Некоторую информацию можно посмотреть на примере парусов класса 470:
- http://www.wb-sails.fi/news/470NewsAero/470Aero.html;
- или http://www.wb-sails.fi/news/99_1_AeroShape/Aero.htm;
- или http://www.wb-sails.fi/news/ScienceF...ienceFinn.HTML

Увидел очень существенную разницу в давлении на парусе вверху и внизу - и ни слова о скорости истинного ветра на разных высотах. Правда, не всё уловил, я английский не знаю, не учил.
Из того, что я понял - скорости потока вблизи паруса отличаются более, чем в 1,5 раза, но по высоте паруса, а наибольшая скорость у вершины кливера, хотя он существенно ниже грота (взаимное влияние)?
То есть, у меня такое впечатление, что на увеличение с высотой скорости вблизи паруса более существенное влияние оказывает форма паруса и перетекание потока, чем истинный ветер.
Придётся, видно, самому измерять, очень мне не хотелось брать на середину озера два анемометра, оба не любят купаться...

Как видно из первой статьи (последняя часть Flow velocity on the leeward side ), при вымпельном ветре 8 м/с скорость ветра в верхней части паруса практически удваивается (14-15 м/с).

Это результаты расчёта, а не натурных измерений. При расчёте скорость вымпельного ветра считалась постоянной по высоте, без градиента. Следовательно и скорость истинного тоже постоянна по высоте.

Меня смутило, что более низкий парус имеет в вершине бОльшую скорость ветра, чем более высокий грот, это повлияло явно не изменение скорости истинного с высотой (или не только).

Скорость истинного с высотой в этих расчётах не меняется, как я пояснил выше. Более того, она в них вообще не фигурирует, так же как и скорость судна. Задаётся лишь постоянная скорость вымпельного ветра. Вымпельный ветер - это не тот, который дует над парусом или под парусом. Вымпельный ветер - это тот ветер, который дует перед парусом, в том месте, где искажение ветрового потока самим парусом ещё не чувствуется. Поэтому...
...брать на средину озера анемометры не стоит: там ты будешь мерять не скорости ветра на разной высоте, а скорости в каких-то двух точках трёхмерного потока вокруг паруса, который с вымпельным ветром имеет очень мало общего.
Правильнее поставить на берегу вертикально голую мачту, прикрепить горизонтальными проволочками к ней анемометры на разной высоте, причём так, чтобы мачта была с подветра от датчиков и не влияла на их показания, и измерять среднюю скорость за длительный промежуток времени. Потом один сдвинуть по высоте, и снова повторить замер, и так далее. Потом все средние скорости подвижного анемометра делишь на среднюю скорость неподвижного в соответствующем замере и получаешь зависимость безразмерной скорости от высоты. Для разных средних скоростей ветра эта зависимость, строго говоря, будет разной, но если скорость неподвижного менялась мало, то этими вариациями можно пренебречь.

В метеорологии принято использовать логарифмическую зависимость с параметрами в виде средней скорости на некой стандартной высоте и величиной шероховатости поверхности. Но это очень приближённая модель.

Честно говоря, я не знаю где Lop взял, информацию о том, что в расчетах нет градиента истинного ветра. Если это так, то тогда откуда же появляется такой высокий градиент вымпельного ветра на парусах. На счет градиента вымпельного ветра в http://www.wb-sails.fi/news/Ad_aerodynamics/index.htm говорится, что на острых курсах он составляет 3-5 градусов, а на полных может быть уже более 20 градусов, и происходит это именно из-за градиента истинного ветра.
Разница скоростей вымпельного ветра в верхней части грота и в верхней части стакселя возникает из-за влияния парусов.

Нет, я не собираюсь замерять ветер с поднятым парусом, вот с голой мачтой, как подставкой, - есть смысл. Меня интересует, именно само природное явление существенно разных ветров на разных уровнях в пределах досягаемости паруса доски, имеет место быть - или нет. И, естественно, в разных конкретных условиях. Что на море этого нет (допустим) - меня не волнует, а в озёрных условиях, как я понял из всего разговора, придётся измерять самому, слишком много местных условий, чтобы не было такого в принципе.
Будут и трудности, один прибор у меня может измерять средний ветер, а другой - чистая механика, придётся неотрывно за ним наблюдать и вычислять среднюю на пальцах.

Я бы не стал отрицать существенный градиент на высотах до 5м в закрытых водоёмах и около берега на море.
По крайней мере, слабые околоштилевые ветра точно имеют большой градиент, непосредственно у берега - даже может быть обратный.

По твоей первой ссылке http://www.wb-sails.fi/news/470NewsAero/470Aero.html выложена статья с описанием результатов расчётов парусного вооружения 470. Никаких упоминаний о том, что вымпельный ветер в расчёте брался переменным по высоте нет. Напротив, приводится значение скорости вымпельного ветра: в одном случае это 13 узлов без указания вымпельного курса, в другом - 8м/с при вымпельном курсе 23 градуса. Замечу, что это одна вполне самостоятельная статья из нескольких статей, выложенных на данном сайте. Называется она "Аэродинамика 470" и нигде в этой статье нет упоминания о градиенте вертикальной скорости. Вот здесь я и "взял" информацию о том, что в расчётах (о которых эта статья) нет градиента истинного ветра. Тут надобно ещё иметь в виду, что учёт градиента скорости несколько (на самом деле - существенно) усложняет решаемую задачу, итак достаточно сложную. Хотя учёт градиента скорости в подобных расчётах предпринимался, например при расчёте вооружения яхт АС, но делалось это несколько позже, уже в нашем веке. А данная статья, как отмечено в её начале, появилась аж в 1992 году, когда такой учёт сделать было сложновато.
Если это не так, тогда, помимо упоминания о том, что такой учёт имеет место быть, следовало ожидать и информации о том, как вектор скорости вымпельного ветра меняется с высотой по величине и направлению. Откуда же появляется "такой высокий градиент вымпельного ветра на парусах"? Выше я объяснял, что на парусах мы имеем трёхмерный поток воздуха, а не вымпельный ветер. Вымпельный ветер - это то, что мы имеем перед парусами, ещё ими не искажённое. В противном случае ерунда получается: допустим имеем равномерный поток без всякого градиента, помещаем поперёк него обыкновенную фанерку, в результате на фанерке горизонтальная скорость "вымпельного ветра" равна нулю, а на краях - в два раза выше, чем скорость вымпельного ветра в метре от фанерки. То есть, на краях фанерки имеем бесконечно большой градиент скорости, а ведь без неё ничего не было.
А это уже другая статья, где перечисляются некоторые перспективы усовершенствования расчётов посредством учёта факторов, в обычных расчётах не принимавшихся во внимание. Приведены оценки скручивания вымпельного ветра на острых и полных курсах, которые не много нам говорят, так как не ясно, о каких скоростях идёт речь. Мне кажется, эти числа относятся скорее всего к слабому ветру и малой скорости яхт, которые для досок с их сильно твистованными парусами не особо актуальны.

Логика, конечно, железная. Если ничего не сказано о градиенте истинного ветра, то значит его и нет. Зачем тогда во всех учебниках и статьях по аэродинамике парусов пишут о градиенте истинного ветра над водой? Что про так, для заполнения объема статьи или книги http://syr.stanford.edu/SAILFLOW.HTM? И зачем тогда, на твой взгляд, North Sails совместно с университетом Окленда построили Twisted Flow Wind Tunnel для тестирования парусов?http://www.au.northsails.com/Default.aspx?TabId=648
Вообще непонятно, что ты всем этим хочешь сказать или доказать?

Вспомни вопрос, который задал Latad, и с которого началась эта тема - "Измерял ли кто-нибудь, насколько отличается ветер в верхушке паруса и в районе гика и ниже?"

Пример железной логики:
- чтобы утверждать, что во всех учебниках и статьях по аэродинамике парусов пишут о градиенте истинного ветра над водой, нужно как минимум прочитать все эти учебники и статьи;
-чтобы доказать обратное, достаточно найти хотя бы одну статью, где об этом градиенте ничего не написано. Что я и сделал в предыдущем посте.

Я нигде не говорил, что градиента скорости нет. Он есть, так же, как и суслик. Но и влияние на работу паруса он оказывает примерно такое же, как живущий в своей норке суслик - именно эту мысль я пытаюсь довести до сведения. Твист на парусе делают не для повышения эффективности (качества, тяги, итд) паруса при некоторых строго определённых скоростях ветра, доски и курса доски относительно ветра, а для улучшения работы паруса на переменном по скорости и направлению ветре и расширения ветрового диапазона.
Судя по второму посту latadа, он полагал, что градиент скорости определяет твист. Если теперь его уверенность в этом поколебалась, то по клаве я стучал не зря.

Хотелось бы обратить твое внимание, что я не просто сказал, что во всех учебниках и статьях по аэродинамике парусов пишут о градиенте истинного ветра над водой, но и показал это на примере. Таких примеров, если это необходимо я могу тебе лично привести множество, включая и учебники, будь то Чеслав Мархай или Frank Bethwaite.
Хотя это довольно просто может сделать любой человек, который умеет пользоваться поисковой системой в интернете. К тому же ты так и не ответил на мой вопрос "И зачем тогда, на твой взгляд, North Sails совместно с университетом Окленда построили Twisted Flow Wind Tunnel для тестирования парусов?http://www.au.northsails.com/Default.aspx?TabId=648 "

Исходя из этого http://www.argolis-yacht.ru/School/K...orm/Appx11.htm - совсем не только теоретическая, 30% добавки в скорости - 70% добавки в усилии, что весьма чувствуется, как при штормовом ветре - так и при слабом.
У меня были паруса, настраивающиеся не только на крутку, но и на её отсутствие, даже на обратную крутку. При сильном ветре это был ужас, зато при слабых - тащили. Правда, с лавировкой были вопросы.
Похоже, что вопрос исчерпан, градиент истинного ветра - есть, он весьма существенен даже при малых высотах и не учитывать его глупо. Но в оправдании твиста это не единственная причина, даже можно сказать, не главная, так как вымпельный ветер у досок как правило идёт под острым углом и угла твиста в 5 - 10 градусов вполне хватило бы для его максимизации по подъёмной силе.

Конечно же градиент истинного ветра не является единственной причиной какого-то определенного твиста паруса. Об этом никто и не писал, тем более, что твист (крутка) паруса должна быть разной на различных курсах, и в различных ветровых и волновых условиях. Для этого и используются соответствующие настройки парусов для данных условий. Просто бывают паруса, которые недостаточно хорошо спроектированы, и поэтому недостаточно хорошо настраиваются в данных условиях.
Проектирование паруса это в первую очередь нахождение наилучшего компромиса в оптимизации между созданием максимальной тяги паруса и его стабильностью в поведении на различных курсах, и в максимально широком диапазоне ветровых нагрузок и волн. Слишком большая тяга в парусе, при усилении ветра, легко может превратить комфортное управление парусной доской в пытку.

Тогда в гонках следует, видимо, в дальнейшем ожидать всё более жёстких в отношении твиста парусов, рассчитанных на высококлассных, достаточно мощных физически мастеров, которые в дальнейшем не оставят ни одного шанса низкорослым или легковесам. И гоночный твист останется исключительно для увеличения тяги.
А для комфортного катания твист останется помягче и побольше.
Так что-ли?
PS.
Из чего возникла тема?
Я пользуюсь парусами современного типа относительно недавно и заметил одну интересную особенность (точнее, об этом все знают, и я тоже, но интересно было прочувствовать на своей шкуре):
при увеличении силы ветра есть некоторый предел скорости, который преодолевать становится уже трудно, тяга растёт не так сильно, а боковые усилия - уже откровенно мешают набирать скорость. Но, стоит увеличить твист - и легко достигается бОльшая скорость. Правда, на разгоне чувствуется ослабление разгонных характеристик, но не на всех участках разгона.
Это не просто передоз, который не даёт ооптимально управлять, я без проблем держу усиленный ветер и на малонатянутом парусе, практически без твиста, это действительно то ли увеличение тяги твистом из-за поворота вектора подъёмной силы, как мне показалось, несмотря даже на снижение физической подъёмной силы, то ли снижение лобового сопротивления паруса из-за уменьшения угла атаки.
Но, так как уменьшение твистового угла атаки сопровождается уменьшением подъёмной силы, практически полностью компенсирующей увеличение тяги из-за поворота, то общее увеличение тяги как раз и образуется исключительно за счёт более сильного ветра наверху.
Это косвенно подтверждается бывающей у нас на озере инверсией отношения верхнего ветра к нижнему, когда сильный нижний порыв (до 2-х - 3-х метров в высоту) не сопровождается усилением верхнего ветра: тяга с места становится, как у танка, но при разгоне и закрывании паруса она практически вся превращается в боковой снос, скорость не та.
(Такое явление обычно заканчивается отходом порыва вверх, огромной тягой и через несколько секунд мгновенным влетанием в зону штиля или обратного ветра, что само по себе очень бодрит...)