Для понимания эффекта буера всё это далеко избыточно. Даже XFLR5.

Т.е. ПС это такая волшебная штука, которую никто за столетие развитие аэродинамики так и не смог разгадать. А может и нет никакого чуда?
ПС то ощутимая, да я предполагаю, что она из-за УА, из-за так сказать ньютоновского воздействия ветра на крыло, раз, как вы сами пишите, разница пути мизерная. Пока я узнал про два механизма создания ПС, ньютоновский и по теореме Бернулли. Первый самый сильный, второй слабее. Если есть третий, расскажите. А пока, ну сами понимаете.
Жаль. Ну ладно.
Что-то мне подсказывает, что у них на одинаковых УА будут примерно одинаковые ПС.
А, ну верьте.

Скачал Эксель.

Да куды мне за вами!?
Так, с геометрией и пространственным воображением беда. Ньютон, Карман... Вот вам домашнее задание: берёте лист бумаги в клеточку, у левого края листа рисуете вертикальную линию длиной в 10 клеточек - это первая плоскость, которая поперёк ветра. Под ней, на пару клеточек ниже, рисуете наклонную линию той же длины, так, чтобы её средина была на одной вертикали с первой - это плоскость под углом к ветру. теперь по углам каждой клеточки рисуете жирные точки - это шарики "ветра". Задача: посчитать, сколько шариков ударится о каждую плоскость за одну секунду - время, которое требуется самым правым шарикам для того, чтобы долететь до первой плоскости. Шарики летят с одинаковой скоростью, все - строго горизонтально. Щщитать их можно как угодно, хоть сначала по горизонтали, потом по вертикали, хоть наоборот, хоть по диагонали или зигзагом - тут у вас полная свобода выбора. Справитесь? Успехов!

Ну с тетрадкой в клеточку вы сами развлекайтесь. В одном кубометре воздуха при нормальных условиях примерно 27*10^24 молекул, значит плоскость площадью 1квм при любом её расположении в пространстве каждый момент бомбардирует 9*10^18 молекул воздуха, не важно, штиль это или ветер, т.к. средняя скорость молекул воздуха при нормальных условиях примерно 447м/с, а скорости ветра, которые мы тут рассматриваем 10-15м/с. Ну для сверхзвуковых скоростей ситуация другая и возможно ваши рисунки с тетрадкой в клетку будут в тему, я не спец, не могу точно утверждать, но эти рисунки не для скоростей ветра 10-15м/с.
Успехов вам в развитии пространственного воображения. :smile:

Понятно, что не каждому дано понять аэродинамику бакштага.
Тем более, если нет собственного опыта катания на скоростных снарядах.
Но есть более понятный вариант- движение в бейдевинд.
Чем ограничена скорость для угла, скажем, 45 градусов?

Ладно, очередной слив вам защитан.
Любая модель работы паруса, в которой полная аэродинамическая сила действует по нормали к поверхности, хоть по синусу, хоть по его квадрату, хоть по другой функции, при рассмотрении вопроса о предельной скорости движения бесплодна, так как приводит к возможности движения с бесконечной скоростью и со сколь угодно малым углом к истинному ветру. Такая идеализированная модель предполагает, что преобразование энергии ветра в движение парусника происходит без потерь, так же, как в вечном двигателе. Так что вопрос о предельной скорости парусника, как и о предельном лавировочном угле требует подсчёта потерь, возникающих при таком преобразовании, а это довольно скучное для восторженных романтиков занятие, вроде подсчёта шариков, этим они заниматься не хотят. Любое же "объяснение" для хомячков на основе такой модели есть не более чем "дурилка картонная" - запудрить мозги может, объяснить - нет.

Смешно. Когда кому-то нечем возразить, то одни соглашаются с тем, что они ошиблись, а другие не имея каких-то аргументов, начинают пургу нести, типа слив засчитан :D Это ваш аргумент на все времена? :D
Естественно, если отбросить сопротивление движению, то на галфинде возможен разгон до какой угодно скорости. При учёте сопротивления никакого разгона до бесконечной скорости нет, и это я продемонстрировал, когда mm7 предложил решить его простенькую задачку. У меня получилось, что при угле закрытия паруса 14° и при его вводных, сопротивление движению воздуха не позволит разогнаться быстрее 16м/с. И это мы ещё учитывали только сопротивление воздуха, и не учитывали сопротивление воды. Так что идеализированные модели совсем не бесплодны.
Кстати, на счёт шариков, которые плотным слоем покрывают плоскость, как бы ее не крутили. Совсем даже не бесплодная модель, если её правильно понимать. Всего то не надо эти шарики воспринимать твёрдыми. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха в нормальных условиях примерно 60нм. И можно представить, что шарики, покрывающие плотным слоем плоскость, имеют диаметр 60нм. Сами эти шарики пустота, в центре которой находится молекула газа. И тогда никаких проблем с соударением с плоскостью и последующим отражением не будет и в то же время это наглядная модель того, что при ветре 10-15м/с под каким бы вы углом не располагали плоскость, она будет каждый момент покрыта одним и тем же количеством этих шариков. Так что синус в формуле аэродинамической силы, действующей на плоскость, только один. И это вы пытаетесь каким-то хомячкам запудрить мозги тем, что в этой формуле должен быть квадрат синуса, хотя это очевидно, что должен быть синус в первой степени и это написано во всех книгах по теме. Зачем вы пытаетесь натянуть сову на глобус, фиг его знает.

Посмотрел ваш ексель. А почему, когда вы вычисляли тягу F, вы умножили ПС на синус, а не на квадрат синуса? Вы же верите Лопу? :D
Кстати, если аккуратно построить все векторы, то получается, что ваша тяга должна быть F=L*sin(b), но не F=L*sin(a). Тогда у вас правильно получится, что при Vs=0 b=90°, F=L, Rs=0. Вы можете сначала порадоваться, что у вас тяга вроде стала ещё больше моей, но тут возникают вопросы - тогда получается, что тяга не зависит от угла закрытия паруса а? Что-то здесь не то. Ещё один момент - я вычислял сначала силу ИВ, с которой ИВ действует на парус, расположенный перпендикулярно ИВ. У меня получилась величина Fив=307,2. У вас получилась такая же величина при Vs=0(у меня плотность равна 1,2, а у вас CL=1,2 при плотности=1, так случайно и получилось, что значения у нас совпали), но это была уже не сила действия ИВ или ВымпВ на парус, а перпендикулярная ей ПС. У Норвуда на стр.33 сила, действующая на парус, называется аэродинамической силой(АС), а перпендикулярная ветру сила называется ПС. Они вычисляются по похожим формулам, отличающиеся коэффициентами, у первой силы коэффициент CA, у второй силы коэффициент CL. И вот тут вопрос - если у вас при Vs=0 угол атаки равен 20°, АС направлена перпендикулярно парусу, т.е. под углом 20° к ИВ. Как может оказаться так, что у вас ПС равна тому же значению, что и у меня Fив, направленная перпендикулярно вашей ПС? Что-то тут опять не то. Не могут две перпендикулярные силы, одна из которых производная от другой, равняться одной и той же величине. Вероятно у меня коэффициент СА (по Норвуду)не равен 1, а должен быть значительно больше. Либо что-то ещё не так. Как думаете?

Ну, все правильно. Драга по оси курса доски нет. Тяга есть.
Тяга зависит от угла закрытия паруса. Так как это проекция ПС на ось курса. Естественно, чем больше парус закрывается, тем проекция меньше.
Но сама ПС не зависит от угла закрытия паруса.
Она зависит от УА к ВымпВ, скорости, площади и плотности. УА я взял постоянный 20грд. Т.е. меняется только скорость. От скорости ПС зависит квадратично.
И что тут "не то"?
Просто совпало. Давайте сделаем плотность 1.2 и не совпадет.

Но у вас то в формуле забито F=L*sin(a), а не F=L*sin(b), и когда вы подставили а=70°, то у вас получилось, что при Vs=0, а=70°, F<L, Rs≠0, т.е. и драга по оси курса не равна 0 при Vs=0, и тяга меньше ПС. Это неправильно.
Естественно, что тяга должна зависеть от угла закрытия паруса, но мы рассматриваем ваше решение. Давайте посмотрим, что у вас. Проведём вертикально снизу вверх вектор ИВ, пусть у нас галфинд, левый галс, тогда перпендикулярно ИВ справа налево строим вектор Vs=11(возьмём, допустим, колонку Р из вашего Эксель). Далее построим вектор ВымпВ Va под углом 36° к курсу(из этой же колонки Р), угол b=36°. ПС строим перпендикулярно Va, угол между ПС и курсом равен 54°. Если все это построить, то видно, что тяга равна ПС*cos(54°)=ПС*sin(36°), т.е. тяга равна ПС*sin(b), а не ПС*sin(a). Ну так считаются в геометрии и векторной алгебре проекции векторов на какое-то направление, сам вектор умножается на косинус угла между этим вектором и выбранным направлением, а не на косинус какого-то другого угла, который с исходным вектором никак не связан. Т.е. из этих построений получается, что у вас тяга не зависит от угла закрытия паруса. Вот это и есть "что-то не то". Это не правильно.
Я именно это и написал, что совпало случайно, но не это я пытался до вас донести. Если вы сделаете плотность 1,2, то тогда получится, что ваша ПС, которая при Vs=0 перпендикулярна ИВ, будет больше по величине той Fив, которую я посчитал. И как вы себе представляете, что ПС, которая является при Vs=0 производной от Fив и перпендикулярна ей, будет больше Fив? Значит при расчете Fив мне надо брать значительно больше коэффициент, чем у вас, тогда, вероятно, моя тяга не будет сильно меньше вашей тяги. Вот что я пытался донести до вас.

Хорошо, я проверю

> т.е. тяга равна ПС*sin(b), а не ПС*sin(a).

Да нет, все правильно у меня - ПС*sin(b).
E16=E13*SIN(RADIANS(E6))

Где Вы увидели ПС*sin(a)?

А что значит Fив? Откуда он взялся?
При данном методе нет никакого Fив.
Если Вам надо брать значительно больше коэффициент, то получится, что в него будет заложена аэродинамическая ПС, которая создается на другой стороне паруса, т.е. Вы уходите от Ньютоновского метода, и переходите к аэродинамическому.
Что и требовалось доказать. :D


Прилагаю еще раз с картинкой, и плотностью 1.2

Прикольно. А почему в вашем исходном экселе E16=E13*SIN(RADIANS(E8))? Именно в первоначальном вашем Экселе я и увидел это. Прилагаю ваш первоначальный файл. Быстро переобулись. :D
Но если у вас сейчас E16=E13*SIN(RADIANS(E6)), то вопрос то остаётся - почему тяга у вас не зависит от угла закрытия паруса? Вы же сами написали, что "Тяга зависит от угла закрытия паруса.". Я согласился, что должна. И тут здрасьте, приехали, оказывается не зависит.:eek:
Обозначением Fив я обозначил силу, с которой ИВ действует на парус, расположенный перпендикулярно истинному ветру. Хотите, обозначьте эту силу другим обозначением. У вас это сила, с которой ИВ действует на перпедикулярный ветру парус при Vs=0.
С чего вы решили, что если коэффициент не равен 1, то это из-за эффекта обтекания потоками двух сторон крыла, что тут действие только теоремы Бернулли? Я сначала рассчитываю Fив, и у меня исходно парус(или крыло) расположен перпендикулярно ИВ, тут действие чисто ньютоновское. Ну и коэффициенты должны быть ньютоновские.

Нет, не быстро. Давно. Что уж и забыл. Файл с правкой оказывается не выложил. Сорри.
тяга не зависит от угла закрытия паруса, потому что она есть проекция вектора ПС на курс.
ПС определяется как вектор перпендикулярный ВымпВ. Ее направление зависит от направления ВымпВ, а
не от угла закрытия паруса(УЗП). УА паруса я взял постоянный. И УЗП = Направление ВымпВ - УА.

У меня нет этой силы, т.к. для галфвинда я не ставлю парус перпедикулярно ветру при Vs=0.
Где вы это у меня увидели?

Вот в этом и принципиальная разница, которую Вы отказываетесь понимать.
Мы не ставим парус поперек ИВ. Мы ставим его под УА к ВымпВ.
Когда едем в галфвинд, в частности. Оно только выглядит для наблюдателя, как-будто мы его поставили поперек ИВ.
Но это не так. Мы всегда ориентируем парус относительно ВымпВ.
Поймите, парус не видит ИВ. Только ВымпВ. Только когда скорость лодки 0, они равны.
Но парус не знает с какой скоростью и в каком направлении едет лодка. Поэтому он не может знать об ИВ.
Какие такие ньютоновские кофф-ты? У него небыло никаких кофф-тов. Чисто плотность, скорость, площадь и угол атаки. Все.
Коэфф-ты ввели как раз для аэродинамических методов.
Или Вы хотите найти ньютоновскую силу и умножить ее на некий коэффициент, чтобы подогнать результат под реальность?
Ну хитрец! Хотя это будет как раз правильнее, но это будет уже не чистый ньютон, т.к. коеффициенты эти будут по сути своей аэродинамическими.
Т.е. найденные согласно более сложным принципам, нежели шарики налетающие под углом к пластине.
Тут уже будет и вязкость, и число Рейнольдса, и где-то Бернулли, или Жуковский-Кутта, тд и тп.

Ну и ладно, бывает.
Довольно странное заявление. Мой личный опыт мне говорит, что тяга зависит от угла закрытия паруса. У Норвуда немного не так. Сначала Норвуд определяет силу ветра, действующую на парус и которая перпендикулярна именно парусу, он назвал эту силу аэродинамической силой(АС), а затем раскладывает эту силу либо параллельно и перпендикулярно курсу, т.о. он получает силу тяги и силу дрейфа, либо параллельно и перпендикулярно ветру, т.о. он получает лобовое сопротивление и ПС. Т.о. тяга у него не проекция ПС, а проекция АС. И тут вроде как всё логично, тяга зависит от угла между плоскостью паруса и курсом, а ПС зависит от угла между плоскостью паруса и направлением ветра. Кстати, в вашей ссылке на Википедию, откуда вы взяли значения коэффициентов, увидел рисунки(см. во вложении), в них четко видно, что тяга ни разу не проекция ПС на курс.
Да я как бы тоже в вашем примере не ставил парус перпендикулярно ИВ, я просчитал ваш пример и сразу поставил 14°. Но ведь эта сила, с которой ИВ действует на перпендикулярный ему парус, реально существует, вы можете убедиться в этом, поставив парус перпендикулярно ветру. И я начинал расчет с того, что решил - сначала нахожу силу, с которой ИВ действует на перпендикулярный ему парус, а потом нахожу силу, которая у Норвуда называется АС. Ну а далее по Норвуду нахожу тягу. Единственный момент - мне негде взять коэффициент. Вы можете коэффициенты взять из справочников, т.к. теория паруса, как я вам уже писал, разрабатывалась из аэродинамики крыла и все коэффициенты для этого измерены и получены, а мне негде. Я не могу один, без спец. оборудования, заменить целую лабораторию,где измерения этих коэффициентов проводили. Но изложить физику, почему на галфинде и близких к галфинду курсах возможно превышение скорости ИВ могу и без всякого Бернулли. Уверен, что если на галфинде вместо паруса поставить плоский лист негнущейся фанеры соответствующего размера, то точно также можно развить скорость, больше скорости ИВ. А ведь на этом плоском листе никакого аэродинамического эффекта за счёт обтекания потоком двух сторон этой плоскости нет, вы сами об этом писали.
Парус точно так же ничего не знает про ВымпВ. Поэтому что видит или не видит парус можно долго препираться.
Ну конечно у Ньютона не было коэффициентов и в чистом виде он формулу не приводил. Он вывел теорему, в которой сила сопротивления тела в жидкости пропорциональна квадрату скорости, квадрату линейных размеров и плотности. Про угол он прямо в теореме не упоминал, но из чертежа видно, что сопротивление зависит и от угла. Т.к. он изучал общие свойства, а измерений сопротивления в жидкости конкретных пластин он не проводил, то и коэффициентов он получить не мог. И написав "ньютоновское коэффициенты", естественно я имел в виду не коэффициенты, которые якобы Ньютон получил, а коэффициенты, которые должны быть в формуле, в которой по Ньютону сила пропорциональна квадратам скорости и размеру паруса и плотности воздуха.
Так в аэродинамике что, не точно так же получили коэффициенты? Коэффициенты и в аэродинамике не рассчитывали, а получали экспериментальным путем, продувая в трубах крылья разных профилей и под разными углами. А теория лишь пыталась найти общие закономерности явлений.
Если парус поставить перпендикулярно ветру, то получится чистый Ньютон, т.к. в этом случае сила, действующая на парус и перпендикулярная плоскости паруса, параллельно ветру, и соответственно ПС, которая перпендикулярна ветру, равна нулю. Так что этот коэффициент определяется просто - берется парус площадью 8 квм из вашей задачи, ставится перпендикулярно потоку в трубе, продувается потоком со скоростью 8 м/с(из вашей же задачи) и измеряется сила воздействия этого потока на перпендикулярный парус. И все, коэффициент получен.