Увеличение эффективности руля путем создания новых форм

Рули с закрылком или рули Беккера.

Физический принцип, на котором основана работа руля Беккера, также аналогичен принципу работы соответствующей крыльевой схемы. Перо руля профиля NACA выполнено разрезным. Баллер руля располагается на расстоянии от его носика. Хвостовая часть пера руля (закрылок) может поворачиваться относительно оси, размещенной на хорде основного профиля. В начальном положении, когда руль располагается в диаметральной плоскости судна крыло и закрылок обтекаются как руль с традиционным профилем. При изменении угла перекладки руля, закрылок также поворачивается относительно хорды руля на угол, равный углу перекладки (рис. 3.8.)

Рис. 3.8. Схема работы руля Беккера.

Рули Беккера могут выполняться как подвесными (рис. 3.9а), так и полубалансирными (рис. 3.9б).

		б) полубалансирный руль Беккера
	а) подвесной руль Беккера

Рис. 3.9. Конструктивные схемы рулей Беккера.

Характерной особенностью руля Беккера является большое значение гидродинамического момента на баллере рулевой машины, вследствие дополнительного усилия, развивающегося на переложенном закрылке.

Рули Шиллинга.

Рули Шиллинга отличатся от обычных рулей формой профиля, для которой характерно наличие вогнутой поверхности пера руля и утолщенной задней кромка. Фотография рулей Шиллинга приведена на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Фотография кормовой оконечности двухвального судна, оборудованного рулями Шиллинга.

Предложенная конструкция руля позволила увеличить его эффективность, затянуть отрыв в область больших углов перекладки и существенно улучшить поворотливость судна.

Рули с роторами.

Ротором называется вращающийся цилиндр, устанавливаемый в районе передней кромки руля. Целью установки ротора является затягивание момента срыва потока до больших углов перекладки. Эскиз руля с ротором приведен на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Эскиз руля с ротором

Сложные кинематические схемы рудей.

Предлагались сложные кинематические схемы, включающие и ротор и закрылки. Пример такой компоновки приведен на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Эскиз руля с комбинированной кинематической схемой.

Недостатком всех вариантов рулей нетрадиционных форм является необходимость располагать внутри пера руля сложные механизмы, что уменьшает надежность и усложняет обслуживание рулевого устройства.

3.3. РУЛЕВЫЕ УСТРОЙСТВА АКТИВНОГО ТИПА И ПОВОРОТНЫЕ НАСАДКИ

К рулевым устройствам активного типа относят устройства, обеспечивающие разворот судна за счет подвода дополнительной энергии. К таким устройствам можно отнести активный руль (рис. 3.13), азиподы, и поворотные колонки (рис. 3.14).

		Рис. 3.14. поворотная колонка морского транспортного судна
	Рис. 3.13. кормовая оконечность судна с активным рулем.

Активный руль может использоваться как средство движения, так и как средство управления судном.

	Рис. 3.13. Эскиз поворотной насадки.

Поворотная насадка проявляет свойства пассивного руля, поскольку она выполнена как кольцевое крыло, и как активное рулевое устройство, разворачивая струю гребного винта.

3.3. Математическое описание гидродинамических характеристик руля

Как мы установили ранее, боковая сила на руле до момента срыва потока изменяется с изменением угла перекладки по линейному закону. Это позволяет записать структурную формулу для расчета в следующем виде

Дата добавления: 2014-07-11; просмотров: 1820; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!