船舵各个部位的名称是什么,船舵到底是如何工作的呢?原来是这样控制船舶转弯的!
有多少小伙伴和我一样,小时候拿泡沫做过小船?当时用四驱赛车的马达做动力,舵用的木片,塑料卡片或者铁片。当时我一直以为船舶转弯的原理,是通过舵叶转动一定角度,造成由螺旋桨加速出来的高速水流偏转,而船舶就是靠着这个偏转的水流来推动船舶转弯的。事实真的如此吗?今天咱们就来聊聊船舶的舵。
小时候想象舵的工作原理
在讲之前先来个题外话:其实小时候真正困扰大家的是小船螺旋桨位置如何防水,下图是某大神自制的小船,螺旋桨是用水瓶做的,成功解决了防水问题,有哪位小伙伴看懂了原理?
自制的小船
好了开始进入主题。现在的船舶除了采用舵桨、吊舱式电力推进器、直叶桨等特种推进装置可以不需要舵外,大部分的船舶都是靠舵来控制船舶的方向。(我主页有相关讲解特种推进器的文章,有兴趣的可以去参阅)
吊舱式电力推进器
船舶的舵的形式有很多,咱们先要对其做一个简要了解。船舶舵的划分可以按以下几个情况来分。
按舵的支承情况来分可以分为:多支承舵(图一)、半悬挂舵(图二)、悬挂舵(图三)、双支承舵(图四)。
舵的形式
按舵杆轴线位置来分可分为:不平衡舵、平衡舵、半平衡舵(既半悬挂式半平衡舵)。
舵的形式
按舵的剖面形状来分可分为:平板舵(图一)、改良平板舵(图二)、流线型舵(图三)、整流舵(图四)。
舵的形式
我小时候做的船,就是用的悬挂式的不平衡平板舵。现在除了小船还有用平板舵外,大部分船舶用的是流线型舵。
船舶舵
那么舵到底是如何工作的呢?舵的工作原理如下图,船舶在航行时,如果舵叶处于正舵位置时,则舵叶两侧所受的水作用力相等,所以对船舶的运动方向不产生影响。但是当舵叶偏转动一个角度 δ ,这时两侧的水流就不再保持对称了,这样舵叶偏转角度的这面叫迎水面,它的背面为背水面。水流再要绕流舵叶时,背水面的流程就要比迎水面的要长,背水面的流速也就会更快,其上的静压力就会比迎水面的要低,这样迎水面和背水面会产生压力差,而两侧所受水压力的合力就称为舵压力PN。舵压力垂直于舵叶,并作用于舵叶的压力中心O,指向舵叶的背水面。除了PN外,水流还会对舵叶产生一个于舵叶中心线方向一致的摩檫力PT,而PN和PT的合力就是水作用力P。
舵上的水作用力P也可以分解为与水流方向的垂直的升力PL和与水流方向平行的阻力PD。
舵的作用原理
船舶就是靠着水作用力P来实现转弯的,是不是比小时候想象的要复杂一些?
船舶回转
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作者:小船人的梦想 2018年11月25号
,船舵转向工作原理图船舵是怎么控制方向的