An Experimental Study on the Characteristics of Propeller and Rudder in Oblique Towing Conditions

사항상태(斜航狀態)에서 프로펠러와 타(舵)의 특성(特性)에 관한 실험적 연구

For the reliable prediction of maneuverability of a ship, lots of captive model tests have been carried out for over 10 years. But the parameters appearing in the mathematical model are so versatile and showing complex characteristics, and it is still hard to establish the useful formulae that we can adopt directly in the design stage. In this paper, the most important parameters in the mathematical model. i.e.($1-\omega_P$) the effective wake fraction at propeller, and $\delta_R(\beta_R)$), the effective rudder inflow angles are investigated by the captive model tests at the circulating water channel. The model is tested at designed speed and at low speed, and the drafts at both full load and ballast load conditions are taken. Propeller thrusts and rudder normal forces are measured at the given drift angle and propeller revolution. These forces are used for the analysis of the effective flow velocity or flow direction, to the propeller or rudder.

선박의 조종성능을 정확히 평가하기 위해서 지난 약 10년간 각종모형시험이 수행되었다. 그러나 수학모델에 나타나는 변수들은 너무 다양하고, 복잡한 특성을 나타내기 때문에 아직까지 설계분야에 직접 사용할 수 있는 유용한 형태가 구축되지 않았다. 본 연구에서는, 이 수학모델에서 가장 중요한 변수인 프로펠러에서의 유효반류계수($1-{\omega}_P$)와, 유효타각 $\delta_R(\beta_R)$)을 회류수조에서 조사하였다. 모델은 설계속도와 저속에서 각각 실험이 이루어졌고, 흘수 또한 만재상태와 밸러스트상태에서 실시되었다. 프로펠러 추력과 타직압력은 주어진 사항각과 프로펠러 회전수에서 측정되었다. 이 추력은 유효유입속도나 유입방향의 해석에 사용된다.