KR20210137337A - Full spade rudder having diverge type bulb - Google Patents

Full spade rudder having diverge type bulb Download PDF

Info

Publication number
KR20210137337A
KR20210137337A KR1020200055327A KR20200055327A KR20210137337A KR 20210137337 A KR20210137337 A KR 20210137337A KR 1020200055327 A KR1020200055327 A KR 1020200055327A KR 20200055327 A KR20200055327 A KR 20200055327A KR 20210137337 A KR20210137337 A KR 20210137337A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bulb
rudder
ships
ship
outer periphery
Prior art date
Application number
KR1020200055327A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최권호
홍춘범
오우준
박윤용
Original Assignee
(주)디에이취엠씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)디에이취엠씨 filed Critical (주)디에이취엠씨
Priority to KR1020200055327A priority Critical patent/KR20210137337A/en
Publication of KR20210137337A publication Critical patent/KR20210137337A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

The present invention relates to a fully movable rudder for ships having a radial bulb, which comprises: a rudder body installed in the left and right directions in front of a propeller of the lower rear part of the ship to be rotatable; and the bulb provided integrally with the rudder body at the front center of the rudder body. By using a technical configuration in which a slope inducing part for reducing vortex cavitation is provided at the upper and lower parts of the outer periphery of the bulb, it is possible to prevent gap cavitation, possible to reduce a hull resistance and reduce the stern vibration noise, and possible to improve the steering performance of the ship, as well as reduce the hub vortex and improve the propulsion efficiency.

Description

방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더 {FULL SPADE RUDDER HAVING DIVERGE TYPE BULB}Fully movable rudder for ships with radial bulb {FULL SPADE RUDDER HAVING DIVERGE TYPE BULB}

본 발명은 선박의 진행방향을 조정할 수 있도록 하는 러더에 관한 것으로, 더 자세하게는 갭 캐비테이션을 방지하고, 볼텍스 캐비테이션을 저감함은 물론 선박의 연료를 절감할 수 있도록 하는 벌브가 러더 본체의 후단에 일체로 마련된 선박용 전가동 러더에 관한 것이다.The present invention relates to a rudder that allows to adjust the traveling direction of a ship, and more particularly, a bulb that prevents gap cavitation, reduces vortex cavitation, and saves fuel of a ship is integrated at the rear end of the rudder body It relates to a fully movable rudder for ships prepared with

일반적으로 선박은 추진력을 발생시키는 프로펠러(Propeller)와, 프로펠러로부터 발생된 추진력을 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(Rudder, 방향타)를 포함한다.In general, a ship includes a propeller (Propeller) for generating a propulsion force, and a rudder (Rudder) for adjusting the moving direction of the ship using the propulsion force generated from the propeller.

선박의 러더는 물의 흐름에 따른 받음각을 가질 때 여기에 작용하는 양력의 수직 성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 원리로 동작되고, 선체에 대해 회전 가능하게 설치되어 프로펠러로부터 발생된 추진력의 작용방향을 변경하여 선박의 진행 방향을 조정하는 역할을 한다.When the ship's rudder has an angle of attack according to the flow of water, it operates on the principle of adjusting the ship's moving direction by using the vertical component of the lift acting here as a turning force. It plays a role in adjusting the direction of the ship by changing the direction of action of the propulsion force.

선박의 러더에 요구되는 성능 중에는, 큰 양력을 발생시킬 수 있을 것, 받음각을 크게 하더라도 실속(失速)이 잘 안될 것, 받음각을 크게 변화시키더라도 양력의 착력점 위치 변화가 작을 것 등이 중요한 것으로 알려져 있다.Among the performance required for a ship's rudder, it is important to be able to generate a large lift force, not to stall well even if the angle of attack is large, and to have a small change in the position of the lift force even if the angle of attack is greatly changed. is known

최초 선박에 적용된 러더는 한 장의 판 형상으로 된 키판을 선미에 장착하는 간단한 구성의 단판형 러더였지만 이러한 단판형 러더는 그 후면에서의 유체 박리로 인하여 방향 조정의 효과가 상실될 뿐만 아니라 실속각이 작고, 또한 저항이 매우 커지는 등의 여러 가지 문제점을 발생시켜 왔다.The rudder applied to the first ship was a single-plate rudder with a simple configuration in which a single plate-shaped key plate was mounted on the stern. It is small and has caused various problems such as very large resistance.

이에 이러한 문제점을 해결하여 러더의 성능을 최적화시키기 위한 다양한 형태의 러더가 지속적으로 개발되고 있다.Accordingly, various types of rudder are continuously being developed to solve these problems and optimize the performance of the rudder.

예를 들면, 양력을 증가시키기 위해 개발되고 있는 선박의 러더에는, 러더의 가동부와 고정부 사이의 틈새를 통과하는 가속된 유체가 러더 후면의 유속을 증가시켜 양력을 증가시키는 하이드로 갭 러더(hydro gap rudder), 러더 후방의 일부를 가동 가능하게 구성하여 사용 상태에 따라 러더의 단면 캠버를 변형시킴으로써 양력을 증가시키는 플랩 러더(flap rudder), 러더에 프로펠러를 장착한 것으로 저속에서도 타력을 발생시키는 능동 러더(active rudder) 등이 있다.For example, in the rudder of a ship being developed to increase lift, an accelerated fluid passing through the gap between the movable and fixed parts of the rudder increases the flow velocity at the rear of the rudder to increase lift. rudder), a flap rudder that increases lift by changing the camber of the cross-section of the rudder according to the use condition by configuring a part of the rear of the rudder to be movable (active rudder), etc.

선박의 러더는 구조에 따라 전가동 러더(full spade rudder)와 혼 러더(horn rudder)로 구분될 수 있다.The rudder of a ship may be divided into a full spade rudder and a horn rudder according to the structure.

최근 선박이 대형화되고 고속화됨에 따라 프로펠러에서 발생하는 후류(slip stream)는 매우 높은 하류 방향 속도를 갖게 되었고 이러한 후류에 의해 직접적으로 영향을 받게 되는 러더는 양력이나 항력뿐만 아니라 캐비테이션(cavitation, 공동현상) 관점에서 많은 관심을 불러일으키고 있다.Recently, as ships become larger and faster, the slip stream generated from the propeller has a very high downstream velocity, and the rudder directly affected by the wake is not only lift or drag but also cavitation. It garners a lot of attention from the point of view.

일반적으로 선박의 프로펠러는 주엔진에서 발생하는 동력의 약 70% 정도만 선박을 전진시키는 추진력으로 사용하며, 나머지 엔진의 동력은 프로펠러 마찰, 열 손실 및 프로펠러 후방의 회전류, 프로펠러 허브 볼텍스(hub vortex) 등으로 낭비된다.In general, the propeller of a ship uses only about 70% of the power generated from the main engine as the propulsion force to move the ship forward, and the power of the remaining engine is propeller friction, heat loss and rotational flow at the rear of the propeller, propeller hub vortex wasted, etc.

이중에서 프로펠러 후방의 회전류와 허브 볼텍스는 동력의 약 5 ~ 7% 및 1 ~ 3%에 해당하며, 또한, 강한 허브 볼텍스는 허브 볼텍스 캐비테이션(hub vortex cavitation)을 생성하여 소음 및 진동, 러더의 침식과 부식과 같은 문제점을 야기 시키게 된다.Among them, the rotational flow at the rear of the propeller and the hub vortex correspond to about 5 to 7% and 1 to 3% of the power, and the strong hub vortex creates hub vortex cavitation to reduce noise and vibration, rudder It causes problems such as erosion and corrosion.

이와 같이 낭비되는 에너지의 회수와 캐비테이션에 의해 야기되는 문제점을 해결하기 위하여, 다양한 장치가 종래부터 개발되어 선박에 적용되어 왔다.In order to recover the wasted energy and solve the problems caused by cavitation, various devices have been conventionally developed and applied to ships.

캐비테이션에 의한 영향은 프로펠러에 의해 발생되는 팁 볼텍스(tip vortex) 캐비테이션과 허브 볼텍스(hub vortex) 캐비테이션에 의한 영향과, 입사류의 유속 증가 또는 입사각의 증가에 의해 러더에서 발생하는 러더 자체 캐비테이션에 의한 영향 등으로 구분될 수 있으며, 캐비테이션에 의한 손상은 주로 프로펠러로부터 발생하는 팁 볼텍스(tip vortex) 캐비테이션에 의해 러더의 상부 손상, 허브 볼텍스(hub vortex) 캐비테이션에 의한 러더의 중간 부분 손상, 특별한 경우 러더 자체 캐비테이션 등에 의한 러더의 하부 손상 및 소울(sole) 캐비테이션에 의한 하부 끝단 부분 손상으로 구분될 수 있다.The effect of cavitation is caused by the effect of tip vortex cavitation and hub vortex cavitation generated by the propeller, and the cavitation of the rudder itself generated in the rudder due to the increase in the flow rate or the angle of incidence of the incident flow. Damage due to cavitation is mainly caused by tip vortex cavitation from the propeller, damage to the upper part of the rudder, damage to the middle part of the rudder due to hub vortex cavitation, and rudder in special cases. Damage to the lower part of the rudder due to self-cavitation and the like may be classified into damage to the lower end portion due to cavitation of the sole.

이와 같은 캐비테이션에 의한 영향을 최대한 줄여 선박의 조종 성능을 향상시키기 위한 일환으로 러더의 형상을 바꾸거나, 캐비테이션으로 발생하는 충격을 흡수하는 특수코팅을 러더의 표면에 입히기도 하며, 캐비테이션이 일어나는 공간을 최소화하기 위해 러더에 혹 모양의 러더 벌브(rudder bulb)를 설치한다.In order to reduce the effect of such cavitation as much as possible and improve the steering performance of the vessel, the shape of the rudder is changed or a special coating that absorbs the impact caused by cavitation is applied to the surface of the rudder, and the space where cavitation occurs is reduced. To minimize this, a hump-shaped rudder bulb is installed on the rudder.

하기의 특허문헌 1에는 선박의 프로펠러 캡 단부와 동일 직경을 가지는 평탄면으로 형성되어 선박의 프로펠러 캡 단부와 대면하는 벌브 헤드와; 러더까지 원통형으로 직선 연장되는 벌브 몸체로; 구성되어 러더 벌브에 집중되는 허브 볼텍스를 차단시켜 러더 벌브의 손상을 방지하고 러더 벌브의 제작이 쉬운 허브 볼텍스 캐비테이션 저감형 러더 벌브가 개시되어 있다.In Patent Document 1 below, the bulb head is formed on a flat surface having the same diameter as the propeller cap end of the ship and faces the propeller cap end of the ship; with a bulb body extending in a cylindrical straight line to the rudder; Disclosed is a hub vortex cavitation reduction type rudder bulb configured to block the hub vortex concentrated on the rudder bulb to prevent damage to the rudder bulb and to make the rudder bulb easy to manufacture.

하기의 특허문헌 2에는 선저부에 마련되어 선박의 진행 방향을 조정하는 방향타 본체; 방향타 본체에 마련되는 러더 벌브; 및 러더 벌브의 일측에 착탈 가능하게 마련되는 분리형 러더벌브 헤드를 포함하며, 분리형 러더벌브 헤드는 선박의 프로펠러 캡과 동일선상에 마련되는 분리형 러더절브 헤드를 구비한 선박용 방향타가 개시되어 있다.In the following Patent Document 2, a rudder body provided at the bottom of a ship to adjust the traveling direction of a ship; a rudder bulb provided on the rudder body; and a detachable rudder bulb head detachably provided on one side of the rudder bulb, wherein the detachable rudder bulb head is a ship rudder having a detachable rudder bulb head provided on the same line as the propeller cap of the ship.

특허문헌 2의 분리형 러더벌브 헤드를 구비한 선박용 방향타는 선박의 연료 절감을 위해 방향타에 장착되는 러더 벌브를 분리가능한 구조로 구성함으로써 프로펠러의 착탈시 러더 벌브를 잘라내지 않고 작업할 수 있도록 하여 작업을 용이하게 하고 이에 따라 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The ship rudder having a detachable rudder bulb head of Patent Document 2 consists of a detachable structure in which the rudder bulb mounted on the rudder is detachable to save fuel for the ship, so that the operation can be performed without cutting the rudder bulb when the propeller is detached. It is designed to facilitate and thus improve work efficiency.

도 1는 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a fully movable rudder for ships having a bulb according to the prior art.

도 1과 같이 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더(300)는 러더 본체(310)의 후단 중앙에 갭 캐비테이션을 방지하고 볼텍스 캐비테이션을 억제할 수 있도록 하는 벌브(320)가 일체로 마련된 형태를 가진다.1, the fully movable rudder 300 for ships having a bulb according to the prior art as shown in FIG. 1 is provided with a bulb 320 integrally provided to prevent gap cavitation and suppress vortex cavitation in the center of the rear end of the rudder body 310 have a form

대한민국 등록특허공보 제10-2061840호 (2019년 12월 26일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2061840 (published on December 26, 2019) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0010276호 (2015년 01월 28일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0010276 (published on January 28, 2015)

종래 기술에 따른 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더는 벌브(320)가 동일한 직경으로 되어 있고, 그에 따라 측면에서 보았을 때에 벌브(320)의 상단과 하단이 평행하게 되고, 경사면으로 된 러더 본체(310)와 벌브측 단부와 벌브(320)의 접촉각이 예각을 이루게 되어 러더 본체(310)와 벌브(320)가 접하는 부위에 볼텍스 캐비테이션이 심하게 발생하게 되고, 그에 따라 벌브(320)의 손상이 유발되는 문제가 있었다.Fully movable rudder for ships with a bulb according to the prior art, the bulb 320 has the same diameter, and accordingly the upper and lower ends of the bulb 320 when viewed from the side are parallel, the rudder body 310 with an inclined surface ) and the contact angle of the bulb side end and the bulb 320 form an acute angle, so that vortex cavitation occurs severely at the site where the rudder body 310 and the bulb 320 come into contact, and accordingly, the bulb 320 is damaged There was a problem.

또한 종래 기술에 따른 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더는 러더 본체의 하부의 유체의 유동이 원활하게 이루어지지 않게 되어 선체의 진동 소음이 유발되고, 추진 효율이 떨어지게 되고, 연료 소비가 많게 되는 등의 문제가 있었다.In addition, the fully movable rudder for ships having a bulb according to the prior art does not smoothly flow the fluid in the lower part of the rudder body, causing vibration noise of the hull, lowering propulsion efficiency, fuel consumption, etc. There was a problem.

본 발명은 종래 기술에 따른 벌브를 구비한 선박용 러더의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 벌브 및 러더 본체에 작용하는 갭 캐비테이션을 방지 또는 저감할 수 있도록 하는 것에 의해 선체 저항을 저감할 수 있도록 함은 물론, 선미의 진동 소음을 저감할 수 있도록 하는 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention is to solve the problem of a ship rudder having a bulb according to the prior art, and the purpose is to reduce the hull resistance by preventing or reducing gap cavitation acting on the bulb and the rudder body It is, of course, to provide a fully movable rudder for ships having a radial bulb to reduce the vibration noise of the stern.

본 발명은 그 다른 목적이 선박의 조정성능을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 허브 볼텍스 감소 및 추진 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더를 제공하는 데에 있는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fully movable rudder for a ship having a radial bulb that can improve the steering performance of the ship as well as reduce the hub vortex and improve the propulsion efficiency.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더는 선박의 하부 후방부의 프로펠러의 전방에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 러더 본체; 러더 본체의 전방 중앙에 러더 본체와 일체로 마련되는 벌브를 포함하고, 벌브의 외주 상단부와 외주 하단부에 볼텍스 캐비테이션을 저감하는 경사유도부가 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention includes a rudder body that is rotatably installed in the left and right directions in front of the propeller of the lower rear part of the ship; It includes a bulb provided integrally with the rudder body at the front center of the rudder body, and is characterized in that an inclination induction unit for reducing vortex cavitation is provided at the outer periphery upper end and the outer periphery lower end of the bulb.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 러더 본체는 유선형으로 형성되고, 하단부의 전후길이가 상단부의 전후길이보다 짧게 설정되고, 하단부의 좌우폭이 상단부의 좌우폭보다 짧게 설정된 것을 특징으로 한다.The rudder body of the fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention is formed in a streamlined shape, the front and rear length of the lower end is set shorter than the front and rear length of the upper part, and the left and right width of the lower end is set shorter than the left and right width of the upper part. .

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더는 러더 본체를 벌브를 중심으로 상부유도부와 하부유도부로 구획할 때에 하부유도부의 후방 부위가 프로펠러의 회전방향에 대응되는 방향으로 비틀린 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.Fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention, when dividing the rudder body into an upper guide part and a lower guide part centering on the bulb, the rear part of the lower guide part has a twisted shape in a direction corresponding to the rotation direction of the propeller characterized.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더는 벌브의 선단부가 반구형의 형태를 가지고, 러더 본체의 접하는 벌브의 후단부가 상단과 하단이 확장된 타원형의 단면 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.Fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention has a hemispherical shape at the tip of the bulb, and the rear end of the bulb in contact with the rudder body has an elliptical cross-sectional shape in which the top and bottom are expanded.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더는 벌브의 외주 상단과 외주 하단은 리더본체쪽이 높고, 프로펠러쪽이 낮은 경사를 가지고, 벌브의 상단 경사각 및 하단 경사각이 동일하게 설정되는 것을 특징으로 한다.The fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention is characterized in that the upper and lower ends of the outer periphery of the bulb have a high leader body side, a propeller side has a low inclination, and the upper inclination angle and the lower inclination angle of the bulb are set to be the same do it with

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더는 벌브의 상단 경사각 및 하단 경사각은 2.5~13.5°의 범위인 것을 특징으로 한다.Fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention is characterized in that the upper inclination angle and the lower inclination angle of the bulb are in the range of 2.5 to 13.5°.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더는 벌브의 외주 좌측단과 외주 우측단이 평행하고, 외주 좌측단과 외주 우측단 사이의 거리가 러더 본체의 최대폭과 동일하게 설정된 것을 특징으로 한다.Fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention is characterized in that the outer periphery left end and outer periphery right end of the bulb are parallel, and the distance between the outer periphery left end and the outer periphery right end is set equal to the maximum width of the rudder body.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더에 의하면, 외주 상단와 하단에 경사유도부가 마련된 벌브를 통해 갭 캐비테이션을 방지할 수 있게 되고, 선체 저항의 감소 및 선미 진동 소음의 감소를 도모할 수 있게 된다.According to the fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention, it is possible to prevent gap cavitation through the bulb provided with an inclined induction part at the upper and lower ends of the outer periphery, and it is possible to reduce the hull resistance and reduce the stern vibration noise there will be

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더에 의하면, 선박의 조정성능을 향상시킬 수 있게 되고, 캐비테이션을 억제할 수 있게 되고, 허브 볼텍스 감소 및 추진 효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.According to the fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention, it is possible to improve the steering performance of the ship, it is possible to suppress cavitation, and it is possible to reduce the hub vortex and improve the propulsion efficiency.

도 1는 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 좌측면도,
도 6은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 배면도,
도 7은 도 5의 A-A선 단면도,
도 8은 도 5의 B-B선 단면도,
도 9는 도 5의 C-C선 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더와 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 유체의 유동을 비교한 그림,
도 11은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더와 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 볼텍스 캐비테이션을 비교한 그림.1 is a configuration diagram of a fully movable rudder for ships having a bulb according to the prior art;
2 is a configuration diagram of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention;
3 is a perspective view of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention;
4 is a plan view of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention;
5 is a left side view of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention;
6 is a rear view of a fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention;
7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5;
8 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5;
9 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 5;
Figure 10 is a figure comparing the flow of fluid of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention and a full movable rudder for a ship having a bulb according to the prior art;
11 is a figure comparing the vortex cavitation of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention and a full movable rudder for a ship having a bulb according to the prior art.

이하 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비한 선박용 전가동 러더를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.Hereinafter, a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings. For reference, sizes of components, thicknesses of lines, etc. shown in the drawings referenced to describe the present invention may be expressed somewhat exaggeratedly for convenience of understanding.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, the terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions in the present invention, and thus may vary according to user, operator intention, custom, and the like. Therefore, the definition of this term should be made based on the content throughout the present specification.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in the present application, terms such as 'comprise' and 'have' refer to the existence of a specific number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided for complete disclosure.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Therefore, the present invention can be made various changes and can have various forms, implementation examples (態樣, aspect) (or embodiments) will be described in detail in the specification. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and it should be understood to include all changes, equivalents or substitutes included in the technical spirit of the present invention, and the expression in the singular used herein is clearly different from the context. Unless otherwise indicated, plural expressions are included.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known or well-known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.Hereinafter, "upper", "downward", "front" and "rear" and other directional terms are defined based on the state shown in the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 사시도이다.Figure 2 is a configuration diagram of a fully movable rudder for ships having a radial bulb according to the present invention, Figure 3 is a perspective view of a fully movable rudder for ships having a bulb according to the present invention.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더(100)는 러더 본체(110), 벌브(120)를 포함한다.A fully movable rudder 100 for ships having a radial bulb according to the present invention includes a rudder body 110 and a bulb 120 .

러더 본체(110)는 프로펠러(200)의 회전을 통해 발생된 물의 수평방향 유동을 좌측 또는 우측으로 변환시킴으로써 선박의 진행방향을 조정할 수 있도록 하는 부분으로, 도 2와 같이 선박의 하부 후방부의 프로펠러(200)의 전방에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치된다.The rudder body 110 is a part that can adjust the traveling direction of the ship by converting the horizontal flow of water generated through the rotation of the propeller 200 to the left or right, and the propeller ( 200) is rotatably installed in the left and right directions in front of it.

도 4는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 좌측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 배면도이다.4 is a plan view of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention, FIG. 5 is a left side view of a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention, and FIG. 6 is a radial bulb according to the present invention It is a rear view of a fully movable rudder for ships having a.

러더 본체(110)는 물의 저항을 최소화하기 위해 유선형으로 형성되고, 하단부의 전후길이가 상단부의 전후길이보다 짧게 설정되고, 하단부의 좌우폭이 상단부의 좌우폭보다 짧게 설정된다.The rudder body 110 is formed in a streamlined shape to minimize water resistance, the front and rear length of the lower end is set shorter than the front and rear length of the upper part, and the left and right width of the lower part is set shorter than the left and right width of the upper part.

그에 따라 러더 본체(100)는 정면에서 보았을 때에 좌측단과 우측단이 내측으로 기울어진 경사를 가지고, 측면에서 보았을 때에 선단과 후단이 내측으로 기울어진 경사를 가진다.Accordingly, the rudder body 100 has a left end and a right end inclined inward when viewed from the front, and a front end and a rear end inclined inward when viewed from the side.

도 7은 도 5의 A-A선 단면도이고, 도 8은 도 5의 B-B선 단면도이고, 도 9는 도 5의 C-C선 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 5 , FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5 , and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 5 .

러더 본체(110)의 후방 정중앙에는 후술할 벌브(120)가 마련되고, 러더 본체(110)를 벌브(120)를 중심으로 상부유도부(111)와 하부유도부(112)로 구획할 때에 하부유도부(112)의 후방 부위는 프로펠러(200)의 회전방향에 대응되는 방향으로 일정 각도만큼 비틀린 형태를 가진다.In the rear center of the rudder body 110, a bulb 120 to be described later is provided, and the rudder body 110 is divided into an upper guiding part 111 and a lower guiding part 112 with the bulb 120 as the center of the lower guiding part ( The rear portion of the 112) has a shape twisted by a predetermined angle in a direction corresponding to the rotation direction of the propeller 200.

이는 프로펠러(200)를 통해 생성되어 러더(100)쪽으로 유동하는 유체의 흐름이 러더 본체(110)좌 하부유도부(112)의 좌측 방향과 우측방향에 서로 다르게 작용하기 때문이다.This is because the flow of the fluid generated through the propeller 200 and flowing toward the rudder 100 acts differently in the left direction and the right direction of the rudder body 110 left lower guide part 112 .

예를 들어 프로펠러(2200)의 후방에서 보았을 때에 프로펠러(200)의 회전방향이 시계방향일 때에 러더 본체(110)의 하부유도부(112)의 우측방향으로 강한 유체 유동이 발생되며, 이에 리더본체(110)의 하부유도부(112)가 좌측방향으로 비틀린 형태를 가지도록 하면 리더본체(110)의 하부유도부(112)의 좌측부위와 우측부위가 유체의 유동에 안정적으로 대응할 수 있게 되어 러더(100)의 걸리는 부하를 감소시킬 수 있게 됨은 물론 선박의 진동 및 소음을 현저하게 저감할 수 있게 된다.For example, when the rotation direction of the propeller 200 is clockwise when viewed from the rear of the propeller 2200, a strong fluid flow is generated in the right direction of the lower guide part 112 of the rudder body 110, and thus the leader body ( When the lower guiding part 112 of 110) has a twisted shape in the left direction, the left and right parts of the lower guiding part 112 of the leader body 110 can respond stably to the flow of fluid, so that the rudder 100 It is possible to reduce the load applied to the ship, as well as significantly reduce the vibration and noise of the ship.

벌브(120)는 전가동 러더(100)의 후단부와 프로펠러(200)와 선단 중심부 사이의 간격을 줄임으로써 갭 캐비테이션을 방지하는 부분으로, 러더 본체(110)의 전방 중앙에 러더 본체(110)와 일체로 마련된다.The bulb 120 is a part that prevents gap cavitation by reducing the gap between the rear end of the fully movable rudder 100 and the propeller 200 and the front center, and the rudder body 110 in the front center of the rudder body 110. is provided integrally with

벌브(120)는 외주 상단부와 외주 하단부에 볼텍스 캐비테이션을 저감하는 경사유도부(121)가 마련된다.The bulb 120 is provided with an inclination induction part 121 for reducing vortex cavitation at the upper end and the lower end of the outer periphery.

러더 본체(110)의 전방으로 돌출되는 벌브(120)의 선단부는 반구형의 형태를 가지고, 러더 본체(110)의 접하는 벌브(120)의 후단부는 상단과 하단이 확장된 타원형의 단면 형태를 가진다.The front end of the bulb 120 protruding forward of the rudder body 110 has a hemispherical shape, and the rear end of the bulb 120 in contact with the rudder body 110 has an elliptical cross-sectional shape in which the top and bottom are extended.

따라서 측면에서 보았을 때에 벌브(120)의 외주 상단과 외주 하단은 리더본체(110)쪽이 높고, 프로펠러(200)쪽이 낮은 경사를 가진다.Therefore, when viewed from the side, the upper and lower ends of the outer periphery of the bulb 120 have a higher inclination toward the leader body 110 and a lower inclination toward the propeller 200 .

상기 벌브(120)의 상단 경사각 및 하단 경사각은 동일하게 설정되고, 경사각의 설정범위는 2.5~13.5°의 범위가 바람직하다.The upper inclination angle and the lower inclination angle of the bulb 120 are set to be the same, and the setting range of the inclination angle is preferably in the range of 2.5 to 13.5°.

평면에서 보았을 때에 벌브(120)의 외주 좌측단과 외주 우측단은 평행하고, 외주 좌측단과 외주 우측단 사이의 거리, 즉 벌브(120)의 중심을 통과하는 수평 직경은 러더 본체(110)의 최대폭과 동일하게 설정된다.The outer periphery left end and outer periphery right end of the bulb 120 when viewed in a plan view are parallel, the distance between the outer periphery left end and the outer periphery right end, that is, the horizontal diameter passing through the center of the bulb 120 is the maximum width of the rudder body 110 and set the same

도 10은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더와 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 유체의 유동을 비교한 그림이고, 도 11은 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더와 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더의 볼텍스 캐비테이션을 비교한 그림이다.10 is a diagram comparing the flow of fluid in a fully movable rudder for a ship having a radial bulb according to the present invention and a fully movable rudder for a ship having a bulb according to the prior art, and FIG. 11 is a radial bulb according to the present invention It is a figure comparing the vortex cavitation of a fully movable rudder for ships and a fully movable rudder for ships having a bulb according to the prior art.

본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더(100)는 벌브(120)의 외주 상단부와 외주 하단부에 마련된 경사유도부(121)를 통해 유체를 유도함으로써 도 10 및 도 11과 같이 종래 기술에 따른 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더(300)와 비교할 때에 러더 본체(110)와 벌브(120)의 접속부위에서 발생되는 볼텍스 캐비테이션을 현저하게 저감할 수 있게 된다.Fully movable rudder 100 for ships having a radial bulb according to the present invention by inducing the fluid through the inclination induction part 121 provided at the outer periphery upper end and outer periphery lower end of the bulb 120, as shown in FIGS. 10 and 11 in the prior art. It is possible to significantly reduce the vortex cavitation generated in the connection portion of the rudder body 110 and the bulb 120 when compared with the fully movable rudder 300 for ships having a bulb according to the.

따라서, 본 발명에 따른 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더(100)는 선박 운행과정에서 선체 저항의 감소 및 선미 진동 소음의 감소를 도모할 수 있게 될 뿐 아니라 허브 볼텍스 감소 및 추진 효율의 향상을 도모할 수 있게 되고, 연료를 절감할 수 있게 된다.Therefore, the fully movable rudder 100 for ships having a radial bulb according to the present invention can not only reduce the hull resistance and reduce the stern vibration noise in the course of the ship operation, but also reduce the hub vortex and improve the propulsion efficiency This can be achieved, and fuel can be saved.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.The invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

100 : 전가동 러더
110 : 러더 본체
111 : 상부유도부
112 : 하부유도부
120 : 벌브
121 : 경사유도부
200 : 프로펠러100: Fully movable rudder
110: rudder body
111: upper induction part
112: lower induction part
120: bulb
121: slope induction part
200: propeller

Claims (7)

선박의 하부 후방부의 프로펠러(200)의 전방에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 러더 본체(110); 러더 본체(110)의 전방 중앙에 러더 본체(110)와 일체로 마련되는 벌브(120);를 포함하고,
벌브(120)의 외주 상단부와 외주 하단부에 볼텍스 캐비테이션을 저감하는 경사유도부(121)가 마련된 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.The rudder body 110 which is rotatably installed in the left and right direction in front of the propeller 200 of the lower rear part of the ship; Bulb 120 provided integrally with the rudder body 110 in the front center of the rudder body 110; includes;
Fully movable rudder for ships having a radial bulb, characterized in that the inclination induction part 121 for reducing vortex cavitation is provided at the outer periphery upper end and the outer periphery lower end of the bulb 120. 제1항에 있어서,
러더 본체(110)는 유선형으로 형성되고, 하단부의 전후길이가 상단부의 전후길이보다 짧게 설정되고, 하단부의 좌우폭이 상단부의 좌우폭보다 짧게 설정된 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.According to claim 1,
The rudder body 110 is formed in a streamlined shape, and the front and rear length of the lower end is set shorter than the front and rear length of the upper end, and the left and right width of the lower end is set shorter than the left and right width of the upper end. 제2항에 있어서,
러더 본체(110)를 벌브(120)를 중심으로 상부유도부(111)와 하부유도부(112)로 구획할 때에 하부유도부(112)의 후방 부위는 프로펠러(200)의 회전방향에 대응되는 방향으로 비틀린 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.3. The method of claim 2,
When the rudder body 110 is divided into the upper guide part 111 and the lower guide part 112 with the bulb 120 as the center, the rear part of the lower guide part 112 is twisted in a direction corresponding to the rotation direction of the propeller 200 Fully movable rudder for ships having a bulb, characterized in that it has a shape. 제1항에 있어서,
벌브(120)의 선단부는 반구형의 형태를 가지고, 러더 본체(110)의 접하는 벌브(120)의 후단부는 상단과 하단이 확장된 타원형의 단면 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.According to claim 1,
The front end of the bulb 120 has a hemispherical shape, and the rear end of the bulb 120 in contact with the rudder body 110 has an elliptical cross-sectional shape in which the upper end and the lower end are expanded. movable rudder. 제4항에 있어서,
벌브(120)의 외주 상단과 외주 하단은 리더본체(110)쪽이 높고, 프로펠러(200)쪽이 낮은 경사를 가지고,
벌브(120)의 상단 경사각 및 하단 경사각은 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.5. The method of claim 4,
The upper periphery of the bulb 120 and the lower periphery of the outer periphery have a higher inclination toward the leader body 110, and a lower inclination toward the propeller 200,
Fully movable rudder for ships having a radial bulb, characterized in that the upper inclination angle and the lower inclination angle of the bulb 120 are set to be the same. 제5항에 있어서,
벌브(120)의 상단 경사각 및 하단 경사각은 2.5~13.5°의 범위인 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.6. The method of claim 5,
Fully movable rudder for ships having a radial bulb, characterized in that the upper inclination angle and the lower inclination angle of the bulb 120 are in the range of 2.5 to 13.5°. 제4항에 있어서,
벌브(120)의 외주 좌측단과 외주 우측단은 평행하고, 외주 좌측단과 외주 우측단 사이의 거리는 러더 본체(110)의 최대폭과 동일하게 설정된 것을 특징으로 하는 방사형 벌브를 구비하는 선박용 전가동 러더.5. The method of claim 4,
The outer periphery left end and outer periphery right end of the bulb 120 are parallel, and the distance between the outer periphery left end and the outer periphery right end is set to be the same as the maximum width of the rudder body 110. Fully movable rudder for ships having a radial bulb.
KR1020200055327A 2020-05-08 2020-05-08 Full spade rudder having diverge type bulb KR20210137337A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200055327A KR20210137337A (en) 2020-05-08 2020-05-08 Full spade rudder having diverge type bulb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200055327A KR20210137337A (en) 2020-05-08 2020-05-08 Full spade rudder having diverge type bulb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210137337A true KR20210137337A (en) 2021-11-17

Family

ID=78702478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200055327A KR20210137337A (en) 2020-05-08 2020-05-08 Full spade rudder having diverge type bulb

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210137337A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114563161A (en) * 2022-02-24 2022-05-31 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Water tunnel test simulation device and method for rudder shaft system clearance

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150010276A (en) 2013-07-19 2015-01-28 대우조선해양 주식회사 Rudder having seperable rudder bulb head for ship
KR102061840B1 (en) 2017-12-27 2020-01-02 (주)디에이취엠씨 Rudder bulb for minimizing hub vortex cavitation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150010276A (en) 2013-07-19 2015-01-28 대우조선해양 주식회사 Rudder having seperable rudder bulb head for ship
KR102061840B1 (en) 2017-12-27 2020-01-02 (주)디에이취엠씨 Rudder bulb for minimizing hub vortex cavitation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114563161A (en) * 2022-02-24 2022-05-31 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Water tunnel test simulation device and method for rudder shaft system clearance
CN114563161B (en) * 2022-02-24 2023-08-01 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Water tunnel test simulation device and method for rudder shaft system gap

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006112787A1 (en) A propulsion and steering arrangement for a ship
KR200395385Y1 (en) Rudder for Ship
KR101464187B1 (en) Fin for mounting on a ship and ship having the fin
KR20180026363A (en) Vessel
CA2667074C (en) Lateral ship's rudder
KR101205355B1 (en) Rudder for vessel
KR20210137337A (en) Full spade rudder having diverge type bulb
JP6638941B2 (en) Ship rudder with stern fins
KR20160031790A (en) Propelling and steering system of vessel, and full spade rudder with twisted leading edge
KR102531811B1 (en) Stern geometry and vessel with stern duct
KR20190127022A (en) Asymmetric diagonal full spade rudder structure having a small rudder bulb
KR20190079282A (en) Rudder bulb for minimizing hub vortex cavitation
KR200415507Y1 (en) The thruster skeg for enhancing the speed of ship
JP2013132937A (en) Ship
JP6643404B2 (en) Ship rudder and ship
WO2014125881A1 (en) Propeller wake flow straightener device
CN108025799B (en) Ship with a detachable cover
JP6380848B2 (en) Ship
KR102288939B1 (en) Rudder for ship having rudder bulb
KR20230013651A (en) Full spade rudder of vessle
KR102117384B1 (en) Supporting structure of duct for ship
KR102117385B1 (en) Supporting structure of duct for ship
KR20160101748A (en) Resistance performance improved ship
KR101006285B1 (en) Reverse horn rudder
KR20110100899A (en) Rudder for ship