f Реакция винта
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Реакция винта  (Прочитано 8555 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4075
  • Уважуха: +202/-142
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Реакция винта
« : 19 Августа, 2013, 10:41:41 »
Возник вопрос. Известно такое явление, как "реакция винта". Если смотреть на лодку с кормы, винт, вращающийся по часовой стрелке, стремится сдвинуть корму вправо, а против часовой стрелки (на заднем ходу например или если такое направление на переднем) - влево. Соотв. это дело влияет на рулежку и маневры. Но почему это происходит?  Т.е., почему упор создаваемый лопастями при прохождении верхнего полукруга оказывается меньше чем при прохождении нижнего полукруга? Вот тут http://sea-library.ru/upravlenie-sudnom/359-teorija-upravlenija.html?start=11 написано что из-за подсоса воздуха. Ну, допустим, подсос или выхлоп попадает у подвесника. а как же когда винт глубоко и там  никакого подсоса и выхлопа? Разное гидростатическое давление (и такое объяснение попадалось) - а какая разница? вода-то несжимаема и импульс отдачи вроде как одинаковый должен быть.
Просьба высказать соображения к джентльменам, которые физики! Лирикам не надо  ;)
Григорий Шмерлинг

Павел

  • Global Moderator
  • Сообщений: 5652
  • Уважуха: +281/-120
  • М554
Re: Реакция винта
« Ответ #1 : 19 Августа, 2013, 13:33:45 »
Лирикам не надо  ;)

Практикам можно? :) Это настолько малые величины, что ими можно пренебречь. Многие об этой фигне даже не знают, и это не мешает им жить :)
-----------------------------------------------------
Осторожно, мошенник на форуме: http://gik.fordak.ru/index.php?topic=15229.0

Алекс М560

  • Сообщений: 5273
  • Уважуха: +280/-76
  • и нас тянет речка как чертенят сани
  • Тип: Ветер
  • Номер: М 560
Re: Реакция винта
« Ответ #2 : 19 Августа, 2013, 13:58:20 »
На наших надувастах - да, величина малозначимая. А вот на килевках от 6 м, "заброс кормы" при старте - эффект уже настолько явно выраженный, что его необходимо учитывать при маневрах у стенки и в узкостях.
Капитализм есть воровская власть плюс скотинизация всей страны.

Павел

  • Global Moderator
  • Сообщений: 5652
  • Уважуха: +281/-120
  • М554
Re: Реакция винта
« Ответ #3 : 19 Августа, 2013, 14:21:23 »
Вроде, чем тяжелее посудина, тем меньше должен быть эффект?
-----------------------------------------------------
Осторожно, мошенник на форуме: http://gik.fordak.ru/index.php?topic=15229.0

Алекс М560

  • Сообщений: 5273
  • Уважуха: +280/-76
  • и нас тянет речка как чертенят сани
  • Тип: Ветер
  • Номер: М 560
Re: Реакция винта
« Ответ #4 : 19 Августа, 2013, 15:29:44 »
Скорее наоборот. Эффект наиболее сильно выражен, когда винт уже молотит, а корпус еще не набрал скорость. Легкий корпус получит движение раньше тяжелого.
Капитализм есть воровская власть плюс скотинизация всей страны.

nikk2004

  • Сообщений: 55
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: делаю Простор
  • Тип: Катамаран
  • Номер: -
Re: Реакция винта
« Ответ #5 : 19 Августа, 2013, 16:04:02 »
Предположим винт заглублен на 50 см от поверхности воды.
Тогда пограничный к воздуху слой воды (уровень "винт -50см") будет гораздо более подвижным,
чем слой воды (уровень "винт +50см"), т.к. верхний слой воды граничит с воздухом,
вязкость и плотность которого гораздо меньше чем у воды - даже при абсолютном отсутствии подсоса воздуха и выбросе выхлопных газов в воздух.
При подсосе и\или выхлопе в ступицу винта все становится еще хуже - верхние слои воды (по отношению к винту) становятся еще более подвижными (менее вязкими), и разница между силами "влево-вправо" еще более возрастает.
Получается что верхняя часть винта перегоняет влево (?) верхнюю, более "легкую" жидкость (менее вязкую),
а вправо(?) - нижнюю, более "тяжелую" (более вязкую).  Разница сил и заносит корму.
« Последнее редактирование: 19 Августа, 2013, 16:05:45 от nikk2004 »

Старый пью

  • Сообщений: 996
  • Уважуха: +51/-73
Re: Реакция винта
« Ответ #6 : 19 Августа, 2013, 16:15:11 »
да. :) я так понял - тема создана с участием ФСКН чтобы понять - кто и что там у себя курит :)

чем не устраивает уважаемого ГШ версия с взаимодействием винтовой струи с корпусом ? мне кажется под сто грамм - вообще отличная версия :)
заброс кормы у глиссирующих моторных плюшек вообще отсутствует по сравнению с глубокосидящими корпусными водными утюгами....

Алекс М560

  • Сообщений: 5273
  • Уважуха: +280/-76
  • и нас тянет речка как чертенят сани
  • Тип: Ветер
  • Номер: М 560
Re: Реакция винта
« Ответ #7 : 19 Августа, 2013, 16:32:03 »
Цитировать
Получается что верхняя часть винта перегоняет влево (?) верхнюю, более "легкую" жидкость (менее вязкую),
а вправо(?) - нижнюю, более "тяжелую" (более вязкую).  Разница сил и заносит корму.
- В ГИМС-овском учебнике так и объясняют.
А вот интересно, почему-то в литературе о подводных лодках, ни разу не встречал упоминаний о разнице вязкости. А ведь если уж на плюс\минус 50 см глубины эта разница ощущается, то на плюс\минус 100 метров,эта разница должна быть просто гигантская, на несколько порядков. То есть, лодка идущая на глубине, должна тратить топлива во много раз, в десятки раз больше, чем в приповерхностном слое... Однако, почему-то никто про это не упоминает.
Капитализм есть воровская власть плюс скотинизация всей страны.

nikk2004

  • Сообщений: 55
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: делаю Простор
  • Тип: Катамаран
  • Номер: -
Re: Реакция винта
« Ответ #8 : 19 Августа, 2013, 17:25:15 »
Чем дальше от поверхности, тем разница вязкости слоев меньше, и тем она ближе к постоянной вязкости воды "в сферическом вакууме".
Если возмущение воды от винта не доходит до поверхности - то при погружении еще глубже разности "над винтом - под винтом" уже не будет.
На большой глубине (десятки метров) этой разности уже нет (если приведенные теоретические выкладки верны).
На самом деле еще есть зависимость плотности воды от температуры - чем выше тем теплее; возможно какие-то гравитационные эффекты, связанные с тем что в верхней полусфере винт "приподнимает" воду а в нижней - "опускает" - но это уже такие крохи, что можно не учитывать.

"динамическая вязкость воды практически не зависит от давления и нелинейно уменьшается при росте температуры"
Так что винт вращать на глубине не тяжелее чем на поверхности.
Хотя с небольшим увеличением плотности среды немного уменьшится проскальзывание винта и возрастет КПД, что есть хорошо.

http://www.medpulse.ru/encyclopedia/4478.html - там есть график
« Последнее редактирование: 19 Августа, 2013, 17:41:12 от nikk2004 »

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4075
  • Уважуха: +202/-142
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Re: Реакция винта
« Ответ #9 : 19 Августа, 2013, 21:00:02 »
Осознал что не то написал:
Цитировать
почему упор создаваемый лопастями при прохождении верхнего полукруга оказывается меньше чем при прохождении нижнего полукруга?
- не в упоре дело а в усилии тормозящем лопасти, хотя они вероятно связаны.
Цитировать
чем не устраивает уважаемого ГШ версия с взаимодействием винтовой струи с корпусом ?
  Полностью устраивает, она понятна и вроде как все объясняет. И почему на заднем ходу оно сильнее, и почему для катамарана фигня. Но пишут что это вторая причина, а вот де рост давления с глубиной, воздух, вот и насчет вязкости предположение  - а это все непонятно. Нет, ну если винт полупогруженный то понятно будет - он в некоторой степени просто гребное колесо тянущее в сторону.  Если у самой поверхности, допустим вбок и вверх вылетает фонтан с брызгами, легче вылетает чем в воду снизу, соотв. сопротивление верхней части меньше. Хотя... а отдача? Но ведь нет этого, оно все под водой крутится. Хотя бы под антикавитац. плитой.
Григорий Шмерлинг

Vladimir(UD)

  • Сообщений: 689
  • Уважуха: +74/-44
Re: Реакция винта
« Ответ #10 : 19 Августа, 2013, 23:33:55 »
Я не физик, и не лирик. Я практик. Но по моему, вы тут фантазируете. Лопасть винта - повернутая плоскость. На ней возникает два вектора силы- один вперед(назад), другой вбок.
И явление явно выражено, как вперед, так и назад.

http://www.cruisingonstrider.us/Reverse.htm

А теперь подумав. И вправду, почему? :D

Ага, разумное объяснение с картинками, все дело в наклоне вала.
http://www.cruisingschool.co.uk/icc/prop%20walk.pdf
« Последнее редактирование: 19 Августа, 2013, 23:49:42 от Vladimir(UD) »

ГШ

  • -
  • Сообщений: 4075
  • Уважуха: +202/-142
  • Название: SALACIA
  • Тип: Sunwind 20
  • Номер: М 150, -
Re: Реакция винта
« Ответ #11 : 20 Августа, 2013, 00:57:56 »
Чем дальше, тем страньше  :) - разумное объяснение с картинками ни фига не способен понять мой разум возмущенный, закипает уже! Что там за ломаные синусоиды и с какого бодуна трек поднимающейся лопасти длиннее чем опускающейся.
Но этот текст про роль наклона и упоминанием про веролет навел на такое рассуждение: доведем идею до абсурда и представим винт работающий прямо вниз. Упор вверх, тяги вперед нет вообще, но т.к. винт не только отбрасыват воду вниз но и закручивает ее, лодка будет вращаться понемногу в противоположную сторону. С вертолетом оно нагляднее конечно, там же задний винт для противодействия - а то б он вертелся.  Ну а когда угол наклона вала некий промежуточный от 0 до 90, соотв. какая-то часть этого вращающего момента передается. Похоже решен вопрос! - таки две причины: действие потока на корпус и наклон вала.
Собственно, я подрядился книжку про маневры переводить, и вот там этот prop walk объясняется 1 - действием на корпус, ОК  2 - тем что внизу давление выше поэтому якобы нижняя лопасть сильнее упирается - щасс.
Григорий Шмерлинг

Vladimir(UD)

  • Сообщений: 689
  • Уважуха: +74/-44
Re: Реакция винта
« Ответ #12 : 20 Августа, 2013, 01:21:18 »
Действие на корпус - как бы понятно. Причем заброс винта гораздо сильнее у классических килеватых лодок, чем у современных, плоскодонных, это исходя из опыта. И вроде объяснение тоже понятное - угол "отброса" потока другой.
Но я еще в какой-то статье нашел пример, что на мелководье, где от дна до винта расстояние меньше, чем до корпуса, можно получить заброс в другую  сторону. Ничего не знаю, за что купил, за то продал. :)

nikk2004

  • Сообщений: 55
  • Уважуха: +6/-0
  • Название: делаю Простор
  • Тип: Катамаран
  • Номер: -
Re: Реакция винта
« Ответ #13 : 20 Августа, 2013, 11:19:56 »
Я не физик, и не лирик. Я практик. Но по моему, вы тут фантазируете. Лопасть винта - повернутая плоскость. На ней возникает два вектора силы- один вперед(назад), другой вбок.
И явление явно выражено, как вперед, так и назад.
http://www.cruisingonstrider.us/Reverse.htm
А теперь подумав. И вправду, почему? :D
Ага, разумное объяснение с картинками, все дело в наклоне вала.
http://www.cruisingschool.co.uk/icc/prop%20walk.pdf

Значит, при строго горизонтальном вале этого эффекта не будет?  ;)
Практика подсказывает, что данная теория неверна....

БВВ

  • Сообщений: 2197
  • Уважуха: +115/-101
  • Название: "Кураж"
  • Тип: Верфь Успенских
Re: Реакция винта
« Ответ #14 : 21 Августа, 2013, 07:16:18 »
.
« Последнее редактирование: 21 Августа, 2013, 07:22:54 от БВВ »

О.Алексей

  • Сообщений: 31
  • Уважуха: +1/-0
  • Осипов Алексей
  • Название: Ветер'OK
  • Тип: Ветер
  • Номер: Мо58
Re: Реакция винта
« Ответ #15 : 01 Апреля, 2015, 18:10:24 »
Это явление называется деривация. Пуля, вращающаяся по часовой стрелке уходит вправо. То же относится к воздушным винтам самолетов. Нам в школе рассказывал военрук, который в войну летал штурманом на ИЛ-4, что из-за нашей бедности часто ставили оба мотора с винтами, вращавшимися в одну сторону. Деривация на взлете, как он говорил, достигала 4 - 5 градусов.

Дед

  • Сообщений: 5493
  • Уважуха: +194/-221
  • Название: "Нестор Махно"б.альбатрос
  • Тип: Тайм."Непорочное зачатие"
Re: Реакция винта
« Ответ #16 : 02 Апреля, 2015, 04:36:01 »
Чем дальше, тем страньше  :) - разумное объяснение с картинками ни фига не способен понять мой разум возмущенный, закипает уже! Что там за ломаные синусоиды и с какого бодуна трек поднимающейся лопасти длиннее чем опускающейся.
Трек разный при наклонном валу?  - тут как раз канает ваш пример  с вертолётом (вертикальной осью вала) - всё сразу разЪсняет.  Пока вертолёт висит неподвижно - треки всех лопастей будут одинаковыми. Как только появится  горизонтальное поступательное  движение - к треку лопасти идущей вперёд по полёту прибавляется эта горизонтальная скорость; а из трека  лопасти идущей назад - вычитается...
Парус - это свобода!        лень - двигатель прогресса!

Папа Женя

  • Сообщений: 562
  • Уважуха: +41/-3
  • Пусть маленький, но свой!
  • Название: Мореман
  • Тип: самострой
  • Номер: КД004
Re: Реакция винта
« Ответ #17 : 29 Мая, 2015, 22:30:31 »
Это явление называется деривация. Пуля, вращающаяся по часовой стрелке уходит вправо. То же относится к воздушным винтам самолетов. Нам в школе рассказывал военрук, который в войну летал штурманом на ИЛ-4, что из-за нашей бедности часто ставили оба мотора с винтами, вращавшимися в одну сторону. Деривация на взлете, как он говорил, достигала 4 - 5 градусов.
  Назовите мне хоть один двухмоторный самолет, у которого винты вращались в разные стороны??? В школе военрук "по бедности" еще и не такое расскажет ;D ;D ;D
За Нашу Победу!

boriskin

  • Сообщений: 122
  • Уважуха: +9/-5
  • Тип: Д-17
Re: Реакция винта
« Ответ #18 : 29 Мая, 2015, 23:02:56 »
Это явление называется деривация. Пуля, вращающаяся по часовой стрелке уходит вправо. То же относится к воздушным винтам самолетов. Нам в школе рассказывал военрук, который в войну летал штурманом на ИЛ-4, что из-за нашей бедности часто ставили оба мотора с винтами, вращавшимися в одну сторону. Деривация на взлете, как он говорил, достигала 4 - 5 градусов.
  Назовите мне хоть один двухмоторный самолет, у которого винты вращались в разные стороны??? В школе военрук "по бедности" еще и не такое расскажет ;D ;D ;D

Вообще то у нового 4ехмоторного военного транспортника от Эирбаса A400M винты одного крыла вращаются в противоходе.


Да и вообще - полно таких самолетов (список внизу).
http://en.wikipedia.org/wiki/Counter-rotating_propellers
« Последнее редактирование: 29 Мая, 2015, 23:05:11 от boriskin »

Папа Женя

  • Сообщений: 562
  • Уважуха: +41/-3
  • Пусть маленький, но свой!
  • Название: Мореман
  • Тип: самострой
  • Номер: КД004
Re: Реакция винта
« Ответ #19 : 29 Мая, 2015, 23:19:06 »
  Да! не знал, что их так много. Хотя не слишком много. Скорее исключение, чем правило. Представляю, какой геморрой поимели конструктора и эксплуатационники, имея разные двигатели или редуктора для одной и той-же машины. Самое смешное, что проблема реакции при такой схеме, когда все моторы работают, не очень-то и проблема(даже когда все винты в одну сторону). А при отказе любого двигателя, реакция еще и меняет знак... Вот это действительно может стать для пилота проблемой. Вобщем, целесообразность очень спорная, ИМХО.
За Нашу Победу!