Сообщений в теме: 599

[lop]

Коллеги, я тут задумался. Подводные крылья это панацея в приросте скорости или же это следующий шаг после максимального облегчения?? Пересмотрел покатушки и подумалось что, 4 Т-образных крыла дадут не меньшее сопротивление, чем обычные корпуса.  Для примера два ката один тяжелый (относительно) 120кг на крыльях другой точно такой же, но пусть будет 90кг без оных. При прочих равных будет ли преимущество у крылатого ?

Из своих соображений, как мне кажется, крылатый более стабилен и скапотировать на нем сложней.

У них будут две совершенно разные зависимости сопротивления от скорости, пересекающиеся в какой-то точке. Медленнее этой точки сопротивление больше у крылатого, быстрее - у бескрылого. Если выложите соображения насчёт капотирования, то можно будет обсудить.

[Евгений 2005]

Спасибо, уже нашел    http://carbonix.com....s/2015/10/6.jpg Про капотирование я имел в виду, что при установившемся движении нет продольной раскачки и носы подняты, соответственно и вероятность "черпануть" носами намного меньше нежели в водоизмещающем режиме.

[lop]

Продольная раскачка разумеется несовместима с установившимся движением, так как автоматически делает движение неустановившимся. Однако, строго говоря, установившееся движение плохо совместимо с реальностью, в которой действующие на парусник внешние силы, определяющие характер движения, по сути всегда непостоянны. Поэтому продольная раскачка есть всегда, вопрос лишь в том, достаточно ли велика её амплитуда для того, чтобы создавать проблемы управлению судном. Даже на неустановившемся движении, но при достаточно высокой скорости, носы у катамаранов, даже без крыльев, подняты в воздух. Тем не менее, вероятность "черпануть" носами неуклонно повышается с ростом той же скорости, которая поднимает их вверх. Если вспомнить историю рекордных проектов с крыльями: гидроптер, сэйлрокет, то проблема с "черпануть носами" у них стояла не менее, а скорее более остро, чем у их водоизмещающих сестёр.

[БАР]

Продольная раскачка разумеется несовместима с установившимся движением

Если используются малопогруженные крылья, или V образные, пересекающие свободную поверхность, то продольная раскачка будет компенсироваться автоматически.

Для глубокопогруженных она представляет реальную опасность.

[Евгений 2005]

Уважаемый Бар, а к Т образным можно отнести выше написанное? Или тут другое?

Прикрепленные изображения

• 

Сообщение отредактировал Евгений 2005: 05 мая 2016 - 23:54

[БАР]

Уважаемый Бар, а к Т образным можно отнести выше написанное? Или тут другое?

Если глубина погружения при движении на крыльях больше хорды, то самостабилизации не будет.

[Евгений 2005]

От чего тогда лодка движется стабильно? Как я понимаю помогает система с закрылком. Аналогично установленной на мотылях.

Samsail я про такие 4 метра говорил

Прикрепленные изображения

• 

[БАР]

От чего тогда лодка движется стабильно? Как я понимаю помогает система с закрылком. 

Да. Это простейшая САУ.

[lop]

Если используются малопогруженные крылья, или V образные, пересекающие свободную поверхность, то продольная раскачка будет компенсироваться автоматически.

Для глубокопогруженных она представляет реальную опасность.

Слово "компенсироваться" может ввести кого-то в заблуждение, ибо возникает вопрос - компенсироваться чем? На который напрашивается логичный ответ: продольная качка будет компенсироваться автоматически отсутствием продольной качки. Что далеко от истины. Ближе к истине утверждение, что для упомянутых крыльев небольшие возмущения внешних сил не будут приводить к автоматическому возрастанию амплитуды продольной, то есть килевой и вертикальной качки. Причём не вообще, а только до определённой скорости судна, выше которой эта "автоматика" перестаёт действовать.

Если глубина погружения при движении на крыльях больше хорды, то самостабилизации не будет.

Некоторая самостабилизация возможна и на глубокопогружённых крыльях за счёт того, что заднее крыло работает в следе переднего. Это свойство успешно используется на кайтах с подводными крыльями. А также у самолётов и планеров.

[lop]

... От чего тогда лодка движется стабильно? Как я понимаю помогает система с закрылком. Аналогично установленной на мотылях.

Лодка движется сравнительно стабильно прежде всего от того, что внешние силы сравнительно стабильные. На трубе полно видео с нестабильным движением тех же мотылей с "волшебной палочкой" в нестабильных условиях.

[BUNA]

Если используются малопогруженные крылья, или V образные, пересекающие свободную поверхность, то продольная раскачка будет компенсироваться автоматически.

Для глубокопогруженных она представляет реальную опасность.

С V образными, мягко говоря,  получилось не у всех, как я понимаю. Практически от них отказались. Остались только "сложно - кривые"(L - образные).

Их теорию  нигде не видел. Может ее и нет.

Сообщение отредактировал BUNA: 08 мая 2016 - 01:38

[БАР]

 Ближе к истине утверждение, что для упомянутых крыльев небольшие возмущения внешних сил не будут приводить к автоматическому возрастанию амплитуды продольной, то есть килевой и вертикальной качки. Причём не вообще, а только до определённой скорости судна, выше которой эта "автоматика" перестаёт действовать.

Некоторая самостабилизация возможна и на глубокопогружённых крыльях за счёт того, что заднее крыло работает в следе переднего. Это свойство успешно используется на кайтах с подводными крыльями. А также у самолётов и планеров.

Я согласен с Вашим уточнением. Скажем так - процесс будет, но затухающим. 

А вот насчет тезиса о зависимости от скорости - не понятно.

Насчет стабилизирующего влияния следа - достаточно сомнительно. Понятно, что скосы будут меняться. Но сможет ли это изменение что-то стабилизировать, на первый взгляд звучит неубедительно. Но без численного анализа спорить не буду. Все возможно.

Что касается самолетов и планеров - там это не так, поскольку размах крыльев, особенно у планеров, несоизмерим с размахом оперения. А след оказывает влияние в виде концевых вихрей. Там выбором параметров оперения просто смещают в нужную сторону фокус относительно ЦД.

С V образными, мягко говоря,  получилось не у всех, как я понимаю. Практически от них отказались. Остались только "сложно - кривые"(L - образные).

Их теорию  нигде не видел. Может ее и нет.

На СПК применяют и успешно.

На яхтах добавляется необходимость компенсировать крен и силу дрейфа, которые постоянно меняются. Что и вызывает необходимость поиска новых форм.

[roman-3k-hi]

 

Я согласен с Вашим уточнением. Скажем так - процесс будет, но затухающим. 

На некоторых режимах возможно и обратное, эдакий эквивалент шимми, о чём скорее всего и говорит lop.

 

Что касается самолетов и планеров - там это не так, поскольку размах крыльев, особенно у планеров, несоизмерим с размахом оперения. А след оказывает влияние в виде концевых вихрей. Там выбором параметров оперения просто смещают в нужную сторону фокус относительно ЦД.

Известны конструкции в которых это именно так (например, Блоха Минье, частично работает в бипланах с выносом верхнего крыла, некоторых утках и тандемах)

В классической же схеме эмпирическими золотыми пропорциями является: горизонтальное оперение в 25% от площади крыла, отнесённое в корму на 3.5 САХ. Для планеров это также работает, и удлинение крыла здесь не при чём.

Есть номограммы, опеделяющие устойчивость самолёта от этих параметров.

[БАР]

Известны конструкции в которых это именно так (например, Блоха Минье, частично работает в бипланах с выносом верхнего крыла, некоторых утках и тандемах)

В классической же схеме эмпирическими золотыми пропорциями является: горизонтальное оперение в 25% от площади крыла, отнесённое в корму на 3.5 САХ. Для планеров это также работает, и удлинение крыла здесь не при чём.

Есть номограммы, опеделяющие устойчивость самолёта от этих параметров.

Коллега говорил о возможности использования следа для обеспечения устойчивости. 

Реальное влияние следа возможно, когда размах крыла и оперения сопоставимы (тандемы). Или для "утки".

В остальных случаях оно мало.

[lop]

Я согласен с Вашим уточнением. Скажем так - процесс будет, но затухающим.  А вот насчет тезиса о зависимости от скорости - не понятно.

Всё просто: для возмущений со стороны жидкости их амплитуда примерно пропорциональна высоте волны и примерно пропорционально квадрату скорости встречи судна с волной. Те возмущения, которые на малой скорости были слабыми, на высокой скорости и той же волне станут сильными.

Насчет стабилизирующего влияния следа - достаточно сомнительно. Понятно, что скосы будут меняться. Но сможет ли это изменение что-то стабилизировать, на первый взгляд звучит неубедительно. Но без численного анализа спорить не буду. Все возможно. Что касается самолетов и планеров - там это не так, поскольку размах крыльев, особенно у планеров, несоизмерим с размахом оперения. А след оказывает влияние в виде концевых вихрей. Там выбором параметров оперения просто смещают в нужную сторону фокус относительно ЦД.

Без численного анализа, на пальцах: у стабильно движущегося аппарата стабилизатор работает если не в самом следе от крыла, то вблизи этого следа, что ухудшает подъёмную силу на нём, если сравнивать его же работу при условии отсутствия крыла. На крыло же наличие стабилизатора практически не оказывает влияния. Причём, чем дальше от следа смещается стабилизатор, тем выше у него подъёмная сила, тем ближе она к значению на изолированном стабилизаторе. Пусть в равновесном режиме след от крыла проходит над стабилизатором. Тогда случайное возмущение, увеличивающее дифферент на нос на угол а, приводит; - к снижению подъёмной силы и на крыле, и на стабилизаторе, пропорциональному этому углу; - к дополнительному снижению подъёмной силы на стабилизаторе за счёт того, что стабилизатор оказывается ближе к следу, или в нём самом, из-за дифферента на нос. В результате подъёмная сила на стабилизаторе падает быстрее, чем на крыле, что создаёт момент, дифферентующий аппарат на корму, то есть уменьшает внешнее воздействие. Аналогично, если случайное воздействие вызывает дифферент на корму, то подъёмная сила на стабилизаторе (за счёт отдаления его от следа) растёт быстрее, чем на крыле, вызывая дифферент на нос, уменьшающий (компенсирующий) внешнее воздействие.

[lop]

Коллега говорил о возможности использования следа для обеспечения устойчивости. 
Реальное влияние следа возможно, когда размах крыла и оперения сопоставимы (тандемы). Или для "утки".
В остальных случаях оно мало.

Действительно, у подводных крыльев для кайтов и досок размахи крыла и стабилизатора довольно близки.

[БАР]

Без численного анализа, на пальцах: 

Звучит правдоподобно. Только надо учесть, что при изменении угла дифферента расстояние между стабилизатором и вихрем меняется по синусу, а скос - как квадрат Су крыла.

Поэтому, что будет преобладать, все-таки надо считать. 

[roman-3k-hi]

Коллега говорил о возможности использования следа для обеспечения устойчивости. 

Реальное влияние следа возможно, когда размах крыла и оперения сопоставимы (тандемы). Или для "утки".

В остальных случаях оно мало.

Мне это понятно и известно давно. Именно как крайний пример работы такого случая и привёл "блоху".

А для прочего указал параметры в классике.

[БАР]

Решил я проверить гармонию алгеброй. Но не получилось стабилизирующего эффекта от следа.

Понятно, что цифры были взяты приближенно. За основу принял упрощенную геометрию из сообщения 567.

Крыло L=1.1, B=0.3; оперение L=0.8, B=0.2, прямоугольные.

Передняя кромка крыла на расстоянии 0.6 от начала координат, оперения  (-1). Ось Х вперед, ось Z вверх, ось Y на правый борт.

Оба элемента установлены с углом атаки 4 градуса. Вся компоновка меняла угол тангажа (дифферента) от -4 до +4 с шагом 2 градуса.

Считалась компоновка полностью и крыло и оперение в отдельности. При этом влияние следа  и интерференция должны отсутствовать. Вязкость не учитывалась.

Как я понимаю, положительное влияние следа должно приводить  к уменьшению кабрирующего момента. Или даже к появлению пикирующего, поскольку он является стабилизирующим при увеличении угла дифферента.

Этого не получилось. На графике приведена величина продольного (Му) момента компоновки и сумма моментов на изолированных элементах. Как видим в данном случае кабрирующий момент на компоновке значительно больше и значит стабилизирующего эффекта от вихревого следа нет.

 

Угол тангажа -2, 0 и 2 градуса

   

Результат

Понятно, что это все примерно, но тенденция налицо.

Т.е., чтобы система работала, надо с ней повозиться. 

[lop]

А вы говорите: "надо считать". Эдак посчитаешь, да и решишь, что никакой стабилизации стабилизатор не несёт. К счастью или нет, среди энтузиастов выводить доски на крылья любителей натурного эксперимента, в отличие от эксперимента численного, оказалось много. И они таки находят компоновки, обладающие приличными стабилизирующими свойствами. Что характерно, но неудивительно, среди них наблюдается широкое многообразие форм и крыльев, и стабилизаторов, причём одни компоновки лучше работают в одних условиях, другие - в иных условиях, а многообразие условий велико.

[БАР]

А вы говорите: "надо считать". Эдак посчитаешь, да и решишь, что никакой стабилизации стабилизатор не несёт. 

Я же не говорю, что невозможно. Я пишу, что повозиться надо. 

Численный эксперимент - не истина. Он только показал, что первая попавшаяся компоновка проблемы не решит. 

А натурный эксперимент, естественно, предпочтительней.

[roman-3k-hi]

Т.е., чтобы система работала, надо с ней повозиться. 

В авиации уже целое столетие возятся с устойчивостью и подобраны рецепты для самых разных аэродинамических схем.

На приведённых же на этой странице фотографиях не сложно заметить, что на катамаране задние крылья на рулях подняты выше, крыльев на швертах. На крыльевой системе для доски - крылья с разной стреловидностью.

[БАР]

В авиации уже целое столетие возятся с устойчивостью и подобраны рецепты для самых разных аэродинамических схем.

На приведённых же на этой странице фотографиях не сложно заметить, что на катамаране задние крылья на рулях подняты выше, крыльев на швертах. На крыльевой системе для доски - крылья с разной стреловидностью.

Не сомневаюсь.

У катамарана все управляется, поэтому самостабилизация отодвигается на второй план.

У доски, судя по всему, она достигается не за счет использования следа.

Не зря же, на упомянутой Вами Блохе, после серии аварий изменили профиль крыла.

[roman-3k-hi]

1. У катамарана все управляется, поэтому самостабилизация отодвигается на второй план.

2. У доски, судя по всему, она достигается не за счет использования следа.

3. Не зря же, на упомянутой Вами Блохе, после серии аварий изменили профиль крыла.

1. Если бы эта схема была неустойчивой, управление им не помогло бы, и ход на крыльях этого агрегата измерялся бы секундами.

2. А ни кто и не говорил что именно так сей агрегат работает (специально упомянул выше наличие стреловидности, как правило ещё и в купе с спец.профилями и круткой).

3. Блоха вполне себе устойчивый агрегат в тех условиях для которых она задумывалась, и это даже несмотря на ограниченный набор органов управления. Продувки это подтвердили. Её упомянул именно как радикальный вариант схему у которого всё управление завязано на взаимодействие крыльев.

[lop]

В авиации уже целое столетие возятся с устойчивостью и подобраны рецепты для самых разных аэродинамических схем.

На приведённых же на этой странице фотографиях не сложно заметить, что на катамаране задние крылья на рулях подняты выше, крыльев на швертах. На крыльевой системе для доски - крылья с разной стреловидностью.

Есть и с одинаковой стреловидностью, или практически без неё, тоже работают.