舵展弦比

舵的展弦比（aspect ratio of rudder）是舵的平均高度和平均长度之比，其值越大舵效越好。在舵面积确定的情况下，展弦比的选择受船尾框尺寸的限制。通常平衡舵展弦比在1.5左右，不平衡舵或半平衡舵展弦比1.8左右。

舵展弦比简介

舵展弦比是舵高、舵长比，在同一个小舵角下，短而高的舵(即高展弦比舵)比面积相同的长而矮的舵，产生更大的舵力。但是，高展弦比舵，在旋转中等舵角时将会失速或“起泡”，随后在舵角继续增大到超过失速点时，舵力增大率就减慢。通常把舵的下游面上的初始光顺流线水流变为因分离引起不规则涡流的这种现象，叫作“失速”。这种现象限制了高展弦比舵的效用。与此相反，低展弦比舵在旋转较大的舵角时不会产生失速，且在未发生失速前通常获得比高展弦比舵更大的舵力。

舵展弦比参数及计算

（1）舵面积A：舵叶的侧投影面积（如有部分舵叶露出水面，舵面积指设计水线以下的舵的侧投影面积）。

（2）舵高（展长）h：舵杆轴线方向舵叶上下缘的垂直距离；对于矩形舵和梯形舵为舵叶上边缘与下边缘之间，平行于舵杆轴线的距离；对于其他形状的舵应取上、下边缘之间的平均距离，即平均高度h_m。

（3）舵宽（弦长） b：为舵叶前、后缘之间的水平距离。对矩形舵，舵宽即各剖面弦长；对非矩形舵可用平均舵宽b_m表示。

（4）舵的展弦比 λ：舵的高度(翼展)h与宽度(弦长)b之比值。即：λ=h/b。对于非矩形舵：λ=h_m/b_m。

舵展弦比舵展弦比对性能的影响

另一变化为发生失速的角度，展弦比大的舵在小迎角时就会发生失速。由图可见，展弦比为5时，早在迎角为9度时就发生失速，展弦比为1者在35度时发生，而展弦比为1/5者可到45度还不发生失速。舵的作用有二：其一是船舶稍离航向时，通过操纵舵使之回复到原来航向；另一是操满舵(约35度)以使船舶迅速回转。对于前者希望有展弦比大的舵，而对于后者则希望有展弦比小而难于发生失速的舵。过去的舵为琵琶型的细长体，其展弦比较大，近年来的舵身较短，大多做成展弦比为1~2左右的舵。

舵展弦比实际应用

小展弦比矩形平板机翼的非线性升力面理论是计算船体操纵运动水动力的一种重要方法， 通常用于运用Bollay理论对船体操纵水动力的计算之中。小展弦比矩形平板机翼的非线性升力面理论的阐述如下：

(1)在小展弦比机翼尾缘加入喷流后，机翼在零攻角下也能产生较大的升力，并且各攻角下的升力和零攻角下的升阻比显著增加，而有攻角时的升阻比没有产生大的降低。从综合的角度来看，将环量控制翼的概念应用于船舵是可行的，它能提高船舶的操纵性，尤其是在船舶低速及微速航行时，能产生更大的舵效作用。

(2)尽管加隔流端板后模型的攻角失速提前，但是在攻角失速前，却提高了相同条件下模型的升力系数及升阻比，所以在小展弦比机翼端部加隔流端板具有实用价值。

(3)当改变尾圆柱形状以使喷流方向和表面切线方向的夹角不为零时，模型的升力特性变差，但阻力特性有较大的改善，取一适当的夹角，对减少阻力有重要的作用。