Ein Ruder ist ein Gerät, das verwendet ist, um ein Schiff, Boot, Unterseeboot, Luftkissenfahrzeug, Flugzeug oder andere Beförderung zu steuern, die sich durch ein Medium (allgemein Luft oder Wasser) bewegt. Auf einem Flugzeug wird das Ruder in erster Linie verwendet, um nachteiliges Gieren und P-Faktor zu entgegnen, und ist nicht die primäre Kontrolle hat gepflegt, das Flugzeug zu drehen. Ein Ruder funktioniert durch das Umadressieren von der Flüssigkeit vorbei am Rumpf oder Rumpf, so das Geben eines Drehens oder gierender Bewegung zum Handwerk. In der grundlegenden Form ist ein Ruder ein flaches Flugzeug oder Platte des Materials, das mit Scharnieren dem Handwerk beigefügt ist, streng, Schwanz oder nach dem Ende. Häufig werden Ruder gestaltet, um hydrodynamische oder aerodynamische Schinderei zu minimieren. Auf dem einfachen Wasserfahrzeug kann eine Ruderpinne - im Wesentlichen, ein Stock oder Pol, der als ein Hebel-Arm handelt — der Spitze des Ruders beigefügt werden, um ihm zu erlauben, von einem Rudergast gedreht zu werden. In größeren Behältern können Kabel, pushrods, oder Hydraulik verwendet werden, um Ruder mit Steuerrädern zu verbinden. Im typischen Flugzeug wird das Ruder durch Pedale über mechanische Verbindungen oder Hydraulik bedient.

Geschichte des Ruders

Fachsprache

Allgemein ist ein Ruder "ein Teil des steuernden Apparats eines Bootes oder Schiffs, das außerhalb des Rumpfs befestigt wird", der alle verschiedenen Typen von Rudern, Paddeln und Rudern anzeigt. Mehr spezifisch kann die Steuerung von alten Behältern in Seitenruder und streng bestiegene Ruder abhängig von ihrer Position auf dem Schiff eingeteilt werden. Ein dritter Begriff, Ruder steuernd, kann beide Typen anzeigen. In einem mittelmeerischen Zusammenhang werden Seitenruder Viertel-Ruder mehr spezifisch genannt, weil der spätere Begriff mehr genau den Platz benennt, wo das Ruder bestiegen wurde. Streng bestiegene Ruder werden an der Rückseite vom Schiff in einer Hauptposition gleichförmig aufgehoben, aber der Begriff ist historisch gefunden worden wollend, weil es nicht in Betracht zieht, dass die strengen Ruder dem Schiff-Rumpf auf ganz eine verschiedene Weise beigefügt wurden: Während das europäische pintle-gudgeon Ruder dem sternpost durch das Drehen von Eisen fastenings beigefügt wurde, haben die Araber stattdessen ein System von Auspeitschungen verwendet. Chinesische strenge Ruder haben auch Ausrüstungen, aber verschieden von ihren mittelalterlichen und arabischen Kollegen gezeigt, hatten keinen sternpost, dem man sie beifügt. Römische und besonders alte ägyptische strenge Ruder haben wieder eine verschiedene Methode gezeigt sich zu schließen, wo das Lager, einen einzelnen Punkt des Kontakts mit dem strengen habend, zum Schiff-Körper durch einen aufrechten rudderpost oder geklammerte Taue zusätzlich gesichert wurde.

Obwohl Lawrence Mott in seiner umfassenden Behandlung der Geschichte des Ruders, Timothy Runyans, der Propyläen Geschichte der Technologie, Encyclopædia Britannica und Des Kurzen Wörterbuches von Oxford der englischen Etymologie ein steuerndes Ruder als ein Ruder, Joseph Needham, Lefèbre des Noëttes, K.S. Tom, Chung Chee Kit, S.A.M. Adshead, John K. Fairbank, Merle Goldman, Frank Ross klassifiziert, und Leo Block feststellt, dass das steuernde Ruder, das im alten Ägypten und Rom (und das sogar alte China) verwendet ist, nicht ein wahres Ruder war; das steuernde Ruder hat die Kapazität, das Berühren der Segel zu stören (jedes Potenzial für lange Hochseereisen beschränkend), während es mehr für kleine Behälter auf dem schmalen Schnell-Wassertransport passend war; das Ruder hat das Berühren der Segel nicht gestört, hat weniger Energie genommen, durch seinen Rudergast zu funktionieren, war passend für größere Behälter auf dem Hochseereisen besser, und ist zuerst im alten China während des 1. Jahrhunderts n.Chr. erschienen. In Rücksichten auf den alten Phönizier (1550-300 v. Chr.) Gebrauch des steuernden Ruders ohne ein Ruder in Mittelmeer schreibt Block (2003) von Leo:

Das alte Ägypten

Das Rudern von Rudern, die beiseite gelegt sind, um zu steuern, ist auf großen ägyptischen Behältern lange vor der Zeit von Menes (3100 v. Chr.) erschienen. Im Alten Königreich (2686 v. Chr. 2134 v. Chr.) nicht weniger als werden fünf steuernde Ruder auf jeder Seite von Personenbooten gefunden. Die Ruderpinne zuerst bohrt eine kleine Nadel das Lager des steuernden Ruders durch, kann zur fünften Dynastie (2504-2347 v. Chr.) verfolgt werden. Sowohl die Ruderpinne als auch die Einführung eines aufrechten steuernden Postens haben achteraus die übliche Anzahl von notwendigen steuernden Rudern zu einer jeder Seite vermindert. Abgesondert von Seitenrudern ziehen einzelne Ruder das strenge an kann in mehreren Grabstätte-Modellen der Zeit besonders während des Mittleren Königreichs gefunden werden, wenn Grabstätte-Erleichterungen sie allgemein verwendet in der Navigation von Nil andeuten. Die erste literarische Verweisung erscheint in den Arbeiten des griechischen Historikers Herodot (484-424 v. Chr.), wer mehrere Monate in Ägypten ausgegeben hatte:" Sie machen ein Ruder, und das wird durch den Kiel", gestoßen, wahrscheinlich die Gabelung am Ende des Kiels bedeutend (sieh richtiges Foto "Grabstätte von Menna").

Im Iran werden Ruder, die auf der Seite von Schiffen für das Steuern bestiegen sind, vom 3. Millennium BCE in der Gestaltungsarbeit, den Holzmodellen und sogar den Resten von wirklichen Booten dokumentiert.

China

In China ist auf Miniaturmodelle von Schiffen, die steuernde Ruder zeigen, zur Zhou-Dynastie datiert worden (c. 1050 v. Chr. - 256 v. Chr.). Strenge bestiegene Ruder haben angefangen, auf chinesischen Schiff-Modellen zu erscheinen, die im 1. Jahrhundert n.Chr. anfangen. Jedoch haben die Chinesen fortgesetzt, das steuernde Ruder zu verwenden, lange nachdem sie das Ruder erfunden haben, seitdem das steuernde Ruder noch praktischen Gebrauch für das Binnenschnell-Flussreisen beschränkt hatte. Eines des ältesten bekannten Bildes eines streng bestiegenen Ruders in China kann auf 2 ft. langes Grabstätte-Töpferwaren-Modell eines Trödels gesehen werden, der aus dem 1. Jahrhundert n.Chr., während der Han-Dynastie (202 v. Chr. 220 n.Chr.) datiert. Es wurde in Guangzhou in einer archäologischen Ausgrabung entdeckt, die vom Guangdong Provinziellen Museum und der Akademie Sinica Taiwans 1958 ausgeführt ist. Innerhalb von Jahrzehnten wurden mehrere andere Schiff-Modelle von Han-Dynastie, die Ruder zeigen, in archäologischen Ausgrabungen gefunden. Die erste feste schriftliche Verweisung auf den Gebrauch eines Ruders ohne ein steuerndes Ruder Daten zum 5. Jahrhundert.

Chinesische Ruder wurden durch pintle-gudgeon als in der Westtradition nicht unterstützt; eher wurden sie dem Rumpf mittels Holzkiefer oder den Steckdosen beigefügt, während normalerweise größere von oben durch ein Tau-Ausrüstungssystem aufgehoben wurden, so dass sie erhoben oder ins Wasser gesenkt werden konnten. Außerdem vieler Trödel eingetragen "fenestrated Ruder" (kontrollieren Ruder mit Löchern in ihnen, vermutlich berücksichtigend besser). Detaillieren von chinesischem Trödel während des Mittleren Alters sind von verschiedenen Reisenden nach China, wie Ibn Battuta von Schärferen, Marokko und Marco Polo aus Venedig, Italien bekannt. Das spätere chinesische encyclopedist Lied Yingxing (1587-1666) und das 17. Jahrhundert der europäische Reisende Louis Lecomte würden über das Trödel-Design und seinen Gebrauch des Ruders mit der Begeisterung und Bewunderung schreiben.

Paul Johnstone und Sean McGrail stellen fest, dass die Chinesen das "streng bestiegene" axiale und vertikale Mittelruder erfunden haben, und dass solch eine Art des Ruders dem pintle-gudgeon Ruder vorangegangen ist, das im Westen vor grob einem Millennium gefunden ist. Jedoch weist Mott darauf hin, dass das chinesische Ruder, das durch ein sehr verschiedenes Suspendierungssystem gearbeitet ist, und dass es einem sternpost nicht dauerhaft beigefügt wurde, wenig Punkt im Vergleichen zwei solcher verschiedenen Typen des Ruders verlassend. Die Methode, Steuerung vom strengen zu besteigen, war in der mittelmeerischen Navigation weithin bekannt, als die Praxis in chinesischen Schiffen erschienen ist.

Das alte Rom

Römische Navigation hat sexillie Viertel-Ruder verwendet, die in Mittelmeer im Laufe eines langen Zeitraumes der unveränderlichen Verbesserung und Verbesserung hineingegangen sind, so dass vor römischen Zeiten alte Behälter außergewöhnliche Größen erreicht haben. Die Kraft des Viertel-Ruders legt seine Kombination der Wirksamkeit, Anpassungsfähigkeit und Einfachkeit an. Römische Viertel-Ruder-Steigen-Systeme haben größtenteils intakt im Laufe der mittelalterlichen Periode überlebt.

Vor der ersten Hälfte des 1. Jahrhunderts n.Chr. waren auf dem strengen bestiegene Ruder auch im römischen Fluss- und Hafen-Handwerk, wie bewiesen, von Erleichterungen ziemlich üblich, und archäologisch findet (Zwammderdam, Woerden 7). Ein Grabstätte-Fleck des Alters von Hadrianic zeigt ein Hafen-Zerren-Boot in Ostia mit einem langen streng bestiegenen Ruder für den besseren Einfluss. Interessanterweise hat das Boot bereits ein Sprietsegel gezeigt, zur Beweglichkeit des Hafen-Behälters beitragend. Weiter schließt der beglaubigte römische Gebrauch von streng bestiegenen Rudern Lastkähne unter dem Schleppen, Transportschiffe für Weinfässer und verschiedene andere Schiff-Typen ein. Außerdem finden wohl bekannte Zwammerdam, ein großer Flusslastkahn am Mund des Rheins, hat ein großes auf dem strengen bestiegenes Ruder gezeigt. Gemäß der neuen Forschung können die fortgeschrittenen Schiffe von Nemi, die Palastlastkähne von Kaiser Caligula (37-41 n.Chr.), 14 M lange streng bestiegene Ruder gezeigt haben.

Der mittelalterliche Nahe Osten

Arabische Schiffe haben auch ein sternpost-bestiegenes Ruder verwendet, aber der sich technisch sowohl von seinen europäischen als auch von chinesischen Kollegen unterschieden hat, eine unabhängige Erfindung anzeigend. Auf ihren Schiffen "wird das Ruder von zwei Linien kontrolliert, jeder, der einem auf dem Ruder bestiegenen Querbalken beigefügt ist, führt Senkrechte zum Flugzeug des Ruderblatts an." Die frühsten Beweise kommen aus dem Ahsan al-Taqasim fi Marifat al-Aqalim ('Die Besten Abteilungen für die Klassifikation von Gebieten') geschrieben von al-Muqaddasi in 985:

: Der Kapitän vom Nest der Krähe beobachtet sorgfältig das Meer. Wenn ein Felsen erspäht wird, schreit er: "Steuerbord!" oder 'Hafen!" Zwei Jugendliche, angeschlagen dort, wiederholen den Schrei. Der Rudergast, mit zwei Tauen in seiner Hand, wenn er die Anrufe hört, zerrt ein oder ander nach rechts oder verlassen. Wenn große Sorge nicht genommen wird, schlägt das Schiff die Felsen und wird zerstört.

Araber haben stattdessen ein System von Auspeitschungen verwendet. Chinesische strenge Ruder haben auch Ausrüstungen, aber verschieden von ihren mittelalterlichen und arabischen Kollegen gezeigt, hatten keinen sternpost, dem man sie beifügt. Gemäß Lawrence V. Mott muss die "Idee, das Ruder dem sternpost auf eine relativ dauerhafte Mode beizufügen, deshalb eine arabische der Chinesen unabhängige Erfindung gewesen sein."

Das mittelalterliche Europa

Ruder sind auf der Seite von Schiffen gestiegen, die in Viertel-Ruder entwickelt sind, die von der Altertümlichkeit bis zum Ende des Mittleren Alters in Europa verwendet wurden. Da die Größe von Schiffen und die Höhe der Freiborde zugenommen haben, sind Viertel-Ruder unhandlich geworden und wurden durch die kräftigeren streng bestiegenen Ruder mit pintle und Gründling-Verhaftung ersetzt. Während streng bestiegene Ruder in Europa auf einer breiten Reihe von Behältern gefunden wurden, da römische Zeiten, einschließlich leichter Kriegsgaleeren in Mittelmeer, das älteste bekannte Bild eines pintle-gudgeon Ruders auf Kirchholzschnitzereien von Zedelgem und Winchester gefunden werden kann, der ungefähr bis 1180 miteinander geht. Die Erfindung des Ruders im Mittelalterlichen Europa wird Somerled 1156 zugeschrieben, als es der entscheidende Faktor in seinem Misserfolg von Godred Olafsson während der Bildung der Lordschaft der Inseln war.

Historisch ist das radikale Konzept des mittelalterlichen pintle-gudgeon Ruders als eine einzelne Erfindung darin nicht gekommen, zu sein. Es hat eher eine Kombination von Ideen präsentiert, die jeder ringsherum vorher lang gewesen war: Ruder sind auf den strengen, Eisenscharnieren und dem geraden sternpost von nordeuropäischen Schiffen gestiegen. Während frühere Ruder auf dem strengen durch den Weg von rudderposts oder Ausrüstungen bestiegen wurden, haben die Eisenscharniere zum ersten Mal erlaubt, das Ruder der kompletten Länge des sternpost auf eine wirklich dauerhafte Mode beizufügen. Jedoch hat sein volles Potenzial nur gekonnt, um nach der Einführung des vertikalen sternpost und des voll ausgerüsteten Schiffs im 14. Jahrhundert begriffen zu werden. Vom Alter der Entdeckung vorwärts sind europäische Schiffe mit pintle-gudgeon Rudern erfolgreich auf allen sieben Meeren gesegelt.

Gegen eine ältere Hypothese zeigen alle Beweise an, dass das europäische streng bestiegene Scharnierruder, dessen sich technische Spezifizierungen beträchtlich von der chinesischen unterscheiden, unabhängig erfunden wurde:

: Das einzige wirkliche Konzept, das, wie man fordern kann, von den Chinesen übersandt worden ist, ist die Idee von einem streng bestiegenen Ruder und nicht seine Methode der Verhaftung noch der Weise, auf die es kontrolliert wurde. Da diese Idee, ein Ruder auf das strenge zu stellen, zurück zu den in ägyptischen Grabstätten gefundenen Modellen verfolgt werden kann, ist das Bedürfnis, das Konzept in den Nahen Osten bringen zu lassen, zweifelhaft bestenfalls. Es gibt keine Beweise, um den Streit zu unterstützen, dass das sternpost-bestiegene Ruder aus China, und kein Bedürfnis gekommen ist, Außenquellen für seine Einführung in Mittelmeer aufzufordern.

Bootsruder-Details

Bootsruder können entweder Außenbord- oder Innenbord-sein. Außenbordruder werden das strenge oder die Lünette abgehangen. Innenbordruder werden von einem Kiel oder skeg gehängt und werden so unter dem Rumpf völlig untergetaucht, der mit dem steuernden Mechanismus durch einen Ruder-Posten verbunden ist, der durch den Rumpf heraufkommt, um Niveau häufig in ein Cockpit zu schmücken. Innenbordkiel hat Ruder gehängt (die eine Verlängerung achtern Hinterkante des vollen Kiels sind), werden der grösste Teil des Schadens widerstandsfähige Ruder für von der Küstenschifffahrt traditionell gehalten. Die bessere Leistung mit schnelleren behandelnden Eigenschaften kann durch gehängte Ruder von skeg auf Booten mit kleineren Flossenkielen zur Verfügung gestellt werden.

Ruder-Posten und Mast-Stellen definieren den Unterschied zwischen einer Ketsch und einer Segeljolle, weil diese zwei-masted Behälter ähnlich sind. Segeljollen werden definiert als, den mizzen Mast achteraus (d. h. "achtern") der Ruder-Posten zu haben; Ketschen werden definiert als, den mizzen Mast vorwärts des Ruder-Postens zu haben.

Kleine Bootsruder, die mehr oder weniger rechtwinklig auf der Längsachse des Rumpfs gesteuert werden können, machen wirksame Bremsen, wenn gestoßen, "hart." Jedoch, Begriffe solcher als "hart," "hart zum Steuerbord," bedeuten usw. eine Umdrehung der maximalen Rate für größere Behälter. Lünette hat Ruder gehängt oder hat weit achtern bestiegen, dass Finanzruder größeren Moment und das schnellere Drehen erzeugen, als mehr bestiegener Vorwärtskiel Ruder gehängt hat.

Es gibt auch das Barreltyp-Ruder, wo die Schiff-Schraube eingeschlossen wird und können, hat sich gedreht, um den Behälter zu steuern. Entwerfer behaupten, dass dieser Typ des Ruders auf einem kleineren Behälter auf das Ruder schneller antworten wird.

Flugzeugsruder

Auf einem Flugzeug ist das Ruder eine Richtungskontrolloberfläche zusammen mit dem einem Ruder ähnlichen Aufzug (gewöhnlich beigefügt der horizontalen Schwanz-Struktur, wenn nicht einem Plattenaufzug) und Querruder (beigefügt den Flügeln) dass Kontrollwurf und Rolle beziehungsweise. Das Ruder wird gewöhnlich der Flosse beigefügt (oder vertikaler Ausgleicher), der dem Piloten erlaubt, Gieren in der vertikalen Achse zu kontrollieren, d. h. die horizontale Richtung zu ändern, in der die Nase hinweist. Die Richtung des Ruders im Flugzeug seit dem "Goldenen Zeitalter" des Flugs zwischen den zwei Weltkriegen ins 21. Jahrhundert ist mit der Bewegung eines Paares von Fußpedalen vom Piloten manipuliert worden, während während des vor1919 Zeitalter-Ruders die Kontrolle meistenteils mit durch eine um das Zentrum drehbar gelagerte, feste "Ruder-Bar" bedient wurde, die gewöhnlich Pedal und/oder einem Steigbügel ähnliche Hardware auf seinen Enden hatte, um den Füßen des Piloten zu erlauben, in der Nähe von den Enden der hinteren Oberfläche der Bar zu bleiben.

In der Praxis werden sowohl Querruder als auch Ruder-Kontrolleingang zusammen verwendet, um ein Flugzeug, die Querruder zu drehen, die Rolle, das Ruder-Geben-Gieren geben, und auch das Ausgleichen für ein Phänomen hat nachteiliges Gieren genannt. Ein Ruder allein wird ein herkömmliches festes Flügel-Flugzeug drehen, aber viel langsamer als wenn Querruder auch in der Verbindung verwendet werden. Der Gebrauch des Ruders und der Querruder erzeugt zusammen koordinierte Umdrehungen, in denen die Längsachse des Flugzeuges mit dem Kreisbogen der Umdrehung, kein Gleiten (unter - ruddered), noch das Rutschen (over-ruddered) übereinstimmt. Unpassend können Ruddered-Umdrehungen mit der niedrigen Geschwindigkeit eine Drehung hinabstürzen, die an niedrigen Höhen gefährlich sein kann.

Manchmal können Piloten das Ruder absichtlich operieren, und Querruder in entgegengesetzten Richtungen in einem Manöver haben ein Vorwärtsgleiten genannt. Das kann getan werden, um Seitenwinde zu überwinden und den Rumpf in Übereinstimmung mit der Startbahn zu behalten, oder Höhe durch die Erhöhung der Schinderei oder beider schneller zu verlieren. Die Piloten von Luft Flug 143 von Kanada hat eine ähnliche Technik verwendet, um das Flugzeug zu landen, wie es auch hoch über dem glideslope war.

Jedes Flugzeugsruder ist beträchtlichen Kräften unterworfen, die seine Position über eine Kraft oder Drehmoment-Gleichgewicht-Gleichung bestimmen. In äußersten Fällen können diese Kräfte zu Verlust der Ruder-Kontrolle oder sogar Zerstörung des Ruders führen. (Dieselben Grundsätze gelten auch für Wasserbehälter natürlich, aber es ist für das Flugzeug wichtiger, weil sie niedrigere Technikränder haben.) Der größte erreichbare Winkel eines Ruders im Flug wird seine Blowdown-Grenze genannt; es wird erreicht, wenn die Kraft von der Luft oder blowdown dem maximalen verfügbaren hydraulischen Druck gleichkommt.

Im mutli-engined Flugzeug, wo die Motoren von der Zentrum-Linie sind, kann das Ruder verwendet werden, um gegen die Gieren-Wirkung des Asymetric-Stoßes zum Beispiel im Falle des Motorschadens zurechtzumachen.

Ordentliches Etikett

Ordentliche Etikette sind kleine Oberflächen, die mit der Hinterkante einer größeren Kontrolloberfläche, wie ein Ruder, auf einem Boot oder Flugzeug verbunden sind, verwendet, um die ordentlichen von den Steuerungen zu kontrollieren, d. h. hydro - oder aerodynamische Kräfte entgegenzuwirken und das Boot oder Flugzeug in einer besonderen gewünschten Einstellung ohne das Bedürfnis nach dem Maschinenbediener zu stabilisieren, ständig eine Kontrollkraft anzuwenden. Das wird durch die Anpassung des Winkels des Etiketts hinsichtlich der größeren Oberfläche getan.

Das Ändern der Einstellung eines ordentlichen Etiketts passt die neutrale oder sich ausruhende Position einer Kontrolloberfläche (wie ein Aufzug oder Ruder) an. Als die gewünschte Position einer Kontrolloberfläche Änderungen (entsprechend hauptsächlich verschiedenen Geschwindigkeiten) wird ein regulierbares ordentliches Etikett dem Maschinenbediener erlauben, die manuelle Kraft zu reduzieren, die erforderlich ist, diese Position — zur Null, wenn verwendet, richtig aufrechtzuerhalten. So handelt das ordentliche Etikett als ein Servoetikett. Weil das Zentrum des Drucks des ordentlichen Etiketts weiter weg von der Achse der Folge der Kontrolloberfläche ist als das Zentrum des Drucks der Kontrolloberfläche, kann die durch das Etikett erzeugte Bewegung die durch die Kontrolloberfläche erzeugte Bewegung vergleichen. Die Position der Kontrolloberfläche auf seiner Achse wird sich ändern, bis das Drehmoment von der Kontrolloberfläche und der ordentlichen Oberfläche einander erwägt.

Kommentare

• Lawrence V. Mott, Die Entwicklung des Ruders, n. Chr. 100-1337: Ein Technologisches Märchen, Thesenmai 1991, Texas A&M Universität
• Fairbank, John King und Merle Goldman (1992). China: Eine Neue Geschichte; die zweite Vergrößerte Ausgabe (2006). Cambridge: Magister artium; London: Die Belknap Presse der Universität von Harvard Presse. Internationale Standardbuchnummer 0-674-01828-1
• Needham, Joseph (1986). Wissenschaft und Zivilisation in China: Band 4, Physik und Physische Technologie, Teil 3, Civil Engineering und Nautics. Taipei: Caves Books Ltd.

Siehe auch

• Das Rad des Schiffs

Herkömmliche Schiff- und Bootsruder

• Allgemeine Dingi-Ruder am Pfütze-Ente-Renner - das leichteste Boot, um zu bauen
• Erwogenes Ruder

Fachmann-Schiff und Bootsruder

• Azipod
• Azimut-Trägerrakete
• Küchenruder
• Ruder von Pleuger
• Schilling-Ruder
• Propeller von Voith Schneider (ein Kombinationsantrieb und steuernde Einheit)