JP6582296B2 - Ship rudder and ship - Google Patents
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Description
本発明は、舵の抗力の増加を抑えつつ、舵を切って舵角を取ったときに発生する舵の横力を増大させることができる船舶用舵及び船舶に関する。 The present invention relates to a marine rudder and a marine vessel that can increase the lateral force of the rudder that is generated when the rudder is turned and the rudder angle is taken while suppressing an increase in the drag of the rudder.
近年の船舶においては、エネルギー効率設計指標(EEDI)が導入され、荒天海象における船舶の操縦性維持に必要な推進出力を下回ってはならないとの最低推進出力決定に関するガイドラインも設定され、これに従う必要が生じている。そのため、主機馬力を小さくしつつ、荒天下の操縦性を満足する必要がある。この荒天下での操縦性の評価においては、操船のために船尾のプロペラ後流中に取り付けられている舵の効きがより重要となってきている。 In recent years, the Energy Efficiency Design Index (EEDI) has been introduced for ships, and guidelines for determining the minimum propulsion output that must not be lower than the propulsion output required to maintain the maneuverability of the ship in stormy sea conditions should be set and followed. Has occurred. Therefore, it is necessary to satisfy the maneuverability under stormy weather while reducing the main horsepower. In the evaluation of maneuverability under stormy weather, the effectiveness of the rudder attached in the wake of the stern propeller is more important for maneuvering.
つまり、船舶においては、船尾にプロペラ等の推進器と舵を設けて、航行中に、操舵により舵角を取ることで生じる舵の横力により、船体を前進方向に対して船体を傾斜させて旋回している。そのため、プロペラの直後の流速の早い後流中で舵が流れ方向に対して大きな角度を持つときには、舵に大きな揚力を発生させることが望ましいが、一方で、船体の直進時には舵の抗力が大きいと船舶全体としての抵抗も大きくなるので、抗力は小さくする必要がある。そこで、通常の舵よりも大きな揚力を発生させ、舵の効きが良くなる高揚力舵の開発が望まれている。 In other words, in a ship, a propeller such as a propeller and a rudder are provided at the stern, and the ship is tilted with respect to the forward direction by the lateral force of the rudder that is obtained by taking the rudder angle during steering. It is turning. Therefore, when the rudder has a large angle with respect to the flow direction in the wake with a high flow velocity immediately after the propeller, it is desirable to generate a large lift in the rudder. On the other hand, when the hull goes straight, the rudder drag is large. Because the resistance of the ship as a whole increases, the drag must be reduced. Therefore, development of a high lift rudder that generates a higher lift than a normal rudder and improves the effectiveness of the rudder is desired.
この高揚力舵としては、例えば、舵本体の後端部にフラットバーをその舵本体の後端部に対して幅方向に僅かに突出するように接続し、かつ、舵本体の水平断面形状を、前半部が舵外方に向かう凸曲線の流線型で、後半部がその凸曲線から凹曲線に反転したフォロー形状に形成した高揚力舵が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As this high lift rudder, for example, a flat bar is connected to the rear end of the rudder main body so as to slightly protrude in the width direction with respect to the rear end of the rudder main body, and the horizontal sectional shape of the rudder main body is A high lift rudder has been proposed in which the first half is a streamlined convex curve that faces the rudder outward and the second half is formed in a follow shape that is inverted from the convex curve to a concave curve (see, for example, Patent Document 1).
また、高揚力舵としては、舵ブレードが水平断面の輪郭において前方へ半円形状に突出させた前縁部と前縁部に連続して流線型に幅を増大させた後に最小幅部に向けて徐々に幅を減少させた中間部と中間部に連続して所定幅の後方端に向けて徐々に幅を増大させた魚尾後縁部からなる魚形水平断面形状をなす高揚力舵が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as a high lift rudder, the rudder blade is made to project forward in a semicircular shape in the outline of the horizontal section, and the width is increased in a streamlined manner continuously to the front edge part, and then toward the minimum width part. A high lift rudder with a fish-shaped horizontal cross-section consisting of an intermediate part with gradually reduced width and a rear edge of a fishtail with gradually increased width toward the rear end of a predetermined width has been proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、後端部がその前方部より大きな幅を持つこれらの舵は、一般に抗力が大きく、船体の直進時には船舶全体としての抵抗が増大する傾向がある。 However, these rudders, whose rear end portion has a larger width than the front portion thereof, generally have a large drag, and when the hull goes straight, the resistance of the entire ship tends to increase.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、舵の抗力の増加を抑えつつ、舵を切って舵角を取ったときに発生する舵の横力を増大させることができる船舶用舵及び船舶を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and its object is to increase the lateral force of the rudder that is generated when the rudder is turned and the rudder angle is obtained while suppressing an increase in the rudder drag. It is providing the rudder and ship which can carry out.
上記のような目的を達成するための本発明の船舶用舵は、船舶用舵であって、側面視で、プロペラ中心軸よりプロペラ直径の10%下の第1高さと、前記プロペラ中心軸より前記プロペラ直径の60%上の第2高さとの間に、舵形状変化ラインを設けると共に、この舵形状変化ラインより下では、後縁から舵のコード長さの10%前方の第1位置と後縁から舵のコード長さの50%前方の第2位置との間に舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるナックル線若しくは舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるフィレット接続の仮想ナックル線で形成される第1狭小幅部開始ラインを設けると共に、前記舵形状変化ラインより上では、前記第1狭小幅部開始ラインと前記舵形状変化ラインとの交点と、当該舵の上端部の後縁とを結ぶ、舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるナックル線若しくは舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるフィレット接続の仮想ナックル線で形成される第2狭小幅部開始ラインを設けて、舵断面形状に関しては、前縁と前記第1狭小幅部開始ラインとの間及び前縁と第2狭小幅部開始ラインとの間を翼断面で形成していると共に、前記第1狭小幅部開始ラインと後縁の間を、前記舵形状変化ラインにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第1狭小幅部として形成しており、かつ、前記第2狭小幅部開始ラインと後縁の間を、その高さにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第2狭小幅部として形成し、前記第1狭小幅部と前記第2狭小幅部の断面形状を、幅が一定または幅が前方から後方にかけて狭くなる形状としていることを特徴とする。
The ship rudder of the present invention for achieving the above object is a ship rudder, and in a side view, a first height that is 10% lower than the propeller central axis and a propeller central axis from the propeller central axis. A rudder shape change line is provided between the second height 60% above the propeller diameter, and below this rudder shape change line, a
この構成によれば、舵を切ったときに、プロペラ後流が当たる舵面においては、プロペラ後流が当たることにより、第1狭小幅部開始ラインをほぼ中心とした部分に大きな力が発生するので、大きな横力を発生することができる。また、船舶用舵に当たる水流を第2狭小幅部開始ラインに沿って船舶用舵の後流側に、剥離を生じることなく円滑に流すことができるので、抗力の増加を抑えることができる。また、舵断面形状が翼断面の後方に第1狭小幅部又は第2狭小幅部を有する形状になることにより、高揚力舵としての効果も発揮できる。 According to this configuration, when the rudder is turned off, a large force is generated at a portion where the first narrow-width portion starting line is substantially centered on the rudder surface on which the propeller wake flows. Therefore, a large lateral force can be generated. Moreover, since the water flow which hits the rudder for ships can be smoothly flowed along the second narrow width portion start line to the downstream side of the rudder for ships without causing separation, an increase in drag can be suppressed. Moreover, the effect as a high lift rudder can be exhibited because the rudder cross-sectional shape has a shape having the first narrow width portion or the second narrow width portion behind the blade cross section.
さらに、舵形状変化ラインより上の舵断面形状は、舵形状変化ラインより下の舵断面形状に比べて、全体的に幅が大きくなるので、舵の上側で舵全体を支持する構造において、構造的な強度を維持し易い形状となる。 Furthermore, the rudder cross-sectional shape above the rudder shape change line has a larger overall width than the rudder cross-sectional shape below the rudder shape change line. The shape is easy to maintain the desired strength.
上記の船舶用舵において、当該船舶用舵の側面視で、前記第1狭小幅部開始ラインを直線としていると共に、前記2狭小幅部開始ラインを直線としていると、構造的に単純となり、工作し易くなり製造コストを低減できる。つまり、第1狭小幅部開始ラインと第2狭小幅部開始ラインは必ずしも直線状である必要は無く、曲線であってもよいが、直線とすると単純な形状となり製造し易くなる。 In the above-described marine rudder, when the first narrow-width portion start line is a straight line and the second narrow-width portion start line is a straight line in a side view of the marine rudder, the structure is simplified. It becomes easy to do and can reduce manufacturing cost. In other words, the first narrow-width portion start line and the second narrow-width portion start line do not necessarily have to be linear, and may be curved, but if they are straight, they have a simple shape and are easy to manufacture.
上記の船舶用舵において、当該船舶用舵の側面視で、上方が前方に行く角度をプラスとして、前記第1狭小幅部開始ラインの鉛直方向からの傾斜角度を、マイナス60度からプラス55度の範囲内としていると共に、前記第2狭小幅部開始ラインの鉛直方向からの傾斜角度をマイナス60度からマイナス5度の範囲内としていると、抗力の増加を抑制しつつ大きな横力を発生するのにより適した形状となる。 In the above-described marine rudder, in the side view of the marine rudder, the inclination angle from the vertical direction of the first narrow-width portion start line is set to be positive from the minus 60 degrees to plus 55 degrees, with the upward direction being the forward angle. When the inclination angle from the vertical direction of the second narrow portion start line is in the range of minus 60 degrees to minus 5 degrees, a large lateral force is generated while suppressing an increase in the drag force. It becomes a more suitable shape.
上記の船舶用舵において、舵断面形状に関して、前記第1狭小幅部または前記第2狭小幅部のいずれか一方又は両方を前方から後方にかけて幅を狭くしていると、船舶用舵に当たった水流を船舶用舵の後側により円滑に流すことができるので、抗力の増加を抑えることができる。 In the above-mentioned marine rudder, the rudder cross-sectional shape hits the marine rudder when the width is narrowed from one or both of the first narrow width portion or the second narrow width portion from the front to the rear. Since the water flow can flow smoothly on the rear side of the ship rudder, an increase in drag can be suppressed.
上記の船舶用舵において、当該船舶用舵の側面視で、前記舵形状変化ラインを2つ設けて、下側の舵形状変化ラインと上側の舵形状変化ラインとすると共に、前記下側の舵形状変化ラインより下に前記第1狭小幅部開始ラインを、前記上側の舵形状変化ラインより上に前記第2狭小幅部開始ラインをそれぞれ設け、かつ、前記下側の舵形状変化ラインと前記上側の舵形状変化ラインとの間に第3狭小幅部開始ラインを前記第1狭小幅部開始ラインと前記第2狭小幅部開始ラインとにそれぞれ連続させて設け、前記第3狭小幅部開始ラインと後縁の間を、その高さにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第3狭小幅部として形成していると、より多様なプロペラ後流に効率的に対応することができるようになる。 In the above-described marine rudder, in the side view of the marine vessel rudder, two rudder shape change lines are provided to form a lower rudder shape change line and an upper rudder shape change line, and the lower rudder The first narrow portion start line is provided below the shape change line, the second narrow portion start line is provided above the upper rudder shape change line, and the lower rudder shape change line and the A third narrow portion start line is provided between the upper narrow shape start line and the first narrow portion start line so as to be continuous with the first narrow portion start line, and the third narrow portion start is started. By forming the space between the line and the rear edge as the third narrow part with the maximum width of 50% or less of the maximum width of the rudder at that height, it can efficiently cope with a wider variety of propeller wakes. Will be able to.
上記のような目的を達成するための本発明の船舶は、上記の船舶用舵を備えていることを特徴とし、上記の船舶用舵の作用効果と同じ作用効果を発揮できる。 The ship of the present invention for achieving the above object is provided with the above-described ship rudder, and can exhibit the same effects as the above-described ship rudder.
本発明の船舶用舵及び船舶によれば、舵の抗力の増加を抑えつつ、舵を切って舵角を取ったときに発生する舵の横力を増大させることができる。これにより、舵の効きがよくなるので、荒天海象における船舶の操縦性維持に必要な推進出力を小さくすることができ、主機馬力を小さくしつつ、荒天下の操縦性を満足することができる。 According to the marine rudder and marine vessel of the present invention, it is possible to increase the lateral force of the rudder that is generated when the rudder is turned and the rudder angle is obtained while suppressing an increase in the rudder drag. Thereby, since the effectiveness of the rudder is improved, the propulsion output necessary for maintaining the maneuverability of the ship in the stormy weather can be reduced, and the maneuverability under the stormy weather can be satisfied while reducing the main horsepower.
以下、本発明に係る船舶用舵及び船舶について、図面を参照しながら説明する。なお、船舶の前方向をX方向とし、左舷方向をY方向とし、上方向をZ方向とする。また、図面は模式的に示すもので、図面における寸法の比率は必ずしも実機とは同じでは無い。 Hereinafter, a rudder for a ship and a ship according to the present invention will be described with reference to the drawings. The forward direction of the ship is the X direction, the port direction is the Y direction, and the upward direction is the Z direction. Further, the drawings are schematically shown, and the ratio of dimensions in the drawings is not necessarily the same as that of an actual machine.
図1〜図7に示すように、本発明に係る第1の実施の形態の船舶1と船舶用舵(以下、舵という)10は、プロペラ2の後側に配置され、船舶1の船尾内に配置される操舵機(図示しない)に接続された舵柱14によりこの舵柱14周りに回動される。図13及び図14に示すように、従来技術の舵10Xは、上下方向に翼断面形状をして下方に行くにつれてその幅が徐々に狭くなるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 7, the
それに対して、この実施の形態の舵10では、この舵の側面視で、プロペラ中心軸Pcよりプロペラ直径Dpの10%下の第1高さH1と、プロペラ中心軸Pcよりプロペラ直径Dpの60%上の第2高さH2との間の高さHaに、舵形状変化ラインLaを設けて構成される。なお、この第1高さH1と第2高さH2は、より好ましくは、それぞれ、プロペラ中心軸Pcよりプロペラ直径Dpの10%上と、プロペラ中心軸Pcよりプロペラ直径Dpの40%上とする。
On the other hand, in the
図1、図2及び図4〜図7に示すように、この舵形状変化ラインLaより下では、後縁11から舵のコード長さLcの10%前方の第1位置P1と後縁11から舵のコード長さLcの50%前方の第2位置P2との間に第1狭小幅部開始ラインLs1を設ける。なお、この第1位置P1と第2位置P2は、より好ましくは、後縁11から舵のコード長さLcの20%前方と、後縁11から舵のコード長さLcの40%前方とする。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 7, below the rudder shape change line La, from the
なお、この第1の実施の形態の舵10では、舵形状変化ラインLaより下では、上下方向(Z方向)には舵のコード長さLcは同じままとなっている。また、第1狭小幅部開始ラインLs1は鉛直方向となっている。言い換えれば、舵の側面視で、上方が前方に行く角度をプラスとして、第1狭小幅部開始ラインLs1の鉛直方向Lvからの傾斜角度α1はゼロとなっている。
In the
また、図1、図2及び図3、図4に示すように、舵形状変化ラインLaより上では、第1狭小幅部開始ラインLs1と舵形状変化ラインLaとの交点P3と、この舵の上端部12の後縁11aとを結ぶ第2狭小幅部開始ラインLs2を設ける。この第2狭小幅部開始ラインLs2の鉛直方向Lvからの傾斜角度α2をマイナス60度からマイナス5度、好ましくはマイナス30度からマイナス10度の範囲内とする。
Also, as shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, above the rudder shape change line La, an intersection P3 between the first narrow portion start line Ls1 and the rudder shape change line La and the rudder shape change line La A second narrow width portion start line Ls2 connecting the
ここで、第1狭小幅部開始ラインLs1及び第2狭小幅部開始ラインLsは、舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるナックル線若しくは舵の水平断面形状が外側に対して凹形状となるフィレット接続の仮想ナックル線で形成される。 Here, the first narrow width portion start line Ls1 and the second narrow width portion start line Ls are knuckle lines in which the horizontal cross-sectional shape of the rudder is concave with respect to the outside or the horizontal cross-sectional shape of the rudder is concave with respect to the outside. formed by a virtual knuckle line of the fillet connection a shape.
そして、図3及び図4に示すように、舵形状変化ラインLaより上の舵断面形状に関しては、前縁13と第2狭小幅部開始ラインLs2との間を翼断面で形成していると共に、第2狭小幅部開始ラインLs2と後縁11の間を、その高さHzにおける舵10の最大幅Br(Hz)の50%以下、より好ましくは25%以下の幅Ba(Hz)を最大幅とする第2狭小幅部Rn2として形成している。なお、この実施の形態の舵10では、図1〜図4に示すように、舵10の前縁13は、上方に行くにつれて前方に延びている。また、舵断面の幅に関しては、図3に示すように、その断面における最大幅Br(Hz)を含めて、各前後位置における幅は上方に行くにつれて徐々に、広くなっている。
And as shown in FIG.3 and FIG.4, while regarding the rudder cross-sectional shape above the rudder shape change line La, between the
また、図4〜図7に示すように、舵形状変化ラインLaより下の舵断面形状に関しては、前縁13と第1狭小幅部開始ラインLs1との間を翼断面で形成していると共に、第1狭小幅部開始ラインLsと後縁11の間を、舵形状変化ラインLaの高さHaにおける舵10の最大幅Bra(=Br(Ha))の50%以下、より好ましくは25%以下の幅Ba(Hz)を最大幅とする第1狭小幅部Rn1として形成している。
As shown in FIGS. 4 to 7, regarding the rudder cross-sectional shape below the rudder shape change line La, the wing cross-section is formed between the
この第1狭小幅部開始ラインLs1と第2狭小幅部開始ラインLs2は必ずしも直線状である必要は無く、曲線であってもよいが、直線とすると単純な形状となり製造し易くなる。そのため、図1、図2及び図4〜図7に示すように、舵の側面視で、第1狭小幅部開始ラインLs1を直線とし、第2狭小幅部開始ラインLs2を直線としていると、構造的に単純となり、工作し易くなり製造コストを低減できる。 The first narrow-width portion start line Ls1 and the second narrow-width portion start line Ls2 do not necessarily have to be linear, and may be curved, but if they are straight, they have a simple shape and are easy to manufacture. Therefore, as shown in FIGS. 1, 2, and 4 to 7, in the side view of the rudder, when the first narrow portion start line Ls1 is a straight line and the second narrow portion start line Ls2 is a straight line, Structurally simple, easy to work and can reduce manufacturing costs.
また、この舵断面形状によれば、翼断面の後方に第1狭小幅部Rn1又は第2狭小幅部Rn2を有する形状になることにより、高揚力舵としての効果も発揮できる。なお、魚尾形状では、後端部分の幅(厚み)がそれより前方よりも広く(厚く)なっているのに対して、この第1狭小幅部Rn1と第2狭小幅部Rn2では、後端部分の幅はそれより前方よりも広くならない。つまり同じ幅か、あるいは、狭くなっている。 Moreover, according to this rudder cross-sectional shape, it becomes a shape which has 1st narrow width part Rn1 or 2nd narrow width part Rn2 behind a blade cross section, The effect as a high lift rudder can also be exhibited. In the fishtail shape, the width (thickness) of the rear end portion is wider (thicker) than the front, whereas the first narrow width portion Rn1 and the second narrow width portion Rn2 The width of the part will not be wider than the front. In other words, they are the same width or narrower.
また、舵断面形状に関して、第1狭小幅部Rn1と第2狭小幅部Rn2の幅は一定とすることもできるが、第1狭小幅部Rn1、または、第2狭小幅部Rn2のいずれか一方又は両方を前方から後方にかけて幅が狭くなるように形成することにより、舵10を切ったときも、舵角をゼロにしているときでも、舵10に当たる水流を剥離を生じることなく舵10の後側により円滑に流すことができるようになるので、舵10の抗力の増加を抑えることができる。この舵断面形状における、この幅の狭まり方は直線状でもよいが曲線状であってもよい。なお、曲線状とするよりは直線状とした方が工作性は良くなる。
Moreover, regarding the rudder cross-sectional shape, the widths of the first narrow width portion Rn1 and the second narrow width portion Rn2 can be constant, but either the first narrow width portion Rn1 or the second narrow width portion Rn2 Alternatively, by forming both of them so that the width becomes narrower from the front to the rear, even when the
また、舵断面の幅に関しては、図3に示すように、その断面における最大幅Br(Hz)を含めて、各前後位置における幅は下方に行くにつれて徐々に、狭くなっている。この図3では、舵の上端部12から舵形状変化ラインLaまでは比較的緩やかに狭くなり、舵形状変化ラインLaから舵の下端部15までは比較的急速に狭くなっている。この幅に関しては、図11に示すように、舵の上端部12から舵形状変化ラインLaまでは同じ幅とし、舵形状変化ラインLaから舵の下端部15までを狭くなるよう構成してもよい。さらには、小さい舵等では、図12に示すように、舵の上端部12から舵の下端部15まで同じ幅としてもよい。
As for the width of the rudder cross section, as shown in FIG. 3, the width at each front-rear position including the maximum width Br (Hz) in the cross section gradually becomes narrower as it goes downward. In FIG. 3, the
また、図8及び図9に示すように、第2の実施の形態の舵10Aと第3の実施の形態の舵10Bでは、舵の側面視で、上方が前方に行く角度をプラスとして、第1狭小幅部開始ラインLs1の鉛直方向Lvからの傾斜角度α1を、マイナス60度からプラス55度、好ましくはマイナス40度からプラス35度の範囲内とする。図8では、傾斜角度α1はプラスであり、図9では、傾斜角度α1はマイナスになっている。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, in the
また、第2狭小幅部開始ラインLs2の鉛直方向Lvからの傾斜角度α2をマイナス60度からマイナス5度、好ましくはマイナス30度からマイナス10度の範囲内とする。これにより、舵10の形状を抗力の増加を抑制しつつ大きな横力を発生するのにより適した形状とすることができる。
In addition, the inclination angle α2 of the second narrow-width portion start line Ls2 from the vertical direction Lv is set in the range of −60 degrees to −5 degrees, preferably −30 degrees to −10 degrees. Thereby, the shape of the
また、図10に示すように、第4の実施の形態の舵10Cにおいては、舵の側面視で、舵形状変化ラインLaを2つ設けて、下側の舵形状変化ラインLa1と上側の舵形状変化ラインLa2とする。それと共に、下側の舵形状変化ラインLa1より下に第1狭小幅部開始ラインLs1を、上側の舵形状変化ラインLa2より上に第2狭小幅部開始ラインLs2をそれぞれ設ける。 As shown in FIG. 10, in the rudder 10C of the fourth embodiment, two rudder shape change lines La are provided in a side view of the rudder, and the lower rudder shape change line La1 and the upper rudder It is assumed that the shape change line La2. At the same time, a first narrow portion start line Ls1 is provided below the lower rudder shape change line La1, and a second narrow portion start line Ls2 is provided above the upper rudder shape change line La2.
さらに、下側の舵形状変化ラインLa1と上側の舵形状変化ラインLa2との間に第3狭小幅部開始ラインLs3を第1狭小幅部開始ラインLs1と第2狭小幅部開始ラインLs2とにそれぞれ連続させて設ける。なお、図10では、この第3狭小幅部開始ラインLs3は垂直な直線となっているが、必ずしも垂直な直線に限定されず、直線で鉛直方向から傾斜していても良く、また、曲線であっても良い。 Further, the third narrow portion start line Ls3 is changed to the first narrow portion start line Ls1 and the second narrow portion start line Ls2 between the lower rudder shape change line La1 and the upper rudder shape change line La2. Each is provided continuously. In FIG. 10, the third narrow-width portion start line Ls3 is a vertical straight line, but is not necessarily limited to a vertical straight line, and may be a straight line that is inclined from the vertical direction. There may be.
また、この第3狭小幅部開始ラインLs3と後縁11の間を、その高さHzにおける舵の最大幅Br(Hz)の50%以下、より好ましくは25%以下の幅Ba(Hz)を最大幅とする第3狭小幅部Rn3として形成する。この第3狭小幅部Rn3は、第1狭小幅部Rn1と第2狭小幅部Rn2と同様に形成される。つまり、この第3狭小幅部Rn3の幅は一定とすることもできるが、第3狭小幅部Rn3を前方から後方にかけて幅が狭くなるように形成しても良い。
Further, a width Ba (Hz) of 50% or less, more preferably 25% or less of the maximum rudder width Br (Hz) at the height Hz between the third narrow-width portion start line Ls3 and the
言い換えると、この図10の第4の実施の形態の舵10Cは、図1〜図7の第1の実施の形態の舵10、図8に示す第2の実施の形態の舵10A、図9に示す第3の実施の形態の舵10Bに対して、舵形状変化ラインLaの舵断面形状の部分を上下に拡張した形状とする。ただし、この下側の舵形状変化ラインLa1と上側の舵形状変化ラインLa2の間の舵断面形状は上下方向に同じ形状であっても良いが、第3狭小幅部開始ラインLs3の形状に応じて連続的に変化しても良い。
In other words, the rudder 10C of the fourth embodiment of FIG. 10 includes the
この第4の実施の形態の舵10Cの構成とすることで、より多様なプロペラ後流に効率的に対応することができるようになる。 By adopting the configuration of the rudder 10C of the fourth embodiment, it becomes possible to efficiently cope with a wider variety of propeller wakes.
なお、ここでは、舵10の前縁13は、舵の上端部12から舵形状変化ラインLaまでは下方に行くにつれて徐々に後退して、舵形状変化ラインLaから舵の下端部15までは、同じ前後位置となっており特に下方に行くにつれて後退していないが、本発明では、舵形状変化ラインLaから舵の下端部15までにおいても、前縁13は下方に行くにつれて後退していてもよく、舵の側面視での前縁13の形状は特に限定しない。
Here, the
また、舵10の後縁11は、舵の上端部12から舵の下端部15までは、同じ前後位置となっており、特に下方に行くにつれて後退していないが、本発明では、舵形状変化ラインLaから舵の下端部15までにおいても、後縁11は下方に行くにつれて後退又は前進していてもよく、舵の側面視での後縁11の形状は特に限定しない。
Further, the
また、舵の下端部15に水平方向の面を持つ端板(図示しない)を設けてもよく、プロペラ中心軸Pcの位置にプロペラ後流を整流するためのバルブを舵10に設けてもよい。
Further, an end plate (not shown) having a horizontal surface may be provided at the
さらには、特に図示はしないが、リアクション舵やフィン(ラダーフィン)が付いた舵や下部が二股に分かれる舵に適用しても良い。この下部が二股に分かれる舵としては、例えば、舵軸に接続する垂直舵の下端に船尾方向から見た場合に垂直舵と交差する副舵の合体で構成された舵や、舵軸に接続する垂直舵の下端に船尾方向から見て二股形状になるように2つの副舵を接続して、この副舵に折れ曲がり部を1箇所又は複数箇所設けて形成した舵等がある。 Furthermore, although not particularly illustrated, the present invention may be applied to a rudder with a reaction rudder, fins (ladder fins), or a rudder whose lower part is divided into two. As the rudder whose lower part is divided into two, for example, it is connected to a rudder composed of a combination of sub rudder crossing the vertical rudder when viewed from the stern direction at the lower end of the vertical rudder connected to the rudder shaft, or to the rudder shaft There is a rudder or the like in which two sub rudders are connected to the lower end of the vertical rudder so as to have a bifurcated shape when viewed from the stern direction, and one or a plurality of bent portions are provided on the sub rudder.
そして、本発明に係る実施の形態の船舶1は、上記の舵10、10A、10B、10Cを備えて構成される。
And the
上記の舵(船舶用舵)10、10A、10B、10C及びこの舵10、10A、10B、10Cを備えた船舶1によれば、舵10、10A、10B、10Cを切ったときに、プロペラ後流が当たる舵面においては、プロペラ後流が当たることにより、第1狭小幅部開始ラインLs1をほぼ中心とした部分に大きな力が発生するので、大きな横力を発生することができる。
According to the rudder (ruder for ship) 10, 10A, 10B, 10C and the
また、この舵10、10A、10B、10Cに当たる水流を第2狭小幅部開始ラインLs2に沿って舵10、10A、10B、10Cの後側に剥離を生じることなく円滑に流すことができるので、抗力の増加を抑えることができる。また、舵断面形状が翼断面の後方に第1狭小幅部Rn1と第2狭小幅部Rn2、あるいは、さらに、第3狭小幅部Rn3を有する形状になることにより、高揚力舵としての効果も発揮できる。
Moreover, since the water flow which hits this
さらに、舵形状変化ラインLaより上の舵断面形状は、舵形状変化ラインLaより下の舵断面形状に比べて、全体的に幅が大きくなるので、舵10、10A、10B、10Cの上側で舵全体を支持する構造において、構造的な強度を維持し易い形状となる。
Furthermore, the rudder cross-sectional shape above the rudder shape change line La has a larger overall width than the rudder cross-sectional shape below the rudder shape change line La, so the upper side of the
1、1X 船舶
10、10A、10B、10C、10X 舵(船舶用舵)
11 後縁
11a 舵の上端部の後縁
12 舵の上端部
13 前縁
14 舵柱
15 舵の下端部
Ba 舵の各高さにおける第1、第2、第3狭小幅部の最大幅
Br 舵の各高さにおける最大幅
Bra 舵形状変化ラインにおける舵の最大幅
Brc プロペラ中心軸における舵の最大幅
Dp プロペラ直径
H1 第1高さ
H2 第2高さ
Ha 舵形状変化ラインの高さ
La 舵形状変化ライン
La1 下側の舵形状変化ライン
La2 上側の舵形状変化ライン
Lc 舵のコード長さ
Ls1 第1狭小幅部開始ライン
Ls2 第2狭小幅部開始ライン
Ls3 第3狭小幅部開始ライン
P1 第1位置
P2 第2位置
P3 第1狭小幅部開始ラインと舵形状変化ラインとの交点
Pc プロペラ中心軸
Rn1 第1狭小幅部
Rn2 第2狭小幅部
Rn3 第3狭小幅部
α1 第1狭小幅部開始ラインの鉛直方向からの傾斜角度
α2 第2狭小幅部開始ラインの鉛直方向からの傾斜角度
1,
11
Claims (6)
舵断面形状に関しては、前縁と前記第1狭小幅部開始ラインとの間及び前縁と第2狭小幅部開始ラインとの間を翼断面で形成していると共に、
前記第1狭小幅部開始ラインと後縁の間を、前記舵形状変化ラインにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第1狭小幅部として形成しており、かつ、前記第2狭小幅部開始ラインと後縁の間を、その高さにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第2狭小幅部として形成し、前記第1狭小幅部と前記第2狭小幅部の断面形状を、幅が一定または幅が前方から後方にかけて狭くなる形状としていることを特徴とする船舶用舵。 A rudder for a ship, in a side view, between a first height that is 10% lower than the propeller central axis and a second height that is 60% higher than the propeller central axis and a second height that is 60% higher than the propeller central axis. A change line is provided, and below this rudder shape change line, a first position 10% ahead of the rudder cord length from the rear edge and a second position 50% ahead of the rudder cord length from the rear edge. during, concave and concave and the first narrow width portion starts to be formed by the virtual knuckle line of the fillet connection comprising a horizontal cross-sectional shape of the knuckle line or rudder to the outer composed horizontal sectional shape to the outer rudder A horizontal cross-sectional shape of the rudder that connects the intersection of the first narrow width portion start line and the rudder shape change line and the rear edge of the upper end of the rudder above the rudder shape change line. NACK but to be concave relative to the outer Line or horizontal cross-sectional shape of the rudder is provided a second narrow width portion starting line formed by the virtual knuckle line of the fillet connection to be concave relative to the outer,
Regarding the rudder cross-sectional shape, a blade cross section is formed between the front edge and the first narrow width portion start line and between the front edge and the second narrow width portion start line, and
Between the first narrow width portion start line and the rear edge is formed as a first narrow width portion having a maximum width of 50% or less of the maximum width of the rudder in the rudder shape change line, and A space between the second narrow width portion start line and the rear edge is formed as a second narrow width portion having a maximum width of 50% or less of the maximum width of the rudder at the height, and the first narrow width portion and the The cross-sectional shape of the second narrow width portion is a ship rudder characterized in that the width is constant or the width becomes narrower from the front to the rear.
かつ、前記下側の舵形状変化ラインと前記上側の舵形状変化ラインとの間に第3狭小幅部開始ラインを前記第1狭小幅部開始ラインと前記第2狭小幅部開始ラインとにそれぞれ連続させて設け、前記第3狭小幅部開始ラインと後縁の間を、その高さにおける舵の最大幅の50%以下の幅を最大幅とする第3狭小幅部として形成していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の船舶用舵。 In the side view of the ship rudder, two rudder shape change lines are provided to form a lower rudder shape change line and an upper rudder shape change line, and below the lower rudder shape change line, Providing the first narrow width part start line, the second narrow width part start line above the upper rudder shape change line,
And a 3rd narrow part start line is set to the 1st narrow part start line and the 2nd narrow part start line between the lower rudder shape change line and the upper rudder form change line, respectively. It is provided continuously, and is formed as a third narrow portion having a maximum width of 50% or less of the maximum width of the rudder at the height between the start line of the third narrow portion and the rear edge. The rudder for ships according to any one of claims 1 to 4.
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