Цитата:
Сообщение от olkaz12
Вот результат тестирования поведения растравленного паруса на сильном ветре. Опыт проходил в несколько этапов:
1. Удержание паруса на веревочке (маленькой длины), чтобы мачта была близка к вертикальной, а влияние рук на поворот паруса почти исключить. Результат - парус бьется, вернее входит в автоколебание, где внешней раскачкой контура являются ветер и возвратная тяга рук. В сильный порыв парус утягивает в бок (причем довольно сильно). Возращая его, а вернее мачту на место, увеличиваешь угол атаки паруса, после чего он перелетает в другой бок и опять утягивает за собой мачту ну и так далее. В принципе понятно, что теоретически если успевать каждый раз отрабатывать мачтой с упреждением то возможно и получится контролировать этот процесс. У меня не получилось, хотя делал все с твердым рассудком, без выпученных глаз.
2. Удержание паруса руками на гиге, по разную сторону от мачты, непосредственно рядом с мачтой. Результат как и в первом случае, только амплитуда больше.
3. Удержание паруса руками на гиге, по одну сторону от мачты, непосредственно рядом с мачтой, со стороны выпуклости паруса. Колебания сразу гасятся, хотя небольшое усилие в порывах остается.
Может я опять чего то не так делал, ну это и понятно, незнание основ сказывается, но тестировал я на воде рядом с берегом, так что все было "с чувством, с толком, с расстановкой". Правда парус был всего 6.7м, с большим не решился. Надеюсь лоп отделит мух от котлет.  , ну или хотя бы подскажи методику. |
Ну... Я предлагал провести эксперимент на берегу, а не на воде, по той простой причине, что кроме выпученных глаз и нетвёрдого рассудка на поведение паруса влияет в основном движение точки, за которую мы парус удерживаем. Чтобы выяснить, чем вызваны колебания паруса, являются ли они "автоколебаниями" или следствием колебания точки удержания паруса, желательно в эксперименте движения этой точки исключить или минимизировать. На воде для тебя сделать это затруднительно, если держать равновесие без помощи работающего паруса ты не можешь, отсюда следствие - значительная амплитуда колебаний рук (вместе с тушкой, стоящей на качающейся доске). На берегу ты находишься на твёрдой земле и контролировать движение рук проще.
Автоколебания свойственны для предметов, обтекаемых с сильным вихреобразованием, так называемых "плохообтекаемых" тел. Например, цилиндр или пластина, расположенные поперёк потока. На их боковых точках происходит отрыв вихрей, причём вихри с одного бока отрываются не одновременно с вихрями, отрывающимися с другого бока, а спустя некоторое время. Пусть в некоторый момент времени на одном боку объекта начинает образовываться вихрь. Давление воздуха на этом боку, одновременно с ростом вихря, начинает уменьшаться. Это приводит к образованию на таком объекте силы, направленной поперёк потока, которая сила смещает объект вбок, поперёк ветра. Если объект закреплён какими-то жесткими (то есть упругими) связями, то его смещение приводит к возникновению в связях реакции, стремящейся вернуть гулящий объект на место. После того, как вихрь оторвался и улетел с потоком, "боковая" аэродинамическая сила закончилась, а реакция связей осталась - объект начинает возвращаться на своё законное место. Но вернувшись на это место он, обладая поперечной скоростью и кинетической энергией, проскакивает мимо него и начинает двигаться в другой бок, тот, на котором к этому моменту образуется новый, "асимметричный" вихрь.
Если по большому, гамбургскому счёту, то вихреобразование при обтекании тел имеется всегда, хотя бы в микроскопических масштабах, а стало быть, можно говорить о том, что и "автоколебания", хотя бы "микро", присущи обтеканию любых тел. Однако всерьёз говорить об автоколебаниях имеет смысл только в том случае, когда они обладают заметной амплитудой, а силы, их вызывающие, сопоставимы с результирующей аэродинамической силой, действующей на объект. Для плохообтекаемых тел это справедливо, но для (хорошо) обтекаемых тел - нет, во всяком случае, при нормальных условиях их обтекания.
Нормально настроенный камберный парус, расположенный вдоль потока, относится к (хорошо) обтекаемым телам. Собственных возмущений в поток парус вносит минимум. Хотя при наличии сильных внешних возмущений парус, разумеется будет их отслеживать, автоколебаниями этот процесс назвать нельзя. Потому "отрабатывать с упреждением" на нём ничего не нужно, напротив, следует стремиться минимизировать всяческие "отработки", и просто позволить парусу отслеживать направление ветрового потока, пусть даже и меняющего направление. Парус у нас работает, как флюгер, а у хорошего флюгера никаких "автоколебаний" не должно возникать. Дёрнется на порыве, вслед за кратковременным изменением направления ветра, и потом снова слегка покачиваясь отслеживает направление.
При ветре с берега, когда доска расположена вблизи берега, резкие изменения направления и скорости ветра вполне естественны, и парус так же резко будет их отслеживать, но это никакие не колебания, а именно разовые резкие повороты с последующим довольно длительным стабильным положением.
З.Ы. В качестве домашнего задания, попробуй в следующий раз повторить эксперимент на берегу, причём при разной набивке паруса по галсу, в рекомендованных производителем паруса пределах.