專利名稱：橫向的船舵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于船的舵葉以及一種具有至少一個根據(jù)本發(fā)明 的舵葉的船。
背景技術(shù)：
如果考慮船運(yùn)動時沿船的船體流動的水流，則能夠清楚地看到，在 船的錐形尾部，水流不是完全平行于船的龍骨線延伸，而是沿著船尾的 構(gòu)型延伸。
傳統(tǒng)設(shè)計的舵一一筒明地說也就是平板舵一一與龍骨線橫向移位 地安裝在船尾區(qū)域并且沿完全平行于龍骨線的零度位置朝向，因此具有 以某傾斜角度與所述舵相逆的注入流，從而引起流動阻力。所述流動阻 力意味著更高的燃料消耗以及進(jìn)而導(dǎo)致的更嚴(yán)重的環(huán)境污染，或者在相
進(jìn)而導(dǎo)致更高的燃料消耗以及更嚴(yán)重的環(huán)境污染。
由美國No. 5 415 122可知一種適應(yīng)于推進(jìn)器產(chǎn)生的水流的舵葉。在 這種情況下，考慮了推進(jìn)器產(chǎn)生的水流方向并且所述舵沿弦桿(chord) 方向合適地適配成多樣外型。例如，所述公開中的表l指明自設(shè)置在舵 葉前方的推進(jìn)器的軸線開始，舵葉的角度隨著相應(yīng)外型的高度(Y位置) 的增加而減小。舵葉的這種特定構(gòu)型還特別考慮了由舵導(dǎo)致的湍流所產(chǎn) 生的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種舵葉，其用于在龍骨線旁邊橫向安裝的船 尾附近并且在水流方面特別有利。
所述目的通過自身扭轉(zhuǎn)的舵葉實現(xiàn)，其中，所述扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于所述船 的船尾處的水流形態(tài)，即是說在舵葉的安裝位置附近的水流形態(tài)。這些 舵葉的優(yōu)點是舵葉的較高效率，從而使得舵葉較小，并且還使得與推進(jìn)器相關(guān)的注入流有所改善(在只有一個推進(jìn)器的情況下)。
當(dāng)在0度舵位一一即是說被設(shè)定成完全前向行進(jìn)的舵位一一處，所
述舵處的流入角也恰好為o度時，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的效果。
由于水流(在水面處的任何情況下)完全依循船的船尾區(qū)域的船體 構(gòu)型，所以舵葉在其頂側(cè)(朝向船體的側(cè))的精確的迎角自然地取決于 船尾的幾何構(gòu)型。所述扭轉(zhuǎn)通常朝舵葉的下側(cè)(背向船的船體的側(cè))減 小。
在這種情況下，舵葉在其上部區(qū)域(靠近船體)扭轉(zhuǎn)大約10度， 而在其下部區(qū)域(遠(yuǎn)離船體)扭轉(zhuǎn)大約2度。這些值主要是通過仿真、 其次是通過經(jīng)驗而確定用于預(yù)定船體形狀的具體示例中的。如上文所 述，由于所述扭轉(zhuǎn)取決于船體的幾何形狀，所以在靠近船體的舵葉附近 (上部區(qū)域)，高達(dá)20度的扭轉(zhuǎn)當(dāng)然也不被認(rèn)為是不切實際的。在下部 區(qū)域(遠(yuǎn)離船體)當(dāng)然能夠考慮高達(dá)5度的范圍。
但是，就這點來說，須知所述扭轉(zhuǎn)必須總是與龍骨線相關(guān)，即是說 朝向船體中心。因此，舵葉總是向內(nèi)扭轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明提出一種船，其具有至少一個設(shè)置用于控制所述船的扭 轉(zhuǎn)舵葉，其中，如果沿所述船的行進(jìn)方向沒有處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的推進(jìn)器設(shè) 置在舵葉的前方，則所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于相應(yīng)的舵葉附近的水流形 態(tài)。因此舵葉適應(yīng)于相對于船的水流，其中，所述水流不是由安裝在其 前方的推進(jìn)器產(chǎn)生的。而是主要由船破水的運(yùn)動導(dǎo)致的。其它的水流不 做考慮或者根本沒有出現(xiàn)。因此，根據(jù)一個方面，沒有推進(jìn)器設(shè)置在舵 的前方。如果在另一個實施方式中在上游位置處設(shè)置有推進(jìn)器，則所述 推進(jìn)器不處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。換句話說，其未被驅(qū)動而是例如處于停用狀態(tài)。
因此根據(jù)一種實施方式提出，設(shè)置有至少兩個相對于龍骨線橫向移 位的舵葉，所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于在所述相應(yīng)的舵葉附近由船體的幾何 形狀造成的水流形態(tài)。所述船破水的運(yùn)動提供了相對于船的水流，所述 水流的量大致對應(yīng)于所述船破水的速度。在船處于水中的情況下，水流 的具體形態(tài)主要由所述船的船體的幾何形狀決定。舵葉適應(yīng)于所述水 流。術(shù)語舵葉的"扭轉(zhuǎn)"用于表示舵葉圍繞其縱向軸線的旋轉(zhuǎn)位移。但 是，分別指明的轉(zhuǎn)矩角被指明為舵葉在相對于龍骨線的相應(yīng)高度處的角 度，并且也能夠稱作迎角。
根據(jù)一種實施方式，所述舵葉具有相對于龍骨線的迎角，使得在所 述船前向行時時所述相應(yīng)的舵葉沿水流方向面向龍骨線。由于船體形狀 朝向船尾向后收斂，并且如果按照慣例舵被設(shè)置在船尾區(qū)域中，則當(dāng)船 破水前進(jìn)時，水流也相對于船向后收斂。該實施方式考慮了這種影響。 因此，當(dāng)向前行進(jìn)時，舵葉也面向龍骨線并且因此面向船的中心。
根據(jù)一種配置，所述相應(yīng)的舵葉相對于龍骨線的迎角隨著與所述船 的船體的距離的增加而減小。因此舵葉如此地扭轉(zhuǎn)，使得在船體的附近 具有較大的迎角，所述迎角隨著與所述船的船體的距離增加而減小，即 是說沿向后的方向減小。
根據(jù)一種實施方式，迎角或扭轉(zhuǎn)角處于2度至20度之間。在這方 面，較大的值通常出現(xiàn)在所述船的船體的附近，而較小的值出現(xiàn)在舵葉 的較低端。例如，所述角度能夠從所述船的船體開始從船體處或船體附 近的20度下降到較低端處的5度，或者在另一個示例中從10度下降到 2度。
根據(jù)一種配置，在船體附近區(qū)域，迎角或扭轉(zhuǎn)角處于10度至20度 之間，而在船體遠(yuǎn)處，迎角或扭轉(zhuǎn)角處于2度至5度之間。
優(yōu)選地，兩個舵對稱地分別設(shè)置在龍骨線的兩側(cè)。因此， 一個舵位 于行進(jìn)方向的右側(cè)，從而位于船的右舷側(cè)，而與其對應(yīng)的另一個舵位于 龍骨線的相反側(cè)上，但是位于其它方面都相同的位置。優(yōu)選地，這兩個 舵也成相互對稱的配置，即鏡像對稱配置。
優(yōu)選地，至少一個馬格努斯轉(zhuǎn)子被設(shè)置作為所述船的驅(qū)動裝置。這 種馬格努斯轉(zhuǎn)子利用馬格努斯效應(yīng)產(chǎn)生船用的前向推進(jìn)力。例如利用立 設(shè)并且以高速轉(zhuǎn)動的汽缸，風(fēng)圍繞所述汽缸流動。根據(jù)相應(yīng)的風(fēng)向和轉(zhuǎn) 動方向，產(chǎn)生用于所述船的前向推進(jìn)力。因此，沒有通過推進(jìn)器運(yùn)動產(chǎn) 生的驅(qū)動，船體區(qū)域中的水流基本上根據(jù)船破水的運(yùn)動導(dǎo)向，并且水流 外型由船體的幾何形狀決定。相應(yīng)地設(shè)計舵葉。如果使用其它類型的驅(qū)動裝置，還能夠產(chǎn)生進(jìn)一步的有利效果，所述驅(qū)動裝置不與或基本不與 船體區(qū)域中的水流接合。根據(jù)本發(fā)明，也能夠設(shè)置例如輔助推進(jìn)裝置等 推進(jìn)器。但是，在這種情況下，優(yōu)選地在推進(jìn)器未被驅(qū)動或者對于這種 情況為此目的而處于停用狀態(tài)時實施單個或多個舵葉的設(shè)計。
根據(jù)本發(fā)明，還要求保護(hù)一種舵葉，其設(shè)置為與船一起使用。


本"^兌明書附有四幅附圖。附圖標(biāo)識為圖4、圖3、圖2和圖1。
具體實施例方式
附圖的圖4示出了船的船尾區(qū)域，所述尾部區(qū)域具有在船的龍骨線 旁邊橫向地設(shè)置在兩側(cè)上的兩個舵葉。 一個舵葉設(shè)置在左側(cè)，即是說設(shè)
置在龍骨線的左舷側(cè)；而第二舵葉設(shè)置在右側(cè)，即是說設(shè)置在龍骨線的
右舷側(cè)。所述船是否是純粹的帆船一一如本附圖所示一一或者是否還具 有至少一個具有其它舵葉(例如恰好在龍骨線上)的推進(jìn)器對于本發(fā)明 來說完全不重要，但這種情況下也是可能的。
附圖的圖3從略微改變的視角示出了該船的另一個船尾視圖。從這 幅圖中能夠清楚地看到，左舷(左側(cè))舵葉向右扭轉(zhuǎn)，即是說朝龍骨線 扭轉(zhuǎn)，而右舷(右側(cè))航葉向左扭轉(zhuǎn)，即是說也朝龍骨線扭轉(zhuǎn)。還能夠 清楚地看到，各個舵葉的迎角或扭轉(zhuǎn)角隨著與船體的距離的增加而減 小。但是，在具體的實施方式中，即使在舵葉的較低端(遠(yuǎn)離船體)也 不會達(dá)到0度，而是仍然總是具有2度的角度。
從圖3和圖4還能夠看到，在舵的前方未設(shè)置有推進(jìn)器。在所示實 施方式中完全沒有出現(xiàn)推進(jìn)器。
圖2僅示出了兩個舵葉(設(shè)置在船體上)而沒有示出船體。從這幅 附圖中能夠再次清楚地看到所述扭轉(zhuǎn)。這幅附圖中的視角也是從后面指 向船尾。
圖l也僅示出了根據(jù)本發(fā)明的舵葉，但是其為仰視圖，使得能夠從 這些舵葉之間看到船的龍骨。此處能夠特別清楚地看到舵葉尾端(圖中 向下)的扭轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種船，其包括至少一個設(shè)置用于控制所述船的扭轉(zhuǎn)舵葉，其中，如果沿所述船的行進(jìn)方向沒有處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的推進(jìn)器設(shè)置在所述舵葉的前方，則所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于相應(yīng)的舵葉附近的水流形態(tài)。
2. 如權(quán)利要求l所述的船，其中，設(shè)置有至少兩個相對于龍骨線 橫向移位的舵葉，所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于在所述相應(yīng)的舵葉附近由船體 的幾何形狀造成的水流形態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的船，其中，所述舵葉具有朝向龍骨線的 迎角，使得在所述船向前行進(jìn)時所述相應(yīng)的舵葉沿水流方向面向龍骨 線。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的船，其中，所述相應(yīng)的舵葉相 對于龍骨線的迎角隨著與所述船的船體的距離的增加而減小。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的船，其中，迎角或扭轉(zhuǎn)角處于2 度至20度之間。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的船，其中，在船體附近，迎角 或扭轉(zhuǎn)角處于10度至20度之間，而在船體遠(yuǎn)處，迎角或扭轉(zhuǎn)角處于2 度至5度之間。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的船，其中，兩個舵對稱地分別 設(shè)置在龍骨線的兩側(cè)。
8. 如前述權(quán)利中任一項所述的船，其中，至少一個馬格努斯轉(zhuǎn)子 被設(shè)置作為所述船的驅(qū)動裝置。
9. 一種扭轉(zhuǎn)舵葉，其中，如果沿船的行進(jìn)方向沒有處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 的推進(jìn)器設(shè)置在所述舵葉的前方，則所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于相應(yīng)的舵葉 的安裝位置附近的水流形態(tài)。
10. 如權(quán)利要求9所述的扭轉(zhuǎn)舵葉，其中，設(shè)置有至少兩個相對于龍骨線橫向移位的舵葉，所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于在所述相應(yīng)的舵葉的安 裝位置附近由船體的幾何形狀造成的水流形態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扭轉(zhuǎn)舵葉。根據(jù)本發(fā)明，如果沿船的行進(jìn)方向沒有處于推進(jìn)器設(shè)置在所述舵葉的前方，則所述舵葉的扭轉(zhuǎn)適應(yīng)于所述舵葉附近的水流。
文檔編號B63H25/38GK101522515SQ200780037168
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月6日
發(fā)明者羅爾夫·羅登, 艾勞埃斯·烏本, 迪爾克·霍爾特坎普 申請人:艾勞埃斯·烏本