Перейти к содержимому

Фотография

Гидро- и аэродинамика яхт


Сообщений в теме: 4526

#101 Димон-Димон

Димон-Димон

    рулевой пляжного катамарана

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 768 сообщений
  • Из:Украина, Кр Рог
  • Судно: катамаранчик
  • Название: Лимпопо

Отправлено 29 октября 2009 - 12:04

Откуда это и кто автор?


Качнул где-то. Похоже на правду, особенно "плавающая техника"
  • 0

#102 vgk73

vgk73

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 142 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург

Отправлено 29 октября 2009 - 12:46

Коллеги, а я вот искал литературу для того, чтобы более детально понять "физику" паруса... и наткнулся вот на такую работу: http://www.lib.ua-ru...cont/11686.html. По названию очень интересно, но, к сожалению, там даже abstract (краткое описание) отсутствует :( М.б. у кого-нибудь есть (случайно) автореферат этой работы. Очень хотелось бы почитать. Заранее спасибо.
  • 0

#103 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 29 октября 2009 - 12:48

Качнул где-то. Похоже на правду, особенно "плавающая техника"

Спасибо. Изучаю.

Что касается плавающей техники, то гонщик с определенной периодичностью (зависящей от многих факторов) "проверяет" на сколько отошел ветер и часто ведет лодку за гранью заполаскивания. Но это не объясняет явления отхода на порывах. Объяснение про изменившийся вымпельный ветер меня пока (до весны) устраивает.
  • 0

#104 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 262 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 29 октября 2009 - 17:26

Таким образом, при некоторых скоростях рост динамической длины способен уменьшить волновое сопротивление, а при других скоростях - его увеличить.
Стоит ли на больших скоростях дифферентовать лодку - это сильно зависит от её обводов, особенно в корме.

Мы с Вами говорим об одном, но разными словами. :rolleyes: Надо пробовать, или идти в бассейн. Там, кстати, разницу в сопротивлении можно и не уловить. Она не должна быть большой.

На больших же скоростях чаще всего вопроса: "стОит, или не стОит" не стоИт - на первом плане откренивание и попытки уменьшить количество брызг, летящих в лицо, ну а на яхтах и возможностей для дифферентовки немного.

Но мы же ходим не только в лавировку! На полном курсе проблем с откренванием и брызгами меньше, а скорости приличные. А отправив 3 членов экипажа на корму или в нос я очень не слабо задифферентую лодку.

Вот тут не понял, что именно является источником вертикальной силы на транце?

Скорости большие. Начинают работать силы динамического поддержания. Не на транце, а в кормовой части широкого корпуса.
  • 0

#105 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 646 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 29 октября 2009 - 21:00

...
Скорости большие. Начинают работать силы динамического поддержания. Не на транце, а в кормовой части широкого корпуса.


В кормовой части - это вряд ли. Даже на плоском/плоскокилеватом корпусе с прямолинейными батоксами силы динамического поддержания сосредоточены в передней трети погружённой части корпуса, там где поток тормозится. В кормовой части будут скорее силы динамического утопления, по крайней мере до тех пор, пока погружённой не станет одна лишь кормовая часть. Если же батоксы в корме имеют некоторую кривизну, а на яхтах обычно так и есть, то топить их будет однозначно. От того и рост дифферента в переходном режиме. На полных курсах этому росту препятствует момент от тяги паруса, и препятствует довольно успешно. Потому и возникает необходимость на лёгких лодках двигать экипаж поближе к корме, когда дует - из-за стремления уменьшить зарывание носа, а не для того, чтобы увеличить подъёмную силу на корме. Но Вы опять скажете, что мы говорим одно и то же разными словами :D
  • 0

#106 a_max

a_max

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 908 сообщений
  • Из:moscow

Отправлено 29 октября 2009 - 22:24

А можно немного к рулям с килями (швертами) вернуться? К Альберту Назарову пара вопросов возникла. Мне кажется, что на повортливость, так же как на устойчивость на курсе, больше влияет их (руля и ЦБС) расположение относительно центра тяжести лодки (перемещение которого в пространстве и определяет траекторию движения ), нежели просто расстояние между ними. Вы упомянули "моменты инерции присоединенных масс"-это оно? Если так,то можно по-подробнее, может какие-то рекомендации применительно к катамаранам есть, результаты исследований, опыт ...
А второй вопрос чисто познавательный, на кубковых лодках на которые Вы давали ссылку
(Кубок Америки имеется в виду) рабочий (в гонке) угол перекладки руля сколько рассчитывают? Или это у них секрет и ноу-хау?
P.S. Если вопросы центровки уже углубленно обсуждались, киньте ссылочку пожалуйста, кто знает...
  • 0

#107 IgorVPonomarev

IgorVPonomarev

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 3 052 сообщений
  • Из:П-Камчатский
  • Судно: Конрад 25

Отправлено 29 октября 2009 - 23:29

Но это не объясняет явления отхода на порывах. Объяснение про изменившийся вымпельный ветер меня пока (до весны) устраивает.

Про Кариолиса слышали? Про термическую активность?
  • 0

#108 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 29 октября 2009 - 23:53

Про Кариолиса слышали? Про термическую активность?

Ага, физик такой был... Шарик на тарелке...

Ну-у?
  • 0

#109 Albert Nazarov

Albert Nazarov

    no comment

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

Отправлено 30 октября 2009 - 01:41

А можно немного к рулям с килями (швертами) вернуться? К Альберту Назарову пара вопросов возникла. Мне кажется, что на повортливость, так же как на устойчивость на курсе, больше влияет их (руля и ЦБС) расположение относительно центра тяжести лодки (перемещение которого в пространстве и определяет траекторию движения ), нежели просто расстояние между ними. Вы упомянули "моменты инерции присоединенных масс"-это оно? Если так,то можно по-подробнее, может какие-то рекомендации применительно к катамаранам есть, результаты исследований, опыт ...

Расстояние от ЦТ влияет только в том смысле, что уравнения управляемости записываются в системе координат относитльно ЦТ. На самом деле мгновенный центр вращения яхт при повороте лежит в носовой трети корпуса. А вообще вклад разных факторов оценить достаточно сложно - из-за многообразия задач управляемости и маневров. По присоединенным массам - Короткин "Присоединенные массы судна" - полнейшее руководство.

А второй вопрос чисто познавательный, на кубковых лодках на которые Вы давали ссылку
(Кубок Америки имеется в виду) рабочий (в гонке) угол перекладки руля сколько рассчитывают? Или это у них секрет и ноу-хау?

Не знаю насколько рассчитывают и рассчитывают ли вообще. До недавнего времени - не рассчитывали, в последнее время - пытаются. Моделирование движения парусной яхты имеет смысл например при создании "динамически обоснованных" тренажеров, а из работы с ними уже можно делать выводы.
  • 0

#110 Димон-Димон

Димон-Димон

    рулевой пляжного катамарана

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 768 сообщений
  • Из:Украина, Кр Рог
  • Судно: катамаранчик
  • Название: Лимпопо

Отправлено 30 октября 2009 - 07:27

Спасибо. Изучаю.

Что касается плавающей техники, то гонщик с определенной периодичностью (зависящей от многих факторов) "проверяет" на сколько отошел ветер и часто ведет лодку за гранью заполаскивания. Но это не объясняет явления отхода на порывах. Объяснение про изменившийся вымпельный ветер меня пока (до весны) устраивает.


Просто, прочитав статейку я понял почему моя лодка приводясь ускоряется и набирает высоту. Именно не "проверяя", и не отходы, а практически так как написано - приводишися-разгон, во-время увалился, через некоторое время опять приводишься. И есть такое ощущение (простите) что после привода и возвращения на прежний курс парус некоторое время работает более эффективно
  • 0

#111 Neko

Neko

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 3 467 сообщений
  • Из:Екатеринбург
  • Судно: много

Отправлено 30 октября 2009 - 08:06

Просто, прочитав статейку я понял почему моя лодка приводясь ускоряется и набирает высоту. Именно не "проверяя", и не отходы, а практически так как написано - приводишися-разгон, во-время увалился, через некоторое время опять приводишься. И есть такое ощущение (простите) что после привода и возвращения на прежний курс парус некоторое время работает более эффективно

Сильно похоже на "качание" забыл как называется правильно, то ли пампинг, то ли ещё как. По крайней мере, процесс на парусе должен быть тот же самый.

Сообщение отредактировал Neko: 30 октября 2009 - 08:08

  • 0

#112 a_max

a_max

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 908 сообщений
  • Из:moscow

Отправлено 30 октября 2009 - 10:18

Расстояние от ЦТ влияет только в том смысле, что уравнения управляемости записываются в системе координат относитльно ЦТ. На самом деле мгновенный центр вращения яхт при повороте лежит в носовой трети корпуса.

Даже если носовая часть легкая и малопогруженная? А картинки (схемки) нет случаем, интересно посмотреть.Сейчас наверное и программы это рисуют.

По присоединенным массам - Короткин "Присоединенные массы судна" - полнейшее руководство.

Почитал статьи, книжку пока скачать не удалось.. Я так понял, что это учет действия инерции воды вовлекаемой в движене корпусом судна.
"Присоединённая масса, величина, имеющая размерность массы, которая прибавляется к массе тела, движущегося неравномерно в жидкой среде, для учёта воздействия среды на это тело."А сильно влияет? Для любительской постройки легкого ката имеет смысл учитывать?

Не знаю насколько рассчитывают и рассчитывают ли вообще. До недавнего времени - не рассчитывали, в последнее время - пытаются. Моделирование движения парусной яхты имеет смысл например при создании "динамически обоснованных" тренажеров, а из работы с ними уже можно делать выводы.

Дополню вопрос. Сейчас на таких (и не только) лодках ставят очень длинные и узкие рули, профиль наверное тоже тонкий, работает такой вроде при меньшем угле атаки, учитывают ли это при проектировании привода руля, или как обычно-35 гр. на борт?
Спасибо за ответы!
  • 0

#113 Димон-Димон

Димон-Димон

    рулевой пляжного катамарана

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 768 сообщений
  • Из:Украина, Кр Рог
  • Судно: катамаранчик
  • Название: Лимпопо

Отправлено 30 октября 2009 - 12:03

Сильно похоже на "качание" забыл как называется правильно, то ли пампинг, то ли ещё как. По крайней мере, процесс на парусе должен быть тот же самый.



Суть пампинга в раскачивании лодки, когда парус гребет как веслом. Пампинг на мониках и он судится. А тут именно о периодических приводах-уваливаниях, т. е движение не прямолинейное а волнообразное
  • 0

#114 Neko

Neko

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 3 467 сообщений
  • Из:Екатеринбург
  • Судно: много

Отправлено 30 октября 2009 - 12:08

Суть пампинга в раскачивании лодки, когда парус гребет как веслом. Пампинг на мониках и он судится. А тут именно о периодических приводах-уваливаниях, т. е движение не прямолинейное а волнообразное

Ну да, всё правильно. Гребёт, почти, как веслом. Я о том, что на парусе в таком случае возникают те же вихри если с ходом на ветер выбегать. Парус то ведь, при пампинге фиксируют. Вот и получается исскуственно созданное давление с впуклой стороны, и соответссвенно разрежение на выпуклой. Лодка движется вперёд зоны смещаются.
Ну мне так кажется.

Сообщение отредактировал Neko: 30 октября 2009 - 12:14

  • 0

#115 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 381 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 30 октября 2009 - 14:00

Просто, прочитав статейку я понял почему моя лодка приводясь ускоряется и набирает высоту. Именно не "проверяя", и не отходы, а практически так как написано - приводишися-разгон, во-время увалился, через некоторое время опять приводишься. И есть такое ощущение (простите) что после привода и возвращения на прежний курс парус некоторое время работает более эффективно


Это вы про бакштаг?
  • 0

#116 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 11 495 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 30 октября 2009 - 15:58

Присоединённые массы.
Хейердалу в Англии в опытовом бассейне испытывали ПЕНОПЛАСТОВЫЕ модели, а он строил из тростника.
Там и там специалисты.
  • 0

#117 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 262 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 30 октября 2009 - 19:46

В кормовой части - это вряд ли. Даже на плоском/плоскокилеватом корпусе с прямолинейными батоксами силы динамического поддержания сосредоточены в передней трети погружённой части корпуса, там где поток тормозится. В кормовой части будут скорее силы динамического утопления, по крайней мере до тех пор, пока погружённой не станет одна лишь кормовая часть. Если же батоксы в корме имеют некоторую кривизну, а на яхтах обычно так и есть, то топить их будет однозначно. От того и рост дифферента в переходном режиме. На полных курсах этому росту препятствует момент от тяги паруса, и препятствует довольно успешно. Потому и возникает необходимость на лёгких лодках двигать экипаж поближе к корме, когда дует - из-за стремления уменьшить зарывание носа, а не для того, чтобы увеличить подъёмную силу на корме. Но Вы опять скажете, что мы говорим одно и то же разными словами :D

Не скажу, поскольку здесь Вы не правы почти по всем пунктам. :o
>Даже на плоском/плоскокилеватом корпусе с прямолинейными батоксами силы динамического поддержания сосредоточены в передней трети >погружённой части корпуса, там где поток тормозится.
Если говорить о глиссировании, то эта сила (направленная вверх) действует на всей смоченной длине корпуса. Просто распределена так, что максимум смещен в нос.
Если имеем водоизмещающий режим, то в носовой части поток не тормозится, а разгоняется, начиная от критической точки в носу, где скорость равна нулю, до максимальной скорости в районе максимальной же ширины. Да, в носовой части есть небольшая зона, где коэффициент давления положителен. там сила направлена вверх.
>В кормовой части будут скорее силы динамического утопления. Если же батоксы в корме имеют некоторую кривизну, то топить их будет однозначно.
Если посмотреть график распределения коэффициента давления, хотя бы в справочнике Войткунского по Теории корабля, то ясно видно, что в кормовой части корпуса на последних 10-20% длины коэффициент давления тоже положителен. Т.е. сила давит на корпус вверх, а не вниз. Причем график приведен для разных видов судов. А у них-то батоксы в корме очень даже кривые.
Дифферент в переходном режиме растет не из-за подтопления кормовой части, а потому, что судно начинает забираться на свою носовую волну, а корма оказывается во впадине. Увеличиться при этом ее осадка или нет - не знаю.
В чем Вы безусловно правы, так это в том, что момент от парусов дифферентует яхту на нос. :P

Сообщение отредактировал БАР: 30 октября 2009 - 19:46

  • 0

#118 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 262 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 30 октября 2009 - 20:02

Почитал статьи, книжку пока скачать не удалось.. Я так понял, что это учет действия инерции воды вовлекаемой в движене корпусом судна.
"Присоединённая масса, величина, имеющая размерность массы, которая прибавляется к массе тела, движущегося неравномерно в жидкой среде, для учёта воздействия среды на это тело."А сильно влияет? Для любительской постройки легкого ката имеет смысл учитывать?

Поняли правильно. Но, как любая сила инерции, возникает только при неустановившемся движении. Величина ПМ зависит от формы тела и направления обтекания. При поперечном обтекании цилиндра сила с учетом ПМ может удвоиться.
Я не конструктор, но мне кажется что при любительской постройке легкого ката учитывать не надо. Но это ИМХО.

Дополню вопрос. Сейчас на таких (и не только) лодках ставят очень длинные и узкие рули, профиль наверное тоже тонкий, работает такой вроде при меньшем угле атаки, учитывают ли это при проектировании привода руля, или как обычно-35 гр. на борт?
Спасибо за ответы!

Для узких и длинных рулей критический угол атаки, после которого подъемная сила резко падает, лежит в пределах 15-20 градусов. И меньше. Зависит от удлинения.
  • 0

#119 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 262 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 30 октября 2009 - 20:06

Присоединённые массы.
Хейердалу в Англии в опытовом бассейне испытывали ПЕНОПЛАСТОВЫЕ модели, а он строил из тростника.
Там и там специалисты.

Простите, Владимир Михайлович, не совсем понятно, что Вы имеете ввиду. Какая связь между материалом модели, судна и присоединенными массами?
  • 0

#120 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 14 381 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 30 октября 2009 - 20:17

Для узких и длинных рулей критический угол атаки, после которого подъемная сила резко падает, лежит в пределах 15-20 градусов. И меньше. Зависит от удлинения.

Я правильно понял короткое и широкое на больший градус эффективнее?
  • 0

#121 Какер

Какер

    Гонсчик (гоню много)

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

Отправлено 30 октября 2009 - 20:38

Просто, прочитав статейку я понял почему моя лодка приводясь ускоряется и набирает высоту. Именно не "проверяя", и не отходы, а практически так как написано - приводишися-разгон, во-время увалился, через некоторое время опять приводишься. И есть такое ощущение (простите) что после привода и возвращения на прежний курс парус некоторое время работает более эффективно

Можно поинтересоваться, а привод-увал на сколько градусов (примерно) у Вас происходит? Просто мы похоже общаемся на разных языках.
  • 0

#122 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 16 262 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 30 октября 2009 - 20:41

Я правильно понял короткое и широкое на больший градус эффективнее?

На малых углах его эффективность меньше, но сохраняется до больших углов перекладки. Т.е. руль удлинением около 1 работает без срыва потока до 30 - 35 градусов. При этом сила на нем будет такой же, как у руля, удлинением 6 на 10-15 градусах. (цифры - ориентировочные, только для иллюстрации. Реальные значения надо считать)
  • 0

#123 serj

serj

    катамараномечтатель

  • Модератор форума
  • 7 201 сообщений
  • Из:Геленджик

Отправлено 30 октября 2009 - 20:45

Простите, Владимир Михайлович, не совсем понятно, что Вы имеете ввиду. Какая связь между материалом модели, судна и присоединенными массами?

Наверное тростниковые "Ра" и "Тигрис" (если я непутаю) возили с собой тонны этой самой присоединенной массы, в отличие от пенопластовых моделей. :blink:
  • 0

#124 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 646 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 30 октября 2009 - 21:01

Даже если носовая часть легкая и малопогруженная? А картинки (схемки) нет случаем, интересно посмотреть.Сейчас наверное и программы это рисуют. Почитал статьи, книжку пока скачать не удалось.. Я так понял, что это учет действия инерции воды вовлекаемой в движене корпусом судна.
"Присоединённая масса, величина, имеющая размерность массы, которая прибавляется к массе тела, движущегося неравномерно в жидкой среде, для учёта воздействия среды на это тело."А сильно влияет? Для любительской постройки легкого ката имеет смысл учитывать?


Каким образом Вы предполагаете учитывать присоединённые массы (ПМ) при постройке? Хотелось бы обратить внимание на слово "неравномерно" в определении ПМ. То есть, если судно идёт равномерно, никаких присоединённых масс у него нет. Они появляются только тогда, когда судно движется с ускорением. Причём в зависимости от направления ускорения получаем очень разные величины ПМ. Для продольного ускорения - это проценты от массы судна. Для поперечного и вертикального - это величины, сопоставимые с собственной массой. Кроме ПМ есть ещё присоединённые моменты инерции (ПМИ), тоже разные - в зависимости от оси, вогруг которой, замечу, ускоренно вращается корпус. Если обводы круглоскулые, то ПМИ для продольной оси совсем небольшой, проценты от момента инерции подводной части корпуса относительно той же оси. Для ускоренных вращений вокруг двух других осей порядок ПМИ тот же, что и у моментов инерции погружённого объёма.

Вся эта красивая теория омрачается тем обстоятельством, что в отличие от одной привычной массы, которая как говорится и в Африке масса из одинакового количества граммов, её многочисленные присоединённые сёстры - девушки непостоянные, зависят от ускорения, мгновенной скорости, и вообще от обстоятельств, которым сопровождается конкретный вид неравномерного движения.воды вокруг объекта. При некоторых простых движениях, допустим, колебаниях относительно некоторой точки в одном-двух направлениях, использование присоединённых масс имеет некоторый практический смысл, так как позволяет без большой погрешности оценить реальные движения расчётом. Однако, чем сложнее движение, тем ниже точность, тем меньше смысла заморачиваться с довольно геморным занятием определения ПМ и ПМИ, тем больше смысла определять само это сложное движение в модельных испытаниях.

Плохо представляю себе надобность прогнозирования манёвра "лёгкого ката любительской постройки", ещё хуже представляю, как Вы этот манёвр собираетесь рассчитывать. Не поделитесь планами? Кстати, для расчёта динамики сложного движения (а поворот - сложное движение) трёх ПМ и трёх ПМИ недостаточно - в общем случае всего нужно будет определить 36 коэффициентов (некоторые из них одинаковы) при компонентах ускорениях и столько же коэффициентов при компонентах скорости. Это при том, что коэффициенты заведомо неточные, а небольшая ошибка, допущенная в начале расчёта движения иногда ведёт к большой ошибке в конце этого расчёта.
  • 0

#125 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 646 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 30 октября 2009 - 21:12

Наверное тростниковые "Ра" и "Тигрис" (если я непутаю) возили с собой тонны этой самой присоединенной массы, в отличие от пенопластовых моделей. :blink:


Как следует из определения, присоединённая масса тростникового судна при его равномерном движении равна нулю. Аналогично - у пенопластового.
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей