Принцип действия руля легко понять из рассмотрения схемы, на которой изображены силы, действующие на судно. На рис. 82, а показаны направления и точки приложения силы сопротивления воды и силы тяги гребных винтов при положении пера руля вдоль диаметральной плоскости (ДП) судна во время его прямолинейного движения.

Рис. 1. Схема действия сил при различных положениях руля

Действие этих сил на судно заключается в том, что сила Рi, направленная в сторону, противоположную силе тяги гребных винтов, вызывает уменьшение скорости о судна, а вторая сила Р2, направленная в сторону борта и перпендикулярно ДП, вызывает движение судна в поперечном направлении (дрейф). Действие силы Рг уравновешивается силой бокового сопротивления, которая возникает с дрейфом судна и направлена прямо противоположно ей.

Для обтекаемых рулей нормальная составляющая равнодействующей всех сил давления воды на перо руля может быть определена по методике проф. В. Л. Сурвилло, основанной на гидродинамической теории «несущего крыла», разработанной проф. Н. Е. Жуковским.

Рис. 2. Кривая зависимости Л от а (а) и крутящий момент на баллере 10)

Рис. 3. Профиль обтекаемого ба-лансирного руля

Так как ось баллера проходит через точку О,, а силы приложены к центру давления пера руля в точке Ор, то каждая из этих сил создает определенный момент относительно оси вращения баллера. Сумма этих моментов и является вращающим моментом на баллере обтекаемого балансирного руля, который определяется по формуле (в кгс-м)

Рис. 4. График для определения коэффициентов

Рис. 5. Расположение центра давления на переднем ходу