船舶舵的种类有哪些(船舶舵的种类包括)
导语:船舶舵的种类
船舶舵的类型较多,一般按下述几种方法进行分类:
1.按舵杆的轴线位置分类
1) 不平衡舵(unbalanced rudder):又称普通舵,舵叶面积全部在舵杆轴线的后方。这种舵有许多舵钮,即有许多支点,舵杆的强度易于保证,但因舵的水压力中心离转动轴较远,转舵时需要较大的转舵力矩。不平衡舵的平衡比度为零。所谓平衡比度是指舵轴以前的舵叶面积与舵叶总面积之比。
2) 平衡舵(balanced rudder)舵叶部分面积在舵杆轴线的前方,用舵时起到平衡作用。这种舵的特点是舵叶的压力中心靠近舵轴,使舵绕舵轴的回转力矩小,以便易于操舵,减少了舵机所需的马力,因此,在海船上得到广泛使用。平衡舵的平衡比度在0.2一0.3之间。
3) 半平衡舵(semi-balanced rudder)把舵轴前面的舵叶面积做得小些,或把舵叶的上半部分做成不平衡舵,下半部分做成平衡舵,减少其平衡量,使平衡比度介于平衡舵和不平衡舵之间,适用于尾柱形状比较复杂的船舶,半平衡舵的平衡比度小于0.2。
2.按舵叶的支承情况分类
1) 双支承舵(double bearing rudder):有两个支承点的舵。上支承点一般在船体上,下支承点,对于双支承的平衡舵是在舵叶下端的舵托处。对于双支承点的半悬挂舵,是在舵叶的半高处。
2) 多支承舵(multipintle rudder):多于两个支承点的舵。支点可为舵承、舵钮和舵托等。它有三个以上的舵钮用舵销与尾柱连接。除船体内的支承外,舵的重量主要由舵托支承。
3) 悬挂舵(hanging rudder):仅在船舶内部设有支承点,而舵叶全部悬挂在船体外面的舵杆上的舵。
3.按舵叶的剖面形状分类
1) 平板舵(flat一plate rudder):又称单板舵,舵叶是由一块钢板或在钢板上两面交替安装的横向加强筋(舵臂)构成。这种舵随着舵角的增大,舵的效率下降,失速现象发生得早,而且阻力也大,海船基本不用平板舵。
2) 流线型舵(streamlined rudder):又称复合舵,它是在骨架的外围以流线型的复板覆盖而成,其剖面成流线型。这种舵的水动力性能好,升力系数高,阻力系数低,因此,舵效亦好。此舵因做成空心水密而获得一定浮力,可减少舵承上的压力,其强度也高,虽构造比较复杂,但被广泛采用。
4.特种舵
1) 整流帽舵(bulb rudder):在普通流线型舵的正对螺旋桨的轴线延长部位,加一个流线型的圆锥体,俗称整流帽,它有利于改善螺旋桨后面的水流状态,从而提高螺旋桨的推力,并改善船尾的震动情况。
2) 主动舵(active rudder):在舵的内部,大体与推进器轴一般高处装设一个水平马达,由此马达驱动附在舵后的小螺旋桨。这个小螺旋桨固定在舵的中心轴方向上,并外加导管保护和整流,转舵时,随舵叶一起转动,由于其推进的舵力再加上小螺旋推力所产生的力矩,就可使转首力矩有较大的增加。另外,即使是在低速甚至停车时,操小螺旋桨仍可得到转首力矩,从而大大提高了船舶的操纵性。
3) 襟翼舵(flap一type rudder):又称可变翼形舵。它是仿效飞机的襟翼,在普通主舵叶后缘装一个称为襟翼的副叶组成的。当主舵叶转动一个舵角时,副舵叶绕主舵叶的后缘转出一个更大的R角(称襟角),产生更大的流体动力。该舵的转船力矩较大而转舵力矩却较小,舵机动率也较小。
4)反应舵(reaction rudder):又称迎流舵。它以螺旋桨的轴线为界,舵叶的上下线型分别向左右扭曲一些,使其迎着螺旋桨排出的两股螺旋状水流,起到相当于导流叶的作用,从而减少阻力,增加船舶推力。
5) 组合舵(unit rudder):在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板,可减少舵叶两端的绕流损失,从而进一步改善舵的流体动力性能。
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