[发明专利]一种提升推进效率的船舶用波浪形舵

说明书

本发明提供了一种提升推进效率的船舶用波浪形舵，舵安装在船尾螺旋桨的后侧，波浪形舵由舵体以及安装在舵体前侧的上下两个驼峰状叶片组成，在舵体前侧安装有上下两副摆动机构，上、下叶片分别通过摆动机构可水平摆动的安装在舵体前侧；各驼峰状叶片表面的曲线走向为上下走向，上、下叶片之间的间隙位于螺旋桨的桨毂在水平方向上的投影区域内；设螺旋桨半径为R，上叶片、下叶片最前端与桨轴中心线的垂直距离为0.7R～0.75R。本发明充分利用了螺旋桨在0.75半径处的性能，波浪型舵突起更加接近螺旋桨，可以提高推进效率，舵突起的上下叶片分别可以独立的左右摆动，可以改善舵表面压力分布，避免航行中舵空泡的发生。

技术领域

本发明涉及船舶领域，具体涉及到一种提升推进效率的船舶用波浪形舵。

背景技术

船舶在航行过程中，能按照驾驶人员的意图改变航向或维持其航向的性能称船舶操纵性，其主要包含有船舶的航向稳定性和回转性；根据船舶的使用要求，船舶操纵性应包括转小舵角时的航向保持性，转中等舵角时的航向机动性和转大舵角时的紧急规避性。舵是船舶保证良好操纵性的主要设备之一。

舵作为船舶操纵设备之一，形式很多，除了普通舵之外还有：襟翼舵、鱼尾舵、扭曲反应舵、主动舵和带制流板的舵等；除普通舵之外其他舵的设计目的主要有以下三点：1.提升推进效率；2.改善操纵性；3.改善空泡性能。

目前常规使用的普通平板舵示意图如图1所示，常规采用NACA剖面或其他剖面，安装在船体尾部，其水动力性能一般。

发明内容

针对目前常规平板舵设计水动力性能一般的特点，本发明设计出一种提升推进效率、改善操纵性和空泡性能的波浪型舵，具体方案如下：

一种提升推进效率的船舶用波浪形舵，所述舵安装在船尾螺旋桨的后侧，所述波浪形舵由舵体以及安装在所述舵体前侧的上下两个驼峰状叶片组成，在所述舵体前侧安装有上下两副摆动机构，上、下叶片分别通过所述摆动机构可水平摆动的安装在所述舵体前侧；

各所述驼峰状叶片表面的曲线走向为上下走向，上、下叶片之间的间隙位于螺旋桨的桨毂在水平方向上的投影区域内；

设螺旋桨半径为R，上叶片、下叶片最前端与桨轴中心线的垂直距离均为0.7R～0.75R，且所述上叶片和所述下叶片的最前端与所述舵体前侧边之间的距离均为0.2m～2.2m。

进一步的，在高度方向上，所述舵的中部靠前处至前侧边以及后侧边厚度逐步递减。

进一步的，上叶片和下叶片分别关于自身最前端在水平方向上的中心线上下对称。

进一步的，所述舵体的后侧为波浪形曲线，所述波浪形曲线与所述波浪形舵的前侧边整体曲线相同。

上、下叶片摆动时与所述舵体的夹角范围为0-45度。

本发明的优点在于：

(1)改善舵表面区分布；

(2)充分利用了螺旋桨在0.75半径处的性能，波浪型舵突起更加接近螺旋桨，可以提高推进效率，提升推进效率约2％；

(3)导边突起，随边凹陷，不增加舵面积，不会增加摩擦阻力；

(4)充分利用了螺旋桨在0.75半径处的性能，波浪型舵突起更加接近螺旋桨，可以增加舵效，改善船舶的操纵性；

(5)舵突起的上下叶片分别可以独立的左右摆动，可以改善舵表面压力分布，避免航行中舵空泡的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。