f А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели  (Прочитано 8753 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Bel

  • Сообщений: 68
  • Уважуха: +4/-6
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #10 : 07 Апреля, 2014, 13:45:57 »
Мне кажется, что при использовании картонной модели, от неё нужно отрезать всю проекцию корпуса, оставив только шверт, руль , и небольшой кусочек возле форштевня.
Круглоскулому корпусу все равно куда плыть, никакого сопротивления дрейфу он не оказывает.
Для катамаранов с их удлиненными сильно погруженными корпусами, проекцию боковой поверхности нужно брать с коэфициентом от 0,5 в носу до 0,2 в корме.
Руль нужен не только для руления, но и для сопротивления дрейфу, вопрос нагрузки на румпеле решается применением полубалансирных рулей.

Капнемо

  • Сообщений: 910
  • Уважуха: +85/-19
  • Название: Авоська
  • Тип: шверцбот
  • Номер: М61
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #11 : 16 Апреля, 2014, 20:45:44 »
   Дело не в величине нагрузки на румпель (силушки у нас хватает ;D), а в том, что чрезмерное увеличение угла атаки пера руля приводит к большому лобовому сопротивлению, что крайне нежелательно. При этом совершенно не важно, балансирный руль или нет. Понятие «яхта лежит на руле» от этого не зависит.

   То, что корпус и шверт (их проекции) в разной степени создают боковое сопротивление, разумеется, верно. Это уже обсуждалось выше.
   
  Основное назначение руля в конечном итоге сводится к перемещению ЦБС относительно ЦП судна с целью руления (ЦБС впереди ЦП – приведение, ЦБС позади ЦП – уваливание), и с целью удержания судна на выбранном курсе (удержание ЦБС на одной вертикали с ЦП). Поэтому утверждения «центр бокового сопротивления на полных курсах уже не играет роли» «положение ЦБС важно исключительно на острых курсах» ошибочны так же, как утверждение по поводу «выноса точки приложения тяги в сторону от ДП». Вспомним, что «При переносе силы вдоль её линии действия, действие этой силы на тело не меняется. Сила – скользящий вектор». (Физика, раздел теоретическая механика).

Что происходит при изменении полноты курса (крен, закренку, вынесение на ветер спинакера, изменение дифферента и т. п. пока не рассматриваем)?
 В.М. Перегудов весьма доходчиво всё уже описал в своей книге (Рис. 1.)
http://parusanarod.ru/bib/books/pereg/vmp/index.htm
Попробуем ещё раз разобраться.

 В зависимости от полноты курса точка пересечения линии аэродинамической силы с ДП меняет своё положение. Именно эту точку следует называть центром парусности ЦП (ещё раз: сила – скользящий вектор). (Рис. 2.)

 Чем полнее курс, тем дальше эта точка (ЦП) смещается назад (Рис.3), тем сильнее парусник стремится привестись, тем на больший угол приходится отклонять руль, смещая этим ЦБС судна назад, чтобы удержать парусник на курсе, и тем больше становится лобовое сопротивление пера руля. В хорошо уцентрованном паруснике на курсе бейдевинд перо руля находится в нейтральном положении (нулевой угол атаки) и создаёт минимальное лобовое сопротивление. Соответственно, при переходе на более полные курсы лобовое сопротивление пера руля возрастает в меньшей степени, чем у парусника, который уже на курсе бейдевинд лежит на руле.

 Что же касается предпочтений капитанов крейсерских яхт и рулевых гоночных швертботов, то да, они весьма отличаются. И это обусловлено прежде всего совершенно различными режимами плавания. Гонщики, которые гоняются по замкнутой дистанции, вынуждены делать ставку на острые курсы. Для них лишний градус на лавировке архиважен. Кроме того они «зажаты» в рамках конструктивных параметров монотипа. Конструктор крейсерской яхты может просто увеличить площадь шверта. Один плавник при прочих равных условиях работает лучше, чем два такой же суммарной площади. Кроме того, гонщик на время гонки всегда должен быть активен, не выпускать румпель ни на секунду, работать. А крейсерщик живёт на яхте. Чтобы судно не убежало от оказавшегося за бортом капитана (это ЧП!), существует страховочный конец. Вообще, рассуждать, почему капитаны крейсерских яхт предпочитают, чтобы парусник на острых курсах был идеально отцентрован, и, соответственно, на полных курсах ложился на руль в меньшей степени, наверное, излишне. Это прописная истина. Ролик посвящён именно этой задаче и той ошибке, которая совершается при решении именно этой задачи.
  Ну а законы физики и, соответственно, теория движения парусного судна одинаковы как для надувнушки, так и для морской крейсерской яхты.
Цитата:
«При определении ЦБС площадь пера руля из рассмотрения исключается ввиду того, что яхта уцентрованная не испытывает нагрузок на руль при ходе по прямой без изменений курса.»
http://www.katera-lodki.ru/teoriayaht?razdel=2&object=0
« Последнее редактирование: 16 Апреля, 2014, 20:52:15 от Капнемо »
Если ты очень умный, почему ты не очень счастливый?

min

  • Сообщений: 4
  • Уважуха: +0/-0
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #12 : 16 Апреля, 2014, 21:18:13 »
Из приведённых картинок хорошо видно, что на полных курсах смысл центра бокового сопротивления вообще пропадает, так как нет силы дрейфа, а есть приводящий момент от вынесенного от ДП паруса.
То есть расположение шверта/фальшкиля не играет роли, учитывая, что на нем направление силы меняется на противоположное. То есть положение ЦБС на полных курсах практически не влияет на приводящий момент.
Даже если совсем увести шверт в корму на фордаке - всё равно будет приводиться и будет усилие на румпеле! Даже если оставить одно перо на фордаке - всё равно будет приводиться (рулевые швертботов это отлично знают, так как убирают шверт).
Другое дело, что изменением крена швертбота можно привести в ДП точку приложения силы ветра...
Поэтому нет смысла при определении центровки обращать внимание на полные курсы. Вся разница проявляется именно на лавировке.
Если перо руля на лавировке строго в ДП (оптимальное положение для минимизации дрейфа и сопротивления, если не учитывать скос потока со шверта), то усилие на румпеле будет.
Усилия на румпеле не будет, если перо руля стоит под углом дрейфа, но это явно не оптимальное решение.
В общем, центровка важна на лавировке, а на полняке - нет. Оптимальное для гонки положение центровки необходимо считать с учётом всей поверхности, противостоящей дрейфу, в том числе и пера.
Учёт фактора крена и смещения точки приложения тяги на лавировке из ДП  (для крейсера) требует смещения ЦБС назад (что при нулевом крене приведёт к уваливанию и обратном усилии на румпеле), но это уже другая история...

Капнемо

  • Сообщений: 910
  • Уважуха: +85/-19
  • Название: Авоська
  • Тип: шверцбот
  • Номер: М61
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #13 : 16 Апреля, 2014, 22:49:49 »
 На полных курсах, лучше не убирать шверт, а менять угол атаки его на противоположный, или опускать наветренный шверц, установленный с начальным углом атаки (если, конечно это предусмотрено конструкцией).
  Евгений, я привёл абсолютно строгие с точки зрения законов физики и, соответственно, теории движения парусного судна (см. обширную литературу на эту тему) аргументы, почему КРЕЙСЕРСКИЕ яхты делают так, как их делают все конструктора всего мира. Вряд ли могу что-то добавить. Мне казалось, что мы друг друга поняли и согласились, что критерии оптимальной центровки крейсерских и гоночных парусников отличаются. Не вижу предмета спора.
 Удачи и побед.
Если ты очень умный, почему ты не очень счастливый?

min

  • Сообщений: 4
  • Уважуха: +0/-0
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #14 : 17 Апреля, 2014, 00:04:05 »
На полных курсах шверт лучше убирать (полностью или частично), так как это позволяет резко уменьшить лобовое сопротивление и увеличить скорость. Особенно это важно при глиссировании...
Критерии действительно разные, но вызваны они в первую очередь тем, что крейсер идёт с креном, а швертбот  - нет. Но критерий правильной центровки (минимум дрейфа, максимум скорости) для обоих -
положение пера близкое к ДП, а при этом перо противостоит дрейфу... Всё это безусловно подтверждается законами физики, в частности экспериментальными полярами шверта и пера.
Спор ведь идёт не ради спора, а ради понимания тонких моментов, а то курсанты иногда на лекции такой вопрос отчебучат.... Обсуждение позволяет взглянуть с неожиданной точки зрения на привычные вещи...
Удачи и побед!
 

Владимир Леконт

  • Сообщений: 2296
  • Уважуха: +127/-123
  • Тип: Переделанный Альбатрос
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #15 : 17 Апреля, 2014, 09:52:59 »
Хоть интересная тема возникла, ради неё высунулся на форум. Полностью согласен с Александром Сергеевичем по вопросу определения места где стоять шверту, под тем видео на ютубе есть и мой коммент, а что оставлять шверт на полных курсах -не согласен. Шверт нужен для острых курсов и галфвинда (треть шверта опускается). Его назначение создавать сопротивление дрейфу, как бы под воздействием ветра сверху и воды снизу из-за выросшего сопротивления "плющить" лодку и толкать её против ветра.
 На полных чуть можно выставить если лодка рыскает. На полных курсах шверт может быть подножкой, отчего лодка кильнётся. Давно наблюдал соревнования детей на Оптимистах. Один хорошо шёл, ему крикнули: "Шверт подними"" (ветер дул сзади), он поднял и на моих глазах прибавил в скорости. Стал первым. 
  При строительстве катамарана место шверта определяется без учёта руля, ссылку не могу представить, давно вычитал на КиЯ.
 Если буду строить, то по теории Наумова.       

Капнемо

  • Сообщений: 910
  • Уважуха: +85/-19
  • Название: Авоська
  • Тип: шверцбот
  • Номер: М61
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #16 : 17 Апреля, 2014, 14:29:51 »
  Владимир, на курсе бакштаг, когда линия действия аэродинамической силы проходит через перо руля или около того, шверт, безусловно, следует поднимать, никто не спорит. А вот на курсе, близкому к фордаку:
В.М. Перегудов
ПАРУСНЫЕ БАЙДАРКИ,
КАТАМАРАНЫ, ТРИМАРАНЫ
И НАДУВНЫЕ ЛОДКИ

http://parusanarod.ru/bib/books/pereg/vmp/part2.htm#_16

Обеспечение управляемости яхты на полных курсах
  На рис. 16-1 и 16-3 видно, что курсом фордевинд яхта может идти только с рулем, отклоненным под ветер. На руле развивается определенная подъемная сила – RУ.Р., направленная поперек курса яхты. Компенсируется она противоположно направленной подъемной силой корпуса яхты или шверта. Первый случай невыгоден, т.к. из-за низкого гидродинамического качества корпуса почти на величину его подъемной силы (равной RУ.Р.) увеличится и его лобовое сопротивление. Яхта пойдет медленно. Поэтому при попутных ветрах выгоднее частично опускать шверт (рис. 16-3), который имеет гораздо более высокое К, чем корпус. Лобовое сопротивление шверта будет в несколько раз меньше, чем лобовое сопротивление корпуса, развивающего такую же подъемную силу. На яхтах со шверцами асимметричного сечения в воду опускается не подветренный шверц, как при лавировке, а наветренный. (Этот способ повышения скорости яхты на курсе фордевинд за счет частичного опускания шверта обычно очень удивляет начинающих парусников).

  По поводу
Если буду строить, то по теории Наумова.
  Оно конечно приятно слышать, но это теория движения парусного судна, а не моя ;D.

  Евгений, за пожелание удачи спасибо, а вот побеждать никого не хочу.
Я ведь не оспариваю Ваши аргументы применительно к гоночному швертботу-монотипу, у которого фиксированы все конструктивные параметры, и шверт установлен строго в ДП без возможности установки начального угла атаки. Для него действительно критерий правильной центровки (минимум дрейфа, максимум скорости) положение пера близкое к ДП, а при этом перо противостоит дрейфу. Вы правы, и я с Вами не спорю и никогда не спорил. Я вообще не вижу предмета спора. Ролик посвящён тому, как рациональнее решить задачу проектирования УЦЕНТРОВАННОГО парусника. Эта задача актуальна для крейсерщиков.
http://www.katera-lodki.ru/teoriayaht?razdel=2&object=0
 Почему, это второй вопрос, он выходит за рамки темы, я не хочу больше его обсуждать. Вы утверждаете, что любой парусник не должен быть уцентрованным, что он должен всегда, на всех курсах лежать на руле. Я пытался объяснить, что не любой и не всегда. Аргументы исчерпаны, тем более, что нет ощущения, что они восприняты, реакции на них нет. Сдаюсь! Поздравляю с победой! Без обид  ;D.
Если ты очень умный, почему ты не очень счастливый?

Владимир Леконт

  • Сообщений: 2296
  • Уважуха: +127/-123
  • Тип: Переделанный Альбатрос
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #17 : 18 Апреля, 2014, 15:30:35 »
Фордаком при вооружении кэт -да. надо опустить шверт, иначе нагрузка на руле. Этого я не учёл, фордаком не хожу, иногда приходилось при маневрировании и то ставил паруса бабочкой, грот острее, получалась равномерная нагрузка относительно ДП, нагрузки на руле не было, опускать шверт не было нужды и возможности , т.к. уже у берега.

min

  • Сообщений: 4
  • Уважуха: +0/-0
Re: А.Наумов: ЦБС при использ-и картонной модели
« Ответ #18 : 18 Апреля, 2014, 15:47:15 »
Не то чтобы его нужно опускать, скорее его нужно не до конца поднимать - оставить небольшой кусочек. А Правильная центровка легко достигается закренкой на ветер, выносом стакселя на бабочку, спинакером или совокупностью этих мер. Этими мерами можно и нужно полностью снимать нагрузку на руле в слабый ветер на швертботе (есть даже упражнение такое - управление с неисправным рулём), ну а в сильный ветер нагрузка несомненно есть, но знакопеременная