Перейти к содержимому

Фотография

Подводные крылья своими руками


Сообщений в теме: 970

#201 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 09 июля 2019 - 17:50

...
Николай Александрович, я так понял, что вы убеждены, что в воде, подсасывающей силы нет, а есть лишь попирающая нижнбюю поверхность? Или ПС создаётся отбрасыванием массы воды вниз, за счёт кривизны средней линии профиля? Конечно упрощённый подход смело может быть использован, если используется мотор 30-100 л.с. , но если речь идёт об очень небольшой мощности двигателя (вроде педального или электромоторчика с аккумуляторами на доске), то есть насущная необходимость выловить всех "блох". :)
БАР, есть у меня этот отчёт №824, там везде Re =3 млн и больше, что характерно для с-тов 2-й МВ. И с подобными величинами мне более-менее ясно и есть практический опыт. 
А в интересующем меня случае, Re получается около 1  :o , и это для меня terra incognita. Ясно, что можно расчитывать на ламинарное обтекание. Есть желание использовать большие значения Су, чтобы поднять корпус из воды на небольшой скорости (10-15 км/ч) и это стремление совершенно не вяжется с использованием тонких профилей, по аэродинамическим понятиям. К мах крыла также выше у профилей средней толщины (10-15%)
dCy/da куда больше зависит от удлинения.

Видимо, имеется в виду Re ~1 млн. Маловероятно, что характеристики крыла при этом будут волшебно отличаться от тех, что при 3млн. Скорее всего, будут слегка похуже.
Подсасывающая сила (не путать с подъёмной), из теории, есть следствие возникновения на передней кромке "разрежения бесконечной ве­личины". Не знаю, как уж там воздух терпит такое "разрежение", но в воде такое "бесконечное разрежение" вызвало бы локальный взрыв жидкости с образованием облака из водяного пара и растворённых в воде газов, в которое движущееся вперёд крыло и нырнуло бы, потеряв всю подъёмную силу.
Поскольку на самом деле этого не происходит, будем считать, что подсасывающая сила в воде, скажем, отдыхает. Пониженное же давление на верхней поверхности крыла, которое, подозреваю и даёт ту часть подъёмной силы, которую вы назвали подсасывающей, конечно есть. Вот только значения этого давления в воде, в отличие от воздуха, не могут быть слишком большими, по абсолютной величине, по той же причине - начнётся кавитация/аэрация в зоне, где это давление становится ниже давления насыщенных паров воды или растворимость газов в воде значительно уменьшится. Тогда на этой поверхности начнут расти пузыри, которые, распространяясь по потоку, большую часть верхней поверхности выключат из работы. Чем ближе к поверхности воды ваше крыло, тем раньше (при меньшей скорости) начнётся этот процесс. Поэтому рассчитывать на помощь верхней части можно, но делать это нужно аккуратно, учитывая, что вы не в небе.
Вот почему Су у ПК, расчётный и реальный, сильно меньше, чем у самолётов. А вы хотите его повысить. Больше Су у крыла той же площади - значит ниже давление на верхней поверхности, больше вероятность возникновения пузыря.
Мне тоже, как и БАРу кажется, что вы пытаетесь выиграть на "ловле блох", увеличить подъёмную силу не несколько процентов за счёт "правильного" профиля, тогда как простое увеличение хорды или размаха (площади) легко увеличит её на десятки процентов. Там ведь похоже на глиссирование: или у тебя есть достаточно кратковременной мощности, чтобы выйти на режим, а потом поддерживать его, отдавая значительно меньшую мощность, или мощности не хватает, и на режим ты не выйдешь. Если мощности не хватает, для того, чтобы выйти на режим с тонким крылом, то её почти наверняка не хватит и на то, чтобы выйти с толстым той же площади. Рассчитывать же крыло нужно именно на стабильный режим движения и сопротивление, соответствующее "умеренной" мощности.
Попробуйте пообщаться с mm7, у него есть практический опыт по использованию и созданию крыльев для лёгкого аппарата, в том числе и для невысоких скоростей.


  • 0

#202 simplicius

simplicius

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 473 сообщений
  • Из:казань
  • Судно: надувной матрац

Отправлено 09 июля 2019 - 22:01

Действительно, около 1 млн., я 10-кинематической вязкости  потерял. С 1 млн.-нет вопросов. За ламинарное обтекание нужно уже сражаться.. :)

Подсасывающая сила ,- и есть причина появление подъёмной. в воздухе. Это разница разряжений на нижней и верхней поверхности крыла, а не только на передней кромке.

Но если при этом в воздухе запросто можно расчитывать на Су мах =1,4 , то можно ли его получить в воде, создавая дифферент на корму?

Ясно, что крейсерский режим будет с Су около 0,5 при углах атаки 4-6 град.

Лишняя площадь-это дополнительное сопротивление трения всё время. В воздухе, можно получить заметное улучшение ЛТХ за счёт профиля и увеличения удельной нагрузки на крыло, хотя существуют и ультралайты с тканевой обшивкой, летающие "на площади".


Сообщение отредактировал simplicius: 09 июля 2019 - 22:07

  • 0

#203 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 09 июля 2019 - 22:13

Действительно, около 1 млн., я 10-кинематической вязкости  потерял. С 1 млн.-нет вопросов. За ламинарное обтекание нужно уже сражаться.. :)

Подсасывающая сила ,- и есть причина появление подъёмной. в воздухе. Это разница разряжений на нижней и верхней поверхности крыла, а не только на передней кромке.

Но если при этом в воздухе запросто можно расчитывать на Су мах =1,4 , то можно ли его получить в воде, создавая дифферент на корму?

Ясно, что крейсерский режим будет с Су около 0,5 при углах атаки 4-6 град.

Лишняя площадь-это дополнительное сопротивление трения всё время. 

Разница сверху и снизу - это не подсасывающая сила, а подъемная. Подсасывающая перпендикулярна ей и направлена вдоль хорды.

При 1 млн. ни о каком ламинаре речи нет.

Лучше не дифферент, а управляемое крыло. Но при таком Су сопротивление вырастет настолько, что лодка встанет.

Посмотрите книжку Егоров И.Т., Соколов В.Т. Гидродинамика быстроходных судов. Л:. Судостроение, 1971. Там много полезной информации, формул, графиков.

И написали ее конструкторы ЦКБ по СПК, которые непосредственно занимались проектированием.


  • 0

#204 simplicius

simplicius

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 473 сообщений
  • Из:казань
  • Судно: надувной матрац

Отправлено 10 июля 2019 - 15:58

Видимо это- особенности терминологии. У нас, подсасывающая сила возникает на любых выпуклых поверхностях, где растёт скорость и падает давление. Разница давлений сверху и снизу даёт не только подъёмную силу и но и сопротивление давления. ;)  

Наткнулся на книгу "Отечественне суда на подводных крыльях" , там тоже изрядно материала для начального понимания. Заметил,что лучшими сразу объявлены тонкие профили с острой кромкой (каковых в воздухе при данных Re не используют) и Су более 0,7 не рассматривается.  :( .


  • 0

#205 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 10 июля 2019 - 19:48

Это не особенности терминологии. Понятие подсасывающей силы можно посмотреть в любой книжке по теории крыла. Там же объясняется физика ее возникновения. Она направлена вдоль хорды. Разница давления сверху и снизу профиля вызывает полную силу. Ее проекции -  подъемная  и сила полного (!) сопротивления. Сила, возникающая в сужении потока - присасывающая. Хотя этот термин практически не используется. 

Сопротивление давления (формы) дает не разница давлений сверху и снизу, а разница давлений в передней и кормовой частях профиля. Но это только одна составляющая сопротивления. 

Это так, общие понятия.

Что касается профилей, то для подводных крыльев используют еще профили Вальхнера. У них передняя кромка закруглена.

Подводные крылья действительно тонкие и работают при малых углах атаки. Это вызвано стремлением избежать кавитации (и аэрации). Поэтому и Су не очень высокие.

В воздухе кавитации не бывает, поэтому и требования к профилям, их ориентировке и работе - другие.

Но там свои тараканы.


  • 0

#206 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 11 июля 2019 - 12:48

Если скорость перемещения не имеет значения, а важна лишь сама возможность выхода на крылья, то толстые крылья приобретают смысл, так как позволяют за счёт своего объёма создать запас плавучести, достаточный для того, чтобы сделать поплавки минимального объёма и веса или вообще обойтись без них. Проблема остойчивости тут если и возникает, то только при отсутствии скорости, как и на велосипеде.


  • 0

#207 S_smirnov

S_smirnov

    Лодочный моторист - экранопланостроитель

  • Модератор
  • 22 909 сообщений
  • Из:Балахна
  • Судно: Казанка, СВП

Отправлено 11 июля 2019 - 13:17

Если скорость перемещения не имеет значения, а важна лишь сама возможность выхода на крылья, то толстые крылья приобретают смысл, так как позволяют за счёт своего объёма создать запас плавучести,...

А как у них с сопротивлением?


  • 0

#208 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 11 июля 2019 - 14:51

Пока нет пузырей на поверхности - на проценты больше, чем у тонких, при той же подъёмной силе. См. #198.


  • 0

#209 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 12 июля 2019 - 20:31

Про применение проф. Вальхнера на пратике : https://old.katera.r...w204_064-66.pdf

 

  Не совсем скруглённый носок , острота входящей кромки у него есть ( № 11 ). 

 

Про применение профилей от глубины применения  https://old.katera.r...w204_064-66.pdf

 

  Аэродинамические профиля  https://kipla.kai.ru...ia_profiley.pdf


Сообщение отредактировал abrasha: 12 июля 2019 - 20:38

  • 1

#210 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 12 июля 2019 - 20:48

Извините что влезаю в тему ...   Но путем научного тыка  , определил для себя следующие пропорции . Задне крыло  ширина 170 см \ длинна 40 см. высота хорды 20 мм.    Апекс хорды на одну треть от передней кромки .   Срыва потока не наблюдал во всех доступных режимах .   Угол атаки около 3 градусов  .     По условиям задне крыло несет на себе 2\3 веса судна .    У заднего крыла возможности изменения угла атаки крайне ограничены \ корпуса играют роль направляющих , как плоскость рубанка \ .     По этому пришел к выводу устанавливать его жестко .   Передне крыло,   ширина та же,  длинна 30см.  \по каким соображениям ,его работа требуется для парусного режима  и при нахождении какой либо масс на носу\ ,масса в движении на передней кромке моста при испытаниях доходила  до 200 кг   два сына по 100 кг каждый .Особенность при резком сбросе скорости почти до остановки они топили кат по палубу .   Хорда крыла высотой 20мм .   при такой же пропорции   по длине .      Передне крыло \по моему мнению\ требует автоматической регулировки 

 

 

   Про авторегулировку ПК на ВиндРайдере Рейв :

  

Три подводных Т-образных крыла (из экструзионного профиля) размахом около 1100 мм сделаны совершенно одинаковыми. Кормовое крыло сделано поворотным и навешено на транец; его стойка служит пером руля. Особенность примененного крыльевого устройства состоит в том, что боковые крылья имеют автоматически регулирующийся в зависимости от скорости хода угол атаки. Рычажными датчиками скорости в этой системе служат две опущенные в воду полосы-шины. Они воспринимают встречный напор воды и, больше или меньше отклоняясь назад под его давлением, соответственно изменяют угол атаки крыла. Подробности устройства не сообщаются, однако известно, что оно работает достаточно эффективно. 

   Видео https://ok.ru/video/277013205255

                 

 После настройки    https://youtu.be/pfenm8IR-RM


Сообщение отредактировал abrasha: 12 июля 2019 - 21:08

  • 1

#211 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 12 июля 2019 - 21:31

Учитывая распространённость фрзерных станков с ЧПУ в настоящее время, сделать профилированную несущую плоскость не проблема. Деревянную или композитную по крайней мере.

 

  ЧПУ строить - дорого , однако. Купить его - ещё дороже.  :(

Фрезерный  6Р82Ш - просто МЕЧТА !


Сообщение отредактировал abrasha: 12 июля 2019 - 22:25

  • 1

#212 simplicius

simplicius

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 473 сообщений
  • Из:казань
  • Судно: надувной матрац

Отправлено 21 июля 2019 - 16:24

Почитав материалы, размещённые здесь ранее, выяснил, что для крыльевых  систем относительно тихоходных парусных лодок используются обычные крыльевые профили.средней толщины. Например NACA63412.

 

  ЧПУ строить - дорого , однако. Купить его - ещё дороже.  :(

 

 

Зачем строить ЧПУ, если нужно строить лодку? У моего друга есть такой станок, на котором он отфрезерует бесплатно, и ещё 2-3, на которых отфрезеруют за деньги. 21-век всёж! ;)


  • 0

#213 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 26 июля 2019 - 23:44

Для общего развития . https://youtu.be/LSM-p3FCKF8


  • 1

#214 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 26 июля 2019 - 23:47

Почитав материалы, размещённые здесь ранее, выяснил, что для крыльевых  систем относительно тихоходных парусных лодок используются обычные крыльевые профили.средней толщины. Например NACA63412.

 

 

 

 

 Пожалуй на 10 - 15 км/ч ?  http://airfoiltools....rfoil=n63412-il


Сообщение отредактировал abrasha: 26 июля 2019 - 23:48

  • 1

#215 abrasha

abrasha

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 009 сообщений
  • Из:Северо - Запад
  • Судно: МЛ- 5,6 м , швертбот
  • Название: Зенит

Отправлено 07 ноября 2019 - 20:44

Килевые яхты на ПК https://youtu.be/X4xcLN8aOpA


  • 1

#216 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 07 ноября 2019 - 21:39

Клиновой профиль на ПК поставте, забудьте о кавитации... носитесь на здоровье с любой скоростью.


  • 0

#217 Николай Александрович

Николай Александрович

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 294 сообщений
  • Из:Санкт-Перербург
  • Судно: Тримаран
  • Название: Николаша

Отправлено 07 ноября 2019 - 22:22

Извините что влезаю . Добрый вечер всем .  По поводу клинового профиля, если речь о моторном судне ,может быть ... О парусном наврятли ... Моторно- парусное ,задача усложняется .    Из двух приведенных выше видео , сделал вывод ...  Работу крылья на тримаране выполняют несущую(  вес судна полностью на них).   На моно, крылья скорее стабилизатор крена ( хотя и приподнимают корпус )  .  Два разных типа использования ПК,  хотя и схожих .      По поводу профиля использовал классический профиль ,с абсолютно плоской нижней поверхностью ,передняя кромка максимально заточена .


  • 0

#218 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 07 ноября 2019 - 22:55

Клиновой профиль на ПК поставте, забудьте о кавитации... носитесь на здоровье с любой скоростью.

:D  :D  :D

Те, кто последует совету, получив результаты, не убивайте советующего. Он не осознает, что советует.  :(


  • 3

#219 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 07 ноября 2019 - 23:46

:D  :D  :D

Те, кто последует совету, получив результаты, не убивайте советующего. Он не осознает, что советует.  :(

Это чЁ так? У Вас есть данные НИИ Крылова что "не пойдет"? или чисто Интуитивно?


  • 0

#220 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 07 ноября 2019 - 23:53

У Вас есть данные НИИ Крылова что "не пойдет"? или чисто Интуитивно?

Есть. И не только его. Читайте техническую литературу, там все написано.  Подробно и доступно. И не давайте  :censoree:  советов.


  • 0

#221 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 08 ноября 2019 - 00:10

Есть. И не только его. Читайте техническую литературу, там все написано.  Подробно и доступно. И не давайте  :censoree:  советов.

Если бы я был Сторонником технического прогресса, то легко опроверг Ваши заблуждения, а так... не умеете летать - и не надА.


  • 0

#222 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 08 ноября 2019 - 00:28

Если бы я был Сторонником технического прогресса, то легко опроверг Ваши заблуждения, а так... не умеете летать - и не надА.

Летать умею. А Вам - слабо. Сочувствую. Рожденный ползать ....

Только зачем при этом давать вредные советы? Чтобы люди мучились и делали ошибки? Это не этично.


  • 2

#223 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 09 ноября 2019 - 21:05

Есть. И не только его. Читайте техническую литературу, там все написано.  Подробно и доступно. И не давайте  :censoree:  советов.

Читаю. Подробно и доступно. А Вы что читаете?

http://www.marinepro.../2015/MB2-3.pdf


  • 0

#224 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 650 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 09 ноября 2019 - 21:46

Читаю. Подробно и доступно. А Вы что читаете?

Прочитали? Скорость 120 knots и число кавитации 0.05 ни на какие мысли не наводит?
Для этих условий Ваше предложение сойдет

Клиновой профиль на ПК поставте, забудьте о кавитации... носитесь на здоровье с любой скоростью.

Может подскажите, на какой парусной яхте можно так прокатиться?

 

С тем же успехом можно предлагать крыло от Ту144 поставить на багажник жигулей в качестве антикрыла.

Уровень осмысленности один и тот же.


  • 1

#225 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 09 ноября 2019 - 21:57

Если в данной теме рассматривается Крыло на Парусной яхте, тогда я извиняюсь.

Дак задание такое было... в 200 км\час.

Ни наводит. Наводит качество 17 при такой скорости.


  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 скрытых пользователей