一種半懸掛舵結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種船舶的舵結構，尤其涉及一種半懸掛舵的結構。
【背景技術】
[0002] 舵是保障船舶良好操縱性能的主要設備，在總體舾裝設計部分占有舉足輕重的地 位。根據操縱性的要求不同，舵的形式較多，除普通舵外還包括襟翼舵、制流板舵、魚尾舵、 轉柱舵等。目前設計中較普遍使用的是半懸掛舵，其剖面線型采用NACA系列（美國國家航 空咨詢委員會）的對稱翼型剖面，其任意厚度值t下的剖面縱坐標值可以按照下式計算：
[0004] 其中：b為舵葉弦長，y為各坐標x下的剖面厚度。常規設計方法是根據舵葉基礎 剖面的弦長得出新的剖面線型，后續的剖面線型均以前一個剖面線型為基礎進行設計，進 而得出整個舵葉線型。這種線型設計方法需要計算多個剖面，尤其是在舵葉系統計算及缺 口校核部分，需要根據不同的舵葉弦長對相關剖面進行核算，工作量大且繁瑣；另外，由于 此類型舵缺口以下部分的舵葉弦長相同，而從掛舵臂下端開始向上，舵葉弦長逐漸增加，因 此按照這種方法得出的舵葉線型會在掛舵臂下端處產生折線，表面線型并不光順，因此，需 要一種更加便于獲得的半懸掛舵結構。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型要解決的技術問題在于提供一種加工容易，不需要大量計算剖面線型 的半懸掛舵結構，以克服現有技術的上述缺陷。
[0006] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種半懸掛舵結構，包 括對稱翼型剖面結構的舵葉和掛舵臂，所述舵葉包括一體相連的上部舵葉和下部舵葉，所 述上部舵葉與掛舵臂相配合形成上部組合體，下部舵葉在對稱平面上的剖面呈矩形，上部 組合體在對稱平面上的剖面呈直角梯形，所述下部舵葉水平方向的剖面都相同，設為基礎 剖面，所述基礎剖面包括前端點、后端點和兩側弧線，所述前端點和后端點之間的距離為弦 長，平行于所述弦長的直線與所述兩側弧線的最外側形成兩個切點，兩個切點的連線將基 礎剖面從前到后分為前基礎剖面和后基礎剖面，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前 端點、后端點和兩側弧線，并且從前到后分為前組合剖面、中間組合剖面和后組合剖面，所 述前組合剖面與前基礎剖面相同，所述后組合剖面與后基礎剖面相同，所述中間組合剖面 為矩形。
[0007] 優選地，所述前基礎剖面弦長方向的長度為0. 3倍基礎剖面弦長。
[0008] 優選地，所述下部舵葉通過舵銷與掛舵臂配合連接。
[0009] 如上所述，本實用新型一種半懸掛舵結構，具有以下有益效果：
[0010] 本實用新型對于剖面線型數量要求少，因為不用經過大量的數據計算，所述其用 于剖面型值計算上的時間短；在具體操作上簡單、易行、方便、實用，節省了大量的計算和核 對工作量，提高了效率，縮短了設計周期，降低了成本；同時在舵葉實際施工中，因為任意水 平方向的剖面均為基礎剖面或根據基礎剖面得出，只增加了弦長方向的材料用量，在垂直 于弦長方向上減少了材料用量，進而使得整體表面線型光順、無折點，并且便于相關焊接操 作。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型的結構圖。
[0012] 圖2為本實用新型上部組合體中的中間組合剖面縱向剖視示意圖。
[0013] 圖3為本實用新型中基礎剖面示意圖。
[0014] 圖4為本實用新型中任意上組合剖面的示意圖。
[0015] 圖中：1 舵葉 2 掛舵臂
[0016] 11 上部舵葉 12 下部舵葉
[0017] 111前組合剖面 112中間組合剖面
[0018] 113后組合剖面 13 基礎剖面
[0019] 131前端點 132后端點
[0020] 133弧線 134前基礎剖面
[0021] 135后基礎剖面
【具體實施方式】
[0022] 說明書附圖所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以 供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技 術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所 能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容所能涵蓋的 范圍內。同時，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"前"、"后"、"中間"等用語，亦僅為便于 敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質 變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0023] 如圖1、圖2所示為本實用新型一種半懸掛舵結構，包括對稱翼型剖面結構的舵葉 1和掛舵臂2,所述舵葉1包括一體相連的上部舵葉11和下部舵葉12,所述上部舵葉11與 掛舵臂2相配合形成上部組合體，下部舵葉12在對稱平面上的剖面呈矩形，上部組合體在 對稱平面上的剖面呈直角梯形，所述下部舵葉12、上部組合體在對稱平面上的剖面均為縱 向剖面，并且所述直角梯形為倒置形狀。如圖3所示，所述下部舵葉12水平方向的剖面都 相同，設為基礎剖面13,所述基礎剖面13包括前端點131、后端點132和兩側弧線133,所述 前端點131和后端點132之間的距離為弦長，平行于所述弦長的直線與所述兩側弧線133 的最外側形成兩個切點，兩個切點的連線將基礎剖面13從前到后分為前基礎剖面134和后 基礎剖面135,如圖4所示，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前端點、后端點和兩側 弧線，并且從前到后分為前組合剖面111、中間組合剖面112和后組合剖面113。因為上部 舵葉11和下部舵葉12是一體的，結合圖1-圖3,所以上部組合體所有水平方向剖面的后端 點與下部舵葉所有水平方向剖面的后端點在同一垂直于基礎剖面13的直線上，即上部組 合體縱向的剖面的直角腰為后端點一側，斜腰為前端點一側。結合圖2-圖4,本實用新型中 所述前組合剖面111與前基礎剖面134相同，所述后組合剖面113與后基礎剖面135相同， 所述中間組合剖面112為矩形。因為上部組合體在縱向的剖面為倒置的直角梯形，所以如 圖2所示，所述中間組合剖面112在弦長方向的長度逐漸增大（即圖2中的剖面線部分的 長度），進而讓上部組合體縱向的剖面形成直角梯形形狀。本實用新型中上部組合體上的所 有水平方向的剖面均是以基礎剖面13為基礎得到，其剖面線型由每個上部組合體水平方 向的剖面預設弦長決定。
[0024] 在本實施例中，所述基礎剖面13的對稱翼型剖面為流線型，根據試驗模擬得出， 所述前基礎剖面134弦長方向的長度為0. 3倍基礎剖面弦長。
[0025] 本實施例中所述下部舵葉12通過舵銷與掛舵臂2配合連接。
[0026] 結合圖1-圖4,本實用新型最終的結構形成原理可以理解為：
[0027] 1)首先得出下部舵葉12的基礎剖面13線型；由上部組合體底端開始，其弦長隨 著逐漸增加，根據所求剖面的預設弦長（以下簡稱弦長）得出其線型。
[0028] 2)取上組合剖面的弦長，將基礎剖面13的前、后基礎剖面134、135沿其弦長分開， 將前基礎剖面134的首端點與所求剖面的弦長首端點重合，將后基礎剖面135的尾端點與 所求剖面的弦長尾端點重合，用直線連接前基礎剖面134和后基礎剖面135同一側的弧線 端點，進而讓前、后基礎剖面134、135之間形成一個矩形，所得到的矩形就是所述的中間組 合剖面112,至此得到一個上部組合體水平方向的剖面。
[0029] 3)根據其他所求上部組合體水平方向的剖面弦長來得出相應的剖面線型，不同剖 面線型的中間組合剖面112的長度不同。
[0030] 4)最后根據所求得的多個剖面線型按照半懸掛舵的制造方法制造出完整的半懸 掛舵。
[0031] 通過這種方法產生的整體舵葉線型，整體線型為垂直剖面，不會產生折點，表面線 型光順。
[0032] 綜上所述，本實用新型一種半懸掛舵結構，能夠解決舵葉線型設計計算繁瑣、表面 不光順等問題。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的一些實際問題從而有很高的利 用價值和使用意義。
[0033] 上述實施方式僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新 型。本實用新型還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進行改進，對于熟悉此技術 的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。因此， 舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所 完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1. 一種半懸掛舵結構，包括對稱翼型剖面結構的舵葉（1)和掛舵臂（2)，所述舵葉（I) 包括一體相連的上部舵葉（11)和下部舵葉（12)，所述上部舵葉（11)與掛舵臂（2)相配合 形成上部組合體，下部舵葉（12)在對稱平面上的剖面呈矩形，上部組合體在對稱平面上的 剖面呈直角梯形，所述下部舵葉（12)水平方向的剖面都相同，設為基礎剖面（13)，所述基 礎剖面（13)包括前端點（131)、后端點（132)和兩側弧線（133)，所述前端點和后端點之 間的距離為弦長，平行于所述弦長的直線與所述兩側弧線的最外側形成兩個切點，兩個切 點的連線將基礎剖面（13)從前到后分為前基礎剖面（134)和后基礎剖面（135)，其特征在 于，所述上部組合體水平方向的剖面也包括前端點、后端點和兩側弧線，并且從前到后分為 前組合剖面（111)、中間組合剖面（112)和后組合剖面（113)，所述前組合剖面（111)與前 基礎剖面（134)相同，所述后組合剖面（113)與后基礎剖面（135)相同，所述中間組合剖面 (112)為矩形。2. 根據權利要求1所述的一種半懸掛舵結構，其特征在于：所述前基礎剖面（134)弦 長方向的長度為〇. 3倍基礎剖面弦長。3. 根據權利要求1所述的一種半懸掛舵結構，其特征在于：所述下部舵葉（12)通過舵 銷與掛舵臂（2)配合連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種半懸掛舵結構，包括一體相連的上、下部舵葉和掛舵臂，上部舵葉與掛舵臂形成上部組合體，所述下部舵葉水平方向的剖面設為基礎剖面，基礎剖面包括前、后端點和兩側弧線，所述前、后端點之間的距離為弦長，平行于所述弦長的直線與所述兩側弧線的最外側形成兩個切點，兩個切點的連線將基礎剖面從前到后分為前、后基礎剖面，所述上部組合體水平方向從前到后分為前組合剖面、中間組合剖面和后組合剖面，前組合剖面與前基礎剖面相同，后組合剖面與后基礎剖面相同，中間組合剖面為矩形。本實用新型在具體操作上簡單、易行、方便、實用，節省了大量的計算和核對工作量，提高了效率，縮短了設計周期，降低了成本。
【IPC分類】B63H25/38
【公開號】CN204642139
【申請號】CN201520237483
【發明人】孫麗娜
【申請人】上海佳豪船舶工程設計股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月17日