Непонятные моменты в теории

[m-1]

Сообщение от meral

...
"скорости"? на прямой? а мы не про силы? чего это они должны быть на прямой?...

По закону ньютона - сила действия равна силе противодействия. Т.е. "верх" должен быть равен "низу".
Если эти суммарные силы будут не на прямой или под углом (в проекции, конечно) - получится неравенство моментов сил. Начнут крутиться (создавать крутящий момент) вокруг какой-то точки. Этого не должно быть при стационарном движении..
Поэтому результирующие всего ДВУХ СИЛ! нужно искать на одной прямой где-то на фотке. Причем близко от плавника, имхо.

[meral]

не согласен. результирующая трех сил(включая трение ) должна быть близка к 0.
а чтоб не вразалось, сумма моментов должна совпадать.
на доске сума моментов частично регулируеться
1)переносом веса рейдера в более "подходящую" точку, в результате чего центр системы смещаеться
2) креном доски, в результате сила сопротивления меняет вектор и система стабилизируеться.
так вот. мы не можем уточнить какой крен доски на картинке, ибо даже 5 см на глисировании дает значительный перекос сил

[m-1]

Можешь сложить (представить себе) все силы под водой в одну, результирующую?...

А потом при надобности векторно ее разложим на плавник, корпус и т.д.
Ладно, давай подумаем чуток...

[meral]

если сильно хочется упрощения картинки до двух сил, то тогда расматривай не плавник,а "реакцию на тягу в парусе", сила ровно против силы паруса. но смысла особого в понимании ситуации не дает.
плавник это крыло. сила на нем перпендекулярна "хорде" плавника. по другому никак.

удобней, наверно, найти фотку сверху при движении без рук

[lop]

Сообщение от m-1

...
Вот крупным планом надувная секция того паруса:

Вполне реальный.

Надувные латы понравились. Если у нормального паруса такие пришить с двух сторон, так пожалуй легче станет. Опять же со стартом из воды проблем меньше. И парус не тонет, если доску унесёт, то можно на нём лежать. Жесткости лат, боюсь, маловато будет, пузо гулять начнёт, да с надуванием лишний гемор. Для новичков бы неплохо подошел.

Сообщение от latad

То есть, надо понимать так, что даже абсолютно жёсткий (несимметричный) парус с изменением угла атаки будет слегка менять суммарную точку приложения подъёмной силы?

Да, с изменением угла атаки центр давления гуляет и на жёстких парусах, как симметричных, так и несимметричных, - эпюра давлений меняется из-за растущей отрывной зоны у задней кромки. Смещение это сравнительно небольшое, несколько процентов от длины хорды. Если же у профиля задняя кромка отогнута вверх (S-образный профиль), то центр давления практически остаётся постоянным в рабочем диапазоне углов атаки. Поэтому отваливание подветер задней шкаторины, даже частичное, между лат, положительно влияет на стабильность центра давления.

Иначе говоря, твист и крутка не одиноки в изменении нагрузки на трапшкот и руки - или это чисто теоретическая заморочка, которую на практике никто не видел? (Мне кажется, что видели, если отпустить руки и висеть на трапшкоте - парус сам принимает устойчивый угол атаки, соответствующий данному положению трапшкотов, как бы это могло происходить, если бы не было смещения точки подъёмной силы, при ровном ветре и прочих равных?)

Не одиноки. (К слову, чем, в твоём представлении, твист отличается от крутки?) Нагрузку меняет, как несложно догадаться, прежде всего изменение угла атаки нами же самими же. Меняет её изменение силы или направления (вследствие изменения угла атаки) ветра. Ну и изменение формы паруса за счёт скручивания или отваливания под ветер задней шкаторины, как за счёт изгиба мачты, лат, гика, так и за счёт растяжения материала паруса.

[meral]

Сообщение от lop

Надувные латы понравились. Если у нормального паруса такие пришить с двух сторон, так пожалуй легче станет. Опять же со стартом из воды проблем меньше. И парус не тонет, если доску унесёт, то можно на нём лежать. Жесткости лат, боюсь, маловато будет, пузо гулять начнёт, да с надуванием лишний гемор. Для новичков бы неплохо подошел.

фигово для новичков. там парус с двух сторон= больше весу.
если уж так хочеться тчоб не тонул, привяи круги к гику и шарик резиновый на топ

[m-1]

Сообщение от meral

...
мы не можем уточнить какой крен доски на картинке, ибо даже 5 см на глисcировании дает значительный перекос сил

Сложность динамики есть, но движение-то доски устойчивое! Оно хоть и требует компенсирующего воздействий со стороны тушки, но вполне позволяет тушке расслабляться и даже отпускать руки, демонстрируя баланс сил и моментов...

Кто-нибудь ходит на isonic'е?

Меня интересует, равномерно ли нагружены ноги и руки(?) в режиме, который привожу на следующем эскизе:



Консультант и, как я понял, в какой-то степени идеолог старборда, старейшина Джим Дрейк на страничке своей хроники приводит тексты, рисунки и конкретные данные тестов, по которым я попытался воссоздать и объединить проекции доски в трех плоскостях.

Пока не нагружаю рисунок всеми силами, углами и моментами.
Повторяю, мне важно анализом обратной задачи получить положение секущей плоскости главных сил на виде сверху.
То, что у меня получилось, говорит о том, что эта плоскость не проходит ни через 1/4, ни через 1/3 часть профиля паруса.

Поэтому жду теоретических толкований от Lop'a, имеем ли мы право назвать Цпаруса реальным "центром давлений" или реальным "фокусом" паруса в том понимании, о котором он писал ранее?

Если все же настаивать на том, что Цаэро должен быть сдвинут сильно ближе к мачте, то при таком сдвиге придется существенно изменить наклон мачты назад, чтобы избавиться от появляющегося уваливающего момента (относительно Цгидро) на виде сверху.
Нарисовать и так можно, но тогда эскиз станет не похожим на модель Дрейка.

Где я неправ, теоретики и практики?

[meral]

как раз по вашему рисунку получчаеться, что центр аеро в 1/4 от мачты. парус то наклонен

фигура 2 по приведенной ссылке как раз это показывает.

кстати, из рисуночков следует тянущее усилие паруса 15 кг, при общей нагрзке на руки/трапецию в 35.
фигура 9 показывает горизонтальный силы не на одной линии, что я вам и говорил.

а неправы вы, изображая центр аеро сильно высоко по мачте. имхо оно не намного дольше гика.

и центр гидросопротивления смещен в сторону от центра доски(плавник прогибается на конце).

[m-1]

Сообщение от meral

как раз по вашему рисунку получается, что центр аеро в 1/4 от мачты. парус то наклонен ...

Чтобы договориться о терминах, привожу фрагмент паруса:



Голубой и синий цвет - принадлежат в разных проекциях мачт-карману.
Приведены два вида профилей.
Верхний нарисован в секущей плоскости латы. Нарисован условно.
Нижний - в горизонтальной плоскости.

Профиль паруса в сечениях по высоте обычно разный. Разность в том, что профиль принято характеризовать формой кривой (например, стандартный и S-образный), длиной хорды, глубиной и положением глубины от мачты. Также профилю характерны углы "входа"(α) и "выхода" (β) - углы между направлением касательной к передней и задней точке хорды и хордой, соответственно. (α - угол атаки профиля; для S-кривой β - отрицательный.)...

...
фигура 2 по приведенной ссылке как раз это показывает...

Направления сил у Дрейка здесь примерные...

...
кстати, из рисуночков следует тянущее усилие паруса 15 кг, при общей нагрзке на руки/трапецию в 35.

Соответствует практике?

...
фигура 9 показывает горизонтальный силы не на одной линии, что я вам и говорил...

А я и не спорю.

...
а неправы вы, изображая центр аеро сильно высоко по мачте. имхо оно не намного дольше (выше) гика...

Я рисовал как у Дрейка и как сам думаю.

...
и центр гидросопротивления смещен в сторону от центра доски(плавник прогибается на конце).

Мне сейчас это не важно.
Важнее - где этот центр расположен между мачтой и плавником - для конкретно этой доски, в конкретно такой ветер, на конкретно таком курсе.
Доска скоростная, без шверта, с какими-то желобками на днище (картинку днища не нашел), которые могут способствовать удержанию ЦГД корпуса немного дальше впереди от плавника по сравнению с другими плоскими досками ...

[meral]

да подержите парус при среднем ветре.. четко отмечаеться центр тяги почти на кармане.и явно ниже.

[m-1]

Сообщение от meral

да подержите парус при среднем ветре.. четко отмечаеться центр тяги почти на кармане.и явно ниже.

Эх, еслиб ты фотку дал с наклеенным кружочком ...

Для тех, кто уже освоил эффект Коанда или тем, кто имеет реальный жесткий парус и наблюдательность, следующий вопрос не покажется сложным:



Имеем металлический профиль - в виде плоской пластины и изогнутой.
Ось вращения - на левом конце профиля.
Вопрос: - в какую сторону относительно оси вращения отклонится профиль. А, В, или С? (Не отклонится, отклонится против часовой стрелки или "по"?)

(Гравитационную силу притяжения и вес пластины не будем учитывать. Примем ось вращения в примере - как у реальной мачты, за вертикальную.)

________________
Гурманам-теоретикам и фанатам паруса даю линк на популярно изложенную самую правильную теорию-физику обтекания профиля, создания ЛИФТА на профиле.
Понятный язык изложения (хоть и английский), с картинками.

(С упоминанием главной причины создания подъемной силы на профиле - эффекта Коанда.)

_______________
А к такой экзотике кто-нибудь присматривался, анализировал на тему, "чтобы это значило"?



(Насколько я понимаю, задумка у F1-BMW такова, чтобы

- стабильно загрузить переднюю ось,
и
- без срыва потока и соответствующего ему резкого роста лобового сопротивления.)

[Ёж™]

Сообщение от m-1

Кто-нибудь ходит на isonic'е?

Меня интересует, равномерно ли нагружены ноги и руки(?) в режиме, который привожу на следующем эскизе:

Я катаю на айсонике в том числе, у меня ноги при галфвинде вроде равномерно загружены (во всяком случае на фото все в балансе и можно руки отпускать.), поэтому как мне кажется на вашем рисунке ось сил надо немного вперед передвинуть, до середины между петель. Хотя с учетом MFP нагрузка на ноги совсем небольшая, иногда просто нулевая.

[latad]

Сообщение от lop

(К слову, чем, в твоём представлении, твист отличается от крутки?)

Вопрос для меня всё ещё смутный.
Чисто на практике я бы отличил крутку от твиста по поведению:
-крутка делает парус с усилением ветра, кроме разворота профиля, всё более плоским и при передозе выворачивает верх даже в обратную сторону; это даёт возможность при сильном передозе даже снизить нагрузку на руки, правда, ценой сильной неустойчивости;
-твист гораздо жёстче держит профиль, вместо выворачивания наизнанку при передозе можно просто приоткрыть парус и твистованная часть будет просто болтаться в потоке с углами атаки, не создающими тяги. Тоже неустойчивое состояние, требующее постоянной работы руками, но, в отличие от первого случая, не требующее постоянного перезакрытия паруса.
Особенность: твис работает в полную силу с некоторой силы ветра, которая в состоянии его натянуть до рабочего вида, крутка - с нуля.
И я всегда считал, что крутка создаётся натяжением по задней шкаторине, а твист - по мачте, что отличает их по изгибу задней шкаторины, твист снизу вверх отваливает заднюю шкаторину практически по прямой, крутка - дугообразна.
Возможно, что общеприняты другие понятия, твист и крутка - одно и то же, и этому ещё способствует многозначность слов в английском языке, откуда пришли практически все парусные термины?

Сообщение от meral

не согласен. результирующая трех сил(включая трение ) должна быть близка к 0.
а чтоб не вразалось, сумма моментов должна совпадать.
на доске сума моментов частично регулируеться
1)переносом веса рейдера в более "подходящую" точку, в результате чего центр системы смещаеться
2) креном доски, в результате сила сопротивления меняет вектор и система стабилизируеться.
так вот. мы не можем уточнить какой крен доски на картинке, ибо даже 5 см на глисировании дает значительный перекос сил

Я бы не рассчитывал именно на силу трения, доска вдоль ДП выпуклостью вниз и при малейшем наклоне часть, которая в воде, становится сильно несимметричной, эффект аналогичен повороту руля на яхте или швертботе.
Почему я так думаю? У меня есть доска, палуба которой прямая по ДП и дуга днища образуется за счёт килеватости, большей к середине. Дуга очень невелика.
Так вот, чтобы на ней повернуть направо, до некоторой скорости и при прочих равных, нужно её кренить налево! Сила трения отдыхает, особенно на относительно узких досках.
1). Боюсь, что сам перенос центра тяжести без крена мало что даст, если это не обеспечит значительный перенос центра смоченной поверхности вперёд на сравнительно низких скоростях, близких к срыву с глиссирования. На больших скоростях, когда трение плавника становится ощутимым тормозом, а перенос тушки вперёд просто меняет дифферент без существенного увеличения смоченной поверхности (и в том числе за счёт увеличения скорости при этом) - эффект может стать близким к нулю. Естественно, несимметричные режимы, вроде изгиба плавника (не все они так уж гнутся) или ребрения доски, при рассмотрении влияния переноса ЦТ нужно исключить.

[m-1]

Сообщение от latad

...
Я бы не рассчитывал именно на силу трения, доска вдоль ДП выпуклостью вниз и при малейшем наклоне часть, которая в воде, становится сильно несимметричной, эффект аналогичен повороту руля на яхте или швертботе.

Именно так. На объемный подводный профиль, ограниченный смоченной поверхностью, действует все тот же К-эффект. (БОльшую роль там играет не сила трения, а характер выпуклости и угол атаки.)
В зависимости от того, как соотнесутся Цгидро-главная ось вращения и создаваемый асимметричный смоченный профиль, начнет действовать момент вращения. Как создается подводный асимметричный профиль? И телодвижением тушки и расположением Цаэро. (Т.е. головой )

Например, крен корпуса яхты/доски на ветер+смещение Цаэро на ветер и вперед - дадут момент уваливания. Это используется в техническом приеме ускорения выполнения классического джиба=поворота фордевинд, что на яхте, что на доске.
Другой пример - "брочинг" (оверкиль через наветер). Тот же эффект, но уже неуправляемый, чрезмерный по амплитуде.

Почему я агитирую всех пересмотреть свое понимание механизма процесса обтекания? Fcoanda разворачивает все, что попадается ей под руку и может мультиплицировать-усиливть потоки в десятки! раз. Пример? Нашумевшие бытовые осушители и вентиляторы Дайсона...
____________

Сообщение от latad

(Твист и крутка.) Вопрос для меня всё ещё смутный...
______
И я всегда считал, что крутка создаётся натяжением по задней шкаторине, а твист - по мачте, что отличает их по изгибу задней шкаторины, твист снизу вверх отваливает заднюю шкаторину практически по прямой, крутка - дугообразна.

Возможно, что общеприняты другие понятия; твист и крутка - одно и то же, и этому ещё способствует многозначность слов в английском языке, откуда пришли практически все парусные термины?

Лирическое отступление.
Заход ветра, отход ветра ...
Я уже давно привык использовать другое короткое слово - шифт (wind shift - изменение направления ветра). И не спорю, когда собеседник путается, неправильно вставляя слово "заход", вместо - "отход". Кем-то когда-то переведенные, принятые в обиход русскоязычным яхтингом и постепенно утрачиваемые прежний смысл. (Чаще стало использоваться всего одно слово - заход.)

И в английской литературе при изменении направлении ветра сейчас пишут либо правый/левый шифт, либо - приводит или уваливает яхту изменение ветра и т.д....

Конечно, слова твист-крутка-разворот - одного смысла.
А открытый-закрытый - изначально другого.
Может ли закрученный-твистованный парус быть закрытым?
Конечно. А открытым? Конечно. В первоначальном смысле.

А можно ли закрыть парус? Можно, но уже в другом смысле...

Когда спецы говорят, что парус закрытый, то в первую очередь подразумевают то, как сконструированы профили-сечения паруса. При одинаковой глубине профиля считается более закрытым тот парус, у которого угол β больше. И более лобастым тот, у которого угол α больше.

Эти углы создаются двумя способами при конструировании парусов:
1 вариант - с помощью серпов-выкружек по шкаторинам (формируется глобальный профиль)
и
2 вариант - с помощью закладок по полотнищам (формируется локальный особый профиль).

Если в конструкцию паруса заложен только глобальный профиль, то парус можно выбрать "в доску" (сделать абсолютно плоским).
Таких парусов сейчас не шьют, даже для любителей и детей.

Может ли парус быть пошитым (сделанным, отформованным) только по второму варианту?
Да. Выбрать "в доску" его невозможно принципиально. По этой причине универсальным считать его нельзя, так как невозможно регулировать глубину/положение профилей по высоте паруса набивкой рангоута и такелажа (мачтой, вантами и т.п.), тем самым сложно нести/подстраивать его при разной силе ветра.

Поэтому современный парус в своей конструкции подразумевает иметь оба варианта.

Какова роль мачты при этом?
По большому счету, ведь глобальный профиль (вариант 1) вроде можно выбрать любой мачтой, согнув ее как следует и настроив парус? А то, что потом останется (вариант 2), пусть работает в оставшийся ветер?
К сожалению, у нас типична и повсеместна практика использования не комплектных парусов и мачт.
А мачта с парусом должны работать только в унисон. Прогиб и динамика мачты должны быть учтены конструкцией паруса и, наоборот, когда покупается новая мачта к удачной конструкции паруса...
В противном случае мачта не обеспечит универсальность регулировки ... пуза и твиста.

Так в чем путаница терминов?
Когда мы имеем готовый парус, то приоткрыть или призакрыть его там, где нам вдруг захочется, может только парусный мастер, изменив закладки. И никак иначе. Никакие внешние регулировки не способны изменить локальный профиль. Какие углы α и β заложили в профиля, такую локальную крутку ветра и следует считать жестко заложенной в парусе.

Другая история случается на воде, когда глядя на парус со стороны задней шкаторины вдоль хорды гика, хотим изменить крутку-твист (изменить углы атаки сечений паруса по высоте). И в этом смысле тоже частенько говорим про "открыть/закрыть" заднюю шкаторину (или парус), подразумевая, что хотим спрямить ее, уменьшить ее отваливание на подветер в вертикальной плоскости.
Допустимо ли так говорить? А почему нет. Лишь бы было понятно, о чем речь и какие рычаги настройки принято использовать в первую очередь.

Рисунок паруса с обозначениемя привожу для наглядности.



- Принято считать, что ветер твистует парус тем больше, чем меньше натяжение задней шкаторины. (Говорим не про заложенный твист!)
- Принято считать, что чем более закрыты сечения паруса, тем больший твист ему надо придавать.

Из рисунка видно, чтобы достичь расслабления задней шкаторины нужно опустить точку крепежа гика по мачте.

Второй не очевидный рычаг регулировки - канингхем (натяжение передней шкаторины).
Его прямое предназначение - расправить складки по мачте. Если конструкция галсового угла позволяет тянуть парус и в радиальном направлении, то при сильнейшей набивке канингхема можно так "вывернуть" парус, что профили снизу вверх станут более лобастыми (пузо сместится вперед), тем самым уменьшатся углы β, заложенные в глобальной конструкции профиля. В этом смысле можно говорить, что канингхем открывает парус (заднюю шкаторину).

Натяжение шкотового угла, в первую очередь, влияет на регулировку пуза паруса.
Иногда, на "тяжелой дороге" в сильный ветер! травлением шкотового угла убивают двух зайцев - увеличивают как тягу (полноту) паруса, так и твист, расслабляя заднюю шкаторину.
Обычно же, чем сильнее ветер, тем сильнее набивается шкотовый угол...

Старался помочь, Latad.
А вообще говоря, носителями общепринятых дефиниций являются гонщики и парусные мастера (производители), имхо. Популярная же техническая литература быстро устаревает. (Вроде журналов КиЯ. )

[latad]

Сообщение от m-1

Конечно, слова твист-крутка-разворот - одного смысла.
А открытый-закрытый - изначально другого.
Может ли закрученный-твистованный парус быть закрытым?
Конечно. А открытым? Конечно. В первоначальном смысле.

А можно ли закрыть парус? Можно, но уже в другом смысле...

Когда спецы говорят, что парус закрытый, то в первую очередь подразумевают то, как сконструированы профили-сечения паруса. При одинаковой глубине профиля считается более закрытым тот парус, у которого угол β больше. И более лобастым тот, у которого угол α больше.

Эти углы создаются двумя способами при конструировании парусов:
1 вариант - с помощью серпов-выкружек по шкаторинам (формируется глобальный профиль)
и
2 вариант - с помощью закладок по полотнищам (формируется локальный особый профиль).


- Принято считать, что ветер твистует парус тем больше, чем меньше натяжение задней шкаторины. (Говорим не про заложенный твист!)
- Принято считать, что чем более закрыты сечения паруса, тем больший твист ему надо придавать.

Из рисунка видно, чтобы достичь расслабления задней шкаторины нужно опустить точку крепежа гика по мачте.

Второй не очевидный рычаг регулировки - канингхем (натяжение передней шкаторины).
Его прямое предназначение - расправить складки по мачте. Если конструкция галсового угла позволяет тянуть парус и в радиальном направлении, то при сильнейшей набивке канингхема можно так "вывернуть" парус, что профили снизу вверх станут более лобастыми (пузо сместится вперед), тем самым уменьшатся углы β, заложенные в глобальной конструкции профиля. В этом смысле можно говорить, что канингхем открывает парус (заднюю шкаторину).

Натяжение шкотового угла, в первую очередь, влияет на регулировку пуза паруса.
Иногда, на "тяжелой дороге" в сильный ветер! травлением шкотового угла убивают двух зайцев - увеличивают как тягу (полноту) паруса, так и твист, расслабляя заднюю шкаторину.
Обычно же, чем сильнее ветер, тем сильнее набивается шкотовый угол...

Старался помочь, Latad.
А вообще говоря, носителями общепринятых дефиниций являются гонщики и парусные мастера (производители), имхо. Популярная же техническая литература быстро устаревает. (Вроде журналов КиЯ. )

Спасибо за прояснение терминологии.
Что касается влияния положения гика - то я давно догадался, что его положение на мачте по высоте ощутимо влияет на твист и натяжение нижней шкаторины, несмотря на то, что мало кто акцентирует на это внимание. Отсюда, кстати, следует, что паруса должны, вообще-то, шиться и с учётом роста прокладки, и это очень существенно. Для одного положение гика в середине окна - по грудь, а другому - выше носа, что удобств, увы, не добавляет.
К тому же, я понял, почему у меня гик постоянно сползает при переключении камберов, а у других -нет: у меня гик стоит в нижней половине окна, перпендикулярно мачте, а у тех, у кого не ползёт - в середине или верхней части, при рывке гик "клинит" между мачтой и шкотовой оттяжкой, а у меня - ослабляет оттяжку, причём самма оттяжка ещё и помогает гику уехать. Пока переключаю камбера рывком задней руки, передней удерживая гик жёстко, вместо рывка обеими руками, помогает.
Пока что не знаю, в какую сторону мачта имеет конусность в данном месте, это может заставить в корне пересмотреть представления о месте крепления гика.