Судовой руль

 

Использование: судостроение. Сущность изобретения: судовой руль имеет двугорбый профиль, причем контур выпуклого участка в носовой части профиля соответствует профилю крыла АСА, максимальная толщина которого расположена на расстоянии 0,3 длины хорды профиля от его передней кромки, а наименьшая толщина крыла в среднем вогнутом участке не превышает 0,10-0,15 максимальной толщины носового выпуклого участка и расположена она на расстоянии 0678-0,82 от передней кромки профиля, а хвостовая часть имеет плавнообтекаемый выпуклый участок с закруглением в направлении задней кромки, максимальная толщина которого расположена на расстоянии 0,92-0,95 длины хорды от передней кромки и составляет 0,3-0,4 максимальной толщины выпуклого носового участка профиля руля, причем касательная к кривой закругления профиля в задней кромке контура составляет с хордой профиля угол, равный 60-65 градусов. Профиль шайб в носовой части до сечения с максимальной толщиной профиля совпадает с контуром руля, а ниже этого сечения шайбы имеют прямолинейный, не выходящий за пределы максимальной толщины профиля участок, который заканчивается плавным закруглением у задней кромки профиля руля. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению и касается вопроса проектирования и создания судовых рулей.

Известен судовой руль, имеющий обтекаемую поверхность, спрофилированную по плавной кривой, контур которой имеет двугорбую симметричную форму относительно продольной плоскости, проходящей через переднюю и заднюю кромки руля, с плавнообтекаемым выпуклым участком в носовой части, плавнообтекаемым вогнутым участком в средней части и плавнообтекаемым выпуклым участком в кормовой части с закруглением в направлении задней кромки (см.патент США N 4592299, кл. В 63 H 25/38, 1986).

Данный судовой руль принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения.

Недостатками известного руля являются большее сопротивление по сравнению с традиционными рулями, что приводит при той же мощности двигателя к уменьшению скорости хода, низкие характеристики, влияющие на управляемость судна.

Техническим результатом изобретения является создание судового руля, позволяющего улучшить характеристики управляемости: устойчивости прямолинейного движения и поворотливости судна и условия работы рулевого устройства, не оказывая при этом отрицательного влияния на другие эксплуатационные качества судна.

Он достигается тем, что судовой руль, имеющий обтекаемую поверхность, спрофилированную по плавной кривой, контур которой имеет двугорбую симметричную форму относительно продольной плоскости, проходящей через переднюю и заднюю кромки руля, с плавнообтекаемым выпуклым участком в носовой части, плавнобтекаемым вогнутым участком в средней части и плавнообтекаемым выпуклым участком в кормовой части с закруглением в направлении задней кромки, снабжен шайбами, установленными по торцам руля симметрично его профиля, причем контур выпуклого участка в носовой части профиля соответствует профилю крыла NACA с максимальной толщиной, расположенный на расстоянии 0,3 длины хорды от его передней кромки, а наименьшая толщина крыла в среднем вогнутом участке не превышает 0,1-0,15 максимальной толщины носового выпуклого участка и расположена она на расстоянии 0,78-0,82 хорды от передней кромки профиля, а максимальная толщина выпуклого участка в кормовой части расположена на расстоянии 0,9-0,95 длины хорды от передней кромки и составляет 0,3-0,4 максимальной толщины выпуклого носового участка профиля руля, причем касательная к кривой закругления профиля в задней кромке контура составляет с хордой профиля угол, равный 60-65^o, при этом профиль шайб, установленных по торцам руля, в носовой части до сечения с максимальной толщиной профиля совпадает с контуром руля, а далее за этим сечением шайбы имеют прямолинейный участок, не выходящий за пределы максимальной толщины носового участка профиля, который заканчивается плавным закруглением у задней кромки профиля руля.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид руля в плане; на фиг.2 профиль руля с шайбой.

Профиль руля 1 имеет горб 2 на носовом участке и горб 3 хвостовой части, между ними имеется впадина 4. По торцам руля имеются шайбы 5.

При действии на руль набегающего потока на нижней поверхности руля возникает подпор, а на верхней разряжение. Эта разность давлений определяет величину боковой (подъемной) силы, возникающей на руле. Наличие двух горбов является гидродинамическим эквивалентом изгиба средней линии профиля, что, как известно из теории крыла, приводит к увеличению подъемной силы по сравнению со случаем прямой средней линии профиля. Наличие второго горба в хвостовой части приводит к перераспределению давления в хорде, что определяет характер изменения крутящего момента на руле по сравнению с обычным рулем или рулем Шиллинга. Шайбы, установленные по торцам руля, обеспечивают прочность конструкции средней части профиля с минимальной толщиной, а также хвостовой части профиля.

Формула изобретения

Судовой руль, имеющий обтекаемую поверхность, спрофилированную по плавной кривой, контур которой имеет двугорбую симметричную форму относительно продольной плоскости, проходящей через переднюю и заднюю кромки руля, с плавнообтекаемым выпуклым участком в носовой части, плавнообтекаемым вогнутым участком в средней части и плавнообтекаемым выпуклым участком в кормовой части с закруглением в направлении задней кромки, отличающийся тем, что он снабжен шайбами, установленными по торцам руля симметрично оси его профиля, причем контур выпуклого участка в носовой части профиля соответствует профилю крыла NACA, максимальная толщина которого расположена на расстоянии 0,3 длины хорды профиля от его передней кромки, а наименьшая толщина крыла в среднем вогнутом участке не превышает 0,1 0,15 максимальной толщины носового выпуклого участка и расположена она на расстоянии 0,78 0,82 от передней кромки профиля, а максимальная толщина выпуклого участка в кормовой части расположена на расстоянии 0,92 0,95 длины хорды от передней кромки и составляет 0,3 0,4 максимальной толщины выпуклого носового участка профиля руля, причем касательная к кривой закругления профиля в задней кромке контура составляет с хордой профиля угол 60 65^o, при этом профиль шайб в носовой части до сечения с максимальной толщиной профиля совпадает с контуром руля, а далее за этим сечением шайбы имеют прямолинейный, не выходящий за пределы максимальной толщины профиля участок, который заканчивается плавным закруглением у задней кромки профиля руля.

РИСУНКИ

Рисунок 1