[发明专利]帽舵及船

说明书

本发明涉及一种船用的帽舵及采用帽舵构建的船，帽舵包括舵轴和舵体，舵体包括一块固定在舵轴端部的帽板，帽板为一具有顶面、底面、前端面、后端面、左端面及右端面的空间曲面板，帽板在横剖面上的投影面积小于在水线面上的投影面积，也小于在纵剖面上的投影面积。本发明的船采用了帽舵，具有相对阻力小、舵效及航速高等优点。

技术领域

本发明涉及一种改进了型线及结构设计的船用舵及采用这种舵构建的船，具体地说，涉及帽舵及船。

背景技术

船只行进航向的改变主要依靠操舵，常用的舵有板叶舵和导流管舵，两者在结构上的共性是都有舵轴和舵体。舵轴上端联结舵机，用以接收舵机传递的扭矩，下端联接舵体，板叶舵的结构特点是从船的侧面看，舵体大致呈平板形状，为减小舵叶本身产生的阻力，也有把舵叶的剖面设计成NACA（美国国家航空咨询委员会）翼型对称型线的。导流管舵的结构特点是舵体为一个围绕着浆叶的管状结构，为减小管本身产生的阻力，通常导流管的径向剖面采用改进的NACA非对称剖面如图14所示。

上述两种舵存在一个共同的问题，就是舵轴受扭及受弯的力矩较大，因为舵轴的悬臂较长，采用舵轴底部支承座可以改善受弯力矩的情况，但受扭仍无法改善，因此舵轴设计得强度要求较高，尺寸相对较大及材料要求相对高。此外，上述两种舵的阻力面积都相对较大，因此，同样舵效的情形下，直航时舵阻力仍较大，此外，板叶舵的舵效并不理想。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能使现有舵存在的上述三个方面问题得到改善的帽舵；

本发明的另一目的是提供一种采用帽舵构建的船。

为实现上述主要目的，本发明提供的帽舵包括舵轴和舵体，舵体包括一块固定在舵轴端部的帽板，帽板为一具有顶面、底面、前端面、后端面、左端面及右端面的空间曲面板，帽板在横剖面上的投影面积小于在水线面上的投影面积，也小于在纵剖面上的投影面积。

由以上方案可见，舵体为一帽板，使舵轴相对长度下降，因而降低了轴的强度要求；基本舵效相同、体积相同的情形下，帽舵具有相对板叶舵或导流管舵更小的阻力面积，大大提高了航速，从节能角度考虑，本发明具有巨大的经济效益。上述优点将在实施例中加以更清楚地说明。

具体的方案是还包括第一肋板和第二肋板中的至少一块，第一肋板和第二肋板垂直地安装在帽板的顶面上，且位于帽板的纵中剖面上。本方案一方面可以加强结构，另一方面增加了舵效。

更具体的方案是第一肋板一端连接舵轴，另一端向艏延伸至帽板的前端面；第二肋板一端连接舵轴，另一端向艉延伸至帽板的后端面。

另一具体的方案是从横剖面上看，帽板的底面与桨梢之间的最小间距h满足以下关系式

h=0.1%d～100%d

其中d为桨的直径。

还一个具体的方案是帽板的纵剖面为改进的NACA非对称剖面。该方案可以改善帽舵的阻力。

还一具体的方案是还包括第一辅助舵叶和第二辅助舵叶中的至少一块，第一辅助舵叶和第二辅助舵叶垂直地安装在帽板的底面上，且位于帽板的中纵剖面上。

更进一步的方案是从中纵剖面上看，桨叶位于第一辅助舵叶和第二辅助舵叶之间。

另一共更进一步的方案是第一辅助舵叶的底边和第二辅助舵叶的底边均位于桨叶的轴线之上。

再一更进一步的方案是从中纵剖面上看，第一辅助舵叶远离桨叶的一端伸出帽板，所述第二辅助舵叶远离所述桨叶的一端反向伸出所述帽板。

为实现本发明的另一目的，本发明提供的船包括船体与帽舵，帽舵采用上述帽舵方案中的任一方案。

附图说明

图1是本发明船实施例的示意图；