Сообщений в теме: 5762

[lop]

И насколько это все улучшает лавировочные качества?

На форуме есть тема, где надувнушка лавируется без швертов. 

Значит она ничем не хуже Ланы.  

В мире десятки проектов безшвертовых катамаранов. Те же Дарты с разными номерами.

Но это не значит, что они - хорошие лавировщики. Да, кое-как на ветер выбираются. Но это - не пример для подражания.

Слишком категорично. При ветре до 4м/с все катамараны лавируются плохо, хоть швертовые, хоть бесшвертовые. А если дует чуть сильнее, то лёгкие бесшвертовые катамараны вполне нормально лавируются, и обгонят на лавировке таких "образцовых" лавировщиков, как Драконы, например. Идти будут не так круто, зато гораздо быстрее. Просто не надо их перегружать, даже небольшой лишний вес убивает скорость, а с ней и способность хорошо лавироваться. К крейсерским плавдачам это разумеется не относится, тем и шверты не особо помогут.

 

1. В мире много проектов безшвертовых катамаранов.

2. Они могут лавироваться, хотя и значительно хуже, чем катамараны со швертом.

 

Владимир Михайлович, какое из этих утверждений Вы пытаетесь опровергнуть в своих сообщениях?

 

Вопрос влияния поперечного сечения корпуса на противодействие дрейфу проанализировал мой студент, когда писал диплом про возможность использования винглет для улучшения лавировочных свойств безшвертовых катамаранов. Это было сделано еще в 2011 году. 

Молодец, студент! Диплом в архиве лежит?

У бесшвертовых по сравнению со швертовыми есть и преимущества. Например, они реже ложатся парусами на воду и лучше контролируются в свежий ветер. Ещё на них проще отходить от отмелого берега при волне и ветре прямо в берег.

[БАР]

лёгкие бесшвертовые катамараны вполне нормально лавируются, и обгонят на лавировке таких "образцовых" лавировщиков, как Драконы, например. 

Молодец, студент! Диплом в архиве лежит?

У бесшвертовых по сравнению со швертовыми есть и преимущества. Например, они реже ложатся парусами на воду и лучше контролируются в свежий ветер. Ещё на них проще отходить от отмелого берега при волне и ветре прямо в берег.

Чтобы получить объективное представление, надо сравнивать подобное с подобным. Килевые яхты и катамараны - это разных полей ягоды.

Мне вообще не совсем понятно, почему Владимир Михайлович заговорил об этом во время обсуждения темы повернутого шверта.

Должен лежать. Но он не проводил сравнительных расчетов, поскольку тема была другая. Просто в обзоре литературы коснулся этого вопроса.

Там ссылка на работу, которая и послужила толчком к написанию диплома.

 Antivortexp.pdf   314,34К   40 Количество загрузок:

 

Коллега. Не обижайтесь, но Вы сплошь и рядом уводите обсуждение конкретного вопроса в сторону. А это называется флуд.

Мы ведь говорим не об эксплуатационных преимуществах/недостатках, а о лавировочных качествах. Почувствуйте разницу. 

[анатольевич7]

Вы, как всегда, невнимательны.  Между выражениями "разница мала" и "разницы нет" есть большая разница. Что-то не может возникнуть из ничего. Но из малого увеличения сопротивления может возникнуть большая боковая сила. У крыла с профилем NACA-0012 разница в коэффициентах лобового (то есть суммарного) сопротивления при углах атаки 0° и 2° составляет величину (0,009-0,007 =) 0,002, а коэффициент подъёмной силы при этом возрастает от нуля до 0,15, то есть увеличение боковой силы в 75 раз больше, чем увеличение сопротивления. Но у этого крыла очень маленькое сопротивление при нулевом угле атаки, в отличие от корпуса судна: величина приращения сопротивления сравнима с величиной сопротивления крыла при нулевом угле атаки. У корпуса же сопротивление при нулевом дрейфе будет как минимум на пару порядков больше, чем приращение сопротивления при небольшом угле дрейфа, поэтому разница в сопротивлении с и без дрейфа будет мало заметна, а вот рост боковой силы будет ощутим.

А вы как всегда в своих измышлениях тут же перескачили от обтекания КОРПУСА к обтеканию высокоэффиктивного КРЫЛА

[анатольевич7]

ЛОП  Во избежание искажения смысла, приведу свои слова полностью: "Тезисы остаются: не имея никакого понятия о том, насколько уменьшится сопротивление корпуса без дрейфа и уменьшится ли оно вообще, они (речь идёт о дрейфофобах - lop) уверены что это уменьшение перекроет рост сопротивления шверта, работающего за себя и за того парня."

Как видим, никакого моего утверждения о том, что якобы сопротивление крыла малого удлинения не меняется с увеличением угла дрейфа тут нет. Есть возражение против точки зрения, ничем не подтверждённой, в соответствии с которой сопротивление не крыла, а корпуса судна с уменьшением дрейфа уменьшается быстрее, чем растёт сопротивление шверта повёрнутого на равноценный для сохранения поперечной силы угол относительно ДП.

 

Это очередная революция в гидродинамике по ЛОПу. Разберемся в граммах и русскими словами.Например шверт создал 80% поперечной силы ,назовем ее Х. Вы утверждаете ,что недостающие  20% силы Х  корпус может создать без увеличения полного сопротивления ,т.е. прирост сопротивления будет ноль. Делим 0.2Х/0=   бесконечное ГД качество корпуса. Эврика ! Долой шверты ,плавники,крылья ! Слава ЛОПу !

[Nota]

В пользу дрейфа.
Где-то читал что полет космической ракеты происходит с углом атаки (не путать с углом тангажа) около 1 градуса, что позволяет прилично экономить топливо, за счёт подъёмнной силы на корпусе

[lop]

А вы как всегда в своих измышлениях тут же перескачили от обтекания КОРПУСА к обтеканию высокоэффиктивного КРЫЛА

Так БАР говорит, что корпус это и есть крыло. Хотя в то же время и шайба. Приведите экспериментальную зависимость роста сопротивления корпуса в зависимости от угла дрейфа и развенчайте мои измышления.

[lop]

Чтобы получить объективное представление, надо сравнивать подобное с подобным. Килевые яхты и катамараны - это разных полей ягоды.
Мне вообще не совсем понятно, почему Владимир Михайлович заговорил об этом во время обсуждения темы повернутого шверта.

Предлагаете сравнивать лавировочные качества катамарана с опущенными швертами с теми же качествами того же катамарана, но с поднятыми швертами? Увы, даже в этом случае подобия, в строгом значении этого термина, не будет. Поэтому используем более широкий смысл термина "подобие". Ваше замечание о том, что бесшвертовые катамараны плохие лавировщики некоторыми коллегами может быт воспринято буквально и введёт их в заблужение. Поэтому я счёл необходимым это утверждение оспорить. Они могут быть и хорошими лавировщиками, и плохими в зависимости от обстоятельств.

...
Коллега. Не обижайтесь, но Вы сплошь и рядом уводите обсуждение конкретного вопроса в сторону. А это называется флуд.
Мы ведь говорим не об эксплуатационных преимуществах/недостатках, а о лавировочных качествах. Почувствуйте разницу.

Разговор идёт не просто о лавировочных качествах, но и о вкладе корпуса в эти качества, которым некоторые коллеги склонны пренебрегать, считая, что идущий с углом дрейфа корпус только тормозит движение, практически не внося вклада в боковую силу. А это явное заблуждение, наиболее яркая демонстрация оного - бесшвертовые катамараны. Так что всё по теме.

[БАР]

Разговор идёт ... о вкладе корпуса ..., которым некоторые коллеги склонны пренебрегать, считая, что идущий с углом дрейфа корпус .... практически не вносит вклад в боковую силу. А это явное заблуждение

С заблуждениями надо бороться. Только не на словах, а с цифрами в руках. Пусть они ориентировочные, но это та печка, от которой можно плясать.

Итак рассмотрим математическую модель гипотетического судна, представив подводную часть корпуса, дно корпуса и шверт в виде плоских пластин. 

Размеры следующие. Корпус: длина 6 м, осадка 0.3 м. Шверт: размах (от дна корпуса) 1 м, хорда 0.4 м. 

Компоновка движется с углом дрейфа 10 градусов. Хорда шверта параллельна ДП. Т.е. обычный, без установочного угла.

Считаем боковую силу, перпендикулярную набегающему потоку. От перехода в связанную систему координат качественно ничего не изменится.

Итак Су для компоновки (корпус + шверт) примем за 100% При этом вклад корпуса Су_корп=10.4%. Вклад шверта Су_шв=89.6%

Если сосчитать отдельно только изолированный корпус, то Су = 10.4% Т.е. ничего не изменилось.

А вот для изолированного шверта Су = 72.5% Он стал меньше, поскольку отсутствует благоприятное влияние корпуса, работающего как шайба.

Обо всем этом я писал в предыдущих сообщениях. Расчет только подтверждает мои слова.

И еще табличка. Это Су изолированного шверта для углов атаки (дрейфа) от 2 до 10 градусов. В тех же процентах

 

альфа  Су

2.0      14.6%

4.0      29.2% 

6.0      43.7%

8.0      58.2%

10.0    72.4%

Как видим, уже при угле дрейфа 2 градуса шверт создает большую боковую силу, чем корпус, дрейфующий с углом 10 градусов.

Что называется: почувствуйте разницу.

А дальше каждый может сам решать, что учитывать, а чем пренебрегать.

[roman-3k-hi]

У крыла всегда есть установочный угол атаки. 

А фюзеляж в крейсерском режиме летит без дрейфа (угла тангажа) 

Единственное, чего там нет - волнового сопротивления. Вот как оно влияет - вопрос открытый.

Ни разу не спору для, а так, справедливости ради.

1. Угол атаки крыла, это не конструктивная величина, а эксплуатационная. То что вы по умолчанию подразумевали называется угол заклинения. И он на самолётах бывает как положительный, нулевой и отрицательный. И самолётов с оными всех видов тьма тьмущая.

2. Волновое сопротивление у самолётов ещё как есть и даже у ДО звуковых. Просто оно начинает быть сколько-нибудь заметным на скоростях от 600 км/ч, а учитывают его как правило только на трансзвуковых, и то не всегда. На правило площадей на дозвуковых зачастую плюют в угоду технологичности, хотя исключений очень не мало, да и спец элементов тоже хватает (например "морковки китчерна" и т.п.).

[БАР]

1. Угол атаки крыла, это не конструктивная величина, а эксплуатационная. То что вы по умолчанию подразумевали называется угол заклинения. 

2. Волновое сопротивление у самолётов ещё как есть и даже у ДО звуковых. 

1. По установочным углом я имел ввиду угол между хордой и осью фюзеляжа. С термином  угол заклинения не сталкивался. Может это он и есть.

Для меня это угол между углом атаки (аэродинамическим) и углом тангажа.

2. Там совсем другие волны - упругие. Но это далеко за границей наших скоростей.

 

[roman-3k-hi]

1. По установочным углом я имел ввиду угол между хордой и осью фюзеляжа. С термином  угол заклинения не сталкивался. Может это он и есть.

Для меня это угол между углом атаки (аэродинамическим) и углом тангажа.

2. Там совсем другие волны - упругие. Но это далеко за границей наших скоростей.

 

1. Да, его либо так зовут, либо углом установки.

2. И тем более интересно, что несмотря на это выходит ряд общих моментов.

Это нормально для природы. Например гидродинамическая аналогия вполне себе официально используется в физике сверхпроводимости.

[lop]

С заблуждениями надо бороться. Только не на словах, а с цифрами в руках. Пусть они ориентировочные, но это та печка, от которой можно плясать.

Почему же не на словах? Обычно именно на словах и борются, важно только, чтобы за этими словами стояла логика. А если логики нет, то никакие цифры не помогут убедить человека. Обдурить могут, если у человека с «цифрами» натянутые отношения, вспомним Буратину. Заставить поверить человека (начальника, заказчика, ученика, готового верить) или даже себя. Цифры, расчёты это просто инструмент, если исходные данные не корректны, то и в результате будет ерунда. И даже если исходные данные верны, но методика расчёта не соответствует задаче, то опять результат будет недостоверный. Потом такие легковерные к цифре с помощью самого современного харда и софта получают гору информационного мусора, полагая его полезным.
Посмотрим на печку

Итак рассмотрим математическую модель гипотетического судна, представив подводную часть корпуса, дно корпуса и шверт в виде плоских пластин.
...

Нет, эта не та печка. Вы хотите убедить меня, что шверт может быть эффективнее корпуса при создании боковой силы? Так в этом нет надобности, я с этим согласен.
Похоже, вы так и не поняли, в чём суть проблемы.
Лучший лавировщик не тот, который идёт круче к ветру, и не тот, у кого меньше угол дрейфа, а тот, который быстрее выбирается наветер. И если уменьшение угла дрейфа или лавировочного угла приводит к снижению скорости выхода наветер (СВН), то все эти "улучшения" попросту мартышкин труд. Некоторые этого не понимают и упорно борются с дрейфом, интересуются, насколько остро лодка может идти к ветру, не задумываясь о том, что чем острее она идёт на лавировке, тем ниже её скорость.
Таким образом, проблема улучшения лавировочных качеств в том, чтобы добиться максимума СВН, а этот максимум зависит не только от угла дрейфа, но и от сопротивления корпуса со швертом. С предложенной вами моделью оценить это сопротивление невозможно, поэтому печку нужно менять.
В качестве альтернативы можно рассмотреть например эти результаты. Тут рассматриваются три корпуса, подобных милым сердцу Бамбулы полинезийским лодкам. Они правда без швертов, но зато есть сравнительные данные по сопротивлению корпуса как с нулевым дрейфом, так и с ненулевым. И "о, чудо!", оказывается, что при нулевом угле дрейфа у некоторых из них сопротивление больше, чем при угле дрейфа в 8º. В сферическом вакууме такого не бывает, а вот в реальности - пожалуйста.

[БАР]

Похоже, вы так и не поняли, в чём суть проблемы.

Да нет. Это Вы все время уходите от обсуждаемой проблемы.

А разговор начался с того, может ли двигаться парусное судно без дрейфа. 

И что выгоднее - идти с дрейфом или повернуть шверт относительно ДП.

Оказалось, что поворот шверта на 2 градуса (корпус обтекается вдоль ДП) создает большую боковую силу, чем корпус, дрейфующий с углом 10 градусов.

 

Что из них создает большее сопротивление надо считать. Но предполагаю, результат будет не в пользу корпуса. Он проиграет по сопротивлению. Хотя доказать это на пальцах не берусь.

[lop]

Да нет. Это Вы все время уходите от обсуждаемой проблемы. А разговор начался с того, может ли двигаться парусное судно без дрейфа.

Формально - да, может, если судно не совсем обычное, с асимметрией подводной части относительно ДП.
Правда, тогда определение ДП придётся менять, ведь в соответствии с её классическим видом ДП является плоскостью симметрии судна. А с перекошенным или асимметричным швертом она таковой по сути быть перестаёт. Если не заморачиваться такими "мелочами", то можно просто переопределить ДП, как вертикальную плоскость, вдоль которой движется судно, и тогда каким бы кривым не был наш корпус , мы всегда будем двигаться без дрейфа.
Опять же, если проводить столь нравящуюся вам аналогию корпуса и крыла, то угол дрейфа есть не что иное, как аналог угла атаки. А угол атаки в гидродинамике, что бы там ни думали лётчики, следуя определению из классического учебника Ландау и Лившица, отсчитывается от того положения крыла, при котором подъёмная сила равна нулю. И, получается, что либо мы подделываем одно из определений "под себя", либо парусное судно без дрейфа действительно не может двигаться под углом к ветру, отличным от 180º

И что выгоднее - идти с дрейфом или повернуть шверт относительно ДП.
Оказалось, что поворот шверта на 2 градуса (корпус обтекается вдоль ДП) создает большую боковую силу, чем корпус, дрейфующий с углом 10 градусов.

Хорошо, взглянем на этот момент попристальнее, переместившись в сферический вакуум. В вашей "математической модели" есть некоторые неясные моменты.
1. Вы упоминаете о днище лодки в виде плоской пластины, играющей роль концевой шайбы шверта, однако никаких данных о ширине этой пластины не приводите. Но очевидно же, что шайба шайбе рознь, и даже в сферическом вакууме ширину этого "осетра" желательно бы уменьшить до разумных пределов, ведь от неё зависит площадь пластины, а значит величина коэффициентов, как боковой силы, так и сопротивления.
2. Коэффициент боковой силы шверта у вас благодаря этой пластине увеличивается, а коэффициент подъёмной силы корпуса почему-то не меняется, хотя у шверта концевая шайба имеется только с одной стороны, а у корпуса - с обеих сторон, так как свободная поверхность также выступает в качестве концевой шайбы, точнее даже - экрана. Откуда такая дискриминация? Ведь с этими двумя шайбами корпус можно рассматривать как не то что крыло сверхмалого удлинения, а напротив, как отрезок крыла бесконечного удлинения, помещённый между двумя пластинами, как в аэротрубе, и тогда его качество должно быть гораздо больше, чем у шверта, ведь фактически мы имеем двумерное обтекание корпуса.
3. Если вы принимаете корпус за плоскую пластину, то справедливо будет и шверт считать плоской пластиной с соответствующими аэродинамическими характеристиками, а не брать   для него какие то экспериментальные характеристики крылового профиля - пусть и корпус и шверт будут в этом смысле в равных условиях.
4. Сам метод подсчёта боковой силы мутноват - вместо силы складываются и сравниваются не коэффициенты даже, а то проценты от суммарного коэффициента, непонятно откуда взявшиеся, то коэффициенты изолированного шверта при разных углах атаки. Поневоле вспоминается бедный Буратино.

Что из них создает большее сопротивление надо считать. Но предполагаю, результат будет не в пользу корпуса. Он проиграет по сопротивлению. Хотя доказать это на пальцах не берусь.

Давайте посчитаем, используя предложенную вами модель в сферическом вакууме, с некоторыми корректировками. 
Итак, что мы имеем.
Корпус - вертикальная пластина с хордой 6м и размахом 0,3м, площадью поверхности 3,6м, удлинение самой пластины равно 0,05, с учётом свободной поверхности оно удваивается до Л_к = 0,1. Если учесть ещё и шайбу-дно, то удлинение корпуса может приближаться приближается к бесконечному (с одной стороны экран, с другой - концевая шайба), но предвидя бурные протесты некоторых коллег эту возможность учитывать не будем, так как на конечный результат величина производной к-та подъёмной/боковой силы по углу атаки/дрейфа особого влияния не оказывает. Размеры и площадь шайбы-днища нам не известны, но, поскольку боковой силы она не создаёт, а сопротивление её не меняется с изменением угла атаки-дрейфа, в расчётах непосредственно мы её ГД характеристики можем не учитывать, полагая, что её роль заключается только в обеспечении концевых эффектов корпуса и шверта. Хрен с ним, только шверта.
Шверт - вертикальная пластина с хордой 0,4м и размахом 1м, площадью 0,8м, удлинение (с учётом концевой шайбы-днища) Л_ш = 5. Поскольку и корпус, и шверт - тонкие пластины, то в качестве коэффициента подъёмной силы при двумерном обтекании в соответствии с теорией тонкого профиля принимаем значение Су = 2π альфа. Для трехмерного обтекания шверта как крыла конечного удлинения это значение будет

Суш = 2π альфа/(1+2/Л_ш) = 4,49 альфа.
Для вертикальной пластины, моделирующей корпус, эта формула не подходит в силу её сверхмалого удлинения, приближающегося к нулю, для подобных крыльев или удлинённых тел применим формулу

Сук = π Л_к альфа/2 = 0,157 альфа.

(Угол атаки/дрейфа альфа в радианах).

Боковая сила, создаваемая швертом  

Yш = q*Sш*Суш = q 0,8*4,49 альфа = 3,592 q альфа,

где  q - скоростной напор, одинаковый для шверта и корпуса,

боковая сила на корпусе

Yк = q*Sк*Сук альфа =0 ,565 q альфа,

суммарная боковая сила

Yк+ш = q*(Sш*Суш+Sк*Сук) альфа = 4,157 q альфа.

Таким образом, корпус создаёт 14% боковой силы, а шверт - 86%, если шверт находится в ДП нашей модели. Если же работает только шверт, а корпус расположен вдоль потока, то всю боковую силу, такую же, как первом варианте, должен создавать шверт: ведь боковая сила должна уравновесить соответствующую проекцию силы на парусе, а он в обоих случаях работает одинаково.
Отсюда можно определить угол альфа₂, на который потребуется повернуть шверт относительно ДП, чтобы корпус шёл без дрейфа: поскольку

Y_ш2 = 3,592 q альфа₂ и Y_к+ш= 4,157 q альфа должны быть равны, то  

альфа₂ = 4,157 альфа/3,592 = 1,16 альфа

Теперь оценим сопротивление. Поскольку варианты со швертом в ДП и с повёрнутым швертом не отличаются по площади  смоченной поверхности, при сравнении вариантов нет смысла учитывать сопротивление трения - оно одинаково. Волновое сопротивление также не учитываем, в сферическом вакууме оно отсутствует. Остаётся сравнить индуктивное сопротивление в одном и другом случае. Формула для коэффициента индуктивного сопротивления едина для крыльев большого и малого удлинения: С_i = Cy²/(π Л).
Для варианта со швертом в ДП:
С_iш = Cy_ш²/(πЛ_ш) = (4,49 альфа)²/(5π) = 1.283 альфа²;

Х_iш =  q*Sш*С_iш = q*0,8*1.283 альфа² = 1,027 q альфа²

С_iк = Cy_к²/(πЛ_к) = (0,157 альфа)²/(0,1π) = 0,078 альфа²

Х_iк =  q*Sк*С_iк = q*3,6*0,078 альфа² = 0,282 q альфа²

Суммарное индуктивное сопротивление этого варианта составит  Х_iк+ш = 1,309 q альфа²

Для варианта с повёрнутым на альфа₂ швертом и корпусом без дрейфа получим, с учётом величины  альфа²:

С_iш2 = Cy_ш2²/(πЛ_ш) = (4,49 альфа₂)²/(5π) = (4,49*1,16 альфа)²/(5π) = 1,727 альфа²

Х_iш2 =  q*Sш*С_iш2 = q*0,8*1,727 альфа² = 1,382 q альфа²

Что, собственно и требовалось доказать: индуктивное сопротивление повёрнутого относительно ДП шверта больше, чем сумма индуктивных сопротивлений корпуса и шверта в ДП при равной боковой силе.
Так? (с)

 

PS

Подкорректировал числовые значения коэффициентов, качественно результат не изменился. 

Сообщение отредактировал lop: 22 февраля 2023 - 00:12

[БАР]

Формально - да, может, если судно не совсем обычное, с асимметрией подводной части относительно ДП.
Правда, тогда определение ДП придётся менять, ведь в соответствии с её классическим видом ДП является плоскостью симметрии судна. А с перекошенным или асимметричным швертом она таковой по сути быть перестаёт. Если не заморачиваться такими "мелочами", то можно просто переопределить ДП, как вертикальную плоскость, вдоль которой движется судно, и тогда каким бы кривым не был наш корпус , мы всегда будем двигаться без дрейфа.
Опять же, если проводить столь нравящуюся вам аналогию корпуса и крыла, то угол дрейфа есть не что иное, как аналог угла атаки. А угол атаки в гидродинамике, что бы там ни думали лётчики, следуя определению из классического учебника Ландау и Лившица, отсчитывается от того положения крыла, при котором подъёмная сила равна нулю. И, получается, что либо мы подделываем одно из определений "под себя", либо парусное судно без дрейфа действительно не может двигаться под углом к ветру, отличным от 180º

Может. Поэтому Ваше утверждение было ошибочно.

Ничего менять не придется. Речь идет о ДП корпуса. Он симметричен. 

Дальнейшие рассуждения притянуты за уши, в попытках оправдать Вашу ошибочную позицию.

Угол дрейфа, с учетом перекошенного шверта - аналог угла тангажа. Почувствуйте разницу. 

Поэтому лавироваться без дрейфа - можно.

[БАР]

Хорошо, взглянем на этот момент попристальнее, переместившись в сферический вакуум. В вашей "математической модели" есть некоторые неясные моменты.

1. Вы упоминаете о днище лодки в виде плоской пластины, играющей роль концевой шайбы шверта, однако никаких данных о ширине этой пластины не приводите. Но очевидно же, что шайба шайбе рознь, и даже в сферическом вакууме ширину этого "осетра" желательно бы уменьшить до разумных пределов, ведь от неё зависит площадь пластины, а значит величина коэффициентов, как боковой силы, так и сопротивления.
2. Коэффициент боковой силы шверта у вас благодаря этой пластине увеличивается, а коэффициент подъёмной силы корпуса почему-то не меняется, хотя у шверта концевая шайба имеется только с одной стороны, а у корпуса - с обеих сторон, так как свободная поверхность также выступает в качестве концевой шайбы, точнее даже - экрана. Откуда такая дискриминация? Ведь с этими двумя шайбами корпус можно рассматривать как не то что крыло сверхмалого удлинения, а напротив, как отрезок крыла бесконечного удлинения, помещённый между двумя пластинами, как в аэротрубе, и тогда его качество должно быть гораздо больше, чем у шверта, ведь фактически мы имеем двумерное обтекание корпуса.
3. Если вы принимаете корпус за плоскую пластину, то справедливо будет и шверт считать плоской пластиной с соответствующими аэродинамическими характеристиками, а не брать   для него какие то экспериментальные характеристики крылового профиля - пусть и корпус и шверт будут в этом смысле в равных условиях.
4. Сам метод подсчёта боковой силы мутноват - вместо силы складываются и сравниваются не коэффициенты даже, а то проценты от суммарного коэффициента, непонятно откуда взявшиеся, то коэффициенты изолированного шверта при разных углах атаки. Поневоле вспоминается бедный Буратино.

1. Ширина пластины в районе шверта - 0.5 м   Длина - 2.4 м Дальнейшее увеличение длины на Су шверта уже не влияет.

2. Вертикальная пластина условно моделирует днище корпуса. Что там должно меняться?

3. А почему Вы решили, что это не так? Откуда беспочвенные фантазии насчет крылового профиля? 

4. Суммарный коэффициент взят для компоновки в целом. Это написано черным по-русскому. Для изолированного шверта - те же проценты.

Если бедный Буратино не умеет считать проценты - это его боль.

[lop]

...

Давайте посчитаем, используя предложенную вами модель в сферическом вакууме, с некоторыми корректировками. 

...

Отсюда можно определить угол альфа₂, на который потребуется повернуть шверт относительно ДП, чтобы корпус шёл без дрейфа: поскольку

Y_ш2 = 3,592 q альфа₂ и Y_к+ш= 4,157 q альфа должны быть равны, то  

альфа₂ = 4,157 альфа/3,592 = 1,16 альфа

...

Суммарное индуктивное сопротивление этого варианта составит  Х_iк+ш = 1,309 q альфа²

Для варианта с повёрнутым на альфа₂ швертом и корпусом без дрейфа получим,

...

Х_iш2 =  q*Sш*С_iш2 = q*0,8*1,727 альфа² = 1,382 q альфа²

Что, собственно и требовалось доказать: индуктивное сопротивление повёрнутого относительно ДП шверта больше, чем сумма индуктивных сопротивлений корпуса и шверта в ДП при равной боковой силе.

...

Некоторые соображения по полученному результату

1. "Как всем известно", минимальное индуктивное сопротивление имеет крыло эллиптической формы. Но не все понимают почему именно эллиптическое. На самом деле для минимума индуктивного сопротивления при заданной подъёмной силе основное значение имеет не форма крыла в плане, а характер следа за крылом. Крыло при движении отбрасывает набегающий горизонтально поток вниз на угол, называемый углом скоса потока. И когда этот угол скоса постоянен по размаху крыла, индуктивное сопротивление будет минимальным при данной подъёмной силе. Плоское эллиптическое крыло в однородном потоке обеспечивает это постоянство скоса в рабочем диапазоне углов атаки автоматически, а потому и имеет минимальное индуктивное сопротивление. Крылу другой формы, например, прямоугольной, можно придать то же свойство, меняя крутку крыла по размаху, и тогда оно тоже будет иметь минимальное сопротивление, правда, только при одном угле атаки, либо при изменении угла атаки крутку придётся изменять. 

Собственно, в полученном результате можно усмотреть подтверждение этого принципа: когда шверт и корпус, две части составного "крыла", работают с одинаковым углом атаки, разница между создаваемыми ими углами скоса потока минимальна, а когда работают под разными углами атаки, разница в углах скоса возрастает, и вместе с ней растёт и индуктивное сопротивление.

2. Угол установки шверта с целью "компенсации" дрейфа корпуса, зависит от угла дрейфа "не скомпенсированного". Угол дрейфа не является постоянным, он меняется в зависимости от силы ветра, скорости лодки, крена или способности откренивать. Следовательно и угол перекоса шверта для соблюдения бездрейфовости корпуса придётся постоянно корректировать, или смириться с тем, что, несмотря на перекошенный шверт, дрейф будет нулевым лишь при определённых условиях.

3. В данной модели зависимость подъёмной силы от угла атаки линейна. В реальности линейность наблюдается только при малых углах, примерно до 10º, при больших углах коэффициент подъёмной силы растёт всё медленнее. И если корпус со швертом в ДП работали вблизи верхнего диапазона линейности, то отдельно работающий шверт бездрейфового корпуса будет вынужден работать уже за пределами этого диапазона, и разница в сопротивлениях вариантов будет ещё больше.

[roman-3k-hi]

1. "Как всем известно", минимальное индуктивное сопротивление имеет крыло эллиптической формы.

2. Но не все понимают почему именно эллиптическое. На самом деле для минимума индуктивного сопротивления при заданной подъёмной силе основное значение имеет не форма крыла в плане, а характер следа за крылом. Крыло при движении отбрасывает набегающий горизонтально поток вниз на угол, называемый углом скоса потока. И когда этот угол скоса постоянен по размаху крыла, индуктивное сопротивление будет минимальным при данной подъёмной силе.

3. Плоское эллиптическое крыло в однородном потоке обеспечивает это постоянство скоса в рабочем диапазоне углов атаки автоматически, а потому и имеет минимальное индуктивное сопротивление.

4. Крылу другой формы, например, прямоугольной, можно придать то же свойство, меняя крутку крыла по размаху, и тогда оно тоже будет иметь минимальное сопротивление, правда, только при одном угле атаки, либо при изменении угла атаки крутку придётся изменять. 

 

Собственно, в полученном результате можно усмотреть подтверждение этого принципа: когда шверт и корпус, две части составного "крыла", работают с одинаковым углом атаки, разница между создаваемыми ими углами скоса потока минимальна, а когда работают под разными углами атаки, разница в углах скоса возрастает, а вместе с ней растёт и индуктивное сопротивление.

 

Выкрики из зала.

 

1. В общем случае нет.

2. Там изрядно не так. Постулат "о элиптичности" выводиться (ТЕОРЕТИЧЕСКИ) в рамках вихревой теории крыла. Так вот в ней показывается, что индуктивное сопротивление (а другие она в исходно виде и не учитывала) минимально при ЭЛИПТИЧЕСКОМ распределении ЦИРКУЛЯЦИЙ по размаху крыла.

3. "Идеальным" (т.е. с идеальным распределением циркуляций) ЭЛИПТИЧЕСКОЕ в плане крыло становиться если у него один и тот же профиль крыла, установленный под одним и тем же углом атаки, при том не геометрическим углом, а с учётом скоса потока.

4. Не только геометрической круткой, в остальном да.

5. "Угол установки шверта с целью "компенсации" дрейфа корпуса, зависит от угла дрейфа "не скомпенсированного". Угол дрейфа не является постоянным, он меняется в зависимости от силы ветра, скорости лодки, крена или способности откренивать. Следовательно и угол перекоса шверта для соблюдения бездрейфовости корпуса прид"

 - ну и что с того то? У вас просто появилась ещё одна настройка в яхте, это не говорит о том что это не работает, или так нельзя.

 

Также сильно хотелось бы напомнить, что критерии эффективности крыла скажем самолёта и паруса или шверта яхты РАЗЛИЧНЫ. Потому помянание элептичности не уместно, при том не только по озвученным причинам.

[lop]

Выкрики из зала.
 
1. В общем случае нет.

Согласен. Но миф именно таков.

...
3. "Идеальным" (т.е. с идеальным распределением циркуляций) ЭЛИПТИЧЕСКОЕ в плане крыло становиться если у него один и тот же профиль крыла, установленный под одним и тем же углом атаки, при том не геометрическим углом, а с учётом скоса потока.

Поскольку Мунк рассматривал именно плоское крыло, ни о какой крутке речи быть не могло. Для не плоского получить эллиптическое распределение нагрузки по размаху и постоянный угол скоса можно и при других формах крыла в плане, о чём я и написал.

4. Не только геометрической круткой, в остальном да.

Да, например достаточно, чтобы длины хорд менялись по размаху по эллиптическому закону. Форма крыла при этом будет далека от эллипса, например, передняя или задняя кромка - прямая, а распределение нагрузки при постоянном угле атаки останется эллиптическим. У Спитфайра, крыло которого иногда приводят в пример, как эллиптическое, прямой была линия, соединяющая 1/4 хорд, то есть это был "перекошенный" полуэллипс.

 

5. Угол установки шверта с целью "компенсации" дрейфа корпуса, зависит от угла дрейфа "не скомпенсированного". Угол дрейфа не является постоянным, он меняется в зависимости от силы ветра, скорости лодки, крена или способности откренивать. Следовательно и угол перекоса шверта для соблюдения бездрейфовости корпуса прид

 - ну и что с того то? У вас просто появилась ещё одна настройка в яхте, это не говорит о том что это не работает, или так нельзя.

 

Можно, конечно, был бы толк. Меня всегда... умиляет вид "навороченных" гоночных лодок, на палубе которых нет свободного места, чтобы бутылку поставить: кругом верёвочки, резиночки, блочки, стопора. На все случаи жизни, возможные и невозможные. Я в основном на досках гонялся, там из регулировок на ходу только трапеционные кончики да разве что шкот паруса у некоторых гонщиков, если гонки по треугольнику. Так и то, пытаясь на ходу менять натяжение шкота в гонке, то недотянешь, то перетянешь, а то и вообще свалишься с доски при свежем ветре. На швертботе и яхте полегче конечно, но если хорошо дует, то ошибиться или запутаться в этих верёвках можно запросто. Поэтому к множественным "контролям", типа как в кабине самолёта, у меня отношение скептическое. На любителя, вероятно, лётчика в душе, для ползания по болотам в слабые ветра это наверное хорошо, не так скучно сидеть, то одну верёвочку потянешь, то другую. Вроде как контролируешь процесс... рулишь, так сказать. А если дует хорошо, да волна, то шкота и румпеля за глаза хватает, не до прочих "контролек".

Также сильно хотелось бы напомнить, что критерии эффективности крыла скажем самолёта и паруса или шверта яхты РАЗЛИЧНЫ. Потому помянание элептичности не уместно, при том не только по озвученным причинам.

Так я только за. Давайте про паруса, шверты, рули. А если крылья, то только подводные. Нарушителям - бан.

[roman-3k-hi]

1. Согласен. Но миф именно таков.

2. Поскольку Мунк рассматривал именно плоское крыло, ни о какой крутке речи быть не могло.

3. У Спитфайра, крыло которого иногда приводят в пример, как эллиптическое, прямой была линия, соединяющая 1/4 хорд, то есть это был "перекошенный" полуэллипс.

4. Можно, конечно, был бы толк. Меня всегда... умиляет вид "навороченных" гоночных лодок, на палубе которых нет свободного места, чтобы бутылку поставить: кругом верёвочки, резиночки, блочки, стопора. На все случаи жизни, возможные и невозможные. Я в основном на досках гонялся, там из регулировок на ходу только трапеционные кончики да разве что шкот паруса у некоторых гонщиков, если гонки по треугольнику. Так и то, пытаясь на ходу менять натяжение шкота в гонке, то недотянешь, то перетянешь, а то и вообще свалишься с доски при свежем ветре. На швертботе и яхте полегче конечно, но если хорошо дует, то ошибиться или запутаться в этих верёвках можно запросто. Поэтому к множественным "контролям", типа как в кабине самолёта, у меня отношение скептическое. На любителя, вероятно, лётчика в душе, для ползания по болотам в слабые ветра это наверное хорошо, не так скучно сидеть, то одну верёвочку потянешь, то другую. Вроде как контролируешь процесс... рулишь, так сказать. А если дует хорошо, да волна, то шкота и румпеля за глаза хватает, не до прочих "контролек".

5. Так я только за. Давайте про паруса, шверты, рули. А если крылья, то только подводные. Нарушителям - бан.

1. Увы, да.

2. Это проблемы Мунка. Я привёл в более общем виде. Плюс на элиптическое в плане крыле набранном из одинаковых профилей у вас всё равно крутка будет по причние которую я описал выше - скос потока, геометрический угол установки профиля к потоку будет отличаться от реального угла атаки.

А для полноты счастья обычное трапецивидное крыло с сужением 1/3-1/2 реально элиптическому если в чём и уступает, то на пренебрежимую с практической точки зрения величину.

3. Конкретно на Спитфаере это не более чем дань моды (в первую очередь дедушке Хейнкелю, который не мало создал скоростных самолётов в межвоенный период), обернувшаяся на этом ераплане весьма паршивыми последствиями. Просто тов.Митчел слишком много проектировал гоночных самолётов (кубок Шнайдера) и подумал что гоночный истребитель - это отличный истребитель, ситуацию усугубляло то, что его предыдущий истребитель не сильно блистал по части скорости, а без скорости моноплан в те годы никому и даром не нужен был. По итогу в этом без сомнения красивом самолёте единственной хорошей деталью был двигатель - Мерлин. А элиптическое крыло с тонким профилем и малой нагрузкой пилили всю историю этого самолёта. Отрезали законцовки (увеличивали нагрузку), боролись с реверсом элеронов (меняли конструктив и вводили металлическую обшивку элеронов), меняли профиль. Худо-бедно приемлемый самолёт стал только с сериии V. А хорошим истребитель из него получился только с IX серии, но там уже было другое крыло и другой ген.конструктор. На последних сериях от элипса наконец-то ушли.

4. Гонщикам пофигу увеличение сложности, если это даёт прирост шансов в рамках правил. Я всю свою жизнь ходил на гоночном каноэ шириной 30 см по ВЛ, где только чтобы научиться стоять не вываливаясь нужно отходить год, ещё год, чтобы начать изображать что-то более-менее похожее на греблю.

При том усложнение как правило добавляет и зрелищности - а это сейчас основной тренд в развитии спорта (здравствуй 49-й). Не могу сказать, что это хорошо, но ныне это так.

5. Нельзя так однозначно, ибо получиться, что "с грязной водой, вылили и ребёнка". Главное избежать ситуации "спор ради спора".

 

Успехов.

[В. Мельников]

... Меня всегда... умиляет вид "навороченных" гоночных лодок, на палубе которых нет свободного места, чтобы бутылку поставить: кругом верёвочки, резиночки, блочки, стопора. На все случаи жизни, возможные и невозможные. Я в основном на досках гонялся, там из регулировок на ходу только трапеционные кончики да разве что шкот паруса у некоторых гонщиков, если гонки по треугольнику. Так и то, пытаясь на ходу менять натяжение шкота в гонке, то недотянешь, то перетянешь, а то и вообще свалишься с доски при свежем ветре. На швертботе и яхте полегче конечно, но если хорошо дует, то ошибиться или запутаться в этих верёвках можно запросто. Поэтому к множественным "контролям", типа как в кабине самолёта, у меня отношение скептическое. На любителя, вероятно, лётчика в душе, для ползания по болотам в слабые ветра это наверное хорошо, не так скучно сидеть, то одну верёвочку потянешь, то другую. Вроде как контролируешь процесс... рулишь, так сказать. А если дует хорошо, да волна, то шкота и румпеля за глаза хватает, не до прочих "контролек".
...

Чтобы оценить важность этих всех верёвочек и органов настроек паруса следует походить в гонки на такой высокотехнологичной лодке против подобных. На Фарре 30 стаксель небольшой, однако точные настройки паруса помогают увеличить скорость. Если видели там есть марки на краспицах указывающие где должна стоять задняя шкаторина в тех или иных условиях. И именно когда задувает происходит настоящая работа по настройке парусов. Чуть родвинешь кипу генуи вперёд или назад и положение на руле изменяется, приводит или нет, яхту кренит меньше или больше. То же и с настройкой грота где активно регулируется ахтерштаг. Нет, чтобы не говорили а тонкие настройки парусов не фантики придумали :-)

[Игорь К.]

Здравствуйте господа граждане товарищи гидро и аэродинамики,

интересует ваше мнение по поводу улучшения ходовых качеств в режиме сёрфинга-глиссирования...,

в теме про эту лодку сии вопросы обсуждения воспринимаются в штыки...

1. проектную седловатость днища считаю неправильной..

2. какой процент прямого участка от кормы от длины днища достаточен для скоростного глиссера...,

3. также интересует воздействие воздушных пузырьков под днищем на скорость.., ну эт как при открытой сосалки у Летучего Голандца... ещё кажись такое было организовано на Касатке....

------------------

таки вот лодочка https://forum.katera...ry4398047848056

[Игорь К.]

вот к примеру близкая по размерениям с совершенно плоским днищем под двумя лошадками...

https://goodsi.ru/lo...camper-cruiser/

[lop]

...
1. проектную седловатость днища считаю неправильной..

Седловатость бывает у палубы. У днища - форма. Считаете её неправильной - поменяйте на правильную. Это будет уже другой, ваш проект.

2. какой процент прямого участка от кормы от длины днища достаточен для скоростного глиссера...,

Вы, как проектант, и должны задать этот процент. В зависимости от водоизмещения вашего судна, скорости скоростного глиссера, формы непрямого участка на остальных процентах... А гидродинамика не знает ответа на столь расплывчатый вопрос. Например, можете сделать плоской всю ту часть, которая на глиссере останется под водой. Как на "таки вот лодочке".

3. также интересует воздействие воздушных пузырьков под днищем на скорость.., ну эт как при открытой сосалки у Летучего Голандца... ещё кажись такое было организовано на Касатке....

На некоторых судах, при некоторых скоростях движения отмечен положительный эффект. Будет ли он у вашего проекта, выяснится только при испытаниях.

[Игорь К.]

Вы, как проектант, и должны задать этот процент. В зависимости от водоизмещения вашего судна, скорости скоростного глиссера, формы непрямого участка на остальных процентах... А гидродинамика не знает ответа на столь расплывчатый вопрос. Например, можете сделать плоской всю ту часть, которая на глиссере останется под водой. Как на "таки вот лодочке".

На некоторых судах, при некоторых скоростях движения отмечен положительный эффект. Будет ли он у вашего проекта, выяснится только при испытаниях.

вот к примеру взять Луча он просто скользит на большой скорости не проваливаясь кормой,

также ЛГ и виндсёрфинги...

а пузырьки под днищем эт почти как у Смирнова...

=================

задам вопрос по другому, - где требуется меньше энергии (мотора, ветра) для увеличения скорости в режиме глиссера-сёрфинга у короткого или длинного участка днища при равных весовых???