Calculation of the Rudder Normal Force for a Horn Type Rudder and Twin Rudder

Horn Type 타(舵)와 한쌍(雙)의 타(舵)의 타직압력(舵直壓力) 계산(計算)에 관한 연구(硏究)

To calculate the lift of a thin lifting surface like the ship-rudder, it is popular to replace the lifting surface by a series of vortices. Two methods, which are vortex lattice method and mode function method, are frequently used to distribute the vortices on the lifting surface. In this paper, the intermediate way of two mentioned calculation method is carried out to exploit the merits of them. The basic concept of this method is to divide the lifting surface with several strips in span-wise and replace vortices to the chord-wise at each strips. A horn type semi-balanced rudder is chosen for the real method, and the validity of the proposed calculation is pursued by the open water test of the same rudder. Finall, this method is applied to the calculation of the interference between the two homogenous rudders siting parallel to the free stream.

양력면(揚力面)의 양력계산(揚力計算)에 흔히 쓰이고 있는 방법(方法)을 크게 나누면 Vortex Lattice 법(法)과 Mode Function법(法)이 있다. 잘 알려진 것 처럼, Vortex Lattice법(法)은 해(解)의 수렴성(收斂性)은 좋으나 계산시간(計算時間)이 많이 걸리는 문제점(問題點)이 있고, Mode Function법(法)은 계산시간(計算時間)은 짧으나 해(解)가 특이(特異)해 지는 경우가 있다. 그러므로 본(本) 논문(論文)에서는 양방법(兩方法)의 장점(長點)들을 살리도록, 양력면(揚力面)을 Span 방향(方向)으로 분할(分割)하고 각(各) Strip Mode Function을 사용하여 Vortex를 분포(分布)시켜, 양력면이론(揚力面理論)으로 양력(揚力)을 계산(計算)하였다. 우선 Horn Type의 반균형타(半均衡舵)에 본(本) 계산법(計算法)을 적용(適用)하여 타직압력(舵直壓力)을 계산(計算)하고 타(舵) 단독시험(單獨試驗)을 병행(竝行)하여 계산법(計算法)의 유용성(有用性)을 검증(檢證)하였다. 그 결과(結果), Stall과 같은 비선형적(非線形的) 유체현상(流體現象)이 일어나지 않는 한(限), 본(本) 계산법(計算法)은 유용(有用)하다는 결론(結論)을 얻었다. 끝으로, 본(本) 계산법(計算法)을 평행(平行)하게 늘어선 한척(隻)의 장방형타(長方形舵)에 적용(適用)하여 두 타(舵) 사이의 상호간섭(相互干涉)도 계산(計算)하였다.