到舵叶扭曲中线上部厚度大，底部厚度小的特点，上下偏转角也不宜相同。目前船舶设计上的各个舵叶剖面型值都是针对对称剖面的，本设计通过对不同的剖面型值进行偏转，并通过计算软件分析和船模试验对扭曲型值进行优化，形成自有的舵叶剖面型式，也使新型全悬挂舵高效节能性能达到理想效果。
[0025]舵叶安装采用完全悬挂的型式，舵杆穿过呆舵内孔下端与舵叶连接，舵叶重量完全悬挂在舵杆上，这种完全悬挂舵的设计，取消了挂舵臂安装，因为没有挂舵臂结构，所以舵杆承受的舵力会非常大，这样，舵杆直径尺寸将会加到很大，才能承受较大的舵力，为了减小舵杆外径尺寸，我们设计采用将舵杆所承受的一部分舵力分配传递给呆舵承担，这样，我们在呆舵下端内部与舵杆配套安装了轴承衬套，衬套材质采用两种材料，一种是可直接海水润滑合成树脂非金属材料，另一种是也可直接海水润滑的青铜合金材料，舵杆外径与呆舵下衬套内径之间为计算间隙配合，这种设计，其呆舵不但发挥了自身的作用，而且也起到舵叶在受力后将一部分力传给呆舵的作用，这样，呆舵结构承受充当了挂舵臂的受力作用，这种设计，可节省重量约为总母船空船重量的0.04%。
[0026 ]舵叶 I 的纵向板材为6块(Vl，V2，V3，V4，V5，V6 )，横向板材 1块(Hl、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、HlO)，组成舵叶的基本骨架。根据板材形状特点又分为44个区域(A，B，C，D，E，I—39) ο
[0027]图6和图7是舵叶内部Vl板图，其宽度尺寸决定舵叶该区域的宽度及对称度，板材与纵舯线所在船体剖面的交线称纵向板交线，由图6和图7可以看出，Vl板从顶端到底面，用截线均分26份，每份从板交线到板材边缘测量设计尺寸，从设计尺寸可以看出，每条截线所量取的设计尺寸呈中心对称，说明舵叶外板在该区域相对于轴系中心线呈对称状态，即I，5，9，13，17，21，25，30，35 外板呈中心对称。
[0028]图8和图9是舵叶内部V2板图，原理同Vl板，V2板从顶端到底面的截线截取方法和设计尺寸选取方法与Vl板一致，舵叶外板在该区域相对于轴系中心线呈对称状态，S卩2，6，10，14，18，22，26，31，36外板呈中心对称。
[0029]图10和图11是舵叶内部V3板图，原理同Vl板。舵叶外板在该区域相对于轴系中心线呈对称状态，即3，7，11，15，19，23，27，32，37外板呈中心对称。
[0030]图12和图13是舵叶内部V4板图，原理同Vl板。舵叶外板在该区域相对于轴系中心线呈对称状态，即4，8，12，16，20，24，28，33，38外板呈中心对称(见图5)。
[0031 ]图14和图15是舵叶内部V5板图，V5板从顶端到底面的截线截取方法和设计尺寸选取方法与V2板一致，该板以板交线为中心，分为左右舷两部分，其对称度有4种情况，如图14和图15:
第I种情况，从上端1至16区域，V5板以纵向板交线为分界，分为左右舷两部分，右舷板材尺寸大于左舷板材尺寸，而且由1向16偏差逐渐增大，外板B区域(见图5)相对于船体中心线由左舷扭向右舷方向，光顺过渡；
第2种情况，从16到115区域，右舷板材尺寸仍然大于左舷板材尺寸，偏差由大到小，逐渐减缓，0区域板材(见图5)外型尺寸由左舷扭向右舷方向，直至接近船体中心线中心区域，左右呈中心对称；
第3种情况，115到126区域，右舷尺寸比左舷尺寸小，偏差逐渐变大，从E区域(见图5)外板情况来看，舵叶由船舯线对称区域扭向右舷。
[0032]图16是舵叶内部V6板图，V6板从顶端到底面的截线截取方法和设计尺寸选取方法与V2板一致，从KO到K14是由顶端到舵球区域的板材，由图16可以看出，该板以纵向板交线为中心，分为左右舷两部分，其对称度有2种情况，如图16:
第I情况，由KO到K4区域，右舷尺寸均大于左舷尺寸，偏差由小变大，从A区域板材(见图
5)情况来看，相对于轴系中线，舵叶从顶端向下整体由左舷扭向右舷方向；
第2种情况，由K5到K14区域，右舷尺寸仍然大于左舷尺寸，偏差由大变小，从A区域外板材(见图5)来看，舵叶在该区域仍由左舷扭向右舷方向，直至接近船体中心区域，舵叶呈中心对称。
[0033 ]图18至图21是舵叶内部H2，H3，H4，H5板，舵系中心线所在的船体法向剖面与板材交线称为横向板交线，H2，H3，H4，H5板分别从横向板交线到板材艏部，用截线均分10份，每份从纵向板交线到板材边缘测量设计尺寸，各板材分别从S3，U3，V3，W3段开始(即与V5纵向板材对接附近区域)，左舷尺寸大于右舷尺寸，并且偏差由横向板交线开始向艏部位置逐渐增大，因此板型整体分别由S3，U3，V3，W3段开始至舵叶船艏，整体由左舷扭向右舷方向。另夕卜，H2，H3，H4，H5板材的左右对称偏差值依次减小，说明板材扭曲过程光滑平顺。
[0034]图22是舵叶内部H6板，从(图5)可以看出，H6板高度处于舵球中心线所在水平面位置，根据图22中设计尺寸可以看出，H6板从XO到舵叶艏端均左右尺寸相等，因此舵叶在该区域呈中心对称。
[0035]图23至图26是舵叶内部H7，H8，H9，H10板，设计尺寸选取方法与图22—致，各板材分别从￥2，2130，0)段开始，右舷尺寸大于左舷尺寸，并且偏差由横向板交线开始向艏部位置逐渐增大。因此舵叶板材分别由Y2，Z1，B0，C0段开始至舵叶船艏，整体由轴系中心区域扭向右舷方向，直至舵叶底部。另外，H2，H3，H4，H5板材的左右对称偏差值依次减小增大，说明板材扭曲过程光滑平顺。
[0036]图27是舵叶导流边扭曲示意图，舵叶艏部导流边从上到下，从左到右设计成左右扭曲中间对称过渡型式。
【主权项】
1.曲向导流悬挂舵，其特征在于:包括舵叶、呆舵、舵杆、舵承及舵柄;舵承与舵杆连接，舵柄与舵杆连接，呆舵是舵叶上方的船体结构，呆舵上部与船体的结构外板连接，呆舵内部为筒形，呆舵内部筒形围绕舵杆外径向下延伸至舵杆锥度以上位置。2.根据权利要求1所述的曲向导流悬挂舵，其特征在于:所述舵杆上设置不锈钢轴套，呆舵内部与不锈钢轴套之间采用非金属合成树脂衬套以水润滑形式相摩擦接触。3.根据权利要求1所述的曲向导流悬挂舵，其特征在于:所述呆舵由内、外两部分组成，呆舵外部是沿舵叶顶部继续向上基于舵叶顶部型值过渡，使呆舵外部沿舵叶顶部向上延伸，一直向上连接至船体的结构外板部位，呆舵外部侧面是舵叶的首尾向上的加高延续。4.根据权利要求1所述的曲向导流悬挂舵，其特征在于:所述舵承固定在呆舵内壁和舵机平台上，舵承上部凸出舵机平台，舵承下部嵌入呆舵内壁。5.根据权利要求1所述的曲向导流悬挂舵，其特征在于:所述舵叶设置三向导流边，艏部导流边分上、中、下三节段倾斜扭曲过渡导边;上节段向一侧倾斜，中节段扭曲过渡到下节段向另一侧倾斜;艏部导流边为左、中、右倾斜曲向导边型式;舵叶结构由曲面外板，舵叶顶板、舵叶底板及中间水平隔板和垂直隔板组成封闭结构。6.根据权利要求5所述的曲向导流悬挂舵，其特征在于:所述艏部导流边的上节段位于过舵球球心水平面的上部，舵叶艏部导流边的中节段位于过舵球球心水平面上，舵叶艏部导流边的下节段位于过舵球球心水平面的下部，舵叶以过舵球球心的垂直面为基准面，舵叶艏部导流边的上节段以基准面为分界逐渐向一侧偏离;舵叶艏部导流边的中节段位于基准面上，舵叶艏部导流边的下节段以基准面为分界逐渐向另一侧偏离，舵叶艏部导流边扭曲光滑过渡。
【专利摘要】本发明涉及一种曲向导流悬挂舵，包括舵叶、呆舵、舵杆、舵承及舵柄；舵承与舵杆连接，舵柄与舵杆连接，呆舵是舵叶与船体的连接件，呆舵上部与船体的结构外板连接，呆舵内部为筒形，呆舵内部筒形围绕舵杆外径向下延伸至舵杆锥度以上位置，呆舵外部沿舵叶顶部向上基于舵叶顶部剖面型值过渡伸展至船体的结构外板。在推进效率方面，本发明比普通半悬挂舵提高至少1.5%，可节能降低油耗。在船舶快速性方面，本发明比普通半悬挂舵航速提高至少0.1节。本发明免去了挂舵臂铸钢件结构，可节省重量约为总母船空船重量的0.04%。
【IPC分类】B63B9/00, B63H25/38
【公开号】CN105438430
【申请号】CN201510983831
【发明人】邹本伟, 顾红星, 刘庆国
【申请人】大连船舶重工集团舵轴有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月24日