Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 2 Голосов

Гидро- и аэродинамика яхт


Сообщений в теме: 5762

#5176 varsdf

varsdf

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 896 сообщений
  • Из:Питер
  • Судно: Ванна

Отправлено 09 декабря 2019 - 23:04

 

Площадь лобовой проекции 3,85м2.

При бейдвинд 6уз сопротивление корпуса порядка 60кгс, воздушное (вымп  ок 10м/с) при Сх прикидочно 0.5 (жигули классика, лодка заведомо обтекаемей)  будет 12кгс.

как-то слишком за уши притянуто. Какая проекция в бейдевинд? При отклонении от левентика и обтекаемость падает и площадь проекции растёт.

 

 

Хочу подробностей как аэродинамическая труба с промежуточными ёмкостями учит задерживать дыхания :)

это вы к фридайвингу придраться решили? Так этот термин и воздушными акробатами используется. Среды разные, принцип одинаковый.


  • 0

#5177 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 695 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 09 декабря 2019 - 23:18

...

опишите условия проведения эксперимента и методику замера данных по эффективности?

Лехко. Очень простые условия и методика. В идеале, если у вас есть спарринг с однотипной лодкой, вешаете обтекатели на одной из лодок и смотрите, как изменились относительные скорости на разных курсах. Либо просто едете на соревнования с известным по прежним гонкам составом участников, гоняетесь и сравниваете финишные протоколы с прошлогодними. Можно ещё статистику понабирать, для убедительности, если вы человек методичный. Но я думаю, что если вы знаете свою лодку, то достаточно будет нескольких выходов, чтобы оценить, улучшился ход с обтекателями, ухудшился, или остался неизменным. Вы же для себя это делаете, а не для "дяди".


  • 0

#5178 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 669 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 10 декабря 2019 - 00:16

я подробностей эксперимента не помню. Там был ряд замеров, с диаметрами позволяющими исключить упомянутую погрешность трубы. Промежуточные значения интерполяцией.

При этом аэродинамическая труба в которой фридайвингу учатся, имеет погрешность точно меньше пары процентов, наверняка в полигонных этот вопрос тоже давно решён. У фридайвингской была промежуточная накопительная ёмкость, сглаживающая пульсации и выравнивающая поток.

Сильный аргумент. Сравнивать аттракционную трубу для тренировок дайверов, парашютистов или посетителей с деньгами с установкой (аэротрубой) для научных экспериментов примерно то же, что сравнивать детскую карусель с центрифугой для подготовки космонавтов. Уровень и достоверность полученных результатов идентичны.   :D  :D

 

Какая проекция в бейдевинд? При отклонении от левентика и обтекаемость падает и площадь проекции растёт.

Насколько падает, насколько растет? Хотелось бы цифры увидеть. Может там те же 0.1%, полученных на карусели?  :P

Коллега a_max приводит расчетные данные. Их можно проверить или опровергнуть другим расчетом. А на чем основаны Ваши высказывания? Докажите.  :)


  • 1

#5179 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 10 декабря 2019 - 00:36

 для них залог лавировочных качеств это площадь киля и остойчивость. .

Неа.


Народ, вы недооцениваете влияние сопротивлений на лавировке! Но оно работает не так как кажется на поверхности, там все хитрее, одной картинкой с абстрактными силами на парусе не обойдешся.
Там все взаимосвязано, и надо именно с учетом векторов смотреть, там и угол установки стакселя с гротом и скорость относительно воды с силами на плавнике сильно влияет, в том числе и срыв потока с плавника - это гигантский тормоз, а срыв во много зависит от дрейфа, который во многом зависит от возд сопротивления. Это как удержание самолета на минимальной скорости от срыва в штопор, буквально. 

 

 

ЗЫ Кстати, а вот интересно - при ходе под мотором и гротом, при условии что грот еще стоит но мы привелись заметно круче чем без мотора, грот таки тяги добавляет или просто стоит?


  • 0

#5180 свободник

свободник

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 906 сообщений
  • Из:село Пивань
  • Судно: катамаран
  • Название: Тэмтигэ

Отправлено 10 декабря 2019 - 02:32

...это вы к фридайвингу придраться решили? Так этот термин и воздушными акробатами используется...

Не придраться, а уточнить применяемость данного термина. Если Вы про парашютный спорт, то у них есть термин фрифлай. Термин "фридайвинг" они не используют. Если ошибаюсь, то буду признателен за ссылочку. Почитаю с удовольствием.
А "воздушные акробаты" - это которые в цирке. Им уж точно аэродинамическая труба ни к чему :)
  • 0

#5181 a_max

a_max

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 842 сообщений
  • Из:moscow

Отправлено 10 декабря 2019 - 03:58

как-то слишком за уши притянуто. Какая проекция в бейдевинд? При отклонении от левентика и обтекаемость падает и площадь проекции растёт.

 

Боковая проекция будет влиять на дрейф (снос), что конечно тоже требует компенсации уже за счет киля/шверта с учетом его сопротивления.На вид приземистые широкие лодки типа ПОГО при крене задирают борт, и площадь боковой проекции может превзойти многие пилот-хаузы. В общем как уже написал БАР тезис об уменьшении лобового сопротивления никто не оспаривает, но с соотношением сопротивлений вы погорячились.

Только я бы применил термин не  просто уменьшение ЛС, ибо куда уменьшать,  лодки в подавляющем большинстве мы рассматриваем крейсерские, хочется и в каюте стоять даже на небольшой лодке и вообще комфорта, а оптимизация комплекса корпус/паруса/киль (например высокая рубка при грамотном расположении может быть своеобразной концевой шайбой для грота улучшая его работу, объемный корпус меньше зарывается в волны и т.д.)


  • 0

#5182 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 10 декабря 2019 - 11:28

Ощущал)))

 

Это на длиннокилевых такое не заметно, а на современных с плавниками хорошо чувствуется - без хода не привестись, надо сначала увалиться и разогнаться, тогда можно приводиться круто и нормально идти. Потерял ход - опять уваливаться, пока не увалишься паруса стоять будут но хода не набрать.  Вплоть до того что на швертботе при нормально стоящем стакселе (без грота) на не самом крутом бейдевинде я получал задний ход в место переднего (потеряв ход при повороте), пока до галфинда не свалило - тогда лодка пошла вперед, и уже по мере разгона приводился до бейдевинда.
так что это именно исходя из практики, уже потом под это теорию подводил. Нет хода - нет крутизны.


  • 0

#5183 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 16 475 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 10 декабря 2019 - 15:43

Неа.

ЗЫ Кстати, а вот интересно - при ходе под мотором и гротом, при условии что грот еще стоит но мы привелись заметно круче чем без мотора, грот таки тяги добавляет или просто стоит?

Может тормозит,А?


  • 0

#5184 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 10 декабря 2019 - 15:47

Так вот я и спрашиваю))) Обоснование, че будет.


  • 0

#5185 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 16 475 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 10 декабря 2019 - 15:53

Так вот я и спрашиваю))) Обоснование, че будет.

 


мало данных, скорость без мотора скорость с мотором,

каков курс к истинному ветру...


  • 0

#5186 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 10 декабря 2019 - 16:02

На разных, это вы и скажите на какой что будет :)


  • 0

#5187 Николай Александрович

Николай Александрович

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 295 сообщений
  • Из:Санкт-Перербург
  • Судно: Тримаран
  • Название: Николаша

Отправлено 10 декабря 2019 - 16:04

По моим прикидкам , тормозит (при полном штиле)  . Процентов 20 .


  • 0

#5188 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 669 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 10 декабря 2019 - 16:07

Пока парус работает (не заполаскивает), на нем создается аэродинамическая сила. Если она будет иметь горизонтальную проекцию на ДП вперед, значит тянет. Если назад - тормозит.  :P

Надо считать или измерять. В мысленном эксперименте может быть все, что угодно.


  • 0

#5189 Николай Александрович

Николай Александрович

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 295 сообщений
  • Из:Санкт-Перербург
  • Судно: Тримаран
  • Название: Николаша

Отправлено 10 декабря 2019 - 18:02

Эксперимент поставить можно легко,  махнуть пустым древком и флагом ...     Конечно влияют площадь , форма ,материал ,скорость ... По наблюдениям  угол по отношению к ветру  ,градусов 15 ,уже парус работает в плюс .  Нижняя шкаторина и гик в О\Л  ...   Конечно  зависит от скорости  ветра и фактической скорости  судна ,под мотором .    


  • 0

#5190 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 16 475 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 11 декабря 2019 - 10:48

Эксперимент поставить можно легко,  махнуть пустым древком и флагом ...     Конечно влияют площадь , форма ,материал ,скорость ... По наблюдениям  угол по отношению к ветру  ,градусов 15 ,уже парус работает в плюс .  Нижняя шкаторина и гик в О\Л  ...   Конечно  зависит от скорости  ветра и фактической скорости  судна ,под мотором .    

наверное будет правильно если это будет к вымпельному ветру...


  • 1

#5191 maxximo

maxximo

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 77 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Виндсерфинг, ЛЭС-35

Отправлено 20 декабря 2019 - 12:16

Большинство современных яхт имеют ярко выраженную U-образную проекцию корпуса в плоскости мидель шпангоута и треугольную проекцию в основной плоскости. Я предполагаю, что это сделано для возможности выхода на глиссирование при бакштаге и фордевинде, а так же для повышения остойчивости при галфинде и бейдевинде для несения большой площади парусов. При крене такой корпус дает несимметричную ватерлинию и как следствие повышенное сопротивлению и ухудшает балансировку. Обводы подветренной стороны корпусы существенно более полные (выпуклые), чем наветренной стороны. Возникает сила, которая тянет яхту подветер (по закону Бернулли), точка приложения этой силы не совпадает с центром бокового сопротивления яхты, возникает поворачивающий момент, который требуется компенсировать рулем. В следствии этого несимметричный корпус имеет большее сопротивление, чем симметричный.

Такие корпуса делаются массово начал делать Pogo, а сейчас новые модели Hallberg-Rassy и Soler-35 Морозова так же имеют U-образный корпус. Это тенденция современного маркетинга - заявить что яхта может плиссировать, умалчивая про ухудшение характеристик при галфинде и бейдевинде? Или я что то не понимаю?

Когда то читал статью, что Ньютон занимался исследованиями обводов корпусов судов, по его мнению оптимальным является судно с проекцией нижней части эллипса в проекции мидель штангоута, сужающаяся на конус к носу.

В США были реализованы проекты радиусной проекции корпуса проекции мидель штангоута, которые показали отличные результаты по скорости.

Так вот с моей дилетантской точки зрения оптимальным с точки зрения уменьшения сопротивления должен быть корпус с радиусной или эллиптической проекцией  в плоскости мидель штангоута и проекцией профиля NASA в основной и диаметральной плоскостях.


Кроме того U-образный корпус при крене имеет большую смоченную поверхность, за счет глубокого погружения угла U, чем радиусный.


  • -1

#5192 Toni Basilio

Toni Basilio

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 159 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 20 декабря 2019 - 13:24

Вы всё в кучу свалили.

Во-первых, надо отличать яхты, которые созданы для комфортного пребывания на них (в том числе большого количества народу) и те, что создавались для высоких скоростей. Увы чаще всего это разные лодки. Во многом из-за веса, так как скорость увы (опять же) требует малого веса, тогда как комфорт этот вес сильно увеличивает (красивая отделка, дополнительное оборудование и тд).

Поэтому для условной первой группы форма корпуса определяется тем, чтобы создать максимальный внутренний объём, зачастую в ущерб ходовым качествам.

Во-вторых, помимо сопротивления, необходимо оптимизировать и другие качества, такие как остойчивость (таскать балласт в 50% водоизмещения не самый оптимальный вариант), поведение на волне и тд. Яхта - это всегда компромисс между различными решениями. И он со временем изменяется в ту или иную сторону. И то, что большинство современных яхт похожи на утюжки говорит, что такая форм оптимальна для нынешних требований. И они совсем далеки от задачи глиссировать, если мы говорим о круизной лодке.

Ну и не надо забывать, что Исаак Ньютон жил несколько столетий назад. За это время успела появится такая наука как теория корабля, было проведено бесчисленное множество экспериментов, испытаний, опробовано не меньшее количество теорий.


  • 0

#5193 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 20 декабря 2019 - 13:42

 Обводы подветренной стороны корпусы существенно более полные (выпуклые), чем наветренной стороны. Возникает сила, которая тянет яхту подветер (по закону Бернулли), .

Вы забыли по приводящий момент от парусов ;) Когда рулишь в сильный ветер - вся борьба направлена на то что бы удержать лодку от привода, на всех курсах.

А если вспомнить его, то как раз наоборот - появляется баланс, лодку не так кидает в неуправляемый привод на кренах.

Ну и это ведь можно корректировать положением ЦП относительно ЦБС,


  • 0

#5194 maxximo

maxximo

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 77 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Виндсерфинг, ЛЭС-35

Отправлено 20 декабря 2019 - 14:25

Вы забыли по приводящий момент от парусов ;) Когда рулишь в сильный ветер - вся борьба направлена на то что бы удержать лодку от привода, на всех курсах.

А если вспомнить его, то как раз наоборот - появляется баланс, лодку не так кидает в неуправляемый привод на кренах.

Ну и это ведь можно корректировать положением ЦП относительно ЦБС,

Про приводящий момент парусов я помню. И про то, что для его компенсации ЦП располагают на 3-12% впереди ЦБС читал :P. Я к тому что сила тяги, возникающая при обтекании потоком воды несиметричного  по ватерлинии при крене корпуса направлена подветер, ее точка приложения зависит от крена, а величина от крена скорости. Это однозначно паразитная сила, и ее компенсация поворотом руля увеличивает общее сопротивление, за счет, в том числе увеличения сопротивления руля в отклоненном положении.


  • 0

#5195 Kirilius83

Kirilius83

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 192 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Полярис СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 20 декабря 2019 - 14:32

Приводящий момент от крена еще сильнее зависит. Т.е. при увеличении крена ЦП под ветер смещается гораздо дальше чем ЦБС. Причем при небольшом крене ЦП будет над ЦБС и будет баланс, незачем делать эти 12% (которые дают баланс только на бейдевинде, а на галфинде - уже могут и увал дать).

Так же там же еще корма широкая, сделано для увеличения макс скорости в свежий ветер, это накладывает свои ограничения. А сделать корму узкой - лодка будет хорошо ходить только по слабакам, в свежаки будет упираться во фруд.


  • -1

#5196 Гость_Дон П.Зурита_*

Гость_Дон П.Зурита_*
  • *******

Отправлено 20 декабря 2019 - 14:55

Про приводящий момент парусов я помню. И про то, что для его компенсации ЦП располагают на 3-12% впереди ЦБС читал :P. Я к тому что сила тяги, возникающая при обтекании потоком воды несиметричного по ватерлинии при крене корпуса направлена подветер, ее точка приложения зависит от крена, а величина от крена скорости. Это однозначно паразитная сила, и ее компенсация поворотом руля увеличивает общее сопротивление, за счет, в том числе увеличения сопротивления руля в отклоненном положении.

Не будет преувеличением сказать, что любая однокорпусная лодка, будучи закренена, стремится повернуть в сторону, противоположную крену. Есть паруса, нет - не важно. И любой лодкой, пользуясь этим, можно управлять кренами - был бы ход.
Как-то не очень ваша теория к практике.
  • 1

#5197 maxximo

maxximo

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 77 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Виндсерфинг, ЛЭС-35

Отправлено 20 декабря 2019 - 14:56

Вы всё в кучу свалили.

Во-первых, надо отличать яхты, которые созданы для комфортного пребывания на них (в том числе большого количества народу) и те, что создавались для высоких скоростей. Увы чаще всего это разные лодки. Во многом из-за веса, так как скорость увы (опять же) требует малого веса, тогда как комфорт этот вес сильно увеличивает (красивая отделка, дополнительное оборудование и тд).

Поэтому для условной первой группы форма корпуса определяется тем, чтобы создать максимальный внутренний объём, зачастую в ущерб ходовым качествам.

Во-вторых, помимо сопротивления, необходимо оптимизировать и другие качества, такие как остойчивость (таскать балласт в 50% водоизмещения не самый оптимальный вариант), поведение на волне и тд. Яхта - это всегда компромисс между различными решениями. И он со временем изменяется в ту или иную сторону. И то, что большинство современных яхт похожи на утюжки говорит, что такая форм оптимальна для нынешних требований. И они совсем далеки от задачи глиссировать, если мы говорим о круизной лодке.

Ну и не надо забывать, что Исаак Ньютон жил несколько столетий назад. За это время успела появится такая наука как теория корабля, было проведено бесчисленное множество экспериментов, испытаний, опробовано не меньшее количество теорий.

Гидродинамика как раз начала зарождаться в эпоху Ньютона. Один из основных законов гидродинамика Бернулли открыл тогда же. Однако обводы яхт развивались не по законам гидродинамики, а больше по традициям кораблестроения.  https://vodnyimir.ru...chnyh_yaht.html
Современные мейнстрим пластиковые яхты стремятся к минимальному весу и максимальному объему, не даром их называю мыльницы. Но и премиум сегмент сейчас тоже идет по пути уменьшения веса. Кроме этого предположительно для возможности глиссирования и наверное для возможности залезть в переходный режим делают широкий  и плоский участок днища в задней половине корпуса. Это тенденция большинства современных корпусов обычных круизеров. А мода взята безусловно со спортивных болидов. Это же круто, иметь яхту с возможностью глиссирования, тем более если вес позволяет. Это на мой взгляд ухудшает характеристики яхты на острых курсах. А возможность ходить для яхты куда надо, а не туда куда дует ветер, я считаю одной из самых важных. Современные мейнстрим ушел от Скампи и Арпеджа, и я не уверен что в лучшую сторону.

По поводу вместимости можно сделать широкой среднюю часть корпуса, а не заднюю. Вместимость не измениться, а сопротивление корпуса при крене может уменьшиться. Это применимо только к видоизменяющему режиму.


  • -1

#5198 maxximo

maxximo

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 77 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Виндсерфинг, ЛЭС-35

Отправлено 20 декабря 2019 - 14:59

Приводящий момент от крена еще сильнее зависит. Т.е. при увеличении крена ЦП под ветер смещается гораздо дальше чем ЦБС. Причем при небольшом крене ЦП будет над ЦБС и будет баланс, незачем делать эти 12% (которые дают баланс только на бейдевинде, а на галфинде - уже могут и увал дать).

Так же там же еще корма широкая, сделано для увеличения макс скорости в свежий ветер, это накладывает свои ограничения. А сделать корму узкой - лодка будет хорошо ходить только по слабакам, в свежаки будет упираться во фруд.

Так про 12% не я придумал, а в умных книгах написано. Я только учусь и пытаюсь разобраться.


  • 0

#5199 Ильяф Иллер

Ильяф Иллер

    Наглая рыжая морда. +79116333662

  • Капитан
  • 19 508 сообщений
  • Из:Валдай
  • Судно: Парусные яхты J17
  • Название: ЁшЪ.

Отправлено 20 декабря 2019 - 15:02

Большинство современных яхт....

Современные не значит хорошие. Большинство не значит правильно.


  • 1

#5200 maxximo

maxximo

    Старший матрос

  • Основной экипаж
  • PipPipPip
  • 77 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: Виндсерфинг, ЛЭС-35

Отправлено 20 декабря 2019 - 15:05

Не будет преувеличением сказать, что любая однокорпусная лодка, будучи закренена, стремится повернуть в сторону, противоположную крену. Есть паруса, нет - не важно. И любой лодкой, пользуясь этим, можно управлять кренами - был бы ход.
Как-то не очень ваша теория к практике.

А вот это для меня откровение. Я всегда считал что наоборот. К сожалению пока в моем распоряжении только виндсерфинг, который хорошо управляется как раз накрениванием в сторону поворота. Хотелось бы пояснения по этому поводу от зубров яхтостроения.


  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей