[发明专利]横向的船舵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于船的舵叶以及一种具有至少一个根据本发明 的舵叶的船。

背景技术

如果考虑船运动时沿船的船体流动的水流，则能够清楚地看到，在 船的锥形尾部，水流不是完全平行于船的龙骨线延伸，而是沿着船尾的 构型延伸。

传统设计的舵——简明地说也就是平板舵——与龙骨线横向移位 地安装在船尾区域并且沿完全平行于龙骨线的零度位置朝向，因此具有 以某倾斜角度与所述舵相逆的注入流，从而引起流动阻力。所述流动阻 力意味着更高的燃料消耗以及进而导致的更严重的环境污染，或者在相 同的燃料消耗或相同的发动机功率下速度低从而导致的行进时间更长， 进而导致更高的燃料消耗以及更严重的环境污染。

由美国No.5415122可知一种适应于推进器产生的水流的舵叶。在 这种情况下，考虑了推进器产生的水流方向并且所述舵沿弦杆(chord) 方向合适地适配成多样外型。例如，所述公开中的表1指明自设置在舵 叶前方的推进器的轴线开始，舵叶的角度随着相应外型的高度(Y位置) 的增加而减小。舵叶的这种特定构型还特别考虑了由舵导致的湍流所产 生的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种舵叶，其用于在龙骨线旁边横向安装的船 尾附近并且在水流方面特别有利。

所述目的通过自身扭转的舵叶实现，其中，所述扭转适应于所述船 的船尾处的水流形态，即是说在舵叶的安装位置附近的水流形态。这些 舵叶的优点是舵叶的较高效率，从而使得舵叶较小，并且还使得与推进 器相关的注入流有所改善(在只有一个推进器的情况下)。

当在0度舵位——即是说被设定成完全前向行进的舵位——处，所 述舵处的流入角也恰好为0度时，能够实现根据本发明的效果。

由于水流(在水面处的任何情况下)完全依循船的船尾区域的船体 构型，所以舵叶在其顶侧(朝向船体的侧)的精确的迎角自然地取决于 船尾的几何构型。所述扭转通常朝舵叶的下侧(背向船的船体的侧)减 小。

在这种情况下，舵叶在其上部区域(靠近船体)扭转大约10度， 而在其下部区域(远离船体)扭转大约2度。这些值主要是通过仿真、 其次是通过经验而确定用于预定船体形状的具体示例中的。如上文所 述，由于所述扭转取决于船体的几何形状，所以在靠近船体的舵叶附近 (上部区域)，高达20度的扭转当然也不被认为是不切实际的。在下部 区域(远离船体)当然能够考虑高达5度的范围。

但是，就这点来说，须知所述扭转必须总是与龙骨线相关，即是说 朝向船体中心。因此，舵叶总是向内扭转。

根据本发明提出一种船，其具有至少一个设置用于控制所述船的扭 转舵叶，其中，如果沿所述船的行进方向没有处于运转状态的推进器设 置在舵叶的前方，则所述舵叶的扭转适应于相应的舵叶附近的水流形 态。因此舵叶适应于相对于船的水流，其中，所述水流不是由安装在其 前方的推进器产生的。而是主要由船破水的运动导致的。其它的水流不 做考虑或者根本没有出现。因此，根据一个方面，没有推进器设置在舵 的前方。如果在另一个实施方式中在上游位置处设置有推进器，则所述 推进器不处于运转状态。换句话说，其未被驱动而是例如处于停用状态。

因此根据一种实施方式提出，设置有至少两个相对于龙骨线横向移 位的舵叶，所述舵叶的扭转适应于在所述相应的舵叶附近由船体的几何 形状造成的水流形态。所述船破水的运动提供了相对于船的水流，所述 水流的量大致对应于所述船破水的速度。在船处于水中的情况下，水流 的具体形态主要由所述船的船体的几何形状决定。舵叶适应于所述水 流。

术语舵叶的“扭转”用于表示舵叶围绕其纵向轴线的旋转位移。但 是，分别指明的转矩角被指明为舵叶在相对于龙骨线的相应高度处的角 度，并且也能够称作迎角。

根据一种实施方式，所述舵叶具有相对于龙骨线的迎角，使得在所 述船前向行时时所述相应的舵叶沿水流方向面向龙骨线。由于船体形状 朝向船尾向后收敛，并且如果按照惯例舵被设置在船尾区域中，则当船 破水前进时，水流也相对于船向后收敛。该实施方式考虑了这种影响。 因此，当向前行进时，舵叶也面向龙骨线并且因此面向船的中心。

根据一种配置，所述相应的舵叶相对于龙骨线的迎角随着与所述船 的船体的距离的增加而减小。因此舵叶如此地扭转，使得在船体的附近 具有较大的迎角，所述迎角随着与所述船的船体的距离增加而减小，即 是说沿向后的方向减小。