f Профиль крыла птицы и паруса
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Профиль крыла птицы и паруса  (Прочитано 7251 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Vic

  • Сообщений: 427
  • Уважуха: +24/-13
  • И вам того же...
Профиль крыла птицы и паруса
« : 20 Января, 2008, 23:30:41 »
Напроводить кривых могу Вагон, а вот какая из них ближе к истине ??
Насколько крутая должна быть кривая ?
Как лучше, более крутой носок или более пологий ?

Может быть взглянуть на этот вопрос со стороны матушки природы, миллионами лет "оттачивающих" и оптимизирующих свои технологии?  Птички, как и парусные суда, бывают разные: шустрые как стриж, крейсерские как альбатрос или тяжелые на подъем как куропатки. И у всех у них для своих задач разный профиль крыла. Т.е. природа за миллионы лет еще не придумала в одном "лице" помесь куропатки, стрижа и альбатроса со всеми характеристиками, взятыми от каждой птички отдельно. Никогда куропатка не полетит так быстро как стриж и так далеко как альбатрос. На мой взгляд третий профиль kun-а http://gik.fordak.ru/index.php/topic,97.40.html чем-то похож на "альбатросовский", по аллегории значит на крейсерский. Абсолютно не претендую, на какую либо истину, но если присмотреться к современным настройкам парусов, то все же просматривается какая-то селекция по объединению «видов» от стрижа до куропатки, в том числе и за счет возможности  перестройки геометрии паруса. Совершенно утрируя получается, что в начале разгона судна (или в очень тихий ветер) парус должен быть как у куропатки, в круизе как у альбатроса и на острых курсах (или более сильном ветре) как у стрижа.  Яхтеры, согласитесь, что-то есть в этом знакомое.

Профили крыльев птиц

1.      Болотная чайка
2.      Альбатрос
3.      Альбатрос
4.      Обыкновенная чайка
5.      Куропатка
6.      Башенный стриж
« Последнее редактирование: 22 Января, 2008, 17:51:58 от Vic »
Виктор Иванов / KAZ001 /
Астана, Казахстан

Вадик

  • Сообщений: 203
  • Уважуха: +8/-3
Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #1 : 21 Января, 2008, 21:41:14 »
Пример с "птичками" великолепен. Мне представляется что главное отличие зтих профилей в их задней половине. Но, на яхте НЕТ ни одной верёвочки регулирующей эту часть паруса. Это можно сделать только учитывая растяжение ткани. Хотя и тут выбор весьма ограничен.

kun

  • Сообщений: 1019
  • Уважуха: +55/-16
Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #2 : 21 Января, 2008, 21:55:44 »
Есть у меня подозрение, что даже куропатка летит быстрее чем мы плывем т.е. у нее несколько другая аэродинамика. Кроме того, у этих птиц разный маховый алгоритм (т.е. профиля ходят в потоке по разному)
Хотя конечно, для высоких скоростей буера надо практически плоский парус, но разгонять его тоды приходиться бегом (ну или по ветру) а чтоб поехал с места и быстро разгонялся надо бы пузо поболее (зато и макс скор. будет ниже).
Регулировать в какой то мере на ходу наверное можно, но до состояния птиц, которые могут управлять каждым пером - боюсь недойдем.
Однако, соотношения полноты пуза и его расположения на "птичьих" профилях интересны, попробую посчитать Smiley

По поводу "птичек"
Специально почитал про аэтодинамику пернатых, как и предполагал, нам неподойдет.
А именно.
Задача птицы, создать подъемную силу при махе крыла вниз (при махе вверх создаеться в основном поступательный вектор), причем мах вниз осуществляеться с большим углом крыла относительно тела и как следствие, "пузо" птичьего профиля перекочевывает назад, дабы вектор подъемной силы наклоненных носками вниз крыльев был максимально вертикально ибо крылья небольшие а вес все же приличный и расходовать большую часть на вектор вперед в ущерб вектору вверх природа посчитала нецелесообразно (по этому птицы не летают со скоростью винтовых самолетов).
В результате, если на парусе сместить пузо назад (как на профилях пернатых) мы получим увелечение боковой составляющей тяги, и возможно, уменьшение составляющей в ДП. Так что боюсь это не вариант, нам ведъ взлетать да еще боком пока вроде не надо.
« Последнее редактирование: 21 Января, 2008, 23:35:43 от Антон@М572 »

Vic

  • Сообщений: 427
  • Уважуха: +24/-13
  • И вам того же...
Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #3 : 21 Января, 2008, 23:19:40 »
Задача птицы, создать подъемную силу при махе крыла вниз...  Так что боюсь это не вариант, нам ведъ взлетать да еще боком пока вроде не надо...

Kun вы пишете «….Задача птицы, создать подъемную силу при махе крыла вниз…» и «…Так что боюсь это не вариант, нам ведъ взлетать да еще боком пока вроде не надо…»
Так вот взлетать–то на самом деле и не надо, а вот если парить…  Попробую защитить свою мысль (прим. часть изложенных материалов взята из Интернета). 

Но прежде давайте определимся с видами парения, для начала. Существует парение в горизонтальных динамических воздушных потоках и в вертикальных восходящих потоках.
Так вот именно Альбатросы - чемпионы парения в динамических горизонтальных воздушных потоках, в отличие, например от орлов, парящих в степи или пустыне в восходящих потоках.
Альбатрос прекрасно летает на любой высоте и усиленно махать крыльями ему не приходиться. Еще раз повторюсь,  он не махает крыльями для летания, т.е. парения. Вот другой пример,  почему в парусе нужна «куропатка», да только потому, что если, например это будет буревестник, то с грунта он сам взлететь не сможет. Ему нужен приличный ветер, или скала повыше. Поэтому вы не встретите его разгуливающим пешком по пляжу. Вот поэтому вместо махания крыльями я и использовал аллегорию геометрии паруса как «куропатка», для разгона  в тихий ветер или например в средний ветер «альбатрос» и т.д.

В аэродинамике помимо качества есть ещё такое понятие как удельная нагрузка на крыло. Так у альбатроса она в несколько раз выше, чем у орла. И даже при очень хорошем аэродинамическом качестве потребные скорости полёта у альбатроса для поддержания в воздухе в разы большие. То есть он может парить. Но только при наличии СИЛЬНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО воздушного потока. НА СКОРОСТИ. Но не в пустыне и не в степи, где орлы чаще водятся. Там ему парить условий нет. Там ВЕРТИКАЛЬНЫЕ восходящие воздушные потоки (условно применительно к парусам фордевинд или крутой бакштаг). Для парения, в которых нужна малая удельная нагрузка на крыло и весьма малая скорость полёта.

Пишу свои комментарии на этой ветке форума не с целью агитации «за советскую власть», просто усмотрел в профилях птиц некое сходство с современными парусами и их настройками вот и выложил свои наблюдения.  Понимая при этом, что непосредственно к самим программам для расчета парусов эта инфа «спамовая».  Но если кто-то из продвинутых с программами давно на ты, может быть и поэкспериментирует с этими данными, и мне будет очень интересно прочитать результат, конечно если его кто-нибудь опубликует.  Не судите строго это же форум, а не научный симпозиум.
« Последнее редактирование: 21 Января, 2008, 23:32:39 от Vic »
Виктор Иванов / KAZ001 /
Астана, Казахстан

Вадик

  • Сообщений: 203
  • Уважуха: +8/-3
Re: Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #4 : 22 Января, 2008, 00:03:55 »
kun.vic. Думается мне, что если задняя часть профиля плоская - он имеет гораздо меньшую поъёмную силу, а если одновременно уменьшить и глубину профиля, то просто неначем будет плыть или лететь... В слабый ветер, когда можно увеличивать эту силу очень здорово (её и так нехватает!), эта часть профиля и спасает. Неспроста "Fritz" в своей рекламе пишет о том, что для парусов он выбрал достаточно упругую ткань. По этой же причине, как правило, для слабого ветра не шьют паруса радиального раскроя. Они получаются слишком крепкими и на них довольно трудно сделать профиль достаточно глубоким. Я имею ввиду относительно небольшие яхты. На больших яхтах совсем другие нагрузки. Там научились добиваться того же самого за счёт серпа по задней шкаторине - шьют паруса "квадратными". Для этого берут совсем другие ткани.
« Последнее редактирование: 22 Января, 2008, 00:09:39 от Вадик »

kun

  • Сообщений: 1019
  • Уважуха: +55/-16
Re: Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #5 : 22 Января, 2008, 00:26:23 »
Цитировать
мне будет очень интересно прочитать результат

Да результат то по профилям посчитать несложно 10 минут в Кореле
Вот например упрощенная метода по 3м точкам дает


1.      Болотная чайка
         Верх профиля - пузо 21,4% на 41,8% от носка
         Низ профиля - пузо 13% на 57,3% от носка

2.      Альбатрос
         Верх профиля - пузо 24,4% на 36,5% от носка
         Низ профиля - пузо 7% на 55,2% от носка

3.      Альбатрос
         Верх профиля - пузо 25% на 34% от носка
         Низ профиля - пузо 6% на 54% от носка

4.      Обыкновенная чайка
         Верх профиля - пузо 14,8% на 30,2% от носка
         Низ профиля - пузо 8,8% на 45% от носка

5.      Куропатка
         Верх профиля - пузо 19,6% на 46% от носка
         Низ профиля - пузо 15,3% на 57,2% от носка

6.      Башенный стриж
         Верх профиля - пузо 14,6% на 23,2% от носка
         Низпрофиля - пузо 6,9% на 60,3% от носка

Эт если рисунок взят/сделан без искажений, что маловероятно, да еще погрешности измерений ...
Вобщем однозначные выводы на этом материале делать я бы не взялся. Хотя любопытна закономерность - верх профиля - пузо смещено вперед, низ - назад. Однако более глобальные выводы что то не вижу, а при учете, что в нашем случае профильный (двуслойный) парус сделать весьма геморойно а рифить его еше геморойнее, то по какому профилю ориентироваться ...


piton45

  • Сообщений: 2658
  • Уважуха: +146/-64
  • Название: Лягуха
  • Тип: Простор (мудернезированный)
  • Номер: М-594
Re: Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #6 : 22 Января, 2008, 02:35:39 »
... то по какому профилю ориентироваться ...

По верхнему, однозначно.

Умные люди говорили мне что ... :) Подъемная сила возникает из-за разности давления между верхней и нижней частью крыла. Разность давлений возникает из-за разности скоростей потока (типа закон Бернули, ежель не ошибаюсь)... разность скоростей потока возникает из-за разного расстояния, которое должен преодолеть воздух вдоль верхней и нижней кромки крыла. Сверху (или с выпуклой стороны) поток обтекает крыло (парус) по касательной. Ему просто некуда деваться. Снизу поток идет прямо, по пути наименьшего сопротивления ... Так что ориентироваться надо на верхний профиль ...

Вадик

  • Сообщений: 203
  • Уважуха: +8/-3
Re: Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #7 : 22 Января, 2008, 16:44:56 »
Году наверное в 1979, некто А.Мокшин привёз в Сочи на сбор перевод статьи. Поскольку они всех очень заинтересовали, то в руки он никому их надолго не давал. Статьи как раз и объясняли как поток обтекает крыло. Я недолго думая взял у Балашова магнитофон, заперся в туалете и надиктовал их на плёнку. Когда привёз их в Ленинград и показал отчиму, гидромеханику по профессии, то он чуть не умер со смеху. Оказалось, что это всё проходят ещё на 1 курсе института. Сейчас я, пожалуй, не смогу пересказать содержание этих статей, но выводы - помню, Например, есть поток в пограничном слое который огибает крыло - как бы по окружности... Прочитав эти статьи, я и помню до сих пор, зачем нужно делать заднюю часть профиля полной или плоской...

CB

  • Сообщений: 1971
  • Уважуха: +73/-23
Re: Профиль крыла птицы и паруса
« Ответ #8 : 24 Января, 2008, 11:42:22 »
Профили крыльев птиц
1.      Болотная чайка
2.      Альбатрос
3.      Альбатрос
4.      Обыкновенная чайка
5.      Куропатка
6.      Башенный стриж
У альбатроса странно большая толщина профиля крыла. Попробуйте такое крыло представить в натуральную величину!
Или картинка искажена?