Непонятные моменты в теории

[koenig]

Данной работы не читал, поэтому что конкретно имелось в виду при постановке упомянутых экспериментов не могу судить.

Однака, для самолетов
низкоскоростных типа Цесны число Рейнольдса от 2 000 000 до 5 000 000,
типа Bonanza до 9 000 000,
а для реактивных лайнеров примерно 15-20 млн.

Для доски считайте сами, грамотные Вы наши....

[m-1]

Сообщение от lop

Поясняю. Плоский - не имеющий объёма, то есть тонкий парус. Объёмный - имеющий объём, например, крыло самолёта. Набивка по гику и величина пуза тут ни при чём.
________
Как видим, никакого превосходства в качестве на малых скоростях объёмный профиль не имеет, наоборот, качество его, ну да, я бы сказал в разы ( в два примерно) ниже, чем у изогнутой пластинки. На больших, да, профиль объёмный лучше, хоть и не в разы, но так где-то на пару десятков процентов.

Я не очень доверяю Рейнольдсу и другим "масштабным" коэффициентам. Не от хорошей жизни они придуманы...

Мне было бы интересно знать мнение уважаемого lop'а по поводу последнего Кубка Америки в контексте "качества объемного профиля на малых скоростях".
Синдикат БМВ ОраклРейсинг на своем тримаране рискнул применить парус-крыло в отличие от своего консервативного оппонента Алинги. Причем, в слабый ветер (сужу по тому, что бывший чемпион-Алинги с трудом отрывал и поддерживал на весу наветренный поплавок) тримаран!!! Оракл большую часть дистанции шел вообще без переднего паруса, шел на одном крыле! Если и немного быстрее по курсовой скорости в лавировку, то гораздо круче! Первая гонка со старта смотрелась шокирующе безысходной для Алинги. Вторая гонка ожидалась с меньшей интригой и лишь подтвердила бесспорное преимущество объемного паруса. 2:0 и победа БМВ.

Вы видели конструкцию грота БМВОракл?

Две вертикальные секции с огромным зазором между. Ни о какой классической ламинарности ветрового потока в расчетном диапазоне, полагаю, речи не может быть. Опять же, сравниваю с подходом Алинги - не менее могущественном в средствах гиганте.
(Алинги)

Разве нельзя теперь считать доказанным, что объемные паруса лучше плоских при прочих равных условиях, в том числе и на малых скоростях потока?
Если не в разы, то "на глаз" - точно лучше?
__________
(Забыл дать факты:ВИКИ. USA-17

[Юрий Крикунов]

Сообщение от m-1

Разве нельзя теперь считать доказанным, что объемные паруса лучше плоских при прочих равных условиях, в том числе и на малых скоростях потока?
Если не в разы, то "на глаз" - точно лучше?

Не совсем корректное сравнение, которое не может служить каким-либо доказательством преимущества "объемных" парусов над "плоскими", так как разница данных яхт не только в применении жесткого паруса на USA17. В данных гонках очень многие дополнительные параметры играют достаточно существенную роль, и, в результате комплексного компромисного их применения, дающие исходный результат.

[koenig]

На гонках кр. яхт меньших классов в Европе тоже давно используют парус крыло,
но, не сказать что массово. Потому как вступают в действие "прочие факторы",
а именно - радикальность конструкции, дорого непомерно, эксплуатация сложнее, работать по другому надо, плюс "общественное мнение" и "косые взгляды".
А вообще, конечно "на глаз" лучше....:)

Согласен, что обсуждения только на базе Re оставляют вопросы.
Но при разнице в порядок по любому, даже с учетом "несовершенства" Re,
все обсуждения становятся просто бредом...

[lop]

Сообщение от m-1

Я не очень доверяю Рейнольдсу и другим "масштабным" коэффициентам. Не от хорошей жизни они придуманы...

Не хочется занудствовать, но вынуждают... Число Рейнольдса это не масштабный коэффициент, а критерий подобия двух потоков вязкой жидкости, один из нескольких, не хуже их и не лучше. Просто чтобы доверять этому числу, его не следует пихать куда попало и абсолютизировать. Сравнивая подобные потоки, мы должны действительно стремиться сделать их подобными как можно больше, тогда и доверие возрастёт. А когда сравнивают два совершенно разных объекта, таксать "коня и трепетную лань", полагая что равенство чисел Рейнольса потоков вокруг них автоматически обеспечит подобие, то это не вина Рейнольдса, а ограниченность сравнивателя.

Мне было бы интересно знать мнение уважаемого lop'а по поводу последнего Кубка Америки в контексте "качества объемного профиля на малых скоростях".
Синдикат БМВ ОраклРейсинг на своем тримаране рискнул применить парус-крыло в отличие от своего консервативного оппонента Алинги. Причем, в слабый ветер (сужу по тому, что бывший чемпион-Алинги с трудом отрывал и поддерживал на весу наветренный поплавок) тримаран!!! Оракл большую часть дистанции шел вообще без переднего паруса, шел на одном крыле! Если и немного быстрее по курсовой скорости в лавировку, то гораздо круче! Первая гонка со старта смотрелась шокирующе безысходной для Алинги. Вторая гонка ожидалась с меньшей интригой и лишь подтвердила бесспорное преимущество объемного паруса. 2:0 и победа БМВ.

Поддерживаю Юрия - слишком разные объекты. На мой взгляд превосходство БМВ было обеспечено не столько объёмностью крыла, сколько самой схемой вооружения на лавировке: у БМВ фактически кэт, 1 несущая поверхность (пусть и с механизацией и со щелями, которые на лавировке были прикрыты) а у Алинги - шлюп, отстойная для гоночного катамарана схема из двух несущих поверхностей, одна за другой, с огромной генуей и малым удлинением обеих поверхностей. Если ты ходил (на гоночном, не крейсерском) катамаране с вооружением шлюпом, то знаешь, что стаксель на нём это узкая полоска дакрона, которая используется только для улучшения обтекания мачты, чтобы уменьшить завихрения и отрывы на подветренной стороне грота сразу за мачтой. Наиболее скоростные катамараны вообще не используют передний парус. Генуя же становится эффективной полько при слабом вымпельном ветре и полных курсовых углах к вымпельному ветру, которые на гоночных катамаранах вообще не реализуются. Это парус для однокорпусников и крейсерских катамаранов. Попытка "накачать площадью парусности" гоночный катамаран кончилась тем, чем и должна была. Факторы, обеспечившие преимущество БМВ-Оракл над Алинги я бы отранжировал по значимости так:
1. Один парус вместо двух - качество выше. 30%
2 Высота мачты 68 м против 50 у Алинги - качество парусного вооружения выше. - 20%
3. Парус жёсткий, с механизацией и тонко регулируемой круткой по высоте - выше качество (меньше индуктивное сопротивление грота) - 10%
4. Прочие причины - 40%, это подготовка и схоженность экипажа, различия в гидродинамике и аэродинамике корпуса, опыт и тактическое мастерство.

Возможно, что какую-то роль сыграла и собственно объёмность крыла, но была ли эта роль положительной или отрицательной - не знаю, данных для однозначного утверждения у меня нет. Если у вас они имеются, было бы любопытно взглянуть.
В любом случае эти две гонки ответа на интересующий нас вопрос дать не смогут.
Конечно, повезло с погодой: дунь в гонке посильнее - "зарифить" жёсткое крыло не получится и будет этот тримаран "летать с одним крылом" недолго. Да и гидродинамическая ффективность катамарана проявилась бы в полной мере только при более свежем ветре - у Алинги явно были проблемы с удержанием его на одном поплавке.
Результаты эксперимента Шмитца также не могут дать однозначного ответа в данном случае - нужен эксперимент именно для двух моделей данного крыла с различной толщиной, только тогда можно будет сказать однозначно, что объём - рулит. Или не рулит.

[m-1]

Сообщение от lop

...
Возможно, что какую-то роль сыграла и собственно объёмность крыла, но была ли эта роль положительной или отрицательной - не знаю, данных для однозначного утверждения у меня нет. Если у вас они имеются, было бы любопытно взглянуть.

Прямых доказательств и опровержений не дождемся. Цена вопроса велика.
По косвенным признакам - положительной.
Кто пойдет дальше в этом направлении и улучшит технологически конструкцию ... "управляемого качества" - выиграет.
Сейчас и до осени синдикатами обсуждается вопрос, на чем гонять следующий КА-34. Для Оракла заманчиво развить свой успех, дальше оптимизировать наработанное. В этом случае мало кто из оппонентов сможет догнать нового теоретического лидера в тримараностроении. Что перевесит, прогресс теории или конкурентная демократия (когда участников будет больше двух и мнение большинства отсрочит научное любопытство), - не угадаем.
Как говорит Юра - несравнимые вещи.
("Ответы прогрессу не интересны."С")

Конечно, повезло с погодой: дунь в гонке посильнее - "зарифить" жёсткое крыло не получится и будет этот тримаран "летать с одним крылом" недолго. Да и гидродинамическая эфективность катамарана проявилась бы в полной мере только при более свежем ветре - у Алинги явно были проблемы с удержанием его на одном поплавке.

А вот тут я принципиально не соглашусь.
Алинги не скрывал желания погонять в слабый ветер. Настаивал на соответствующей акватории задолго. Выбрал катамаран, а не тримаран.
У БМВОраклРейсинг был иной расчет, иная история вопроса...
Оба синдиката знали верхнюю границу силы ветра. К ней и готовились. (Не к урагану же?)
И в этом случае "качество" рулит во всей красе.
У USA-17 виден огромный резерв. Чего стоит центровка (балансировка) лодки для одного грота, работающая и в слабый ветер! Обратите внимание, под каким углом друг к другу стояли две вертикальные секции грота! Ужас, с точки зрения классической ламинарности!
Поэтому при спрямлении формы ужасного "треугольника", как раз для сильного ветра, есть огромный запас по уменьшению лобового сопротивления.
У Алинги же оно только будет увеличиваться с ростом ветра. И никакой перемещаемый (переливаемый) баласт не помог бы.
(Не взыщите на качественную оченку проблемы, сорри.)

И главный козырь - управляемый твист!
А он возможен только для ... "объемных", жестких парусов, расширяющих диапазон регулировок. Вот к ним и идем помаленьку, имхо.
_______
Добавочек. Не перепроверял.

Характеристики:

Alinghi - катамаран, высота мачты 50 м, длина ВЛ 27м, ширина 27м, грот 600 кв.м, стаксель 460 кв.м, вес 12 т, скорость при 9 уз. ветра - неизв., цена 12 млн $.

BMWOR - тримаран, мачта 48 м (обычные паруса)/58 м (жесткое крыло), ВЛ 27 м, ширина 27 м, грот 630 кв.м(обычный)/625 кв.м(крыло), вес 16 т, скорость при 9 уз. ветра - 26 уз, цена 22,5 млн $.

[Юрий Крикунов]

Сообщение от m-1

Прямых доказательств и опровержений не дождемся. Цена вопроса велика.

Доказательств или опровержений чего? Разве кто-то что-то доказывал или доказал?

BMWOR - тримаран, мачта 48 м (обычные паруса)/58 м (жесткое крыло), ВЛ 27 м, ширина 27 м, грот 630 кв.м(обычный)/625 кв.м(крыло), вес 16 т, скорость при 9 уз. ветра - 26 уз, цена 22,5 млн $

Хотелось бы обратить внимание любителей сравнивать виндсерфинг с яхтами на показатель скорости тримарана - "при 9 уз. ветра - 26 уз."

Сообщение от m-1

Синдикат БМВ ОраклРейсинг на своем тримаране рискнул применить парус-крыло в отличие от своего консервативного оппонента Алинги.

Кстати это не первый случай в Кубке Америки. Еще в Кубке Америки 1988 года американцы применили жесткое крыло для своего 60-футового катамарана Stars & Stripes (http://stargazer2006.online.fr/others/wingsail.htm), и тоже выиграли.

[m-1]

Сообщение от Юрий Крикунов

Разве кто-то что-то доказывал или доказал?

Тема началась с вопроса, считать ли новым подходом в развитии виндсерфинга применение "скоростных" ("объемных") мачткарманов. Я считаю, что "да".
Да и в цитате от Vasilij_c (с первой страницы) рекордсмены сами пишут, что
"... Эти аспекты действия паруса оказались неожиданным бонусом, потому что для скоростного паруса они собственно не очень нужны, и мы особенно не были заинтересованы в их развитии у паруса Speedseeker. Но теперь нам очень интересно посмотреть, как можно использовать эти открытия для усовершенствования обычных парусов."
Т.е., "объемный" карман не провалил тест при провалах-ослаблениях ветра, что не предполагалось изначально...

Вот мы и высказались по теме вопроса. Попутно занимаясь ликбезом.
Кстати, для меня удивительно, что интересные и важные вопросы чаще рассматриваются в досочных форумах (и в Вашем, коллеги!), чем в классических яхтенных и даже олимпийских-гоночных.
Может быть потому, что экспериментировать с доской попроще и подешевле и/или из-за специфической моторики, лучше развивающей мозг яхтсмена-досочника?

Кстати это не первый случай в Кубке Америки. Еще в Кубке Америки 1988 года американцы применили жесткое крыло для своего 60-футового катамарана Stars & Stripes (http://stargazer2006.online.fr/others/wingsail.htm), и тоже выиграли.

Вот-вот!
У американцев уже давно рука набита на новые модели многокорпусников и на дебаты в судах!

Только, в ответ на замечание про "неравное" соперничество тримарана с катамараном

... Не совсем корректное сравнение, которое не может служить каким-либо доказательством преимущества "объемных" парусов над "плоскими"...

могу заметить, что в том далеком 88-м году гонялись абсолютно несравнимые по формуле лодки (60 и 90фт), своим соперничеством нарушившие Положение о КА. Хотя в конце концов победа американцев и была перепризнана легитимной с точки зрения ... прогресса и положительного вклада, тем не менее неприятное послевкусие было гораздо бОльшим, чем сейчас после КА-33...

Как адаптировать "регулируемые поворотные горизонтальные секции современного wing-грота" в грот обычной небольшой яхты?
Не проще ли придумать и сделать что-то подобное для начала в парусе для доски?

[stefashka]

Сообщение от Юрий Крикунов

Хотелось бы обратить внимание любителей сравнивать виндсерфинг с яхтами на показатель скорости тримарана - "при 9 уз. ветра - 26 уз."

Так и рекорд скорости парусного судна уже скоро год как принадлежит не Альбо, а тримарану Гидроптиц, правда, соотношение со скоростью ветра не такое шокирующее, где-то 30 к 51.

[Юрий Крикунов]

Сообщение от m-1

Тема началась с вопроса, считать ли новым подходом в развитии виндсерфинга применение "скоростных" ("объемных") мачткарманов. Я считаю, что "да".

Вообще-то тема началась с вопроса Смита "Дак вот в чем вопрос: ведь пузо смотрит по ветру и соответственно набегающий встречный поток должен казалось бы наоборот уваливать виндсерфера за счет этого эффекта... Вот я понимаю если бы пузо было выгнуто на ветер, тогда от встречного потока сработал бы подъемный эффект на ветер... Но как мы видим по практике все происходит ровно наоборот. Я не могу понять теорию этого явления.

Вот разъясните господа Юрий Крикунов, Latad, Lop и другие."

Не проще ли придумать и сделать что-то подобное для начала в парусе для доски?

Если бы было проще, то это уже давно было бы рализовано на практике.

[m-1]

Сообщение от lop

...Никакого противоречия.
Сила поперёк паруса "в сторону поперёк паруса" его тянет. А "в сторону увала" она его тянуть будет, если ты увалиться захочешь. Поэтому если ты расположишь доску так, что она носом хоть немного будет смотреть "в сторону поперёк паруса", то и ехать она будет туда же...

Попробую порисовать немного:



Беру тазик с водой, кладу на воду тонкий деревянный плотик. Предварительно на нем по центру прикрепляю вертикальную металлическую пластину. Ставлю вентилятор (с решеткой) так, чтобы поток воздуха был похож на реальный истинный ветер, без явной круговой турбуленции.
Замеряю направление движения плотика с "парусом".
Вопрос экспертам.
Плотик будет стремиться двигаться прямолинейно в направлении действия силы F?
(m - центр масс)

[skat]

да (не эксперт)

[Shav]

нет (не эксперт) не прямолинейно

[m-1]

Сообщение от Shav

нет (не эксперт) не прямолинейно

Пусть так.
Поможем плоту двигаться только в этом направлении, прямолинейно. Прикрепим по центру подводный плавник-пластину, как показано на рисунке.
Спросим себя, будет ли чем-то ограничена скорость плота, если сопротивлением в направлении движения пренебрежем (вода может быть льдом, плавник - коньком и т.п.)?



С этого момента правильно ответить (и прикинуть дальнейшие рассуждения), похоже, без построения классического треугольника скоростей не получится.

Построим его (голубой на пикче).
Видим, что с набором плотом скорости поток набегающего ветра изменяет направление таким образом, что через некоторое время скорость плота насыщается, так как пластина-парус оказывается вдоль вымпельного ветра, F уменьшается до нуля и процесс ... автостабилизируется.
Так?

[Sailor]

... ветра не было ...