KR20120081431A - Lift fin and ship including the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A lift fin and a ship having the same are provided to reduce the resistance of a hull because the submerged surface area of the ship is reduced by floating the hull with lift generated in the lift fin, and to reduce roll of the ship by adjusting the position of the lift fin. CONSTITUTION: A lift fin(10) generates lift to reduce resistance and roll applying to a hull, and comprises a multistage wing(12) and a turning part(14). One end of the multistage wing is hinge-coupled to the hull around a hinge shaft and is flexibly extended to a longitudinal direction. The rotating part vertically turns the multistage wing around the hinge shaft.

Description

양력 핀과 이를 구비한 선박{LIFT FIN AND SHIP INCLUDING THE SAME}Lift pins and ships with them {LIFT FIN AND SHIP INCLUDING THE SAME}

본 발명은 양력 핀과 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a lifting pin and a vessel having the same.

일반적으로, 선박은 일정 하중 조건에 따른 흘수(吃水)를 가지고 운항하게 되며, 일정 하중 조건에서의 침수표면적의 크기에 비례하여 선박의 선체에 저항이 작용하게 된다. 따라서, 일정 하중 조건에서 운항중 침수표면적을 감소시키면 선체에 걸리는 저항은 감소하게 된다. In general, a ship operates with a draft according to a constant load condition, and a resistance acts on the hull of the ship in proportion to the size of the submerged surface area under the constant load condition. Therefore, reducing the immersion surface area during operation under constant load conditions reduces the resistance to the hull.

이러한 선체에 가해지는 저항을 감소시키기 위해서 수중익선 등에서는 선저에 수중익을 설치하고, 수중익에서 발생된 양력을 통해 선체를 부양하여 결론적으로 침수표면적을 감소시켜 저항을 저감시키고 있다.In order to reduce the resistance to the hull, hydrofoils are installed on the bottom of the hydrofoil, and the hull is lifted through the lift generated by the hydrofoil, consequently reducing the submerged surface area to reduce the resistance.

또한, 선박의 항해 시 기상 상태의 악화나 해일 등의 상황이 발생하면 선박의 외형적인 구조에 따라 선박이 좌우로 흔들리는 횡동요(roll)가 발생한다. 이로 인해, 탑승자가 멀미를 하거나 적재된 화물이 무너지기도 한다. In addition, when a situation such as deterioration of weather conditions or tsunami occurs during sailing of a ship, a roll of the ship swinging from side to side occurs according to the external structure of the ship. As a result, the passenger may be sick or the loaded cargo may collapse.

이러한 선박의 횡동요 현상을 억제하기 위한 횡동요 안정화장치로서, 현재 빌지 킬(bilge keel), 앤티롤링 탱크(anti-rolling tank), 핀 안정기(fin stabilizer) 등이 사용되고 있다. As a lateral fluctuation stabilizer for suppressing the lateral fluctuation of such a ship, a bilge keel, an anti-rolling tank, a fin stabilizer, etc. are currently used.

이중 핀 안정기는, 핀에 작용하는 양력(lift)을 이용하여 횡동요에 대한 복원 모멘트를 얻는 장치로서, 횡동요 주기의 변화에 따라 최적의 제어가 가능하여 횡동요 감쇠효과가 크다. 하지만, 핀 안정기는 선체가 일정 속도 이상으로 운항할 때만 감쇠효과가 발생하며, 핀 안정기가 선체 외부에 부착되어 있어 운항 중 선체에 작용하는 저항을 증가시킨다.The double pin ballast is a device that obtains a restoring moment for lateral agitation by using a lift acting on the pin. The double pin ballast is capable of optimal control according to the change of the lateral agitation period and thus has a great lateral attenuation effect. However, the fin ballast produces a damping effect only when the hull is traveling at a certain speed, and the pin ballast is attached to the outside of the hull to increase the resistance acting on the hull during operation.

따라서, 기존 핀 안정기가 가지는 저항 증가의 단점을 개선하여, 수중익 선박에서 수중익의 기능과 같이 저항을 감소시키고, 핀 안정기의 장점인 횡동요 저감효과를 병합할 수 있는 대안이 필요하다.
Accordingly, there is a need for an alternative that can reduce the resistance of the increase in resistance of the existing pin ballast, to reduce the resistance as a function of the hydrofoil in hydrofoil vessels, and to combine the effect of reducing the lateral fluctuation which is an advantage of the pin ballast.

본 발명은 선체에 신장 기능을 갖는 양력 핀을 설치하여 핀에서 발생한 양력에 의해 선체를 부양시켜 선체 저항을 저감시키고, 또한, 부가적으로 좌우 양력 핀의 위치를 조정함으로써 발생하는 횡동요 모멘트에 의해 선박에 발생한 횡동요를 저감할 수 있는 양력 핀 및 이를 구비한 선박을 제공하는 것이다.
According to the present invention, a lifting pin having an extension function is provided on the hull to lift the hull by lifting force generated by the pin to reduce hull resistance, and additionally, by a lateral shaking moment generated by adjusting the position of the left and right lifting pins. It is to provide a lifting pin and a vessel having the same to reduce the lateral fluctuations generated in the vessel.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양력의 발생을 통해 선체에 작용하는 저항을 저감시키며, 상기 선체에 작용하는 횡동요를 저감시키는 양력 핀으로서, 일단이 상기 선체에 힌지축을 중심으로 힌지결합되며, 길이방향으로 신축되는 다단 날개; 및 상기 힌지축을 중심으로 상기 다단 날개를 상하방향으로 회동시키는 회동부를 포함하는 양력 핀이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a lifting pin that reduces the resistance acting on the hull through the generation of lift, and reduces the lateral fluctuation acting on the hull, one end is hinged to the hull around the hinge axis, the length Multi-stage wings stretched in a direction; Lifting pins may include a rotating part for rotating the multi-stage wing in the vertical direction about the hinge axis.

다단 날개는, 중공부를 가지는 지지부; 지지부의 중공부 내측에 결합되는 제1 유압실린더; 및 일단이 제1 유압실린더의 로드(rod)에 결합되며, 지지부의 중공부에서 신축가능하게 돌출되는 제1 날개를 포함할 수 있다. The multi-stage wing includes a support having a hollow portion; A first hydraulic cylinder coupled inside the hollow part of the support part; And one end is coupled to the rod (rod) of the first hydraulic cylinder, and may include a first wing that protrudes elastically from the hollow portion of the support.

다단 날개는 지지부의 일단에서 연장되고 힌지축에 힌지결합되는 돌출부를 더 포함할 수 있으며, 회동부는 돌출부에 결합되어 다단 날개를 상하방향으로 회동시키는 제2 유압실린더를 포함할 수 있다. The multi-stage wing may further include a protrusion extending from one end of the support and hinged to the hinge axis, and the pivot may include a second hydraulic cylinder coupled to the protrusion to rotate the multi-stage wing in the vertical direction.

제1 유압실린더 및 제2 유압실린더에 유압(hydraulic fluid pressure)을 공급하는 유압압축기(hydraulic compressor)를 더 포함할 수 있다. A hydraulic compressor may be further provided to supply hydraulic fluid pressure to the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder.

다단 날개의 단면은 유선형일 수 있다. The cross section of the multistage wing may be streamlined.

다단 날개는, 선체의 선수부 양측에 각각 결합될 수 있다. The multi-stage wings can be coupled to both sides of the bow of the hull, respectively.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체와; 상기 선체에 결합되는 상기 양력 핀을 포함하는 선박이 제공될 수 있다.
According to another aspect of the invention, the hull; A ship may be provided comprising the lift pins coupled to the hull.

본 발명의 실시예에 따르면, 선체 선수부 양측에 설치된 신장 기능을 갖는 양력 핀에서 발생된 양력에 의해 선체를 부양시켜 선박의 침수 표면적을 감소시켜 선체 저항을 저감시키고, 또한, 부가적으로 좌우 양력 핀의 위치를 조정함으로써 발생하는 횡동요 모멘트에 의해 선박에 발생한 횡동요(roll)를 감소시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by lifting the hull generated in the lifting pins having the elongation function installed on both sides of the hull bow portion to lift the hull to reduce the water surface surface of the ship to reduce the hull resistance, and additionally, left and right lift pins The roll generated on the ship can be reduced by the roll moving moment generated by adjusting the position of.

그리고, 선박이 하역 중에는 양력 핀을 선체 내에 격납함으로써 항만내에서의 파손을 최소화 시킬 수 있다.
And, while the vessel is unloading, it is possible to minimize the damage in the port by storing the lifting pin in the hull.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀을 구비한 선박을 나타낸 도면.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀이 선체에 결합되어 동작하는 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀의 다단 날개를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀에 의해 발생된 양력에 의해 선체를 부양시켜 침수표면적의 감소에 따른 저항감소의 원리를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀에 의해 횡동요를 감쇠시키는 원리를 나타낸 도면. 1 is a view showing a vessel having a lifting pin according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing a state in which the lifting pin is coupled to the hull in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the multi-stage wing of the lifting pin according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the principle of the resistance reduction according to the decrease in the immersion surface area by lifting the hull by the lifting force generated by the lifting pin according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a principle of damping lateral fluctuation by the lifting pin according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 양력 핀 및 이를 구비한 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, an embodiment of a lifting pin and a ship having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Duplicate description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀을 구비한 선박을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀이 선체에 결합되어 동작하는 상태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a vessel having a lifting pin according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a state in which the lifting pin is coupled to the hull in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(100)은, 선체(1)와; 일단이 상기 선체(1)에 힌지축(2)을 중심으로 힌지결합되며, 길이방향으로 신축되는 다단 날개(12); 및 상기 힌지축(2)을 중심으로 상기 다단 날개(12)를 상하방향으로 회동시키는 회동부(14)를 포함할 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, the vessel 100 according to an embodiment of the present invention, the hull (1); One end is hinged to the hull (1) around the hinge axis (2), the multi-stage wings 12 are stretched in the longitudinal direction; And it may include a pivot 14 for rotating the multi-stage wing 12 in the vertical direction about the hinge axis (2).

본 실시예에서, 양력 핀(10)은 다단 날개(12)와 회동부(14)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이하에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. 한편, 선박(100)은 사람이나 화물 등을 싣고 수상을 항해하며 이들을 운반하는 구조물로서, 물위에 뜬다는 부양성과 사람이나 화물을 실을 수 있다는 적재성 및 적재된 것을 원하는 장소로 운반할 수 있는 이동성 등 기본 3요소를 갖춘 해상 구조물을 의미하는 것으로 이에 대한 구체적 설명은 생략하기로 한다. In this embodiment, the lifting pin 10 may be configured to include a multi-stage wing 12 and the rotating portion 14, will be described in more detail below. On the other hand, the ship 100 is a structure for carrying a person or cargo and sailing the water and carrying them, the floating on the water and the loadability that can carry people or cargo and the mobility that can carry the loaded to the desired place It means a marine structure having three basic elements, such as a detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀의 다단 날개를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a multi-stage wing of the lifting pin according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 양력 핀(10)은, 선체(1)의 양측에 결합되어 횡동요(roll)를 방지하는 양력 핀으로서, 일단이 상기 선체(1)에 힌지축(2)을 중심으로 힌지 결합되며, 길이방향으로 신축되는 다단 날개(12); 및 상기 힌지축(2)을 중심으로 상기 다단 날개(12)를 상하방향으로 회동시키는 회동부(14)를 포함할 수 있다.Lifting pin 10 according to the present embodiment is a lifting pin that is coupled to both sides of the hull 1 to prevent roll (roll), one end is hinged to the hull 1 around the hinge axis (2) Coupled and stretched longitudinally multistage wings 12; And it may include a pivot 14 for rotating the multi-stage wing 12 in the vertical direction about the hinge axis (2).

이때, 힌지축(2)은 선체(1)에 결합될 수 있다. At this time, the hinge shaft 2 may be coupled to the hull 1.

본 실시예의 경우, 선박(100)에 대한 구성 및 작용은 전술한 실시예와 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. In the case of the present embodiment, the configuration and operation of the vessel 100 is the same as or corresponding to the above-described embodiment, so a description thereof will be omitted.

다단 날개(12)는, 날개에 작용하는 양력을 이용하여 선체(1)를 부양시켜 선체(1)의 침수표면적을 감소시킴에 따라 선체(1)에 작용하는 저항을 감소시키며, 좌우 날개에서 발생된 양력의 각각의 중심점과 선체(1)의 무게중심 간의 거리(La, Lb), 즉 모멘트 암(moment arm, 도 5 참조)의 차이에 따라 횡동요에 대한 복원 모멘트를 얻는 장치로서, 제1 중공부를 가지는 지지부; 지지부의 제1 중공부 내측에 결합되는 제1 유압실린더; 및 일단이 제1 유압실린더의 로드에 결합되며, 지지부의 제1 중공부에서 신축가능하게 돌출되는 제1 날개를 포함할 수 있다. 다단 날개(12)의 신축을 위해서는 2개 이상의 날개가 필요하며, 본 실시예에서는 3개의 날개를 이용하여 신축되는 다단 날개(12)에 대해서 설명하기로 한다.The multi-stage wing 12 reduces the resistance acting on the hull 1 by raising the hull 1 by using the lifting force acting on the wing to reduce the submerged surface area of the hull 1, and occurs in the left and right wings. A device for obtaining a restoring moment for transverse oscillation in accordance with a difference between a distance La, Lb, i.e., a moment arm (see FIG. 5), between each center point of the lifted force and the center of gravity of the hull 1, comprising: A support having a hollow; A first hydraulic cylinder coupled inside the first hollow part of the support; And one end is coupled to the rod of the first hydraulic cylinder, it may include a first wing that is elastically protruding from the first hollow portion of the support. Two or more wings are required for expansion and contraction of the multi-stage wings 12, and in the present embodiment, the multi-stage wings 12 that are stretched using three wings will be described.

참고로, 횡동요(roll)란 선체의 길이방향 축에 대한 회전운동, 즉 선체의 좌현과 우현이 선체의 길이방향 축을 기준으로 번갈아 가며 흔들리는 현상을 말한다. For reference, roll refers to a rotational movement about the longitudinal axis of the hull, that is, the port and starboard of the hull alternately swings relative to the longitudinal axis of the hull.

도 3에 도시된 바와 같이, 다단 날개(12)는, 예를 들어 텔리스코핑 붐(telescoping boom)과 같이 길이방향으로 신장 신축될 수 있는 형태를 가질 수 있다. As shown in FIG. 3, the multistage wing 12 may have a form that can be elongated and stretched in the longitudinal direction, such as, for example, a telescoping boom.

지지부(20)는, 일단이 개방된 제1 중공부(20a)를 가지는 원통형의 부재로서, 다단 날개(12)의 베이스 어셈블리(base assembly) 역할을 한다. 즉, 제1 날개(24)뿐만 아니라 제2 날개(26) 및 제3 날개(28) 등 복수의 날개를 제1 중공부(20a) 내에 수용할 수 있다. The support portion 20 is a cylindrical member having a first hollow portion 20a having one end opened, and serves as a base assembly of the multi-stage wings 12. That is, not only the first wing 24 but also a plurality of wings such as the second wing 26 and the third wing 28 can be accommodated in the first hollow portion 20a.

따라서, 필요에 따라 다단 날개(12)를 선체(1) 내측에 격납함으로써, 선박(100)이 정박중이거나 항만내에서 하역중인 경우에 발생할 수 있는 파손위험을 최소화할 수 있다. Therefore, by storing the multi-stage wing 12 inside the hull 1 as needed, it is possible to minimize the risk of damage that may occur when the vessel 100 is anchored or unloading in the harbor.

상기 제1 중공부(20a) 내측에는 후술할 제1 유압실린더(22)가 수용될 수 있다.The first hydraulic cylinder 22 to be described later may be accommodated inside the first hollow part 20a.

제1 유압실린더(22)는, 유압(hydraulic fluid pressure)을 가진 유체를 이용하여 큰 출력이나 추력의 직선운동을 구현하는 장치로서, 지지부(20)의 제1 중공부(20a) 내측에 결합될 수 있다. The first hydraulic cylinder 22 is a device that implements a linear motion of a large output or thrust by using a fluid having hydraulic fluid pressure, and is coupled to the inside of the first hollow portion 20a of the support 20. Can be.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 유압실린더(22)는 지지부(20)의 제1 중공부(20a) 내측단부에 결합될 수 있다. 이때, 제1 유압실린더(22)의 로드(22a)는, 제1 중공부(20a)의 내측에 삽입되는 제1 날개(24)의 일단부에 결합될 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 3, the first hydraulic cylinder 22 may be coupled to an inner end portion of the first hollow part 20a of the support part 20. In this case, the rod 22a of the first hydraulic cylinder 22 may be coupled to one end of the first blade 24 inserted into the first hollow part 20a.

이에 따라, 제1 유압실린더(22)에 제공되는 유체에 의해 신장 신축하는 로드(22a)는, 제1 날개(24)를 제1 중공부(20a)에서 외측으로 길이방향을 따라 직선 운동시킬 수 있다. 여기서, 유압실린더의 구조 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.As a result, the rod 22a extending and contracting with the fluid provided to the first hydraulic cylinder 22 can linearly move the first blade 24 along the longitudinal direction outwardly from the first hollow portion 20a. have. Here, the structure and the like of the hydraulic cylinder is obvious to those skilled in the art to which the present invention belongs, detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서는 제1 유압실린더(22)가 지지부(20)의 제1 중공부(20a)의 내측에 결합되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 제1 중공부(20a) 자체가 제1 유압실린더(22)로서 기능할 수도 있다. In the present exemplary embodiment, the first hydraulic cylinder 22 is coupled to the inner side of the first hollow portion 20a of the support 20, but the first hollow portion 20a itself is the first hydraulic cylinder ( 22).

즉, 별도의 유압실린더를 제1 중공부(20a) 내측에 설치하는 것이 아니라, 제1 중공부(20a) 자체가 제1 유압실린더(22)의 실린더 역할을 함으로써 후술할 유압압축기(hydraulic compressor, 16)로부터 유압을 가진 유체를 공급받아 제1 중공부(20a) 내측에 수용되는 제1 날개(24)를 길이방향을 따라 외측으로 직선 운동시킬 수 있다. That is, a separate hydraulic cylinder is not installed inside the first hollow portion 20a, but the first hollow portion 20a itself serves as a cylinder of the first hydraulic cylinder 22. 16, the first wing 24 accommodated inside the first hollow part 20a may be linearly moved outward along the longitudinal direction by receiving a fluid having hydraulic pressure.

제1 날개(24)는, 폭방향을 따라 지지부(20)와 같은 단면형상을 가진 부재로서, 일단이 제1 유압실린더(22)의 로드(22a)에 결합되며 지지부(20)의 제1 중공부(20a)에서 신축가능하게 돌출될 수 있다. The first wing 24 is a member having the same cross-sectional shape as the support portion 20 along the width direction, one end of which is coupled to the rod 22a of the first hydraulic cylinder 22 and the first hollow of the support portion 20. It may protrude elastically from the portion 20a.

제1 날개(24)의 타단부에는, 지지부(20)와 마찬가지로 일단이 개방되도록 제2 중공부(24a)가 형성될 수 있다. 제2 중공부(24a)에는, 제1 중공부(20a)와 마찬가지로 또 다른 날개, 즉 제2 날개(26)가 신축가능하게 결합될 수 있다. The second hollow portion 24a may be formed at the other end of the first wing 24 such that one end thereof is opened similarly to the support 20. Like the first hollow portion 20a, another wing, that is, the second wing 26, may be elastically coupled to the second hollow portion 24a.

이하, 제2 날개(26) 및 제3 날개(28)의 구성 등은 제1 날개(24)의 구성 등과 동일 또는 상응하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, since the configuration of the second wing 26 and the third wing 28 is the same as or corresponding to the configuration of the first wing 24, a description thereof will be omitted.

다단 날개(12)는, 지지부(20)의 일단에서 연장되고 힌지축(2)에 힌지결합되는 돌출부(20b, 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다. 이때, 회동부(14)는, 돌출부(20b)에 결합되어 다단 날개(12)를 상하방향으로 회동시키는 제2 유압실린더(32)를 포함할 수 있다. The multi-stage wing 12 may further include a protrusion 20b (see FIG. 2) extending from one end of the support 20 and hinged to the hinge axis 2. In this case, the pivot 14 may include a second hydraulic cylinder 32 coupled to the protrusion 20b to pivot the multi-stage vanes 12 in the vertical direction.

돌출부(20b)는, 지지부(20)의 일단에서 연장되며 힌지축(2)에 힌지결합되는 부재로서, 다단 날개(12)가 힌지축(2)을 중심으로 상하방향으로 회동, 즉 회전할 수 있도록 제2 유압실린더(32)의 로드(32a)의 직선운동을 다단 날개(12)에 전달하는 역할을 한다. The protruding portion 20b is a member extending from one end of the support portion 20 and hinged to the hinge shaft 2, and the multi-stage blades 12 can rotate, i.e., rotate in the vertical direction about the hinge shaft 2. It serves to transmit the linear motion of the rod 32a of the second hydraulic cylinder 32 to the multi-stage blade 12 so as to.

회동부(14)는, 돌출부(20b)에 결합된 제2 유압실린더(32) 등을 통하여 다단 날개(12)를 힌지축(2)을 중심으로 상하방향으로 회동시킬 수 있다. The rotating unit 14 may rotate the multi-stage vanes 12 up and down about the hinge shaft 2 via the second hydraulic cylinder 32 coupled to the protrusion 20b.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 횡동요 계측 센서(미도시)를 이용하여 실시간으로 선체(1)에 작용하는 횡동요의 크기를 측정하고, 다단 날개 틸팅 각도 제어반(18)을 통해 측정된 선체(1)의 횡동요 크기에 따라 후술할 유압압축기(16)를 제어함으로써, 다단 날개(12)를 힌지축(2)을 중심으로 상하방향으로 회동시킬 수 있으며, 동시에 다단 날개(12)를 힌지축(2)에서 길이방향으로 신장 신축시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 2, the magnitude of the lateral fluctuations acting on the hull 1 in real time using a lateral fluctuation measurement sensor (not shown) is measured and measured by the multi-stage wing tilt angle control panel 18. By controlling the hydraulic compressor 16, which will be described later, according to the size of the horizontal swing of the hull 1, the multi-stage blade 12 can be rotated up and down about the hinge shaft 2, and at the same time the multi-stage blade 12 It is possible to stretch and stretch in the longitudinal direction on the hinge shaft (2).

본 실시예에서는 다단 날개(12)의 돌출부(20b)에 결합되는 제2 유압실린더(32)를 통해 다단 날개(12)를 힌지축(2)을 중심으로 상하방향으로 회동시키는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. In the present exemplary embodiment, the multi-stage vanes 12 are rotated up and down about the hinge shaft 2 through the second hydraulic cylinder 32 coupled to the protrusion 20b of the multistage vanes 12. The present invention is not limited to this.

예를 들어, 본 발명은 지지부(20)의 일단부에 형성되는 래크(rack, 미도시)와 상기 래크(미도시)에 치합되도록 선체(1)에 회전가능하게 결합되는 피니언(pinion, 미도시)과 같은 동력전달구조체에 의해 다단 날개(12)를 힌지축(2)을 중심으로 상하방향으로 회동시킬 수 있다. For example, the present invention is a rack (not shown) formed at one end of the support portion 20 and a pinion (not shown) rotatably coupled to the hull 1 to be engaged with the rack (not shown). The multistage wing 12 can be rotated vertically about the hinge axis 2 by a power transmission structure such as).

여기서, 제2 유압실린더(32)의 구조 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Here, since the structure of the second hydraulic cylinder 32 and the like are obvious to those skilled in the art to which the present invention pertains, detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서는, 직선운동을 구현하기 위하여 제1 유압실린더(22)와 제2 유압실린더(32)를 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 직선운동을 하는 제1 유압실린더(22)와 제2 유압실린더(32) 등을 대신하여 직선운동을 하는 전기식 리니어 모터(electric linear motor, 미도시)가 사용될 수도 있다. In the present embodiment, the first hydraulic cylinder 22 and the second hydraulic cylinder 32 has been described as an example to implement the linear motion, but in addition to the first hydraulic cylinder 22 and the second hydraulic cylinder ( 32) An electric linear motor (not shown) that performs a linear motion may be used instead.

한편, 다단 날개(12)의 단면은 에어포일(airfoil) 형상일 수 있다. On the other hand, the cross section of the multi-stage wing 12 may be an airfoil (airfoil) shape.

본 실시예에 따른 양력 핀(10)은, 제1 유압실린더(22) 및 제2 유압실린더(32) 등에 유체를 공급하는 유압압축기(hydraulic compressor, 16)를 더 포함할 수 있다. The lifting pin 10 according to the present embodiment may further include a hydraulic compressor 16 for supplying a fluid to the first hydraulic cylinder 22 and the second hydraulic cylinder 32.

유압압축기(16)는, 선체(1) 내에 고정되어 설치될 수 있으며, 제1 유압실린더(22) 및 제2 유압실린더(32) 등이 직선운동을 할 수 있도록 유압을 가진 유체를 각각의 유압실린더에 제공하는 역할을 한다. The hydraulic compressor 16 may be fixedly installed in the hull 1, and the hydraulic fluid may be supplied with the hydraulic fluid such that the first hydraulic cylinder 22 and the second hydraulic cylinder 32 may linearly move. Serves to provide the cylinder.

이를 위해, 유압압축기(16)는 유체를 가압하는 유압 펌프(미도시)와 상기 가압한 유체를 각각의 유압실린더에 공급하는 유압 밸브(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. To this end, the hydraulic compressor 16 may be configured to include a hydraulic pump (not shown) for pressurizing the fluid and a hydraulic valve (not shown) for supplying the pressurized fluid to each hydraulic cylinder.

이때, 유체로는 비압축성 유체, 즉 오일(oil)이 사용될 수 있다.In this case, an incompressible fluid, that is, oil may be used as the fluid.

또한, 다단 날개(12)는 선체(1)의 선수부 양측에 각각 결합될 수 있다. 즉, 선체(1)의 선수부 양측면에 다단 날개(12)를 각각 배치함으로써, 각각의 다단 날개(12)를 통해 발생되는 양력(Fa, Fb, 도 5 참조)의 부양 효과에 의해 동일한 흘수선(吃水線, or water line) 하에서 선체(1)의 선수부가 상승할 수 있다. 이로 인해, 선체(12)의 침수표면적이 감소하여 선체(1)에 가해지는 물의 저항을 감쇠시킬 수 있다. In addition, the multi-stage wings 12 may be coupled to both sides of the bow portion of the hull (1). That is, by arranging the multistage vanes 12 on both sides of the bow portion of the hull 1, the same water line is generated by the flotation effect of lift (Fa, Fb, see FIG. 5) generated through the multistage vanes 12, respectively. The bow of the hull 1 may rise under a line or water line. As a result, the submerged surface area of the hull 12 can be reduced to attenuate the resistance of the water applied to the hull 1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀(10)의 다단 날개(12)에 의해 발생된 양력에 의해 선체(1)를 부양시켜 선체(1)의 침수표면적, 즉 흘수의 감소에 따른 저항감소의 원리를 나타낸 도면이다.Figure 4 is to lift the hull 1 by the lift generated by the multi-stage wing 12 of the lifting pin 10 according to an embodiment of the present invention according to the decrease in the immersion surface area of the hull 1, that is, draft It is a figure which shows the principle of resistance reduction.

도 4를 참조하여 양력 핀(10)이 선박 저항을 감소시키는 원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4 describes the principle of the lifting pin 10 to reduce the vessel resistance as follows.

선체(1)는, 일정 하중 조건에 따른 흘수를 가지고 운항하게 되며, 일정 하중 조건에서의 침수표면적의 크기에 비례하여 저항을 가지게 된다. 따라서, 일정 하중 조건에서 운항중 침수표면적을 감소시키면 선체(1)에 걸리는 저항은 감소하게 된다.The hull 1 is operated with a draft according to a constant load condition, and has a resistance in proportion to the magnitude of the submerged surface area under the constant load condition. Therefore, reducing the immersion surface area during operation under constant load conditions reduces the resistance on the hull 1.

침수 표면적의 감소에 의한 저항 저감을 위해 선체(1)의 선수부 양측에 설치된 다단 날개(12)에서 양력을 발생시키고, 발생된 양력에 의해 선체(1)의 선수부가 부양함에 따라 동일한 하중 조건에서 침수표면적이 감소하게 되어 결과적으로 선체(1)에 작용하는 저항이 감소할 수 있다.Lifting force is generated in the multi-stage vanes 12 installed on both sides of the hull 1 to reduce the resistance due to the decrease of the submerged surface area, and the submerged part of the hull 1 is submerged under the same load conditions as the lift of the hull 1 gives rise. The surface area can be reduced and consequently the resistance acting on the hull 1 can be reduced.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 핀(10)의 다단 날개(12)에 의해 횡동요를 감쇠시키는 원리를 나타낸 도면이다.5 is a view showing the principle of attenuating lateral fluctuation by the multi-stage vanes 12 of the lifting pin 10 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 다단 날개(12)가 횡동요를 감쇠하는 원리를 설명하면, 다음과 같다.Referring to FIG. 5, the principle in which the multi-stage vanes 12 attenuate lateral fluctuations is as follows.

선체(1)는 파도에 의해서 횡동요 모멘트(M)를 받아 횡동요를 하게 된다. 즉, 선체(1)가 기울어졌을 때 선체(1)에 작용하는 중력작용점(G)과 부력작용점(B)의 이동으로 발생하는 횡동요 모멘트(M)에 의해 횡동요가 발생하게 된다. The hull 1 receives the rollover moment M by the waves and rolls over. That is, when the hull 1 is inclined, the lateral fluctuation is caused by the lateral fluctuation moment M generated by the movement of the gravity action point G and the buoyancy action point B acting on the hull 1.

이때, 선체(1) 양측의 수면 아래에 위치한 각각의 다단 날개(12)의 상하 방향 위치를 서로 다르게 함으로써, 횡동요 중심축, 즉 중력작용점(G)에서 각각의 다단 날개(12)의 양력힘(Fa, Fb) 중심점까지의 거리(La, Lb), 즉 모멘트 암의 크기 차이(Fa*La-Fb*Lb)에 따라 선체(1)에 작용하는 횡동요 모멘트(M)에 반대 방향으로 작용하는 횡동요 저감 모멘트(Mf), 즉 복원 모멘트를 생성할 수 있다. At this time, by varying the vertical position of each of the multi-stage wings 12 located below the water surface on both sides of the hull 1, the lifting force of each of the multi-stage wings 12 at the transverse central axis, that is, the gravity action point (G) (Fa, Fb) acts in the opposite direction to the transverse oscillation moment (M) acting on the hull 1 according to the distance to the center point (La, Lb), i.e. the difference in the magnitude of the moment arms (Fa * La-Fb * Lb) The lateral fluctuation reduction moment Mf, ie, the restoring moment, can be generated.

따라서, 선미(stern)나 선수(bow)에서 바라볼 때 선체(1)에 작용하는 횡동요 모멘트(M)에 반대 방향으로 횡동요 저감 모멘트(Mf), 즉 복원 모멘트가 발생함으로써 결과적으로 횡동요를 감쇠시킬 수 있다.Accordingly, a lateral oscillation reduction moment Mf, i.e., a restoring moment, is generated in the opposite direction to the lateral oscillation moment M acting on the hull 1 when viewed from a stern or bow, resulting in a lateral oscillation. Can be attenuated.

이와 같이, 본 실시예에 따른 양력 핀(10)은, 선체(1) 양측에 결합된 다단 날개(12) 각각을 신축하거나 신장할 수 있고, 선박(100)이 속도를 가지고 운항시에 발생하는 양력에 의해 선체(1)를 상방향으로 부양시켜 침수표면적이 감소함에 따라 선체(1)에 가해지는 저항을 저감시킬 수 있다. As such, the lifting pin 10 according to the present embodiment can stretch or extend each of the multi-stage vanes 12 coupled to both sides of the hull 1, and the ship 100 is generated at the time of operation with speed. Lifting the hull 1 upward by lifting force can reduce the resistance to the hull 1 as the submerged surface area decreases.

또한, 선체(1) 양측에 결합된 다단 날개(12)의 상하 방향 위치를 조정함으로써, 발생하는 횡동요 모멘트에 의해 선박에 작용하는 횡동요를 감소시킬 수 있다.In addition, by adjusting the vertical position of the multistage vanes 12 coupled to both sides of the hull 1, the lateral fluctuations acting on the ship can be reduced by the generated lateral fluctuation moment.

그리고, 선박(100)이 하역 중에는 다단 날개(12)를 선체(1) 내에 격납함으로써, 항만내에서 다단 날개(12)가 파손되는 것을 최소화시킬 수 있다.
In addition, by storing the multistage wing 12 in the hull 1 while the ship 100 is unloading, it is possible to minimize the damage to the multistage wing 12 in the harbor.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

1 : 선체 2 : 힌지축
10 : 양력 핀 12 : 다단 날개
14 : 회동부 16 : 유압압축기
18 : 다단 날개 틸팅 각도 제어반 20 : 지지부
20a : 제1 중공부 20b : 돌출부
22 : 제1 유압실린더 22a : 로드
24 : 제1 날개 24a : 제2 중공부
26 : 제2 날개 28 : 제3 날개
32 : 제2 유압실린더 32a :로드
100 : 선박1 hull 2 hinge shaft
10: lift pin 12: multi-stage wing
14: rotating part 16: hydraulic compressor
18: multi-stage wing tilt angle control panel 20: support
20a: first hollow portion 20b: protrusion
22: first hydraulic cylinder 22a: rod
24: first wing 24a: second hollow part
26: second wing 28: third wing
32: 2nd hydraulic cylinder 32a: rod
100: ship

Claims (7)

양력(lift)의 발생을 통해 선체에 작용하는 저항을 저감시키며, 상기 선체에 작용하는 횡동요(roll)를 저감시키는 양력 핀(lift fin)으로서,
일단이 상기 선체에 힌지축을 중심으로 힌지결합되며, 길이방향으로 신축되는 다단 날개; 및
상기 힌지축을 중심으로 상기 다단 날개를 상하방향으로 회동시키는 회동부를 포함하는 양력 핀.
As a lift fin to reduce the resistance acting on the hull through the generation of a lift (lift), and to reduce the roll on the hull,
One end is hinged to the hull axis around the hull, multi-stage wings extending in the longitudinal direction; And
Lifting pins including a rotating part for rotating the multi-stage wing in the vertical direction about the hinge axis.
제1항에 있어서,
상기 다단 날개는,
중공부를 가지는 지지부;
상기 지지부의 상기 중공부 내측에 결합되는 제1 유압실린더; 및
일단이 상기 제1 유압실린더의 로드(rod)에 결합되며, 상기 지지부의 상기중공부에서 신축 가능하게 돌출되는 제1 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 양력 핀.
The method of claim 1,
The multi-stage wings,
A support having a hollow;
A first hydraulic cylinder coupled to the inside of the hollow part of the support part; And
A lift pin, one end of which is coupled to a rod of the first hydraulic cylinder, and includes a first wing that protrudes elastically from the hollow portion of the support.
제2항에 있어서,
상기 다단 날개는 상기 지지부의 일단에서 연장되고 상기 힌지축에 힌지결합되는 돌출부를 더 포함하며,
상기 회동부는 상기 돌출부에 결합되어 상기 다단 날개를 상하방향으로 회동시키는 제2 유압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 양력 핀.
The method of claim 2,
The multi-stage wing further includes a protrusion extending from one end of the support and hinged to the hinge axis,
Lifting pin is coupled to the projection portion comprises a second hydraulic cylinder for rotating the multi-stage wing in the vertical direction.
제3항에 있어서,
상기 제1 유압실린더 및 상기 제2 유압실린더에 유체를 공급하는 유압압축기(hydraulic compressor)를 더 포함하는 양력 핀.
The method of claim 3,
And a hydraulic compressor for supplying fluid to the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder.
제1항에 있어서,
상기 다단 날개의 단면은 유선형인 것을 특징으로 하는 양력 핀.
The method of claim 1,
Lifting pins, characterized in that the cross section of the multi-stage wing is streamlined.
제1항에 있어서,
상기 다단 날개는 상기 선체의 선수부 양측에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 양력 핀.
The method of claim 1,
Lifting pins, characterized in that the multi-stage wings are respectively coupled to both sides of the bow portion of the hull.
선체와;
상기 선체에 결합되는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 양력 핀을 포함하는 선박. Hulls;
Ship comprising a lifting pin according to any one of claims 1 to 6 coupled to the hull.
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