第九章舵机$9—1 概述一、设备的组成和舵的类型舵叶：大多数船舶都采用由钢板焊接而成的空心舵，称为复板舵，其水平截面呈对称机翼形，又称流线型舵。舵叶的偏转由操舵装置（通常称舵机）来控制。舵的分类：不平衡舵：舵杆轴线紧靠舵叶前缘的。平衡舵：舟舵杆轴线位于舵叶前缘后面一定位置的舵。半平衡舵：仅于下半部做成平衡型式的舵。后图所示
第九章 舵 机 §9—1 概述 一、舵设备的组成和舵的类型 一、舵设备的组成和舵的类型 舵叶：大多数船舶都采用由钢板焊接而成的空心舵，称为复 大多数船舶都采用由钢板焊接而成的空心舵，称为复 板舵，其水平截面呈对称机翼形，又称流线型舵。舵叶的偏转 板舵，其水平截面呈对称机翼形，又称流线型舵。舵叶的偏转 由操舵装置（通常称舵机）来控制。 由操舵装置（通常称舵机）来控制。 舵的分类： 不平衡舵：舵杆轴线紧靠舵叶前缘的舵。 舵杆轴线紧靠舵叶前缘的舵。 平衡舵：舵杆轴线位于舵叶前缘后面一定位置的舵。 舵杆轴线位于舵叶前缘后面一定位置的舵。 半平衡舵：仅于下半部做成平衡型式的舵。 仅于下半部做成平衡型式的舵。后图所示
10667789B99（c）半平衡舵(b)平衡舵(α）不平衡舵图 8-1.几种蛇的示意图1-能柄，2-上舵承，3-能杆，4-能杆套筒，5-能销，6-舵钮：7-舵叶，8-柱，9-舵托：10-舵承
二、舵的作用原理1.舵的水作用力及其对船舶运动的影响：舵叶上作用力分析：当舵叶偏转α角后，舵叶两侧所受水压力的合力为FN；水流对舵叶产生的摩擦力为Fr；在舵叶的压力中心0上，就会产生一个大小等于F与F合力的水作用力F。FNFH航向GGRF转向图8-2能上的水作用力及其对的影响转船力矩MF(l+Xccosα+ FoXesinα能的水动力矩Ma=FnXc=（Ficosa+Fpsina）Xo
二、舵的作用原理 二、舵的作用原理 1.舵的水作用力及其对船舶运动的影响： 舵的水作用力及其对船舶运动的影响： 舵叶上作用力分析： 舵叶上作用力分析： 当舵叶偏转α角后，舵叶两侧所受水压力的合力为 角后，舵叶两侧所受水压力的合力为FN ； 水流对舵叶产生的摩擦力为 水流对舵叶产生的摩擦力为FT ； 在舵叶的压力中心 在舵叶的压力中心O 上，就会产生一个大小等于 上，就会产生一个大小等于FN与FT合力的 水作用力F
舵上的水作用力F可分解为与水流方向垂直的升力F和与水流方向平行的阻力Fp。升力FLF =1/2 C. p A v2阻力FDF, = 1/2 Cp p A v2舵压力中心至舵导边的距离XX= Cx bC-升力系数；Cp-阻力系数;Cx-压力中心系数。三个系数大小随舵角α而变，由模型试验测定。（见后表）V-舵叶处水流速度，一般取航速的1.15-1.2倍：b-舵叶的平均宽度：A-舵叶的单侧浸水面积航向R转向图8-2能上的水作用力及其对的影响转船力矩MF（l+Xccosα）+FoXesinα能的水动力矩Ma=FnXc（Fcosa+Fosina）X
舵上的水作用力 舵上的水作用力F 可分解为与水流方向垂直的升力 可分解为与水流方向垂直的升力FL和与水 流方向平行的阻力 流方向平行的阻力FD。 升力FL FL = 1/2 C = 1/2 CL ρ A v2 阻力FD FD = 1/2 C = 1/2 CD ρ A v2 舵压力中心至舵导边的距离 舵压力中心至舵导边的距离X X = CX b CL-升力系数； CD-阻力系数； CX –压力中心系数。 三个系数大小随舵角α而变，由模型试验测定。（见后表） V-舵叶处水流速度，一般取航速的1.15-1.2倍； b - 舵叶的平均宽度； A-舵叶的单侧浸水面积
图某型舵叶的流体动力特性系数曲线1. 201.20日入=0.991=0.991=0.20一1. 101.101=0.201. 001.000. 900.90C. 0.800.800.700.70CzdCo0.60CD0.60Cx0.500.50Cx0. 400.400.300. 300. 200.200.100.10O535.401701601501401015253018020倒航a/(°)正航a/(°）图8-3某型能叶的流体动力特性系数曲线
图 某型舵叶的流体动力特性系数曲线。 某型舵叶的流体动力特性系数曲线