OMiUP t2 Gorski'3

Inne rozwiązania steru z płetwą pomocniczą przedstawiono na rys. 7.13. Ster ten składa się z płetwy głównej 2, płetwy pomocniczej 3 oraz z cylindra obrotowego 2 wykorzystującego tzw. efekt Magnusa. Wirujący cylinder w strumieniu opływającej wody powoduje wytwarzanie znacznej siły skierowanej prostopadle do przepływu, a więc skręcającej statek. Przez ustawianie pod odpowiednim kątem a płetwy głównej steru 3 oraz pod znacznie większym kątem (3 płetwy pomocniczej 3, co uruchamia równocześnie cylinder 2, można uzyskać duży stopień zwrotności, przy nieznacznych prędkościach poruszania się statku. Opływający ster strumień wytworzony pracą śruby okrętowej będzie skierowany pod kątem prostym do wzdłużnej osi symetrii statku. W ten sposób uzyskuje się bardzo dużą siłę boczną skręcającą statek.

W rozwiązaniu pokazanym na rys. 7.13a cylinder wirujący umieszczony jest w środku długości płetwy głównej przed płetwą pomocniczą, natomiast w rozwiązaniu pokazanym na rys. 7.13b cylinder znajduje się na krawędzi natarcia płetwy sterowej.

7.1.4. DZIAŁANIE STERU NA STATEK

Jak poprzednio wspomniano, zadaniem steru jest zapewnienie statkowi odpowiedniej sterowności. Działanie to jest realizowane przez wychylanie płetwy sterowej od położenia środkowego (płetwowy ster bierny). Obecnie stosowane są prawie wyłącznie stery typu wypornościowego; przy rozpatrywaniu działania steru na statek należy zatem brać pod uwagę zjawisko występujące podczas opływu przez strugi cieczy płetwy sterowej, wykonanej w kształcie płata nośnego o profilu symetrycznym (rys. 7.14).

Jeżeli płat taki zostanie ustawiony w strudze przepływu cieczy idealnie pod kątem a, zwanym kątem natarcia, to linie opływu cieczy będą się układały tak, jak pokazano na rysunku. Cząsteczki cieczy opływające płat od góry mają do przebycia w tym samym czasie drogę nieco dłuższą niż cząstki opływające płat od dołu, co wynika z układu linii opływu, a zatem prędkość cząstek w strugach górnych jest większa niż prędkość cząstek w strugach dolnych.

Wskutek opisanego zjawiska ponad płatem wystąpi obszar podciśnienia poniżej płata, zaś obszar nadciśnienia — jak pokazano na rys. 7.15. Rozkład ciśnień w strumieniu cieczy zależy bowiem od prędkości strumienia.

Różnice ciśnień występujących po obu stronach płata nośnego (płetwy steru) powodują powstanie siły nośnej skierowanej prostopadle do linii wyznaczającej kierunek prędkości przepływu nie zakłóconego.

Przedstawione w tym miejscu prawa dotyczą opływu cieczy idealnej oraz płata nośnego o nieograniczonej długości. Ponieważ długość konkretnej płetwy sterowej jest ograniczona, wystąpią opływy na końcach płetwy sterowej. Ciecz omywająca płetwę będzie się starała przepłynąć z obszaru o ciśnieniu podwyższonym do obszaru o ciśnieniu obniżonym, tworząc tzw. wiry wierzchołkowe.

273