Chương 7:
Đặc tính thuỷ động của bánh lái
Việc tính toán thuỷ động học bánh lái, tức là đi xác định 2
thông số lực thuỷ động R và mômen thuỷ động M
tđ
thông qua các
đặc tính thuỷ động của bánh lái.
Khi quay bánh lái một góc  so với phương dòng chảy, trên
bánh lái xuất hiện hợp lực thuỷ động R đặt tại một điểm gọi là tâm
áp l
ực của bánh lái.
Để tiện tính
toán, R thường
được phân th
ành
các thành ph
ần:
Lực nâng L vuông
góc với hướng
dòng chảy; Lực
cản D theo hướng
dòng chảy; lực pháp tuyến N vuông góc với mặt phẳng tạo bởi các
dây cung prôfin và lực tiếp tuyến T nằm trong mặt phẳng đó (hình
2.9).
H
ợp lực thuỷ động được xác định như sau:
Hình 2.9. Lực thuỷ động tác dụng lên bánh lái.
t
R
L

(2-45)
Trong chương trình lập trình tính toán thuỷ động học bánh lái
phần tính hiệu chỉnh, tôi kí hiệu x
a
= e, x
c
= a.
Trong đó:
x
a
: khoảng cách tâm áp suất tính từ cạnh dẫn, m
x
a
= b
C
C
N
M
* (2-46)
(v
ới C
N
= L* cos + D* sin) (2-47)
x
c
: khoảng cách từ tâm quay của bánh lái đến cạnh dẫn.
Các lực và mômen thuỷ động được biểu diễn qua các hệ số
không thứ nguyên sau:
- H
ệ số lực nâng: C

S
v
N
bl
*
2
*
2

(2-50)
- Hệ số lực tiếp: C
T
=
S
v
T
bl
*
2
*
2

(2-51)
- H
ệ số mômen: C
M
=
bS
v
M

= C
L
* cos + C
D
* sin (2-54)
C
T
= C
D
* cos – C
L
* sin (2-55)
C
L
= C
N
* cos
t
– C
T
* sin (2-56)
C
D
= C
N
* sin + C
T
* cos (2-57)
C
M

C
L
C
D
C
M
0 0 0 0
4 0.14 0.10 0.02
8 0.22 0.20 0.04
12 0.36 0.30 0.08
16 0.42 0.40 0.12
20 0.61 0.50 0.18
24 0.80 0.60 0.25
28 0.96 0.70 0.32
32 1.10 0.80 0.41
35 1.14 0.90 0.40
Bảng 2.4. Các hệ số thuỷ động lực của prôfin đối xứng
NACA-0012, = 0.8

(0)
C
L
C
D
C
M
0 0 0 0
4 0.10 0.04 0.02
8 0.18 0.20 0.06
12 0.20 0.30 0.08

C
L
C
D
C
M
0 0 0 0
4 0.32 0.017 0.08
8 0.61 0.039 0.15
12 0.80 0.15 0.20
16 0.89 0.26 0.30
20 0.85 0.32 0.27
24 0.83 0.395 0.26
28 0.825 0.42 0.25
32 0.84 0.42 0.24
35 - - -
Bảng 2.7. Các hệ số thuỷ động lực của prôfin đối xứng
NACA-0006, = 6

(0)
C
L
C
D
C
M
0 0 0.008 0
4 0.32 0.017 0.08
8 0.61 0.032 0.15
12 0.91 0.060 0.225

C
L
C
D
C
M
0 0 0.010 0
4 0.30 0.019 0.075
8 0.61 0.037 0.15
12 0.91 0.059 0.225
16 1.19 0.098 0.30
20 1.40 0.140 0.36
24 1.20 0.279 0.36
28 1.125 0.29 0.34
32 0.92 0.32 0.36
35 1.53 0.38 0.38
Bảng 2.10. Các hệ số thuỷ động lực của prôfin đối xứng
NACA-0015, = 6

(0)
C
L
C
D
C
M
0 0 0.015 0
4 0.30 0.018 0.075
8 0.61 0.036 0.15
12 0.89 0.060 0.22

t = 12% a. Khi tàu chạy tiến b. Khi tàu chạy lùi
CM
Cp
0,5
0
1,0
2,0
C
L
0,5
1,0
CD


Cp
C
M
CD=f(Cy)
C
LCL
CD=f(CL)
CM
Cp


CD
1,0
0,5
C
L

cv
* S*
2
*
2
v

(2-
60)
L
ực tổng hợp: R=
22
DL  (2-
61)
Mômen thu
ỷ động: M
tđ
= C
M
* k
v
* k
cv
* S* b*
2
*
2
v

(2-62)

ày có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc xác định
các giá trị lực (R) và mômen thuỷ động (M
td
) của chương trình.
Quá trình l
ập trình tính toán các lực và mômen tác dụng lên
bánh lái s
ử dụng các hệ số đặc tính thuỷ động C
L
, C
D
, C
M
được
thực hiện ở phần lập trình dưới đây ta sẽ đi nghiên cứu.