[m-1]

Сообщение от Roman

еее...
конструктив пошел...
из всего вышеупомянутого ясно одно. обгонять лучше с наветра, а если с подветра то совсеем ниже...

Roman, истину глаголешь!

Я уже давно не тот, каким был 30 лет назад. Но по-прежнему физически ощущаю ветер и ищу подтверждение своим ощущением, анализируя инфу. Спасибо интернету и сподвижникам прогресса...

Твои слова проинициировали меня на пост, который может опять не понравиться Юре - так как уйду от его прямых вопросов (как ему покажется? )

Смотрим на картинку, составленную из скринов книжки David F.Anderson, Scott Eberhardt. Почему беру из нее? - Нравится!



Профиль, помещенный в поток, будет разделять и отклонять сходящий с задней кромки ветер (см. на птицу).

- Если отклонение не будет под углом вниз от горизонта - подъемной силы не будет. Будет только горизонтальная сила сопротивления (см. нижний рисунок).
Тут же вспоминаем бернулли, который сравнивая разную длину, путей сказал бы, что путь наверху выпуклее, длиннее, чем снизу, давление, соответсвенно меньше, поэтому появится подъемная сила (лифт).
Что противоречит реальной практике, поэтому должен быть отвегнут ... теорией крыла (или скорректирован, кому как нравится).

- Если отклонение профилем потока будет вниз, то на профиле возникнет ЛИФТ (подъемная сила).
Сила будет пропорциональна отклоняемому ею объему набегающего потока. (Численные пропорции меня не интересуют пока.)
Кстати, эффективный угол атаки, не создающий ЛИФТА, как на нижнем профиле - принят за нулевой, а другие рассматриваются обычно положительными - создающими +ЛИФТ.
Если перевернуть профиль кверху ногами, то он тоже может генерировать ЛИФТ (самолеты умеют так летать тоже). ЛИФТ будет зависеть от того, насколько не нулевым будет перевернутый эф.угол атаки.
(Чуть не забыл для рассуждений. Направление ЛИФТА принимается перпендикулярным вверх набегающему потоку.
А отклонение потока теперь тоже устаканено теориеЙ и принято у них называть DOWNWASH. Приживется ли ДАУНВОШ как и ТВИСТ - не знаю. Но термин принципиален в физике процесса, как и другие английские термины, привязанные к объяснению процесса создания ЛИФТА. Например, дрег, циркуляция, вортекс и т.д..)

Итак, в результате отклонения, поток воздуха старается принять формы и размеры, зависящие от формы профиля, скорости набегающего потока и угла атаки профиля.
Раньше я уже приводил рисунок самолета над облаками с ямой под ним.

Теперь покажу, как примерно выглядит скриншот такого отклоненного потока:



Просматривается циркуляция воздуха. Очень активная на верхней части крыла, на передней кромке крыла, на задней и на нижней - по значимости.
То, что она реально существует - факт. Не факт, как точно эту зону циркуляции и скорости в ней правильно обсчитать и смоделировать-визуализировать на компе...

Для меня и для нас, конечно, важно практическое применение этого знания, а не то, где тут скрывается Коанд. Тем не менее, он тут - разворачивает поток и свидетельствует о факте такого разворота. Категорически не приемлет признавать вязкость потока нулевой во всяких там разных вариациях теорий и вычислений...
Только и всего?! Кому как...

Ну, а теперь новая моя отсебятина:



Мы уже уделили много внимания Дрейку со СтарБорда, а главное - интерпретации его замечательных практических данных.
Вот я еще раз взял за основу его данные по курсам, направлениям и скоростям (слева на рисунке) и нарисовал некую картину "теней" (не отца гамлета).

Предварительно позволю себе очередное лирическое отступление, необходимое для последующих выводов и рекомендаций...

Во времена молодого Мархая реальные паруса были практически на 99.99% мягкими, плохо державшими форму и не державшими ее на нулевых углах атаки.
«Ветровую тень» от тех парусов признавали, но не изучали досконально, как хотелось бы сейчас, особенно в эру жестких пленочных парусов и скоростей яхт/досок, превышающих скорость истинного ветра.

В целом, «тень» представлялась значимой, но не настолько, чтоб ей посвящать отдельные аэродинамические исследования.
Была умозрительно прогнозируемой, рисовалась по направлению истинного ветра - неким конусом, охватывающим поперечные геометрические размеры паруса (парусов). Очевидно, такой конус был узким в лавировку и широким на полнике, когда спинакер (генуя) и грот становились реально большими физическими препятствиями для ветра с точки зрения той яхты, которая оказывалась накрываемой «тенью» от парусов соперника.

С тех времен эмпирически сложилась и утвердилась гоночная тактика учета этой «ветровой тени» -
например,

- Не приближайся близко к сопернику с наветра и не пускай его вплотную к себе с подветра на старте, так как после старта окажешься в «ветровой отработке» и гарантированно проиграешь.

- На полных курсах, бакштагах – выбирай такую догоняющую позицию с наветра от соперника, чтобы накрыть его парусами, поймать в зону своей «тени» (обезветрить) и, тем самым, приближаться, падая на соперника, постоянно перекрывая последнему кислород.
(Или сам избегай "мертвой зоны", "цугцванга", создаваемых соперником. Тут уже обобщение и про "тень" и про "ловушки правил" и про "тактики" и про "психологические слабости", свойственные каждому.)

Таким образом, чем ближе суперпозиция яхт, тем влияние «ветровой тени» больше...

В таком контексте тактика совершенствуется в самых интеллектуальных парусных противостояниях гонщиков – в матч-рейсах на Кубок Америки. Там ее роль нельзя недооценивать, так на победу работает учет малейших потенциальных факторов успеха...

Сейчас же у досчников ситуация кардинально меняется, имхо.
Смотрите сами.

Нарисовал две конусные "тени по мархаю" (условно, не в обиду мархаю). Одна для бакштага, а другая для лавировки. Так бы они выглядели, если бы досочный парус был мягким, скорость доски существенно не превышала скорость истинного ветра (как у обычных тихоходных яхт).

Другое дело, когда скорости становятся "самолетными", превышают "досочный Мах полета" - когда скорость доски превышает скорость истинного ветра. (У Бора чуть ли не ТРИ "Мах полета"!)

В этом случае отклоняемый парусом индуцированный поток ветра DOWNWASH (относительно направления вымпельного ветра) становится существенно больше и начинает походить на процесс перед/на/за/под самолетным крылом, имхо.

Смотрим на рисунок. Самая большая - красная тень (вихревая зона, если хотите) - при бакштаге. Но для доски она будет смещаться истинным ветром, как-то "векторно" (с учетом направлений красного бактшагового истинного ветра и салатового, постоянного для трех рассматриваемых Дрейком курсов, - вымпельного).
Я ее себе представляю в виде рыжей области, с контуром.
Голубая "тень" (без контура) - индуцированная, для лавировки. Реально она может быть даже усилена и чуть смещена под ветер. В результате для лавировки - синяя "тень" с контуром ...

Насколько прав Roman количественно (на расстоянии скольких корпусов с подветра обходить и т.п.), я не могу знать.
Но он и крутые досочники могут поправить мою модель...

(Кстати, относительный размер и влияние классических "теней по мархаю" я оцениваю примерно так, как нарисовал.)

Справедлива ли моя модель?

Логику ее построения я привел, вначале сопоставил с теорией крыла и индуцированным (отклоняемым) вниз потоком - как зону циркуляции, типа, а потом отклоняемый парусом поток сложил с потоком истинного ветра.
Градиентом цвета показал, что там, где цвет интенсивнее, скорости и завихрения наибольшие, т.е... с подветра от паруса...

___________________

...
Классическая теория безапелляционно утверждает, что качество (отношение подъёмной силы к сопротивлению) будет выше у одиночного крыла, хотя подъёмная сила может быть больше у "решётки профилей" той же площади и размаха.

Так нельзя сравнивать. Подозреваю, что сравнение идет на разных углах атаки. Разверните одиночное крыло полнее к потоку и оно легко опередит решетку.
В противном случае придется считать, что в вашей решетке завелся мой коанд.
Так что ваш тезис ... не однозначен и не очевиден для теории.

...
Резонов в использовании стакселя много, но все они относятся к режимам с невысокими скоростями. При этом резонов, связанных непосредственно с аэродинамикой три:

1. Поскольку обтеканию стакселя, в отличие от грота, не мешает мачта на передней кромке, это довольно эффективная несущая поверхность сама по себе, вне зависимости от наличия грота...

Верно.

...
2. Стаксель улучшает обтекание грота поскольку препятствует отрыву потока за типичной для яхт плохообтекаемой мачтой. Благодаря этому грот может работать при малых и умеренных углах атаки без локального срыва потока на подветренной стороне вдоль передней кромки, как это наблюдается у грота без стакселя...

Есть экспериментальные данные (работы), отрицающие это предположение.
Стаксель не улучшает свойства одиночного грота.
Он ухудшает поток и обтекание на подветренной стороне грота...

...
3. Стаксель улучшает обтекание грота даже и за хорошо обтекаемой мачтой (эффект, но не Коанды, а решётки профилей) поскольку препятствует отрыву потока на подветренной стороне при больших углах атаки. Это взаимное влияние двух (и более) профилей, а не таинственные "свойства" диффузоров, щелей и прочая околонаучная муть позволяют получить на комбинации стакселя и грота большую максимальную подъёмную силу, чем на двух парусах, работающих по-отдельности.

Я не настаиваю на такой гипотезе и на доказательствах (засорим все напрочь), потому что вижу по БОРу, что ему стаксель нафик не нужен с усилением ветра.
Ни его площадь ни его гипотетическое положительное влияние на крыло.
Стаксель там нужен для центровки.

Стаксельные яхты (строят и такие) центрируются (балансируются) гротом.
Пример - FD (Летучий голландец), Картер-30.
Устаревший аэродинамический взгляд. Красиво, но не эффективно и не практично.
У стакселя невозможно удержать форму и управлять твистом, в сравнении с гротом и мачтой.
Стаксель - в утиль.
Нужна площадь парусов (тяга) и безопасность плавания? - применяй многомачтовость.
Если же правила класса (положение о соревнованиях) таковы, что без стакселя не обойтись, то расширяй корму у яхт (для борьбы с креном и для глиссирования), лавировочный стаксель (штормовой) делай узким и оставляй для центровки, не планируй ходить под широким стакселем острыми курсами, применяй геную или асимметричный спинч только на полниках...

Еще раз - парусную схему со стакселем, сильно перекрывающим грот, - в утиль. И спорить не хочу, сорри.