[发明专利]一种兼具良好操纵性和快速性的舵剖面

说明书

本发明一种兼具良好操纵性和快速性的舵剖面，所述舵剖面的型值计算公式为：其中，所述和的数值取自以下M‑SS‑101舵对称剖面的相对坐标表：；所述b为所述舵剖面的弦长值，所述为厚度比；所述x为所述舵剖面型值与所述舵剖面前缘之间的距离，所述y为所述舵剖面型值与所述舵剖面中心线之间的距离。本发明兼具良好操纵性和快速性的舵剖面，适应中低航速，设计了新型舵剖面的导缘形状、最大厚度位置、后部内凹形状及尾部鱼尾形状，形成了兼具操纵性和快速性能的舵剖面。

技术领域

本发明涉及一种舵剖面，尤其涉及一种兼具良好操纵性和快速性的舵剖面。

背景技术

为了不断提高进入长江航道海船的经济性，并满足船东对进入内河航道航行海船操纵性的要求，进江的海船既要突破传统巴拿马船型船宽限制，主尺度更适合长江航道，船宽吃水比更大，增加载货能力，又要提高操纵性，降低船舶阻力、降低能耗。针对于此类海船的要求，适应中低航速，需要船舶舵剖面既具有良好的操纵性，又具有良好的快速性。

舵叶作为一种非常古老的船用设备，直到现在仍然是广泛使用的提供船舶操纵性的设备，既能改善船舶回转性能，又能提高船舶航向稳定性。舵叶不同翼型剖面对舵叶的水动力性能有很大的影响，主要涉及到舵叶的升力、阻力和舵叶扭矩。船舶行业主要采用的NACA舵剖面，虽然阻力性能较好，但升力性能一般。为了提高船舶的操纵性，提高舵叶升力，世界各国的船舶行业研究人员开发了很多特种舵叶，最有代表性的是西林舵，还有设置舵叶尾翼的襟翼舵。西林舵的舵剖面在舵叶尾部设有一个较大的鱼尾形状的结构，鱼尾能增大流线的拱度和速度环量，和相同展弦比的NACA剖面的舵叶相比，舵效可增加20％。但西林舵的舵叶阻力也较大，在0度舵角时，西林舵舵叶阻力是相同舵面积的NACA剖面舵叶阻力的3倍，明显增加了船舶阻力，降低了船舶的经济性。因此需要一种舵剖面能够很好的平衡船舶阻力和操纵性的要求。

综上，现有舵剖面普遍存在以下问题：1.阻力性能较好，但升力性能一般；2.；升力性能好，但阻力较大。

因此，针对现有舵剖面无法兼具减少阻力与提高升力等问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有舵剖面无法兼具减少阻力与提高升力等问题，提供了兼具良好操纵性和快速性的舵剖面。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供了一种兼具良好操纵性和快速性的舵剖面，所述舵剖面的型值计算公式为：其中，所述和的数值取自以下M-SS-101舵对称剖面的相对坐标表：

其中，所述b为所述舵剖面的弦长值，所述为厚度比；所述x为所述舵剖面型值与所述舵剖面前缘之间的距离，所述y为所述舵剖面型值与所述舵剖面中心线之间的距离。

进一步地，所述为所述舵剖面最大厚度与所述b的比值。

进一步地，所述的取值范围为0.16-0.23。

进一步地，所述b的取值范围为8cm-1200cm。

进一步地，所述舵剖面的形状为相对x轴的对称形状。

进一步地，所述舵剖面左端的形状为小鱼尾形，所述舵剖面接近左端部分为内凹形，所述舵剖面右端的形状为近似椭圆形。。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供的兼具良好操纵性和快速性的舵剖面，通过研究各种舵剖面的水动力特点和相应的舵剖面形状，适应中低航速，设计了新型舵剖面的导缘形状、最大厚度位置、后部内凹形状及尾部鱼尾形状，形成了兼具操纵性和快速性能的舵剖面M-SS-101。

本发明大大解决了现有舵叶结构无法兼具减少阻力与提高升力等问题，本发明既改善船舶操纵性，又降低船舶阻力，提高经济性。