船舶结构与设备课件——舵设备
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自校正控制系统： 自动校正系统的控制参数，使性能指标接近最优。
模型参考控制系统： 设计一个理想（最优）的参考模型，计算机根据实际检
测，实现接近该理想模型的控制规律。 说明：具体
工作原理分析需 要较深基础知识。 因此，本节只做 一般了解。
[第五节要点]：自适应舵的概念和类型。
三、PID自动舵系统工作原理
3、辅助操舵装置
1）具有足够强度和足已在可航行的航速下操纵船舶， 并能于紧急时迅速投入工作。
2）能在船舶最深航海吃水和以最大应运前进航速的一 半或7kn航速（取大者）前进时，在不超过60s内将舵 自一舷15度转至另一舷15度。
3）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过 230mm操作。
4、主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应：
1、按舵的支承情况分为：
1）多支承舵- 与船体尾柱连接的舵钮在3个以上的舵； 2）双支承舵- 只有上舵承和丁舵承的舵； 3）半悬挂舵- 下舵承的位置在舵的半高处的舵； 4）悬挂舵- 完全悬在舵杆上的舵。
2、按舵杆轴线位置分为：
1）不平衡舵- 舵叶全部位于舵杆轴线 之后的舵；
2）平衡舵- 舵杆轴线位于舵叶前缘后 边一定距离的舵；
主要特点：具有“超前校正”的控制作用，减小船 舶航向的振荡，减轻舵机负担，增加航速，提高系统灵 敏度和船舶的营运效益。
比例-微分-积分舵
组成：是在比例 - 微分舵基础上增加积分环节。积分 环节作用是 —— 克服不对称偏航。K3是积分系数。
不对称偏航的产生：不对称偏航是某舷（侧）的偏航角 持续时间比另一舷（侧）偏航角持续时间长。
随动操舵工作原理
源自文库
随动操舵，又叫“舵轮操舵”。 随动 —— 舵叶随着舵轮转动 。
原理：是负反馈调节系统。以舵 角和舵轮的偏差控制电动机。
操舵过程：舵轮向右转过一个角
度α，电位器R1的滑动点移动， 电桥失去平衡，放大器输入信号
>0，发电机输出电压使电动机顺
时针方向转动，使舵叶向右偏转。
同时舵角反馈同步传递机构带动
二、主操舵装置：
系指在正常情况下为操纵船舶使舵产生动作 所需的机械、舵执行器、操舵动力设备以及 附属设备和对舵杆施加扭矩的设施。主操舵 装置应在驾驶室和舵机室都设有控制器。 辅助操舵装置：系指如主操舵装置失败时驾 驶船舶所必须的设备。它不属于主操舵装置 的任何部分，但不包括舵柄、舵扇或作同样 用途的部件。
比例-微分舵
比例-微分舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航 角φ的大小成比例-微分关系，即：
β = -（K1φ+K2dφ/dt） 其中：K1为比例系数，K2为微分系数。
说明：偏航初期，偏航角变化率大，比例 - 微分舵 能及时给出大偏舵，有效地阻止船舶偏航（最大偏航角 较小）；回航时，偏航角变化率变为负值，能适时给出 反舵角，阻止船舶反向偏航，即能有效阻止反向偏航。
1）布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动； 2）能从驾驶台使之投入工作。操舵装置的任何一台动
力设备失电时，应在驾驶室里发出声光警报。 3）如果主操舵装置包括有两台或几台相同的动力设备，
则可不必设置辅助操舵装置，但：主操舵装置布置成当 其管系或一台动力设备发生单项故障时，此故障能被隔
离，使操舵能力能够保持或迅速恢复。
三种类型舵的特点比较
比例舵：可以克服偏航，但容易形成S形航迹， 航程较长。
比例 - 微分舵：可以减小最大偏航角，克服 回航时的反向偏航。但微分系数不能太大，否则容 易造成不稳定。
比例 - 微分 - 积分舵：能够产生“自动压舵” 调节，克服不对称偏航。
[第五节要点]：自动舵的基本类型；各种调节规律 的性能、特点。
反馈电位器R2的滑动点不断向a’ 点移动。当电桥重新处于新的平
衡状态时，放大器输入=0，电动
机停转，舵叶处于右舵与舵轮转 动相对应的角度上。
方法：左偏航操右舵，舵轮操右几 度，舵叶右偏几度（右偏也相似）。
回舵过程相似，只是放大器输入变 反，电动机反转，舵叶回偏。
手柄控制系统工作原理
操舵：—— 在海船上就是应急操舵。 方法：手扳舵转，复零舵停；左舵左扳，回舵右扳；右舵右 扳，回舵左扳。—— 人看分罗经和舵角指示器操舵。
二、自适应舵的基本概念和调节原理
定义：通过计算机将所有检测信号进行 处理，使舵机按照给定航线进行操舵的自动 舵称为自适应舵。自适应舵可以自动对航线 进行判别，可以自动修正内部参数（例如比 例系数等）以适应船舶的各种状态或海况。
分类：——可分为两类 自校正自适应控制系统和模 型参考自适应控制系统。
自适应舵说明
三. 舵力的产生: 机翼原理 四 . 乔塞尔平板公式: P=KFV2 sinδ
P－舵力 Ｋ－流量系数 Ｆ－舵叶面积 Ｖ－舵速 δ-- 舵角 五. 极限舵角：极限舵角＝３５°
第二节 舵的类型和结构
一、舵的类型 舵的种类很多，分类的方法也很多，有按支承情况、
舵杆位置、剖面形状分类的，也有按结构形式和使用功 能分的。现介绍如下：
概述：具有比
PID自动舵原理：电罗经和自整角机将船
例、微分和积分调 舶的实际航向和给定航向比较，得到偏航信号
节作用的自动舵称 经发讯器2和相敏整流器整流后送到灵敏度调
原理：转换开关改变发电机励磁方
向，从而使电动机反转。
电动机励磁不变。
第五节 自动舵
一. 一般自动舵 二. 自适应自动舵 三. 航迹舵
一.1. 一般自动舵工作原理
自动操舵：实际上是自动航向保持仪。 组成原理：利用电罗经检测船舶实际航向α ，然后与 给定航向K°进行比较，其差值作为操舵装置的输入信号， 使操舵装置动作，改变偏舵角β。在舵角的作用下，船舶逐 渐回到正航向上。船舶回到正航向后，舵叶不再偏转。 线路分析：最简单的电动操舵线路的工作过程见。
4、转子舵- 是在普通舵的前缘装一高速旋转 的圆柱，由于圆柱的高速旋转，产生了一股侧向 流，此流即提高舵的升力，同时增加了绕舵的环 流，又增加了升力，从而明显地提高了船的回转 性能，此种舵多被回转性能要求高的船所采用。
特种舵示意图
有稳向叶的转动导流管装置
二、舵的结构
一般流线型平衡舵主要由舵叶、舵 杆、舵承组成
四. 对操舵装置的要求
1、总的要求 1）每艘船舶应配备满意的主操舵装置和辅助操舵装 置。其中之一发生故障时，不至于导致另一装置不能 工作。 2）应在驾驶台和适当的主机控制位置装设指示其电 动机正在运转的设备。 2、主操舵装置和舵杆 1）能在船舶最深航海吃水和以最大应运航速前进时 将舵自一舷35度转至另一舷35度，以及于相同条件下 在不超过28s内将舵自一舷35度转至另一舷30度。 2）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过 120mm操作。
几种类型舵的示意图
以上介绍的舵均为普通舵，据有 关资料统计，约70- 80％的船都采 用流线型普通舵，一般大型及超大 型海船多用支承或双支承的流线型 平衡舵；中小型船用半平衡流线型 挂舵的居多；平板舵仅用在非自航 船或小艇上。
4.特种舵
1、主动舵- 在普通流线型舵的中部后缘 处加装一个带有导流管的小螺旋桨，此 桨由装在舵体内的潜水电机或液压马达 驱动，依靠舵、桨产生的力改变船的航 向。该种舵最大的特点是在低速或倒航 时仍具有良好的操纵性，而且能提高船 的回转性能。另外，还具有低速推进装 置的功能。
第五章 舵设备
第一节 舵设备的作用及组成 第二节 舵的类型和结构 第三节 操舵装置 第四节 操舵装置的控制系统 第五节 自动舵 第六节 应急舵 第七节 操舵要领及注意事项 第八节 舵设备的检查 保养与试验
第一节 舵设备的作用及组成
一 作用:船舶航行中保持和改变航向及旋回运动 主要工具
二. 组成:主要由舵装置、转舵装置、舵机、操舵 装置的控制系统及其他附属装置组成
2)结构:舵杆分作上舵杆和下舵杆两段制造,中 间用法兰连接(目前都采用水平法兰接头)
3. 舵承 用来支持舵杆、支承舵的重量及保证船体水
密的设备.按其位置可分为上舵承和下舵承(目前 大型船舶只设下舵承)
第三节 操舵装置
一、基本概念 能够使舵转动的装置称为操舵装置,通常 是指安装在舵机舱内的舵机和传动机构。 根据动力源的不同，操舵装置可分为电动 操舵装置和液压操舵装置等；根据有关公 约和规范，操舵装置又分主操舵装置和辅 助操舵装置。
原因：装载不对称，斜向风的持续影响，斜向海潮的持 续影响。—— 对于具有双螺旋桨推进的船舶，螺旋桨推进 的不平衡也会产生不对称偏航。
积分环节工作原理：积分环节可以对偏航持续时间进行 累积，当某舷（侧）偏航持续的时间比另一舷（侧）持续时 间长时，通过环节输出的信号（偏舵角）将继续保持，这个 信号将通过执行机构使舵叶维持在一定的偏转角度上，从而 使船舶具有克服单向偏航的能力。
3）半平衡舵- 一般半悬挂舵为半平衡 舵。
3、按舵的剖面形状分为：
1）平板舵- 仅用一块平板做成的最简单的舵； 2）改良形平板舵- 在平板舵上以木质板，
其外形与流线型舵相似的舵； 3）流线型舵- 舵的翼剖面是机翼型的舵，
如果带有固定舵柱的就称为固定舵柱型流线型 舵；
4）反应舵- 是将流线型平衡舵以螺旋轴为 界，按一定流程进行上下扭曲后的舵，据说这 种舵可以提高推进效率4- 6％左右。
三、舵机装置
舵机装置分为两类： ⑴.电动 - 机械；⑵.电动 - 液压。
1. 电动 - 机械舵机装置： 工作过程：电动机通过连
轴节带动蜗杆蜗轮转动，并通 过主动齿轮带动扇形齿轮，再 经过缓冲弹簧转动舵柄（在扇 形齿轮下面，通过弹簧推动）， 从而使舵柱和舵叶偏转。
系统组成：—— 一般采用G-M系统。 作用：蜗杆蜗轮传动，大变比减速，能够锁定舵柱和舵叶。
第四节 操舵装置的控制系统
操舵装置的控制系统是指用以将舵令由驾驶 室传至舵机装置动力设备之间的一系列设备. 操舵装置的控制系统由发送器、接受器、液 压控制泵及电动机、电动机控制器、管路和 电缆组成.其工作方式有电动控制和液压控 制两种.电动控制因有许多优点并有利于操 舵自动化而被海船普遍采用,液压控制只在 老式船上才能看到.
缓冲弹簧，减轻船舶在航行中波浪对舵叶的冲击力， 防止传动装置受到损伤。
2. 电动 — 液压舵机装置
系统组成： 恒速电动机
（可用普通异步 机）拖动双向变 量油泵，提供双 向的高压油驱动 液压油缸。
工作过程：当一油缸注入高压油而另一油缸排出 低压油时，推动撞杆（活塞）移动，从而带动舵柄， 舵柱和舵叶偏转。
2. 舵叶
平板舵舵叶的截面形状 为平板形状，该舵阻力较 大，主要用于小船。流线 型舵叶剖面呈流线型的复 板舵，该舵都做成空心水 密，一方面可以减轻舵的 重量，另一方面也可减少 舵承上的压力；其阻力小， 强度高，舵效好，可提高 舵向的稳定性。虽然构造 比较复杂，但被广泛采用。
2. 舵杆
1) 作用:是舵叶转动的轴,并用以承受和传递 作用在舵叶上的力及舵给予转舵装置的力,其下 部与舵叶连接,上部与转舵装置相连
操舵过程：见下图
[第五节要点]：操舵方式(种类、原理)；自动操舵 仪组成原理。
2. 一般自动舵基本类型
定义：自动舵的基本类型是指按操舵 的规律分类的（也就是舵的偏转规律）类 型，而不是舵机装置的类型。
三种基本类型：⑴.比例舵；⑵.比例 - 微分舵；⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
说明：不同基本类型的自动舵，对舵 叶的调节规律是不同的。
偏航与操舵
自动舵方框图
比例舵
比例舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航 角φ的大小成比例关系，即：
β= - K1φ 其中：K1为比例系数，负号表示与偏航方向相反。
特点：机构简单，航行保持精度较差，船舶营 运经济性较差（会出现S形航迹）。
比例舵的不足：偏航初期偏舵角较小，不能很 快阻止船舶继续偏航；回航过程中船舶具有惯性， 偏舵角不能及时减小，容易反向偏航。
2、整流帽舵- 在普通舵（一般是流 型舵）的适当位置加装一个外型为对称 机翼剖面的回转体或近似于椭圆形的整 流帽，由于整流帽填充了通常是涡流低 压区的空间，使得螺旋桨后部的乱流得 到改善。这样不仅提高推进效率，还能 降低船尾的震动，据称在一般舵上加装 整流帽后，可以增加航速0．3- 0．5
3、襟翼舵- 将舵叶做成主舵和子舵两部分，子 舵即是襟翼舵。当主舵转动一个角度时，子舵相 对主舵再转动另一个角度。这样一来，就明显地 提高了舵效，改善了操纵性能。此种舵的缺点是 结构和制造较为复杂。
模型参考控制系统： 设计一个理想（最优）的参考模型，计算机根据实际检
测，实现接近该理想模型的控制规律。 说明：具体
工作原理分析需 要较深基础知识。 因此，本节只做 一般了解。
[第五节要点]：自适应舵的概念和类型。
三、PID自动舵系统工作原理
3、辅助操舵装置
1）具有足够强度和足已在可航行的航速下操纵船舶， 并能于紧急时迅速投入工作。
2）能在船舶最深航海吃水和以最大应运前进航速的一 半或7kn航速（取大者）前进时，在不超过60s内将舵 自一舷15度转至另一舷15度。
3）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过 230mm操作。
4、主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应：
1、按舵的支承情况分为：
1）多支承舵- 与船体尾柱连接的舵钮在3个以上的舵； 2）双支承舵- 只有上舵承和丁舵承的舵； 3）半悬挂舵- 下舵承的位置在舵的半高处的舵； 4）悬挂舵- 完全悬在舵杆上的舵。
2、按舵杆轴线位置分为：
1）不平衡舵- 舵叶全部位于舵杆轴线 之后的舵；
2）平衡舵- 舵杆轴线位于舵叶前缘后 边一定距离的舵；
主要特点：具有“超前校正”的控制作用，减小船 舶航向的振荡，减轻舵机负担，增加航速，提高系统灵 敏度和船舶的营运效益。
比例-微分-积分舵
组成：是在比例 - 微分舵基础上增加积分环节。积分 环节作用是 —— 克服不对称偏航。K3是积分系数。
不对称偏航的产生：不对称偏航是某舷（侧）的偏航角 持续时间比另一舷（侧）偏航角持续时间长。
随动操舵工作原理
源自文库
随动操舵，又叫“舵轮操舵”。 随动 —— 舵叶随着舵轮转动 。
原理：是负反馈调节系统。以舵 角和舵轮的偏差控制电动机。
操舵过程：舵轮向右转过一个角
度α，电位器R1的滑动点移动， 电桥失去平衡，放大器输入信号
>0，发电机输出电压使电动机顺
时针方向转动，使舵叶向右偏转。
同时舵角反馈同步传递机构带动
二、主操舵装置：
系指在正常情况下为操纵船舶使舵产生动作 所需的机械、舵执行器、操舵动力设备以及 附属设备和对舵杆施加扭矩的设施。主操舵 装置应在驾驶室和舵机室都设有控制器。 辅助操舵装置：系指如主操舵装置失败时驾 驶船舶所必须的设备。它不属于主操舵装置 的任何部分，但不包括舵柄、舵扇或作同样 用途的部件。
比例-微分舵
比例-微分舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航 角φ的大小成比例-微分关系，即：
β = -（K1φ+K2dφ/dt） 其中：K1为比例系数，K2为微分系数。
说明：偏航初期，偏航角变化率大，比例 - 微分舵 能及时给出大偏舵，有效地阻止船舶偏航（最大偏航角 较小）；回航时，偏航角变化率变为负值，能适时给出 反舵角，阻止船舶反向偏航，即能有效阻止反向偏航。
1）布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动； 2）能从驾驶台使之投入工作。操舵装置的任何一台动
力设备失电时，应在驾驶室里发出声光警报。 3）如果主操舵装置包括有两台或几台相同的动力设备，
则可不必设置辅助操舵装置，但：主操舵装置布置成当 其管系或一台动力设备发生单项故障时，此故障能被隔
离，使操舵能力能够保持或迅速恢复。
三种类型舵的特点比较
比例舵：可以克服偏航，但容易形成S形航迹， 航程较长。
比例 - 微分舵：可以减小最大偏航角，克服 回航时的反向偏航。但微分系数不能太大，否则容 易造成不稳定。
比例 - 微分 - 积分舵：能够产生“自动压舵” 调节，克服不对称偏航。
[第五节要点]：自动舵的基本类型；各种调节规律 的性能、特点。
反馈电位器R2的滑动点不断向a’ 点移动。当电桥重新处于新的平
衡状态时，放大器输入=0，电动
机停转，舵叶处于右舵与舵轮转 动相对应的角度上。
方法：左偏航操右舵，舵轮操右几 度，舵叶右偏几度（右偏也相似）。
回舵过程相似，只是放大器输入变 反，电动机反转，舵叶回偏。
手柄控制系统工作原理
操舵：—— 在海船上就是应急操舵。 方法：手扳舵转，复零舵停；左舵左扳，回舵右扳；右舵右 扳，回舵左扳。—— 人看分罗经和舵角指示器操舵。
二、自适应舵的基本概念和调节原理
定义：通过计算机将所有检测信号进行 处理，使舵机按照给定航线进行操舵的自动 舵称为自适应舵。自适应舵可以自动对航线 进行判别，可以自动修正内部参数（例如比 例系数等）以适应船舶的各种状态或海况。
分类：——可分为两类 自校正自适应控制系统和模 型参考自适应控制系统。
自适应舵说明
三. 舵力的产生: 机翼原理 四 . 乔塞尔平板公式: P=KFV2 sinδ
P－舵力 Ｋ－流量系数 Ｆ－舵叶面积 Ｖ－舵速 δ-- 舵角 五. 极限舵角：极限舵角＝３５°
第二节 舵的类型和结构
一、舵的类型 舵的种类很多，分类的方法也很多，有按支承情况、
舵杆位置、剖面形状分类的，也有按结构形式和使用功 能分的。现介绍如下：
概述：具有比
PID自动舵原理：电罗经和自整角机将船
例、微分和积分调 舶的实际航向和给定航向比较，得到偏航信号
节作用的自动舵称 经发讯器2和相敏整流器整流后送到灵敏度调
原理：转换开关改变发电机励磁方
向，从而使电动机反转。
电动机励磁不变。
第五节 自动舵
一. 一般自动舵 二. 自适应自动舵 三. 航迹舵
一.1. 一般自动舵工作原理
自动操舵：实际上是自动航向保持仪。 组成原理：利用电罗经检测船舶实际航向α ，然后与 给定航向K°进行比较，其差值作为操舵装置的输入信号， 使操舵装置动作，改变偏舵角β。在舵角的作用下，船舶逐 渐回到正航向上。船舶回到正航向后，舵叶不再偏转。 线路分析：最简单的电动操舵线路的工作过程见。
4、转子舵- 是在普通舵的前缘装一高速旋转 的圆柱，由于圆柱的高速旋转，产生了一股侧向 流，此流即提高舵的升力，同时增加了绕舵的环 流，又增加了升力，从而明显地提高了船的回转 性能，此种舵多被回转性能要求高的船所采用。
特种舵示意图
有稳向叶的转动导流管装置
二、舵的结构
一般流线型平衡舵主要由舵叶、舵 杆、舵承组成
四. 对操舵装置的要求
1、总的要求 1）每艘船舶应配备满意的主操舵装置和辅助操舵装 置。其中之一发生故障时，不至于导致另一装置不能 工作。 2）应在驾驶台和适当的主机控制位置装设指示其电 动机正在运转的设备。 2、主操舵装置和舵杆 1）能在船舶最深航海吃水和以最大应运航速前进时 将舵自一舷35度转至另一舷35度，以及于相同条件下 在不超过28s内将舵自一舷35度转至另一舷30度。 2）以及在任何情况下如要求舵柄的舵杆直径超过 120mm操作。
几种类型舵的示意图
以上介绍的舵均为普通舵，据有 关资料统计，约70- 80％的船都采 用流线型普通舵，一般大型及超大 型海船多用支承或双支承的流线型 平衡舵；中小型船用半平衡流线型 挂舵的居多；平板舵仅用在非自航 船或小艇上。
4.特种舵
1、主动舵- 在普通流线型舵的中部后缘 处加装一个带有导流管的小螺旋桨，此 桨由装在舵体内的潜水电机或液压马达 驱动，依靠舵、桨产生的力改变船的航 向。该种舵最大的特点是在低速或倒航 时仍具有良好的操纵性，而且能提高船 的回转性能。另外，还具有低速推进装 置的功能。
第五章 舵设备
第一节 舵设备的作用及组成 第二节 舵的类型和结构 第三节 操舵装置 第四节 操舵装置的控制系统 第五节 自动舵 第六节 应急舵 第七节 操舵要领及注意事项 第八节 舵设备的检查 保养与试验
第一节 舵设备的作用及组成
一 作用:船舶航行中保持和改变航向及旋回运动 主要工具
二. 组成:主要由舵装置、转舵装置、舵机、操舵 装置的控制系统及其他附属装置组成
2)结构:舵杆分作上舵杆和下舵杆两段制造,中 间用法兰连接(目前都采用水平法兰接头)
3. 舵承 用来支持舵杆、支承舵的重量及保证船体水
密的设备.按其位置可分为上舵承和下舵承(目前 大型船舶只设下舵承)
第三节 操舵装置
一、基本概念 能够使舵转动的装置称为操舵装置,通常 是指安装在舵机舱内的舵机和传动机构。 根据动力源的不同，操舵装置可分为电动 操舵装置和液压操舵装置等；根据有关公 约和规范，操舵装置又分主操舵装置和辅 助操舵装置。
原因：装载不对称，斜向风的持续影响，斜向海潮的持 续影响。—— 对于具有双螺旋桨推进的船舶，螺旋桨推进 的不平衡也会产生不对称偏航。
积分环节工作原理：积分环节可以对偏航持续时间进行 累积，当某舷（侧）偏航持续的时间比另一舷（侧）持续时 间长时，通过环节输出的信号（偏舵角）将继续保持，这个 信号将通过执行机构使舵叶维持在一定的偏转角度上，从而 使船舶具有克服单向偏航的能力。
3）半平衡舵- 一般半悬挂舵为半平衡 舵。
3、按舵的剖面形状分为：
1）平板舵- 仅用一块平板做成的最简单的舵； 2）改良形平板舵- 在平板舵上以木质板，
其外形与流线型舵相似的舵； 3）流线型舵- 舵的翼剖面是机翼型的舵，
如果带有固定舵柱的就称为固定舵柱型流线型 舵；
4）反应舵- 是将流线型平衡舵以螺旋轴为 界，按一定流程进行上下扭曲后的舵，据说这 种舵可以提高推进效率4- 6％左右。
三、舵机装置
舵机装置分为两类： ⑴.电动 - 机械；⑵.电动 - 液压。
1. 电动 - 机械舵机装置： 工作过程：电动机通过连
轴节带动蜗杆蜗轮转动，并通 过主动齿轮带动扇形齿轮，再 经过缓冲弹簧转动舵柄（在扇 形齿轮下面，通过弹簧推动）， 从而使舵柱和舵叶偏转。
系统组成：—— 一般采用G-M系统。 作用：蜗杆蜗轮传动，大变比减速，能够锁定舵柱和舵叶。
第四节 操舵装置的控制系统
操舵装置的控制系统是指用以将舵令由驾驶 室传至舵机装置动力设备之间的一系列设备. 操舵装置的控制系统由发送器、接受器、液 压控制泵及电动机、电动机控制器、管路和 电缆组成.其工作方式有电动控制和液压控 制两种.电动控制因有许多优点并有利于操 舵自动化而被海船普遍采用,液压控制只在 老式船上才能看到.
缓冲弹簧，减轻船舶在航行中波浪对舵叶的冲击力， 防止传动装置受到损伤。
2. 电动 — 液压舵机装置
系统组成： 恒速电动机
（可用普通异步 机）拖动双向变 量油泵，提供双 向的高压油驱动 液压油缸。
工作过程：当一油缸注入高压油而另一油缸排出 低压油时，推动撞杆（活塞）移动，从而带动舵柄， 舵柱和舵叶偏转。
2. 舵叶
平板舵舵叶的截面形状 为平板形状，该舵阻力较 大，主要用于小船。流线 型舵叶剖面呈流线型的复 板舵，该舵都做成空心水 密，一方面可以减轻舵的 重量，另一方面也可减少 舵承上的压力；其阻力小， 强度高，舵效好，可提高 舵向的稳定性。虽然构造 比较复杂，但被广泛采用。
2. 舵杆
1) 作用:是舵叶转动的轴,并用以承受和传递 作用在舵叶上的力及舵给予转舵装置的力,其下 部与舵叶连接,上部与转舵装置相连
操舵过程：见下图
[第五节要点]：操舵方式(种类、原理)；自动操舵 仪组成原理。
2. 一般自动舵基本类型
定义：自动舵的基本类型是指按操舵 的规律分类的（也就是舵的偏转规律）类 型，而不是舵机装置的类型。
三种基本类型：⑴.比例舵；⑵.比例 - 微分舵；⑶.比例 - 微分 - 积分舵。
说明：不同基本类型的自动舵，对舵 叶的调节规律是不同的。
偏航与操舵
自动舵方框图
比例舵
比例舵操舵的规律是：偏舵角β的大小与偏航 角φ的大小成比例关系，即：
β= - K1φ 其中：K1为比例系数，负号表示与偏航方向相反。
特点：机构简单，航行保持精度较差，船舶营 运经济性较差（会出现S形航迹）。
比例舵的不足：偏航初期偏舵角较小，不能很 快阻止船舶继续偏航；回航过程中船舶具有惯性， 偏舵角不能及时减小，容易反向偏航。
2、整流帽舵- 在普通舵（一般是流 型舵）的适当位置加装一个外型为对称 机翼剖面的回转体或近似于椭圆形的整 流帽，由于整流帽填充了通常是涡流低 压区的空间，使得螺旋桨后部的乱流得 到改善。这样不仅提高推进效率，还能 降低船尾的震动，据称在一般舵上加装 整流帽后，可以增加航速0．3- 0．5
3、襟翼舵- 将舵叶做成主舵和子舵两部分，子 舵即是襟翼舵。当主舵转动一个角度时，子舵相 对主舵再转动另一个角度。这样一来，就明显地 提高了舵效，改善了操纵性能。此种舵的缺点是 结构和制造较为复杂。