よりも右舷に偏移した位置に配置されている。これにより、船に横揺れ（ローリング）が発生した場合には、第１舵２Ａの左舵３Ａと第２舵２Ｂの右舵３Ｂは、フレスタビライザと同様の機能を発揮して船の横揺れを効率良く抑制することができる。短軸船よりも抑制することができる。
　以下、第１舵２Ａの左舵３Ａと右舵３Ｂについて説明する。なお、第２舵２Ｂの左舵３Ａと右舵３Ｂは、第１舵２Ａの左舵３Ａと右舵３Ｂと同一形状に形成されているので説明を省略する。
　図２に示すように、第１舵２Ａの左舵３Ａは、左右方向に延在する第１左舵部４Ａと、第１左舵部４Ａの左端部から左側下方に向かって湾曲する第２左舵部５Ａと、第２左舵部５Ａの下端部から下方に延在する第３左舵部６Ａから形成されている。
　第１左舵部４Ａの右端部には、上下方向に延在する左舵軸８Ａが設けられている。左舵軸８Ａの上部は、船の機関室内に延在して、左操舵機１０Ａに連結されている。
　第１舵２Ａの右舵３Ｂは、左右方向に延在する第１右舵部４Ｂと、第１右舵部４Ｂの右端部から右側下方に向かって湾曲する第２右舵部５Ｂと、第２右舵部５Ｂの下端部から下方に延在する第３右舵部６Ｂから形成されている。
　第１右舵部４Ｂの左部には、上下方向に延在する右舵軸８Ｂが設けられている。右舵軸８Ｂの上部は、船の機関室内に延在して、右操舵機１０Ｂに連結されている。なお、本明細書においては、左操舵機１０Ａと右操舵機１０Ｂを総称して操舵機１０という。
　図３に示すように、上下方向において、第１舵２Ａの第１左舵部４Ａと第１右舵部４Ｂの下面は、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌの上端から上方にプロペラ１の直径Ｄの１０～２０％の間隔を隔てた位置に配置するのが好ましい。
　図７，８に示すように、第１プロペラ１Ａよりも上方を流れる水流の速度は、第１プロペラ１Ａよりも下方を流れる水流の速度よりも遅い。これにより、第１左舵部４Ａと第１右舵部４Ｂの下面を、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌの上端から上方にプロペラ１の直径Ｄの１０～２０％の間隔を隔てた位置に配置した場合、プロペラの外周線Ｌに沿って配置されるダクトプロペラのダクト上部の中間部位に発生する推力よりも大きな推力を第１左舵部４Ａと第１右舵部４Ｂに発生させることができる。
　図３に示すように、左右方向において、第３左舵部６Ａの右内面７Ａは、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌの左端から左方に第１プロペラ１Ａの直径Ｄの４～１０％の間隔を隔てた位置に配置しするのが好ましい。これにより、船の直進時に、第１プロペラ１Ａに流れ込む吸引流によって第１プロペラ１Ａよりも前方に延在する第３左舵部６Ａの前部に発生するコアンダ効果による大きな推力と、第１プロペラ１Ａから噴出される噴流によって第１プロペラ１Ａよりも後方に延在する第３左舵部６Ａの後部に発生するＵＳＢ効果による大きな推力が発生して、船を前方に移動させる大きな推力（揚力）を発生させることができる。
　同様に、第３右舵部６Ｂの左内面７Ｂは、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌの右端から右方に第１プロペラ１Ａの直径Ｄの４～１０％の間隔を隔てた位置に配置するのが好ましい。
　これにより、船の直進時に、第１プロペラ１Ａに流れ込む吸引流によって第１プロペラ１Ａよりも前方に延在する第３右舵部６Ｂの前部に発生するコアンダ効果による大きな推力と、第１プロペラ１Ａから噴出される噴流によって第１プロペラ１Ａよりも後方に延在する第３右舵部６Ｂの後部に発生するＵＳＢ効果による大きな推力が発生して、船を前方に移動させる大きな推力（揚力）を発生させることができる。
　上下方向において、第３左舵部６Ａと第３右舵部６Ｂの下端は、第１プロペラ１Ａの軸視によりも下方に位置し、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌの下端の近傍に位置させるのが好ましい。これにより、第３左舵部６Ａと第３右舵部６Ｂの抵抗を抑制して船を効率良く航行させることができる。なお、本明細書においては、右内面７Ａと左内面７Ｂを総称して内面７という。
　第２左舵部５Ａと第２右舵部５Ｂは、第１プロペラ１Ａの外周線Ｌから半径方向に所定の間隔を隔てて略円弧形状に形成するのが好ましい。これにより、プロペラの外周部に沿って配置されるダクトプロペラのダクト上部の両側部位に発生する推力と同等な推力を第２左舵部５Ａと第２右舵部５Ｂに発生させることができる。
　図４に示すように、左側面視において、前後方向において、第３左舵部６Ａの左舵弦長（請求項の「前後方向の長さ」）ＣＡは、ダクトプロペラのダクト長さと同様に第１プロペラ１Ａの直径Ｄの４０～１００％に形成するのが好ましい。これにより、第３左舵部６Ａに推力を効率良く発揮させることができる。
　第１プロペラ１Ａは、第３左舵部６Ａの前端部から左舵弦長ＣＡの１５～６５％の間、すなわち、第１プロペラ１Ａの羽根部の前端部Ｆを第３左舵部６Ａの前端部から左舵弦長ＣＡの１５％よりも後側に配置し、第１プロペラ１Ａの羽根部の前端部Ｅを第３左舵部６Ａの前端部から左舵弦長ＣＡの６５％よりも前側に配置している。
　左舵軸８Ａは、第３左舵部６Ａの前端部から第３左舵部６Ａの左舵弦長ＣＡの３０～５０％に設け、特に、第３左舵部６Ａの前端部から第３左舵部６Ａの左舵弦長ＣＡの３５～４５％に設けるのが好ましい。これにより、左操舵機１０Ａで左舵軸８Ａを回動させるトルクを小さくすることができ、また、前方操舵時に第３左舵部６Ａに大きな舵力を発生させることができ船を効率良く停止させることができる。
　同様に、図５に示すように、右側面視において、前後方向において、第３右舵部６Ｂの右舵弦長（請求項の「前後方向の長さ」）ＣＢは、第１プロペラ１Ａの直径Ｄの４０～１００％に形成するのが好ましい。これにより、第３右舵部６Ｂに推力を効率良く発揮させることができる。なお、本明細書においては、左舵弦長ＣＡと右舵弦長ＣＢを総称して舵弦長Ｃという。
　第１プロペラ１Ａは、第３左舵部６Ａの前端部から右舵弦長ＣＢの１５～６５％の間、すなわち、第１プロペラ１Ａの羽根部の前端部Ｆを第３左舵部６Ａの前端部から右舵弦長ＣＢの１５％よりも後側に配置し、第１プロペラ１Ａの羽根部の前端部Ｅを第３左舵部６Ａの前端部から右舵弦長ＣＢの６５％よりも前側に配置している。
　右舵軸８Ｂは、第３右舵部６Ｂの前端部から第３右舵部６Ｂの右舵弦長ＣＢの３０～５０％に設け、特に、第３右舵部６Ｂの前端部から第３右舵部６Ｂの左舵弦長ＣＢの３５～４５％に設けるのが好ましい。これにより、右操舵機１０Ｂで右舵軸８Ｂを回動させるトルクを小さくすることができ、また、前方操舵時に第３右舵部６Ｂに大きな舵力を発生させることができ船を効率良く停止させることができる。
　図６に示すように、平面視において、第３左舵部６Ａの右内面７Ａは、第１プロペラ１Ａ側に所定の膨らみを持った反り線（キャンバーライン）状に形成されている。これにより、第３左舵部６Ａに、前方右側に向かって推力を効率良く発生させることができる。また、第３左舵部６Ａの右内面７Ａの前縁側に発生する第１プロペラ１Ａによる吸引流がコアンダ効果を生じさせ、推力をより大きくすることができる。
　第３左舵部６Ａには、所定の捻じり角を形成するのが好ましく、上部の捻じり角を下部の捻じり角よりも大きな角度に形成するのが好ましく、第３左舵部６Ａは、上部の捻じり角を７度、下部の捻じり角を３度に形成されている。
　左操舵機１０Ａで左舵軸８Ａは、－舵角に０～１５度回転し、＋舵角に０～１０５度回転できる構成に形成されている。なお、－舵角は、左舵軸８Ａを時計方向に回転させ前方操舵させた舵角であり、＋舵角は、左舵軸８Ａを反時計方向に回転させ後方操舵させた舵角である。
　これにより、左舵軸８Ａを時計方向に過度に回転させて、第３左舵部６Ａの前部が船の船尾に過度に近いて、第１プロペラ１Ａに流れ込む吸引流の流場に攪乱を生じさせて、振動や騒音の原因となるキャビテーションの増大を抑制することができる。
　同様に、平面視において、第３右舵部６Ｂの左内面７Ｂは、第１プロペラ１Ａ側に所定の膨らみを持った反り線（キャンバーライン）状に形成されている。これにより、第３右舵部６Ｂに、前方左側に向かって推力を効率良く発生させることができる。また、第３右舵部６Ｂの左内面７Ｂの前縁側に発生する第１プロペラ１Ａによる吸引流がコアンダ効果を生じさせ、推力をより大きくすることができる。
　第３右舵部６Ｂには、所定の捻じり角を形成するのが好ましく、上部の捻じり角を下部の捻じり角よりも大きな角度に形成するのが好ましく、第３右舵部６Ｂは、上部の捻じり角を７度、下部の捻じり角を３度に形成されている。
　右操舵機１０Ｂを駆動して右舵軸８Ｂは、－舵角に０～１５度回転し、＋舵角に０～１０５度回転できる構成に形成されている。なお、－舵角は、右舵軸８Ｂを反時計方向に回転させ前方操舵させた舵角であり、＋舵角は、右舵軸８Ｂを時計方向に回転させ後方操舵させた舵角である。
　これにより、右舵軸８Ｂを反時計方向に過度に回転させて、第３右舵部６Ｂの前部が船の船尾に過度に近いて、第１プロペラ１Ａに流れ込む吸引流の流場に攪乱を生じさせて、振動や騒音の原因となるキャビテーションの増大を抑制することができる。
　図９に示すように、左舵軸８Ａを－舵角に回転させて第３左舵部６Ａの前部を後部よりも前方右側に位置する姿勢にした場合に発生する舵力は、左舵軸８Ａを＋舵角に回転させて第３左舵部６Ａの前部を後部よりも前方左側に位置する姿勢にした場合に発生する舵力よりも大きくなる。例えば、左舵軸８Ａを－舵角に１０度回転させた場合の舵力は、約０．００５ｋｇであり、左舵軸８Ａを＋舵角に１０度回転させた場合の舵力は、約０．００２５ｋｇである。
　同様に、右舵軸８Ｂを－舵角に回転させて第３右舵部６Ｂの前部を後部よりも前方左側に位置する姿勢にした場合に発生する舵力は、右舵軸８Ｂを＋舵角に操舵させて第３右舵部６Ｂの前部を後部よりも前方右側に位置する姿勢にした場合に発生する舵力よりも大きくなる。例えば、右舵軸８Ｂを－舵角に１０度回転させた場合の舵力は、約０．００５ｋｇであり、右舵軸８Ｂを＋舵角に１０度回転させた場合の舵力は、約０．００２５ｋｇである。
　船を停止する場合には、左操舵機１０Ａを駆動して左舵軸８Ａを-舵角に１５度回転させて、右操舵機１０Ｂを駆動して右舵軸８Ｂを－舵角に１５度回転する構成に形成している。これにより、第１プロペラ１Ａの遊転を促進している船前方からの水流を遮断して、第１プロペラ１Ａの慣性力を小さくし船の停止性能を高めることができる。
　＜第２実施形態の舵＞
　次に、第２実施形態の舵について説明する。なお、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
　図１０に示すように、船の船尾の第１プロペラ１Ａの外周には、第２実施形態の舵を形成する第１舵１２Ａが設けられ、第２プロペラ１Ｂの外周には、第２実施形態の舵を形成する第２舵１２Ｂが設けられている。
　第１舵１２Ａと第２舵１２Ｂは、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂの左右方向の中心線に対して左右対象に形成されている。なお、本明細書においては、第１舵１２Ａと第２舵１２Ｂを総称して舵１２という。
　第１舵１２Ａは、第１プロペラ１Ａの左側に配置された左舵３Ａから形成され、第１実施形態の第１舵２Ａの右舵３Ｂに対応する右舵を備えない舵である。また、第２舵１２Ｂは、第２プロペラ１Ｂの右側に配置された右舵３Ｂから形成され、第１実施形態の第２舵２Ｂの左舵３Ａに対応する左舵を備えない舵である。なお、第１舵１２Ａの左舵３Ａは、第１舵２Ａの左舵３Ａと同一形状に形成され、第２舵１２Ｂの右舵３Ｂは、第２舵２Ｂの右舵３Ｂと同一形状に形成されている。
　これにより、第１舵１２Ａと第２舵１２Ｂの抵抗を抑制して船を効率良く航行させることができる。また、第１舵１２Ａの左舵３Ａと第２舵１２Ｂの右舵３Ｂは左右方向に大きく隔たって配置されていることから、第１舵１２Ａの左舵３Ａと第２舵１２Ｂの右舵３Ｂの＋舵角の可動範囲を大きく設定することができる。
　＜第３実施形態の舵＞
　次に、第３実施形態の舵について説明する。なお、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
　図１１に示すように、船の船尾の第１プロペラ１Ａの外周には、第３実施形態の舵を形成する第１舵２２Ａが設けられ、第２プロペラ１Ｂの外周には、第３実施形態の舵を形成する第２舵２２Ｂが設けられている。
　第１舵２２Ａと第２舵２２Ｂは、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂの左右方向の中心線に対して左右対象に形成されている。なお、本明細書においては、第１舵２２Ａと第２舵２２Ｂを総称して舵２２という。
　第１舵２２Ａは、第１プロペラ１Ａの左側に配置された左舵３Ａと、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂの左右方向に中心に上下方向に延在する右固定舵２３から形成されている。
　上下方向において、右固定舵２３の下端部は、左舵３Ａの下端部と同一位置に形成され、前後方向において、右固定舵２３の右舵弦長は、左舵３Ａの左舵弦長と同一長さに形成されている。また、右固定舵２３の左内面２３Ａには、第１プロペラ１Ａ側に所定の膨らみを持った反り線（キャンバーライン）状に形成するのが好ましい。
　第２舵２２Ｂは、第２プロペラ１Ｂの右側に配置された右舵３Ｂと、第１プロペラ１Ａと第２プロペラ１Ｂの左右方向に中心に上下方向に延在する左固定舵２４から形成されている。
　上下方向において、左固定舵２４の下端部は、右舵３Ｂの下端部と同一位置に形成され、前後方向において、左固定舵２４の左舵弦長は、右舵３Ｂの右舵弦長と同一長さに形成されている。また、左固定舵２４の右内面２４Ａには、第２プロペラ１Ｂ側に所定の膨らみを持った反り線（キャンバーライン）状に形成するのが好ましい。なお、右固定舵２３と左固定舵２４は一体的に形成され固定舵２５を形成している。また、固定舵２５を舵軸と舵板が同一平面内にある通常舵に形成することもできる。
　これにより、第１舵２２Ａと第２舵２２Ｂの抵抗を抑制して船を効率良く航行させることができる。また、第１舵２２Ａの左舵３Ａと固定舵２５は左右方向に大きく隔たって配置されていることから、第１舵２２Ａの左舵３Ａの＋舵角の可動範囲を大きく設定することができ、第２舵２２Ｂの右舵３Ｂと固定舵２５は左右方向に大きく隔たって配置されていることから、第２舵２２Ｂの右舵３Ｂの＋舵角の可動範囲を大きく設定することができる。
　本発明は、船尾の左右方向に複数のプロペラを設けた船に適用することができる。
１Ａ　　　第１プロペラ
１Ｂ　　　第２プロペラ
２Ａ　　　第１舵
２Ｂ　　　第２舵
３Ａ　　　左舵
３Ｂ　　　右舵
４Ａ　　　第１左舵部
４Ｂ　　　第１右舵部
５Ａ　　　第２左舵部
５Ｂ　　　第２右舵部
６Ａ　　　第３左舵部
６Ｂ　　　第３右舵部
７Ａ　　　右内面
７Ｂ　　　左内面
８Ａ　　　左舵軸
８Ｂ　　　右舵軸
２５　　　固定舵
ＣＡ　　　左舵弦長（前後方向の長さ）
ＣＢ　　　右舵弦長（前後方向の長さ）
Ｄ　　　　直径
Ｌ　　　　外周線

Claims (6)

  1. 　船の船尾の前後方向の同一位置に左右方向に所定の間隔を隔てて設けられた第１プロペラと第２プロペラの側部に配置される舵において、
    　前記舵を、前記第１プロペラの両側に配置される第１舵と、前記第２プロペラの両側に配置される第２舵で形成し、
    　背面視において、前記第１舵を、前記第１プロペラの左側に配置される左舵と、前記第１プロペラの右側に配置される右舵で形成し、
    　背面視において、前記第２舵を、前記第２プロペラの左側に配置される左舵と、前記第２プロペラの右側に配置される右舵で形成し、
    　背面視において、前記第１舵と第２舵の左舵を左右方向に延在する第１左舵部と、該第１左舵部の左端から下方左側に向かって湾曲する第２左舵部と、該第２左舵部の下端から下方に向かって延在する第３左舵部で形成し、
    　背面視において、前記第１舵と第２舵の右舵を左右方向に延在する第１右舵部と、該第１右舵部の右端から下方右側に向かって湾曲する第２右舵部と、該第２右舵部の下端から下方に向かって延在する第３右舵部で形成し、
    　背面視において、前記第１舵の第１左舵部と第１右舵部を、前記第１プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置し、
    　背面視において、前記第２舵の第１左舵部と第１右舵部を、前記第２プロペラとの外周線の上端からプロペラの直径の１０～２０％よりも上方に配置したことを特徴とする舵。
  2. 　前記第１舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、
    　側面視において、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、前記第１プロペラの直径の４０～１００％に形成し、前記第１プロペラを、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、前記第１舵の左舵軸と右舵軸を、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設け、
    　前記第２舵の第１左舵部と第１右舵部に、それぞれ左舵軸と右舵軸を設け、
    　側面視において、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前後方向の長さを、前記第２プロペラの直径の４０～１００％に形成し、前記第２プロペラを、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの１５～６５％の間に設け、前記第２舵の左舵軸と右舵軸を、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の前端から前後方向の長さの３５～５０の間に設けた請求項１記載の舵。
  3. 　背面視において、前記第１舵の第３左舵部の右内面と第１プロペラの外周線の左端の間隔と、前記第１舵の第３右舵部の左内面と第１プロペラの外周線の右端の間隔を第１プロペラの直径の４～１０％に形成し、
    　背面視において、前記第２舵の第３左舵部の右内面と第２プロペラの外周線の左端の間隔と、前記第２舵の第３右舵部の左内面と第２プロペラの外周線の右端の間隔を第２プロペラの直径の４～１０％に形成した請求項１又は２記載の舵。
  4. 　背面視において、前記第１舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、前記第１プロペラの軸心よりも下方に位置させ、
    　背面視において、前記第２舵の第３左舵部と第３右舵部の下端を、前記第１プロペラの軸心よりも下方に位置させた請求項１～３のいずれか１項に記載の舵。　
  5. 　背面視において、前記第１舵を、前記第１プロペラの左側に配置される左舵で形成し、
    　背面視において、前記第２舵を、前記第２プロペラの右側に配置される右舵で形成した請求項１～４のいずれか１項に記載の舵。
  6. 　前記第１舵の左舵と第２舵の右舵の間に舵軸と舵板が同一平面内にある通常舵を設け、
    　背面視において、前記第１プロペラと第２プロペラの左右方向の中間に、前記固定舵を配置した請求項５記載の舵。
PCT/JP2021/027488 2020-08-27 2021-07-26 舵 WO2022044644A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227041428A KR20230005299A (ko) 2020-08-27 2021-07-26 타
CN202180038438.7A CN115697837A (zh) 2020-08-27 2021-07-26 舵
CA3182766A CA3182766A1 (en) 2020-08-27 2021-07-26 Rudder
EP21861072.3A EP4206070A1 (en) 2020-08-27 2021-07-26 Rudder
US18/011,813 US20230249796A1 (en) 2020-08-27 2021-07-26 Rudder

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020143796A JP7222957B2 (ja) 2020-08-27 2020-08-27 舵
JP2020-143796 2020-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022044644A1 true WO2022044644A1 (ja) 2022-03-03

Family

ID=80353057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/027488 WO2022044644A1 (ja) 2020-08-27 2021-07-26 舵

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230249796A1 (ja)
EP (1) EP4206070A1 (ja)
JP (2) JP7222957B2 (ja)
KR (1) KR20230005299A (ja)
CN (1) CN115697837A (ja)
CA (1) CA3182766A1 (ja)
WO (1) WO2022044644A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01501384A (ja) 1986-11-20 1989-05-18 マリコ　アクスゼセルスカプ 船の操縦装置
JP2011168251A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Ihi Corp 二軸推進器付船舶
JP2016097711A (ja) 2014-11-18 2016-05-30 三菱重工業株式会社 近接二軸船のフィン付舵、船舶
JP2020044876A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 株式会社ケイセブン 操舵装置
JP2020090233A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 株式会社ケイセブン 操舵装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01501384A (ja) 1986-11-20 1989-05-18 マリコ　アクスゼセルスカプ 船の操縦装置
JP2011168251A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Ihi Corp 二軸推進器付船舶
JP2016097711A (ja) 2014-11-18 2016-05-30 三菱重工業株式会社 近接二軸船のフィン付舵、船舶
JP2020044876A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 株式会社ケイセブン 操舵装置
JP2020090233A (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 株式会社ケイセブン 操舵装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022191425A (ja) 2022-12-27
CN115697837A (zh) 2023-02-03
US20230249796A1 (en) 2023-08-10
JP7422839B2 (ja) 2024-01-26
KR20230005299A (ko) 2023-01-09
JP7222957B2 (ja) 2023-02-15
CA3182766A1 (en) 2022-03-03
EP4206070A1 (en) 2023-07-05
JP2022039021A (ja) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5972711B2 (ja) 二重反転プロペラ推進方式の船舶
JP3751260B2 (ja) 大型船用二枚舵システム
KR20180026363A (ko) 선박
JP5453625B2 (ja) 二軸推進器付船舶
WO2021106268A1 (ja) 操舵装置
WO2022044644A1 (ja) 舵
JP7485737B2 (ja) 操舵装置
US20230166825A1 (en) Gate rudder including left rudder and right rudder disposed left and right of propeller of ship
WO2018138941A1 (ja) 船舶の推進装置及び船舶
JP6226241B2 (ja) シャフトブラケットを有する近接二軸船の推進装置、船舶
JP6380848B2 (ja) 船舶
KR101399960B1 (ko) 러더 벌브가 부착된 러더를 구비하는 선박
JP6554743B2 (ja) 近接二軸船のフィン付舵、船舶
KR20110108696A (ko) 선박용 방향타 및 이를 포함하는 선박
JP2010195302A (ja) ２軸２舵船
JP7493359B2 (ja) 船のプロペラの両側に配置される左舵と右舵を備えるゲートラダー
JP2005239083A (ja) ポッド型推進器およびこれを備えた船舶
JP2012017017A (ja) ツインスケグ船
KR101323795B1 (ko) 선박
JP2020185810A (ja) 舵及びこれを備えた船舶
JP2012045968A (ja) 船舶用の舵、船舶、及び船舶の設計方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21861072

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227041428

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3182766

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021861072

Country of ref document: EP

Effective date: 20230327