1. Более того, все желающие это могут опробовать, и не в виде ссылок на эксперименты с неизвестной методологией, а буквально -- самостоятельно. Например, просто купив или взяв на прокат лодку с глубококилеватыми обводами.
...
2. Тогда попробуйте начать с начала -- т.е. вначале "что такое глиссирование", теория крыла в общем виде и т.д., потому как ничего иного не дано. Секретов и тайн как бы нет.
3. Вот поверьте, никому и в голову не придёт выполнять крыло "задом наперёд", не так ли? А корпус глиссера -- запросто. Ничего не смущает?
1. А это точно будет "это"? Если я правильно понимаю, речь о том, что берутся данные экспериментов с "неизвестной методологией" и сопоставляются с данными, методология получения которых известна. Различие результатов можно списать на то, что одна из методологий была правильная, а другая - неправильная. Ну, нормально и ничего удивительного. Кроме различия в методологиях, которые вносят систематическую ошибку методики, наверняка имеется и масштабный эффект, нарушающий подобие течений. Разницу в абсолютных цифрах коэффициентов можно учесть, если вы регулярно используете эти "сомнительные" данные при проектировании и представляете куда и насколько они "врут" при сравнении с натурой. Как по мне, так ошибиться в модельном эксперименте сложнее: объект простой, гладкая пластина или клин, без продольных реданов, деформации поверхности отсутствуют, в отличие от натурной моторки, скорость, сопротивление, посадку можно оценить точнее, выступающих частей нет, не надо придумывать, какое значение принять для кпд винта и двигателя. Но у натурного экспериментатора на этот счёт может быть иное мнение.
В данном-то случае, с формой глиссирующей части днища в плане, методология наверняка использовалась одна и та же, экспериментальное оборудование, измерительные приборы были те же самые, тут-то откуда сомнения? Учоные-вредители специально издали статью, чтобы дезинформировать народ? Или, статья с дезинформацией выпущена по указанию органов, с прицелом на вражеских шпиёнов? Тут можно верить, или не верить, лучший способ разрешить сомнения - сравнить эти данные с данными других аналогичных экспериментов. Аналогичных в том смысле, что сравниваются именно плоские пластины без всяких килеватостей и наделок, и без привлечения умозрительных аналогий из авиации и прочих сфер нашей жизни.
2. О том, что такое глиссирование мы уже поговорили, не вижу смысла начинать этот религиозный разговор по второму кругу, я определённо иной конфессиональной принадлежности. Теория крыла в общем виде... Ну, как бы знаком, в общем виде. Есть такое теоретическое представление, что у хорошего крыла удельная нагрузка должна уменьшаться от от корневого сечения к концам по эллиптическому закону. И прямоугольное крыло, в этом смысле, аэродинамический отстой, хотя по практическим соображениям (технологическим, эксплуатационным) вполне даже ничего. Поэтому считается, что если при постоянном по размаху угле атаки придать крылу эллиптическую форму в плане, то получим теоретически идеальное обтекание, с минимумом индуктивного сопротивления при заданной подъёмной силе. А при плоском днище с прямоугольной кормой на глиссировании мы получаем аккурат пресловутый прямоугольник, теорией крыла не одобряемый. Тогда как "каноическая" в плане корма вполне напоминает половинку эллипса, теорией крыла одобряемого. Так что не вижу, как теория крыла в общем виде данным результатам противоречит. Наоборот, вполне соответствует.
3. Про крыло "задом наперёд" не понял. Формы в плане у крыльев какие только в разные головы ни приходили. И прямоугольник, и трапеция, и эллипс, и парабола, и треугольники, как вершиной, так и основанием вперёд, все, в принципе, способны летать. Если говорить о глиссировании в интересном для выхода на него диапазоне, то тут скорее не теорию крыла в общем следует рассматривать, а более частную теорию крыла малого удлинения, одним из результатов которой является тот вывод, что часть поверхности такого крыла, которая следует за поперечным (к направлению движения) сечением с наибольшим размахом вообще не создаёт подъёмной силы. И стал быть, может безболезненно (для подъёмной силы) удаляться. Ну, у вас-то там мотор стоит, а у нас, досочников, рулевой расположен, поэтому отрезать эту часть в угоду аэродинамике мы не можем, приходится её терпеть и расплачиваться за это дополнительным сопротивлением трения, которое эта часть создаёт при своём движении. Поэтому, с точки зрения теории крыла будет вполне логично, если мы уменьшим площадь этой части до минимума, необходимого из эксплуатационных соображений. На досках это сделано. На катерах с глубоким V, после подъёма скулы над водой, форма "крыла" становится треугольной с вершиной вперёд, "одобряемой" теорией крыла малого удлинения и проблема "лишней площади" исчезает. Ну а те, у кого параллельные борта до транца остаются в воде, тащут своё лишнее сопротивление.
Только вот сегодня НИКТО не пытается проектировать глиссирующие парусники по рецепту IC, все делают корпуса с 90...100% шириною транца относительно миделя. Я их понимаю.
Я тоже. Зачем париться с формой днища в плане, добиваясь раннего выхода на глиссирование с ограниченной парусностью, когда можно просто добавить парусов, уменьшить вес корпуса и переместив сэкономленное в балласт. Большая ширина корпуса тут скорее средство повышения остойчивости. Это то же самое, что поставить на лодку более мощный мотор - стимул изощряться с гидродинамикой пропадает. Чего ж тут непонятного?
Мне-то этот экстенсивный прогресс не особо интересен, интереснее работать с формой корпуса, зная, что мотор другой покупать не буду, а постараюсь по максимуму использовать возможности имеющегося.
Создаётся ощущение, что ещё одна-две итерации, и обводы парусников спортивно-гоночного назначения начнут повторять эволюцию скоростных моторных лодок:
-https://www.youtube....h?v=wJivEpepdlo
А IC стоит пересчитать, не факт, что там вообще можно говорить о глиссировании -- FrD и FrB.
В понимании Мархая (и в моём) можно. См. его расчёт "Теория плавания под парусами", (2 издание, 1974г.) стр. 242 и далее. Качественное изменение режимов движения наглядно проиллюстрировано на рис.139.
На досках преимущество одно -- упрощается процесс центровки, как я понимаю.
Тут как бы два в одном. Центровка по продольному положению ЦТ на лёгких швертботах тоже проблемы не представляет, но на них обычно сложнее сбалансировать поперечные силы, так как расстояние между ЦП и ЦБС меняется с изменением посадки. Это требует либо дополнительного отклонения руля с ростом сопротивления, либо не самой эффективной работы парусов.
На доске обе этих центровки проблемы не представляют. Поэтому швертботы глиссируют в основном на попутных курсах, а доски - и на бейдевинде.
Говоря о личном опыте я сравниваю ощущения при разгоне досок с разной формой кормы, при примерно одинаковых прочих параметрах: ширина, вес доски, тот же парус, примерно одинаковые плавники, примерно те же ветровые условия. Лежат на берегу две доски, почти одинаковые. У одной кормовые обводы в плане более полные, у другой - более заострённые. Если ветер пограничный, то первая вообще не выходит на глиссирование, либо требует активного пампинга, вторая выходит легко без лишних телодвижений. Ощущения субъективны, доски не совсем одинаковы, и, поскольку инструментальных замеров, естественно, никаких не делалось, то хочется "поверить гармонию алгеброй", почему и была открыта эта тема.
Ну, это как бы "общеизвестно"... т.е. и теория, и практика, и эксперимент -- всё есть.
Что бы не привлекать лишних данных, на этом форуме А.Назаров выкладывал свои данные -- во-вложении. Они целиком и полностью укладываются в "общеизвестные" рамки, предсказанные, в принципе, теорией. Всё остальное -- примерно так же выглядит, хоть в теории, хоть на практике.
У Назарова данные для корпусов катамаранов, круглоскулых, и с удлинением порядка 10. Если это "примерно то же самое", что и плоскодонки с удлинением (смоченным) порядка единицы, то я примерно то же самое, что папа римский.
Не-е-ет
Давайте проанализируем?
Подъёмная сила зависит, по-сути, от площади, угла атаки и продольного профиля -- в основном, ещё можно добавить удлинение и т.п.. Так? Да, так.
Как же так, когда вы ребёнка выплеснули вместе с водой ещё до начала анализа? Будем исходить из того, что нам нужно выяснить, зависит ли подъёмная сила от формы несущей поверхности в плане при постоянной максимальной ширине этой поверхности.
Нагрузка постоянна, сравниваем относительные (к весу) сопротивления, значит смоченные площади/длины могут быть разными, важно только, чтобы они, вместе с углом дифферента, обеспечивали одинаковую подъёмную силу, равную нагрузке, при заданной скорости. У кого при этом сопротивление меньше, тот и победил.
Теперь смотрим, чем же будут отличаться прямоугольная и зауженная в корме пластины в интересующих нас условиях... ап-па-па! Углом атаки Вот и разгадка.
Поскольку на графике мы сравниваем пластины при одинаковом угле дифферента, то никакой разгадки. Ясный потрох, что у зауженной к корме пластины смоченная длина (и, возможно, площадь) при равенстве углов дифферента будет больше, чем у прямоугольной. И сопротивление трения, вероятно, будет разным. Но полное сопротивление, как показывает график, меньше у сужающейся.
Но! Рост угла атаки в диапазоне скоростей от волнового кризиса до развитого глиссирования -- это рост сопротивления. Для примера приведу иллюстрацию из статьи об подходе Э.Сертера, в принципе, можно заменить любой иной (желательно -- не из ЦАГИ ). Соотношение составляющих принципиально не изменится. Иными словами, желательно сохранять длину по действующей ватерлинии для снижения волнового сопротивления, и рост углов атаки приводит к росту сопротивления.
Поскольку сравниваются полные сопротивления поверхностей с одинаковыми углами атаки, аргумент явно не в кассу. Да и что он, собственно, призван показать? Рост углов атаки/дифферента, при постоянной скорости, сначала приводит к уменьшению сопротивления, а потом - к его увеличению. То есть, на каждой скорости есть свой оптимальный угол дифферента, который обеспечивает нужную подъёмную силу и минимальное, среди иных углов дифферента, сопротивление. То же самое можно сказать о длине действующей ватерлинии - на каждой скорости оптимальна будет своя. Возможно, что в некотором диапазоне скоростей, эта оптимальная длина и будет постоянна, но нам нет надобности отслеживать дифферент или длину ватерлинии, нет необходимости взвешивать соотносения между остаточным сопротивлением и трением, если мы может отслеживать более важный параметр - скорость, непосредственно взаимосвязанную с полным сопротивлением. Сертер не рассматривает форму кормы в плане, у него катер с глубоким V и вогнутой килевой/батоксами. Ужос в смысле ГД качества, хотя, согласен, проблем с продольной устойчивостью и мореходностью у него может быть меньше чем у более традиционных с прямой килевой. Но какой ценой? Ведь у него остаточное сопротивление раза в два больше, чем у корпуса с малой килеватостью.
А как ещё можно увеличить подъёмную силу на крыле с одной плоскостью, нагнетающей? Только если увеличить или площадь, или угол атаки, или -- и то, и другое. Но... все эти варианты дают или рост волнового сопротивления, или ухудшают что-то другое (рост перегрузок на волнении и т.п.), т.е. общий баланс будет ухудшаться. Остаётся один путь, им и идём.
Нам не надо увеличивать подъёмную силу. Нам надо, при той же подъёмной силе так изменить форму плоской несущей поверхности, чтобы полное сопротивление стало меньше при той же скорости. Будет ли при этом наблюдаться равенство площадей и/или углов атаки/дифферента - не суть важно. В эксперименте ЦАГИ кривые сопротивления приведены в зависимости от угла атаки, все точки получены при постоянной скорости, а максимальная ширина пластин также постоянна. Наверное это разумное ограничение, хотя при высоких скоростях смоченная ширина у не прямоугольных будет уменьшаться. Видно, что как бы мы ни варьировали угол дифферента прямоугольной пластины, в диапазоне фи от 2 до 10° сопротивление шилохвостой будет меньше, при той же нагрузке и скорости. Можно предположить, что на другой скорости картина будет принципиальной иной? Можно, но объективных данных, подтверждающих это предположение, пока не встречал.
Собственно, примерно тоже произошло с профилировкой крыльев "большой" авиации, хотя и со своей спецификой. Но принципы -- те же самые. Других не бывает.
При чём тут профилировка, о форме в плане речь идёт. И у самолётов она разная.