KR20000062804A - 워터제트 추진 시스템을 갖는 수상 선박 - Google Patents

Abstract

선미늑판(stern transom)(11)의 전방 및 선체바닥에 종속되는 구조체인 포드(pod)의 후미 단부에 위치되고 완전히 잠수되는 중간늑판(12)내의 개구내에 워터제트 추진펌프가 장착되며 그 펌프 배출노즐은 그 중간늑판의 후방에 놓여진다. 조향노즐(50)은 수직면내에 놓여지는 축선주위로 피봇운동하도록 배출노즐(30)상에 장착된다. 하나 이상의 역전편향기(100 또는 300 및 400)가 수직면에 직교하는 축선주위로 피봇운동하도록 장착된다. 선체(140 또는 340)내에 위치된 조향 액추에이터에 의해 작동되는 회전가능한 조향샤프트(70, 270)는 조향노즐(50 또는 250)에 연결된다. 중공형의 역전샤프트(90, 290)는 조향샤프트의 일부분에 걸쳐 포개어 끼워져 수용되고, 선박 선체내에 위치된 역전 액추에이터(150, 350)에 의해 조향샤프트에 대해 축방향으로 이동가능하다. 역전샤프트와 역전편향기사이에 연결된 기계적 링크장치(110, 310 및 118, 318)는 비작동위치와 작동위치사이에서 역전편향기를 선회시킨다. 포드의 라인에 대하여 또한 서로에 대해 완만하게 다듬어진 유선형 덮개유닛(25, 26, 27)이 배출노즐, 조향노즐과 역전편향기, 및 조향샤프트와 역전샤프트를 덮는다.

Description

워터제트 추진 시스템을 갖는 수상 선박{SURFACE VESSEL WITH A WATERJET PROPULSION SYSTEM}

워터 제트 추진 장치를 가지고 있는 대부분의 선박에서, 펌프는 선미 늑판에 인접하여 선체내에 장착되며 상기 펌프의 적어도 일부 및 펌프 배출노즐은 수면의 위에 놓이게 된다. 워터제트는, 상기 펌프로부터 나와 늑판을 통과하는 배출 도관을 통해 배출되며, 상기 선미 늑판의 바깥쪽에 장착된 조향 노즐에 부딪힌다. 펌프 배출 도관으로부터의 배출구가 수면에 위치하면 추진 시스템의 조향 노즐과 역전 편향기를 위한 액추에이터가 수면보다 위에 놓일 수 있도록 하므로, 액추에이터 및 이 액추에이터로 이어지는 유압 라인에 대한 설치 및 유지보수를 단순화 할 수 있게 한다. 또한 선박을 건식도킹하지 않고도 펌프에 서비스를 받을 수 있도록 하기 위하여 워터라인 위에서 펌프내에 접근 포트를 제공하는 것이 일반적이다.

일반적으로, 워터 제트 펌프를 위한 물 공급 도관으로의 흡입 개구는, 선체 바닥부 상에서 펌프로부터 짧은 거리만큼 앞에 그리고 워터라인 아래로 충분히 먼 거리에 위치하여, 선박의 대부분의 동작 상황하에서 물이 확실히 유입될 수 있게 한다. 흡입 개구가 상기 펌프의 아래쪽으로 최소 높이에 위치하면 그 보다 더 깊은 위치인 경우와 비교할 때, 펌프가 물을 흡입 개구부로부터 펌프 회전자로 펌프해야 하는 수직 거리를 최소화 시키므로, 그 효율성을 증가시킬 수 있다.

워터제트 펌프가 상대적으로 수면에 가까운 경우의 단점은 펌프 유입구에서 물의 수압 헤드(hydraulic head)가 감소된다는 것이다. 감소된 흡입 헤드는 캐비테이션의 발생 때문에 느린 속력에서 펌프가 높은 파워를 흡수하는 능력을 떨어 뜨린다. 낮은 속도에서도 캐비테이션 없이 높은 파워를 출력하기 위해서 흡입 헤드의 크기가 커진다면 펌프도 더 대형화되어야 한다.

기존의 워터 제트 추진 장치의 또다른 단점은, 상기 조향 노즐과 상기 역전 편향기를 위한 액추에이터와 이 액추에이터의 선외 위치(outboard location)가 상대적으로 복잡하다는 것이다. 상기 액추에이터들은 대개 유압 피스톤/실린더들로서, 늑판에 있는 개구부들을 거쳐 몇개의 호스들이 통과할 것을 필요로하므로, 늑판의 구조를 복잡하게 하고 각 개구부가 밀봉될 것을 필요로 한다. 만약 호스나 액추에이터에 고장이 난다면, 유압유체가 주변환경안으로 유실될 것이다. 또한 상기 조향 노즐과 상기 역전 편향기를 위한 선외 액추에이터 시스템은 선박이 바다에 있을 때에는 쉽게 수리될 수 없다.

수중 워터 제트 추진 장치의 조향 노즐과 역전 편향기를 작동하기 위한 장치로 알려진 한 장치가 미국 특허 번호 3,807,346에서 도시화되고 설명되어져 있는데, 조향 노즐과 역전 편향기위에 위치하며 선박 선체의 한 부분으로부터 수직방향으로 아래쪽으로 뻗어 있는 동심의 샤프트들을 포함하고 있으며, 이들은 동심샤프트들의 축선과 일치하는 하나의 공통된 수직 축선 주변을 회전하는 브래킷 상에 피봇가능하게 장착된다. 내측 샤프트의 아래쪽 단부는 조향 노즐에 결합되며, 외측 샤프트의 아래쪽 단부는 역전 편향기에 결합된다. 상기 내측 샤프트는 선박 선체내에 위치하며 조향 레버에 의해 내측 샤프트의 윗쪽 단부에 결합된 피스톤/실린더 조향 액추에이터에 의해 구동된다. 피스톤/실린더 역전 액추에이터는 조향 레버와 외측 샤프트의 윗쪽 단부사이에 결합되어 역전 편향기를 조향 노즐에 대하여 피봇되도록 한다.

미국 특허 제 3,807,346호에 개시된 상기 조향/편향 기구는, 상기 선박 선체에 단 하나의 관통부(penetration)만을 필요로하고 또한 상기 조향과 역전 액추에이터들이 선박 선체안에 위치될 수 있어, 거친 바다 환경으로부터 보호되어질 수 있고 손쉽게 서비스를 받을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 수직축선에 대한 상기 역전 편향기의 회전은 많은 문제가 있는데, 이는 전방 추진을 위한 후퇴 위치에서 역전 편향기는 조향 노즐의 횡방향으로 위치하여 큰 드래그(drag)를 야기하기 때문이다. 더 나아가, 역전 편향기를 조향 노즐의 횡방향으로 비작동 위치화 하려면 선체를 가로지르는(athwart-ship) 공간을 더 필요로 하나, 많은 워터 추진 응용에 있어서 상기 공간은 제한되어 있다.

워터 제트 추진 장치가 수면의 워터라인에 설치될 때,상기 장치의 대부분은 수면위에 놓여질 수 있어 드래그를 형성하지 않는다. 위에 설명했던 상기 이점을 얻기 위해서 워터 제트 추진장치를 완전히 물에 잠긴 지점에 위치시키게 되면, 드래그를 최소화하고 또한 밀봉을 필요로하는 선체 관통부의 숫자를 최소화하는 한편 쉽게 유지보수되고 복구되는 시스템을 제작하며 또한 선체의 바깥에 유압식 또는 전기식 장치의 설치를 피해야 한다는 관점에서 보았을때는 심각한 문제를 야기하게 된다.

본 발명의 한 목적은 완전히 잠길 수 있는 위치에 설치된 워터제트 추진 시스템을 갖는 수상선박을 제공하는 것이다. 어떠한 크기의 워터제트 펌프이건, 상기 펌프는 워터제트에 의해 추진되는 기존의 선박과 비교하여 저속에서도 캐비테이션없이 많은 파워를 흡수할 수 있으며, 추진 시스템에 의해 야기되는 수면 교란의 정도 및 잡음도 크게 감소된다. 본원 발명의 또 다른 목적은, 특별히 구성된 선체상에 펌프가 기계적으로 또한 구조적으로 효율적인 방식으로 배치되어, 상기 펌프가 선체 밖으로부터 설치될 수 있게 하고 또한 선체 밖으로부터 서비스를 받을 수 있도록 하며, 또한 조향 노즐 및 반전 편향기가 선체안에 위치될 수 있도록 하는 워터 제트 추진 시스템을 제공하는 것이다. 또한, 기계적으로 또한 구조적으로 효율적이고 구성면에서 상대적으로 단순하며 매우 강건하고 크기가 콤팩트하며 무게가 가벼운 워터제트 추진 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부가적인 목적중의 하나는, 수평축선 주변에 대하여 선회운동하도록 장착되는 역전 편향기를 구비하고, 전방 추진(ahead propulsion)을 위해 위치될 때에는 조향 노즐위에 놓이도록 하여, 조향 노즐에 횡방향으로 위치하는 경우보다도 선박의 선체를 가로지르는 공간을 덜 차지하며 드래그를 적게 발생시킨다. 본 발명의 또다른 목적은, 크기가 콤팩트하고 무게가 가볍고 매우 튼튼하고 한번의 선체 관통만을 필요로하며 각각 회전 및 병진 운동을 발생시키는 기구에 의해 조향 및 역전 장치를 작동시키는 것이며, 여기서 선체 밖에 위치한 거의 모든 구성성분들은 기계적인 성분들이므로 유압액이 물속으로 새어들어갈 가능성을 최소화한다.

도 1은 상기 발명을 구현하는 트윈 워터제트 추진장치에 의해 동력을 얻는 선박 선체의 절단된 후미 바닥부를 우현쪽 아래 선미로부터 본 개략적인 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 절단된 선박 선체를 우현 상부 전방으로부터 본 개략적인 사시도,

도 3은 도1 과 도 2에서 도시된 절단된 선박 선체 단면의 개략적인 측배면도,

도 4는 도1 내지 도 3에서 도시된 절단된 선박 선체의 단면에 대한 개략적인 저면도,

도 5는 도1 내지 도 4에서 도시된 절단된 선박 선체의 단면에 대한 개략적인 배면도,

도 6은 도1 내지 도 5에서 도시된 선박의 우현 추진 장치의 중심선을 따라 절단된 선박선체 단면에 대한 개략적인 측단면도,

도 7은 도 6의 좌현부분에 대한 확대도,

도 8은 도 1 내지 도 7에서 도시된 선박 선체 섹션의 분해 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 워터제트 추진 시스템에 사용되기에 적당한 조향 및 역전 유닛의 제 1 실시예에 대한 개략적인 사시도로서, 포트 후미 상부로부터 취해졌으며, 전방 추진(straight ahead propulsion)되도록 유닛이 위치된 모습을 보이는 도면,

도 10은 상기 제 1 실시예의 후방 배면도로서, 역시 전방 추진으로 설정된 것을 보이는 도면,

도 11은 도 10의 11-11을 따라 취한, 제 1 실시예의 개략적인 우현 단면도이고,

도 12는 도 10의 12-12를 따라 취한 개략적인 평면 단면도이다.

도 13 내지 도 17은 전방 추진 모드(straight-ahead forward mode)에 있는 제1 실시예를 도시한 것으로, 도13은 좌현 부분 정면도, 도14는 평면도, 도15는 배면도, 도16는 저면부이고, 도17은 정면도이다.

도 18 내지 도 22는 완전한 포트 어헤드 모드(port ahead mode)에 있는 제1 실시예를 도시화한 것으로, 도18은 좌현 부분입면도, 도19는 평면도, 도20는 배면도, 도21은 저면도, 도22는 정면도이다.

도 23 내지 도 25는 작동 위치에 있는 역전 장치를 도시한것을 제외하고는 도 9내지 도 12와 똑같다.

도 26 내지 도 30은 스트레이트 후방 모드에 있는 제 1 실시예- 작동 위치에 있는 역전하는 장치를 도시화한 것으로, 도26은 좌현 부분입면도, 도27은 평면도,도28은 배면도, 도29는 저면도, 도30은 정면도이고,

도 31은 제 2실시예를 뒷측 상방에서 바라본 포트측 3/4 사시도이며,

도 32는 제 2 실시예에 대하여 수직 중심 라인을 따라 취한 우현 측단면도,

도 33 내지 도 37은 직진 조향 모드에 있는 제 2 실시예와 비작동 위치에 있는 역전 장치를 보이는 도면으로, 도 33은 우현 측입면도, 도 34는 평면도,도 35는 후방 입면도,도 36은 저면도,도 37은 정면도이다.

본 발명에 따르면 전술한 목적 및 기타 다른 목적들은, 주요 선미 늑판과, 상기 주요 늑판의 하부 앞쪽에 위치한 중간 늑판과, 상기 주요 선미 늑판의 아래쪽 에지로부터 나와 상기 중간 늑판에 일반적으로 윗방향으로 근접한 위치까지 연장하는 후미 바닥부를 포함하는 후미부(aft portion)를 갖는 선체를 구비하는 수상 선박에 의해 달성될 수 있다. 물 흡입 도관은 선체에서 상기 중간 트랜솜의 전방에 유입개구를 가지며 선체내에서 상기 중간 트랜솜의 전방에 배출 개구를 갖는다. 워터제트 추진 펌프는 중간 늑판의 개구안에 장착되며, 또한 상기 중간 늑판의 전방에서 흡입 도관의 배출구까지 연결되는 전단 부분과, 중간 늑판으로부터 뒤쪽으로 연장하는 후미 부분을 포함한다. 펌프의 회전자는 상기 전단 부분안에 수용되며 고정자는 상기 후미 부분안에 수용된다. 조향 노즐은 펌프로부터 방출되는 워터 제트를 차단(intercept)하기 위하여 펌프 하우징의 후미 부분위에 선회 가능하게 장착되며, 조향 축선 주변을 회전할 수 있으며 후미 바닥섹션부내의 개구를 통하여 조향 노즐로부터 윗쪽으로 뻗어 있고 선체내에 위치되는 윗쪽 단부 부분을 갖는 조향 샤프트의 하부 단부에 연결된다. 선박 선체내에 위치하는 조향 엑츄에이터는 상기 조향 샤프트를 조향 축선 주변에 대해 회전시키기 위해 조향 샤프트에 연결되어 있다. 본 발명의 일면에 따르면, 본 발명의 특징은, 적어도 흡입 도관의 후미부 및 펌프 하우징의 전방 부분이, 선체 구조의 일부분을 형성하며 또한 중간 늑판에 결합되는 후미 단부를 가지며 아래쪽으로 뻗어 있는 돌출부(protuberance)내에 수용된다는 것이다. 상기 융기부는 유체역학적 형상을 가지고 있으며 상기 융기부의 전방으로 나란하게 선체의 바닥부 부분까지 유선형으로 되어 있다.

워터제트 펌프 그와 연관된 조향 시스템을 장착하기 위한 위치로서의 상기 돌출부 또는 포드(pod)는 선체의 침수 부분상에 뒷쪽을 향하는 작은 영역을 제공하여, 드래그를 최소화한다. 포드의 측면부 및 바닥부가 둥근 형상을 하고 있고, 또한 포드가 선체 및 중간 늑판과 구조적으로 일체화 되어 있으므로, 펌프의 장착 장소는 하중을 지지하고 또한 반동 하중(reaction load)을 펌프로부터 선박 선체로 이동시킬 수 있을 만큼 강건하다. 또한 상기 포드는 조향 노즐로 하여금 후미 바닥섹션 아래에 놓일 수 있도록 하므로, 조향 샤프트가 선체의 후미 바닥섹션에 있는 단일의 개구를 관통하여 위로 뻗을 수 있도록 하며, 조향 구동기가 선체내에 있을 수 있다. 또한 본 발명에 따른 펌프 장착 구조에 의하면 펌프 하우징의 전방 부분 및 흡입 도관이 수밀(watertight)되므로, 펌프의 후미 부분을 해체함으로써 펌프가 선체의 바깥쪽에서 서비스 받을 수 있도록 한다. 이것은 펌프의 유지 보수를 위해 선박을 건식 도크로 옮기지 않고도 펌프가 워터라인(waterline)의 아래에 잘 놓일 수 있도록 해준다.

보조 늑판 안에 펌프를 장착하면 혼류펌프 또는 축류펌프를 사용하는데 도움이 된다. 어떠한 경우이건, 펌프와 배출 노즐 및 조향 노즐은 공통의 축선상에 정렬되어 제작 및 조립을 용이하게 하는 한편, 수류 펌프로 통과할때 그 회전(turning)에 의한 손실을 피하게 하는 것이 바람직하다. 종종 상기 공통의 축선은 선체의 베이스 라인에 대하여 일정 예각을 두고 아래쪽 뒤로 기울어져, 선체의 전방 추진시 어떠한 조건하에서도 워터제트가 작은 하향 속도 성분을 갖고 방출되게 하는 것이 바람직하다. 워터 제트가 약간 아랫쪽 방향으로 향하도록 하면 워터제트가 펌프 설치 장소 뒷쪽의 선체 바닥부상에 충돌하여 워터제트가 교란 되는 것을 최소화하며, 또한 잡음 감쇄에 기여하고 또 워터제트에 기인하는 항적(wake)의 크기 및 강도를 줄이는데 기여한다. 워터 제트는 선체의 항적내에서는 물속에 약간 하향방향으로 부딪히며 수면아래에서 잘 흩어지는 경향이 있다.

몇몇 공지의 워터 제트 펌프 구성에 있어서는 역전 편향기가 역전 피봇 축선주변을 선회운동하도록 장착되어, 조향 노즐로부터 방출되는 워터 제트가 사실상 없는 비작동 위치와, 워터 제트의 방향을 전방 벡터(forward vector)를 갖는 방향으로 바꾸도록 구성된 역전 편향기의 표면에 워터 제트가 부딪히는 작동위치 사이에서 이동될 수 있다. 본 발명의 부가적인 일면에 따르면, 워터 제트 펌프 구성에 있어서 역전 피봇 축선이 수직 평면에 대해 직각을 이루며 조향 샤프트로부터 이격되어 있고, 중공형의 역전 샤프트는 조향 샤프트의 일부분 위를 포개어질 수 있는 방식으로(telescopically) 수용되며 또한 조향 샤프트에 대해 축선 방향으로 병진 가능하며, 역전 샤프트과 편향기 사이에는 기계적 연결 장치가 결합되어, 역전 편향기가 역전 샤프트의 축선방향 이동에 응답하여 비작동 위치 및 작동위치 사이에서 선회될 수 있도록 한다.

조향 노즐 및 역전 편향기를 이동시키고 위치시키기 위한 동심축 샤프트의 단순성 및 내구성과, 선체내에서 작동기의 위치는, 설계와 제작 및 설치에 소요되는 비용을 절감시키고, 검사 및 서비스 제공을 용이하게 하며,주변 환경에 유액이 손실될 가능성(유압 작동기의 경우)을 최소화하며, 충격에 의한 손상 가능성을 최소화한다. 모든 혹은 대부분의 선체 밖 성분들은 기계적 성분들이며 조향 및 역전 제어를 위해 선체를 관통하는 개구의 숫자가 최소화된다. 샤프트의 설계 및 작동기의 선박내 위치 역시 조향 및 역전 작동기의 유형 및 구조면에 있어서 설계상의 유연성을 제공한다. 적절한 작동기로서는 유압 피스톤/실린더(램),전기 모터/리듀싱 기어 트랜스미션 및 볼스크류 드라이브를 포함한다. 조향 엑츄에이터의 경우, 콤팩트한 크기와 가벼운 무게 및 합리적인 가격면에서 베인형 회전 유압식 작동기가 선호된다. 역시 크기와 무게 및 비용면에 있어서, 선체내에 부착되고 역전 샤프트에 결합되는 환형 피스톤/실린더 램이 역전 액추에이터로 사용되는 것이 유리하다.

본 발명의 대단히 중요한 장점중의 하나는, 조향 축선 뒷쪽의 수평 축선 주변을 선회운동하도록 역전 편향기를 장착하여, 전방 추진되는 동안 비작동위치에 있는 역전 편향기가 조향 노즐위에 놓이도록 하여, 워터제트 펌프의 방출 노즐이 설치되는 중간 늑판 윗쪽 부분의 그림자 안에 있게 되므로 결과적으로 드래그를 최소화한다는 것으로부터 유도된다.

역전 샤프트간의 기계적 링크장치는, 역전 샤프트에 연결되고 피봇 출력부를 갖는 스콧-러셀 기구(Scott-Rouselle mechanism)과, 상기 역전 편향기에 결합되고 이 스콧-러셀 기구의 피봇 출력부에 연결되는 피봇 입력부를 갖는, 역전된 크랭크-슬라이더 기구(reversed crank-slider mechanism)을 포함한다. 이러한 기구들은 쌍으로 제공되어, 펌프 배출 노즐의 축선을 포함하는 수직평면에 대하여 서로 대칭이 되도록 배치되고 제조되는 것이 바람직하다.

역전 편향기는 조향 노즐상에 선회가능하게 장착되어 조향 노즐과 함께 조향 축선주위를 회전한다. 그러한 구성에 있어서는 역전 샤프트 및 조향 샤프트가 결합하여 공동으로 회전하여, 횡방향 성분을 갖는 후방 추진력이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상부및 하부 역전편향기가 수직 평면에 직각을 이루는 평행한 횡방향 축선들의 주변을 회전하도록 조향 노즐상에 장착된다. 상부 역전편향기는 비작동 위치에 있는 동안은 조향 노즐 위에 놓이며, 조향 샤프트와, 역전 샤프트 및 상부 편향기 사이에 결합되는 링크장치에 걸쳐 포개지는 방식으로 수용되는 역전 샤프트에 의해 작동된다. 하부 편향기는 조향 노즐상에 장착되어, 비작동 위치에 있을 동안은 조향 노즐로부터의 출구 아래에 놓이며 또한 상부 조향 편향기에 연결되어, 상부 및 하부 역전편향기들이 비작동 위치 및 작동 위치 사이에서 이동하는 것이 조정된다. 작동 위치에 있을때에는 상기 상부 및 하부의 편향기들이 서로 맞닿으며, 또한 워터제트를 차단하고 이를 전방 벡터를 갖도록 편향시키는 단일의 평면을 함께 형성한다. 상부 및 하부의 편향기를 갖는 것의 장점은, 워터제트의 바향을 바꾸는 동일한 효과를 갖는 단일의 편향기 보다도 각 편향기의 크기가 작으므로, 하중이 줄어들게 되며 또한 각 편향기에 수직방향으로 가해지는 힘성분이 상쇄되는 경향이 있어, 선박으로의 수직방향 하중 이동을 최소화한다는 것인데, 역전 편향기가 비작동 위치에서 작동 위치로 이동하는 전이 상태인 동안에 특히 그러하다.

본 발명에 따르면, 중간 늑판의 뒷쪽으로 위치한 펌프 부분 및 조향/역전 유닛에 걸쳐 유선형 덮개를 제공하는 것이 바람직하다. 적절하기로는, 고정된 제 1의 유선형 덮개유닛(fairing unit)이, 후미 바닥 섹션으로부터 아래쪽으로 또한 펌프 하우징의 후방부분의 아래에서 보조 늑판으로부터 조향 축선을 포함한 횡방향 평면의 바로 앞 위치까지 연장된다. 제 2 유선형 덮개유닛은 조향 노즐과 함께 회전하도록 조향노즐상에 장착되고, 제 1 유선형 덮개유닛의 후방 단부로부터 조향 샤프트에 평행하며 역전 편향기의 후방 끝단을 포함하는 횡방향 평면에 근접한 위치까지 뒷쪽으로 그리고 후미 바닥 섹션으로부터 하향하여 연장되며, 역전 편향기에 의해 편향된 워터제트로 하여금 상기 제 2 유선형 및 펌프 하우징의 후방 부분 아래를 통과하도록 해주는 개구를 바닥에 갖는다. 상부 및 하부 역전편향기가 제공되는 경우에는 하부 역전 편향기에 제 3 의 유선형 덮개유닛이 부가되고 제 2 유선형 덮개유닛 바닥에 있는 상기 개구를 채우게 된다.

본 발명과 그 발명에 대한 이점을 명확하게 이해하기 위해서, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들을 설명한다.

도 1 내지 8에 도시된 선체 섹션은 워터라인과 트윈 워터제트 추진 시스템의 원동기(E)의 전방만을 대략적으로 자른 것이고, 이는 워터제트 펌프의 배출 노즐과 선박을 조향하고 역전시키는 배출 노즐로부터 배출된 워터제트의 방향을 변경하는 조향/역전 유닛이 워터라인 아래에 잘 위치되도록 선박상에 위치한다. 원동기(E)는 개솔린 또는 디젤 엔진, 개스 터빈, 또는 전기 모터일 수 있다. 선체는 선체 바닥(10), 선미 늑판(11), (아래에서 설명되는) 두개의 워터제트 펌프(14)의 설치를 위한 위치를 제공하는 중간 늑판(12), 및 선미 늑판의 하부 에지로부터 전방으로 중간 늑판까지 연장되는 후방 바닥 섹션(aft bottom section)(10a)을 구비한다. 각 워터제트 펌프의 전방부 및 관련 흡입 도관(17)의 후미부는, 전구형의 모양을 형성하고 유체역학적으로 효율적인 외곽선을 갖도록 설계되며 선체 바닥에 완만하게 형성되는 구조적 부분을 이루는 종속적 돌기 또는 "포드(pod)"(15) 내에 수용된다. 중간 늑판(12)는 선체 바닥(10)과 배의 전체를 가로지르는 범위를 따라 포드(15)에 결합되고, 워터제트 펌프(14)를 수용하는 개구를 갖는다. 각 포드(15)의 후미 단부는 중간 늑판에 위치되어 구조적으로 강하게 결합된다. 포드(15)와 포드의 측방향으로의 아웃보드(outboard) 사이에서 선체 바닥(10)을 가로지르는 부분은 선체 바닥의 선을 따라 유선형이 된다. 박스 형태의 상부 클로져(top closure)(16)는 각 포드(15) 및, 이 포드와 옆방향으로 병행되어 있는 선체 바닥부, 및 후미 바닥 섹션(10a)부위에 놓여지고, 구조적으로 선체 바닥(10)의 일부이며, 조향/역전 샤프트와 조향 및 역전 액츄에이터(이에 대해서는 후술된다)의 지지/밀봉을 위한 설치 장소로서 기능하는 데크(16d)를 구비한다.

도 1 내지 도 8에서 도시된 표면 선박의 두개의 추진 시스템은 동일하다. 이러한 점으로 인하여, 이에 대한 설명은 양 시스템 모두에 적용가능한 것으로 이해되므로 그 중 하나만을 설명할 것이다.

흡입 도관(17)은 선박 바닥(10)내의 유입 개구(18)에서 중간 늑판(12)의 플랜지된 유출 개구(17o)까지 다다른다. 워터제트 펌프(14)의 하우징의 전방부(19)의 후미 플랜지(19af)는 중간 늑판(12)의 후미면에 볼트체결된다. 전방 하우징부(19)의 플랜지된 전방 단부(19ff)는 흡입 도관의 유츨 개구(17o)에 볼트체결된다. 원동기(E)에 의하여 구동되는 구동 샤프트(20)은 패킹을 통하여 도관(17)내로 이어지고 관통되며 펌프(14)의 회전자(21)에 결합된다. 샤프트(20)의 꼬리 단부용 베어링(22)는 펌프 고정자(23)의 허브(hub)에 위치된다. 고정자의 외주 하우징부(23h)는 중간 늑판(12)에 전방 하우징부(19)의 후미 플랜지(19af)와 상호 볼트체결된 앞 플랜지(23ff)를 구비한다. 후미 하우징부(23h)는 중간 늑판으로부터 뒷쪽으로 연장하고, 펌프의 후방 하우징부(23h)의 후미 단부에 볼트체결된 플랜지(32)를 구비한 펌프 배출 노즐(30)을 그 후미 단부에서 수용한다. (펌프 고정자와 펌프 배출 노즐의 외주 쉘(shell)은 여기서 때때로 "펌프 하우징의 후방부"로 지칭된다.) 도면에 도시되고 아래에서 설명되는 두 실시예인 조향/역전 유닛은 펌프 배출 노즐(30)과 결합된다.

펌프(14)와 펌프 배출 노즐(30)은 축상으로 정렬되고 전방에서 후방으로 약간 아래로 경사져, 워터제트가 위에서 설명한 장점으로 아래 속도 성분으로 배출된다.

포드(15)의 후미 단부와, 포드의 후미와 선체 바닥아래에 위치한 조향/역전 유닛부위 선체 바닥(10)의 하측을 유선형으로 만드는 제 1 유선형 덮개유닛(25)이 포드와 선체 바닥에 분리가능하게 고정되어 있다.이는 선체 구조의 일부가 아니고 펌프와 조향/역전 유닛의 유지와 수리시 제거를 용이하게 하도록 쉽게 분리가능하다. 제 2 유선형 덮개유닛(26)은 조향 노즐과 함께 회전하도록 조향 노즐에 부착된다. 제 3 유선형 덮개유닛(27)은 아래에서 설명되는 하부 역전편향기에 부착된다. 제 1 및 제 2 유선형 덮개유닛은 단일 또는 다수의 부분으로 이루어져 있다. 단일 패널은 제 3 유선형 덮개유닛에 상당히 적합하다. 서로 만나는 제 1과 제 2 유선형 덮개유닛의 영역은 조향 노즐과 제 2 유선형 덮개유닛이 조향 샤프트에 관하여 제 1 유선형 덮개유닛에 상대적으로 선회하게 구성되어야 한다.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 추진 유닛은 다음 단계와 같은 순서로 외측으로부터 선박상에 설치된다:

1 - 전방 펌프 하우징(19)를 중간 늑판(12)의 구멍내로 삽입하고 이를 흡입 도관(17)에 볼트체결한다;

2 - 배출 도관(17)과 스러스트 베어링(20a)의 패킹을 통하여 샤프트(20)을 삽입하고 이를 원동기(E)에 결합한다;

3 - 샤프트(20)상에 펌프 회전자(21)을 설치한다;

4 - 펌프 고정자(23)을 중간 늑판(12)에 맞추고 고정하고 그 과정에서 베어링(22)를 샤프트(20)에 맞춘다 - 조향과 역전 유닛의 아웃보드 부품은 중간 늑판(12)에 설치하기에 앞서 펌프 고정자(23)과 미리 결합될 수 있다;

5 - 임의의 나머지 조향/역전 유닛 부품을 설치한다;

6- 유선형 덮개유닛을 설치한다.

펌프와 조향/역전 유닛의 대부분에 있어 선박을 건식도크로 옮기지 않고도 장치의 부분적 해체에 의하여 선체의 바깥쪽으로부터 유지보수가 수행될 수 있다. 대개, 전방 펌프 하우징부(19)는 원위치에 남을 수 있어, 흡입 도관(17)과 선체의 내측으로부터 격리된 전방 펌프 하우징부(19)으로 구성된 수밀 인클로져 (watertight enclosure)를 남긴다. (전방 하우징부(19)를 중간 늑판에 고정한 볼트의 몇 개 또는 모두는 전방 하우징부에 제외되고 펌프의 스테이터를 중간 늑판에 결합한 볼트로부터 분리될 수 있다.) 필요한 경우, 샤프트(20)은 원동기로부터 해체될 수 있고 샤프트(20)이 패킹내에 남아 있는 반면 샤프트과 회전자는 부분적으로 후방으로 이동될 수 있다.

도 9 내지 도 30에 도시된 조향/역전 유닛의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 8에 도시된 선박의 조향/역전 유닛의 특징을 전부는 아니지만 대부분 갖고 있으며, 본 발명에 따른 워터제트 추진 시스템의 많은 적용에 적합하다. 도 1 내지 도 8과 도 31 내지 도 36에 도시된 제 2 실시예는 나중에 설명된다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 배출 노즐(30)은 후미 단부에 유출 개구(36)을 향하여 부드럽게 수렴하는 몸체(34)를 구비한다. 조향 노즐(50)은 배출 노즐(30)의 축을 포함하는 수직 평면에 놓여진 축에 관한 선회 이동을 위하여 배출 노즐(30)의 상부와 하부 보스(boss)(38과 40)에 선회적으로 장착되어 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 노즐 배출 축은 후방 하향으로 약간 경사지는 것이 유리할 수 있다. 조향 노즐(50)의 전방부는 구형인 내부 표면(56)을 구비하고, 그 중심점은 조향 노즐의 피봇 축과 배출 노즐의 축의 교차점에 놓여져 있다. 표면(56)은 배출 노즐(30)의 후미 단부상의 외부 상보 표면과 가까운 간극으로 짝지워진다. 짝지워진 구형 표면은 배출 노즐과 조향 노즐사이의 인터페이스에 중요한 누수를 막는 한편 조향 노즐이 조향 노즐의 피봇축에 관하여 측면에서 측면으로 선회하게 한다. 조향 노즐(50)의 몸체는 원통형이고 배출 노즐축에 수직한 평면에 놓여진 상부 후미 에지부(50ur)와 하부 후미 에지부(50lr)과 동일 평면에 있는 플랜지부(50f)에 의하여 한정되고 배출 노즐축에 경사진 평면에 놓여진 하부 후미 에지부(50lr)을 구비한다.

두 부분인 조향 샤프트(70)은 조향 노즐(50)의 피봇 축선과 동축으로 위로 연장된다. 하부 조향 샤프트부(72)의 하부 단부(72l)은 배출 노즐상의 조향 노즐의 상부 선회 설치용 피봇 핀으로서 기능하고 조향 노즐상의 보스(58)에 플랜지(74)를 볼트체결함으로써 조향 노즐에 부착되어 있다. 하부 샤프트부(72)의 상단부는 (아래에서 설명되는) 관형 역전 샤프트(90)의 하부 단부에 포개어질 수 있는 방식 (telescopically)으로 수용된다. 상부 조향 샤프트부(72)의 하부는 역전 샤프트(90)의 상부에 포개어질 수 있는 방식으로 수용된다. 조향 샤프트부(72와 76)의 외측 표면은 조향 샤프트에 상대적으로 축상으로 조향 샤프트를 병진 이동시키게 하는 한편 조향 샤프트 축에 관하여 역전 샤프트에 상대적으로 조향 샤프트부의 회전을 막게 구성된다. 도 9 내지 도 30의 실시예에서, 조향 샤프트부(72 내지 76)은 육각형 단면이고 역전 샤프트(90)의 단면에 육각형 상보 내부 표면관계로 슬라이딩되게 짝지워진다. 역전 샤프트를 조향 샤프트부에 상대적으로 축상으로 병진 이동하게 하는 한편, 조향 샤프트부(72와 76)을 결합 회전용 역전 샤프트(90)에 결합하는 다른 배열은 슬라이딩 키, 슬라이딩 스플라인, 슬라이딩 스퀘어(squre)등을 포함한다.

두개의 조향 샤프트부(72와 76)사이의 역전 샤프트(90)내의 횡단 벽(90a)(도 11)과 결합한 두 부분인 조향 샤프트는 하부 조향 샤프트부(72)와 역전 샤프트의 하부사이의 시트를 제공할 필요없게 한다 - 횡단 벽(90a)은 물이 조향 샤프트와 역전 샤프트사이의 인터페이스를 통하여 새는 것을 방지한다. 그 특징은 구조를 간단하게 하며, 고장나기 쉽고 상대적으로 종종 보수를 요하는 부품(밀봉)을 제거한다.

일반적으로 컵형상의 몸체(102)를 구비한 역전 편향기(100)는 수평 축선에 대한 선회 이동을 위하여 조향 노즐(50)의 후미부에 장착되어, 조향 노즐에 부착된 두갈래의 설치 보스(60)내의 한 쌍의 아암부(104)와 아암부(104)와 보스(60)내의 구멍에 수용된 피봇 핀(106)을 수용한다. 역전 편향기(100)의 피봇축은 조향 노즐(50)의 후미단 근방과 조향 노즐의 중심축위에 위치된다.

역전 편향기(100)은 조향 샤프트 축에 대하여 대칭적으로 구성되고 위치된 한 쌍의 기계 링크 장치(110P와 110S)에 의하여 역전 샤프트(90)에 기계적으로 연결되어 있다. 각 링크 장치(110P와 110S)는 역전 샤프트(90)에 결합되고 피봇출력부를 갖는 스콧-러셀(Scott-Rouselle) 기구와 역전 편향기(100)에 결합된 역전된 크랭크-슬라이더(crank-slider) 기구와 스콧-레셀 기구의 피봇 출력에 결합된 피봇입력부로 구성된다. 포트 스콧-러셀 기구는 다음과 같은 부품:

그 상단에 피봇 핀(114p)으로 역전 샤프트(90)상의 고정된 피봇 설치 아암(92p)에 선회적으로 결합되고 입력 피봇 핀(116p)으로 역전된 크랭크-슬라이더 기구의 링크(118p-s)에 선회적으로 결합되는 링크(112P) (링크(118p-s)는 포트 및 우현 링크 장치에 의하여 공유되는 단일 Y형 부재이다); 및

링크(112p)의 각 측면상에서, 피봇 핀(122p)에 의하여 조향 노즐(50)상의 고정 설치 아암(124p)에 선회적으로 결합되고 피봇 핀(126p)에 의하여 링크(112p)에 선회적으로 결합되는 한 쌍의 링크(120p)로 구성된다.

포트 역전된 크랭크-슬라이더 기구는

링크(118p-s); 및

-아암(104)와 역전 편향기 몸체(102)에 의하여- 포트 설치 보스(60)과 조정 편향기(100)에 부착되고 피봇 핀(130p)에 의하여 링크(118p-s)에 결합된 아암(128p)사이의 강성 기계 커플링으로 구성된다.

조향 샤프트(70)와 역전 샤프트(90)는 위에서 설명한 바와 같이 다양한 형태가 사용될 수 있는 적적한 회전식 구동 장치(140)에 의하여 조정 피봇축에 관하여 회전시 함께 결합하여 구동된다. 실시예는 회전 구동 장치(140)로서 베인(vane)형 유압 회전 액추에이터를 갖는다. 회전시, 회전 구동 장치(140)의 출력은 슬라이드 헥스(hex) 커플링을 통하여 역전 샤프트(90)에 회전 토크를 전달하는 상부 샤프트부(76)을 회전시킨다(도 4를 참조). 역전 샤프트는 헥스 커플링을 통하여 하부 조향 샤프트부(72)에 토크를 전달하고, 조향 샤프트부(72)의 플랜지부(74)를 조향 노즐(50)에 부착하고 피봇 커플링(60, 106)에 의하여 역전 편향기의 부착에 의하여 조정축(더 정확히, 조향 샤프트(70)과 역전 샤프트(90)의 공통축)에 관하여 조향 노즐과 역전 편향기가 회전한다. 조향 노즐의 회전은 워터제트를 빗나가게 하여 측방향 스러스트 부품을 갖는 조정과 역전 장치로부터 유출되게한다. 도 18 내지 도 22는 포트로 선박을 돌게하도록 포트로 회전되는 장치를 나타낸다.

위에서 언급된 예인 적절한 축 구동 장치(150)는 조향 샤프트부(76)와 역전 샤프트(90)사이에 결합되고 작동시 조향 샤프트에 대하여 위 또는 아래로 역전 샤프트를 병진 이동시킨다. 본 실시예에서, 축 구동 장치는 이중 작동 피스톤/실린더이고, 이는 역전 샤프트(90)과 실린더(152)의 상단에 환형 피스톤부(92)를 구성하고 그 상단에서 상부 조향 샤프트부(76)상의 플랜지(76f)에 볼트체결되며 그 하단에서 역전 샤프트에 슬라이딩 관계로 밀봉된다. 유체는 실린더 포트(154와 156)을 통하여 피스톤/실린더 축 구동 장치(150)의 각 작업실에 공급되거나 이로부터 배출된다.

역전 샤프트(90)의 상부 위치(도 9 내지 도 11과 도 13 내지 도 17을 보라)에서, 역전 편향기는 조향 노즐에서 나온 워터제트위의 비동작 위치에 보유되어 선박의 앞으로의 추진을 가능하게 된다. 도 9 내지 도 11과 도 13 내지 도 17에 도시된 위치로부터 역전 샤프트(90)의 하향으로 축상 병진 이동은 역전 편향기(100)를 하향으로 선회하여 조향 노즐에서 나온 워터제트가 차단된고 편향되어 전진 성분을 가져 선박의 역추진을 가능케한다. 도 23 내지 도 30은 역추진 모드에서 조향 및 역전 장치를 나타낸다. 작동 하향 위치에서 역전 편향기를 갖는 역추진 모드에서, 조향 노즐은 회전 구동장치(140)에 의하여 회전될 수 있어, 역 조향을 제공한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명을 구체화하는 조정과 역전 장치는 배출 노즐의 유출구에 놓어진 후방 바닥부(10a)위로 선박 선체부내에 장착되어, 조향 샤프트(70)용 회전 구동 장치(140)과 역전 샤프트(90)용 축 구동 장치(150)이 후방 바닥 섹션(10a)위의 선체내에 위치되게 한다. 본 발명에 따라 완전히 잠수된 설치에서, 실린더(154) 아래와 피봇 장착 아암(92p)위의 역전 샤프트부가 선체(특히, 데크(16d))내의 개구에 설치된 적절한 밀봉을 통과한다.

도 31 내지 37에 도시된 조향/역전 유닛의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 대부분 유사하다. 그러므로, 도 31 내지 37에 기재된 참조 번호는 200이 더 있는 것을 제외하고는 도 31 내지 도 37에 기재된 것과 동일하고, 상기 설명은 제 2 실시예에도 완전히 적용가능하다.

제 2 실시예는 조향 노즐(250)상의 그 전방단 근방의 피봇 설치구(306)에 의하여 선회적으로 장착되고 조향 노즐의 상벽의 개구(307)에 수용된 상부 역전 편향기(300)를 구비한다. 하부 역전 편향기(400)는 피봇 설치구(402)에 의하여 조향 노즐(250)상에 선회적으로 장착된다. 도 31 내지 도 37에 도시된 바와 같이, 비작동 위치에서 역전 편향기(300과 400)는 배출 노즐에서 나온 워터제트를 전방 추진을 위하여 후방으로 조향 노즐(25)을 통과하게 한다.

상부 역전 편향기(300)는 링크(406)에 의하여 하부 역전 편향기(400)에 결합되어, 역전 샤프트(290)와 결합된 동작 링크 장치(310p-s와 318p-s)가 작동 위치로 상부 역전 편향기(250)를 후방 하향으로 선회시킬 때, 하부 역전 편향기(400)가 상부 역전 편향기의 선회 이동과 일치하여 그 피봇 설치구(402)에 관하여 링크(406)에 의하여 후방 하향으로 선회된다. 작동 위치에서, 상부와 하부 역전 편향기(300와 400)이 (도시된 비작동 위치에서) 그 후미쪽의 에지에 서로 인접하여, 워터제트의 방향을 바꾸는 효과적인 하나의 편향 표면을 형성한다. 역전 편향기가 모두 조향 노즐에 장착되기 때문에, 워터제트에 의하여 역추진이 측방향 추진과 함께 동반될 수 있다.

쌍발 추진 시스템에서 측방향 부품을 갖는 전방과 역추진의 다양한 조합이 수상 선박의 넓은 범위의 조향을 허용한다는 것이 공지되어 있다. 이에 관하여, 본 발명에 따른 추진 시스템은 추가 전방 추진, 향상된 조향능력, Z축에 관한 빠른 회전과 같은 향상된 조향성을 제공하도록 선박의 뱃머리에 가깝게 설치된다.

도 31 내지 37은 제 2 유선형 덮개유닛(26)을 장착하는 조향 노즐(250)상의 측방향 지지 리브(410)과 제 2 유선형 덮개유닛내의 바닥 개구를 채우는 제 3 유선형 덮개유닛(27)을 장착하는 역전 편향기(400)상의 바닥 지지 리브(412)를 나타낸다. 후방 추진 모드에서, 편향된 워터제트가 전방으로 흐르게 제 2 유선형 덮개유닛(26)의 바닥내의 개구를 남긴채로, 제 3 유선형 덮개유닛(27)은 후방 하향으로 선회된다.

도 9 내지 도 30의 조향/역전 유닛은 선박이 고속으로 주행하는 동안 전방과 역추진으로 전환되고 그 결과 선박에 전달되는 역전 편향기상의 큰 변환 수직힘을 일으키고 또한 역전 편향기 설치구와 작동 링크 장치에 큰 부하를 걸리게 하는 선박에 사용된다.

한편, 제 2 실시예의 이중 역전 편향기는 서로 옵셋된 작동 위치로 이동 시간에서 수직 힘 성분을 생성하여, 수직 힘이 선박에 가해지는 것을 최소화한다. 또한, 도 31 내지 37의 실시예에서 각 역전 편향기의 영역은 동일 효과를 제공하는 단일 역전 편향기의 영역보다 작을 수 있어, 다른 모든 것이 동일한 경우에는 각 편향기와 그 설치구와 작동 링크 장치를 절반으로 줄인다.

Claims (10)

1. 수상선박으로서,

   선미늑판과, 상기 선미늑판의 전방 아래에 위치되고 선체의 워터라인 아래에 위치되는 중간늑판, 및 상기 주요 선미늑판의 하부 에지로부터 상기 중간늑판의 일반적으로 위쪽에 인접한 위치까지 전방으로 연장되는 후방 바닥섹션을 포함하는 후방부를 가지는 선체;

   상기 중간늑판 전방의 상기 선체내에 유입개구를 가지며 상기 중간늑판 전방의 상기 선체내에 유출개구를 가지는 워터 흡입도관;

   상기 중간늑판내의 개구내에 장착되는 하우징을 가지며, 상기 중간늑판의 전방에서 상기 흡입도관의 상기 유출구까지 연결되는 전방 부분과, 상기 중간늑판으로부터 후방으로 연장되는 후방 부분과, 상기 전방 부분내에 수용된 회전자, 상기 후방 부분내에 수용된 고정자, 및 상기 고정자의 후방에 있는 배출노즐을 포함하는 워터제트 추진 펌프;

   상기 펌프로부터 배출되는 워터제트를 차단하기 위해 상기 배출노즐상에 피봇가능하게 장착되고, 상기 조향축선주위로 회전가능하고 상기 후방 바닥섹션내의 개구를 통하여 조향노즐로부터 위쪽으로 연장되며 상부 단부가 상기 선체내에 위치하는 조향샤프트의 하부 단부에 연결되는 조향노즐; 및

   상기 선박 선체내에 위치되고, 상기 조향축선주위로 상기 조향샤프트를 회전시키기 위해 상기 조향샤프트에 연결된 조향 액추에이터를 포함하여 이루어지며,

   상기 흡입도관의 하나 이상의 후방부와 상기 펌프하우징의 상기 전방 부분이, 상기 선체 구조의 일부를 형성하고 후방 단부가 상기 중간늑판에 연결된 아래로 연장되는 돌출부내에 수용되며,

   상기 돌출부는 유체역학적 형상을 가지며 상기 돌출부의 전방에서 나란하게 상기 선체의 상기 바닥부에 대해 완만하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 펌프는 혼합류 펌프 또는 축류 펌프이며, 상기 펌프, 상기 배출노즐, 및 상기 조향노즐은 상기 선체의 베이스라인에 대해 예각으로 후방 아랫쪽으로 경사진 공통의 축선을 가지며, 상기 조향 피봇축선은 상기 공통축선에 대해 직교하는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
3. 제 1항에 있어서,

   상부 역전편향기는 상기 조향노즐로부터 배출되는 워터제트가 실질적으로 없는 워터제트 위쪽의 비작동위치와 상기 워터제트의 방향을 전방벡터를 가지는 방향으로 역전시키기위해 구성된 상기 역전편향기의 표면에 상기 워터제트가 부딪히는 작동위치사이에서 역전 피봇축선주위로 피봇운동하도록 상기 조향노즐상에 장착되고, 상기 역전 피봇축선은 수직면에 대해 직교하고 상기 조향샤프트로부터 이격되며, 중공형의 역전샤프트는 상기 조향샤프트의 일부분에 걸쳐 포개어 끼워져 수용되고 또한 상기 조향샤프트에 대해 축방향으로 상대이동가능하며, 상기 역전샤프트와 상기 역전편향기사이에는 기계적인 링크장치가 연결되어, 상기 역전샤프트의 축방향 이동에 응답하여 상기 역전편향기를 비작동위치와 작동위치사이에서 선회시키는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 조향샤프트는, 하부 단부가 상기 역전샤프트의 윗부분안에 포개어 끼워져 수용되는 상부 조향샤프트 부분과, 상부가 상기 역전샤프트의 하부내에 포개어 끼워져 수용되는 하부 조향샤프트 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 링크장치는, 상기 역전샤프트에 연결되고 피봇출력부를 가지는 스콧-러셀 기구(Scott-Rouselle mechanism)와, 상기 역전편향기에 연결되고 상기 스콧-러셀 기구의 피봇 출력부에 연결된 피봇 입력부를 가지는 역전된 크랭크-슬라이더 기구(reversed crank-slider mechanism)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 역전 액추에이터는, 상기 선체내에 부착되고 고리형상의 피스톤이 상기 조향샤프트에 연결되는, 고리형상의 피스톤/실린더인 것을 특징으로 하는 수상 선박.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 기계적 링크장치는, 상기 역전샤프트에 연결되고 각각 피봇 출력부를 가지는 한 쌍의 스콧-러셀 기구와, 상기 역전편향기에 연결되고 하나의 상기 스콧-러셀 기구의 피봇 출력부에 연결된 피봇 입력부를 각각 가지는 한 쌍의 역전된 크랭크-슬라이더 기구를 포함하며,

   각 쌍의 기구는 상기 수직면에 대해 대칭적으로 위치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
8. 제 3항에 있어서,

   수직면에 직교하고 상기 조향샤프트로부터 이격된 축선주위로 피봇운동하고, 상기 조향노즐로부터 배출되는 워터제트가 거의 없는 워터제트 아래쪽의 비작동위치와 상기 워터제트의 방향을 전방벡터를 가지는 방향으로 역전시키도록 하부 역전편향기의 표면에 상기 워터제트의 일부가 부딪히는 작동위치사이에서 이동하도록, 상기 조향노즐상에 하부 역전편향기가 장착되고, 상기 상부 역전편향기와 상기 하부 역전편향기사이에 기계적 링크장치가 연결되어 상기 작동위치와 비작동위치사이에서 상기 상부 역전편향기 및 하부 역전편향기의 운동이 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는 수상 선박.
9. 제 1항에 있어서,

   제 1 유선형 덮개유닛은, 상기 후방 바닥섹션으로부터 아랫쪽으로 그리고 상기 펌프하우징의 상기 후방 부분의 아래로, 상기 보조 늑판으로부터 상기 조향축선을 포함하는 횡방형 평면의 전방 근처의 위치까지 후방으로 연장되며, 상기 제 1유선형 덮개는 상기 돌출부의 라인에 대해 완만하게 다듬어진 것을 특징으로 하는 수상 선박.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 제 1 유선형 덮개유닛의 라인에 대해 완만하게 다듬어진 제 2 유선형 덮개유닛이, 상기 조향노즐상에 함께 회전하도록 장착되어, 상기 후방 바닥섹션으로부터 아랫쪽으로 연장되고 그리고 제 1유선형 덮개유닛의 후방 단부로부터 상기 조향샤프트에 평행하고 상기 역전편향기의 후방 끝단을 포함하는 횡단면에 인접한 위치까지 후방으로 연장되며, 그 아래면에는 상기 역전편향기에 의해 편향된 워터제트가 상기 제 2 유선형 덮개유닛 및 상기 펌프하우징의 후방 부분 아래로 통과하도록 하는 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 수상 선박.