Непонятные моменты в теории

[FREESURFER]

почитал тему, немного бестолковый разговор получается.. все пытаются объяснить принцип работы паруса, но, не в обиду сказано, у ежа похоже не все хорошо с базовой аэродинамикой.. тем не менее, тоже хочу написать, т.к. неплохо знаю аэродинамику самолета (крыла) и как следствие паруса..

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.

как я понял, вопрос в том, почему доска режется на ветер?...
если продольную ось доски считать осью направления движения, то чтобы доска пошла вперед парус должен быть установлен с углом развернутым на ветер (в авиации это отрицательный угол атаки крыла) здесь наверное тоже самое, вобщем у паруса отрицательный угол атаки, но также должен быть отрицательный угол установки паруса, относительно доски (т.е.средняя аэродинамическая хорда не должна лежать в одной плоскости с продольной осью доски, иначе ее тупо будет нести вбок).. дальше работает принцип создания подъемной силы: при обтекании паруса потоком, на наветренной стороне создается давление, на подветренной - разряжение, равнодействующая суммарная (подъемная) сила действует перпендикулярно средней аэродинамической хорде, если ее разложить по векторам на продольную и поперечную ось доски, то получим в проекции силу тяги и силу сноса. т.к. у доски боковое сопротивление гораздо больше продольного, ее начинает тащить вперед, по мере набора скорости боковое сопротивление возрастает за счет работы плавника - это на курсе галфвинд..
развернем доску на курс бейдевинд.работа паруса абсолютно такая же как и в 1 случае, только при проекции равнодействующей силы на оси доски, сила тяги уменьшается, а сила сноса возрастает, но до определенного угла доски к ветру сила тяги будет преобладать и доска будет всеравно идти вперед на ветер, дальнейшее уменьшение курсового угла, дает падение тяги и увеличение силы сноса.. доска остановится и пойдет боком..
на скоростях принцип хождения против ветра и в любом другом направлении такой же, но за счет набегающего потока, вектор силы ветра суммируется с вектором силы набегающего потока, получается так называемый вымпельный ветер, и все остальные вектора раскладываются относительно него..
что касается "пуза" оно лишь определяет профиль паруса.. было бы можно, ставили бы планерные крылья вертикально,с ламинизированными профилями у которых афигительное аэродинамическое качество, но из-за их не симметричного профиля и по многим другим причинам этого не делают, т.к. парус должен работать одинаково на разных галсах..
PS: я вообще не люблю теорию, иногда она сильно отличается от практики (особенно если ее знаешь на бытовом уровне), и просто засе..ает мозг... она скорее нужна для создания чего-то нового.. а если виндсёрф уже давно изобрели, то нужно просто кататься на ощущениях, нарабатывать рефлексы, смотреть на других и пробовать что-то новое!!!

[Dim]

Сообщение от lop

.. Получается, что реактивный и есть.

что всерьез что-ли?

а зачем парус косой? почему на прямых нельзя против ветра ходить, если все дело только в плавнике?

Сообщение от FREESURFER

..было бы можно, ставили бы планерные крылья вертикально,с ламинизированными профилями у которых афигительное аэродинамическое качество, но из-за их не симметричного профиля и по многим другим причинам этого не делают, т.к. парус должен работать одинаково на разных галсах..

в заездах на скорость разный галс не нужен. гик там как раз одностронний (у некоторых).
когда-то видел ссылки, что пробовали ставить жесткий парус по типу крыла, так вот хуже он оказался почему-то, рекорды-то на обычном ставят.

[ewest]

Дима, вот ссылка на литературу от Ю.Ю. Крикунова: http://yachting.nsk.ru/r_bibl.php. Понравилась первая книга- понятно и занимательно - не уснешь!
Обсуждать вопросы теории - полезно, а то наслушаешься про реактивную тягу, отрицательные углы атаки и разгон на вымпельном ветре...

[Юрий Крикунов]

Сообщение от Ёж™

Ну дак вы сами себе и противоречите, пишите что данная конструкция позволяет развить силу, которая направлена поперек плоскости паруса, т.е. в сторону увала доски, а в реале парус с широким мачт-карманом неплохо работает в лавировке. Незачет.

Странный ответ, зачем тогда вообще форум, если к книжкам отсылать или лень разъяснить, или сами до конца не поняли как это работает? По крайней мере как в ветке Vasilij_c дал сылку на разработчиков парусов - для них и то это оказалось неожиданностью.

Вот и я дал тебе ссылку на учебники, там все хорошо написано, что касается твоего вопроса. На мой взгляд, не стоит пересказывать на страницах форума написанное в учебниках только по той причине, что тебе лень это прочитать.
Только причем здесь широкий мачт-карман паруса? Он вовсе не способствует хождению против ветра, и не улучшает крутизну хода, а только лишь, как выше написал Lop, немного улучшает аэродинамику паруса.
Попробуй, например, поставить на свою формулу маленький плавник (например 34 см) и любой формульный парус с широким мачт-карманом и попробуй лавироваться с этим комплектом. Особенно это будет заметно если рядом будет идти кто-нибудь с парусом той же площади, но с узким мачт-карманом и со стандартным (70см.) формульным плавником.

Сообщение от Dim

когда-то видел ссылки, что пробовали ставить жесткий парус по типу крыла, так вот хуже он оказался почему-то, рекорды-то на обычном ставят.

Жесткий парус вовсе не хуже обычного, а гораздо лучше. Большая тяга в парусе еще далеко не самоцель в достижении высоких скоростей, надо еще уметь с этой тягой справиться и правильно использовать.
Посмотри, например, на каких парусах устанавливают рекорды скорости на земле, или на льду.

[FREESURFER]

в заездах на скорость разный галс не нужен. гик там как раз одностронний (у некоторых).
когда-то видел ссылки, что пробовали ставить жесткий парус по типу крыла, так вот хуже он оказался почему-то, рекорды-то на обычном ставят.

хуже в каком плане.. эксплуатация, управление, в аэродинамике он по определению не может быть хуже..
самый быстрый тримаран l’Hydroptere, у него не жесткий обычный парус, но и сам аппарат на рекордный не похож, хотябы по тому, что не нужен был бы ему третий корпус.. на одном галсе он всеравно не работает.. а l’Hydroptere может ходить разными галсами, поэтому и используют такой парус...
яркий пример рекордного аппарата (не на воде) - http://www.extremeplanet.ru/node/283
что касается рекордов виндсёрфа, с такими крыльями, думаю, это уже врядли можно будет назвать виндсерфингом.. хотя и не исключаю, что в недалеком будущем все будут кататься на подобных)

[lop]

Сообщение от Dim

что всерьез что-ли?

Всерьёз можно будет сказать, когда оппонент приведёт однозначное и исчерпывающее определение реактивного двигателя. Те признаки реактивного двигателя, которые привёл Ёж, парус имеет.
Вообще, если рассматривать изменение импульса (или произведения плотности на скорость) в различных областях потока, то получается, что аэродинамическая сила на парусе действительно есть результат реакции отклоняемого парусом потока. И её направление делит угол между скоростью набегаемого (вымпельного ветра) и сходящего (касательная к задней шкаторине) потоков.Всё строго в соответствии с законом сохранения импульса.

а зачем парус косой? почему на прямых нельзя против ветра ходить, если все дело только в плавнике?

А чем косой от прямого отличается, и косой ли парус у доски? Если признаком косого паруса считать только направление обтекания - натекание воздуха на одну боковую кромку и стекание с другой боковой, то парус - да, косой. Так же как паруса фрегата, идущего в лавировку ( а ить они ходили, градусов под 70-80 к ветру, причём без всякого плавника). Такой косой парус нужен потому, что только при таком обтекании аэродинамическая сила даст положительную составляющую на направление движения, когда оное движение происходит под острым углом к ветру. Если же обтекание идёт так, как обычно у прямого на попутных курсах - обе боковые кромки входящие, а сход потока либо с нижней, либо вообще посредством отрыва вихрей посредине паруса, то ясно, что он только по ветру будет работать.

Сообщение от FREESURFER

хуже в каком плане.. эксплуатация, управление, в аэродинамике он по определению не может быть хуже..

А что за определение?
Однозначного преимущества над плоским объёмный парус не имеет, это заблуждение.
У объёмного более широкий диапазон углов атаки - критический угол больше. Но тяга и качество при небольших скоростях, пока на плоском нет отрывов потока, ниже.На буерах ставят жёсткие крылья. Разогнать их в слабый ветер гораздо сложнее, зато уж как раскочегарятся, плоских делают в одну калитку.

[FREESURFER]

А что за определение?
Однозначного преимущества над плоским объёмный парус не имеет, это заблуждение.
У объёмного более широкий диапазон углов атаки - критический угол больше. Но тяга и качество при небольших скоростях, пока на плоском нет отрывов потока, ниже.На буерах ставят жёсткие крылья. Разогнать их в слабый ветер гораздо сложнее, зато уж как раскочегарятся, плоских делают в одну калитку.

не очень понял что вы называете плоским, а что объемным парусом? если набитый по гику, то я не говорил что какой-то из них имеет преимущество.. скажу только что у слабо набитого по гику (выпуклого) паруса на малых скоростях "подъемная сила" и следовательно сила тяги больше, и, как вы сказали, больше критический угол атаки..
а насчет того, что

в аэродинамике он по определению не может быть хуже..

определение такое, что аэродинамическое совершенство крыла/паруса т.е. его способность нести с меньшей потерей высоты, преобразовывать потенциальную энергию в кинетическую с меньшими потерями (в нашем случае разгоняться и на бОльшей скорости с бОльшим углом резаться на ветер) характеризуется "аэродинамическим качеством" = "так назыв. подъемная сила (как следствие, сила тяги)" поделить на "силу сопротивления".. у жестких вертикальных крыльев в разы меньше сопротивление чем у мягких обычных парусов,при одинаковой подъемной силе, следовательно и качество у них в разы больше, так что в аэродинамике они куда более совершенны...

[latad]

Сообщение от FREESURFER

PS: я вообще не люблю теорию, иногда она сильно отличается от практики (особенно если ее знаешь на бытовом уровне), и просто засе..ает мозг... она скорее нужна для создания чего-то нового.. а если виндсёрф уже давно изобрели, то нужно просто кататься на ощущениях, нарабатывать рефлексы, смотреть на других и пробовать что-то новое!!!

Виндсёрф - это такая коварная вещь, которая, несмотря на кажущуюся простоту, имеет невероятную кучу мелких, но существенных деталей, действие которых порой объясняется даже в книжках по виндсёрфу с нарушением элементарных законов механики, до тонкостей аэро(гидро)динамики дело, как правило, и не доходит. Что касается давности изобретения - то да, но многие молодые, похоже, считают, что принципы аэрогидродинамики в виндсерфе меняются с каждой новой серией досок.

[Ёж™]

Сообщение от latad

Виндсёрф - это такая коварная вещь, которая, несмотря на кажущуюся простоту, имеет невероятную кучу мелких, но существенных деталей

[asmaster]

Сообщение от latad

Виндсёрф - это такая коварная вещь...

Это и Ежу понятно!

[lop]

Сообщение от FREESURFER

не очень понял что вы называете плоским, а что объемным парусом?...

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.

а насчет того, что определение такое, что аэродинамическое совершенство крыла/паруса т.е. его способность нести с меньшей потерей высоты, преобразовывать потенциальную энергию в кинетическую с меньшими потерями (в нашем случае разгоняться и на бОльшей скорости с бОльшим углом резаться на ветер) характеризуется "аэродинамическим качеством" = "так назыв. подъемная сила (как следствие, сила тяги)" поделить на "силу сопротивления".. у жестких вертикальных крыльев в разы меньше сопротивление чем у мягких обычных парусов,при одинаковой подъемной силе, следовательно и качество у них в разы больше, так что в аэродинамике они куда более совершенны...

Ух ты! Аж в разы. Сильно. Что такое качество, я слыхал. А чтобы не стучать много букв, выдумывая "факты" из головы, привожу отрывочек из книжки Р.Т. Джонса "Теория крыла"



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.

В отличие от самолётов, про которые, в основном, у Джонса, парус работает при гораздо меньших числах Рейнольдса.

[skat]

Респект за конкретную и четкую выдержку, а то все только и делают, что на книжки ссылаются...

[Ёж™]

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.

Ух ты! Аж в разы. Сильно. Что такое качество, я слыхал. А чтобы не стучать много букв, выдумывая "факты" из головы, привожу отрывочек из книжки Р.Т. Джонса "Теория крыла"



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.

В отличие от самолётов, про которые, в основном, у Джонса, парус работает при гораздо меньших числах Рейнольдса.

Да, ссылочка хорошая, вот так бы все аргументировали свои слова.

Но я пол ночи не мог уснуть, ворочался в постели узнав из более ранних постов, что есть мнение, что у паруса реактивный принцип движения

С одной стороны реактивный принцип заключается в уравнении нулевой суммы импульсов V1*M1+V2*M2=0 , т.е. реактивный двигатель бросает назад массу (газ) с огромной скоростью и за счет этого движется вперед. Можно ли считать что парус тоже бросает некую массу назад - т.е. какбы бросает ветер?

Но при этом у меня еще иная есть теория движения виндсерфинга. Я просто падаю на виндсерфинге назад держась за парус и стоя в петлях и таким образом придаю ему импульс движения вперед, а ветер использую чисто для балансирования, чтобы падая назад совсем не упасть в воду :)

[lop]

Я тоже падаю. Пацстол

Принципы - это то, как мы у себя в голове представляем последовательность событий, причинно-следственную связь. Можно считать, что парус движется за счёт преобразования кинетической энергии движущегося воздуха в потенциальную энергию давления на парус, по Бернулли. Можно считать, что парус едет благодаря присоединённому вихрю-циркуляции. Можно считать, что парус движется из-за отбирания части импульса потока, отбрасывая его назад, за корму. А можно считать, что доска едет из-за того, что ты падая толкаешь её, а ветер просто тебе упасть не даёт. Важно только, чтобы принцип (или теория), который мы используем, давал в итоге верные результаты, то есть не противоречил опыту и позволял правильно предсказать поведение объекта в новых, ранее не наблюдавшихся условиях. Боюсь, что твой принцип этому требованию плохо соответствует.

[mixyul]

Сообщение от Ёж™

Я просто падаю на виндсерфинге назад держась за парус и стоя в петлях и таким образом придаю ему импульс движения вперед, а ветер использую чисто для балансирования, чтобы падая назад совсем не упасть в воду :)

Примерно так