Сообщений в теме: 1366

[wwwanton]

Добрый день!

 

Понравилась лодка Махоткина 

 

http://www.vodnyimir...lnyi_motor.html

 

Обычно при расчетах считают 30кг на 1л.с, а у этой лодочки получается все 50кг.

 

Соответсвенно вопрос как пересчитать лодку под мотор 10л.с и вес 400кг и ту же скорость 25км\час

 

По идее лодка Махоткина рассчитана на 100кг, мой расчет на 400кг, так как сила подъемная обратно пропорциональна площади, как и собственно сила сопротивления. Нужно подъемную силу увеличить в 4раза, т.е площадь увеличиваем в 4раза. А силу противодействующую силе сопротивления, которая возрастет тоже в 4раза, противодействуем мотором, который увеличил мощность тоже в 4раза.

 

Поправьте расчеты кто соображает в гидродинамике глиссирующих катеров в переходных режимах.

 

И еще лодка Махотина 2метра длина 1метр ширина. Вопрос это оптимальное соотношение для этого корпуса для максимальной гидродинамической силы или можно пропорцию длины к ширине менять?

 

Может для уменьшения силы сопротивления имеет смысл ширину сделать 1.5метра, а длина 5.3, чтобы площадь сохранить такую же?

 

 

[v.N.sidorov]

Что ВАм сказать? Тут куча людей пытаются решить эту проблему,не ВЫ один.

ВАМ необходимо сначала почитать литературу-справочники,самое главное -Понять что там говорят в справочниках.И О чем ВЫ задаете вопрос.

[wwwanton]

Что ВАм сказать? Тут куча людей пытаются решить эту проблему,не ВЫ один.

ВАМ необходимо сначала почитать литературу-справочники,самое главное -Понять что там говорят в справочниках.И О чем ВЫ задаете вопрос.

 

А скиньте информацию ссылки, что точно правильное, а не голая теория. Формул я не боюсь, наоборот предпочтительнее.

Время на изучение всей литературы просто нет. Нужно именно теория не просто гидродинамика сред, а гидродинамика глиссирующих поверхностей, для переходных режимов.

Сообщение отредактировал wwwanton: 07 ноября 2018 - 20:42

[Danev]

Зачем морочиться с расчетом подъемных сил? Есть ходовая модель, пересчитываете ее характеристики на увеличенные размерения - поедет так же.

Коэф. подобия по массе и мощности 400/110=3,64

Коэф. пересчета размеров - кубичный корень из 3,64 = 1,54

Увеличиваете корпус в 1,54 раза - получаете ту же "Махотку", но побольше. Главное не перетяжелить.

 

PS/ На волне все зубы себе выбьете

Скорость конечно же вырастет, поскольку для переходных режимов такой ящик будет не очень хорош. 

[wwwanton]

Зачем морочиться с расчетом подъемных сил? Есть ходовая модель, пересчитываете ее характеристики на увеличенные размерения - поедет так же.
Коэф. подобия по массе и мощности 400/110=3,64
Коэф. пересчета размеров - кубичный корень из 3,64 = 1,54
Увеличиваете корпус в 1,54 раза - получаете ту же "Махотку", но побольше. Главное не перетяжелить.
 
PS/ На волне все зубы себе выбьете
Скорость конечно же вырастет, поскольку для переходных режимов такой ящик будет не очень хорош.

 Почему пересчет размеров кубичный корень? Ведь гидродинамическая подьемная сила обратна пропорциональна площади?
 
По поводу сохранения пропорций, может площадь сохранить, а длину увеличить?
 
Для меня остается вопрос открытым если два плоскоднонных судна имеют одинаковую площадь? и одну и ту же мощность, какое быстрее выйдет на глиссирование? чило фруда зависит только от длинны судна, а значит более короткое судно быстрее выйдет на глисс?

[Danev]

 Почему пересчет размеров кубичный корень? Ведь гидродинамическая подьемная сила обратна пропорциональна площади?
 
 

Хорошо, допустим вы пересчитываете несущую поверхность по коэф. подъемной силы, Сила растет пропорционально квадрату длины.

Но волновое сопротивление этого не знает, и продолжает действовать пропорционально кубу, т.е. растет быстрее, чем подъемная сила вынимает корпус из воды, в результате мощность потребуется более высокая, чем того предполагает квадратичная зависимость. 

[lop]

Сомневаюсь, что для вас "формулы предпочтительней", если вы не понимаете, что такое "обратная пропорциональность". Подъёмная сила (прямо)пропорциональна площади, а не обратнопропорциональна ей. Ещё она (прямо)пропорциональна углу дифферента, в ходовом его диапазоне, и прямопропорциональна квадрату скорости при глиссировании. А главное, при глиссировании подъёмная сила равна весу лодки. Но, когда мы говорим, что подъёмная сила пропорциональна площади, мы сравниваем не площадь огорода с площадью поляны в лесу, а смоченные площади двух геометрически подобных судов, то есть, все геометрические размеры второго судна, включая смоченную длину, равны геометрическим размерам первого судна, умноженным на постоянное число. Если же отношение длины к ширине у двух судов разное, то эти суда не будут подобными, и утверждение о пропорциональности подъёмной силы их площади смоченной поверхности (при тех же скорости и дифференте) уже не будет справедливым.
Далее, если у вас есть два геометрически подобных судна с масштабным коэффициентом, скажем, 1,5, то площадь днища второго судна будет в 1,5² = 2,25 раза больше площади днища первого судна, а водоизмещение (вес) будет больше уже в 1,5³ = 3,38. И возросшая в 2,25 раза подъёмная сила большего судна уже не сможет "вынести" возросший в 3,38 раза вес. Значит, более крупное и тяжёлое судно выйдет на глиссирование позже, на большей скорости, чем мелкое. Вот такая, примерно, "теория гидродинамики".

[egen61]

... чило фруда зависит только от длинны судна, а значит более короткое судно быстрее выйдет на глисс?

Тут число Фруда скорее надо рассматривать не от длины, а от водоизмещения, или от ширины...

[wwwanton]

Сомневаюсь, что для вас "формулы предпочтительней", если вы не понимаете, что такое "обратная пропорциональность". Подъёмная сила (прямо)пропорциональна площади, а не обратнопропорциональна ей. Ещё она (прямо)пропорциональна углу дифферента, в ходовом его диапазоне, и прямопропорциональна квадрату скорости при глиссировании. А главное, при глиссировании подъёмная сила равна весу лодки. Но, когда мы говорим, что подъёмная сила пропорциональна площади, мы сравниваем не площадь огорода с площадью поляны в лесу, а смоченные площади двух геометрически подобных судов, то есть, все геометрические размеры второго судна, включая смоченную длину, равны геометрическим размерам первого судна, умноженным на постоянное число. Если же отношение длины к ширине у двух судов разное, то эти суда не будут подобными, и утверждение о пропорциональности подъёмной силы их площади смоченной поверхности (при тех же скорости и дифференте) уже не будет справедливым.
Далее, если у вас есть два геометрически подобных судна с масштабным коэффициентом, скажем, 1,5, то площадь днища второго судна будет в 1,5² = 2,25 раза больше площади днища первого судна, а водоизмещение (вес) будет больше уже в 1,5³ = 3,38. И возросшая в 2,25 раза подъёмная сила большего судна уже не сможет "вынести" возросший в 3,38 раза вес. Значит, более крупное и тяжёлое судно выйдет на глиссирование позже, на большей скорости, чем мелкое. Вот такая, примерно, "теория гидродинамики".

Так начинает картинка вырисовываться. Т.е идем от обратного вес лодки Махоткина суммарная 120кг, Мне нужно вывести на глисс вес 360 + лодка получаем 500кг. Далее 500/120 = 4.09.  Т.е сила тяжести должна уравновесится проекцией на ось у подъемной силой( ну вектор не вертикален), которая должна как минимум возрасти в 4 раза( берем худшее). Т.е площадь должна увеличиться в 4 раза, значит коэффициент подобия модели 2.( понятно что модель не та). Подъемная сила никак не зависит получается от водоизмещения? А только от площади. Теперь смотрим проекцию на ос х этой гидродинамической силы, она выросла тоже в 4 раза. У лодки Махоткина мотор 2л.с, 2 умножаем на 4, получаем 8. Остается вопрос наверное при переходном режиме еще сопротивление воды влияет, оно как считается? 

[wwwanton]

Хорошо, допустим вы пересчитываете несущую поверхность по коэф. подъемной силы, Сила растет пропорционально квадрату длины.

Но волновое сопротивление этого не знает, и продолжает действовать пропорционально кубу, т.е. растет быстрее, чем подъемная сила вынимает корпус из воды, в результате мощность потребуется более высокая, чем того предполагает квадратичная зависимость. 

 

Сила растет пропорционально площади, в принципе квадрату длины. А волновое сопротивление действует пропорционально кубу чего? На переходных режимах как его посчитать? Волновое сопротивление это сопротивление в воде погруженного тела? По идее зависит от ширины и глубины погружения и от скорости? Какая там зависимость?

[Danev]

Сила растет пропорционально площади, в принципе квадрату длины. А волновое сопротивление действует пропорционально кубу чего? На переходных режимах как его посчитать? Волновое сопротивление это сопротивление в воде погруженного тела? По идее зависит от ширины и глубины погружения и от скорости? Какая там зависимость?

Подъемная сила начнет расти пропорционально площадям только при развитом глиссировании, при Фруде по водоизмещению более 4. Этот режим неактуален для Махотки. Она выходит на глиссирование сразу по окончанию переходного режима, в котором наибольшее влияние оказывает волновое сопротивление, прямо зависящее от погруженного объема,  и еще продолжает действовать архимедова сила. Поэтому от пересчета по объемам и кубам никуда не уйти - по типовой методе, описанной в посте №4.

[lop]

...

1. Подъемная сила никак не зависит получается от водоизмещения? 2. А только от площади. 3. Теперь смотрим проекцию на ос х этой гидродинамической силы, она выросла тоже в 4 раза. У лодки Махоткина мотор 2л.с, 2 умножаем на 4, получаем 8. Остается вопрос наверное при переходном режиме еще сопротивление воды влияет, оно как считается? 

1.Зависит. Если она равна водоизмещению, то судно глиссирует. Если меньше - не глиссирует.

2. Не только. Ещё от скорости, дифферента, плотности воды. А дифферент, в свою очередь, зависит от скорости и положения центра тяжести по длине лодки. А скорость зависит от мощности мотора и сопротивления. А сопротивление зависит от скорости, площади и формы погруженной части днища, которые (площадь и форма) зависят как от формы корпуса, так и от его веса,  и от дифферента. То есть формулу вида у=ах вы ищете напрасно, нету её. Есть довольно сложная взаимосвязь между параметрами лодки и мощностью двигателя.

3. Эта проекция называется сопротивление. До наступления глиссирования оно растёт, по мере роста скорости, быстрее, чем подъёмная сила. И на той скорости, на которой маленькая уже вышла на глиссирование, большая ещё глиссировать не будет. А будет (может быть, если хватит мощности двигателя) глиссировать только на более высокой скорости. При масштабе 2 скорость эта должна быть примерно в 1,4 раза больше, чем у маленькой.

Сопротивление воды влияет, и на переходном режиме, и до него, и после. Но простой формулой не выражается. Есть методы расчёта, но нужно время тратить, чтобы их понять, а вам некогда.

[wwwanton]

Подъемная сила начнет расти пропорционально площадям только при развитом глиссировании, при Фруде по водоизмещению более 4. Этот режим неактуален для Махотки. Она выходит на глиссирование сразу по окончанию переходного режима, в котором наибольшее влияние оказывает волновое сопротивление, прямо зависящее от погруженного объема,  и еще продолжает действовать архимедова сила. Поэтому от пересчета по объемам и кубам никуда не уйти - по типовой методе, описанной в посте №4.

Блин подъемная сила должна всегда быть пропорциональна площади, другое дело она пропорциональна квадрату скорости.

Думал, что мы говорим про Фруд в районе 3, переходный режим. Как считается Фруд по водоизмещению?

Волновое сопротивление точно от объема считается? Вот пример узкая лодка и широкая при одном водоизмещении( погруженном обьеме) по идее волновое сопротивление меньше у узкой?

[Danev]

Блин подъемная сила должна всегда быть пропорциональна площади, другое дело она пропорциональна квадрату скорости.

Думал, что мы говорим про Фруд в районе 3, переходный режим. Как считается Фруд по водоизмещению?

Волновое сопротивление точно от объема считается? Вот пример узкая лодка и широкая при одном водоизмещении( погруженном обьеме) по идее волновое сопротивление меньше у узкой?

Допустим. Но не очень понятно, для чего все рассуждения.

Есть классический метод пересчета с одного размера корпуса на другой, применимый в большинстве случаев. Хотите предложить альтернативу? Предлагайте.

[wwwanton]

1.Зависит. Если она равна водоизмещению, то судно глиссирует. Если меньше - не глиссирует.

2. Не только. Ещё от скорости, дифферента, плотности воды. А дифферент, в свою очередь, зависит от скорости и положения центра тяжести по длине лодки. А скорость зависит от мощности мотора и сопротивления. А сопротивление зависит от скорости, площади и формы погруженной части днища, которые (площадь и форма) зависят как от формы корпуса, так и от его веса,  и от дифферента. То есть формулу вида у=ах вы ищете напрасно, нету её. Есть довольно сложная взаимосвязь между параметрами лодки и мощностью двигателя.

3. Эта проекция называется сопротивление. До наступления глиссирования оно растёт, по мере роста скорости, быстрее, чем подъёмная сила. И на той скорости, на которой маленькая уже вышла на глиссирование, большая ещё глиссировать не будет. А будет (может быть, если хватит мощности двигателя) глиссировать только на более высокой скорости. При масштабе 2 скорость эта должна быть примерно в 1,4 раза больше, чем у маленькой.

Сопротивление воды влияет, и на переходном режиме, и до него, и после. Но простой формулой не выражается. Есть методы расчёта, но нужно время тратить, чтобы их понять, а вам некогда.

1. Это самое важное. Мы знаем, что у нас водоизмещение увеличилось было 120кг стало 500кг увеличилось 4.16 раза. Мы знаем, что подьемная сила должна уравновесить водоизмещение, которое увеличилось в 4.16 раза. При тех же значениях плотности воды, скорости, дифферента( его мы будем регулировать центром тяжести), нам нужно площадь увеличить в 4.16 раза, т.е модель мы увеличиваем в два раза. Самое интересное, что можно обратно пересчитать для простоты понимания. Если водоизмещение 500 и мы уменьшаем площадь в два раза, то у маленькой модели водоизмещение 2 в кубе, т.е в восемь раз меньше. 500/8=62кг. Мы знаем, что Махотка при 62кг глиссирует.

3. Вот тут противоречие, в первом пункте мы сказали, что нужно равновесие водоизмещения и подъемной силы, зная точно что площадь мы увеличили в 2раза мы получаем равновесие сил при той же скорости. Другой вопрос хватит ли нам мощности двигателя достичь этой скорости? Т.е приодолеть сопротивление? Но с другой стороны махотка приодолевает сопротивление при 2л.с, мы говорим, что размеры модели увеличили в два раза, площадь в четыре раза, Объем в 8раз. Если мах( функции сопротивления( нашей модели) < max( функции сопротивления(исходной модели) * 5( это отношение 10сил к 2силам). То мы решили нашу задачу. Но сопротивление все таки у исходной модели тоже есть и исходная модель его преодолевает. Сопротивление должно быть пропорционально погруженной поверхности по идее и тогда сойдутся звезды

[wwwanton]

Допустим. Но не очень понятно, для чего все рассуждения.

Есть классический метод пересчета с одного размера корпуса на другой, применимый в большинстве случаев. Хотите предложить альтернативу? Предлагайте.

Эти все рассуждения, чтобы принцип пересчета понять.

Согласно классическому методу пересчета Махотку нужно увеличить в 1.54 раза. Ок но подъемная сила увеличится всего в 3,08раза, при той же скорости, а вес в 3,64раза. Значит для глиссирования нужна будет больше скорость, а хватит мощности мотора? При этом если мы увеличим махотку в два раза, с тем же весом, то мы вероятнее достигнем поставленной цели. 

[rn6lek]

Лодочка махоткина это модель. Что бы понять возможности корпуса после увеличения до промежуточного размера можно  проанализировать готовое "большое" изделие. Это туполевские аэросани, если кто не знает. 

А мощность  можно посчитать.

В книге "Юные корабелы" на стр. 52 приведена соответствующая формула. 

[Danev]

Эти все рассуждения, чтобы принцип пересчета понять.
Согласно классическому методу пересчета Махотку нужно увеличить в 1.54 раза. Ок но подъемная сила увеличится всего в 3,08раза, при той же скорости, а вес в 3,64раза. Значит для глиссирования нужна будет больше скорость, а хватит мощности мотора? При этом если мы увеличим махотку в два раза, с тем же весом, то мы вероятнее достигнем поставленной цели.

Это было бы верно, если бы скорость хода оставалась неизменной. Но скорость также масштабируется, пропорционально квадратному корню из линейного коэффициента. Большой пароход быстрее бежит, давление на днище растет в квадрате, подъемная сила растет пропорционально масштабу в кубе. А быстрее он бежит и от того, что мощность при постоянной энерговооруженности N/D растет вместе с водоизмещением.

 

Так что всё логично в классике.

[wwwanton]

Тогда такой вопрос какой лодке проще выйти на глиссирование и скорость выхода одинаковая?

 

1. Плоский джон боат 6*1.33

2 Плоский джон боат 4 на 2

 

Площади одинаковые, форма тоже.

 

Почему в тайланде по рекам перемещаются лодки длинные и узкие? глиссирующие на автомобильных моторах? 

[lop]

Тогда такой вопрос какой лодке проще выйти на глиссирование и скорость выхода одинаковая?
 
1. Плоский джон боат 6*1.33
2 Плоский джон боат 4 на 2
 
Площади одинаковые, форма тоже.
 
Почему в тайланде по рекам перемещаются лодки длинные и узкие? глиссирующие на автомобильных моторах?

У вас в "вопросе" один вопрос и одно утверждение. Скорость выхода почти наверняка будет не одинаковая. Если мощность мотора будет достаточной, то 4х2 выйдет на глиссирование на меньшей скорости, чем 6х1,33 и ехать будет быстрее. А если недостаточной, то 6х1,33 в переходном режиме (как в Таиланде) будет ехать быстрее, чем 4х2.
Картинко из старой темы:
 

[Danev]

Тогда такой вопрос какой лодке проще выйти на глиссирование и скорость выхода одинаковая?

 

1. Плоский джон боат 6*1.33

2 Плоский джон боат 4 на 2

 

Площади одинаковые, форма тоже.

 

Почему в тайланде по рекам перемещаются лодки длинные и узкие? глиссирующие на автомобильных моторах? 

Даже если мы сделаем лодки равного водоизмещения и получим близкие характеристики при глиссировании с равной скоростью (достаточно близкие, поскольку удлиненная пластина глиссирует чуть тяжелее, чем менее удлиненная),  все равно переходный режим у таких корпусов будет очень разным. Короткая и широкая будет сильнее дифферентоваться и труднее переваливать "горб". Это потому что их "коэффициент худобы"  L/V^0.333 будет сильно отличаться.

Народ предпочитает более легкий выход на режим, даже если глиссирование окажется чуть менее экономичным. Разница в бензине копеечная, а в поведении - сторублевая.

[S_smirnov]

СВП строители для себя выписали формулы подобия по Фруду (не путать с числом Фруда).

Пользоваться можно всем:

 

Пересчёт с модели на натуру, по Фруду (масштаб модели М):
Линейные размеры – М
Площадь - М^2
Вес, сила, упор - М^3
Давление в подушке – М
Скорость - М^½
Мощность - М^3,5

 

 

[wwwanton]

Даже если мы сделаем лодки равного водоизмещения и получим близкие характеристики при глиссировании с равной скоростью (достаточно близкие, поскольку удлиненная пластина глиссирует чуть тяжелее, чем менее удлиненная),  все равно переходный режим у таких корпусов будет очень разным. Короткая и широкая будет сильнее дифферентоваться и труднее переваливать "горб". Это потому что их "коэффициент худобы"  L/V^0.333 будет сильно отличаться.

Народ предпочитает более легкий выход на режим, даже если глиссирование окажется чуть менее экономичным. Разница в бензине копеечная, а в поведении - сторублевая.

коэффициент худобы за что отвечает?  Какие выводы по этому коэффиценту?

И еще поправьте меня если я не прав, мне кажется волновое сопротивление у более широкой будет больше, даже если дифферент сравнять переносом центров тяжести с более узкой, тупо из-за более большей площади погружной части спереди.

[Danev]

коэффициент худобы за что отвечает?  Какие выводы по этому коэффиценту?

И еще поправьте меня если я не прав, мне кажется волновое сопротивление у более широкой будет больше, даже если дифферент сравнять переносом центров тяжести с более узкой, тупо из-за более большей площади погружной части спереди.

Проделайте математический трюк уровня средней школы.

Коэф."худобы" - соотношение длины корпуса с кубичным корнем из объема вытесненной им в покое воды (водоизмещением).

Представьте водоизмещение в известном виде C_vLBT (произведение главных размерений на коэф. общей полноты)

Занесите L под корень, возведя в длину куб.

Получим под корнем произведение трех безразмерных величин - L/B, L/T, 1/C_v , то есть их среднее геометрическое.

 

Как известно, "коэф.худобы" - это фактор, наиболее существенно влияющий на остаточное сопротивление корпуса в переходных режимах, т.е. когда волновые и вязкостные взаимодействия наиболее сильно сказываются на сопротивлении.

Получается, что он усредняет действие трех факторов: заостренности оконечностей (C_v), относительной ширины корпуса L/B и относительного заглубления корпуса L/T.

 

Если бы на волновом/вязкостном сопротивлении наиболее сказывалось бы одно удлинение L/B, как того требует бытовое умозрение, результаты экспериментов представляли бы от L/B. Но бассейновые ученые сочли L/B недостаточным фактором, хотя и вторым по существенности после L/V^0.333.

 

Следовательно, волновое сопротивление при разгоне зависит от усредненного "расталкивания" воды объемом корпуса во всех направлениях, и также заостренности этого объема.

Очень удлиненный катамаран "Грифон" гонит в нашей Маркизовой луже на полном ходу за собой такую волну, в которую я бы на лодке сунуться не рискнул, а совершенно пустые "морские сани" почти не оставят следа, несмотря на полные формы.

[rn6lek]

Коллега Вас заворожила цифра 50 и Вы захотели получить её на большем удобном для Вас размере?

Так не "чешите себя надеждой"    . 

Дело в том что цифра 25 кг на л.с. получилась чисто эксперементально. Давно. Когда в ходу были довольно тяжелые корпуса с тяжелыми автомобильными двигателями. И в силу этого корпуса были длинной 5-7 метров которые возили по существу сами себя. Кстати назывались такие корпуса полуглиссерами. Потому что при более менее приличной нагрузке (более 25кг на л.с.)переходили в переходный режим. Реданные глиссеры это нечто другое.

 Цифра 30 появилась на мотолодках длинной 3-3,5 метра. У меня у самого такая. И таки да! Цифра правильная. 

Лодочка коллеги Махоткина ещё меньше. И ему удалось полчить 50. А обводы её ничего "революционного" не представляют. Для лучшего понимания  посмотрите и сравните мощности, водоизмещение и скорость торпедных и ракетных катеров. 

Так что если хотите скорости при малой мощности то обратите внимание на "морские сани" или реданные глиссеры.

Например. В книге В. Гантмана "4000 км на моторных лодках"  на стр.12-13 есть основные чертежи двухместного глиссера с 30л.с. развивающего скорость  до 50 км в час.

Сообщение отредактировал rn6lek: 10 ноября 2018 - 07:07