Превышаем скорость ветра или нет?

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Кстати, основной вклад в ПС даёт не обтекание крыла потоками, а именно УА. Самолёт с расположенными горизонтально крыльями не взлетит, никакой разницы давлений между верхней и нижней поверхности крыла не создаст нужную ПС. Основная подъемная сила создаётся потоком, воздействующим на поставленный под углом к потоку крылу. Т.е. это легко изображается теми же векторами, какие я использую на этой ветке. Вектор набегающего под определенным углом к крылу потока и вектор силы воздействия на крыло, который перпендикулярен плоскости крыла.

Вы это серьезно?

> "легко изображается теми же векторами, какие я использую"

Когда расчеты выложите?

[ALEX3M]

[quote=Aleks123;428247
Кстати, основной вклад в ПС даёт не обтекание крыла потоками, а именно УА. Самолёт с расположенными горизонтально крыльями не взлетит, никакой разницы давлений между верхней и нижней поверхности крыла не создаст нужную ПС. Основная подъемная сила создаётся потоком, воздействующим на поставленный под углом к потоку крылу. .[/QUOTE]

Вы еще и угол нулевой подьемной силы с нулем угла атаки путаете.

[as26]

Врикшасана у вас тут

[Aleks123]

Сообщение от mm7

Я же сказал. Я расчет подготовил. В виде экселя.
Жду Вашего, чтобы свой выложить.
Так что это у Вас "одно бла-бла-бла".

Ну у меня не одно бла-бла-бла. Угол между парусом и курсом я же вам посчитал. Вы вроде замечаний не сделали.

Сообщение от mm7

Погодите, "всем известная формула", она для использования с вымпельным ветром. В коэффициент зашита аэродинамика профиля.

У Вас должна быть своя формула. Для ИВ.
Я Вам подскажу даже. У Вас парус плоский. Когда он поперек ИВ, то он использует всю силу ИВ. Когда вдоль - 0 силы ИВ. Когда под 45 - половину.... Вот Ваш коэффициент. Все просто ведь у Вас, не так-ли? Чисто ньютоновские силы, скорость, масса, угол... 6-й класс. Без аэродинамики.
Аналогично со встречным ветром.

Да нет, эта формула для расчета силы любого ветра, действующего на плоскую поверхность. И т.к. вымпельный ветер это векторная сумма ИВ и ВстВ, и направления у ВымВ и ИВ разные, то все эти различия и должны учитываться в коэф. Ну и профиль конечно. Больше негде в этой формуле учитывать все эти различия. Ну не в плотности же воздуха, или не в квадрате скорости ветра, или не в площади паруса. Только в этом коэффициенте.
А угловые коэффициенты я уже посчитал, посмотрите во вчерашнем комменте, через синусы и косинусы. Т.е. предлагаете мне, раз я углы отдельно учёл, принять коэффициенты равными 1? Тоже вариант.

[ALEX3M]

Еще можно почитать на ночь Т. Фон Кармана "Аэродинамика.Избранные темы в их историческом развитии".

Ну, чтобы всякую чушь не писать :)))

[Aleks123]

Сообщение от mm7

Вы это серьезно?

> "легко изображается теми же векторами, какие я использую"

Ага. Кстати, в вашей ссылке авторы также во всю используют векторы. Что-то не так они делают?

Сообщение от mm7

Когда расчеты выложите?

Выложешь тут у вас. Пока каждому ответишь, тут ещё десяток комментов прилетает. Ни почитать ссылки, ни посчитать ваш пример.

Сообщение от ALEX3M

Вы еще и угол нулевой подьемной силы с нулем угла атаки путаете.

Я где-то написал про нулевую ПС? Я вроде написал, что той ПС, которая создается за счёт обтекания крыла потоком, маловато будет, без расположения крыльев под углом к потоку самолёт не взлетит. Вы точно понимаете то, что я пишу? А за ссылочку спасибо. Почитаю на досуге.

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Ну у меня не одно бла-бла-бла. Угол между парусом и курсом я же вам посчитал. Вы вроде замечаний не сделали.

пока не сделал. Я же не знаю, как Вы его получили.

Сообщение от Aleks123

Да нет, эта формула для расчета силы любого ветра, действующего на плоскую поверхность. И т.к. вымпельный ветер это векторная сумма ИВ и ВстВ, и направления у ВымВ и ИВ разные, то все эти различия и должны учитываться в коэф. Ну и профиль конечно. Больше негде в этой формуле учитывать все эти различия. Ну не в плотности же воздуха, или не в квадрате скорости ветра, или не в площади паруса. Только в этом коэффициенте.
А угловые коэффициенты я уже посчитал, посмотрите во вчерашнем комменте, через синусы и косинусы. Т.е. предлагаете мне, раз я углы отдельно учёл, принять коэффициенты равными 1? Тоже вариант.

В формуле Рэлея в коэффициент зашит и угол атаки и аэродинамика профиля.
Т.к. вы хотите использовать эту формулу, но не хотите использовать аэродинамику, то оставляйте только угол.
Т.е. коефф будет просто значением косинуса угла паруса к ИВ. Тогда формула будет сразу выдавать силу, направленную поперек ИВ.
Но вам тогда надо взять не всю площадь паруса а ее проекцию к ИВ.
Согласны?

[ALEX3M]

Сообщение от Aleks123

Ага.



Я где-то написал про нулевую ПС? Я вроде написал, что той ПС, которая создается за счёт обтекания крыла потоком, маловато будет, без расположения крыльев под углом к потоку самолёт не взлетит. Вы точно понимаете то, что я пишу?

Тогда пишите внятно, что такое "горизонтально" .
и какая ПС крыла несимметричного профиля при нулевом угле атаки?

[Aleks123]

Сообщение от mm7

пока не сделал. Я же не знаю, как Вы его получили.

Я же там вроде как подробно все расписал. Неужели так все плохо изложил? Вроде Вы, прочитав описание расчета, вроде даже написали "о, процесс пошел". Спросили бы сразу, если чего не поняли. Но там вроде все просто, на уровне физики 6 класса.

Сообщение от mm7

В формуле Рэлея в коэффициент зашит и угол атаки и аэродинамика профиля.
Т.к. вы хотите использовать эту формулу, но не хотите использовать аэродинамику, то оставляйте только угол.
Т.е. коефф будет просто значением косинуса угла паруса к ИВ. Тогда формула будет сразу выдавать силу, направленную поперек ИВ.
Но вам тогда надо взять не всю площадь паруса а ее проекцию к ИВ.
Согласны?

Как скажете. Вопрос - вам нужно, чтобы я посчитал тягу от ИВ? Или силу воздействия ИВ на парус под углом х°? В первом случае там произведение синуса на косинус угла, а во втором случае только синус.
Плотность воздуха в Яндексе 1,2 кг/куб.м. Все верно?
Да, и можно мне завтра посчитать? а то я уже засыпаю.

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Как скажете. Вопрос - вам нужно, чтобы я посчитал тягу от ИВ? Или силу воздействия ИВ на парус под углом х°? В первом случае там произведение синуса на косинус угла, а во втором случае только синус.
Плотность воздуха в Яндексе 1,2 кг/куб.м. Все верно?
Да, и можно мне завтра посчитать? а то я уже засыпаю.

Нет не "Как скажете." Я просто предложил, как Вам найти коэффициенты CL и CD. Но теория-то Ваша, может у Вас свой способ есть.
Посчитайте тягу от ИВ и сопротивление от ВстрВ, для скоростей парусника от 0 до 16 м/с.
Завтра ок.

[Aleks123]

Сообщение от ALEX3M

Тогда пишите внятно, что такое "горизонтально" .

Если я напишу, что УА=0, так лучше будет?

Сообщение от ALEX3M

и какая ПС крыла несимметричного профиля при нулевом угле атаки?

Послушайте, у нас тут форум физиков-аэродинамиков что-ли? То один хамоватый собеседник хочет, чтобы ему посчитали его пример, то вежливый mm7 требует, чтобы ему я посчитал его пример, теперь вы. Тут вроде форум виндсерферов, вот и проведите небольшой эксперимент, который вы неосознанно проводите каждую каталку - возьмите камберный парус и поставьте его по ветру с УА=0. Большую ПС вы ощутите? А ведь поток ИВ будет обдувать парус с двух сторон и вроде как по теории должен создавать ПС за счёт разной скорости обтекания воздуха на разных сторонах паруса. А затем прикройте парус на некоторый угол. Ну и как, сможете понять, почувствовать без всяких расчетов, в каком положении паруса ПС больше и на сколько?
А потом, после этого эксперимента подумайте на своими словами

Сообщение от ALEX3M

Ну, чтобы всякую чушь не писать :)))

Сообщение от mm7

Нет не "Как скажете." Я просто предложил, как Вам найти коэффициенты CL и CD. Но теория-то Ваша, может у Вас свой способ есть.
Посчитайте тягу от ИВ и сопротивление от ВстрВ, для скоростей парусника от 0 до 16 м/с.
Завтра ок.

Своего способа определения коэф. у меня нет, я не могу один заменить кучу научных коллективов с лабораториями, которые десятилетиями разрабатывали это направление.
Готово.
Имеем курс галфинд, ИВ 8м/с, постоянный угол между парусом и курсом 14° на всем пути разгона, парус 8 кв.м., плотность воздуха 1,2 кг/куб.м. Вроде всё.
Сила тяги от ИВ = 72Н
V доски ________ Сопротивление от ВстрВ
0м/с. ____________ 0Н
1 ____________ 0,28Н
2. ____________ 1,1Н
3. ____________ 2,5
4. ____________ 4,5
5. ____________ 7
6. ____________ 10
7. ____________ 13,8
8. ____________ 18
9. ____________ 22,8
10.____________ 28
11. ____________ 34
12. ____________ 40,5
13. ____________ 47,5
14. ____________ 55
15. ____________ 63,2
16. ____________ 72Н

Эти данные, разумеется, не учитывают сопротивление воды, только сопротивление, которое оказывает ВстрВ на парус. Почти как у буера.

[lop]

Сообщение от Aleks123

ОК, давайте сопротивление от встречного ветра, действующее на парус, назовем по другому, давайте назовем его носовое сопротивление. И пока рассматриваем только действие ветров на парус, гидродинамику отложим в сторону, чтобы не усложнять. ОК?

У паруса нет носа. Чтобы не плодить напрасно новые сомнительные определения, лучше назвать эту силу "сопротивлением паруса встречному ветру".

То, что я обзначил Fив, это та сила, с которой ИВ действует на парус, расположенный перпендикулярно ИВ, а если парус расположен под углом х к ИВ, тогда сила, действующего на парус ИВ это F1.

Да, Fив это сила, действующая на парус, расположенный перпендикулярно ИВ и направленная вдоль ИВ. Если парус повернуть на угол х относительно ИВ, то и сила, с которой ИВ действует на парус повернется на этот угол, т.к. сила, с которой ИВ действует на парус, перпендикулярна плоскости паруса. Что тут не так? Это не я придумал, это общеизвестный факт.
...

Ну, насчёт факта, да ещё и общеизвестного, это вы погорячились. Из какого, кстати, истоника вы этот "факт" почерпнули? Впрочем, для решения вопроса о возможности буерного эффекта в данном случае это неважно. Итак, вы выяснили, что нормальная (то есть, действующая перпендикулярно к поверхности) сила на плоскую пластину меняется по величине с изменением угла между пластиной и направлением скорости ветра по некоторому закону, у вас - пропорционально синусу угла между пластиной и вектором скорости ветра. В результате у вас получилось, что когда тяга паруса сравняется с сопротивлением паруса, то соотношение величины скорости встречного ветра (а, значит, и скорости доски) к скорости истинного ветра равно корню из тангенса угла между пластиной и истинным ветром. А поскольку тангенс может меняться от 0 до ∞, то полученное соотношение, при принятых допущениях, не накладывает никаких ограничений на величину скорости доски, она тоже может быть любой, от 0 до ∞, стоит только подобрать правильный угол. А значит скорость доски легко может превышать не только скорость истинного ветра, доказывая возможность буерного эффекта, но и скорость света, похеривая теорию относительности. Поздравим себя!
Осталось только убедить хомячка, что сопротивление доски принципиально не повлияет на этот результат.

[Aleks123]

Сообщение от lop

У паруса нет носа. Чтобы не плодить напрасно новые сомнительные определения, лучше назвать эту силу "сопротивлением паруса встречному ветру".

"сопротивлением паруса встречному ветру" - слишком длинное название. Давайте тогда уж напишем аббревиатуру - спвв. Вы не против?

Сообщение от lop

Ну, насчёт факта, да ещё и общеизвестного, это вы погорячились. Из какого, кстати, истоника вы этот "факт" почерпнули? Впрочем, для решения вопроса о возможности буерного эффекта в данном случае это неважно.

Ну почему погорячился? Этот факт я когда-то в каком-то учебнике по физике видел. Если вспомню, что за учебник, напишу.

Сообщение от lop

Итак, вы выяснили, что нормальная (то есть, действующая перпендикулярно к поверхности) сила на плоскую пластину меняется по величине с изменением угла между пластиной и направлением скорости ветра по некоторому закону, у вас - пропорционально синусу угла между пластиной и вектором скорости ветра. В результате у вас получилось, что когда тяга паруса сравняется с сопротивлением паруса, то соотношение величины скорости встречного ветра (а, значит, и скорости доски) к скорости истинного ветра равно корню из тангенса угла между пластиной и истинным ветром. А поскольку тангенс может меняться от 0 до ∞, то полученное соотношение, при принятых допущениях, не накладывает никаких ограничений на величину скорости доски, она тоже может быть любой, от 0 до ∞, стоит только подобрать правильный угол. А значит скорость доски легко может превышать не только скорость истинного ветра, доказывая возможность буерного эффекта, но и скорость света, похеривая теорию относительности. Поздравим себя!
Осталось только убедить хомячка, что сопротивление доски принципиально не повлияет на этот результат.

У меня получилось, что tg(x)= Fвстр/Fив, где х - угол между плоскости паруса и ИВ.
Совершенно справедливо, если сократить в силах все одинаковые постоянные, то останется отношение квадратов скоростей и если отбросить сопротивление доски и прочие ограничения типа теории относительности, то скорость доски может со временем принять любое значение. Но только это никак не доказывает буерный эффект, в котором якобы на бакштаге возможна такая скорость доски, что ее проекция на ИВ будет больше самого ИВ. Вы опять меня недопоняли. Я рассматривал только курс галфинд, а на галфинде какая бы скорость доски ни была, её проекция на ИВ всегда 0. Будьте внимательней, пожалуйста, и не спешите с выводами.

[mm7]

Сообщение от Aleks123

Готово.
Имеем курс галфинд, ИВ 8м/с, постоянный угол между парусом и курсом 14° на всем пути разгона, парус 8 кв.м., плотность воздуха 1,2 кг/куб.м. Вроде всё.
Сила тяги от ИВ = 72Н
V доски ________ Сопротивление от ВстрВ
0м/с. ____________ 0Н
1 ____________ 0,28Н
2. ____________ 1,1Н
3. ____________ 2,5
4. ____________ 4,5
5. ____________ 7
6. ____________ 10
7. ____________ 13,8
8. ____________ 18
9. ____________ 22,8
10.____________ 28
11. ____________ 34
12. ____________ 40,5
13. ____________ 47,5
14. ____________ 55
15. ____________ 63,2
16. ____________ 72Н

Эти данные, разумеется, не учитывают сопротивление воды, только сопротивление, которое оказывает ВстрВ на парус. Почти как у буера.

О, угол уже стал постоянным.
А почему Сила тяги от ИВ = 72Н ?
Я полагаю это вычислено как Fn = 8^2 /2 *1.2 * 8 * sin(14). правильно?
Это нормальная сила на парусе. (вектор по нормали к плоскости).
Почему Вы не взяли ее проекцию на курс, 72Н * sin(14), как это делал Ньютон?


Мой расчет (по Рэлею) Плотность воздуха 1.0
Speed Thrust Drag
0.0 288.7 8.8
1.0 277.7 11.9
2.0 270.5 15.2
3.0 266.2 19.0
4.0 264.0 23.2
5.0 263.0 28.1
6.0 262.3 33.5
7.0 261.4 39.6
8.0 259.7 46.4
9.0 256.6 53.9
10.0 251.9 62.2
11.0 245.2 71.1
12.0 236.3 80.8
13.0 225.0 91.3
14.0 211.2 102.5
15.0 194.8 114.5
16.0 175.6 127.2

приложенный файл переименуйте в SailCalc.xlsx


Как у Вас вычислено Сопротивление?
вообще, дайте ваши формулы.

[abc44def]

По-моему я увидел противоречие между вот этим:

Сообщение от latad

Всё дело в том, что тяга при увеличении скорости тоже увеличивается, как и сопротивление, если это не чистый фордак.

А также вот этим:

Сообщение от mm7

Да-да. тяга при увеличении скорости увеличивается. Что вызывает увеличение скорости. Что вызывает увеличение тяги ... и тд.
Но!
Есть маленькое уточнение - при увеличении скорости увеличивается сначала ПС паруса, а потом от нее увеличивается Тяга. Тяга есть проекция вектора ПС паруса на курс снаряда.
Так вот с увеличением скорости парус закрывается больше и больше, т.е вектор ПС все более поворачивается поперек курса и проекция вектора ПС паруса на курс уменьшается. Но до каких-то углов закрытия Тяга превышает сопротивление снаряда, а после каких-то она уже не может превышать.
В полный фордевинд это уже не может работать.

И вот этим:

Speed Thrust Drag
0.0 288.7 8.8
1.0 277.7 11.9
2.0 270.5 15.2
3.0 266.2 19.0
4.0 264.0 23.2
5.0 263.0 28.1
6.0 262.3 33.5
7.0 261.4 39.6
8.0 259.7 46.4
9.0 256.6 53.9
10.0 251.9 62.2
11.0 245.2 71.1
12.0 236.3 80.8
13.0 225.0 91.3
14.0 211.2 102.5
15.0 194.8 114.5
16.0 175.6 127.2

Из Excel калькулятора следует, что с увеличением скорости, SIN E8 падает быстрее, чем растёт ПС E13, поэтому, согласно расчёту, тяга падает на всём диапазоне скоростей.

Или я не так понял что имелось в виду под "скоростью" в первых двух цитатах?
Если это не скорость доски, то что?

Однако если угол атаки паруса сделать не 20 градусов, а поменьше, то указанное противоречие исчезает, и тяга, начиная с некоторой скорости, действительно начинает расти.