방향타

Rudder
최신 선박 방향타(프로펠러 뒤에 있는 빨간색 긴 직사각형)
RMS 올림픽의 방향타

방향타, 보트, 잠수함, 호버크래프트, 항공기 또는 유체 매체(일반적으로 공기 또는 물)를 통해 이동하는 다른 차량을 조종하는 데 사용되는 주요 제어 표면입니다.항공기에서 방향타는 주로 역방향 요 및 p-계수대항하기 위해 사용되며 비행기 회전에 사용되는 1차 제어 장치가 아닙니다.방향타는 유체의 방향을 선체(수상선)동체를 지나게 함으로써 기체에 회전 또는 요 운동을 줌으로써 작동한다.기본 형태에서 방향타는 기체의 선미, 꼬리 또는 끝에 경첩이 부착된 평평한 평면 또는 재료 시트입니다.종종 방향타는 유체역학적 또는 공기역학적 저항을 최소화하도록 형성됩니다.단순한 수상 선박에서는 키잡이(기본적으로 레버 암 역할을 하는 막대기 또는 폴)를 방향타 상단에 부착하여 조타수가 회전할 수 있도록 할 수 있다.대형 선박에서는 방향타를 스티어링 휠에 연결하기 위해 케이블, 푸시로드 또는 유압 장치를 사용할 수 있습니다.일반적인 항공기에서 방향타는 기계적 연결이나 유압 장치를 통해 페달에 의해 작동됩니다.

방향타 역사

일반적으로, 방향타는 "선체 외부에 고정된 보트나 배의 조향 장치의 일부"로, 모든 다른 종류의 노, 노, 그리고 [1]방향타를 나타냅니다.특히 고대 선박의 조타장치는 선박 내 위치에 따라 사이드 러더와 선미 장착형 조타기로 분류할 수 있다.세 번째 용어인 조향 노는 두 가지 유형을 모두 나타낼 수 있습니다.지중해의 맥락에서, 사이드 루더는 더 구체적으로 쿼터 루더라고 불리는데, 그 이유는 후기의 용어가 키를 달았던 장소를 더 정확하게 지정하기 때문이다.선미에 장착된 방향타는 배의 뒤쪽 중앙에 [2][3]균일하게 매달려 있다.

어떤[a] 사람들은 조타 노를 방향타라고 분류하지만, 다른 사람들은[b] 고대 이집트와 로마에서 사용된 방향타가 진짜 방향타가 아니라 고대 한나라에서 사용된 선미 장착 방향타만을 진정한 방향타라고 정의한다.조타 노는 좁은 고속수송선의 소형 선박에 더 적합한 반면 돛의 핸들링(장시간의 원양 항해의 가능성을 제한함)을 간섭할 수 있는 능력이 있다. 방향타는 돛의 핸들링을 방해하지 않고 조타수에 의해 작동되는 에너지를 덜 소모하는 대형 선박에 더 적합했다.여행, 기원후 [7][9][10][11][12]1세기에 고대 중국에서 처음 나타났다.고대 페니키아인(1550–300 BC)이 지중해에서 방향타 없이 조종 노를 사용한 것에 대해 Leo Block(2003)은 다음과 같이 쓰고 있다.

한 번의 돛으로 배가 역풍 또는 역풍 방향으로 선회하는 경향이 있으며, 직선 항로를 조종하려면 방향타 동작이 필요합니다.방향타가 아직 발명되지 않았기 때문에 이때 스티어링 노가 사용되었다.단일 돛의 경우 직선 항로를 조정하기 위해 스티어링 노를 자주 움직여야 했습니다. 이는 스티어링 노(또는 방향타) 경로 보정이 브레이크 역할을 하기 때문에 선박 속도가 느려졌습니다.앞쪽에 위치한 두 번째 돛은 주 돛의 회전 경향을 상쇄하고 스티어링 노에 의한 항로 수정 필요성을 최소화하기 위해 다듬을 수 있으며, 이는 돛 [13]성능을 크게 향상시킵니다.

스티어링 노 또는 스티어링 보드는 키 발명 이전에 배나 다른 수상 선박의 방향을 제어하기 위한 오버사이즈 노 또는 보드입니다.일반적으로 대형 선박에서는 우현 측에 부착되지만, 소형 선박에서는 거의 부착되지 않습니다.

스티어링 노/기어

고대 이집트

메나 무덤에 묘사된 이집트 강 보트의 선미에 달린 조타 노(기원전 1422년–1411년)

조종을 위해 남겨진 노는 메네스 시대(기원전 3100년)[14]보다 훨씬 전에 큰 이집트 선박에 등장했다.구왕국(기원전 2686년-2134년)에서는 여객선의 [14]양쪽에 5개 정도의 조타 노가 있다.경운기는 처음에는 작은 핀이 조타용 노의 축을 통과하여 다섯 번째 왕조(기원전 2504년–[15]2347년)로 거슬러 올라간다.틸러와 직립 스티어링 포스트의 도입으로 필요한 스티어링 노의 통상적인 수가 양쪽으로 [16]1개씩 감소했습니다.선미에 단 하나의 조타 노는 특히 [17]무덤 부조가 나일 [18]항해에 일반적으로 사용되는 것을 암시하는 중왕국 시대의 많은 무덤 모형에서 찾을 수 있다.첫 번째 문학적 언급은 이집트에서 수개월을 보낸 그리스 역사학자 헤로도토스 (기원전 484-424년)의 작품에서 나타난다: "그들은 키를 하나 만들고, 이것은 용골을 통해 밀어넣는다.", 아마도 용골 끝에 있는 가랑이(메나의 무덤)를 의미할 것이다.[19][20]

이란에서는, 조종을 위해 배의 측면에 설치된 노가 기원전 3천 년기의 예술품, 나무 모형, 그리고 심지어 실제 보트의 잔해로 기록된다.

고대 로마

서기 1세기 로마 보트의 조타 노(RG-Museum, 쾰른)

로마 항행은 오랜 기간 동안 지속적으로 정교하고 개선되어 고대 선박들이 특별한 [21]크기에 도달할 수 있도록 지중해를 항해하는 섹스힐리 쿼터 스티어링 노를 사용했다.스티어링 노의 강점은 효과, 적응성 및 [21]단순성의 조합에 있습니다.로마의 쿼터 스티어링 노 장착 시스템은 중세 [21]시대까지 대부분 온전하게 살아남았다.

서기 1세기 전반까지 선미에 장착된 조타 장치는 구조물과 고고학적 발견에서 증명된 바와 같이 로마의 강과 항만 선박에서도 꽤 흔했다.하드리아누스 시대의 무덤 명판은 더 [22]나은 활용을 위해 긴 선미 장착 노를 가진 오스티아의 항구 예인선을 보여준다.그 보트는 이미 스플릿세일을 갖추고 있어 [23]항구의 이동성을 더했다.선미에 장착된 조타 노의 추가적인 사용에는 견인 중인 바지선, 와인 통을 위한 수송선 및 기타 다양한 종류의 [24][25][26]선박이 포함됩니다.rhine머담 인근 라인강 하구에서 발견된 대형 강 바지선은 [27][28]선미에 장착된 대형 조타 장치를 특징으로 했다.새로운 연구에 따르면, 칼리굴라 황제 (37-41)의 궁전 바지선인 진보된 네미 선박은 14미터 길이의 [29]방향타를 특징으로 했을지도 모른다.

선미 포스트 장착 방향타

고대 중국

동한(東漢) 도선(25~220년)으로, 뱃머리에 닻을 내리고, 선미에 키를 잡고, 창문과 문이 있는 지붕이 있는 격실, 소형 선원을 거느린 중국 도선
궈중수(910년~977년)의 중국 화물선의 비단에 그려진 송나라 초기 그림으로, 전경에 표시된 배의 큰 선미 기둥 장착 방향타를 주목한다.

세계에서 가장 오래된 선미기둥 부착 방향타 묘사는 서기 1세기 중국 고물 도기 모형에서 볼 수 있는데, 이는 서양에서 등장하기 천 년 [7][10][30]전이다.중국에서, 조종하는 노를 특징으로 하는 배의 축소 모형은 전국 시대(기원전 [7]475년 경-221년)로 거슬러 올라간다.선미 기둥에 장착된 방향타가 서기 [7]1세기부터 중국 선박 모형에서 등장하기 시작했다.하지만, 중국인들은 키를 발명한 지 오래 후에 계속해서 조타 노를 사용했다. 왜냐하면 조타 노가 내륙의 빠른 강을 [10]여행할 때 여전히 실용적이기 때문이다.중국 선미달기(òòder)에 대한 가장 오래된 묘사 중 하나는 서기 1세기 한나라(기원전 202년–220년)[8][31]의 2피트(61cm) 크기의 고물토기 모형에서 볼 수 있다.광저우에서 1958년 광둥성 박물관대만 시니카 학회가 실시한 고고학 발굴에서 발견됐다.[8][31]수십 년 안에, 키를 특징으로 하는 다른 한나라 선박 모형들이 고고학적 [32]발굴에서 발견되었다.스티어링 노 없이 방향타를 사용하는 것에 대한 최초의 확실한 언급은 5세기로 [30]거슬러 올라간다.

중국식 방향타들은 나무 [33]턱이나 소켓을 통해 선체에 부착되어 있는 반면, 일반적으로 큰 방향타들은 [33]물속으로 올리거나 내릴 수 있도록 밧줄 태클 시스템에 의해 위에서 매달려 있었다.또한, 많은 폐차들은 "강화된 방향타"를 포함했습니다.중세 중국의 폐차들에 대한 자세한 묘사는 모로코 탕헤르의 이븐 바투타, 이탈리아 베니스의 마르코 폴로 등 다양한 중국 여행자들로부터 알려져 있다.후대의 중국 백과사전 작가 송잉싱과 17세기 유럽 여행가 루이 르콤트는 정크 디자인과 그것의 방향타 사용에 대해 열정과 [34]감탄으로 썼다.

동한시대 토기선 중 가장 오래된 방향타 표시

Paul Johnstone과 Sean McGrail은 중국인들이 "중간, 수직, 축 방향" 선미 기둥에 장착된 방향타를 발명했으며, 그러한 종류의 방향타가 서양에서 발견된 방향타보다 약 천 [30]년 정도 앞서 있었다고 말한다.

고대 인도

AD 1세기에서 3세기 사이의 찬드라케투가르(서벵골) 도장은 "바다의 인드라"라는 이름의 배의 조종 메커니즘을 묘사하고 있는데, 이것은 그것이 바다로 향하는 [35][36]배였음을 나타낸다.

중세 근동

아랍 배들은 또한 선미 기둥에 장착된 [37]키를 사용했다.그들의 배에서 "키 블레이드의 [37]평면에 수직인 방향타 헤드에 장착된 가로대에 각각 부착된 두 개의 선에 의해 방향타가 제어된다."최초의 증거는 985년 알-무카다시가 쓴 '아산 알-타카심마리파트 알-아칼림'에서 나왔다.

까마귀 둥지의 선장은 바다를 주의 깊게 관찰한다.바위가 받쳐질 때, 그는 "우현!" 또는 "좌현!"이라고 외친다.그곳에 배치된 두 명의 젊은이가 울부짖음을 반복한다.두 개의 밧줄을 손에 든 조타수는 호출이 오른쪽 또는 왼쪽으로 당겨지는 것을 들을 수 있습니다.큰 주의를 기울이지 않으면 배는 암초에 부딪혀 난파한다.[38]

중세 유럽

당시 세계에서 가장 큰 배였던 한자 동맹기함 아들러뤼벡(1567년-1581년)의 핀틀 앤 거전 방향타

배의 측면에 장착된 노는 유럽에서 고대부터 중세 말기까지 사용된 1/4 조타 노로 진화했다.배의 크기와 프리보드의 높이가 증가함에 따라, 쿼터 스티어링 노는 다루기 어려워졌고 핀틀과 거전 부착 장치가 있는 더 튼튼한 키로 대체되었다.유럽에서 지중해 [9][30]경전선을 포함한 로마 시대 이후 광범위한 선박에서 조타 노가 발견되었지만, 1180년 [9][30]경에 만들어진 제델젬과 윈체스터의 교회 조각품에서 가장 오래된 것으로 알려진 핀틀 앤 거전 방향타의 묘사가 발견될 수 있다.

15세기 데본의 베레 페러스 교회 참나무에 새겨진 배의 방향타입니다.체인과 윌러비 가족의 문장 배지입니다

이전의 방향타들은 방향타 기둥이나 태클을 통해 선미에 장착되었지만, 철제 경첩은 방향타를 선미 기둥의 전체 길이에 영구적인 [39]방식으로 부착할 수 있게 했다.하지만, 그것의 모든 잠재력은 14세기에 [40]수직 선미 기둥과 완전한 기둥이 도입된 후에야 실현될 수 있었다.디스커버리 시대 이후, 핀틀 앤 거전 방향타를 가진 유럽 배들은 7개의 [40]모든 바다를 성공적으로 항해했다.

조지프 니덤과 같은 역사학자들은 선미에 장착된 방향타가 중세 [7][8][30]시대에 중국에서 유럽과 이슬람 세계로 옮겨졌다고 주장한다.

현대식 방향타

전통적인 방향타들은 1843년[41] 이삼바드 왕국 브루넬SS 그레이트 브리튼에 균형타, [42]1866년 SS 그레이트 이스트에 조향 엔진을 도입한 이후 근본적으로 변하지 않았다.선박이 저속 주행 시 추가적인 기동성을 필요로 하는 경우, 방향타는 [43]뱃머리의 기동 추진기로 보완되거나 방위 추진기로 완전히 대체될 수 있다.

보트 방향타 세부 사항

보트 방향타는 선외기 또는 선내기일 수 있습니다.선미 또는 트랜섬에 선외기 방향타가 걸려 있습니다.선내 방향타는 용골 또는 스큐에 매달려 선체 아래에 완전히 잠기고 선체를 통해 갑판 높이까지 올라오는 방향타 기둥에 의해 스티어링 메커니즘에 연결됩니다.선내 용골 매달림 방향타(전체 용골의 뒤쪽 끝의 연속)는 전통적으로 오프쇼어 항해에 가장 강한 손상 방지 방향타이다.더 작은 핀 킬을 가진 보트에 스큐 매달린 키를 사용하면 더 빠른 핸들링 특성과 함께 더 나은 성능을 제공할 수 있습니다.

방향타 기둥과 돛대 배치는 케치와 요울의 차이를 정의하는데, 이 두 개의 돛대가 있는 용기는 유사하기 때문이다.요울은 방향타 기둥 뒤에 (즉, "후") 미즈젠 돛대가 있는 것으로 정의되며, 케치는 방향타 기둥의 전방으로 미즈젠 돛대가 있는 것으로 정의된다.

선체의 세로 축에 거의 수직으로 조타할 수 있는 작은 보트 방향키는 "강하게" 밀었을 때 효과적인 브레이크를 만듭니다.그러나 "하드 오버", "하드 투 우현" 등과 같은 용어는 대형 선박의 최대 속도 회전을 나타냅니다.트랜섬 매달린 방향타 또는 멀리 뒤에 장착된 지느러미 방향타보다 더 큰 모멘트와 더 빠른 회전을 생성합니다.소형 선박의 방향타는 방향타 스톡에 맞는 경운기로 조작할 수 있으며 방향타 포일에 고정 장치를 형성하기도 합니다.틸러의 길이가 조타 장치의 움직임을 방해할 수 있는 크래프트는 고무 범용 조인트로 분할할 수 있으며 틸러 익스텐션이라고 하는 부품에 인접한 부분을 사용할 수 있습니다.경운기는 조절 가능한 신축식 트위스트 잠금 연장을 통해 추가로 연장할 수 있습니다.

배의 나사가 밀폐되어 회전하여 배를 조종할 수 있는 배럴형 방향타도 있습니다.설계자들은 작은 배에서 이런 종류의 방향타가 더 [44]빨리 키를 잡을 수 있다고 주장한다.

방향타 제어

대형 선박(총톤수 10,000톤 이상)은 방향타 회전 시간을 요구한다.이를 준수하기 위해 고토크 방향타 제어가 사용됩니다.[45]일반적으로 사용되는 시스템 중 하나는 램 타입 스티어링 기어입니다.4개의 유압 램을 사용하여 방향타 스톡(회전 축)을 회전시키고 방향타를 [46]회전시킵니다.

항공기 방향타

방향타 사용으로 인한 움직임
이 보잉 727 조종석 사진에서 방향타는 요크의 아래쪽 뒤쪽에 있는 방향타 페달을 통해 제어된다.
이 세스나 208 캐러밴플로트 플레인의 물 방향타는 각 플로트의 후단에 있는 작은 수직 표면입니다.그들의 설정은 조종석에서 제어된다.

항공기에서, 방향타는 방향 제어면이며 방향 제어면은 방향 제어면이며 각각 피치와 구르기를 제어하는 방향 제어면(슬래브 엘리베이터는 아니더라도 보통 수평 꼬리 구조에 부착됨)과 보조기(날개에 부착됨)이다.방향타는 보통 핀(또는 수직 안정기)에 부착되어 조종사가 수직 축을 중심으로 요를 제어할 수 있습니다. 즉, 노즈가 가리키는 수평 방향을 변경할 수 있습니다.

배와 달리 보조기와 방향타 제어기는 모두 항공기를 회전시키기 위해 함께 사용되며 보조기는 롤링, 방향타는 요를 부여하고 역요라고 불리는 현상을 보상한다.방향타 하나만으로도 기존의 고정익 항공기를 회전시킬 수 있지만 보조기 또한 함께 사용하는 경우보다 훨씬 더 느립니다.때때로 조종사들은 미끄러짐 또는 사이드 슬립이라고 불리는 기동을 통해 방향타와 보조 기구를 의도적으로 반대 방향으로 조작할 수 있다.이는 옆바람을 극복하고 동체를 활주로와 일직선으로 유지하거나 항력을 증가시켜 고도를 떨어뜨리기 위해 수행될 수 있다.

일부 미행이 없는 항공기와 비행 날개에 사용되는 요 제어의 또 다른 기법은 외부 날개 부분에 스플릿 보조 날개와 같은 드래그 생성 표면을 하나 이상 추가하는 것이다.이러한 표면 중 하나를 작동시키면 날개에 항력이 생겨 비행기가 그 방향으로 요동치게 됩니다.이러한 표면은 종종 드래그 방향타라고 불립니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 선박의 바퀴 – 선박 또는 기타 수상 선박을 조종하는 데 사용되는 기구
  • Azipod – 전기 구동 방위 스러스터
  • 키친 키 – 선박용 방향 추진 시스템 유형
  • 플레우거 방향타 – 트러스터 보조 선박 방향타
  • 실링 방향타 – 엔드 플레이트가 있는 낮은 가로 세로 비율 방향타
  • Voith Schneider 프로펠러 – 수직축 해양 추진 시스템

메모들

  1. ^ 로렌스 모트는 방향타 [4]역사에 대한 포괄적인 취급에서 티모시 루니안,[5] [1]브리태니커 백과사전, 영국 어원[6] 간결한 옥스포드 사전
  2. ^ Joseph Needham, Lefébre des Noettes, K.S. Tom, Chung Chee Kit, S.A.M. Adshead, John K.페어뱅크, 멀 골드만, 프랭크 로스, 리오 블록.[7][8][9]

각주

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  2. ^ 윌리엄 F.에저튼: "고대 이집트 스티어링 기어", 셈어학회지 제43권, 제4호(1927년), 페이지 255-265
  3. ^ R. O. 포크너:이집트 시고잉 선박, 이집트 고고학 저널, 제26권(1941년), 제3-9페이지
  4. ^ 로렌스 5세Mott, The Development of the Rudder, A.D. 100-1600: A Technical Tale, 논문 1991년 5월, 텍사스 A&M University, 페이지 2f, 92.
  5. ^ Timothy J. Runyan: "키 개발 리뷰: 기술 이야기", 스펙럼, 제74권, 제4호, (1999년), 페이지 1096-1098 (1098년)
  6. ^ 간결한 옥스퍼드 영어 어원 사전
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  8. ^ a b c d 니덤, 제4권, 제3부, 649-650.
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  10. ^ a b c 니덤, 조셉 (1986)중국의 과학과 문명: 제4권, 물리와 물리 기술, 제3부, 토목과 앵무새.타이베이: 케이브 북스 주식회사.페이지 627~628.
  11. ^ 페어뱅크, 존 K, 멀 골드만입니다(1998).중국: 새로운 역사, 증보판.케임브리지:하버드 대학 출판부ISBN 0-674-11673-9.93쪽.
  12. ^ 블록, 리오 (2003)바람을 이용하기 위해: 돛의 발달에 대한 짧은 역사.아나폴리스:해군 연구소 출판부입니다.ISBN 1-55750-209-9.123쪽.
  13. ^ 블록, 리오 (2003)바람을 이용하기 위해: 돛의 발달에 대한 짧은 역사.아나폴리스:해군 연구소 출판부입니다.ISBN 1-55750-209-9. 8-9.
  14. ^ a b 윌리엄 F.에저튼: "고대 이집트 스티어링 기어", 셈어학회지 제43권, 제4호(1927년), 255페이지
  15. ^ 윌리엄 F.에저튼: "고대 이집트 스티어링 기어", 셈어학회지 제43권, 제4호(1927년), 257페이지
  16. ^ 윌리엄 F.에저튼: "고대 이집트 스티어링 기어", 셈어학회지 제43권, 제4호(1927년), 260페이지
  17. ^ Francesco Tiradritti (ed.) : "이집트 박물관의 보물", 카이로의 미국대학, 카이로 1999, ISBN 978-977-424-504-6, 페이지 92f.
  18. ^ 모하메드 아타: "과거부터 현재까지의 이집트.이집트인의 눈을 통해", 카이로, 2007, 페이지 68
  19. ^ 헤로닷:이력, 2.96
  20. ^ 윌리엄 F.에저튼: "고대 이집트 스티어링 기어", 셈어학회지 제43권, 제4호(1927년), 263페이지
  21. ^ a b c 로렌스 5세Mott, The Development of the Rudder, A.D. 100-1600: A Technical Tale, 논문 1991년 5월, 텍사스 A&M University, 페이지 1
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  23. ^ 고대 로마의 리오넬 카손, 항구와 강 보트, 로마학 저널, 제55권, 제1권, 제2권, 제35쪽.(I); 36, Fn.43 (P. P. P. 0)II, 1)
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  25. ^ 라이오넬 카슨: "고대 세계의 배와 선원", ISBN 0-8018-5130-0, S.XXVIII, 336f. 그림193
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  27. ^ M.D. de Weerd: 게르마니아 인페로르마니아 츠바머담/니그룸 풀럼에 있는 로마 시대의 선박: 로마 해운 및 무역: 영국과 라인 지방.영국 고고학 연구 보고서 24, 1978, 15ff.
  28. ^ M.D. de Weerd: Römerzeitliche Transportschiff and Einbaume aus Nigrum Pullum / Zwammerdam, Studien zu Militérgrenzen Roms II(1977), 187ff.
  29. ^ Deutschlandfunk: 알바네르 베르겐의 Römische Schifpsversuchsanstalt
  30. ^ a b c d e f 존스톤, 폴, 숀 맥그레일(1988)선사시대의 선박입니다.뉴욕: 루트리지.ISBN 0-415-02635-0.191쪽.
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  34. ^ 니덤, 제4권, 파634호
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