Перейти к содержимому


Фотография

Гидро- и аэродинамика яхт


Сообщений в теме: 4388

#51 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 26 Октябрь 2009 - 08:38

Наверное в слабый ветер? :blink:

В любой.
  • 0

#52 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 333 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 26 Октябрь 2009 - 15:53

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


когда яхта сама приводиться на порыве это скорее всего приведёт к потере скорости
и едвали набору высоты,
другое дело когда в связи с порывом ветра появляется сложность откренивания
и если в этот момент привестись в полветра(в передней части паруса пузырь, задняя работает)
и как только лодка выравнивается встаем на прежний курс - набор высоты по инерции
без потери скорости по истинному курсу в связи с уменьшением дрейфа,
не знаю правильно нет сформулировал
  • 0

#53 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 333 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 26 Октябрь 2009 - 16:07

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.


Как то на самодельном буере с передним рулевым по снегу вместо коньков полиэтиленовые
трубы приподняло по инерции привёлся(а надо бы было увалиться) вылетел как с катапульты
метра за три за мачту, ладно снег полметровый
  • 0

#54 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 15 991 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 26 Октябрь 2009 - 17:24

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?

Это зависит от скоростного режима, на который проектируется лодка. На малых скоростях частицы жидкости, огибают заднюю кромку днища и поднимаются вверх, замывая транец. При этом происходит интенсивное вихреобразование, на которое расходуется энергия. Сопротивление растет. При увеличении скорости в какой-то момент поток начинает вести себя иначе. Струйки жидкости сходят с днища по касательной. Лодка оказывается в водяном желобе. На вид это выглядит как обтекание кормы глиссирующего катера, хотя глиссированием не является. При таком режиме заглубление транца с точки зрения сопротивления роли не играет (почти). Это приближенная схема, поскольку сопротивление зависит от разных факторов. Сейчас мы говорим только об обтекании погруженного транца. А.Назаров пишет, что это происходит при Fr>0.35. В данном случае число Фруда - это аналог скорости движения, поскольку длину судна можно считать постоянной (приблизительно), а g - оно и в Африке g. Поэтому меняется только скорость. Если Ваша лодка проектируется на такие или большие скорости, то можно себе позволить и широкий транец. На слабых ветрах его можно попробовать вытащить из воды, как Вы предлагаете - дифферентуя лодку на нос.
  • 2

#55 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 08:19

Это зависит от скоростного режима, на который проектируется лодка. На малых скоростях частицы жидкости, огибают заднюю кромку днища и поднимаются вверх, замывая транец. При этом происходит интенсивное вихреобразование, на которое расходуется энергия. Сопротивление растет. При увеличении скорости в какой-то момент поток начинает вести себя иначе. Струйки жидкости сходят с днища по касательной. Лодка оказывается в водяном желобе. На вид это выглядит как обтекание кормы глиссирующего катера, хотя глиссированием не является. При таком режиме заглубление транца с точки зрения сопротивления роли не играет (почти). Это приближенная схема, поскольку сопротивление зависит от разных факторов. Сейчас мы говорим только об обтекании погруженного транца. А.Назаров пишет, что это происходит при Fr>0.35. В данном случае число Фруда - это аналог скорости движения, поскольку длину судна можно считать постоянной (приблизительно), а g - оно и в Африке g. Поэтому меняется только скорость. Если Ваша лодка проектируется на такие или большие скорости, то можно себе позволить и широкий транец. На слабых ветрах его можно попробовать вытащить из воды, как Вы предлагаете - дифферентуя лодку на нос.

Это всё понятно, но речь идет о туристической лодке длиной 8 м.. Указанная скорость для данной лодки около 5 уз. Сколько должно дуть чтобы она так поехала? И как часто так дует? А что делать, если дует меньше?
  • 0

#56 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 15 991 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 17:23

Это всё понятно, но речь идет о туристической лодке длиной 8 м.. Указанная скорость для данной лодки около 5 уз. Сколько должно дуть чтобы она так поехала? И как часто так дует? А что делать, если дует меньше?

Здесь теория бессильна. :lol:
У нас лодка около 9 м и средняя скорость за навигацию (по вахтенному журналу) 4-5 узлов. Поэтому при ветре 15-20 узлов Вы уже должны идти около 5. У нас на Балтике так дует достаточно часто. Особенно весной-осенью.
Теперь, что делать. На слабых ветрах Вы уже предложили решение - дифферентовать. Можно разгрузиться, но это не выход в походе. Можно нарастить свес, подняв транец над водой. Это требует серьезной переделки корпуса. Может кто-то из читателей предложит еще какие-нибудь идеи. А так - ходить как есть и наслаждаться жизнью. Раз лодка туристическая - Вы не гоняетесь. Куда спешить?
  • 0

#57 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 362 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 17:51

Надо как-то так при крене более 20 гр. чуть обезветрить паруса без потравливания и изменения курса. Как бы это сделать?

Участок гика-шкота закусите кулачковым стопором, но кулачёк с противоположной стороны должен иметь противовес. (кулачёк качается). При большом крене противовес должен отдать стопор.
Всё.
Можно поставить несколько стопоров, изогнуть штанги противовесов.
  • 0

#58 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 362 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 17:54

Здесь теория бессильна. :lol:
Можно нарастить свес, подняв транец над водой. Это требует серьезной переделки корпуса. Может кто-то из читателей предложит еще какие-нибудь идеи. А так - ходить как есть и наслаждаться жизнью. Раз лодка туристическая - Вы не гоняетесь. Куда спешить?

На "Ассольках" удлинняли корпуса -сравнительно просто. Спасшлюпки, катера. Да и на других - тоже. Посетите клуб "Нева".
  • 0

#59 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 17:59

...Теперь, что делать. На слабых ветрах Вы уже предложили решение - дифферентовать. Можно разгрузиться, но это не выход в походе. Можно нарастить свес, подняв транец над водой. Это требует серьезной переделки корпуса...

Так зачем проектировать лодку, с которой что то нужно делать?
  • 0

#60 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:00

В применении к К800 это разговор ни о чем.
Вот фото модели этой самой лодки в бассейне. Разве корпус тащит воду за транцем? По-моему, нет.

Прикрепленные изображения

  • Буксировки_фото.jpg

  • 0

#61 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:08

Извините, Альберт, если я Вас как то задел. Это общая тенденция. Да, на фото не видно, что модель тащит воду. Но позвольте спросить. Модель имеет дифферент с учетом экипажа в кокпите?

Сообщение отредактировал Какер: 27 Октябрь 2009 - 18:30

  • 0

#62 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:11

А вот еще интересный расчет мы делали - влияние транца на сопротивление корпуса, правда для сравнительно узкого корпуса катамарана.
Расчет не лишен некоторой условности, т.к. CP принят постоянным, хотя для корпусов с широким транцем он будет несколько увеличиваться.
Смотрим на оптимальные значения площади транца к площади миделя для разных числе Фруда. Напомню, что у К800 соотношение площадей - не более 5%

Прикрепленные изображения

  • transom_effect1.jpg

  • 0

#63 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:18

Извините, Альберт, если я Вас как то задел. Это общая тенденция. Да, на фото не видно, что модель тащит воду. Но позвольте спросить. Модель имеет дифферент с учетом экипажа в кокпите?

Посадка модели соотвествует гоночному водоизмещению и соотвествующем размещении экипажа. Кстати помимо момента от веса экипажа имеется еще момент, дифферентующий на нос - от тяги парусов. И сами понимаете, где приложена эта тяга.

Хочу заметить любителям порассуждать о тянущих воду транцах что кильватерный след - это то, что вы видите. То, что вы не видите - это проваливание кормы и прирост сопротивления, если транец слишком узкий.
  • 0

#64 valentin izratov

valentin izratov

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 480 сообщений
  • Из:Tallinn

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:22

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.

Справедливости ради добавил бы еще Парусные катамараны, Ю.С.Крючков и В.И.Лапин, Томаса К.ГИЛМЕРА ( сопрт.корпуса ), Дж.Норвуда тож.. Много российских авторов имеют исследования по нашей тематике, как то: С.А.Калинин, Забурдаев.Л.В., много теории имеется и в Справочнике по мал. судостроению. С уважением, капитан.
  • 0

#65 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:27

Справедливости ради добавил бы еще Парусные катамараны, Ю.С.Крючков и В.И.Лапин, Томаса К.ГИЛМЕРА ( сопрт.корпуса ), Дж.Норвуда тож.. Много российских авторов имеют исследования по нашей тематике, как то: С.А.Калинин, Забурдаев.Л.В., много теории имеется и в Справочнике по мал. судостроению. С уважением, капитан.

Конечно так, но эти книги не предназначеня для яхтсменов, а многие из названных материалов доступны только в виде журнальных статей. А один вид формул в книге Норвуда отпугнет любого :)
  • 0

#66 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 536 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:49

...
Вот фото модели этой самой лодки в бассейне. Разве корпус тащит воду за транцем? По-моему, нет.


Интересно, как тяга приложена к этой модели? По фото создаётся впечатление, что тянут за "бушприт". Не создаёт ли такой способ нежелательного дифферентующего момента?
  • 0

#67 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 18:55

Хочу заметить любителям порассуждать о тянущих воду транцах что кильватерный след - это то, что вы видите. То, что вы не видите - это проваливание кормы и прирост сопротивления, если транец слишком узкий.

Я не рассуждаю отвлеченно, а привожу примеры из практики. Монотипы тем и хороши, что разницу в своих действиях и действиях соперника видно сразу. Не сказал бы, что площадь транца Оптимиста там или Лазера мала. И ходят они почти всегда с большой относительной скоростью. У Рикошет-Микро транец тоже не самый маленький, и вот он то как раз и является чуть не основной заботой экипажа на гонках. В зависимости от курса и силы ветра, приходится решать задачи по размещению экипажа. На современных гоночных лодках это вообще чуть ли не проблема №1. Хорошо, если лодка глиссирует на ровном киле. А как лавировка... Родион Лука в своем интервью говорил, что Касатке противопоказан крен более 13 градусов, т.к. угол кормы входит в воду и сильно тормозит ход.

Имел удовольствие ходить на Микрухе рядом с 49-тыми в слабый ветер. Душераздирающее зрелище! (с) :D Они ходють попам к верху. При этом сильно сливают Микрику. Энерговооруженность раз в 10 отличается.

Сообщение отредактировал Какер: 27 Октябрь 2009 - 19:35

  • 0

#68 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 536 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 19:08

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?


Насколько помню, у Эльвстрема рекомендация грузить нос и поднимать транец только в слабый ветер, там правда речь о швертботах. Если ветер больше 5 м/с, то заботиться о том, чтобы транец не тянул воду уже не нужно - вода транца уже не касается, отрываясь на его кромке с днищем, даже если нижняя часть транца ниже уровня спокойной воды. Да и растущая волна к искуственному дифференту на нос как-то не располагает. На такой скорости выгоднее иметь в корме более горизонтальные батоксы, чтобы они не тащили зря поток наверх, притапливая заодно корму. Это наглядно демонстрируют графики, приведённые Альбертом: в смысле сопротивления транцевые обводы с ростом скорости становятся выгоднее.
  • 0

#69 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 15 991 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 27 Октябрь 2009 - 19:30

Уважаемый Альберт. Вот меня давно интересует вопрос. У яхты с длинным кормовым свесом с ростом скорости вода в корме поднимается выше WL и "прилипает" к корпусу, доходя, в конце концов, до транца. На ее подъем, естественно, тратиться некоторая энергия, как написал коллега lop. Но вот можно ли считать, что при этом растет длина, которую мы используем в числе Fr? Т.е. приводит ли это к более медленному росту числа Fr при увеличении скорости и затягиванию водоизмещающего режима? Что, в свою очередь, должно привести к замедлению роста сопротивления. Или я в чем-то ошибаюсь? Дело в том, что мне ближе воздух, а с водой я имел дело мало. Чаще на яхте, а не в бассейне.
  • 0

#70 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 01:16

Интересно, как тяга приложена к этой модели? По фото создаётся впечатление, что тянут за "бушприт". Не создаёт ли такой способ нежелательного дифферентующего момента?

Вообще модели даже за мачту буксируют иногда - чтобы получить реальнй дифферент с учетом реального приложения тяги от парусов. А у нас точка буксировки опущена низко, насколько возможно конструктивно.
  • 0

#71 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 01:27

Уважаемый Альберт. Вот меня давно интересует вопрос. У яхты с длинным кормовым свесом с ростом скорости вода в корме поднимается выше WL и "прилипает" к корпусу, доходя, в конце концов, до транца. На ее подъем, естественно, тратиться некоторая энергия, как написал коллега lop. Но вот можно ли считать, что при этом растет длина, которую мы используем в числе Fr? Т.е. приводит ли это к более медленному росту числа Fr при увеличении скорости и затягиванию водоизмещающего режима? Что, в свою очередь, должно привести к замедлению роста сопротивления. Или я в чем-то ошибаюсь? Дело в том, что мне ближе воздух, а с водой я имел дело мало. Чаще на яхте, а не в бассейне.

Если говорить о динамической ватерлинии, то это явление существует. Более того, оно даже учитывается в некоторых системах обмера - например в правилах SBR и IRM обмерная длина (а она, как мы знаем, является основой при расчете гоночного балла) сразу измеряется от точки штевня до транца, хотя транец может быть поднят на ватерлинией и статическая КВЛ может быть значительно меньше.
  • 1

#72 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 536 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 06:40

Вообще модели даже за мачту буксируют иногда - чтобы получить реальнй дифферент с учетом реального приложения тяги от парусов. А у нас точка буксировки опущена низко, насколько возможно конструктивно.

Ну, конструктивно точку приложения тяги можно и ниже опустить. Скажем, если вместо бушприта использовать что-нибудь вроде большого рыболовного крючка, который шарнирно крепится в точке, расположенной ниже уровня палубы, например на уровне ЦТ. При изучении килевой качки моторных судов, например, когда важно дать модели максимум свободы по вертикальным перемещениям и дифференту, тягу прикладывают посредством вертикальной консоли, закреплённой на тележке, по консоли вертикально перемещается поворотная (вокруг поперечной оси) каретка, которая и крепится к модели. Понятно, что для парусных судов точка приложения тяги находится гораздо выше ЦТ, и если мы хотим моделировать ходовой дифферент, то приложение тяги к точке выше палубы, где-то на мачте кажется логичным. В то же время к "реальному" дифференту тогда логично бы добавить и "реальный" же крен, так как крен не меньше дифферента влияет на гидродинамику корпуса. А там и следующий "логичный" шаг - задавать при буксировке "реальный" дрейф. Как на это смотрят экспериментаторы?
  • 0

#73 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 07:09

Ну, конструктивно точку приложения тяги можно и ниже опустить. Скажем, если вместо бушприта использовать что-нибудь вроде большого рыболовного крючка, который шарнирно крепится в точке, расположенной ниже уровня палубы, например на уровне ЦТ. При изучении килевой качки моторных судов, например, когда важно дать модели максимум свободы по вертикальным перемещениям и дифференту, тягу прикладывают посредством вертикальной консоли, закреплённой на тележке, по консоли вертикально перемещается поворотная (вокруг поперечной оси) каретка, которая и крепится к модели. Понятно, что для парусных судов точка приложения тяги находится гораздо выше ЦТ, и если мы хотим моделировать ходовой дифферент, то приложение тяги к точке выше палубы, где-то на мачте кажется логичным. В то же время к "реальному" дифференту тогда логично бы добавить и "реальный" же крен, так как крен не меньше дифферента влияет на гидродинамику корпуса. А там и следующий "логичный" шаг - задавать при буксировке "реальный" дрейф. Как на это смотрят экспериментаторы?


Это все хорошие идеи, правда в отрыве от реальности, определяемой наличием оборудования.
1. Опусить точку буксировки ниже барабана буксирующего устройства не получится.
2. Крен и дрейф - замечательно, как это сделать не имея тележки, при буксировке гравитационным устройством?
Сказу скажу - мы делали шпринг-подвеску и пытались буксировать с креном и дрейфом, правда другую модель. Результат - модель идет по кривой в борт бассейна, что впрочем и следовало ожидать из-за появления поперечной составляющей.

Сейчас для одного нашего серьезного проекта глиссирующего катера проводятся модельные испытания в Англии. Вот там все условия, включая буксировку на волнении...
  • 0

#74 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 536 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 07:09

Уважаемый Альберт. Вот меня давно интересует вопрос. У яхты с длинным кормовым свесом с ростом скорости вода в корме поднимается выше WL и "прилипает" к корпусу, доходя, в конце концов, до транца. На ее подъем, естественно, тратиться некоторая энергия, как написал коллега lop. Но вот можно ли считать, что при этом растет длина, которую мы используем в числе Fr? Т.е. приводит ли это к более медленному росту числа Fr при увеличении скорости и затягиванию водоизмещающего режима? Что, в свою очередь, должно привести к замедлению роста сопротивления. Или я в чем-то ошибаюсь? Дело в том, что мне ближе воздух, а с водой я имел дело мало. Чаще на яхте, а не в бассейне.


Любопытно, как дополнительные затраты энергии могут привести к замедлению роста сопротивления? Мне кажется, что само понятие "водоизмещающий режим" это не более, чем условность, удобная во многих приложениях, но не имеющая чётких физических критериев. Число Фруда (по L), напротив, имеет вполне чёткое определение в котором фигурирует не текущая "смоченная" длина (которая для специфических обводов яхт, в отличие больших пароходов, может меняться довольно значительно с ростом скорости), а вполне конкретная длина по ватерлинии без хода. Более физичному, хотя и менее удобному для расчёта, числу Фруда по водоизмещению до изменения смоченной длины дела нет. Нельзя же буквально воспринимать крылатое "длина везёт" безотносительно к прочим размерениям судна и его обводам. А то что в некоторых обмерных формулах длину считают до транца, возможно, сделано не из гидродинамических, а из практических соображений - так проще. Хотя на океанской волне, безусловно, яхты с длинными свесами имеют преимущество, как реально более длинные.
  • 0

#75 serj

serj

    катамараномечтатель

  • Модератор форума
  • 7 181 сообщений
  • Из:Геленджик

Отправлено 28 Октябрь 2009 - 07:45

Сейчас для одного нашего серьезного проекта глиссирующего катера проводятся модельные испытания в Англии. Вот там все условия, включая буксировку на волнении...

То есть программы моделирующие гидро и аэродинамику, не спасают?
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей