Владею вот таким тримараном:

Возникла идея оснастить его небольшими подводными крыльями рядом с аутригерами, как на эскизе:

Чтобы на ходу трим шел практически на ровном киле, без крена, и оба аутригера не касались воды.

Вопросы к сообществу:

1. насколько существенным будет выигрыш в сопротивлении, в сравнении с "классическим" тримараном, опирающимся на ходу на подветренный аутригер?

2. какие примерно должны быть площадь и размеры такого крылышка"

Хожу обычно при ветрах до 10м/с, наиболее характерная среднестатистическая скорость 10-12км/ч, площадь парусности 13м2, длина аутригера 5м, диаметр 280мм, ширина тримарана 4м.

Сообщение отредактировал Вячеслав Симонов: 01 июля 2024 - 14:16

По моим прикидкам, на подветренном крыле нужно примерно 15-20 кг подъемной силы

Владею вот таким тримараном:
К18 мод .jpg
Возникла идея оснастить его небольшими подводными крыльями рядом с аутригерами, как на эскизе:
Тримаран на разгрузочных крыльях.png
Чтобы на ходу трим шел практически на ровном киле, без крена, и оба аутригера не касались воды.
Вопросы к сообществу:
1. насколько существенным будет выигрыш в сопротивлении, в сравнении с "классическим" тримараном, опирающимся на ходу на подветренный аутригер?
2. какие примерно должны быть площадь и размеры такого крылышка"
Хожу обычно при ветрах до 10м/с, наиболее характерная среднестатистическая скорость 10-12км/ч, площадь парусности 13м2, длина аутригера 5м, диаметр 280мм, ширина тримарана 4м.

Большого выигрыша в сеорости не будет - основное сопротивление на центральном поплавке.

Этот тримаран в предыдущей своей итерации имел относительно низко посаженные аутригеры относительно центрального и при большой загрузке норовил двигаться "в режиме плота", касаясь воды и наветренным аутригером тоже.

Путем перемещения экипажа ближе к подветренному борта и дополнительной закренки удавалось выдрать наветренный аутригер из воды, и при этом скорость сразу ощутимо возрастала.

Вот тогда и пришла мысль "а если поднять над водой оба аутригера?"

Конструкция тримарана в этом виде мало приспособлена под крылья, придётся усиливать.

С чего вдруг? Я же не собираюсь "взлетать" на этих крыльях, мне от них всего-то нужно минимальное усилие для остойчивости, чтобы было хоть чуть-чуть обо что "опереться". Значительно меньшее, чем усилие от штатно находящегося в воде аутригера.

Основная проблема ведь в том, что у круглого корпуса остойчивость отсутствует в принципе, и усилиями откренки на ровном киле трим удается удержать считаные секунды. Большое усилие откренивания - и он заваливается на наветренный аутригер, чуть уменьшишь - и он падает обратно на подветренный. Баланс поймать практически невозможно, в т.ч. и потому, что нет хотя бы минимальных "индикаторов" этого баланса. 

...

Чтобы на ходу трим шел практически на ровном киле, без крена, и оба аутригера не касались воды.

...

ну если только на буксире за катером.

ну если только на буксире за катером.

Да ладно? Вингфойлеры практически с нулевой скорости на крыло выходят. И соотношение площади их "парусины" к нагрузке вряд ли больше, чем у меня.

У фойла подъемная сила крыла получается больше сотни кг. Мне достаточно получить на крыле в 4-5 раз меньше.

Сообщение отредактировал Вячеслав Симонов: 01 июля 2024 - 15:37

Да ладно? Вингфойлеры ...

у вас условие "практически на ровном киле, без крена, и оба аутригера не касались воды" - вингфойлеры тоже так ходят?

...
Вопросы к сообществу:
1. насколько существенным будет выигрыш в сопротивлении, в сравнении с "классическим" тримараном, опирающимся на ходу на подветренный аутригер?

Сопоставьте подводную площадь поплавка с подводной площадью корпуса, получите примерные доли частных сопротивлений трения поплавка и корпуса. На скоростях до 10 км/ч трение - основная часть полного сопротивления, кроме того, волновое разделится примерно также. И если у вас есть график зависимости сопротивления от скорости, то добавив к сопротивлению корпуса дополнительное сопротивление от подводного крыла, можно оценить прирост скорости. Ну а если такого графика у вас нет, то можно сказать, с крылом сопротивление будет больше, чем без крыла но с поднятыми обоими поплавками. Баланс в этом положении легко достигается тренировками. А если тренироваться лень, так и забейте на это уменьшение сопротивления.

На рисунке не увидел шверта/ов. Если под ними понимаются стойки крыльев, то логичнее делать не перевёрнутое Т, а L-образные или дугообразные подъёмные шверты - они и дрейфу будут сопротивляться, и подъёмную силу создавать. Такие, как у вас нарисованы, из-за дрейфа и крена подветренный поплавок поплавок при нулевом угле атаки будут скорее топить, а не поднимать.

2. какие примерно должны быть площадь и размеры такого крылышка"
Хожу обычно при ветрах до 10м/с, наиболее характерная среднестатистическая скорость 10-12км/ч, площадь парусности 13м2, длина аутригера 5м, диаметр 280мм, ширина тримарана 4м.

Если отталкиваться от скорости 10км/ч и брать не излишне оптимистичный к-т подъёмной силы 0,4 то для подъёмной силы в 20 кг (200Н) потребная площадь горизонтального крыла определится как S= 200/(1000* 2,8²/2 *0,4) = 0,13м².

При меньшей скорости поплавок будет в воде. Но если вы не совсем ленивый, вам и не потребуются все 20 кг, сделайте сужающиеся к низу наклонные под 45º шверты, которые будут помогать вести корпус без крена при некоторой, не слишком активной откренке. Чем больше крен - тем больше подъёмная сила подветренного шверта. Чем выше скорость, тем проще держать баланс. У парусной доски остойчивость тоже не бог весть какая, стоят же люди, почти не падают. На одном корпусе тримарана всяко проще идти, чем на одном подветренном поплавке.

Владею вот таким тримараном:

К18 мод .jpg

Возникла идея оснастить его небольшими подводными крыльями рядом с аутригерами, как на эскизе:

Тримаран на разгрузочных крыльях.png

Чтобы на ходу трим шел практически на ровном киле, без крена, и оба аутригера не касались воды.

Вопросы к сообществу:

1. насколько существенным будет выигрыш в сопротивлении, в сравнении с "классическим" тримараном, опирающимся на ходу на подветренный аутригер?

2. какие примерно должны быть площадь и размеры такого крылышка"

Хожу обычно при ветрах до 10м/с, наиболее характерная среднестатистическая скорость 10-12км/ч, площадь парусности 13м2, длина аутригера 5м, диаметр 280мм, ширина тримарана 4м.

1. Данные по сопротивлению можно найти в книге С.И. Девнин "Аэрогидродинамический расчет плохообтекаемых судовых конструкций."

Для полностью погруженного цилиндра со сферическими законцовками (нос и корма) он предлагает Сх=0.22-0.28.

Поскольку у Вас погружена только часть цилиндра, для оценки можно эту цифру умножать на смоченную поверхность. 

Какая она будет для корпуса и поплавка - Вам виднее. При этом мы не учитываем волнового сопротивления. Опять же для оценки можете увеличить сопротивление на 10-20%. Для оценки сопротивления стоек Девнин предлагает Сх=0.02. Для сопротивления крыльев можно взять данные для профиля Clark Y с выбранным Вами углом атаки. 

2. Размеры крыла определяются по стандартной формуле для силы R=Cr*Ro*V²*S/2. Коэффициент можно взять предложенный коллегой lop, но это пожалуй верхняя граница.

Можно взять по данным для того же профиля Clark Y. Угол атаки не берите больше 6-8 градусов. Учтите, что Су в атласах дан для безграничной жидкости. При приближении к поверхности он быстро падает. Более подробно можно посмотреть эти данные в какой-либо книжке по подводным крыльям. Например 

Иконников В.В., Маскалик А.И. «Особенности проектирования и конструкции судов на подводных крыльях»// Л.:, Судостроение, 1987 или Егоров И.Т., Соколов В.Т. Гидродинамика быстроходных судов. Л:. Судостроение, 1971.

Выбрали коэффициент, задались скоростью и весом своего судна ( R ) и находите площадь. Крыло можно наклонить к горизонту до линии, соединяющей корпус с поплавком. Эту линию можно считать границей по крену. Тогда при определении площади крыла надо разделить полученный результат на косинус угла наклона крыла (угол V-образности). Поскольку сила на крыло действует по нормали. Только не забудьте добавить к силе веса, силу от кренящего момента, создаваемого парусом. 

Так что, калькулятор в руки и удачи. 

Но учтите ещё, что если по длине у Вас будет только одно крыло, что возникнут сложности с продольной центровкой.

Сообщение отредактировал abrasha: Вчера, 12:37

Ходить на пк со скоростью 10 _ 12 км/ч и под парусом - какое- то сомнительное удовольствие.

А что не так? Это средняя за 5 дней. Бывало и 2-3км/ч в штилевых гонках, и 20+км/ч, когда небесная канцелярия расщедривалась.

А что не так? 

 

   Да как вам сказать , каты (тримы) строят для чего ?  Совсем не для того что бы пИсать на волне удобнее было , так ? Скорее всего их строят для более быстрого перемещения по  воде(относительно однокорпусников) и, соответственно мирятся с их недостатками ( а они как ни странно имеются) . Ежели у вас поставлена цель  -  ходить на три(ката)маране под парусом + ПК ,  то тут надобно отделить одно от другого , либо парус, либо ПК . Дело ваше конечно , что и как ,  и где ходить на воде . Но все неудобства связанные с пользованием ПК должны быть чем - то оправданы ( обычно скоростью ) , иначе незачем всё это  . 

 Ваш аппарат прекрасен и без ПК . 

 Как вариант развития более высоких скоростей под прусом смею предложить мягкие корпуса заменить на жёсткие ,это более реально поднимет среднюю скорость на маршруте , чем ПК .

 Как - то так .

 Потом уж и о ПК можно подумать . 

Сообщение отредактировал abrasha: Сегодня, 00:09

По моим прикидкам, на подветренном крыле нужно примерно 15-20 кг подъемной силы

 Просто можно прикинуть : 13 м2 и 10 м/с - ищем какую тягу имеют в этом случае паруса , Далее , где приложена эта сила тяги парусов - примерно 1/3 по высоте от гика( + -)  . Теперь уже просто прикинуть сколько будет кГ давить на поплавок подветренный - простое графическое решение - одно плечо от поперечной балки до гика + 1/3 от паруса по передней шкаторине - в этом месте тяга (Fпар.) Вторая часть - 1/2 от ширины трима - плечо силы от поплавка (подветренного) - и сама (Fпопл.) . Имеем равновесное состояние , т.е. первое плечо х на Fпар. = второе плечо х F попл. . Решаем это простое уравнение с одним неизвестным - Fпопл. и удивляемся полученному результату , т. к. "примерно 15-20 кг подъемной силы"  придётся умножить  НА 10 - 15 , что равно 150 - 300 кГ  . Всего - то . Но это не точно .   

Сообщение отредактировал abrasha: Сегодня, 00:38

Просто можно прикинуть : 13 м2 и 10 м/с - ищем какую тягу имеют в этом случае паруса ,

Тяга тут причём? Крен создаётся кренящей, она же боковая, силой паруса - проекцией вектора полной аэродинамической силы на парусе на плоскость мидельшпангоута - поперечную к ДП вертикальную плоскость. А тяга - проекция той же силы на ДП.

Далее , где приложена эта сила тяги парусов - примерно 1/3 по высоте от гика( + -)  . Теперь уже просто прикинуть сколько будет кГ давить на поплавок подветренный - простое графическое решение - одно плечо от поперечной балки до гика + 1/3 от паруса по передней шкаторине - в этом месте тяга (Fпар.) Вторая часть - 1/2 от ширины трима - плечо силы от поплавка (подветренного) - и сама (Fпопл.) . Имеем равновесное состояние , т.е. первое плечо х на Fпар. = второе плечо х F попл. . Решаем это простое уравнение с одним неизвестным - Fпопл. и удивляемся полученному результату , т. к. "примерно 15-20 кг подъемной силы"  придётся умножить  НА 10 - 15 , что равно 150 - 300 кГ  . Всего - то . Но это не точно . 

300 кг с одной стороны, да 300 с другой... сколько там весит тримаран с экипажем?... и палетееели!
Прикинуть можно гораздо проще: умножаем вес матроса на количество сантиметров, на которое ему нужно отодвинуть свою задницу к наветренному поплавку, чтобы подветренный оказался над водой, получаем потребный для баланса восстанавливающий момент в кг*см. Делим этот момент на расстояние, в см, от ДП до места установки крыла - получаем потребную подъёмную силу на крыле для поддержания того же баланса без перемещения жопы матроса.

Тяга тут причём? Крен создаётся кренящей, она же боковая, силой паруса - проекцией вектора полной аэродинамической силы на парусе на плоскость мидельшпангоута - поперечную к ДП вертикальную плоскость. А тяга - проекция той же силы на ДП.

300 кг с одной стороны, да 300 с другой... сколько там весит тримаран с экипажем?... и палетееели!
Прикинуть можно гораздо проще: умножаем вес матроса на количество сантиметров, на которое ему нужно отодвинуть свою задницу к наветренному поплавку, чтобы подветренный оказался над водой, получаем потребный для баланса восстанавливающий момент в кг*см. Делим этот момент на расстояние, в см, от ДП до места установки крыла - получаем потребную подъёмную силу на крыле для поддержания того же баланса без перемещения жопы матроса.

Можно ещё проще: крыло (система крыльев) должно держат вес всего тримарана. Если только команды, значит при увеличение кренящего момента аутригер всё-одно уйдёт в воду и прибавит сопротивления крылу.