潜艇X形舵和十字形舵等效舵角研究

  目的  对于水下航行体的艉布局而言,相较十字形艉布局,X形艉布局具有不超宽、降低舵卡严重后果等优点。由于X形艉布局及其操纵较为特殊,其水动力特性与十字形不同。以SUBOFF为原型,通过数值计算对比十字形和X形艉布局航行体的操纵性水动力特性。  方法  首先,对比十字形艉布局线性水动力的数值计算与模型试验数据,确定数值计算的网格参数;其次,对全动舵面积相同的X形艉布局航行体线性水动力进行预报,并与十字形艉布局进行对比;最后,采用体积力模拟螺旋桨抽吸,对比研究两方案操纵性水动力特性的差异。  结果  结果表明：在相同全动舵面积下,相较十字形艉,X形艉布局航行体水平面静不稳定系数略小,垂直面静不稳定系数略大;受相邻两舵干扰影响,X形航行体垂直面、水平面舵力特性具有较为明显的不对称性,舵导数减小约27%;抽吸显著改变了十字形和X形艉布局航行体的水动力,舵导数增大约15%~18%。  结论  研究成果可为水下航行体操纵性设计提供一定的借鉴。     

新型舵

美国研制成的新型船用舵,它是一个空心圆柱体,两个大直径圆盘焊在圓柱体的底脚和顶端(如图)。圆柱体垂直船体挂于船尾,挂于下支座也是可能的。水     

潜艇X形舵和十字形舵等效舵角研究

在分析潜艇X形舵水动力特性的基础上，建立了舵叶面积不相等的X形舵和十字形舵舵角的等效关系，并考虑流场差异对水动力的影响；结论适用于潜艇X形舵的初步设计以及操纵控制系统，解决了X形舵在潜艇上应用的一个实际问题。     

舵设备

舵设备 rudder and steeringgear 舵及其支承部件和操舵装置的总称 操舵装置 steering gear 能在一定时间内，保证将舵传动至所需角度的机械装置。一般分人力操舵装置和动力操舵装置两类     

舵套筒形式的全悬挂扭曲舵设计

从舵系计算及舵叶、呆舵、舵杆、舵套筒和舵承的设计等方面出发,对舵套筒形式的全悬挂扭曲舵进行优化设计。利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件计算分析,确保整个舵系设计达到预期效果。     

导管舵性能分析与舵力计算

导管舵能为船舶提供良好的回转性,被广泛应用于对操纵性要求高的船舶或者舵系布置空间紧张的船舶,然而其舵力计算有别于常规舵。采用Fluent软件分析了导管舵的敞水性能,求出其升力系数曲线和力矩系数曲线并分析其表面压力分布特点。考虑船体伴流和螺旋桨尾流的影响,进行了导管舵的舵力和舵机扭矩计算,为舵的设计奠定基础。基于CFD软件和理想推进器理论求舵力的方法可为非常规舵的设计提供参考。     

舵装置的优化设计

为使渤船第五代苏伊士船型具有良好的操纵性能,提高市场竞争力,对船体设备舵装置设计方案和实际选型计算进行研究和讨论。对多个舵选型公式进行对比,在完成船型研发任务的同时形成一套合理的舵系设计流程:参考同类型先进船型信息,结合规范要求和水池方意见,确定舵装置设计参数。该设计流程可在较大程度上提高工作效率和质量,为快速研发新船型提供支持。     

襟翼舵的开发利用

船用襟翼舵多应用在操纵性要求较高的海洋船舶上,其优良的操纵能力及安全可靠的工作性能已经得到了广大设计部门和船东的认可。文中介绍了襟翼舵的工作原理和实船应用情况,通过对船用襟翼舵工作原理和结构形式的研究,扩展了其在船舶上的应用,文中对船用襟翼舵替代侧推的方法和刹车制动功能进行了分析论证,给出了具体计算实例。     

舵装置的管理

此文主要论述现有海船舵机与舵的管理.     

BECKER舵的安装

本文简单介绍了ＢＥＣＫＥＲ舵的主要结构，叙述了施工设计时的工艺性考虑及主要安装过程，以及碰到的问题的处理方法和处理结果。     

舵托支撑的平衡舵舵杆受力的直接计算法

各国船级社认为悬臂在船体上的舵托(尾框底骨)应视为弹性支座对舵杆进行直接计算。本文介绍了这种类型的平衡舵杆的受力计算方法。     

舵的液压控制系统

本发明是讲液压控制系统,特别是讲控制海船舵面的液压控制系统。大多数潜艇液压控制系统具有一个受电动伺服控制阀控制的正规液压控制系统,和一个受简单的定向控制阀控制的应急系统。电力控制系统已有发生许多损坏和故障的记载,而可靠的应急控制系统因为故障识别电路的延迟所以投入操作时往往很慢。由于需要操作人员移     

扭曲舵+舵球节能效果数值模拟

基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD),对1艘海上油田环保作业船自航进行数值模拟,从推进效率和流动细节上对比分析平板舵方案和扭曲舵+舵球组合方案的差异。计算采用RANS方法结合滑移网格法处理螺旋桨旋转运动,数值模拟得到的转速、推力和扭矩与试验数据吻合较好。计算结果显示:采用扭曲舵+舵球方案可降低螺旋桨尾流区旋涡强度,减小舵导边附近的高压区,提高推进效率。     

X舵与十字舵潜艇稳定性对比分析

诸多潜艇强国对X舵潜艇的应用,说明了其背后巨大的实际应用价值。X舵操纵能力较十字舵更优是公认的,但X舵潜艇在实际研究过程中航向稳定性性能是一直被忽略的问题。为了解X舵潜艇相比于十字舵潜艇的航向稳定性如何,首先利用CFD方法研究SUBOFF标模来验证数值模拟的可行性,然后对某十字舵与X舵潜艇在不同工况下进行数值仿真,计算出与潜艇航向稳定性相关的水动力导数,最后比较研究2种操纵面稳定性差异。对比分析结果表明,原十字舵潜艇方向稳定性指数为0.021 46,新设计的X舵潜艇方向稳定性指数为0.249 03。说明设计的X舵潜艇满足稳定性要求,并有足够的裕度为改进潜艇其他性能提供设计空间。     

单舵销挂舵臂支撑舵受力计算

根据ABS和GL规范提供的单舵销挂舵臂支撑舵的计算模型，运用平面弯曲绕曲线近似方程式和弯曲变形的叠加原理推导出舵的剪力、弯矩和轴承反力的直接计算公式，并整理出计算程序。通过举例计算，证明本计算方法是可行的。