競(jìng)速艇模型的舵

吳為安

舵，是船舶的重要附件，大多數(shù)船舶都是靠舵來(lái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的（少數(shù)用雙螺旋槳推進(jìn)的船舶，用左右螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向的變化來(lái)改變船的航向：右轉(zhuǎn)時(shí)，左螺旋槳正轉(zhuǎn)、右螺旋槳倒轉(zhuǎn);左轉(zhuǎn)時(shí)，右螺旋槳正轉(zhuǎn)，左螺旋槳倒轉(zhuǎn)。還有的船舶則在螺旋槳外面安裝一個(gè)導(dǎo)流管，利用螺旋槳尾流來(lái)改變推力方向，從而使船轉(zhuǎn)向）。在競(jìng)速艇模型中，舵的作用尤為重要，因?yàn)楦鞣N項(xiàng)目的競(jìng)速艇模型在航行中，都會(huì)遇到急劇轉(zhuǎn)向的情況，尤其是在高速航行時(shí)轉(zhuǎn)向，舵的作用更為明顯。那么，為了讓競(jìng)速艇轉(zhuǎn)彎更加靈活，是不是舵面積做得越大越好，遙控舵角越大越好？讓我們來(lái)研究一下這些問題。

一、平衡舵、半平衡舵和不平衡舵

舵有平衡舵、半平衡舵和不平衡舵之分（圖1）。舵面的一小部分在舵桿前面（“前面”指圖1中的左面）的，叫平衡舵;舵面下面的一部分在舵桿前面的，叫半平衡舵;舵桿在舵面前面的是不平衡舵。

平衡舵產(chǎn)生舵角時(shí)，舵桿兩邊都受力，從遙控船模的角度講，這樣可以減輕舵機(jī)的負(fù)擔(dān)，使舵機(jī)不易損壞。

當(dāng)然，舵機(jī)的受力是不平均的，即遙控舵機(jī)拉動(dòng)舵桿轉(zhuǎn)角和舵機(jī)回中用的力是不一樣的，因此舵轉(zhuǎn)角和回中的速度也是不一樣的。

當(dāng)競(jìng)速艇高速航行時(shí)，艇尾高速水流與螺旋槳尾流給舵面后半部分面積的壓力，大大高于對(duì)舵面前半部分面積的壓力，使得舵的回中速度明顯加快，轉(zhuǎn)向后能快速進(jìn)入直航，這也正是競(jìng)速艇模型希望達(dá)到的目標(biāo)。

而對(duì)于用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇的舵，為了保證舵的強(qiáng)度，舵桿必須焊在舵面中間，平衡舵正是這樣的形式，所以，水中螺旋槳競(jìng)速艇模型采用的都是平衡舵。

有的競(jìng)速艇為了提高艇的航行穩(wěn)定性，會(huì)采用舵面上窄下寬的平衡舵（圖2）。

半浸螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵的牽引結(jié)構(gòu)是在水面上的，因此可以用不平衡舵的形式（圖3）。

半平衡舵的下面一半舵面是朝前的，艇在航行時(shí)，這個(gè)部位容易勾到水草、雜物，所以船模一般不使用半平衡舵。

二、舵面積大小與舵的長(zhǎng)度對(duì)

競(jìng)速艇航行姿態(tài)的影響

增大舵面積能增大轉(zhuǎn)舵力矩，提高回轉(zhuǎn)性。同時(shí)，當(dāng)舵角為零時(shí)，面積大的舵可以起到大面積“鰭”的作用，也提高了艇的航行穩(wěn)定性。

但舵面積并非越大越好。由于競(jìng)速艇的航速極快，若舵面積過大，其在回轉(zhuǎn)時(shí)受到的水的壓力就非常大，舵效應(yīng)非常強(qiáng)烈，就會(huì)使得艇的遙控操縱難度大增，操縱者稍微扳動(dòng)一點(diǎn)遙控器上的操舵手柄，艇就會(huì)大角度轉(zhuǎn)向，反應(yīng)稍慢一點(diǎn)，艇就有可能發(fā)生360°原地打轉(zhuǎn)的情況。

因此，競(jìng)速艇的舵面積不宜太大。

增加舵的長(zhǎng)度對(duì)提高艇的橫向穩(wěn)定性是有好處的，但同時(shí)也會(huì)增加艇的航行阻力。太長(zhǎng)的舵還會(huì)使艇在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生低頭力矩，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇с@水。

因此競(jìng)速艇的舵也不宜太長(zhǎng)。

競(jìng)速艇的舵面積究竟要多大？長(zhǎng)度要多長(zhǎng)？應(yīng)該邊試航邊調(diào)整、改進(jìn)。一般來(lái)講，用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵面積要小一些，舵的長(zhǎng)度也要短一些（因?yàn)槎媸侨拷谒械模?用半浸螺旋槳推進(jìn)的艇，其舵可以適當(dāng)長(zhǎng)一些（因?yàn)橹挥卸娴南掳氩糠纸?。兩種舵的寬度都不宜太寬。

三、舵的形狀對(duì)競(jìng)速艇性能的

影響

由于競(jìng)速艇的速度極快，任何一個(gè)凸出在船底外的附件都會(huì)帶來(lái)極大的阻力。舵不但凸出于船底，而且深入水中，因此舵在水中的阻力大小對(duì)船的速度性能有很大的影響。要減小舵的阻力，最重要的一點(diǎn)是選擇合理的舵橫剖面。

從升力原理分析，選擇機(jī)翼形的舵橫剖面，舵所受的阻力是最小的。

然而，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，前緣帶有小圓弧的機(jī)翼形剖面并不適合競(jìng)速艇模型（排水型船舶的舵可以有這樣的剖面）。因?yàn)樗拿芏缺瓤諝獯蟮枚?，在艇高速航行的情況下，前面的小圓弧仍有可能帶來(lái)一些水阻力。所以，一般都將舵前緣也銼成尖的（圖4），而且，舵的厚度要薄一些。

有的競(jìng)速艇模型產(chǎn)品的舵被設(shè)計(jì)成兼有水冷通道的作用，因而舵橫剖面做成狹長(zhǎng)的三角形（圖5），這樣，雖然舵的前緣阻力不大，但后面卻會(huì)造成渦流，影響船速。因此要盡量不用這樣的舵，可以把水冷管進(jìn)口改到船底，用1.5毫米厚的不銹鋼片另做一個(gè)舵，而且也要把舵銼成翼形。

四、艇的航行姿態(tài)和舵在艇尾

的位置

艇的回轉(zhuǎn)性能與艇的航行姿態(tài)有關(guān)。從圖6中我們可以看出，當(dāng)艇縱傾角較大（艇艏抬得較高）時(shí)，艇的水下部分投影面積偏后，其投影面積橫阻中心也偏后，它和舵之間形成的力矩很小，所以回轉(zhuǎn)性能不佳，回轉(zhuǎn)半徑大，但由于水下摩擦阻力小，它的直線速度會(huì)加快。

當(dāng)艇縱傾角較?。ㄍ?jí)旱幂^低）時(shí)，艇的水下部分投影面積較大，其投影面積橫阻中心前移，和舵之間形成的回轉(zhuǎn)力矩增大，回轉(zhuǎn)性能良好，但艇底浸水面積增大使水下摩擦阻力也加大，直線速度會(huì)受到影響。

還要注意舵在艇艉的位置。如果舵離螺旋槳太近，此時(shí)螺旋槳的槳流很亂，有空泡，會(huì)使舵的效率受到影響，所以，安裝在螺旋槳后面的舵，不要離螺旋槳太近。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，要考慮到舵轉(zhuǎn)角時(shí)不會(huì)碰到螺旋槳。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，和螺旋槳槳流已經(jīng)沒有多大關(guān)系，它是依靠艇的航行速度形成的艇底高速水流對(duì)舵的壓力起作用的。

五、舵角

競(jìng)速艇舵的舵角不同于排水型船舶舵的舵角，普通排水型船舶的舵角最大可以到35°。但競(jìng)速艇的速度實(shí)在是太快了，艇底的高速水流及上萬(wàn)轉(zhuǎn)的螺旋槳轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的水流對(duì)舵面的壓力極大，舵角調(diào)到10°左右就足夠了。

過大的舵角會(huì)給競(jìng)速艇帶來(lái)很大的航行阻力，還會(huì)讓操縱者很難控制操舵手柄的幅度，艇往往轉(zhuǎn)向過頭。在多艇航行或遇到大風(fēng)浪時(shí)，艇會(huì)打轉(zhuǎn)甚至側(cè)翻。

所以，應(yīng)該根據(jù)不同的競(jìng)速艇項(xiàng)目，采用不同的舵角：以左轉(zhuǎn)彎為主的，如ECO、FSR艇等，左舵角調(diào)大些;以右轉(zhuǎn)彎為主的，如MONO、O級(jí)艇等，右舵角調(diào)大些。

到底要多大的舵角？每艘船模的情況都是不一樣的，要在實(shí)際試航的過程中，仔細(xì)反復(fù)地調(diào)試。

六、舵的制作

水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇用的舵全部浸沒在水中，由于艇的速度很快，舵經(jīng)常會(huì)撞擊到浮標(biāo)或其他艇，因此舵要有一定的強(qiáng)度，舵桿的剛性要好。這里介紹一種常見的舵的做法。

找一塊2mm厚的鋼板，鋸成舵的形狀，在需要安裝舵桿的位置先鋸一個(gè)槽，再在銑床上用立銑刀銑成兩邊有圓弧的槽（銑刀直徑依據(jù)舵桿的直徑來(lái)確定），將一段拔直彈簧鋼絲作為舵桿敲入槽內(nèi)，用氬弧焊幾點(diǎn)（圖7），最后在砂輪機(jī)上把舵的形狀磨削修整成型。

半浸螺旋槳競(jìng)速艇上的舵的支點(diǎn)是在水面上的，舵的水中受力點(diǎn)和支點(diǎn)間的距離較長(zhǎng)（力矩大），所以舵一旦受到撞擊，舵支架和艇艉板受力較大，極易損壞。解決的辦法是，把舵用一個(gè)螺絲固定在支點(diǎn)上，這樣，舵受到撞擊后就會(huì)翹起來(lái)，舵支架和艇艉板就不會(huì)損壞，但問題是舵失去了作用，艇也就不會(huì)轉(zhuǎn)彎了。

為了解決這個(gè)難題，我們可以在舵上裝一個(gè)彈簧，讓舵受到撞擊翹起后還能恢復(fù)原狀，彈簧舵的制作見圖8。

舵，是船舶的重要附件，大多數(shù)船舶都是靠舵來(lái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的（少數(shù)用雙螺旋槳推進(jìn)的船舶，用左右螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向的變化來(lái)改變船的航向：右轉(zhuǎn)時(shí)，左螺旋槳正轉(zhuǎn)、右螺旋槳倒轉(zhuǎn);左轉(zhuǎn)時(shí)，右螺旋槳正轉(zhuǎn)，左螺旋槳倒轉(zhuǎn)。還有的船舶則在螺旋槳外面安裝一個(gè)導(dǎo)流管，利用螺旋槳尾流來(lái)改變推力方向，從而使船轉(zhuǎn)向）。在競(jìng)速艇模型中，舵的作用尤為重要，因?yàn)楦鞣N項(xiàng)目的競(jìng)速艇模型在航行中，都會(huì)遇到急劇轉(zhuǎn)向的情況，尤其是在高速航行時(shí)轉(zhuǎn)向，舵的作用更為明顯。那么，為了讓競(jìng)速艇轉(zhuǎn)彎更加靈活，是不是舵面積做得越大越好，遙控舵角越大越好？讓我們來(lái)研究一下這些問題。

一、平衡舵、半平衡舵和不平衡舵

舵有平衡舵、半平衡舵和不平衡舵之分（圖1）。舵面的一小部分在舵桿前面（“前面”指圖1中的左面）的，叫平衡舵;舵面下面的一部分在舵桿前面的，叫半平衡舵;舵桿在舵面前面的是不平衡舵。

平衡舵產(chǎn)生舵角時(shí)，舵桿兩邊都受力，從遙控船模的角度講，這樣可以減輕舵機(jī)的負(fù)擔(dān)，使舵機(jī)不易損壞。

當(dāng)然，舵機(jī)的受力是不平均的，即遙控舵機(jī)拉動(dòng)舵桿轉(zhuǎn)角和舵機(jī)回中用的力是不一樣的，因此舵轉(zhuǎn)角和回中的速度也是不一樣的。

當(dāng)競(jìng)速艇高速航行時(shí)，艇尾高速水流與螺旋槳尾流給舵面后半部分面積的壓力，大大高于對(duì)舵面前半部分面積的壓力，使得舵的回中速度明顯加快，轉(zhuǎn)向后能快速進(jìn)入直航，這也正是競(jìng)速艇模型希望達(dá)到的目標(biāo)。

而對(duì)于用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇的舵，為了保證舵的強(qiáng)度，舵桿必須焊在舵面中間，平衡舵正是這樣的形式，所以，水中螺旋槳競(jìng)速艇模型采用的都是平衡舵。

有的競(jìng)速艇為了提高艇的航行穩(wěn)定性，會(huì)采用舵面上窄下寬的平衡舵（圖2）。

半浸螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵的牽引結(jié)構(gòu)是在水面上的，因此可以用不平衡舵的形式（圖3）。

半平衡舵的下面一半舵面是朝前的，艇在航行時(shí)，這個(gè)部位容易勾到水草、雜物，所以船模一般不使用半平衡舵。

二、舵面積大小與舵的長(zhǎng)度對(duì)

競(jìng)速艇航行姿態(tài)的影響

增大舵面積能增大轉(zhuǎn)舵力矩，提高回轉(zhuǎn)性。同時(shí)，當(dāng)舵角為零時(shí)，面積大的舵可以起到大面積“鰭”的作用，也提高了艇的航行穩(wěn)定性。

但舵面積并非越大越好。由于競(jìng)速艇的航速極快，若舵面積過大，其在回轉(zhuǎn)時(shí)受到的水的壓力就非常大，舵效應(yīng)非常強(qiáng)烈，就會(huì)使得艇的遙控操縱難度大增，操縱者稍微扳動(dòng)一點(diǎn)遙控器上的操舵手柄，艇就會(huì)大角度轉(zhuǎn)向，反應(yīng)稍慢一點(diǎn)，艇就有可能發(fā)生360°原地打轉(zhuǎn)的情況。

因此，競(jìng)速艇的舵面積不宜太大。

增加舵的長(zhǎng)度對(duì)提高艇的橫向穩(wěn)定性是有好處的，但同時(shí)也會(huì)增加艇的航行阻力。太長(zhǎng)的舵還會(huì)使艇在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生低頭力矩，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇с@水。

因此競(jìng)速艇的舵也不宜太長(zhǎng)。

競(jìng)速艇的舵面積究竟要多大？長(zhǎng)度要多長(zhǎng)？應(yīng)該邊試航邊調(diào)整、改進(jìn)。一般來(lái)講，用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵面積要小一些，舵的長(zhǎng)度也要短一些（因?yàn)槎媸侨拷谒械模?用半浸螺旋槳推進(jìn)的艇，其舵可以適當(dāng)長(zhǎng)一些（因?yàn)橹挥卸娴南掳氩糠纸?。兩種舵的寬度都不宜太寬。

三、舵的形狀對(duì)競(jìng)速艇性能的

影響

由于競(jìng)速艇的速度極快，任何一個(gè)凸出在船底外的附件都會(huì)帶來(lái)極大的阻力。舵不但凸出于船底，而且深入水中，因此舵在水中的阻力大小對(duì)船的速度性能有很大的影響。要減小舵的阻力，最重要的一點(diǎn)是選擇合理的舵橫剖面。

從升力原理分析，選擇機(jī)翼形的舵橫剖面，舵所受的阻力是最小的。

然而，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，前緣帶有小圓弧的機(jī)翼形剖面并不適合競(jìng)速艇模型（排水型船舶的舵可以有這樣的剖面）。因?yàn)樗拿芏缺瓤諝獯蟮枚?，在艇高速航行的情況下，前面的小圓弧仍有可能帶來(lái)一些水阻力。所以，一般都將舵前緣也銼成尖的（圖4），而且，舵的厚度要薄一些。

有的競(jìng)速艇模型產(chǎn)品的舵被設(shè)計(jì)成兼有水冷通道的作用，因而舵橫剖面做成狹長(zhǎng)的三角形（圖5），這樣，雖然舵的前緣阻力不大，但后面卻會(huì)造成渦流，影響船速。因此要盡量不用這樣的舵，可以把水冷管進(jìn)口改到船底，用1.5毫米厚的不銹鋼片另做一個(gè)舵，而且也要把舵銼成翼形。

四、艇的航行姿態(tài)和舵在艇尾

的位置

艇的回轉(zhuǎn)性能與艇的航行姿態(tài)有關(guān)。從圖6中我們可以看出，當(dāng)艇縱傾角較大（艇艏抬得較高）時(shí)，艇的水下部分投影面積偏后，其投影面積橫阻中心也偏后，它和舵之間形成的力矩很小，所以回轉(zhuǎn)性能不佳，回轉(zhuǎn)半徑大，但由于水下摩擦阻力小，它的直線速度會(huì)加快。

當(dāng)艇縱傾角較?。ㄍ?jí)旱幂^低）時(shí)，艇的水下部分投影面積較大，其投影面積橫阻中心前移，和舵之間形成的回轉(zhuǎn)力矩增大，回轉(zhuǎn)性能良好，但艇底浸水面積增大使水下摩擦阻力也加大，直線速度會(huì)受到影響。

還要注意舵在艇艉的位置。如果舵離螺旋槳太近，此時(shí)螺旋槳的槳流很亂，有空泡，會(huì)使舵的效率受到影響，所以，安裝在螺旋槳后面的舵，不要離螺旋槳太近。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，要考慮到舵轉(zhuǎn)角時(shí)不會(huì)碰到螺旋槳。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，和螺旋槳槳流已經(jīng)沒有多大關(guān)系，它是依靠艇的航行速度形成的艇底高速水流對(duì)舵的壓力起作用的。

五、舵角

競(jìng)速艇舵的舵角不同于排水型船舶舵的舵角，普通排水型船舶的舵角最大可以到35°。但競(jìng)速艇的速度實(shí)在是太快了，艇底的高速水流及上萬(wàn)轉(zhuǎn)的螺旋槳轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的水流對(duì)舵面的壓力極大，舵角調(diào)到10°左右就足夠了。

過大的舵角會(huì)給競(jìng)速艇帶來(lái)很大的航行阻力，還會(huì)讓操縱者很難控制操舵手柄的幅度，艇往往轉(zhuǎn)向過頭。在多艇航行或遇到大風(fēng)浪時(shí)，艇會(huì)打轉(zhuǎn)甚至側(cè)翻。

所以，應(yīng)該根據(jù)不同的競(jìng)速艇項(xiàng)目，采用不同的舵角：以左轉(zhuǎn)彎為主的，如ECO、FSR艇等，左舵角調(diào)大些;以右轉(zhuǎn)彎為主的，如MONO、O級(jí)艇等，右舵角調(diào)大些。

到底要多大的舵角？每艘船模的情況都是不一樣的，要在實(shí)際試航的過程中，仔細(xì)反復(fù)地調(diào)試。

六、舵的制作

水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇用的舵全部浸沒在水中，由于艇的速度很快，舵經(jīng)常會(huì)撞擊到浮標(biāo)或其他艇，因此舵要有一定的強(qiáng)度，舵桿的剛性要好。這里介紹一種常見的舵的做法。

找一塊2mm厚的鋼板，鋸成舵的形狀，在需要安裝舵桿的位置先鋸一個(gè)槽，再在銑床上用立銑刀銑成兩邊有圓弧的槽（銑刀直徑依據(jù)舵桿的直徑來(lái)確定），將一段拔直彈簧鋼絲作為舵桿敲入槽內(nèi)，用氬弧焊幾點(diǎn)（圖7），最后在砂輪機(jī)上把舵的形狀磨削修整成型。

半浸螺旋槳競(jìng)速艇上的舵的支點(diǎn)是在水面上的，舵的水中受力點(diǎn)和支點(diǎn)間的距離較長(zhǎng)（力矩大），所以舵一旦受到撞擊，舵支架和艇艉板受力較大，極易損壞。解決的辦法是，把舵用一個(gè)螺絲固定在支點(diǎn)上，這樣，舵受到撞擊后就會(huì)翹起來(lái)，舵支架和艇艉板就不會(huì)損壞，但問題是舵失去了作用，艇也就不會(huì)轉(zhuǎn)彎了。

為了解決這個(gè)難題，我們可以在舵上裝一個(gè)彈簧，讓舵受到撞擊翹起后還能恢復(fù)原狀，彈簧舵的制作見圖8。

舵，是船舶的重要附件，大多數(shù)船舶都是靠舵來(lái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的（少數(shù)用雙螺旋槳推進(jìn)的船舶，用左右螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向的變化來(lái)改變船的航向：右轉(zhuǎn)時(shí)，左螺旋槳正轉(zhuǎn)、右螺旋槳倒轉(zhuǎn);左轉(zhuǎn)時(shí)，右螺旋槳正轉(zhuǎn)，左螺旋槳倒轉(zhuǎn)。還有的船舶則在螺旋槳外面安裝一個(gè)導(dǎo)流管，利用螺旋槳尾流來(lái)改變推力方向，從而使船轉(zhuǎn)向）。在競(jìng)速艇模型中，舵的作用尤為重要，因?yàn)楦鞣N項(xiàng)目的競(jìng)速艇模型在航行中，都會(huì)遇到急劇轉(zhuǎn)向的情況，尤其是在高速航行時(shí)轉(zhuǎn)向，舵的作用更為明顯。那么，為了讓競(jìng)速艇轉(zhuǎn)彎更加靈活，是不是舵面積做得越大越好，遙控舵角越大越好？讓我們來(lái)研究一下這些問題。

一、平衡舵、半平衡舵和不平衡舵

舵有平衡舵、半平衡舵和不平衡舵之分（圖1）。舵面的一小部分在舵桿前面（“前面”指圖1中的左面）的，叫平衡舵;舵面下面的一部分在舵桿前面的，叫半平衡舵;舵桿在舵面前面的是不平衡舵。

平衡舵產(chǎn)生舵角時(shí)，舵桿兩邊都受力，從遙控船模的角度講，這樣可以減輕舵機(jī)的負(fù)擔(dān)，使舵機(jī)不易損壞。

當(dāng)然，舵機(jī)的受力是不平均的，即遙控舵機(jī)拉動(dòng)舵桿轉(zhuǎn)角和舵機(jī)回中用的力是不一樣的，因此舵轉(zhuǎn)角和回中的速度也是不一樣的。

當(dāng)競(jìng)速艇高速航行時(shí)，艇尾高速水流與螺旋槳尾流給舵面后半部分面積的壓力，大大高于對(duì)舵面前半部分面積的壓力，使得舵的回中速度明顯加快，轉(zhuǎn)向后能快速進(jìn)入直航，這也正是競(jìng)速艇模型希望達(dá)到的目標(biāo)。

而對(duì)于用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇的舵，為了保證舵的強(qiáng)度，舵桿必須焊在舵面中間，平衡舵正是這樣的形式，所以，水中螺旋槳競(jìng)速艇模型采用的都是平衡舵。

有的競(jìng)速艇為了提高艇的航行穩(wěn)定性，會(huì)采用舵面上窄下寬的平衡舵（圖2）。

半浸螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵的牽引結(jié)構(gòu)是在水面上的，因此可以用不平衡舵的形式（圖3）。

半平衡舵的下面一半舵面是朝前的，艇在航行時(shí)，這個(gè)部位容易勾到水草、雜物，所以船模一般不使用半平衡舵。

二、舵面積大小與舵的長(zhǎng)度對(duì)

競(jìng)速艇航行姿態(tài)的影響

增大舵面積能增大轉(zhuǎn)舵力矩，提高回轉(zhuǎn)性。同時(shí)，當(dāng)舵角為零時(shí)，面積大的舵可以起到大面積“鰭”的作用，也提高了艇的航行穩(wěn)定性。

但舵面積并非越大越好。由于競(jìng)速艇的航速極快，若舵面積過大，其在回轉(zhuǎn)時(shí)受到的水的壓力就非常大，舵效應(yīng)非常強(qiáng)烈，就會(huì)使得艇的遙控操縱難度大增，操縱者稍微扳動(dòng)一點(diǎn)遙控器上的操舵手柄，艇就會(huì)大角度轉(zhuǎn)向，反應(yīng)稍慢一點(diǎn)，艇就有可能發(fā)生360°原地打轉(zhuǎn)的情況。

因此，競(jìng)速艇的舵面積不宜太大。

增加舵的長(zhǎng)度對(duì)提高艇的橫向穩(wěn)定性是有好處的，但同時(shí)也會(huì)增加艇的航行阻力。太長(zhǎng)的舵還會(huì)使艇在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生低頭力矩，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇с@水。

因此競(jìng)速艇的舵也不宜太長(zhǎng)。

競(jìng)速艇的舵面積究竟要多大？長(zhǎng)度要多長(zhǎng)？應(yīng)該邊試航邊調(diào)整、改進(jìn)。一般來(lái)講，用水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇，其舵面積要小一些，舵的長(zhǎng)度也要短一些（因?yàn)槎媸侨拷谒械模?用半浸螺旋槳推進(jìn)的艇，其舵可以適當(dāng)長(zhǎng)一些（因?yàn)橹挥卸娴南掳氩糠纸?。兩種舵的寬度都不宜太寬。

三、舵的形狀對(duì)競(jìng)速艇性能的

影響

由于競(jìng)速艇的速度極快，任何一個(gè)凸出在船底外的附件都會(huì)帶來(lái)極大的阻力。舵不但凸出于船底，而且深入水中，因此舵在水中的阻力大小對(duì)船的速度性能有很大的影響。要減小舵的阻力，最重要的一點(diǎn)是選擇合理的舵橫剖面。

從升力原理分析，選擇機(jī)翼形的舵橫剖面，舵所受的阻力是最小的。

然而，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，前緣帶有小圓弧的機(jī)翼形剖面并不適合競(jìng)速艇模型（排水型船舶的舵可以有這樣的剖面）。因?yàn)樗拿芏缺瓤諝獯蟮枚啵谕Ц咚俸叫械那闆r下，前面的小圓弧仍有可能帶來(lái)一些水阻力。所以，一般都將舵前緣也銼成尖的（圖4），而且，舵的厚度要薄一些。

有的競(jìng)速艇模型產(chǎn)品的舵被設(shè)計(jì)成兼有水冷通道的作用，因而舵橫剖面做成狹長(zhǎng)的三角形（圖5），這樣，雖然舵的前緣阻力不大，但后面卻會(huì)造成渦流，影響船速。因此要盡量不用這樣的舵，可以把水冷管進(jìn)口改到船底，用1.5毫米厚的不銹鋼片另做一個(gè)舵，而且也要把舵銼成翼形。

四、艇的航行姿態(tài)和舵在艇尾

的位置

艇的回轉(zhuǎn)性能與艇的航行姿態(tài)有關(guān)。從圖6中我們可以看出，當(dāng)艇縱傾角較大（艇艏抬得較高）時(shí)，艇的水下部分投影面積偏后，其投影面積橫阻中心也偏后，它和舵之間形成的力矩很小，所以回轉(zhuǎn)性能不佳，回轉(zhuǎn)半徑大，但由于水下摩擦阻力小，它的直線速度會(huì)加快。

當(dāng)艇縱傾角較?。ㄍ?jí)旱幂^低）時(shí)，艇的水下部分投影面積較大，其投影面積橫阻中心前移，和舵之間形成的回轉(zhuǎn)力矩增大，回轉(zhuǎn)性能良好，但艇底浸水面積增大使水下摩擦阻力也加大，直線速度會(huì)受到影響。

還要注意舵在艇艉的位置。如果舵離螺旋槳太近，此時(shí)螺旋槳的槳流很亂，有空泡，會(huì)使舵的效率受到影響，所以，安裝在螺旋槳后面的舵，不要離螺旋槳太近。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，要考慮到舵轉(zhuǎn)角時(shí)不會(huì)碰到螺旋槳。安裝在螺旋槳側(cè)面的舵，和螺旋槳槳流已經(jīng)沒有多大關(guān)系，它是依靠艇的航行速度形成的艇底高速水流對(duì)舵的壓力起作用的。

五、舵角

競(jìng)速艇舵的舵角不同于排水型船舶舵的舵角，普通排水型船舶的舵角最大可以到35°。但競(jìng)速艇的速度實(shí)在是太快了，艇底的高速水流及上萬(wàn)轉(zhuǎn)的螺旋槳轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的水流對(duì)舵面的壓力極大，舵角調(diào)到10°左右就足夠了。

過大的舵角會(huì)給競(jìng)速艇帶來(lái)很大的航行阻力，還會(huì)讓操縱者很難控制操舵手柄的幅度，艇往往轉(zhuǎn)向過頭。在多艇航行或遇到大風(fēng)浪時(shí)，艇會(huì)打轉(zhuǎn)甚至側(cè)翻。

所以，應(yīng)該根據(jù)不同的競(jìng)速艇項(xiàng)目，采用不同的舵角：以左轉(zhuǎn)彎為主的，如ECO、FSR艇等，左舵角調(diào)大些;以右轉(zhuǎn)彎為主的，如MONO、O級(jí)艇等，右舵角調(diào)大些。

到底要多大的舵角？每艘船模的情況都是不一樣的，要在實(shí)際試航的過程中，仔細(xì)反復(fù)地調(diào)試。

六、舵的制作

水中螺旋槳推進(jìn)的競(jìng)速艇用的舵全部浸沒在水中，由于艇的速度很快，舵經(jīng)常會(huì)撞擊到浮標(biāo)或其他艇，因此舵要有一定的強(qiáng)度，舵桿的剛性要好。這里介紹一種常見的舵的做法。

找一塊2mm厚的鋼板，鋸成舵的形狀，在需要安裝舵桿的位置先鋸一個(gè)槽，再在銑床上用立銑刀銑成兩邊有圓弧的槽（銑刀直徑依據(jù)舵桿的直徑來(lái)確定），將一段拔直彈簧鋼絲作為舵桿敲入槽內(nèi)，用氬弧焊幾點(diǎn)（圖7），最后在砂輪機(jī)上把舵的形狀磨削修整成型。

半浸螺旋槳競(jìng)速艇上的舵的支點(diǎn)是在水面上的，舵的水中受力點(diǎn)和支點(diǎn)間的距離較長(zhǎng)（力矩大），所以舵一旦受到撞擊，舵支架和艇艉板受力較大，極易損壞。解決的辦法是，把舵用一個(gè)螺絲固定在支點(diǎn)上，這樣，舵受到撞擊后就會(huì)翹起來(lái)，舵支架和艇艉板就不會(huì)損壞，但問題是舵失去了作用，艇也就不會(huì)轉(zhuǎn)彎了。

為了解決這個(gè)難題，我們可以在舵上裝一個(gè)彈簧，讓舵受到撞擊翹起后還能恢復(fù)原狀，彈簧舵的制作見圖8。