STEUERRUDER Rudder
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerruder für Wasser- und Luftfahrzeuge ge äss dem Oberbegriff des unabhängigen Pa¬ tentanspruchs 1.The present invention relates to a rudder for water and aircraft according to the preamble of independent patent claim 1.
Bei Segelschiffen kennt man den Effekt, dass bei Einfall von Böen oder bei Strömungen im Wasser die Steuereigenschaften des Fahrzeu¬ ges verloren gehen. Dies als Folge des Abreissens von Strömung oder Wirbeln hinter dem Steuerruder. Daraus ergab sich dann das sogenann¬ te "In-den-Wind-schiessen" das oftmals zu gefährlichen Situationan und zu einer absolut unkontrollierbaren Fahrlage führen konnte.In sailing ships, the effect is known that the control properties of the vehicle are lost in the event of gusts or currents in the water. This is due to the tearing of currents or eddies behind the rudder. This then resulted in the so-called "shooting into the wind", which could often lead to dangerous situations and to an absolutely uncontrollable driving position.
Ähnliche Beobachtungen können auch bei Luftfahrzeugen beobachtet werden. Diese führen zu unkontrollierbaren Flugsituationen. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung Mittel zu schaffen, durch die das Steuern und das Fahrverhalten von Wasser- und Luftfahrzeugen verbessert werden könnte.Similar observations can also be observed in aircraft. These lead to uncontrollable flight situations. Accordingly, it is an object of the invention to provide means by which the control and driveability of water and aircraft could be improved.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale.im kennzeichnen¬ den Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 erreicht.This is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of independent patent claim 1.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Steuerruders mit einer Heck¬ partie eines Segelschiffes,An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. Show it: 1 is a side view of a rudder with a stern part of a sailing ship,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Steuerruders allein in einer ersten Ausführungsform, undFig. 2 is a perspective view of a rudder alone in a first embodiment, and
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Steuerruders allein in einer zweiten Ausführungsform.Fig. 3 is a perspective view of a rudder alone in a second embodiment.
Durch Anbringen von Leitflügeln 11, 12, 13, 14 in beispiels¬ weise paariger Anordnung an einem Steuerruder 10 eines Schiffes 1 von dem das Heck und die Ruderwelle 2 dargestellt sind, wird das Steuer- und Fahrverhalten entscheidend verbessert. Als Leitflügel 11-14 sind in diesen Beispielen Finnen vorge¬ sehen, wie sie von den Windsurf-Brettern bekannt sind.By attaching guide vanes 11, 12, 13, 14 in a paired arrangement, for example, to a rudder 10 of a ship 1, of which the stern and the rudder shaft 2 are shown, the steering and driving behavior is decisively improved. In these examples, fins as are known from the windsurf boards are provided as guide vanes 11-14.
Gem ss Fig. 1 und 2 stehen diese Leitflügel senkrecht zur Ruder¬ mittelebene seitlich ab und sie befinden sich bündig an der Hinterkante 15. In diesen beiden Ansichten des Steuerruders 10 sind ein erstes Paar Leitflügel 11, 12 im Abstand vom Rumpf des Schiffes 1 andgeordnet und zwar so, dass beim Krängen des Schiffes 1 und/oder bei Seegang die beiden Leitflügel 11, 12 unterhalb der Wasseroberfläche bleiben.1 and 2, these guide wings protrude laterally perpendicular to the central rudder plane and are located flush with the rear edge 15. In these two views of the rudder 10, a first pair of guide wings 11, 12 are arranged at a distance from the hull of the ship 1 in such a way that the two guide wings 11, 12 remain below the surface of the water when the ship 1 and / or at sea is heeling.
Das zweite Leitflügelpaar 13, 14 ist paarig nahe beim freien Ende 16 des Steuerruders 1 angeordnet und steht ebenfalls senk¬ recht auf der Mittelebene des Steuerruders 10 und ist horizon¬ tal ausgerichtet.The second pair of guide vanes 13, 14 is arranged in pairs near the free end 16 of the rudder 1 and is also perpendicular to the central plane of the rudder 10 and is oriented horizontally.
Gemass einer Variante nach Fig. 3 ist das endseitige Leitflügel¬ paar 23, 24 auch wieder im Abstand vom freien Ende 26 ange-
ordnet. Während das obere Leitflügelpaar 21, 22 horizontal wie im erstbeschriebenen Beispiel angeordnet ist, ist das untere Leitflügelpaar 23, 24 nach hinten unten ge¬ neigt.According to a variant according to FIG. 3, the pair of guide vanes 23, 24 on the end is also again spaced from the free end 26. arranges. While the upper pair of guide vanes 21, 22 is arranged horizontally, as in the example described first, the lower pair of guide vanes 23, 24 is inclined downward toward the rear.
Versuche haben gezeigt, dass mit derartigen Leitflügeln das Abreissen von Strömung und Wirbeln wenn nicht vollständig un¬ terdrückt so doch stark verminder wird. Damit ist das Steuer¬ ruder dauernd von Wasser umströmt und kann daher auch seine Aufgabe erfüllen.Experiments have shown that with such guide vanes the tearing off of flow and eddies, if not completely suppressed, is nevertheless greatly reduced. The control rudder is thus continuously flowed around by water and can therefore also fulfill its task.
Bei Motorschiffen, wie beispielsweise beim Containerschiff Typ "Saturn" hat die Schiffsbau-Versuchanεtalt Potsdam gemass der Zeitschrift HA SA-Schiffahrt-Schiffbau-Hafen, 127. Jahrgang, Heft Nr. 17/18, 1990, Seite 1046, vorgeschlagen, neben Leit¬ flügeln am Steuerruder hinter der Schiffsschraube auf der Höhe der Schraubenaσhse noch solche am Schiffsrumpf im Schiffs-Nach- stromfeld anzuordnen. Weil damit dem Wasser, vor dem Propeller ein Drall mitgegeben wird, sind die Drallverluste am Propeller selbst vermindert, was schliesslich zu Energieersparnis führen soll. Der höhere Drall nach dem Propeller kann höchstens teil¬ weise mit den Leitflüglen am Ruder behoben werden, so dass das Ruder in kavitationsärmerem Medium angordnet ist. Während dort also eine Energieeinsparung angesprochen ist, soll im Gegensatz dazu gem ss der Erfindung ein Strömungsabriss an und hinter dem Steuerruder möglichst verhindert werden.In the case of motor ships, such as the "Saturn" container ship, the shipbuilding test institute Potsdam has proposed, in addition to Leit¬, according to the magazine HA SA-Schiffahrt-Schiffbau-Hafen, 127th year, No. 17/18, 1990, page 1046 wings on the rudder behind the propeller at the level of the propeller axis to be arranged on the hull in the ship's wake field. Because this gives the water a swirl in front of the propeller, the swirl losses on the propeller itself are reduced, which should ultimately lead to energy savings. The higher swirl after the propeller can at most be partially remedied with the guide vanes on the rudder, so that the rudder is arranged in a medium with less cavitation. In contrast to this, while energy savings are addressed there, a stall at and behind the rudder should be prevented as far as possible.
Bei Schiffen müssen die Leitflügel natürlicherweise auf das
Medium Wasser abgestimmt sein und deren Querschnittsform sollte dementsprechend ausgebildet sein, um möglichst wenig Auftriebs¬ kraft zu erzeugen. Damit unterschiedliche Verhältnisse von Wasser- Strömung und Wind besser beherschbar sind, können die Leitflügel gemeinsam, paarweise oder einzeln einstellbar sein, wie beispiels¬ weise mittels Bowdenzügen durch eine hohle Ruderwelle 2 hindurch.In ships, the guide vanes must naturally on the Medium water should be matched and their cross-sectional shape should be designed accordingly in order to generate as little buoyancy as possible. So that different ratios of water flow and wind can be better managed, the guide vanes can be adjusted jointly, in pairs or individually, such as by means of Bowden cables through a hollow rudder shaft 2.
Bei Luftfahrzeugen können die Leitflügel sowohl an Höhenleit- als auch an Seitenleitwerken angeordnet sein. Auch bei dieser Anwendung muss natürlich das Medium Luft berücksichtigt werden.
In aircraft, the guide vanes can be arranged on vertical stabilizers as well as on vertical stabilizers. Of course, the medium air must also be considered for this application.