Показать сообщение отдельно
Непрочитано 04.11.2013, 23:11
#238
mm7
Windsurfer

 
Club: Toronto Windsurfing Club
Location: Woodbridge, ON, Canada
Weight: 80 kg.
Благодарностей: 456
Записей в блоге: 13
Цитата:
Сообщение от lop Посмотреть сообщение
Профиль плавника толстый. Относительная толщина 19-20%. Необычно для плавника, но правдоподобно. Приходилось видеть и потолще
Это понятно. Я и не требую особой точности в рисунке, покуда допускаемые неточности не искажают смысл рассматриваемого явления.
На рисунке вода отклоняется вниз, в натуре - подветер.
на рисунке - вверх, в натуре - наветер и назад
Вот! Теперь спроецируйте этот вектор на ось плавника. Эта проэкция и есть та сила, что тянет плавник вдоль его оси вперед, никуда, или назад, в зависимости от угла.

Цитата:
Сообщение от lop Посмотреть сообщение
В воде нет аэродинамической силы. А гидродинамическая будет направлена "вбок" (вбок - это наречие, слово, обозначающее направление), иначе - поперёк, ещё иначе - по номали, ещё можно сказать под углом 90° к направлению движения воды. Те же 90° будут и к направлению движения доски, при её движении в неподвижной воде.
Для этого основного направления - движения воды по отношению к неподвижной доске, или движения доски по отношению к (в основном) неподвижной воде, ваш рисунок, несмотря на все его косяки, достаточно корректен, так как смысла явления не искажает.
Возможен и другой "вбок", когда за основное направление "вперёд-назад" принимается продольная ось доски. Но по отношению к этому направлению ваш рисунок, увы некорректен, чуть ниже я поясню почему.
Ну, что же, давайте сравнивать. Чтобы понять, в чём разница между этим, правильным, рисунком, от вашего, принципиально неправильного, Посмотрим, какой угол результирующие силы составляют не с направлением потока, а с хордой крыла. Для этого развернём оба рисунка так, чтобы хорды обоих профилей были горизонтальны, и проведём нормаль к хордам.





Вот тут у нас в качестве основного направления "взад/вперёд", горизонтального на обоих рисунках, выбрана хорда профиля. Разница между двумя этими рисунками, принципиально нереалистичным и принципиально реалистичным, хотя и несколько искажённым, заключается в том, в какую сторону от нормали наклонена результирующая сила.
Натурально, наверх его тянет подъёмная сила. Вот только "верх" у самолёта это аналог "вбок" у плавника или паруса, если за основное направление взято направление потока. А вот "вперёд" никакая часть аэродинамической силы крыло не тянет, для этого у самолёта есть двигатель. Аналогично и с плавником, и с парусом - никакой "тяги" в них, по отношению к направлению соответствующего потока, в них не образуется. Тяга образуется на парусе по отношению к направлению движения доски, и только благодаря тому, что некая "средняя хорда" паруса расположена под углом к оси доски, так что результирующая аэродинамическая сила в проекции на ось доски оказывается направлена вперёд, вдоль оси доски. Если парус, точнее эту "среднюю хорду" паруса расположить параллельно к оси доски, то результирующая сила в проекции на ось даст 0, и тяги парус создавать не будет, хотя "подъёмная", она же боковая сила паруса может быть большой.
Опаньки. Вы путаете боковую и подьемные силы. Это две разные силы. Боковая сила это чисто сопротивление. Это как профиль крыла на рисунке развернуть поперек направления движения воздуха. С углом атаки 90гр.

Я же говорю, что плавник берет эту боковую силу и может перенаправлять ее вперед, ну или назад, смотря как повернуть его по отношению к вот этой боковой силе.
Ну, или точнее, к равнодействуещей сил на парусе.

Цитата:
Сообщение от lop Посмотреть сообщение
Равным образом, у плавника, расположенного вдоль доски, проекция гидродинамической силы на ось доски будет в лучшем теоретическом случае нулевой, в реальности - всегда отрицательной, создавая лишь сопротивление. И никакой тяги.
Если бы угол дрейфа был несколько градусов, то угол отклонения красной стрелки назад от вертикали (тоже на несколько градусов, был бы вполне реалистичен. При этом результирующая была бы направлена почти строго поперёк оси плавника. Здесь же с углами явно накосячено.
Видно.
Это в авиации. У плавника её уместнее назвать боковой силой, имея в виду "вбок" направления движения доски.
Не мог я такого говорить. Проекция полной аэродинамической силы паруса на ось доски - вот это тяга. Выше я объяснил, что для этого хорда паруса не должна совпадать с осью доски, как это происходит у плавника.
полная аэродинамическая сила паруса давит на плавник.
причем давит необязательно перпендикулярно. Чаще под углом.
вода "отражается" от этого угла и толкает плавник вперед, преврашая энергию, которая бы ушла на дрейф, в энергию которая толкает (тянет) доску вперед.
Это я и называл "тяга плавника".

Кстати, у плавника хорда тоже не всегда совпадает с осью доски. У него, так, же как у паруса есть твист.
Да и курс доски не всегда совпадает с ее осью, что тоже может создать угол атаки и связанную с ним проекцию полной гидродинамической силы плавника на курс.

Цитата:
Сообщение от lop Посмотреть сообщение
Подъёмная сила у плавника... может быть, но это совсем другая тема. Вот боковая - есть безусловно, для того плавник и придумали. И сопротивление тоже есть. А вот тяги, увы, нету.
Плавник ставят не для тяги, и не для сопротивления, а для боковой силы, препятствующей дрейфу. Её мне было бы достаточно. Сопротивление плавника мне не нужно, но оно есть, помимо моего желания.
боковая сила, препятствующая дрейфу, потребляет энергию, которая иначе ушла-бы на дрейф.
А куда дальше эта энергия дрейфа девается? А это неслабая такая энергия, если вспомить как мы упираемся ногами.
Да она может накапливалаться в плавнике, в его упругости, как потенциальная энергия пружины.
Но не до безконца-же. Плавник или должен сломаться или как-то сбрасывать эту энергию.
Вот он и сбрасывает, на отражение давления воды назад.
Т.е. плавник перенаправляет энергию от дрейфа в нужное нам направление.
Вы с этим согласны?
mm7 вне форума Ответить с цитированием