[lop]

Сообщение от Rulilo

Спасибо большое за интересный пост!
Вы писали: " "остальные - в отработке. Стал быть, качество системы будет ещё ниже, чем у симметричных." "
Крейсеристы разрабатывали тему тандемного расположения плавников,
цель у них была уменьшить осадку. Зазор между двумя плавниками делали примерно
равным хорде. Качество, естественно, ниже, чем у одиночного плавника той же площади, что суммарная
двух из пары, и того же удлинения, что среднее двух, но ВЫШЕ, чем одиночного плавника той же площади, что суммарная, и той же глубины.
То есть если упрощать понимание вопроса,
то увеличение удлинения поднимает качество системы сильнее, чем взаимовлияние понижает. Отработка якобы не настолько страшна.
Вот намалевал картинку keel4.gif.
С коэффициентом подъёмной силы на ходовых углах атаки (5 градусов +_- полслона) положение дел такое же.

Крейсеристы - не гонщики, для них малая осадка может быть важнее, чем дополнительных полузла скорости. Видите, они ставили вполне определённую цель: уменьшить осадку с минимальной потерей качества, и, по их утверждению, цели своей добились. Молодцы! Но исходное качество они всё же снизили. У вас же, как я понимаю, задача несколько иная, уменьшение осадки не является основной целью, а есть лишь средство снижения момента на плавнике, при этом качество вы желаете не только не ухудшить, но наоборот улучшить. И тут возможны варианты решений. Например, открыть книжку по теории крыла, откуда узнать, что минимумом индуктивного сопротивления при равенстве подъёмных сил, то есть максимальным качеством, обладает одно крыло. Успокоиться, и начинать совершенствовать это одно крыло. А можно начать поиск "революций" во всяких сомнительных источниках, и можно не сомневаться, что подобный поиск рано или поздно увенчается успехом. Тут тебе и волшебные мази, снимающие сопротивление напрочь, тут тебе и лунки, как на мяче для гольфа, после чего плавник не то что тормозить - доску вперёд толкать начинает, да мало ли. Блажен, кто верует: баночку, дрель, болгарку в руки - и двигай прогресс, улучшай результаты в гонках.
То, что сделали крейсеристы описано, например у Ларссона и Элиассона в их "Principles of Yacht Design" как "tandem keels", причём отмечается два их положительных качества: увеличение коэффициента подъёмной силы на критическом угле атаки и возможность сохранять ламинарное обтекание на большей площади, чем у одиночного профиля. И хотя это вроде бы позволяет уменьшить площадь бокового сопротивления и вообще понизить сопротивление трения, но про увеличение гидродинамического качества тандемных килей супротив одиночного - ни слова. У тех, про которых вы говорите, вроде как получилось повысить качество. Может быть, может быть. Но только к вашей задаче данный случай применять не очень корректно. Во-первых, если порассматривать рисунок

,

то можно заметить, что удлинение у "укороченного" плавника довольно малое, не более 2-х, а значит результаты классической теории крыла к нему применять надо очень аккуратно, так как обтекание в данном случае будет существенно трёхмерным. Классическую же теорию сравнительно безопасно применять для крыльев с удлинением не менее 3. Во-вторых, на конце как одиночного, так и тандемных фальшкилей стоит бульб, который сам по себе существенно меняет картину обтекания. Классический результат обосновывает более высокое качество одиночного крыла тем, что такое крыло обладает минимальным индуктивным сопротивление в сравнении с системами из n крыльев, разумеется без всяких концевых шайб и объёмных наделок на концах крыльев, поэтому ожидать, что её результат будет справедлив для случая, изображённого на рисунке, довольно наивно.
Впрочем, если на конце вашего нынешнего плавника стоит бульб и удлинение его не выше 3, то наличие гребёнки, возможно, действительно повысит его качество. А может и нет. Но что-то я сомневаюсь, что у вас такой.

" "Далее, вы рассчитываете уменьшить момент на корневом сечении. За счёт чего бы?" "
Выигрыш в массе и трудоёмкости кормовых плавников предполагается
не столько за счёт наибольшей толщины сечения, сколько за счёт площади сечения.
А уменьшить изгибный момент на корневом сечении рассчитываю всё-таки за счёт глубины зубцов гребёнки.
Вот намалевал ещё картинку keel22.gif
"Образец" у одного друга имеет глубину 30см, корневую хорду 15см, площадь 255 кв.см., отн. удлинение 3,5. Стреловидность около 20 градусов, стреловидность по передней кромке 25 градусов.
Для бейдевинда "образец" вполне хорош, для бакштагов со спрятанным швертом способность генерировать боковую силу достаточная, но хотелось бы увеличить.
В "проекте" два плавничка с глубиной 28см, корневыми хордами 9
см, площадями по 145кв.см, отн. удлинением 5,4.

Я знааал! Совсем другое удлинение, никаких концевых шайб, и наверняка сужающаяся от корня к концу форма в плане. Но это же совсем не то, что изображено на вашем рисунке. Совсем другая картина обтекания. И результаты будут, имхо, совершенно другие.

Отвечаю на Ваш контрольный вопрос: " "уменьшение боковой силы, создаваемой гребёнкой в сравнении с той, что создавалась одиночным плавником. Оно вам надо?" " Не надо, да и невозможно: в том режиме, когда имеет значение прочность кормового плавника, на глиссировании на остром бакштаге, хочется и приходится быстро идти, а не заниматься дозированием нагрузки. Если не рассматривать возможность спинаута, то ломающий плавник изгибный момент определяется максимальной силой дрейфа, которую может откренить своей тушей экипаж, и расположением центра давления. Правильно?

Правильно, но с некоторыми поправками. Боковую силу, или силу дрейфа, создаёт не только плавник, но и корпус. Если бы речь шла о короткой доске, то корпус можно было бы и не учитывать особо. Для длинной швертовой доски это вряд ли справедливо, всё-таки даже с убранным швертом длинный корпус вносит приличный вклад в боковую силу.
Далее, при одной и той же скорости доски дрейф и вызываемая им сила могут быть разными: есть люди любящие висеть под парусом до последнего, пытаясь выжать максимум из ветра, не обращая особого внимания, куда же при этом парус их тянет; эти полагают, что чем сильней они упираются против паруса, тем выше их скорость. А есть такие, которые не валятся наветер больше, чем это необходимо для максимума скорости, то есть они нагрузку на плавник дозируют, понимая, что чем больше будет дрейф, тем ниже максимально достижимая на данном курсе скорость. Очевидно, что нагрузка на плавник у тех и у других будет разной.

Правду сказать, острый бакштаг - курс в гонках нечастый,по крайней мере на тех, в которых гоняться на швертовых досках приходилось мне. Если такое случалось, то на гляйдере, который никак не может похвастать плавником большим или высокого качества, часть курса можно было идти полнее чем надо, без шверта, а часть - острее, чем надо, с частично опущенным швертом. Уверен, что на современных досках частично опустить шверт (снизив при этом нагрузку на маленький или слабый плавник) гораздо легче и безопаснее, чем на гляйдере.
Вообще, у меня складывается впечатление, что вам следует просто усилить плавниковый колодец и поставить туда нормальный плавник. Обычно ЮС-боксы без проблем держат плавники до 35 сантиметров, причём не только упираться можно, но и с волны прыгать.

Отвечаю на Ваш второй контрольный вопрос: " "Проще уж сделать плавник покороче, да пошире." "
В смысле не покороче, а помельче, меньшего размаха. Да, проще. Подвох в том, что с уменьшением относительного удлинения
увеличивается критический угол атаки, а коэффициент подъёмной силы на малых, рабочих углах атаки на галсе уменьшается.
Из-за этого предвидится та же гадость, что у вышеупомянутого Вами штатного гляйдеровского кормового плавника. Привыкнув ходить с самоделкой из фанеры более приличной формы, ощущал этот штатный на бейдевинде так: на галсе его вроде совсем нет (батюшки, неужто на чужой лодке плавник утопил?), а начинаешь приводиться для поворота - он тут как тут, словно из засады выскакивает, подлец, и мешает!

Да и хрен бы с ним, с коэффициентом подъёмной силы на галсе, у вас же шверт там работает. На гляйдер неоднократно пытались ставить плавники с коротких досок, имевшие вроде куда как более высокое качество. Никакого преимущества! Субъективно вы можете чувствовать что угодно, но объективное, реальное преимущество это либо стабильное улучшение результатов в гонках, либо замеры характеристик на специально оборудовании.

Уточняю свою проблему. Вы предполагали: " "Возможно, что для паруса больше 7.5 м" ". . . Паруса у нас меньше, и мне кажется, что это не важно. Кстати, о похожем опыте. На шкиппере я тоже ходил, замена кормовых плавников давала не совсем те ощущения, что у Вас, а те же ощущения, что на других моих досках: в слабые (тихий, лёгкий) ветра и на лавировке за "тормозность", неуправляемость отвечали не размах, а хорда и профиль. По диапазону изменения площади мой опыт менее разнообразный: в более широком диапазоне площадь, конечно, тоже влияет. И сегодняшняя моя озадаченность снова в узком диапазоне площадей, 240...330кв.см.
Отвечаю на Ваш третий контрольный вопрос: " "Если же говорить о бакштаге с убранным швертом, то в этом случае мы имеем аналог не слишком хорошей бесшвертовой доски. А вы видели где-нибудь бесшвертовую доску скоростной направленности с гребёнкой вместо плавника?" " Отражение маленького наезда: Вы правы во многих отношениях, для этого курса в среднем моя доска аналог плохого бесшвертового виндсёрфера, и есть условия, когда лучше кое-каких даже хороших бесшвертовых досок. Ответ по существу: с точки зрения гидродинамики кормового плавника согласен, на бакштаге при глиссировании моя лодка аналог совсем плохой бесшвертовой доски. Слишком уж тормозит днище. Именно поэтому некоторое повышение сопротивления "сладкой парочки" по сравнению с одиночным плавником той же площади 290 и глубины не 28, а 40см вполне терпимо, шиш на милю. Именно поэтому можно даже держать weed fin за основной. А бесшвертовую доску скоростной направленности с гребёнкой вместо плавника я нигде не видел, у такого виндсёрфера сопротивление глиссирующей поверхности в разы меньше и любое ухудшение качества плавника сразу на ходах было бы заметно.
Так?

Так.

Кстати!
Бесшвертовую доску скоростной направленности со щелевым кормовым плавником видел. В начале 1990х гг. Щелевой плавник и киль-тандем - это, Вашими словами, " "Те же йайца, только в профиль" ". Фото плавника прилагаю: valenok.jpg . Глубина 28см, площадь 310кв.см.

Во-во. Была такая "революция". Я и сам на таких ходил. Очень недолго. По сути, попробовав раз, понял, что это туфта, во всяком случае скорость убивает напрочь. А так, по волне колбаситься - пожалуйста. Но сам факт того, что подобные плавники. внезапно появившись, столь же резко и сгинули подтверждает низкую жизнеспособность "гребёнчатой" концепции. Под доской скоростной направленности я имею в виду все доски, кроме учебных, фристайловых и вэйвовых, то есть доски, для которых скорость - основное качество, а маневренность вторична.

Сам плавник был цел до 2010 года и у одного приятеля проходил испытания на такой же доске, как моя, в 2006... 2010гг.
На бакштагах с поднятым швертом на чистой воде музейный эспонат вполне устраивал.
Не устраивали, во-первых, в тихий, лёгкий ветры затруднение поворота оверштаг и, во-вторых, готовность затянуть мусор в щель. А уж из щели сено без рукоприкладства никак не вытряхнешь.

Дык и я говорю, что фанёрка, что гребёнка, что нормальный плавник, на швертовой доске да в Пирогово разница будет чисто умозрительная.

Принципиальных отличий экспоната от нынешней задумки три: А) щель не во весь размах; Б) профили валенком; В) щель закрыта в концевой части. Может быть, то, что хорда задней, защелевой части экспоната больше хорды заднего плавника "проекта", тоже создаёт какое-то отличие.
Кстати!
Бесшвертовую доску скоростной направленности с плавником глубиной 30см и хордой 20см я тоже нигде с 1990 года не видел! И Вы не видели? Это опять к ответу на Ваш второй контрольный вопрос:
" "Проще уж сделать плавник покороче, да пошире." "
Вы писали: " "Впрочем, если надумаете, будет любопытно узнать о результате.. . . .зачем вам чьё-то благословение?
Сделайте гребёнку и обогатите свой практический опыт не абстрактным знанием, которое вам поведал какой-то авторитет, а вполне конкретным и надёжным результатом, полученным в гонках. Приятно же будет утереть нос lop'у. У меня нет оснований, ни теоретических, ни практических, считать, что гребёнка лучше одного плавника, а у вас они, возможно, появятся." "
Разумеется, если надумаю, то сообщу о ходе изготовления и испытаний.
"Утереть нос lop'у" не хочу, и если б это было вообще вероятно, то вряд ли оказалось приятно. А в данном конкретном случае, чтобы "утереть нос lop'у", пришлось бы одновременно утереть нос самому себе. Алогизм!
Если Вы мне поможете принять решение, оно окажется верным или неверным, в первом случае наш с Вами общий выигрыш, во втором общая промашка. Благословение мне не нужно, нужны знания. Оснований считать, что гребёнка лучше одного плавника, нет и у меня. Есть основания предполагать. Предположение может оказаться верным.
При одном условии, которое вызывает сомнения. Если это условие заведомо невыполнимое,
то дышать отвердителем и стеклянную пыль глотать смысл пропадает. А вдруг именно по поводу этого условия Вы можете развеять мои сомнения? Задать вопрос на форуме несложно, а от наступления на грабли спастись помогает.
Итак, чтобы надумать или окончательно раздумать, не хватает мне узнать Ваше
мнение по вопросу о критическом угле атаки сладкой парочки.
Когда сравнивались прямые цельные фальшкили и тандемные с круглоносыми профилями, у тандемов критический угол атаки был значительно больше (для кормового плавника швертовой доски нетерпимо много).

И в чём проблема? Много - не мало. Вы же спинаутов опасались, а с увеличением критического угла про них можно надёжно забыть. Обычно увеличение критического угла атаки соседствует с уменьшением коэффициента подъёмной силы, но вы же сами (то есть пресловутые крейсерщики) говорите, что этот коэффициент даже повысился. Если конечно продолжать верить в аналогию этих двух очень разных случаев обтекания, о чем было выше.

На щелевых плавниках критический угол атаки был действительно выше, чем на сплошных, и теория по этому поводу тоже не даёт повода сомневаться - у решётки профилей максимальная подъёмная сила выше, чем у одиночного профиля. Правда, за счёт повышенного сопротивления и пониженного качества. Так что если вас это (повышенной сопротивление) не смущает - смело за дело. А чтобы не дышать стеклянной пылью самому, можно (за недораха) поручить это дело специальному человеку, Udavу, он тут на форуме живёт, кстати и посоветовать сможет много чего по плавникам. Сам-то я стараюсь держаться подальше от критических углов, упираюсь слабо.

Стреловидность, почти острые передние кромки, уменьшение числа Рейнольдса, открытие щели в концевой части, конечно,
как-то меняют характер взаимовлияния.
Насколько обоснована надежда на то, что на скорости хода 2 узла критический угол у "проекта" будет примерно такой же, как у "образца"?

Ни разу не ловил спинаута на 2х узлах. Завидую! Я бы на такой скорости шверт не поднимал не то что на остром бакштаке, но и на чистом фордаке - от качки больше скорости потеряете, чем от снижения сопротивления убранного шверта.

Вы писали: " "Спинауты на швертовых досках, да и не на швертовых тоже в 90% случаев свидетельствуют не о малости плавника, а об изъянах
в технике ведения доски, когда на низкой скорости стремятся снять с плавника больше, чем он в состоянии выдать на данной скорости. Увеличьте скорость, и спинауты пропадут." "
Спасибо за совет! Вы наверняка больше моего ходили на глиссировании и на хороших неподвижных плавниках и в бейдевинд без шверта, этим объясняется разница в нашей статистике. У меня спинауты на 95% свидетельствовали не о малости кормового плавника,
а о его негодности. Если кормовой плавник сам не любил пузыри, то и моя жадность не могла заставить его их жевать. Неумеренное упирание приводило к ощутимому увеличению дрейфа, но не к спинаутам.

Не, ну бывает такое, что плавник при схожих параметрах начинает хватать пузыри из ниоткуда в таких условиях, при которых спинаутов быть не должно. Но это означает либо серьёзный дефект поверхности, либо подсос воздуха через доску, либо какую-то чюдовищную толщину изделия у передней кромки, то есть явный косяк формы. Если поверхность в порядке и через колодец подвода воздуха нет, то такое либо выбрасываем (если формованное), либо меняем форму шкуркой на бруске, поливая водичкой (если сплошное из стеклотекстолита).

Вы писали: " "ЗЫ. И, пожалуйста, не называйте плавник фальшкилем. Фальшкиль это то, что находится под брюхом килевой яхты." "
Пожалуйста, раз Вам так удобнее, больше в этой теме плавниковый фальшкиль фальшкилем не называю.

Плавниковый фальшкиль продолжайте так и называть. Плавник парусной доски - это другое. Для швертовой это скорее уж перо руля, закреплённое неподвижно, или скег. Для бесшвертовой - фальшкиль и заклинившее перо в одном флаконе. Другое вобчем.