第五章 舵设备

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第五章 舵设备
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3、半平衡舵：适用于尾柱形状比较复杂的船舶。
特点：舵的下半部为平衡舵，上半部为不平衡舵，平衡比度介于平衡 舵和不平衡舵之间，即0.2以下。
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三、按舵的支承方式分
1、支承舵：分多支承舵和双支承舵两种。 多支承舵：与船体尾柱连接有三个及以上支承点的舵。其支承点可分 为舵承、舵钮和舵托等。舵的重量由船体内的支承和舵托来支承。 双支承舵：指除上支承外，在舵根处还设有一个下支承的舵。
②作用：增加推进效率，保护螺旋桨，防止绳索缠入。
固定式导流管舵 ↓
转动式导流管舵 ↓
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6)组合舵(又称希林舵或工字型舵) ①结构特点：在流线型舵叶的上下两端各安装一块制流板。舵的剖面 设计成象鱼的形状。舵角可在±75°范围内使用。 ②作用：减少舵叶上下两端的绕流损失，进一步改善舵的流体性能。 ③特点：具有低速时操纵性好，浅水中舵效无显著下降的优点。
主动舵→
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整流帽舵→
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4)襟翼舵 ①结构特点： ②作用：所产生的流体动力更大，提高了转船力矩和舵效。广泛采用。 ③优缺点：所需的转舵力矩较小，可相应减小舵机功率。但结构较复杂。
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5)科特导流管舵
①结构特点：在螺旋桨外围套装导流管并在其后端处装一舵叶。有两 种形式，一种是导流管固定焊接在船尾骨架上，舵叶可以转动；另一 种导流管与舵叶可在允许角度内一起转动。
一、舵设备的作用
舵设备是操纵船舶的主要设备，其作用是使在航船舶保持所需航向、 改变原来航向或进行旋回运动。
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二、舵设备的组成
舵设备主要由三大部分组成： 1.舵： 2.舵机及其转舵装置：舵机和转舵装置统称为操舵装置。 3.操舵装置控制系统：
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2、悬挂舵：只有上支承而无下支承，其舵叶全部悬挂在船体外的舵 杆上。广泛应用。
3、半悬挂舵：指下支承的位置设在舵叶中间的舵。
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四、特种舵
1、一般(总)特点：①增加舵效；②提高推进效率；③减小旋回圈直径； ④改善大型船舶在低速时操纵
第五章 舵设备
第一节 舵设备的作用、组成及几何与有 效舵角 第二节 舵的种类 第三节 操 舵 装 置 第四节 操舵装置控制系统 第五节 自 动 舵 第六节 自适应舵与自动驾驶仪 第七节 舵设备的检查与保养 第八节 操舵的基本方法
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第一节 舵设备的作用、组成及几何与有效舵角
一、操舵装置分类
1.按动力源分类：分电动操舵装置和液压操舵装置；
2.按公约和规范分类：分主操舵装置和辅助操舵装置。
主操舵装置：系指在正常情况下为驾驶船舶而使舵产 生动作所必需的机械、转舵机构、舵机装置动力设备 (如设有)以及附属设备和向舵杆施加转矩的设施(如舵 柄或舵扇)。主操舵装置应在驾驶室和舵机室都设有 控制器。
性能。
2、种类：特种舵有：反应舵、
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主动舵、整流帽舵、襟叶舵、
导流管舵、组合舵、首舵和
首推进器等。
1)反应舵(又称迎流舵)
①结构特点：舵叶前缘以螺旋
桨轴线为界分别向相反方向扭
曲一定角度，使其迎着螺旋桨
排出的旋状水流。
②作用：使尾流中的轴向诱导 速度增大，减少了阻力，增加
反应舵
了推力。
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2、流线型舵(又称复板舵)：海船广泛采用。 特点：①舵叶剖面呈流线型，强度高； ②因内部空心和水密，从而产生一定浮力，减少了舵承上的压力； ③水动力性能好，舵的升力系数大，阻力小，舵效高(舵力大)； ④舵的构造比较复杂。
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二、按舵杆轴线位置分
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三、几何与有效舵角
1.影响舵力大小的因素：舵角、舵叶面积、舵的前进速度(舵速)和舵 的断面形状。普通舵舵力的常用估算公式为乔塞尔公式。
2.几何舵角： 35°～38°。
3.最大有效舵角：舵的进速增大，舵力也就明显增大；当舵速一定时， 转船力矩随舵角而变，一般船舶的最大有效舵角为32°～35°左右， 舵角32°～35°又称为使用极限舵角。
1、不平衡舵：又称普通舵， 适用于小船。 特点：舵叶全部位于舵杆 轴线之后，舵钮支点较多， 舵杆强度容易得到保证。 需要较大的转舵力矩。
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2、平衡舵：海船广泛应用。 特点：①舵杆轴线位于舵叶的前后缘之间；
②舵杆轴线之前的舵叶起平衡作用，这部分的面积与舵叶全部面积之比 称为平衡比度或平衡系数，一般在0.2～0.3之间； ③所需的转舵力矩小，进而可相应减小舵机功率。
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7)侧推器(首、尾)；舵和螺旋桨功能合二为一的螺旋桨舵及可转动双 螺旋桨舵等。
尾侧推器
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侧推器
舵、桨合一的螺旋桨舵
←可转动双螺旋桨舵
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新型船舶推进装置短片
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短片1
短片2 SSP
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第三节 操 舵 装 置
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2)主动舵
①结构特点：
②作用：在转舵的同时螺旋桨随之转动并发出推力，从而增加了转船 力矩。即使在低速甚至主机停车的情况下，这种舵也能获得转船力矩， 大大提高了船舶的操纵性。 3)整流帽舵
①结构特点：在流线型舵正对螺旋桨轴线部位，装设一个圆锥形的流 线型体，俗称整流帽。
②作用：改善螺旋桨排出流的乱流状态，从而提高螺旋桨的推力，改 善船尾的振动情况。
辅助操舵装置：系指在主操舵装置失效时，为驾驶船 舶所必需的设备。这些设备不应属于主操舵装置的任 何部分，但可共用其中的舵柄、舵扇或作同样用途的 部件。
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107.23ArV2sin Rq=____________
0,195+0.305sin 107.23ArV2sin Mr=______________L 2(0.195+0.305sin)
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第二节 舵的种类
舵是舵设备中承受水动 力以产生转船力矩的构 件，一般安装在船尾螺 旋桨后面。 一、按舵叶的剖面形状分 1、平板舵：也称单板舵， 仅用于小船。 特点：阻力较大，舵效 随着舵角的增大而变差， 失速现象发生早。