Показать сообщение отдельно
Непрочитано 01.12.2015, 20:24
#48
mm7
Windsurfer

 
Club: Toronto Windsurfing Club
Location: Woodbridge, ON, Canada
Weight: 80 kg.
Благодарностей: 456
Записей в блоге: 13
Пользуясь тем, что несезон я позволю себе удариться немного в теорию. Если вы не против. (хотя мне пофиг

Итак вопрос: есть ли смысл брать бОльший парус.

Больший чем что? Здравый смысл подсказывает - больший чем ты обычно привык. Но может ты привык кататься слишком комфортно?
Т.е. этот критерий субьективен.
Какой же можно найти обьективный критерий? Щас найдем.

При хождении под парусом нас движет, как принято, "тяга". В идеальном случае это сила ортогональная плоскости паруса и спроецированная на курс. Когда скорости еще нет, 0 кмч, вектор тяги направлен (в идале) под 0 градусов к курсу (берем галфвинд). При этом вымпельный ветер равен истинному. С увеличением скорости мы "видим" больше встречного ветра, вымпельный ветер ускоряется и поворачивается на какой-то меньший угол к курсу. Вектор тяги, соответстванно, поворачивается на какой-то больший угол к курсу. Когда мы достигаем скорости, при которой закрываем щель, вектор тяги близок максимальному и направлен почти перпендикулярно курсу.
Величина (сила) вектора при этом почти равна силе истинного ветра для этого паруса (по площади).
Это почему мы упираемся в плавник, отвешиваемся. Т.е. нам необходимо удерживать парус от опрокидывания подветер.
В нашем случае ВС, у нас нет другого способа удержания паруса от опрокидывания кроме как противодействовать этому своим весом.
И только весом.
Мы можем увеличить эту выправляющую силу путем большего отвешивания, с максимумом при горизонтальном отвешивании.
Но на практике так ехать неудобно, цепляшь жопой чоп, не хватает длины рук, чтобы не заваливать мачту наветер (иначе опэть теряется эффективная площадь паруса), надо сколько-то веса оставить на доске через ноги и МФП для контроля, и чтоб не взлетала, и тп.
и мы обычно ездим отвесившись на 45-40 градусов (от вертикальной стойки 90).
Т.е на 45 градусов только половину своего веса мы можем превратить в выправляющую силу.
Итак градус отвешивания имеет предел 45. Значит сила отвешивания имеет предел - наш вес / 2.
Если взять ветер 15м/с, вес тушки 80 кг, то какой макс размер паруса можно удержать?

из F = 1/2 * S * p * Кд * v^2;
выводим S = F / (1/2 * p * Кд * v^2)

F = 392Н = 40кг*9.8 - выправляющая сила, половина веса тушки.
S - площадь паруса
p =1.2кг/м3 - плотность воздуха
v = 15м/с - скорость ветра
Кд = 2 - коэффициент сопротивления плоского листа (парус с закрытой щелью стоит поперек истинного ветра)

Получается 3 с копейками метра квадратных! Столько нам надо чтобы ехать с закрытой щелью.
А что случится, если взять парус больше? Опрокидывающая сила станет больше чем выправляющая верхушку с тушкой перекинет подветер.
Но это если полностью закрыть. А если приоткрыть, то в формулу надо добавить синус угла открытия (если брать 90 закрытый, 0 открытый) F = 1/2 * S * p * Кд * v^2 * син(А) и сила уменьшится. Уменьшив эффективную площадь паруса приоткрытием можно ездить дальше.
Но. Приоткрыв парус мы ограничим угол вымпельного ветра, т.е. соотношение встречного (своей скорости) к истинному. А значит будем идти медленнее по отношению к истинному ветру.

Эта граница перехода за предел максимума и называется Передоз. Это когда не можешь закрыть щель даже сильно отвесившись и откинув голову назад, ибо ветер все равно перебрасывает, и надо приоткрывать парус чтоб сбросить его силу. А приоткрывая, во первых теряешь скорсть, во вторых, если не сдвинешь трапконцы вперед, становишься вертикальнее, т.е. опять можешь держать еще меньше ветра, открываешь еще сильнее и тд... пока не встанешь вертикально и поедешь с флажком в водоизмесе.

Выводы.
При одном и том же ветре
1. Площадь паруса ограничена весом тушки.
2. Можно уменьшить эффективную площадь паруса приоткрытием. Но это ведет к потере относительной скорости и контроля.
mm7 вне форума Ответить с цитированием