...
Мне кажется, что misunderstanding исчерпан. Парусу парусово, змею змеево.
У вас ведь его, misunderstanding'а и не было? Как и у оппонентов. Поэтому, где он был, там он и остался, неисчерпанный. Мачта, верёффки - это всё внутренние связи, которые никак не могут повлиять на внешние силы, действующие на систему, находящуюся в статическом равновесии. В этом смысле оппоненты совершенно правы: внешние силы, в том числе и кренящий момент, не зависят от способа крепления паруса к корпусу. Если мы имеем два одинаковых корпуса и два одинаковых паруса, одинаково расположенных относительно своего корпуса, то и кренящие моменты у обоих будут одинаковы, хоть верёвками мы привязали парус к корпусу, хоть на мачте повесили. Способ передачи нагрузки от паруса к корпусу не имеет значения.
В чём оппоненты порой неправы, так это в том, что они иногда забывают о вертикальной (подъёмной) составляющей аэродинамической силы, которая мало того, что есть, так ещё и влияет на кренящий момент вашего паруса порой посущественнее, чем горизонтальная сила дрейфа.
Если в поисках истока misunderstanding'а веруться к красивой, но неправильной картинке из #1684
то легко обнаружить следующие несуразности:
Картинка а). Здесь в увеличенном масштабе налицо несовпадение направления аэродинамической силы (АС) и направления удерживающего парус троса. Естессено, в таком виде никакого равновесия не может быть, парашут будет двигаться вправо до тех пор, пока направление троса и направление действия АС не совпадут, либо, если такового не случится, пока парашут не булькнется в воду, что в реальности более вероятно при данной схеме крепления.
Если направления троса и вектора АС совпадут, то точку приложения АС можно смело сдвинуть до точки крепления троса на уровне палубы, приложив к этой точке и силу дрейфа, и тягу, и, более того, подъёмную силу, То есть АСу, АСх и ACz.
И тогда заметна станет несуразность №2: боковое сопротивление корпуса, являющееся дополнением к силе дрейфа в традиционной паре сил, создающих кренящий момент, приложено существенно ниже палубы, и значит есть и плечо у этой пары, и кренящий момент от неё, но крена почему-то нету. Кроме этой "традиционной" пары, кренящий (или восстанавливающий) момент может создавать также и вертикальная составляющая - ACz, если её напарница - часть силы тяжести, не скомпенсированная вертикальной составляющей гидродинамической силы ГСz, не лежит с ACz на одной вертикали. Итак, кренящий момент есть, а крена почему-то нету. Если же нарисовать накренённый корпус, то это
- создаст плечо для пары ACz-ГСz и восстанавливающий момент этой пары
- создаст обычный восстанавливающий момент от пары сила тяжести-сила плавучести
- слегка, самую чуточку уменьшит плечо и кренящий момент пары ACу-ГСу
пока все силы и моменты не придут к равновесию.
Картинка б). Здесь почти аналогично предыдущему случаю: два (визуально) параллельных троса удерживают от полёта парус, на который действует АС, направленная совсем не параллельно тросам. Естессено, такие тросы не мешают парусу двигаться вбок. И не будут мешать это делать до тех пор, пока
- направление тросов станет параллельным направлению АС, или
- точка пересечения направлений непараллельных тросов окажется на линии действия АС, или
- парус свалится в воду.
В отличии от картинки а) здесь при смещении паруса вправо заведомо будет меняться направление действия АС на более вертикальное, так что появляется некоторая устойчивость против поперечного смещения паруса. Поскольку усилия в обоих тросах должны быть одинаковыми, как и углы между тросом и направлением АС, то после обретения парусом равновесного положения АС вместе с её проекциями на оси координат можно спустить вдоль линии действия на средину палубы, аккурат посредине от точек крепления тросов. Далее будет полная аналогия с картинкой а), но с учётом несколько иного равновесного направления АС.
Картинка в). Здесь, если напрячься и волевым порядком предположить, что линия действия АС проходит строго через точку на топе, в которую приходят обе верёвки, останется чувство неудовлетворённости от того, что ничто не мешает парусу крутиться вокруг этой точки, как угодно. То есть формально равновесие может быть достигнуто, но оно будет абсолютно неустойчивым при таком положении паруса. И в этом смысле картинка, безусловно, фантастическая. Понятно, что по мысли художника она должна демонстрировать больший кренящий момент при такой системе крепления. Но не демонстрирует, так как меняя угол наклона паруса мы не нарушаем условия равновесия самого паруса: по-прежнему АС уравновешивается реакцией связей, идущих на топ мачты, хотя кренящий момент при этом меняться будет радикально. Для возврата в реализм требуется привязать к кромкам паруса пару верёвочек, разрешить их некоторое нагружение, да и крен корпуса как-то обозначить, ведь с креном сразу меняется относительное положение корпуса и паруса. Короче, рассматривать равновесие неустойчивой системы можно, только смысла в этом сугубого слишком мало.
Картинка г). Вот, совсем другой коленкор, гораздо лучше. Вполне устойчивая система крепления паруса. Статически неопределённая правда, но понятно, что при желании мы можем всю АС воспринимать только верёвками, полностью разгрузив мачту, будто её и нету. Или ослабить эти верёвки практически полностью, и тогда АС будет восприниматься мачтой. Если при этих манипуляциях ни корпус, ни парус не изменят своих положений, то и внешние силы на систему останутся неизменными, согласны? Что и требовалось доказать. И если мачту сдвинуть вплотную к подветренному борту, так что точки крепления брасов окажутся в ДП, то картинка г), с точки зрения внешних сил, в том числе кренящего момента, ничем не будет отличаться от картинок а) и б) как они задумывались художником, с АС в точности приходящей в средину палубы.