Перейти к содержимому


Фотография

Гидро- и аэродинамика яхт


Сообщений в теме: 4526

#26 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

  • Инженер
  • 5 476 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: катамаран
  • Название: NongDia

Отправлено 24 октября 2009 - 03:58

По-моему, центровка катамарана при выходе наветренного корпуса из воды меняется катастрофически.
И сегодня теория не в состоянии описать этот процесс. Остаётся уповать на статистику - этот аппарат кувыркнулся, а тот -- нет, и сравнивать их данные во избежание следующих ошибок. И о потере эффективности руля не стоит забывать.

Центровка и остойчивость - это не одно и то же. По центровке катамарана - лет пять назад была работа по исследованию поля давлений на парусах методом натурных измерений, оттуда можно "вытащить" моменты и рассмотреть центровку катамарана. Была у америкосов и такая штука как "парусный динамометр" - самоходная модель яхты с датчиками, на которой измерялись силы и моменты, передваемые парусным вооружением, правда для однокопусной яхты.

По поводу остойчивости - при отрыве корпуса от воды достигается максимум диаграммы остойчиовости, после чего плечо остойчиовсти начинает резко уменьшаться. Если еще при этом учесть динамический характер накренения, то ясно что хождение на одном корпусе это по сути балансирование на грани опрокидывания - требует опыта и здравого смысла.

Проблема исследования парусных яхт в том, что эти работы делаются или на энтузиазме (большая часть), или кое-как финансируются только когда речь идет о "кубковых" лодках. По сути, рынок парусных яхт сегодня мизерный, и когда производители заявляют о "прорыве в технологии базирующимся на многолетних исследованиях", то это всего лишь рекламная мишура. Мало кто из заказчиков готов вкладывать деньги в модельные испытания и систематизированные исследования. У тех кто занимается проектированием и постройкой есть достаточно материалов по результатам ходовых испытаний, но все это не носит какого-либо систематизированного характера и этими результатами мало кто делится...

Сегодня "прогресс" в "проектировании" парусных яхт идет по принципу "кто сможет построить более легкий корпус методом инфузии", а моторных судов - "кто сможет воткнуть более мощный двигатель". К сожалению это так, и вопросы "оттачивания" обводов, вооружения давно отошли на второй план - они требуют вложений в исследования, а это дорогое удовольствие и результаты имеют свойтсво быстро уходить к конкурентам вместе с "перебежавшими" сотрудниками :)
  • 0

#27 Алексей С.

Алексей С.

    Яхтенный капитан

  • Офицер
  • 5 173 сообщений
  • Из:Ладога, Берёзово
  • Судно: LAURIN 32
  • Название: Мечта-3

Отправлено 24 октября 2009 - 06:18

По поводу остойчивости - при отрыве корпуса от воды достигается максимум диаграммы остойчиовости, после чего плечо остойчиовсти начинает резко уменьшаться. Если еще при этом учесть динамический характер накренения, то ясно что хождение на одном корпусе это по сути балансирование на грани опрокидывания - требует опыта и здравого смысла.

С остойчивостью всё конечно так, и это понятно, а вот что при этом происходит с парусами - в частности с величиной кренящего момента? Есть у меня подозрение - практически полностью на ощущениях от практики, что тут - при крене возникающем после выхода наветренного корпуса давление на парус тоже чуть уменьшается и возникает некий временный баланс который и позволяет осуществлять хождение на одном поплавке. Вообще идеально было бы создать следующую схему - наветренный поплавок выходит из воды (ну допустим 20 гр. крен - так для круглости цифр), далее лодка кренится ещё на 5 гр. - до 25 а дальше врезультате чего-то (чего? Потравливание не подходит) происходит уменьшение кренящего момента с со скоростью опережающей уменьшение восстанавливающего, лодка проваливается обратно - до 20 градусов, кренящий опять выше - ну тв общем так и идёт в автомате на одном поплавке. Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?

Сообщение отредактировал Алексей С.: 24 октября 2009 - 06:30

  • 0

#28 Латышев

Латышев

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 177 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: н.д.
  • Название: н.д.

Отправлено 24 октября 2009 - 09:05

С остойчивостью всё конечно так, и это понятно, а вот что при этом происходит с парусами - в частности с величиной кренящего момента?...
...Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?

...(ИМХО) Это как на велосипеде-не подобрать\потравить, а увалиться-привестись.
Силы, возникающие от изменения курса на корпусе\киле\шверте позволят держать баланс.
Так килевые, на порывах, стараясь набрать высоту, кренятся-спотыкаясь килем. (имхо)
  • 0

#29 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

  • Инженер
  • 6 505 сообщений
  • Из:Славутич UA
  • Судно: мопєдъ
  • Название: Хонда

Отправлено 24 октября 2009 - 09:40

...Так килевые, на порывах, стараясь набрать высоту, кренятся-спотыкаясь килем. (имхо)

Кстати, интересное явление. Наверное все гонщики используют его лавируясь на верхний знак. По ощущениям, при сильном крене, яхта вообще пересекает линию ветра, но парус то не обезветривается. Как такое может быть? :unsure:
  • 0

#30 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

  • Инженер
  • 5 476 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: катамаран
  • Название: NongDia

Отправлено 24 октября 2009 - 11:28

С остойчивостью всё конечно так, и это понятно, а вот что при этом происходит с парусами - в частности с величиной кренящего момента? Есть у меня подозрение - практически полностью на ощущениях от практики, что тут - при крене возникающем после выхода наветренного корпуса давление на парус тоже чуть уменьшается и возникает некий временный баланс который и позволяет осуществлять хождение на одном поплавке. Вообще идеально было бы создать следующую схему - наветренный поплавок выходит из воды (ну допустим 20 гр. крен - так для круглости цифр), далее лодка кренится ещё на 5 гр. - до 25 а дальше врезультате чего-то (чего? Потравливание не подходит) происходит уменьшение кренящего момента с со скоростью опережающей уменьшение восстанавливающего, лодка проваливается обратно - до 20 градусов, кренящий опять выше - ну тв общем так и идёт в автомате на одном поплавке. Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?

Как известно, катамараны класса В иногда "уносит", и экипажу приходится их ловить. У нас был такой же случай - унесло катамаран (был небрежно привязан на буйке, отвязался), так он преспокойно с поднятыми рулями ушел без экипажа, временами выходя на один корпус, скорость реально оценивая 8-10 уз. Стаксель почти не работал, грот был растравлен и кат шел в галфвинд-крутой бакштаг, ветер - 20 м/с на анемометре. Мне пришлось его ловить десантируясь с моторки "Неман" на ходу... Мораль: вследствие устойчивости на курсе катамараны представляют собой отличную саморегулирующуюся систему в плане центровки. Трудно представить, чтобы однокорпусная яхта повела себя подобным образом без вмешательства рулевого.
  • 0

#31 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 365 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 24 октября 2009 - 12:10

Вообще идеально было бы создать следующую схему - наветренный поплавок выходит из воды (ну допустим 20 гр. крен - так для круглости цифр), далее лодка кренится ещё на 5 гр. - до 25 а дальше врезультате чего-то (чего? Потравливание не подходит) происходит уменьшение кренящего момента с со скоростью опережающей уменьшение восстанавливающего, лодка проваливается обратно - до 20 градусов, кренящий опять выше - ну тв общем так и идёт в автомате на одном поплавке. Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?


Скажем так - от шверта до руля вдоль киля стоит труба сама большим весом необладающая
но обьёмом достаточна и водой заполнена, при достаточном ветре труба опускается
до нижней точки шверта - вода в воде веса не имеет тем самым поплавок может подняться
на высоту шверта при большем крене включается вес воды в трубе
  • 0

#32 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 102 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 24 октября 2009 - 18:32

...(ИМХО) Это как на велосипеде-не подобрать\потравить, а увалиться-привестись.

На катамаране я, практически, не ходил. А вот на буере - пришлось. Там та же ситуация, когда он "поднимает лапу". И, действительно, более оперативно для удержания баланса, работать рулем, приводясь и уваливаясь, а не шкотами. Те, зимой, еще подмерзают. Вообще облом.

Сообщение отредактировал БАР: 24 октября 2009 - 18:33

  • 0

#33 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 102 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 24 октября 2009 - 19:20

Кстати, интересное явление. Наверное все гонщики используют его лавируясь на верхний знак. По ощущениям, при сильном крене, яхта вообще пересекает линию ветра, но парус то не обезветривается. Как такое может быть? :unsure:

Это происходит за счет динамики, с которой начался разговор и которую часто не учитывают (в расчетах в частности).
Там суть не столько в крене, сколько в порыве ветра. Крен - следствие. При описанном маневре, если упустить момент, легко непроизвольно оказаться на другом галсе.

Вообще идеально было бы создать следующую схему - наветренный поплавок выходит из воды (ну допустим 20 гр. крен - так для круглости цифр), далее лодка кренится ещё на 5 гр. - до 25 а дальше врезультате чего-то (чего? Потравливание не подходит) происходит уменьшение кренящего момента с со скоростью опережающей уменьшение восстанавливающего, лодка проваливается обратно - до 20 градусов, кренящий опять выше - ну тв общем так и идёт в автомате на одном поплавке. Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?

Есть свежее решение. Надо верхушку мачты загнуть на 25 градусов. :wub: Тогда нижняя часть паруса будет кренить до этой величины, а потом верхняя - восстанавливать. Устройство сделать на шарнире, чтобы работало на разных галсах. :D
Оформление патента - за Вами.
Но если серьезно, мне кажется, что нагрузки на конструкцию катамарана при движении на одном поплавке, особенно при волнении, настольке велики, что их лучше избегать. Если речь не идет о гонках, естественно.

Сообщение отредактировал БАР: 24 октября 2009 - 19:31

  • 0

#34 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 441 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 24 октября 2009 - 20:06

Было дело, циркачил: подняв шверт и руль выше килевой, и задрав наветренный корпус, прошёлся над фофаном с девушкой и парнем на вёслах.
У меня на борту тоже была девица. (По фамилии Пряничникова)
Лодку спокойно вёл на одном поплавке в 1,5 м над водой - дуло очень хорошо, если не сказать сильно.
  • 0

#35 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 441 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 24 октября 2009 - 20:14

...(ИМХО) Так килевые, на порывах, стараясь набрать высоту, кренятся-спотыкаясь килем. (имхо)


Я как-то подбираю шкоты, иногда уваливаюсь, чтобы набрать скорость, а потом - по обстоятельствам...
  • 0

#36 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

  • Инженер
  • 6 505 сообщений
  • Из:Славутич UA
  • Судно: мопєдъ
  • Название: Хонда

Отправлено 24 октября 2009 - 20:35

Я как-то подбираю шкоты, иногда уваливаюсь, чтобы набрать скорость, а потом - по обстоятельствам...

Тут речь идет о том, что яхта, приводясь на порыве, набирает высоту, которая ей недоступна, иди она с ровным ветром и небольшим креном.
  • 0

#37 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

  • Инженер
  • 6 505 сообщений
  • Из:Славутич UA
  • Судно: мопєдъ
  • Название: Хонда

Отправлено 24 октября 2009 - 20:36

Это происходит за счет динамики, с которой начался разговор и которую часто не учитывают (в расчетах в частности).
Там суть не столько в крене, сколько в порыве ветра. Крен - следствие. При описанном маневре, если упустить момент, легко непроизвольно оказаться на другом галсе.

На другом галсе не оказывался не разу. А вот про динамику и вообще суть явления можно подробнее?
  • 0

#38 Мушенков

Мушенков

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 67 сообщений
  • Из:Москва
  • Судно: Sibcat-19

Отправлено 24 октября 2009 - 22:01

Тут речь идет о том, что яхта, приводясь на порыве, набирает высоту, которая ей недоступна, иди она с ровным ветром и небольшим креном.

Ааа... Да это же потому, что при коротком усилении ветра, пока лодка не разогналась, его доля в вымпельном ветре (который и взаимодейтсвует с парусом) становится больше
  • 0

#39 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 365 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 25 октября 2009 - 02:51

Было дело, циркачил: подняв шверт и руль выше килевой, и задрав наветренный корпус, прошёлся над фофаном с девушкой и парнем на вёслах.
У меня на борту тоже была девица. (По фамилии Пряничникова)
Лодку спокойно вёл на одном поплавке в 1,5 м над водой - дуло очень хорошо, если не сказать сильно.


У нас ребята тоже так шутили, ещё на старой БэХе с кинжальными швертами рулями поднятыми
  • 0

#40 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 365 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 25 октября 2009 - 03:01

Тут речь идет о том, что яхта, приводясь на порыве, набирает высоту, которая ей недоступна, иди она с ровным ветром и небольшим креном.


А идти с ровным ветром более острым курсом доступно?
  • 0

#41 IgorVPonomarev

IgorVPonomarev

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 3 052 сообщений
  • Из:П-Камчатский
  • Судно: Конрад 25

Отправлено 25 октября 2009 - 03:54

Тут речь идет о том, что яхта, приводясь на порыве, набирает высоту, которая ей недоступна, иди она с ровным ветром и небольшим креном.

Может сия аэрогидродинамическая тайна заключается в изменении направления ветра на порывах?

Сообщение отредактировал IgorVPonomarev: 25 октября 2009 - 04:43

  • 1

#42 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 627 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 25 октября 2009 - 05:06

Кстати, интересное явление. Наверное все гонщики используют его лавируясь на верхний знак. По ощущениям, при сильном крене, яхта вообще пересекает линию ветра, но парус то не обезветривается. Как такое может быть? :unsure:


Скорее всего это чисто субъективное ощущение. В результате усиления истинного ветра вымпельный ветер становится полнее, и яхта, приводясь, может пересечь линию, вдоль которой дул старый, до порыва, вымпельный ветер. Поскольку органами чувств воспринимаем мы ветер вымпельный, а не истинный, то кажется, что яхта стала идти "острее ветра". Хотя возможно, что такое ощущение связано и с заходом ветра. Если у вас швертбот, то специально закренив его на ровном ветру слишком сильно, "линию ветра" вы пересечёте только за счёт инерции и с потерей скорости. А вот заставляя парус активно работать при уменьшении крена, вы лодку разгоняете.

На небольших катамаранах движение на одном поплавке вполне стабильно по крену, если наветренный поплавок поднят ветром, а не специальными действиями экипажа в условиях слабого ветра. Связано это в первую очередь с бОльшей скоростью, а во вторую с тем, что один из источников возмущения стабильности - наветренный корпус - "выбывает из игры". В самом деле, изменение угла крена на катамаране вызывается в основном двумя факторами: порывистостью ветра и разностью вертикальных составляющих сил плавучести на корпусах, разнесённых на большое расстояние. Чем выше скорость, тем слабее влияние порыва на изменение вымпельного ветра, как по величине, так и по направлению. Ну, а разность уровня воды с правого и левого борта одного узкого поплавка даёт совсем мизерный кренящий момент, в отличие от яхты.

Уменьшение же кренящего момента, вызванное изменением обтекания паруса при крене в этом процессе тоже играет некоторую роль, но ощутимо несколько позже, при гораздо бОльших углах крена, и свойственно скорее яхтам, чем катамаранам.
  • 0

#43 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 102 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 25 октября 2009 - 16:24

На другом галсе не оказывался не разу. А вот про динамику и вообще суть явления можно подробнее?

Тут в предыдущих сообщениях разными словами все уже описали.
Направление истинного ветра Вы оцениваете по направлению на знак, волнам и т.д.
А лодку ведете по парусу, стараясь держать его под оптимальным, на Ваш взгляд, углом к вымпельному (!) ветру. При кратковременном усилении истинного ветра (или изменении направления - заходе), направление вымпельного ветра меняется - он становиться полнее. И Вы, следуя за ним, приводитесь. Из-за увеличения угла атаки на парусе крен возрастает. В этот момент обычно увеличивается скорость, поэтому растет и кренящий момент на руле. По внешним признакам может показаться, что Вы идете очень круто по отношению к истинному ветру или даже пересекли его направление. Если после приведения ветер резко ослабеет, то может оказаться, что вымпельный ветер задует с другого галса.
А динамика заключается еще и в том, что надо учитывать не только величину изменения ветра, но скорость этого изменения. В качестве примера сравните плавное усиление ветра и шквал.
  • 0

#44 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

  • Инженер
  • 5 476 сообщений
  • Из:TH
  • Судно: катамаран
  • Название: NongDia

Отправлено 25 октября 2009 - 16:42

Кстати из этого топика могла бы получиться интересная рубрика для журнала. Читать Мархая мало кого заставишь, а других книг по теории для яхтсменов на русском почти нет. А ведь это важно - скажем, тот же профессор Ларссон читает популярные лекции членам Олимпийской сборной Швеции по теории парусных яхт.
  • 0

#45 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 441 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 25 октября 2009 - 20:07

Для меня главное - сохранить скорость.
Выкручиваюсь только в походе, на прогулке, когда лень менять галс.
С креном - дрейф съедает крутизну.
  • 0

#46 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

  • Инженер
  • 6 505 сообщений
  • Из:Славутич UA
  • Судно: мопєдъ
  • Название: Хонда

Отправлено 25 октября 2009 - 20:10

Спасибо господа! Вы исчерпывающе ответили на мой вопрос. А БАР, как всегда, разжевал всё для туго соображающих (себя имею в виду).
  • 0

#47 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 102 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 25 октября 2009 - 20:40

Для меня главное - сохранить скорость.
Выкручиваюсь только в походе, на прогулке, когда лень менять галс.

Существуют разные тактические приемы. И все они имеют право на жизнь. Но иногда возникает ситуация, когда стоишь перед выбором.
Или сохранять и даже набирать скорость но оказаться с подветра у знака. С последующей необходимостью делать повороты, маневрировать в накатившейся толпе и выяснять у кого какой галс и кто первый вошел в зону.
Или подкручивать на порывах, почти не теряя скорости, поскольку это происходит на фоне усиления ветра, но выигрывая каждый раз в высоте и выходя на знак одним галсом.
Можно действовать и так и так. Все зависит от конкретной ситуации и пристрастий рулевого.

С креном - дрейф съедает крутизну.

Это так, если при усилении ветра сохранять курс не работая с парусами. Перебранный парус приводит к увеличению дрейфа и потере крутизны. В рассматриваемой ситуации по мере приведения - выбега на ветер, крен будет уменьшаться, поскольку угол атаки паруса будет приближаться к оптимальному. Тому, который был до начала порыва. Да и направление силы дрейфа становится более выгодным.
  • 0

#48 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

  • Инженер
  • 6 505 сообщений
  • Из:Славутич UA
  • Судно: мопєдъ
  • Название: Хонда

Отправлено 25 октября 2009 - 21:11

Она и должна немного тянуть воду на малых скоростях, получая преимущество при Fr>0.35. Кроме того, слегка заглубленный транец делает лодку меннее чувствительной к весам, добавляемым на корме...

Интересная точка зрения. Мы всегда стремились вынуть транец из воды, диффирентуя лодку на нос. Гоняясь на монотипах, разницу видишь сразу. Даже в крейсерском плавании разница очевидна. Тем не менее, тенденция на лицо -транцы всё шире и ниже. Кто прокомментирует?
  • 0

#49 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 627 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 25 октября 2009 - 21:34

Шире и ниже транец (корма), больше парусины (генакер) - больше шансов вывести лодку на (типа) глиссирование.
  • 0

#50 serj

serj

    катамараномечтатель

  • Модератор форума
  • 7 199 сообщений
  • Из:Геленджик

Отправлено 26 октября 2009 - 05:48

стремились вынуть транец из воды, диффирентуя лодку на нос. Гоняясь на монотипах, разницу видишь сразу.

Наверное в слабый ветер? :blink:
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей


    Ahrefs (1)