RU2022874C1 - Rudder apparatus - Google Patents
Rudder apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022874C1 RU2022874C1 SU5032264A RU2022874C1 RU 2022874 C1 RU2022874 C1 RU 2022874C1 SU 5032264 A SU5032264 A SU 5032264A RU 2022874 C1 RU2022874 C1 RU 2022874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rudders
- rudder
- ship
- steering wheel
- maneuver
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к судовому устройству, обеспечивающему управляемость (маневренность) судна. The invention relates to shipbuilding, in particular to a ship device that provides controllability (maneuverability) of the vessel.
Известно рулевое устройство, которое включает в себя перо руля, опору, баллер, верхний и нижний подшипники, рулевую машину, рулевой привод, привод управления, пост управления [1]. A steering device is known, which includes a rudder feather, a support, a baller, upper and lower bearings, a steering machine, a steering gear, a control gear, a control post [1].
Недостатками данного устройства являются:
1. Руль с узлом крепления к баллеру и опорой выступают за днище и создают сопротивление движению пропорциональное площади руля и квадрату скорости хода.The disadvantages of this device are:
1. The steering wheel with the attachment point to the balloon and the support protrude beyond the bottom and create resistance to movement proportional to the area of the steering wheel and the square of the speed.
2. Геометрические размеры руля и профилировка в сечениях по длине (размаху) неоптимальны для широкого диапазона скоростей хода. Коэффициент подъемной силы руля достигает максимальных значений при больших углах отклонения ( ≃30-40о), что увеличивает время перекладки руля с борта на борт.2. The geometric dimensions of the steering wheel and profiling in sections along the length (span) are not optimal for a wide range of travel speeds. The lift coefficient wheel reaches maximum values at large deflection angles (≃30-40 on) that increases the rudder from side to side.
3. Размеры элементов рулевого устройства не позволяют компактно размещать их в отсеке, производить осмотр и ремонт руля, опоры, соединения с баллером без докования. 3. The dimensions of the elements of the steering device do not allow to compactly place them in the compartment, to inspect and repair the steering wheel, bearings, connections to the baller without docking.
4. В составе рулевого устройства имеется большое число подвижных (вращающихся) элементов, что увеличивает вероятность отказа при эксплуатации. 4. The steering device has a large number of moving (rotating) elements, which increases the likelihood of failure during operation.
Наиболее близким аналогом является рулевое устройство, содержащее по меньшей мере, одну пару рулей, расположенных в кормовой части судна симметрично относительно его диаметральной плоскости, каждый из которых выполнен с приводом его вертикального перемещения [2]. The closest analogue is a steering device containing at least one pair of rudders located in the stern of the vessel symmetrically relative to its diametrical plane, each of which is made with its vertical movement [2].
Недостатком его является то, что профилировка рулей в сечениях по длине неоптимальны для широкого диапазона скоростей хода. Коэффициент подъемной силы на рулях с двояковыпуклыми профилями достигает максимальных значений при больших углах перекладки (30о - 40о), что увеличивает время их перекладки.Its disadvantage is that the profiling of the rudders in sections along the length is not optimal for a wide range of travel speeds. Lift coefficient on the handlebars with lenticular profiles reaches a maximum at large angles rudder (30 ° - 40 °), which increases their rudder.
Технический результат изобретения достигается тем, что в известном рулевом устройстве каждый из рулей выполнен в виде крыла, имеющего несимметричный профиль в поперечных сечениях, причем рули обращены друг к другу своими выпуклыми поверхностями профилей. The technical result of the invention is achieved by the fact that in the known steering device, each of the rudders is made in the form of a wing having an asymmetric profile in cross sections, with the rudders facing each other with their convex profile surfaces.
На фиг.1 изображено рулевое устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг. 5 - расположение рулей в нише корпуса судна; на фиг.6 - расположение рулей вне корпуса судна. Рулевое устройство состоит из руля 1, размещаемого своим корпусом к нише 2, а штоком к рулю 1, системы гидравлики 4, соединенной с гидроцилиндром 3, трубопроводами 5, системы и поста управления 6. Figure 1 shows the steering device; figure 2 - section aa in fig. 1; in FIG. 3 - section BB in figure 1; figure 4 is a cross-section bb in figure 1; in FIG. 5 - the location of the rudders in the niche of the hull; figure 6 - the location of the rudders outside the hull. The steering device consists of a
Руль 1 соединен со штоком гидроцилиндра 3 посредством конструктивного узла 7, передающего гидродинамическую нагрузку от руля 1 на корпус ниши 2 через опорные подшипники 8. The
Ограничение вертикальных перемещений конструктивного узла 7 с рулем 1 осуществляется верхним и нижним ограничи- телями 9. Стопорение руля в крайнем положении верхнем (при длительных стоянках, доковании и т.д.) осуществляется стопором 10. The restriction of vertical movements of the
Конструктивное исполнение узла 7, подшипников 8, ограничителей 9, стопора 10, системы управления рулевым устройством 6, гидроцилиндра 3 не является предметом настоящего изобретения. The design of the
Рулевое устройство работает следующим образом. The steering device operates as follows.
Для выполнения маневра судном (например, влево) с поста управления 6 подается команда в систему управления гидравлики 4, соединенную с исполнительным механизмом - гидроцилиндром 3 левого борта трубопроводом 5, на выдвижение руля левого борта 1. Под давлением гидрожидкости в гидроцилиндре 3 шток проходит в движение, передавая усилие на конструктивный узел 7, который скользя по подшипникам 8, выдвигает руль 1 из ниши 2 в гидропоток за пределы днища. Поток воды воздействует на руль 1, установленный под фиксированным углом атаки, в результате чего на нем возникает гидродинамическая сила, значение которой зависит от величины выдвижения руля в поток. Чем больше выдвинут руль 1 в поток, тем больше величина гидродинамической силы возникает на нем и следовательно, тем больше момент, поворачивающий судно. Гидродинамическая сила руля 1 передается через конструктивный узел 7 и подшипники 8 на корпус ниши 2, чем и обеспечивается выполнение заданного маневра судна. По окончании маневра (изменения курса на заданный угол в требуемую сторону) с поста управления 6 дается команда на втягивание руля 1 в исходное положение внутрь ниши 2. Система управления передает команду в систему гидравлики 4, в результате чего давление под штоком гидроцилиндра 3 увеличивается, а над штоком уменьшается. Шток втягивается в гидроцилиндр 3, увлекая за собой конструктивный узел 7 и руль 1 в нишу. При достижении крайнего верхнего положения конструктивный узел 7 упрется в ограничитель 9 верхнего положения и останавливается. В процессе втягивания руля 1 из-за изменения его площади уменьшается гидродинамическая сила на руле и при полном втягивании в нишу 2 она становится равной нулю. To maneuver the vessel (for example, to the left) from command station 6, a command is sent to the
При необходимости удержания судна на прямом курсе в условиях ветро-волновых возмущений (рыскания) рулевой поочередно подается команды с поста управления 6 на выдвижение и втягивание рулей то правого, то левого борта, тем самым управляет судном. По окончании рейса после швартовки к причалу рули убираются в крайнее верхнее положение и стопорятся стопором 10, что позволяет производить осмотр и ремонт гидросистемы 4 со снятием давления в гидроцилиндре 3. If it is necessary to keep the ship in a direct course under conditions of wind-wave disturbances (yaw), the helmsman alternately commands from the control station 6 to extend and retract the helms of the starboard or port side, thereby controlling the vessel. At the end of the voyage, after mooring to the berth, the rudders are retracted to their highest position and locked with a stop 10, which allows inspection and repair of the
Рули могут быть размещены внутри корпуса (в нише) или за транцем. В поднятом положении рули не выступают за днище и не создают сопротивление движению. На быстроходных судах для исключения повышения давления в нише от воздействия гидродинамического напора перед вырезом для ниши на днище может быть установлен небольшой реданчик. Steering wheels can be placed inside the housing (in a niche) or behind the transom. In the raised position, the rudders do not protrude beyond the bottom and do not create resistance to movement. On high-speed vessels, in order to prevent an increase in pressure in the niche from the influence of hydrodynamic pressure, a small reanchik can be installed on the bottom in front of the cutout for the niche.
Расположение профиля рулей относительно диаметральной плоскости имеет особое значение для повышения эффектив- ности использования гидродинамических сил и создания момента, поворачивающего судно. Рекомендуется установка рулей выпуклой стороной профиля вовнутрь, в сторону диаметральной плоскости судна. Это обеспечивает использование силы сопротивления (Х) руля для создания дополнительного момента ( ΔМвр) вращения судна ΔМвр=Х ˙ ly, который увеличивает суммарный вращающий момент (Мвр) от подъемной силы (Y) на руле
Мвр = Y ˙ lx + ΔMвр, где lx, ly - плечи сил Y и Х соответственно, относительно центра тяжести судна.The location of the rudder profile relative to the diametric plane is of particular importance for increasing the efficiency of using hydrodynamic forces and creating the moment turning the vessel. It is recommended that the rudders be installed with the convex side of the profile inwards, towards the diametrical plane of the vessel. This ensures the use of the resistance force (X) of the rudder to create an additional moment (ΔM BP ) of rotation of the vessel ΔM BP = X y l y , which increases the total torque (M BP ) of the lifting force (Y) on the steering wheel
M BP = Y ˙ l x + ΔM BP , where l x , l y are the shoulders of forces Y and X, respectively, relative to the center of gravity of the vessel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5032264 RU2022874C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Rudder apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5032264 RU2022874C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Rudder apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022874C1 true RU2022874C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21599329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5032264 RU2022874C1 (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Rudder apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022874C1 (en) |
-
1992
- 1992-03-16 RU SU5032264 patent/RU2022874C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Справочник Судовые устройства под ред.М.Н.Александрова, Л.: Судостроение, 1987, с.87, рис.3.1. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 147471, кл. B 63H 25/44, опубл.1962. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240166325A1 (en) | System for controlling marine craft with steerable propellers | |
US4307677A (en) | Rudder for aquatic craft and floating apparatus | |
JP6470685B2 (en) | Airfoil sail assembly | |
EP3254947B1 (en) | Steering mechanism for a boat having a planing hull | |
CN101484353B (en) | Ship with bow control surface | |
US4100876A (en) | Hydrofoil fixed strut steering control | |
US6886485B2 (en) | Twin-rudder system for large ship | |
KR100506429B1 (en) | High-velocity rudder | |
US3750607A (en) | Shallow-draft boat | |
JP2007302244A (en) | Device for connecting of first ship to second ship | |
SE444160B (en) | SHOWER BRAKES FOR SHIPS | |
US8794171B2 (en) | Boat steering arrangement | |
US6880478B2 (en) | Two degree of freedom rudder/stabilizer for waterborne vessels | |
CN201313627Y (en) | Propulsion and horizontal steering mechanism for submarine | |
RU2022874C1 (en) | Rudder apparatus | |
US1780767A (en) | Means for steering water craft | |
US3408974A (en) | Ship steering system | |
US3082727A (en) | Control system for water craft | |
US20010052313A1 (en) | Watercraft | |
RU2111893C1 (en) | Shipboard propulsion and steering complex | |
CA1198939A (en) | Retractile protected rudder | |
WO2020070526A1 (en) | Revolving sailing catamaran watercraft | |
Jukola et al. | Z-drive escort tug operating modes | |
JPH0449036Y2 (en) | ||
RU2031056C1 (en) | Propulsion and steering system |