Показать сообщение отдельно
Непрочитано 04.09.2013, 09:14
#46
lop
виндсерфингист

 
Location: СПб
Weight: 90+ kg.
Благодарностей: 269
Во-первых, цитаты можно подрезать, оставляя в них только те моменты, которые комментируешь. А то будет "оверквотинг".
Во вторых, с площадью смачивания не всё так просто. Логика твоя проста, я бы даже сказал примитивна, однако упущен один важный момент: доска вместе с тушкой не должна тонуть. Разберём по порядку.

Если бы можно было уменьшить смоченную поверхность просто вырезая куски из днища, то днище доски должно было бы иметь вид длинного лезвия или решётки с острыми продольными лезвиями. Однако такое днище, обладая безусловно очень малым сопротивлением, не способно создать даже мало-мальскую подъёмную силу, чтобы удержать себя на плаву. Суть глиссирования - в создании подъёмной силы, выталкивающей почти всю доску вверх, над водой, а не в "скольжении" наподобие ножа в воде. Снижение сопротивления при этом - как бы побочный эффект, бонус, который наблюдается далеко не на всех глиссирующих судах, и даже не на всех досках. Корпус в виде ножа не способен глиссировать, он будет "скользить" в воде, но не будет подниматься над ней, стало быть никакого уменьшения смоченной поверхности не будет, а его сопротивление с ростом скорости будет непрерывно расти. А вот плоская пластинка, слегка наклонённая над горизонтом, с ростом скорости начинает из воды вылезать, уменьшая свою поверхность и ту часть своего сопротивления, которая вызвана трением (а не скольжением) воды о поверхность доски. При этом пластинка создаёт подъёмную силу как раз благодаря торможению частиц воды при набегании их на днище доски, если бы не было этого торможения, то не было бы и подъёмной силы, не было бы глиссирования, а было бы сплошное "скольжение". Итак, частицы воды тормозятся о доску, давление в этом "месте встречи" возрастает и толкает пластинку/доску вверх... и, поскольку пластинка наклонена к горизонту, то же давление толкает пластинку назад, создавая другую часть сопротивления - сопротивление давления. Здесь следует учесть то обстоятельство, что вес пластинки постоянен, а давление под днищем с ростом скорости будет быстро расти. Именно поэтому, чем больше у пластинки скорость, тем всё большая её часть поднимается над водой и тем меньшая её часть остаётся под водой. Стало быть, без всяких вырезов смоченная поверхность пластинки благополучно уменьшается с ростом скорости и извращаться с вырезанием кусков днища, с точки зрения снижения сопротивления, вроде бы нет никакой надобности. В самом деле, будь у нас идеально ровная вода и идеально ровный ветер, да будь мы сами поидеальнее, самое низкое сопротивление нам обеспечила бы доска с плоской прямоугольной кормой, способная на высокой скорости идти на тоненькой полоске днища вдоль кормы (то есть, полоски поперёк продольной оси доски). Однако из-за неидеальности реального мира такая доска будет крайне неустойчива.

Тут следует заметить, что подъёмная сила на днище зависит не только от формы смоченной части днища и скорости доски, но и от угла, под которым пластинка наклонена к горизонту - угла дифферента. Увеличим дифферент вдвое, скажем, с 4 градусов до 8, и тот же самый участок смоченной поверхности создаст вдвое большую подъёмную силу. А поскольку ранее подъёмная сила была равна весу пластинки/доски, то такое увеличение дифферента эквивалентно тому, что пластинка доска в результате получает "пинок снизу" с силой, равной её собственному (с грузами на палубе) весу. Нетрудно понять возникающее при этом стремление доски улететь в небо.

Именно поэтому и делают вырезы, которые хотя и добавляют сопротивления супротив идеального случая, зато позволяют идти тогда, когда "идеальная" пластинка будет самопроизвольно выпрыгивать из воды. Смоченная поверхность доски с вырезами имеет форму буквы "Т", и когда, при подъёме носа, верхняя перекладинка выходит из воды, подъёмная сила резко снижается, столь же резко снижается и стремление доски выпрыгнуть из воды, так как подъёмная сила на вертикальной чёрточке буквы Т довольно маленькая. У поперечной полоски же зависимость обратная: при подъёме носа увеличивается угол атаки всей несущей поверхности, в результате подъёмная сила возрастает, даже несмотря на некоторое уменьшение площади, и доска вылетает в воздух. В воздухе сопротивление у неё совсем маленькое, но когда она плюхнется обратно в воду, то вызовет резкий рост сопротивления, из-за которого тушка может и выпасть. В сумме, на идеальной вроде бы поверхности днища, происходит рост сопротивления, снижение скорости и ухудшение контроля.
lop вне форума Ответить с цитированием