Просмотр полной версии : Обсуждение Паруса
Кое-что о яхтах
Нетрудно понять, как движется яхта при попутном ветре; дав*ление ветра на паруса просто толкает ее вперед. Совсем дру*гое дело при встречном ветре, в этом случае скорее проявляется тенденция двигаться назад, чем вперед. И все же парусные суда могут двигаться против ветра, хотя и не прямо. Непосвященному трудно понять, как яхта может двигать*ся почти против ветра.
Секрет — в форме парусов. В те времена, когда старинные парусники бороздили океаны, у них были, за редким исклю*чением, прямые паруса, кото*рые ловили ветер, толкавший их вперед; и, естественно, таким судам было трудно двигаться против ветра. Поэтому торго*вые маршруты, по которым они следовали, были разработаны так, чтобы большую часть пути ветер был попутным или почти попутным.
Многие прекрасные клипе*ры намеренно делали большие петли в океане в погоне за нуж*ным попутным ветром. Один из основных маршрутов парус*ных судов в Южном полуша*рии пролегал от мыса Доброй Надежды через южные районы Тихого океана к Австралии и дальше — к знаменитому мысу Горн в Южной Америке. Суда шли, таким образом, все время на восток, используя попут*ные западные ветры, обычные в высоких южных широтах, и часто достигали скорости 16 или 17 узлов даже при малоэффек*тивных прямых парусах. Для них было бы почти невозможно идти под парусом в противопо*ложном направлении.
Изобретение носового и кор*мового парусов, позволяющих судну продвигаться навстречу ветру, совершило революцию в парусном мореходстве. Хотя движение прямо против ветра осталось по-прежнему невоз*можным, такой тип паруса поз*воляет яхтам с высокими гоноч*ными качествами идти под острым углом к направлению ветра и таким образом продвигаться навстречу ветру.
Идя под острым углом к ветру сначала одним бортом, а затем другим, яхта может достичь нужной точки, кото*рая находится прямо против ветра — эта техника называется сменой галса или лавировкой .
Насколько острый угол для движения против ветра может выбирать экипаж, зависит в основном от ее проекта и кроя парусов.
Мастерство изготовителя парусов высоко ценится и во многом определяется остро*той этого угла; этот показа*тель называется лавировочным углом. Крейсерские яхты с пару*сами среднего кроя могут идти под углом меньше 45° к ветру, а яхты с высокими гоночными качествами, такие, как огром*ные яхты, участвующие в сорев*нованиях за Кубок Америки, с точно скроенными (и очень
дорогими) парусами, могут дви*гаться под гораздо более острым углом к ветру.
Чтобы понять, как парус пре*образует энергию ветра и тянет лодку вперед, мы должны сна*чала рассмотреть форму паруса, а также траекторию обтекания его ветром. Большинство носо*вых и кормовых парусов кро*ятся и шьются так, чтобы они имели форму, напоминающую аэродинамическую поверхность крыла самолета, — действитель*но, парус во многом работает по тому же принципу, что и крыло. Главное различие между ними состоит в том, что крыло крепится горизонтально и полу*чает подъемную силу из обте*кающего воздуха, а парус кре*пится вертикально и получает из воздуха силу, толкающую вперед.
Если бы парус был плоским и равномерно рассекал воздух, тогда не происходило бы и дви*жения вперед, потому что воз*дух обтекал бы его одинаково со всех сторон. Но поскольку ему придается аэродинамичес*кая форма, воздух с наружной стороны изгиба движется быст*рее, чем с внутренней стороны. Более быстрый поток возду*ха с наружной стороны созда*ет эффект водоворота, кото*рый стремится «всосать» изгиб. В случае с крылом самолета это всасывание тянет крыло (и поэ*тому весь самолет) вверх. В слу*чае с яхтой оно тянет парус (и судно) вперед.
(Чтобы лучше понять это, представьте себе строй солдат, поворачивающих за угол зда*ния. Солдат, находящийся в ближайшей к углу точке, прак*тически остается на месте, едва движется, в то время как солдат в самом дальнем ряду должен
почти бежать, чтобы сохранить строй.)
Чтобы ускорить воздуш*ный поток с наружной сторо*ны изгиба и увеличить эффект водоворота, чаще всего исполь*зуется перекрывающий парус,
создающий «щелевой эффект» между парусами. Наиболее рас*пространенный вид оснастки на современных парусных судах — носовой парус, или стаксель, перекрывающий грот так, чтобы образовалась щель.
Центр парусности
Ветер оказывает давление на всю поверхность паруса, но при теоретических расчетах точ*кой приложения силы принято считать его центр. Эта точка определяется делением попо*лам трех углов паруса. Место пересечения биссектрис и есть точка, к которой, как принято считать, приложена сила ветра; она называется центром парус*ности. В результате давления на паруса возникает движение в двух направлениях — вперед и в сторону. Но требуется толь*ко движение вперед, а не в сторону, поэтому необходимо применять некоторые средства для преобразования бокового движения в тягу, направленную вперед.
Центр бокового сопротивления Некоторые швертботы, такие, как «Laser» или «Morh», имеют плоское днище, и давление ветра в центре парусности зас*тавляет их скользить в сторону по поверхности воды. Чтобы противодействовать этому, под корпусом вертикально вниз опускается выдвижной киль для создания сопротивления боко*вому движению.
Большие яхты имеют один или несколько килей, выступа*ющих под корпусом и направ*ленных вниз для противодейс*твия боковому дрейфу. Как и у паруса, у киля есть условная точка приложения силы сопро*тивления. Она называется цен*тром бокового сопротивления. Когда ветер толкает судно в сторону в центре парусности, а вода противодействует этому в центре бокового сопротив*ления, на лодку воздействуют
две силы — примерно таким же образом, как указательный и большой пальцы сжимают кос*точку апельсина. Подобно кос*точке, яхта устремляется вперед, преобразуя указанные силы в движение. Это самое простое объяснение того, почему яхта движется про*тив ветра или в любую другую сторону.
Разумеется, во время дви*жения при попутном ветре нет никакого бокового дрейфа, просто ветер толкает яхту впе*ред.
найти Центр боквого сопротивления (ЦБС), который определяется как центр тяжести площади проекции корпуса яхты со скегом и пером руля расположеной ниже ватерлинии (заштрихованая площадь на рисунке). При этом положение ЦБС будет характеризоваться двумя координатами (x,z) в системе координат, привязаной к судну. См. рисунок ниже. В данном случае принята система координат, начало которой находится в точке пересечения кормового перпендикуляра и ватерлинии. Начало системы координат может находиться в любом другом месте диаметральной плоскости, но его положение должно быть четко оговорено.
Следующим шагом необходимо определить положение центров парусности отдельных парусов- ЦПi и общего центра парусности - ЦП. Для этого следует построить в масштабе (таком же как и на предыдущей схеме) схему парусности (см. следующий рисунок). Центр парусности каждого паруса - ЦПi определяется геометрическим простроением. Общий ЦП определяется как общий центр тяжести площади всех парусов. ЦП характеризуется координатами (x,z) в уже принятой системе координат.
На следующем этапе на схеме необходимо нанести положение Центра величины (Ц.т. объема погруженной части корпуса) С(x,z). и ЦБС. Величины hi определяются как расстояния по вертикали (фактические, с учетом масштаба) от Центра величины до центра парусности каждого из парусов. Расстояния по вертикали от Центра величины до общего центра парусности представляет собой величину a1.
Определение геометрического центра парусности (ЦП)
Определение геометрического центра парусности (ЦП) сводится к решению системы двух уравнений:
d = d1 + d2, S1 ? d2 = S2 ? d1,
где: d1 и d2 — являются неизвестными; S1 и S2 — площади парусов; d — берутся из чертежа парусности яхты.
Рис. 12.4. Определение ЦП
Примечание. В реальных условиях плавания яхты точки приложения аэродинамических сил, возникающих на парусах, не всегда совпадают с геометрическими центрами S1 и S2. Таким образом, аэродинамический центр парусности также может не совпадать с геометрическим центром парусности ЦП. Однако ЦП, найденный, описанным способом, достаточно точно определен для дальнейших расчетов при проектировании яхты.
Чтобы ускорить воздуш*ный поток с наружной сторо*ны изгиба и увеличить эффект водоворота, чаще всего исполь*зуется перекрывающий парус,
создающий «щелевой эффект» между парусами. Наиболее рас*пространенный вид оснастки на современных парусных судах — носовой парус, или стаксель, перекрывающий грот так, чтобы образовалась щель.
Думаю стоит для начинающих, сразу оговориться. Что перекрывающиеся паруса используют на "настоящих" яхтах. В радиомоделях технически сложно реализовать перекладку перекрывающего стакселя на другой галс. А потому ставять "обычный" стаксель максимально близко к гроту и на этом "успокаиваются"
п.с. Или я тоже "отстал от технологий" ?!?!?
Французы сейчас культивируют модели 12-ти метровиков в 10-ом масштабе с реальными, как у настоящих яхт парусами(большая генуя без гика)- у них получается.
Скидываю инфу из разных источников т.к. были по этой теме вопросы. Специально для моделей яхт этой информации я пока не встречел. Кому эта тема нужно тот разберется, что к чему. Было бы побольше информации.
ЦЕНТРОМ ПАРУСНОСТИ является условная точка, в которой приложена равнодействующая все аэродинамических сил, действующих на судно. Для парусных судов принимается в геометрическом центре площади всех парусов, поставленных строго в ДП. Для определения центра парусности судна разбиваем поверхность парусов на элементарные участки, находим их центры парусности, интегрируем и получаем центр парусности судна в целом. Для любого судна схема определения центра парусности одинакова. По описанной схеме определяется центр парусности каждой мачты, а затем складываются центры их парусности.
Существует графический способ определения центра парусности. Паруса при этом считаются треугольными. Вычерчивают парусность яхты в нужном масштабе. Затем на пересечении медиан — линий, соединяющих вершины треугольника с серединами противоположных сторон, — находят центр каждого паруса. Получают, таким образом, на чертеже центры двух треугольников, составляющих грот и стаксель. Далее соединяют линией эти центры. Этой линию делят на две части пропорциональные площадям парусов. От центра грота откладывают отрезок, пропорциональный площади стакселя, а от центра стакселя — пропорциональный площади. Четырехугольный грот предварительно разбивают диагональю на два треугольника, вычисляют их площади и описанным образом определяют отдельно ЦП такого грота. Для двухмачтового судна описанным способом определяется ЦП каждой мачты, а затем соединяются ЦП мачт и эта линия делится, также как для парусов на одной мачте, обратно пропорционально площади парусов каждой мачты.
ЦЕНТРОМ БОКОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ считается точка приложения равнодействующей гидродинамических сил сопротивления воды боковому дрейфу судна. Принимается в центре проекции подводной части корпуса на диаметральной плоскости судна (с учетом киля, руля и др. выступающих частей). Для определения центра бокового сопротивления судна разбиваем боковую подводную поверхность судна на элементарные участки, находим их центры бокового сопротивления, интегрируем и получаем центр бокового сопротивления судна в целом.
Основные сведения из теории паруса
Не менее важное значение, чем сопротивление корпуса, имеет
сила тяги, развиваемая парусами. Чтобы яснее представить себе
работу парусов, познакомимся с основными понятиями теории паруса.
Мы уже говорили об основных силах, действующих на паруса яхты,
идущей с попутным (курсом фордевинд) и со встречным ветром (курсом
бейдевинд). Выяснили, что сила, действующая на паруса, может быть
разложена на силу, которая вызывает крен и снос яхты под ветер,—
силу дрейфа и силу тяги (см. рис. 2 и 3).
Теперь посмотрим, как определяется полная сила давления ветра
на паруса я от чего зависят силы тяги и дрейфа.
Чтобы представить работу паруса на острых курсах, удобно
вначале рассмотреть плоский парус (рис. 94), который испытывает
давление ветра под определенным углом атаки. В этом случае за
парусом образуются завихрения, на наветренной стороне его возникают силы давления, на подветренной — силы разрежения. Их
результирующая R направлена примерно перпендикулярно к плоскости паруса. Для правильного понимания работы паруса ее удобно
представить в виде равнодействующей двух составляющих сил: Х—направленной параллельно воздушному потоку (ветру) и Y—
перпендикулярной ему.
Рис. 94. Силы, действующие на паруса яхты
Рис. 95. Зависимость сил тяги я дрейфа от подъемной силы и
лобового сопротивления паруса
Сила X, направленная параллельно воздушному потоку, называется силой лобового сопротивления; она создается, кроме паруса, еще и
корпусом, такелажем, рангоутом и экипажем яхты.
Сила Y, направленная перпендикулярно воздушному потоку, называется в аэродинамике подъемной силой. Именно она на острых курсах
создает тягу в направлении движения яхты.
Если при том же лобовом сопротивлении паруса Х (рис. 95) подъемная сила увеличивается, например, до величины Y1, то, как показано на
рисунке, равнодействующая подъемной силы и лобового сопротивления изменится на R и соответственно сила тяги Т увеличится до Т1.
Подобное построение позволяет легко убедиться, что с увеличением лобового сопротивления Х (при той же подъемной силе) тяга Т
уменьшается.
Таким образом, есть два пути увеличения силы тяги, а следовательно, и скорости хода на острых курсах: увеличение подъемной силы
паруса и уменьшение лобового сопротивления паруса и яхты.
В современном парусном спорте подъемную силу паруса
увеличивают придавая ему вогнутую форму с некоторой «пузатостью»
(рис. 96): размер от мачты до наиболее глубокого места «пуза» обычно
составляет 0,3—0,4 ширины паруса, а глубина «пуза»—около 6—10%
ширины. Подъемная сила такого паруса на 20—25% больше, чем
совершенно плоского почти при том же лобовом сопротивлении.
Правда, яхта с плоскими парусами идет чуть круче к ветру. Однако с
«пузатыми» парусами скорость продвижения в лавировку больше
благодаря большей тяге.
Заметим, что у пузатых парусов увеличивается не только тяга, но и
сила дрейфа, а значит, крен и дрейф яхт с пузатыми парусами больше,
чем со сравнительно плоскими. Поэтому «пузатость» паруса больше
6—7% при сильном ветре невыгодна, так как увеличение крена и
дрейфа приводит к значительному повышению сопротивления корпуса
Рис. 93. Изменение вымпельного ветра с высотой
Рис. 96. Профиль паруса
58
и снижению эффективности работы парусов, которые «съедают» эффект увеличения тяги. При слабых ветрах лучше тянут паруса с «пузом» 9—
10%, так как из-за малого общего давления ветра на парус крен невелик.
Любой парус при углах атаки больше 15—20°, то есть при курсах яхты 40—50° к ветру и больше, позволяет уменьшить подъемную силу и
увеличить лобовое сопротивление, поскольку на подветренной стороне образуются значительные завихрения. А так как основную часть
подъемной силы создает плавное, без завихрений, обтекание подветренной стороны паруса, то уничтожение этих завихрений должно дать
большой эффект.
Уничтожают завихрения, образующиеся за гротом, постановкой
стакселя (рис. 97). Поток воздуха, попадающий в щель между гротом и
стакселем, увеличивает свою скорость (так называемый эффект сопла)
и при правильной регулировке стакселя «слизывает» вихри с грота.
Профиль мягкого паруса трудно сохранить неизменным при
различных углах атаки. Раньше на швертботах ставили сквозные латы,
проходящие через весь парус, — их делали более тонкими в пределах
«пуза» и более толстыми к задней шкаторине, где парус гораздо площе.
Сейчас сквозные латы ставят главным образом на буерах и
катамаранах, где особенно важно сохранить профиль и жесткость
паруса при малых углах атаки, когда обычный парус уже полощет по
передней шкаторине.
Если источником подъемной силы является только парус, то
лобовое сопротивление создает все, что оказывается в потоке воздуха,
обтекающем яхту. Поэтому улучшение тяговых свойств паруса может
быть достигнуто также и за счет снижения лобового сопротивления
корпуса яхты, рангоута, такелажа и экипажа. Для этой цели используют
различного рода обтекатели на рангоуте и такелаже.
Величина лобового сопротивления паруса зависит от его очертаний. По законам аэродинамики лобовое сопротивление крыла самолета тем
меньше, чем оно уже и длиннее при той же площади. Вот почему парус (по существу то же крыло, но поставленное вертикально) стараются
делать высоким и узким. Это позволяет также использовать верховой ветер.
Лобовое сопротивление паруса в очень большой степени зависит от состояния его передней кромки. Передние шкаторины всех парусов
должны быть туго обтянуты, чтобы не допускать возможности вибраций.
Необходимо упомянуть еще об одном весьма важном обстоятельстве — так называемой центровке парусов.
Из механики известно, что всякая сила определяется ее величиной, направлением и точкой приложения. До сих пор мы говорили только о
величине и направлении сил, приложенных к парусу. Как мы увидим дальше, знание точек приложения имеет большое значение для понимания
работы парусов.
Давление ветра распределяется по поверхности паруса неравномерно (большее давление испытывает его передняя часть), однако для
упрощения сравнительных расчетов считают, что оно распределяется равномерно. Для приближенных расчетов равнодействующую силу
давления ветра на паруса полагают приложенной к одной точке; за нее принимают центр тяжести поверхности парусов, когда они помещены в
диаметральной плоскости яхты. Эту точку называют центром
парусности (ЦП).
Остановимся на самом простом графическом способе
определения положения ЦП (рис. 98). Вычерчивают парусность яхты в
нужном масштабе. Затем на пересечении медиан — линий,
соединяющих вершины треугольника с серединами противоположных
сторон, — находят центр каждого паруса. Получив таким образом на
чертеже центры О и O1 двух треугольников, составляющих грот и
стаксель, проводят через эти центры две параллельные линии ОА и
O1Б и на них откладывают в противоположных направлениях в любом,
но одинаковом масштабе столько линейных единиц, сколько
квадратных метров в треугольнике; от центра грота откладывают
площадь стакселя, а от центра стакселя — площадь грота. Концевые
точки А и В соединяют прямой АБ. Другой прямой — O1O соединяют
центры треугольников. На пересечении прямых А Б и O1O будет
находиться общий центр. Четырехугольный грот предварительно
разбивают диагональю на два треугольника, вычисляют их площади и
описанным образом определяют отдельно ЦП такого грота.
Как мы уже говорили, силе дрейфа (будем считать ее приложенной
в центре парусности) противодействует сила бокового сопротивления
корпуса яхты. Силу бокового сопротивления считают приложенной в
центре бокового сопротивления (ЦБС). Центром бокового
сопротивления называется центр тяжести проекции подводной части
яхты на диаметральную плоскость.
Центр бокового сопротивления можно найти, вырезав контур
подводной части яхты из плотной бумаги и поместив эту модель на
лезвие ножа. Когда модель уравновесится, легко нажимают на нее,
затем поворачивают на 90° и снова уравновешивают. Пересечение этих линий дает нам центр бокового сопротивления.
Информация для размышлений.
Статья о тестировании комплекта парус+мачта.
Рассматриваются "взрослые" размеры с элементами "высшей" математики.. http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif
mais
Хм ...я думал "Парус Люнгстрома" это парус из двух слоев "ткани" охватывающий мачту.
А на данном рисунке, что то другое..
А какой вариант крепления тогда предпочтительнее из представленных КРУГЛЫХ мачт?
По теории вроде бы выходит нижний вариант. Подветренная сторона паруса гладкая-ровная поток имеет максимальную скорость, внутренняя имеет "турбулизатор-тормоз" в виде мачты... Я прав?
С круглыми мачтами почти все используют кольца или нитки, чтобы добиться нижнего варианта. Если при настройке использовать прогиб мачты, то надо продумать крепление паруса к задней части мачты, пользовался таким вариантом в свое время. Сейчас пользуюсь креплением кольцами, т.к. приходится для транспортировки снимать паруса с мачт.А парус Люнгстрома простой грот без гика и при взятии рифов обворачивается вокруг мачты, ни стакселя ни вант и прочих растяжек мачты при этом не используется. Из парусного вооружения и такелажа на яхте только мачта и грот.
КАК ВЫЖАТЬ МАКСИМУМ ИЗ ВАШИХ ПАРУСОВ
С. Г. Пантелеймонов
Существует всего несколько элементов, которыми можно контролировать профиль паруса, а следовательно, и его работу. Однажды поняв, как эти элементы работают, и зная, какой профиль паруса - наилучший для данных конкретных условий, вы сможете применить свои знания к яхтам любых размеров.
Неважно, находитесь ли вы в гонке, или путешествуете по морю или закрытому водоему - оптимальная настройка (балансировка) парусов поможет вам получить максимум эмоций от вашей яхты.
Для простоты парусное вооружение яхты разделим на две составные части:
основные паруса - это, как правило, грот и передние паруса - это паруса, которые поднимаются (ставятся) перед гротом. Так как грот является главной (основной) составной частью парусности яхты, он должен быть в первую очередь правильно отрегулирован как для различного ветра, так и для различного состояния поверхности воды. В слабый или средний ветер грот с полным профилем и оптимальной закруткой обеспечивает максимальную тягу или, другими словами, максимальную мощность. В то время как плоский, хорошего профиля грот обеспечит более эффективную работу в сильный ветер. Эти же критерии остаются верными и для передних парусов.
В предыдущем абзаце было упомянуто выражение "оптимальная закрутка грота". Учитывая, что данное понятие не очень знакомо яхтсменам, особенно начинающим, последующее краткое объяснение поможет вам понять суть вопроса.
Закрутка паруса - это разница между углом хорды на топе (в верхней части) паруса и углом хорды в основании. Закрутка паруса закладывается при его проектировании и исполняется при изготовлении. Для чего это нужно?
Как вы знаете, вымпельный ветер складывается из двух составляющих: из истинного ветра и ветра, возникающего от движения яхты. Известно, что истинный ветер более сильный в верхней части паруса, чем в нижней его части, где он медленнее из-за трения вода/воздух. Таким образом, вымпельный ветер должен быть более "свободным" в верхней части паруса, чем в его основании. При лавировке это имеет максимальное значение. Ваш грот, таким образом, должен быть настроен приблизительно на 10 градусов закрутки, чтобы воспользоваться данным обстоятельством.
Вымпельный ветер, действующий на паруса, никогда не является постоянным более чем несколько секунд из-за нижеследующих факторов:
а) колебания в скорости и направлении истинного ветра;
б) колебания в скорости и направлении яхты.
Парус с закруткой имеет больше шансов оставаться эффективным во время всех этих изменений, так как усредненно большая часть поверхности паруса эффективно представлена ветру.
Передние паруса автоматически приобретают некоторую закрутку, и при этом задняя шкаторина должна быть параллельна задней плоскости грота.
Неважно, управляете вы маленькой Dinghy или макси-яхтой - настройка и управление парусами практически одинаковы.
Придание парусу оптимальной формы.
Идеальное расположение центра давления грота: самая глубокая часть в профиле паруса (пузо) должна находиться на 45 процентов расстояния от передней шкаторины до задней шкаторины, то есть ближе к передней шкаторине. Когда центр давления грота расположен в надлежащем месте, суммарное тяговое усилие площади парусов сбалансировано с боковым давлением киля или шверта. При увеличении силы ветра глубина центра давления увеличивается и его положение на площади паруса перемещается в корму, что приводит к разбалансировке яхты, т.е. системы парус - подводное боковое сопротивление яхты. Имеются различные грубые и тонкие способы регулировки для восстановления профиля паруса, т. е. удержание необходимой глубины центра давления в оптимальном положении. Грот может незначительно отличаться у разных яхт, но, за исключением некоторых классов Dinghy, каждая яхта будет иметь те же самые элементы контроля или, практически, большинство из них.
Основные элементы контроля грота
Гика-шкот: имеет максимальное влияние на поведение яхты. Чем сильнее выбран гика-шкот, тем больше это влияет как на изменение положения грота, так и на рабочий профиль паруса. Недобор, как и перебор паруса, ведет к уменьшению тягового усилия грота, уменьшает его мощность, что ведет к потере скорости.
Ползун гика-шкота: контролирует положение нижней кромки грота по отношению к диаметральной плоскости яхты. Перемещая ползун гика-шкота на ветер (в направлении против ветра), мы заставляем парус работать более эффективно. Однако, перемещая ползун слишком далеко на ветер, можно потерять скорость за счет неправильного обтекания воздушным потоком задней кромки грота. При сильном ветре правильная установка ползуна сбрасывает излишнюю нагрузку на парус.
Оттяжка гика: усилие натяжения оттяжки гика контролирует величину закрутки задней шкаторины грота. При сильном ветре, при движении в лавировку с большими скоростями оттяжка гика создает напряжение на задней шкаторине грота и позволяет парусу сохранять нормальный профиль при ослаблении натяжения гика-шкотов (например, при смене галса). При движении полным курсом, при перекладке руля и прохождения им диаметральной плоскости яхты оттяжка гика может предотвратить брочинг.
Оттяжка нижней шкаторины гика (грота-шкот): контролирует глубину центра давления (величину пуза) в нижней половине паруса. Грота-шкот травится при слабом ветре и выбирается при сильном.
Ахтерштаг: контролирует профиль грота и профиль его задней шкаторины. При ненабитом ахтерштаге задняя шкаторина находится в напряженном состоянии от воздействия усилий, создаваемых гика-шкотом и оттяжкой гика, при этом профиль грота остается полным. При увеличении напряжения на ахтерштаге мачта изгибается, парус становится более плоским. Уменьшается напряжение на задней шкаторине, что позволяет сбросить излишнее давление на парус.
Настройка парусов для лавировки в слабый ветер.
Для лавировки в слабый ветер паруса следует настраивать от силы слабого ветра. При очень слабом ветре (от 0 до 2 баллов) и гладкой поверхности воды вы должны придать парусам более плоскую форму, потому что ветра недостаточно, чтобы заполнить паруса и создать тягу.
Необходимо сделать более плоским пузо. Для этого подберите грота-шкот, подберите гика-шкот, при этом нельзя перетягивать заднюю шкаторину.
При выбранном гроте, при небольшом порыве ветра верхняя лата должна немного заваливать под ветер. Старайтесь, чтобы колдунчик верхней латы максимальное время развивался (струился), находясь в горизонтальном положении.
Пользуйтесь оттяжкой гика, если вам необходимо разгладить (убрать) складки у передней шкаторины грота.
Переместите ползун гика-шкота в диаметральную плоскость (ДП) яхты или немного за ДП яхты - так, чтобы центр задней шкаторины грота находился над ДП яхты.
Оттяжка гика имеет слабину.
1. Колдунчик верхней латы большую часть времени развевается (в горизонтальном положении).
2. Середина задней шкаторины находится по ДП яхты.
3. Шкотовый угол грота расположен на ветер по отношению к ДП яхты.
4. Гика-шкот ослаблен.
5. Ползун гика-шкота расположен на ветер по отношению к ДП яхты.
Как только ветер достаточно увеличится и на воде появится небольшое волнение (ветер 2-4 балла), необходимо перенастроить грот таким образом, чтобы он был более глубоким и имел большую тягу.
Ослабьте грота-шкот до образования слабины по нижней шкаторине.
Подберите грота-фал так, чтобы верхняя лата стала параллельна гику, но все еще при порывах ветра имела возможность заваливаться под ветер.
Колдунчик верхней латы должен иметь горизонтальное положение (развеваться) от 50 до 80 процентов времени. Если вы не доберете грот, колдунчик верхней латы будет развеваться постоянно, и парус будет терять ветер и, соответственно, мощность.
Выберите слабину оттяжки гика. При ослаблении гика-шкота во время смены галса натяжение оттяжки гика позволит задней шкаторине сохранить свою форму.
Пузо грота должно располагаться в 45 процентах от передней шкаторины. Подберите оттяжку Каннингхэма, если центр давления расположен дальше чем 45%.
Установите ползун гика-шкота на ветер с таким расчетом, чтобы гик находился в диаметральной плоскости яхты.
Настройка передних парусов. Кипки стаксель-шкотов (генуя-шкотов) необходимо расположить в максимально переднем положении.
Натяжение стаксель-фала должно быть уменьшено с помощью стаксельной оттяжки Каннингхэма или с помощью ослабления стаксель-фала. Легкое ослабление
передней шкаторины стакселя (генуи) объясняется необходимостью иметь большее провисание передней шкаторины паруса, для того чтобы он имел большую полноту, то есть более правильную форму для слабого ветра.
Настройка парусов для лавировки в средний ветер.
При ветре более четырех баллов необходимо произвести перенастройку парусов и сохранить ее до тех пор, пока вы ощущаете нагрузку на руле и не чувствуете, что паруса перегружены.
Подберите грота-шкот. Перемещение шкотового угла может быть всего несколько сантиметров, однако это уменьшит пузо (глубину центра давления), что скажется на увеличении скорости яхты.
Выберите гика-шкот так, чтобы верхняя лата была параллельна гику и даже при порывах ветра оставалась на месте. Колдунчик верхней латы развивается в корму приблизительно 50% времени.
Выберите оттяжку гика таким образом, чтобы верхняя лата оставалась параллельна гику даже при расслабленном гика-шкоте на шквалах.
Выбирайте ахтерштаг до тех пор, пока не почувствуете, что вас перестало сильно кренить на шквалах. Нагружая ахтерштаг, вы ослабляете (открываете) заднюю шкаторину, что дает возможность хорошо контролировать яхту.
После регулировки ахтерштага снова подстройте грот.
Используя оттяжку Каннингхэма, удерживайте центр пуза в пределах 45% от задней шкаторины.
Расположите ползун гика-шкота так, чтобы гик находился в ДП яхты, и стравливайте его (ползун) под ветер при шквалах, чтобы уменьшить крен и снять усилие на руле.
1. Колдунчик верхней латы 50% времени направлен в корму.
2. Перемещая ползун гика-шкота за ДП яхты под ветер, вы сбрасываете лишнее усилие с грота. При этом гика-шкот не травится.
При плавании в закрытых водоемах грот можно держать более плоским. Натяжение грота-шкота должно быть несколько больше. Набивается оттяжка гика, но не сильно. Производится меньшее натяжение ахтерштага.
Настройка передних парусов.
Кипки стаксель-шкотов перемещаются в корму, что ослабляет натяжение задней шкаторины и позволяет воздушному потоку спокойно проходить в промежутке между гротом и стакселем и не задувать в переднюю шкаторину грота. Перемещение кипок в корму также делает стаксель (геную) более плоским.
Выберите стаксель-фал, а также оттяжку Каннингхэма стакселя, если она имеется. Такая регулировка придает стакселю (геную) правильную для данного ветра форму, более плоскую.
Настройка парусов для лавировки в сильный ветер.
При ветре более 7 баллов (в зависимости от размеров яхты) вы должны уменьшить мощность парусов. В первую очередь это достигается перенастройкой парусов. Если этого оказывается недостаточно, то следует уменьшить площадь парусности.
Полностью выберите грота-шкот и плоско обтяните парус, затем будьте готовы его потравить при сильных шквалах с тем, чтобы держать яхту под контролем. Колдунчик верхней латы теперь будет практически постоянно развеваться в сторону кормы.
Подберите оттяжку гика, достаточную для того, чтобы держать заднюю шкаторину в напряжении и чтобы верхняя лата оставалась параллельной гику в момент ослабления натяжения гика-шкота.
Подберите оттяжку Каннингхэма для того, чтобы удержать центр давления в пределах 45% от передней шкаторины.
Подберите ахтерштаг, пока яхта не станет легко управляема и можно будет ее контролировать во время шквалов.
Ползуном гика-шкота вы должны работать постоянно. При шквалах его максимально сдвигают под ветер, что позволяет сбросить нагрузку с грота, не стравливая гика-шкот.
Настройка передних парусов.
Кипки стаксель шкотов еще больше перемещаются в корму с тем, чтобы еще больше ослабить заднюю шкаторину.
Если стаксель начинает сильно задувать в грот, передвиньте ползун гика-шкота на ветер или выберите гика-шкот, чтобы в грот сильно не задувало по передней шкаторине.
При исключительно сильном ветре необходимо максимально возможно выбрать все средства регулировки. Уменьшить общую площадь парусов: взять рифы, заменить передний парус на меньший (вплоть до штормового стакселя).
С этого момента ваше внимание должно быть сосредоточено не на эффективности работы парусов, а на том, чтобы держать яхту под контролем.
Настройка парусов при попутном курсе.
Когда идете попутным курсом, ослабьте все средства регулировки с тем, чтобы паруса были полные и имели максимально глубокие профили. Уровень ослабления регулировок зависит от силы ветра.
Слабый ветер (от 0 до 2 баллов).
Оставьте все средства регулировки такими же, как вы шли в лавировку. В этих условиях изменение регулировок не дает какого-либо значительного эффекта.
Однако в случае ощутимого волнения, возможно, вам придется немного подобрать оттяжку гика с тем, чтобы задняя шкаторина не хлопала и не сбрасывала ветер.
Средний ветер (от 3 до 7 баллов).
При среднем ветре необходимо скорректировать некоторые из средств регулировок, чтобы иметь паруса правильной формы и профиля для данного ветра.
После того как вы растравили грот и передние паруса, потравите грота-шкот, оттяжку Каннингхэма, оттяжку гика и ахтерштаг.
После этого рекомендуется подобрать оттяжку гика настолько, чтобы верхняя лата была параллельна гику при временном затишье ветра и задняя шкаторина сбрасывала бы небольшое количество ветра при порывах ветра.
Для многих типов яхт при среднем ветре настройка парусов как на острый курс, так и на полный остается одинаковой.
При волнении и частых порывах ветра на открытой воде попробуйте подбирать оттяжку гика, когда происходит восхождение на волну или во время очередного порыва ветра, а затем следует потравить при очередном затишье или сходе с волны.
Сильный ветер (более 7 баллов).
При сильном ветре сохраняется большинство регулировок, которые были выполнены для острого курса. Паруса при этом будут иметь достаточную мощность. В сильный ветер настройка грота с помощью оттяжки гика приобретает ключевое значение. Перед началом работы с оттяжкой гика следует проверить натяжение топенанта, так как если он выбран, то создать напряжение на задней шкаторине грота с помощью оттяжки гика будет невозможно. Потравите топенант.
Прежде всего оттяжку гика следует потравить, чтобы легче было держать яхту под контролем.
Если задняя шкаторина сильно перетянута, то результирующий профиль грота выдает слишком большую мощность и может вызвать брочинг (потеря управляемости и резкий разворот на ветер).
С другой стороны, если слишком ослабить оттяжку гика, то будет сбрасываться слишком много ветра. Яхта может начать раскачиваться с борта на борт (бортовая качка) и, как результат, может случиться самопроизвольный переброс грота на другой борт - поворот через фордевинд.
Таким образом, ослабляя оттяжку гика понемногу, нужно быть всегда уверенным, что оттяжка гика еще достаточно выбрана, чтобы держать верхнюю лату параллельно гику.
Отдельной главой рассмотрим работу со СПИНАКЕРОМ.
Начнем с того, что необходимо сделать некоторую подготовительную работу у причала - на берегу.
Огромное значение для нормальной работы спинакера имеет спинакер-гик. Его размеры мы рассматривать не будем т. к. они сугубо индивидуальны для каждого типа яхт. А вот о его рабочем местоположении на яхте мы поговорим.
Наружный конец спинакер-гика (ходовой конец) должен удерживать спинакер на самом низком уровне, на котором спинакер не будет терять свою максимальную ширину. Найдя данное положение ходового конца спинакер-гика экспериментально, у причала, закрепите на мачте ухо (кольцо), за которое крепится спинакер-гик к мачте, помня, что спинакер-гик должен располагаться параллельно поверхности воды.
После постановки спинакера старайтесь держать галсовые углы на одной высоте. Это поможет парусу оставаться эффективным, сохраняя его спроектированный симметричный профиль.
При сильном ветре ходовой конец спинакера поднимается вверх по отношению к его нормальному положению. При слабом ветре - опускается вниз.
Практика показывает, что при тихом и среднем ветрах желательно отпускать спинакер в "полет", т.е. как можно дальше от передних парусов. В это же самое время необходимо держать шкотовый угол спинакера как можно дальше в корму. При сильном ветре располагайте спинакер как можно ближе к яхте, что дает максимум стабильности в его работе.
Рекомендуется во время неожиданных шквалов "прятать" как можно большую часть спинакера за грот, тем самым создавая "рифинг-эффект" для спинакера.
Последнее: всегда надо помнить, что спинакер - сложный парус, и к работе с ним нужно относиться со всей серьезностью.
И в заключение: хорошо настроенные паруса улучшают работу яхты и увеличивают ваше удовольствие. Как только ваше умение настраивать паруса достигнет совершенства и автоматизма, вы сразу почувствуете, что ваша яхта (как хорошая автомашина) перейдет на повышенную передачу и существенно увеличит скорость.
4. Измерение аэродинамических сил
На основе многочисленных экспериментов, проведенных как в лабораторных, так и в естественных условиях, а также из общей теории аэродинамики известно, что вышеупомянутые характеристики аэродинамической силы зависят от следующих факторов:
а) динамического давления вымпельного (кажущегося) ветра - Vк м/сек;
q = 0,0625*0,0625*V2;
б) площади паруса S м2;
в) угла установки паруса относительно направления вымпельного ветра;
г) формы паруса, его профиля, полноты пуза и т. п.;
д) свойств парусной ткани, т.е. ее гладкости, жесткости, тягучести, плотности и т. п.;
е) угла наклона парусного вооружения ?.
Говоря о форме паруса, обратим внимание на его удлинение, которое можно выразить отношением высоты паруса Н к длине средней хорды его профиля I (рис. 14). Для прямоугольных парусов оно равно отношению H/l. Для парусов треугольных, гафельных, гуари и т. п., у которых ширина паруса Н изменяется с высотой, удлинение определяется делением высоты паруса Н на его среднюю ширину. Среднюю ширину можно вычислить делением площади паруса S на его высоту H, т. е. удлинение = H/(S/H) = H2/S.
Полнота паруса, т. е. пузо паруса, определяется отношением величины стрелки прогиба к длине хорды профиля паруса l, т. е. полнота =f/l.
Влияние всех перечисленных факторов можно учесть, с некоторыми оговорками, при определении аэродинамической силы с помощью определенных формул. Установлено, что два совершенно одинаковых (по форме, покрою, ткани и т. п.) паруса, отличающиеся только площадью и работающие с одним углом атаки, при любых ветрах образуют аэродинамические силы, по величине пропорциональные динамическому давлению ветра и площади паруса. Если влияние факторов, указанных в пунктах в, г, д и е, выразить через коэффициент С, то аэродинамическая сила, возникающая на парусе, может быть вычислена по следующей формуле:
F = q*S*C = 0,0625*V2к*S* С,
где: F — аэродинамическая сила в кг, Vк — скорость вымпельного ветра в м/сек, S —площадь парусности в м2. С — коэффициент аэродинамической силы.
Если известна скорость ветра Vк и размеры парусов, то площадь парусов и динамическое давление ветра вычисляются легко.
Найти значение коэффициента С довольно сложно. Его определяют экспериментальным путем в аэродинамических трубах или путем тщательных замеров на яхте в естественных условиях.
Экспериментальные работы гораздо удобнее проводить в аэродинамических трубах, где можно очень точно поддерживать заданную скорость ветра. Кроме того, используя широкие возможности оснащения опыта регистрирующими приборами, не трудно установить отдельно влияние таких геометрических факторов, как пузатость паруса, его удлинение, угол установки паруса к ветру (угол атаки) и др. Но при всех достоинствах модельных испытаний в аэродинамических трубах полученные результаты нельзя полностью переносить в практику, так как невозможно создать полное подобие всех условий, в которых проходит плавание яхты.
Вопросы аэродинамики яхты следует решать как с помощью натурных испытаний яхт, так и испытаний на моделях в аэродинамических трубах. Эти испытания взаимно дополняют друг друга и помогают корректировать результаты.
Значение испытаний в аэродинамических трубах станет яснее, если мы рассмотрим методику измерении возникающих на парусе сил и способ их графического изображения.
На рис. 15 показаны система действующих на парус сил и размещение модели в трубе. Паруса, по размерам возможно ближе к натуральным, прикреплены к специальному устройству, с помощью которого замеряются силы, возникающие на парусе при продувке. Вся установка размещена в трубе, оборудованной для регулирования и точного поддержания заданной скорости ветра. Из практических соображений измерительное устройство сконструировано для замеров двух сил: поперечной силы Y, перпендикулярной к направлению ветра (подъемная сила), и силы лобового сопротивления X, действующей вдоль направления ветра.
Непосредственное измерение равнодействующей силы F настолько усложняет конструкцию измерительного устройства, что от этой мысли пришлось отказаться.
Величина равнодействующей силы F для любых углов ? атаки паруса вычисляется по правилу параллелограмма, построенного на основании замеров сил Y и X.
Предыдущие исследования показали, что для получения результатов, необходимых для оценки аэродинамических качеств паруса, надо проводить эксперименты на моделях, которые по своим размерам приближаются к натурным парусам, а также использовать обычную парусную ткань. Однако, кроме опытов Ричарда Фэйрн в Англии, проводившихся с целью повышения ходовых качеств яхты класса J, остальные продувки парусов, как правило, велись в трубах с малыми размерами, оборудованных обычными силовыми устройствами, употребляемыми в авиационных экспериментах. Поневоле приходилось продувать модели малых размеров, причем паруса делались не из ткани, а из тонкой жести. Результаты, полученные с жесткими парусами, очевидно, не будут соответствовать результатам, полученным в экспериментах с мягким парусом, так как материал, из которого сделан парус, различный. При решении некоторых частных задач, например для выяснения влияния отдельных факторов при элиминировании прочих, а также при определении общей качественной тенденции, могут быть использованы и опыты с жесткими парусами.
По мнению ведущих английских парусных мастеров, правильную модель паруса, соответствующую натуре, можно сделать только, если высота модели будет около 2,5 м. При меньших размерах возникают большие трудности в сохранении подобия в покрое паруса, эластичности ткани, технологии выработки и т. п.
Для приближения условий испытаний в трубах к естественным условиям необходимо также: а) создать подобие водной поверхности (предположительно) с погруженной в боду частью корпуса яхты; б) избежать влияния веса ткани на форму паруса. Для этого испытуемый парус должен ставиться вертикально или с наклоном, соответствующим крену (при проведении некоторых экспериментов из-за неподходящей конструкции измерительного устройства парус ставился в горизонтальном положении); в) модель наклонять относительно постоянной поверхности воды; г) регулировать натяжение и направление шкотов, меняя точки их крепления, и т. п.
Обратимся к рис. 16, на котором показано измерительное устройство аэродинамической трубы.
Модель паруса яхты класса «Финн» посредством мачты и гика связана с понтоном, плавающим в водном бассейне, устроенном чуть ниже уровня пола трубы. Запас плавучести понтона достаточно велик, чтобы препятствовать большому крену, а без ветра понтон сохраняет горизонтальное положение.
Движения понтона воспринимаются тремя пружинами из специальной стали, посредством которых замеряются силы Y1, Y2 и X. Отклонение в пружинах порядка 0-0,05 мм с помощью электрических датчиков с индукционными усилителями передается на электронный указатель, показывающий величину сил Y1, Y2 и X в фунтах.
Основание, на котором установлена модель паруса или модель полной яхты, имеет дистанционное управление, которое позволяет (по желанию) изменять положение моделей относительно направления ветра. Специальные крепления, размещенные на вращающемся основании, позволяют регулировать натяжение шкотов, а также менять вертикальное и горизонтальное положение гика. Это позволило испытывать не только влияние натяжения шкотов, но и влияние расстояния между гиком и палубой или поверхностью воды, что оказалось в значительной степени существенным для коэффициента полезного действия вооружения. Одновременно можно было фотографировать форму профили паруса, его полноту и скрученность. Для этого на парусе на равном расстоянии друг от друга были проведены черные полоски.
После беглого знакомства с измерительным устройством обратимся к самому способу измерения аэродинамических сил и познакомимся со способом графического изображения результатов замеров.
Для примера возьмем наиболее простое вооружение – модель паруса яхты класса «Финн» (масштаб 2: 5) с площадью S=1,68 мг.
Свободно изменяя углы атаки паруса ? от левентика до 90°, измерим величины сил Y1, Y2 и X через каждые 2,5 градуса, причем Y1+Y2=Y (см. рис. 16).
Результаты замеров можно представить или в виде таблицы (см. далее) или в виде графиков (рис. 17). Последний способ гораздо нагляднее позволяет проследить, как меняются силы Y и X - слагаемые аэродинамической силы F - в зависимости от угла атаки паруса ?. Замеры сил Y и X на приборах были записаны в английских фунтах, но па правой стороне рисунка дана шкала в килограммах (см. рис. 17). К сказанному добавим, что замеры проводились при постоянной скорости ветра V=8,94 м/сек. За угол атаки паруса к ветру принимался угол между гиком и направлением ветра.
Форма сечений паруса, пузатость и скручивание верхней части паруса по отношению к гику, снятые на фото по шести сечениям (I—VI), показаны на рис. 18. Там же указано расстояние галсового угла паруса от низа аэродинамической трубы, т. е. от поверхности воды.
Зная величины составляющих сил Y и X, не трудно определить равнодействующую аэродинамическую силу F графическим способом (рис. 19), а именно:
на вертикальной оси откладываем в масштабе величины подъемной силы Y в тех единицах, в которых они были измерены (в фунтах);
на горизонтальной оси аналогично отложим значения лобового сопротивления X.
Величины сил Y и X поочередно наносим на график для одинаковых углов атаки ? = 5, 7, 10,12 и т. д. до 40°. Полученный ряд точек соединим плавной кривой (см. рис. 19).
Рассмотрим пример, когда парус установлен к ветру под углом сс=27,5°: замеренная величина силы Y=24,10 фунта (сравните с вышеприведенной таблицей), а сопротивление Х=8,40 фунта.
Таблица 1
* в футах.
Из параллелограмма сил не трудно определить равнодействующую силу F. Вычерченная по точкам кривая называется полярой паруса.
Построение такого графика весьма ценно, так как он позволяет определить величину и направление действия аэродинамической силы F для любого угла атаки.
Величина и направление аэродинамической силы F будет выражаться вектором, один конец, которого находится в нулевой точке - начале координат (он же центр парусности), а другой - скользит по кривой.
График, показанный на рис. 19, очень ценен только для паруса, на котором велись опыты с определенной площадью парусины S и для определенной скорости ветра. Этот график дает наглядную картину сил, действующих на парус, но при всех своих достоинствах обладает серьезным недостатком. Он не дает возможности сравнить аэродинамические качества этого паруса с другими парусами, отличающимися по площади. Чтобы можно было воспользоваться результатами экспериментов над моделями для оценки разных парусов и даже комбинации парусов грот - стаксель, непосредственно замеренные величины сил выражают через их коэффициенты С, о которых уже упоминалось в предыдущем изложении.
Коэффициенты вычисляются посредством деления величины замеренной силы на динамическое давление ветра q, а также на площадь парусности S. Следовательно, соответственно будут получены коэффициенты:
Cx = X/(q*S); Cy = Y /(q*S) или C = F/(q*S)
Теперь для нахождения фактической, действующей на парус силы, у которого форма такая же, как форма модели, надо умножить соответствующий коэффициент С на динамическое давление ветра q, необходимое в данном случае, и на фактическую площадь парусности S. Равнодействующая аэродинамическая сила F будет определяться по следующей формуле:
Fн = CqSн = С - 0,0625 V2Sн,
где индекс «н» обозначает натурный (полноразмерный) парус. При этом если у паруса натурных размеров сохранено полное геометрическое подобие с моделью, то коэффициенты Сx, Сy и С будут одинаковыми как для паруса, так и для модели.
Такое допущение хотя и не абсолютно правильно, но для практических целей вполне приемлемо. В дальнейших рассуждениях, когда будем учитывать сопротивление трения материала паруса, придется вносить некоторые коррективы.
На рис. 20 приведен полярный график коэффициентов аэродинамических сил паруса яхты класса «Финн», построенный на основе только что рассмотренных положений.
Не трудно заметить, что форма этого графика есть точная копия графика, изображенного на рис. 19, на котором были показаны аэродинамические силы для модели паруса. Заметим, что указанный на графике (рис.20) коэффициент равнодействующей силы С пропорционален силе F (см. рис. 19) для угла атаки ?=27,5°.
Кроме того, и направление действия силы F точно совпадает с направлением коэффициента этой силы на графике коэффициентов (см. рис. 20), На рис. 20 (слева) показаны основные размеры модели паруса. В дальнейшем изложении вопросов, касающихся аэродинамики парусов, чаще будут использоваться понятия коэффициентов, чем непосредственно замеряемых сил.
Теперь сравним аэродинамические свойства паруса яхты класса «Финн» с такими же свойствами парусов, сделанных из жести и испытанных без мачты в Гёттингенском институте (рис. 21). Кривая 1 относится к парусу с пузом = 1/10, а кривая II —к совсем плоскому парусу. Площадь обоих парусов одинакова, а удлинение равно 5.
Даже беглое знакомство с графиком позволяет видеть, насколько велико влияние пузатости паруса на увеличение аэродинамических сил, особенно в районе сравнительно небольших углов атаки — ? = 10°, 15°, 20°, 40°. Аэродинамические коэффициенты отличаются не только по величине, но и по направлению. Например, если угол атаки ? равен 15°, то равнодействующая сила FI возникающая на пузатом парусе, оказывается примерно в два раз больше силы FII, возникающей на плоском парусе (рис. 21).
Следует обратить внимание, что линия действия силы F1 для первого паруса (см. рис. 21, I) расположена с левой стороны от перпендикуляра к хорде паруса, т. е, направлена вперед - в сторону носа яхты, тогда как для второго паруса (рис. 21, II) сила FII расположена справа от перпендикуляра к хорде и направлена невыгодно. Для облегчения пользования графиком направление перпендикуляров к хорде паруса для разных углов атаки показано короткими отрезками, расположенными внутри по дуге четверти окружности (см. рис. 21).
Сравним аэродинамические характеристики дакронового паруса (см. рис. 20) с жестким парусом (см. рис.21, кривую I).
Обратим внимание на то, что наибольшая равнодействующая сила на дакроновом парусе образуется при угле атаки ?=30°, а на жестком парусе - при ?=15°. Кроме того, достижимый максимум коэффициента силы F для мягкого паруса меньше, чем для жесткого. Такая разница может быть в результате:
а) влияния мачты (так как одна модель без мачты);
б) неодинакового удлинения моделей парусов;
в) неодинакового скручивания верхних частей паруса, так как жесткий парус вообще не подвергался скручиванию.
Более подробно об этом будет сказано дальше. Большая разница в графике для I и II парусов (см. рис. 21) может быть объяснена при рассмотрении характера обтекания воздушным потоком подветренной стороны этих парусов. При обтекании плоского паруса струн воздуха начинают отрываться на его подветренной стороне, образуя завихрения, на что затрачивается заметная часть кинетической энергии ветра, а условия для образования на подветренной стороне паруса области пониженного давления сильно ухудшаются.
При пузатом парусе, обращенном выпуклостью на подветренную сторону (см. схему I на рис. 21), обтекание протекает более спокойно, почти без отрыва струй воздуха от большей части подветренной стороны паруса. Вместо отрыва струй воздуха, происходящего при плоском парусе, здесь они приобретают большую скорость, сопровождающуюся понижением давления. Такое сравнительно спокойное обтекание пузатого паруса происходит при сравнительно небольших углах атаки.
С увеличением угла атаки на пузатом парусе тоже начинают появляться завихрения, и постепенно обтекание обоих парусов воздушным потоком становится одинаковым. На курсе фордевинд при угле атаки ? = 90° разница между плоским и пузатым парусом настолько мала, что практически ее можно не принимать во внимание.
При больших углах атаки величина аэродинамической силы паруса гораздо меньше зависит от области пониженных давлений на подветренной стороне паруса, так что решающее влияние будет оказывать величина общей площади парусности. Рассмотренные примеры обтекания парусов в какой-то мере уже объясняют причину пониженной работоспособности плоских парусов. Слишком пузатые паруса в некоторых условиях плавания также будут работать неудовлетворительно.
Показанные на рис. 22 схемы позволяют оценить влияние угла атаки паруса на величину силы тяги Fx, двигающей яхту вперед. Во всех трех приведенных примерах яхта идет галфвиндом, т. е. вымпельный ветер дует перпендикулярно к направлению движения яхты. В этих случаях сила тяги Fx действует перпендикулярно к направлению ветра и может считаться идентичной подъемной силе Y или пропорциональной коэффициенту этой силы Cy. Аналогично кренящая сила Fyz будет равна лобовому сопротивлению X. На рис. 22, а, 6, е схематично показано обтекание паруса ветром при углах атаки ? = 10°, 15° и 40°.
Необходимые данные для построения схем взяты из рис. 21. Если шкоты паруса выбраны слишком сильно, то угол атаки становится чрезмерным, а величина силы тяги Fx значительно уменьшается. При этом скорость яхты снижается. Аналогичную зависимость аэродинамической силы от угла установки паруса можно наблюдать на поляре для паруса яхты класса «Финн», показанной на рис. 20.
а) Медленное изменение угла атаки паруса
В образовании аэродинамической силы паруса участвуют обе его стороны — наветренная и подветренная. Однако значение подветренной стороны значительно сильнее. Рассмотрим более обстоятельно обтекание ветром подветренной стороны паруса с учетом связи между характером обтекания и величинами аэродинамических сил.
При медленном увеличении угла атаки паруса проследим за обтеканием подветренной его стороны (см. рис.22), регистрируя величину силы тяги Fx в виде графика (рис. 23, а). При этом изменение силы Fx будет идти по прямой линии, пока не дойдет до некоторого угла атаки ?.
В этом диапазоне углов атаки ветер обтекает подветренную сторону паруса без завихрений. Ламинарный поток воздуха нарушается только в районе задней шкаторины паруса, где начинают появляться завихрения. При дальнейшем увеличении угла атаки а изменится характер обтекания. Оно будет становиться все более завихренным, а место отрыва струй ветра от поверхности паруса будет все больше перемещаться от задней шкаторины вперед по направлению к мачте. Завихренный поток, образующийся после прохождения мест отрыва струй ветра, отделит находящуюся за ним поверхность паруса от действительного ветра, в котором работает парус (см. рис. 22, б).
В результате сила тяги Fx будет расти медленнее по сравнению с диапазоном углов атаки, меньших ?1, а прямая линия графика превратится в кривую АБ.
При увеличении угла атаки до величины ?2 получим максимальную величину силы тяги Fx. Увеличение угла атаки больше угла аг вызовет появление вихревого обтекания по всей подветренной стороне паруса. Пройдя точку Б, сила тяги Fx постепенно будет уменьшаться, достигнув при угле атаки ?3 величины, указанной на рис. 22, в и 23.
б) Быстрые и повторные изменения угла атаки (пампинг)
В последние годы в некоторых гоночных классах яхт, как, например, «Летучий голландец», «Финн» и «5-0-5», стали применять новую технику управления парусами на курсах, близких к галфвинду. Такая техника получила название пампинга, или «подсасывания»; она заключается в быстром подбирании шкотов с последующим медленным потравливаннем. Установлено, что скорость яхты при этом увеличивается. Особенно этот прием работы со шкотами выгоден в условиях глиссирования. Применяя пампинг, можно раньше войти в режим глиссирования и поддерживать его при изменении силы ветра.
Со стороны может создаться впечатление, что во время применения пампинга рулевой усилиями своего тела, т. е. его массой, сообщает яхте дополнительное ускорение. Такое впечатление возникает в результате затруднений в объяснении явления пампинга. Некоторые парусники считают, что применение пампинга является нарушением правил соревнований, касающихся разрешенных средств движений: «Средством движения может быть только естественное воздействие ветра на парус...».
Во время Олимпийских игр 1960 г. судейское жюри Международного парусного союза признало пампинг легальным способом работы с парусами, приняв следующее решение: «Международное жюри признает, что пампинг может способствовать увеличению скорости лодки, что происходит в силу аэродинамических причин, недостаточно выясненных. Поэтому пампинг допустим в условиях, когда парус находится в ветровом потоке. Однако пампинг не может применяться в штиль или при очень слабом ветре, когда усилия и движения самого рулевого или команды могут влиять на ход лодки».
Попробуем разобраться, почему пампинг выгоден. В предыдущем примере мы рассматривали случаи медленного, постепенного изменения угла атаки ?. Но опыты в аэродинамической трубе показали, что при быстром, резком изменении угла атаки характер обтекания паруса с подветренной стороны меняется иначе, чем при медленном и постепенном его изменении (рис. 23).
При резком, быстром выбирании шкотов, соответственно углу атаки аг, отрыва струи ветра от подветренной стороны паруса не происходит, как это можно наблюдать при медленном выбирании шкотов. Сила тяги Fх увеличивается за очень короткое время (почти мгновенно) на 40—45% ее величины, соответствующей углу атаки ?1. Это видно из рис. 23, б. Штрихпуиктиром отмечена кривая величин силы тяги Fx при медленной работе со шкотами, а сплошной линией — кривая величин силы тяги Fx при резком и быстром выбирании шкотов, т. е. при резком изменении угла атаки ?. Показан прирост силы тяги Fs, мгновенно возникающий при больших углах атаки. Если парус задержать в этом положении, то на его подветренной стороне быстро образуются вихри и обтекание станет нормально-вихревым для этого угла атаки. На рис. 23, б верхняя часть кривой АЕ дает результат единичного одноразового подтягивания паруса с угла атаки ?1 до угла ?3.
Если парус в этом положении задержать, то сила тяги Fx уменьшится до величины, соответствующей точке В, что, очевидно, невыгодно. Если же свободно потравить шкоты, то величина силы Fx будет уменьшаться по кривой ЕД1А. Затем можно повторить весь цикл работы со шкотами сначала. Таким приемом удается принципиально увеличивать величину силы тяги Fx которая соответствует точке Б, если угол атаки будет постоянным.
Чтобы с наибольшей выгодой применить пампинг, рулевой должен вначале разобраться в характере воздушного потока, который возникает на подветренной стороне паруса, а затем сообразовать частоту и амплитуду пампинга со скоростью ветра и другими условиями плавания. Выбирать шкоты в момент, когда подветренную сторону паруса обтекает незавихреннын поток воздуха (см. рис. 22, а), а потравить шкоты до того, как будет образован завихренный поток (см. рис. 22, в).
Пампинг может быть особенно выгодным, когда верхняя часть паруса несколько закручивается относительно гика (желательно, чтобы по всей высоте парус работал при одинаковом угле атаки).
Таким образом рулевой, применяющий пампинг, может, «используя естественное воздействие ветра на парус», как гласят правила соревнование, получить заметное увеличение силы тяги, а следовательно, и скорости яхты. Итак, с точки зрения аэродинамики пампинг не является нарушением правил соревнований, поскольку сила рулевого или команды в данном случае не используется для увеличения скорости движения яхты.
индикаторы на парусах используются и на моделях.
5. Аэродинамическое сопротивление парусного вооружения
На лавировке необходимо по возможности иметь вооружение, которое одновременно давало бы наибольшую силу тяги Fx при наименьшей силе крена Fyz. При соблюдении этого условия скорость яхты будет наибольшей, а крен и дрейф — наименьшими. Решив простые тригонометрические выражения (рис. 24, а), убедимся, что силы Fx и Fyz зависят от угла ? — курса яхты относительно вымпельного ветра — и от величин подъемной силы Y и лобового сопротивления X, которые можно измерить в аэродинамической трубе:
Fx=Y*sin ? - X*cos ?,
Fyz=Y*cos ? + X*sin ?
или в виде коэффициентов
kx=Cy*sin ? - Cx*cos ?
kyz= Cy*cos ? + Cx*sin ?
Из формул, приведенных на рис. 24, а, видно, что лобовое сопротивление X понижает величину силы тяги Fx и, наоборот, увеличивает величину силы крена. Влияние лобового сопротивления X особенно вредно проявляется во время лавировки (см. рис. 24, б). Постепенно приводясь к ветру, можно достичь такого положения, при котором яхта полностью потеряет ход и будет только дрейфовать. Это положение наступит тогда, когда равнодействующая аэродинамическая сила F будет направлена перпендикулярно к курсу яхты или когда проекция слагающей силы Fx на направление хода яхты станет равной нулю, что одно и то же. Такое состояние в системе сил является границей возможности яхты идти на ветер.
Из рис. 24, б можно сделать вывод, что любое уменьшение лобового сопротивления на величину ?Х благоприятно отражается на изменении направления равнодействующей силы F2 которое становится выгоднее, так как ведет к увеличению силы Fx.
Дальнейшее снижение лобового сопротивления на величину ?Х2, очевидно, сопровождалось бы дополнительным приростом силы тяги Fx и соответственно увеличением скорости яхты. Теперь можно сказать, что угол ? между курсом яхты и направлением вымпельного ветра зависит от характерного соотношения подъемной силы к лобовому сопротивлению Y/X (его в аэродинамике называют качеством. Отношение Y/X - определяется направлением действия равнодействующей силы F, которое можно выразить через так называемый аэродинамический угол сопротивления ?a: при этом ctg ?a = Y/X
Следовательно, прежде всего надо стремиться возможно эффективнее уменьшить аэродинамический угол сопротивления еа. чтобы яхта хорошо лавировала. Поскольку лобовое сопротивление X сильно влияет на гоночные качества яхты, следует проанализировать причины, от которых зависят величина лобового сопротивления X и его снижение.
Известно, что лобовое сопротивление X слагается из трех компонентов: а) индуктивного сопротивления, б) сопротивления трения и в) сопротивления формы.
Роль каждого из этих сопротивлений зависит от удлинения, формы поверхности и площади паруса, а также от скорости вымпельного ветра.
а) Индуктивное сопротивление
Индуктивное сопротивление паруса Xi является такой частью суммарного аэродинамического сопротивления X, которое непосредственно связано с возникновением аэродинамической силы F и появляется одновременно с ней. Известно, что аэродинамическая сила F возникает в результате разницы давлений, существующих одновременно по обеим сторонам паруса.
Именно эта разница давлений неизбежно вызывает движение воздуха по краям паруса: поток воздуха стремится перейти из зоны более высокого давления в зону пониженного давления, т. е. с наветренной стороны на подветренную.
Такой переход воздуха происходит в основном в верхней части паруса и внизу вокруг гика (рис. 25). В этих местах возникает спиральное движение воздуха, дающее начало завихрениям, тянущимся за парусом. Эти явления сопровождаются бесполезной затратой энергии ветра, которую можно сравнить С потерями, возникающими в двигателе с неплотным прилеганием поршня к стенкам цилиндра.
Индуктивное сопротивление зависит от поперечной аэродинамической силы Y и удлинения паруса ?а. Чем больше разница давлений на обеих сторонах паруса, тем больше сила Y и тем больше индуктивное сопротивление Хi. Установлено также, что чем больше удлинение паруса, тем меньше величина индуктивного сопротивления. Наглядно это показано на рис. 25. Индуктивное сопротивление низкого и широкого парусов будет больше, потому что длинный гик и широкая верхняя часть паруса образуют большую область вихревых потоков воздуха по сравнению с высоким и узким парусом. Величину индуктивного сопротивления Xi можно приблизительно вычислить с помощью следующей формулы:
Xi=K(Y2/ ?а) - где К—коэффициент, зависящий от формы паруса и от расстояния основания паруса от палубы.
Возможности уменьшения потерь, вызываемых индуктивным сопротивлением, посредством использования парусов с большим удлинением появились сравнительно недавно. Прежде всего с появлением новых синтетических клеев стали делать легкие пустотелые мачты из дерева, а потом и из легких сплавов. Однако удлинять парус беспредельно невозможно. В настоящее время применяются паруса с удлинением 4-4,5. Дальнейшее удлинение паруса ограничивается соображениями остойчивости яхты. Кроме того, толщина более высокой мачты плохо влияет на обтекание паруса ветром.
Коэффициент полезного действия паруса на лавировке зависит не только от его удлинения, но и от его внешней формы. На основании исследований, выполненных в Гёттингенском аэродинамическом институте, можно сделать вывод, что из двух парусов с одинаковым удлинением ?а = (H2/S) (см. рис. 14) лучшим с точки зрения аэродинамики будет парус типа гуари, обозначенный пунктирной линией, а не бермудский. Оказывается, что индуктивное сопротивление наименьшее у паруса, внешняя форма которого приближается к фигуре полуэллипса. Это позволяет объяснить преимущества яхт, вооруженных мачтой с выгнутой верхней частью, у которых парус напоминает по форме парус гуари.
Такая аэродинамически оправданная форма широко распространена в природе: например, крылья многих птиц напоминают собственно вытянутую фигуру эллипса.
Некоторые конструкторы, желая снизить величину индуктивного сопротивления, применяли очень широкие гики в горизонтальной плоскости. Этим они пытались препятствовать перетеканию воздуха вокруг гика с наветренной на подветренную сторону паруса. Примером может служить гик яхты «Энтерпрайз», участвовавшей в XIV гонках на Кубок Америки. Дополнительными выгодами такого широкого гнка была возможность придавать желаемый профиль в нижней части паруса, так как нижняя шкаторина скользила по специальным ползунам по всей ширине гика и могла по желанию регулироваться.
На рис. 26 показаны результаты испытаний, проведенных в аэродинамической трубе Юнкерса с моделями бермудского паруса, имевшего вместо гика пластину, подобно гику на яхте «Энтерпрайз». Видно, что парус с пластиной, ограничивающей перетекание воздуха вокруг гака, выгоднее, поскольку аэродинамическая сила F1 будет лучше направлена, чем аэродинамическая сила F2. Это происходит благодаря уменьшению индуктивного сопротивления на величину ?Х, указанную на графике. В результате сила тяги паруса 1 увеличилась на ?Fx = 15 - 20% по сравнению с силой Fx2 паруса 2.
б) Сопротивление трения
Как уже было ранее установлено, аэродинамические силы возникают на парусе в результате образования на нем повышенного я пониженного давлений.
Если бы воздух можно было считать идеальной жидкостью т е. жидкостью, лишенной вязкости, величина аэродинамических сил зависела бы только от разницы давлений на обеих сторонах паруса. В действительности воздух обладает вязкостью, хотя и значительно меньшей, чем, например, вода, но, тем не менее, создающей трение, которым нельзя пренебрегать.
При обдувании паруса ветром частицы воздуха, непосредственно соприкасающиеся с поверхностью паруса вследствие адгезии, задерживаются и не двигаются вместе с остальной частью воздушного потока. Вследствие вязкости или воздействия сил внутреннего трения происходит притормаживание скорости движения соседних частиц воздуха, которые, в свою очередь, оказывают тормозящее действие на последующие слои потока воздуха. Только на некотором расстоянии от паруса прекращается тормозящее действие его поверхности, и частицы воздуха начинают двигаться с полной скоростью.
Посмотрим на рис. 27. Струи воздуха, внутри которых происходит снижение скорости свободного потока до нуля, называются пограничным слоем. Существование такого пограничного слоя убедительно подтверждается слоем пыли, оседающей на кузове автомобиля даже на большой скорости. Это может происходить только тогда, когда скорость частиц пыли на поверхности кузова автомобиля, как и скорость частиц воздуха на поверхности паруса, равна нулю.
Поскольку движение частиц воздуха в пограничном слое приторможено, они теряют некоторую часть кинетической энергии. Потеря эта проявляется в форме сил трения, действующих касательно к поверхности паруса, против движения яхты. Отсюда действие сил трения получило название «сопротивление трения». Это — второе слагаемое в суммарном аэродинамическом сопротивлении.
Потеря энергии в пределах пограничного слоя показана на рис. 27, а, б в виде заштрихованных участков. Площадь участков отвечает величине потерь энергии и одновременно соответствует величине сопротивления трения, противодействующего движению яхты. Для наглядности толщина пограничного слоя на рисунке намеренно сильно увеличена, в действительности это очень тонкий слой.
Исследованиями О. Рейиольдса и других ученых была установлена связь между характером движения частиц в пограничном слое и связанным с этим сопротивлением трения и некоей численной величиной, получившей название числа Рейнольдса:
Re=V*l/?
Величина числа Рейнольдса может быть выражена посредством трех величин, характеризующих любой поток, а именно: V—скорость потока в м/сек, l — длина тела, погруженного в данный поток, в м и ? - коэффициент, определяющий физические свойства среды, т. е. коэффициент кинематической вязкости;
?воздуха = 1,5/1000000 м2/сек
При малых значениях числа Рейнольдса, или, другими словами, при малой скорости потока и небольших размерах обтекаемого тела, частицы движутся внутри пограничного слоя спокойно, по траекториям, параллельным друг другу. Такой поток называется ламинарным (см. рис, 27, б и 28). Толщина пограничного слоя в ламинарном потоке очень невелика и достигает максимально 0,5% длины погруженного в поток тела. Соответственно и коэффициент сопротивления трения будет также малым.
Когда число Рейнольдса превысит некоторую величину, названную критической, характер движения частиц в пограничном слое кардинально меняется. Движение из спокойного, ламинарного, превращается в вихревое, турбулентное. Переход от ламинарного движения к турбулентному сопровождается утолщением пограничного слоя, размер которого ? (рис. 28) может дойти до 2% длины обтекаемого тела.
Очевидно, что переход спокойного обтекания к турбулентному связан с вредным ростом коэффициента сопротивления трения. На рис. 28 для наглядности толщина пограничного слоя несколько преувеличена. Следует обратить внимание, что там, где обтекание стало турбулентным, на поверхности паруса сохранился как бы след первоначального ламинарного потока в виде тончайшей пленки, удерживаемой силами адгезии. Такая пленка играет очень полезную роль, как бы сглаживая мельчайшие неровности поверхности паруса.
Попытаемся вычислить числа Рейпольдса для некоторых парусов при средней силе ветра, а потом оценить коэффициенты трения, от которых в прямой зависимости находятся величины сопротивления трения.
Скорость вымпельного ветра на лавировке примем 4=6,1 м/сек, или 4 баллам, по шкале Бофорта. Обычная ширина паруса на уровне середины мачты для яхт классов «Финн» и «Летучий голландец» равна L1 = l,83 м, для яхты «R=12 М» — L2=5,18 м.
Отсюда соответственно число Рейнольдса для яхт класса «Финн» и «Летучий голландец» будет:
Rl=(V*l1)/?=(6,1*1,83*105)/1,5=750000,
для яхты R=12M
Rl=(V*l2)/?=(6,1*5,18*105)/1,5=2100000
Допустим, что паруса на яхтах класса «Финн» и «Летучий голландец» очень гладкие (не определяя это понятие более четко) и движение воздуха в пограничном слое происходит в основном спокойно, т. е, наблюдается ламинарное обтекание. На рис. 29 найдем соответствующий этим условиям коэффициент трения Ст, равный примерно 0,0015. Он находится на линии В в точке I (график построен по логарифмической шкале).
Если парусная ткань недостаточно гладкая, могут создаться условия, при которых передняя часть паруса будет обтекаться ламинарным потоком, а на остальной части паруса обтекание превратится в турбулентное (см. рис. 28). Это в практике встречается довольно часто.
В таком случае сопротивление трений увеличивается и соответствующий коэффициент трения Ст=0,0025 мы найдем в точке II (см .рис. 29). Этот коэффициент на 67% будет больше, чем в точке I. На линии А находится точка III, в которой коэффициент трения Ст=0,005. Эта точка характеризует условия турбулентного движения в пограничном слое по всей длине профиля паруса, когда парусная ткань недостаточно гладкая.
Отсюда можно сделать вывод, что сопротивление трения зависит не только от числа Рейиольдса, но и от качества поверхности и от формы обтекаемого тела.
Линия А на рис. 29 дает величины коэффициентов трения в зависимости от числа Рейиольдса Re при условии, что шероховатость поверхности паруса меньше толщины пограничного слоя, еще сохраняющего ламинарный характер (рис. 28). При общем турбулентном характере обтекания неровностей поверхности паруса только тогда не увеличивают коэффициент трения, если они полностью погружены в пограничном ламинарном слое. Когда неровности достигают таких размеров, что выступают из ламинарного слоя, коэффициент трения, например, возрастает до величины, указанной в точке IV. Это произойдет тогда, когда отношение длины l обтекаемого профиля к величине неровностей поверхности К подойдет примерно к числу 300.
Допустимую шероховатость поверхности К в миллиметрах можно вычислить по следующей формуле: Kдоп = 1.5/V, где V — скорость потока в м/сек.
Воспользуясь этой формулой, определим, что при скорости ветра Vк=6.1 м/сек шероховатость парусной ткани должна быть не более: Kдоп = 1.5/V = 1.5/6.1 = 0,25 мм
Неровности поверхности хлопчатобумажного паруса с учетом швов превышают 0,25 м. Поэтому нельзя рассчитывать на получение в турбулентном потоке коэффициентов трения меньше указанных на линии А. Остается только стремиться к тому, чтобы неровности поверхности паруса по возможности не намного превышали допустимые Kдоп.
Шероховатость парусной ткани влияет на величину аэродинамической силы Y возможно даже в большей степени, чем на сопротивление X. Замеры, проведенные на авиационных профилях с разной шероховатостью подветренной стороны, показали, что степень неровности, так же как и положение неровностей по отношению к ребру атаки, оказывает большое влияние на величину возникающей подъемной силы Y.
При проведении экспериментов влияние индуктивного сопротивления устранялось с помощью пластин, прикрепленных к концам испытуемого профиля, как показано на рис. 30, а. Шероховатость профиля с подветренной стороны измерялась путем нанесения на свежелакированную поверхность паруса калиброванных зерен песка. После просушки замерялись силы V и X, причем аэродинамическое сопротивление X образовывалось в основном за счет сопротивления трения, поскольку индуктивное сопротивление было устранено.
Например, поляры (см. рис. 30. я) показывают, насколько существенно может быть влияние различных неровностей поверхности на величину силы Y или ее коэффициент Cy. Кривая О относится к совершенно гладкой поверхности, а кривая С — к наиболее шероховатой.
Графики, изображенные на рис. 30, б, получены при замерах сил на профиле в основном с гладкой поверхностью, но с разным положением неровностей, как показано на схемах I, II и III.
Сравнив эта кривые, не трудно сделать вывод, что на величину и направление силы Y (или ее коэффициент Cy) особенно неблагоприятно действуют неровности, расположенные в передней части профиля. Чем дальше от переднего края профиля находится шероховатость, тем она менее вредна.
Попробуем теперь ответить на вопрос, почему дакроновые паруса по своим аэродинамическим свойствам лучше хлопчатобумажных, даже когда последние лучше стоят на рангоуте. Преимущества дакроновых парусов легко проявляются на малых гоночных яхтах, а на больших килевых яхтах эти преимущества не так заметны.
Сравнивая в течение многих лет результаты, показанные в гонках на малых яхтах, оснащенных как дакроновыми, так и хлопчатобумажным я парусами, можно сделать вывод, что дакроновые паруса дают преимущество порядка 7% времени, затраченного на прохождение дистанции.
Несомненно, исключительную роль здесь играет гладкость дакрона, благодаря которой и большей части пограничного слоя сохраняется ламинарный характер обтекания. Это снижает сопротивление трения и одновременно увеличивает подъемную силу Y.
На парусах малых размеров благоприятное действие описанного явления проявляется сильнее, чем на больших парусах. Этот факт не трудно обосновать, проанализировав график на рис. 29.
Для яхт класса «Летучий голландец» и «Финн» (когда число Рейнольдса равно 750 000) соответственно коэффициенты трения Ст могут изменяться в довольно широких пределах—от 0,005 до 0,0015. Естественно, нельзя рассчитывать на ламинарное обтекание всей поверхности паруса, хотя бы из-за неблагоприятного воздействия мачты, но тем не менее на какой-то части паруса с гладкой поверхностью обтекание может быть ламинарным. На дакроновых передних парусах, работающих без штагпирсов, легче всего добиться ламинарного обтекания. Кроме снижения сопротивления трения одновременно увеличивается сила Y (коэффициент Сy).
Возможности изменения величины коэффициентов Ст и Cv на парусах большой яхты «R=12М» при ветре такой же силы гораздо меньше по сравнению с «Летучим голландцем».
При больших значениях числа Рейнольдса — порядка 2100000 (см. предел для яхты «R=12M», указанный на рис. 29) - величина коэффициента сопротивления трения Ст может изменяться в относительно узких границах - 0,004 - 0,003, которые еще более уменьшаются при усилении ветра. Это значит, что на большом парусе ламинарный поток можно получить только на небольшой части профиля, и поэтому преимущества дакроновых парусов по сравнению с хлопчатобумажными не могут полностью проявиться.
Этот теоретический вывод согласуется с практикой. Многие владельцы крупных яхт недоумевали, почему, сменив хлопчатобумажные паруса на дакроновые, они не получили преимуществ, на которые рассчитывали на основании опыта использования дакрона на малых яхтах.
Аналогично рассуждая, можно внести ясность в один, казалось бы загадочный, вопрос, а именно: почему по мере износа хлопчатобумажные паруса как будто бы лучше тянут?
Яхтсменам известно о существовании таких парусов, которые не раз ремонтировались, но продолжают верно служить до полного износа. Нередко на яхтах с такими парусами яхтсмены выигрывали звания чемпионов.
Дело в том, что поверхность нового паруса покрыта бесчисленным количеством ворсинок и с аэродинамической точки зрения совсем не гладкая. Со временем ворсинки стираются, поверхность паруса становится более гладкой, приближаясь к дакрону.
На основе измерений, проведенных в Гёттингенском институте, получены следующие сравнительные коэффициенты сопротивления трения для хлопчатобумажной парусины: ткань обычной гладкости 83; та же ткань с опаленным ворсом - 50; та же ткань после трехкратного каландрования - 47.
в) Сопротивление формы
Источником сопротивления формы являются завихрения воздуха, в большей или меньшей степени возникающие при обтекании потоком воздуха любых стоящих на его пути тел. Речь идет о завихрениях в гораздо больших масштабах, чем завихрения, встречающиеся в пограничном слое потока.
Но турбулентность пограничного слоя может оказать решающее воздействие на возникновение завихренности потока в больших масштабах.
Термин «сопротивление формы» вошел в употребление потому, что решающее влияние на величину этого рода сопротивления оказывает форма самого тела. Ежедневно можно видеть облака пыли, образующиеся за быстро идущими автомобилями. Большие машины, автобусы поднимают целые тучи пыли, а легковые автомобили с современным обтекаемым кузовом оставляют за собой сравнительно небольшие завихрения. Дело в том, что у машин с обтекаемым кузовом значительно меньше сопротивление формы.
Косвенная причина возникновения сопротивления формы — это вязкость воздуха. Объясним это на примере обтекания потоком воздуха мачты (рис. 31, а). Если бы воздух не обладал свойством вязкости, обтекание мачты происходило бы в полном соответствии с уравнением Бернулли, а именно: скорость воздушных частиц, начиная от точки 1, увеличивалась бы и достигла максимума в точке 2. Это сопровождалось бы возрастанием кинетической энергии частиц за счет снижения статического давления. В точке 2 давление было бы наименьшим, а скорость - наибольшей, так как здесь самое узкое сечение для прохождения потока воздуха.
Двигаясь дальше, частицы воздуха должны были бы обогнуть мачту и пройти через точки 3 и 4, используя приобретенную перед этим кинетическую энергию. Иначе говоря, частицы воздуха за мачтой проходили бы точно такие же пути, как и перед мачтой. Тогда картина воздушного потока за мачтой была бы зеркальным изображением этого же потока перед мачтой.
Но так как воздух обладает некоторой вязкостью, то из-за сопротивления трения о поверхность мачты скорость частиц от точки 1 до точки 2 будет расти медленнее, чем в теоретическом случае при идеальном, лишенном вязкости, потоке.
Некоторое количество кинетической энергии пойдет на преодоление сопротивления поверхностного трения, встретившегося на пути потока. В положении 2 частицы воздуха уже не будут иметь достаточной кинетической энергии, чтобы при возрастающем статическом давлении передвинуться в точку 4. В какой-то момент, например в точке 3, частицы воздуха, движущиеся по поверхности мачты, полностью израсходуют свою энергию движения, оторвутся и унесутся вихревым движением в общий поток. На рис. 31, б изображены поля скоростей потока вблизи точек 1, 2 и 3.
В точке 3 показан момент отрыва пограничного слоя, соответствующий началу вихревого движения, захватывающего затем почти всю подветренную сторону мачты. Затраты энергии, связанные с вихревым движением, показаны в форме схемы изменения давлении на подветренной стороне мачты (см. рис. 31, в).
На переднем краю мачты образуется область повышенного давления, за мачтой — область пониженных давлений, суммарный эффект которых обнаружится в виде силы сопротивления.
О потерях энергии, связанных с сопротивлением формы, можно судить по величине и протяженности области завихренного потока, расположенного за рассматриваемым сечением обтекаемого теля, например мачты.
Характер обтекания и траектории движения частиц воздуха вокруг находящихся в потоке тел можно наблюдать в лабораторных условиях с помощью подкрашивания потока или с помощью тонких дымовых струек.
Используя эти средства, можно увидеть невооруженным глазом или сфотографировать характер вихревого движения, его ускорение или замедление, начало отрыва струй и т. п.
На основании многочисленных опытов с телами различных профилей установлено, что решающее влияние на величину сопротивления формы оказывают поперечные размеры и очертания тела.
Отрыв пограничного слоя, возникновение вихревого движения наступают тем легче, чем более резко и неожиданно меняются очертания тела, особенно на длине его задней (считая по потоку) половины. Наоборот, сопротивление формы будет тем меньше, чем более плавными, «обтекаемыми» окажутся очертания тела.
На рис. 32 даны коэффициенты сопротивления мачт, имеющих различное сечение. Сопротивление мачты каплевидного, обтекаемого, профиля значительно меньше сопротивления круглой мачты, однако не для любых условий. На лавировке яхта идет относительно вымпельного ветра под углом не меньше 25°, а в большинстве случаев этот угол равен 30—40°.
Из рис. 32, а, б не трудно убедиться, что круглая мачта лучше каплевидной, если только последняя не вращается, и потому постоянно сохраняется широкая ветровая тень.
Во время XV гонок на Кубок Америки на яхте «Рейнбоу» была установлена профилированная мачта. На лавировке мачта оказывала вредное влияние на работу паруса, увеличив сопротивление примерно на 50% по сравнению с круглой мачтой конкурирующей яхты «Индейвер». Недостаток мачты на яхте «Рейнбоу» был особенно заметен на курсах, близких к галфвинду, поскольку обширная область завихрений, образующихся за мачтой, распространялась на большую часть поверхности паруса, ухудшая полезное действие области пониженных давлений на его подветренной стороне.
Сопротивление формы стоячего и бегучего такелажа также заметно влияет на гоночные результаты. Чем острее курс яхты, тем оно вреднее. На курсе галфвинд это влияние вредно лишь тем, что завихрения воздушного потока, вызываемые такелажем, неблагоприятны для работы паруса. Насколько может быть велико сопротивление такелажа и рангоута, доказывают случая опрокидывания швертботов без парусов.
Сопротивление формы самого паруса при острых углах атаки относительно невелико. В этом случае основную роль играют индуктивное сопротивление и сопротивление трения.
На рис. 22 видно, что частицы воздуха в пограничном слое при достижении наивысшего положения еще в состоянии спокойно стечь с поверхности паруса у задней шкаторины. Пограничный слой прилегает к подветренной стороне паруса, и точка отрыва находится почти на границе стока.
По мере увеличения угла атаки частицам воздуха уже не хватает кинетической энергии, чтобы преодолеть расстояние от наивысшей точки потока до задней кромки паруса.
Точка, в которой начинается отрыв пограничного слоя от поверхности паруса, постепенно перемещается ближе к переднему краю паруса, за этой точкой образуется вихревое обтекание. Чем больше угол атаки, тем ближе к переднему краю паруса начинаются отрыв потока и вихревое обтекание. Это сопровождается сильным увеличением сопротивления формы, которое теперь становится главным слагаемый в общем сопротивлении. Одновременно уменьшается равнодействующая сила F, так как обтекание почти всей подветренной стороны паруса стало завихренным, отчего сильно страдает работа подветренной стороны паруса.
Для яхтсмена очень важно своевременно поймать момент возникновения вихревого обтекания паруса, снижающего величину эффективной аэродинамической силы и тем самым скорость яхты. Некоторый контроль над характером обтекания паруса можно вести, наблюдая за цветными нитками, прикрепленными к передней кромке стакселя (см. рис. 33). Если на лавировке на подветренной стороне паруса нитки вьются, значит, угол атаки слишком большой (рис. 33, а). Такое поведение ниток указывает на возникновение вихревого потока уже на передней шкаторине паруса. Причиной этого может быть значительное уваливание от курса, чрезмерное выбирание шкотов или плохое положение кипов на палубе, слишком сдвинутых в сторону диаметральной плоскости яхты.
Если угол атаки правилен (рис. 33, б), по обеим сторонам паруса нитки спокойно развеваются по направлению потока воздуха. На наветренной стороне паруса нитки будут закручиваться и дергаться при слишком малых (недостаточных) углах атаки (рис. 33, в). Это указывает на начинающийся отрыв струй вследствие чрезмерно острого курса.
Как уже было установлено, сопротивление формы возникает в результате отрыва пограничного слоя от поверхности паруса из-за потери части кинетической энергии. Отсюда напрашивается вывод, что для борьбы с ростом сопротивления и снижением аэродинамического коэффициента полезной тяги паруса надо увеличить скорость обтекания в тот критический момент, когда кинетической энергии части воздуха становится недостаточно для преодоления сопротивления трения о поверхность паруса.
Практически это достигается с помощью стакселя. Его действие основано на дополнительном уменьшении сечения воздушного потока на подветренной стороне грота II придании потоку лучшего направления (рис. 34).
Благодаря увеличению скорости потока в сечении В—В по сравнению с сечением А—А, а также перемене направления на пути А—В, будет получена двойная польза:
1) увеличатся разрежения в районе, перекрытом стакселем;
2) уменьшится вероятность отрыва струй в районе мачты и вероятность образования нежелательного вихревого обтекания.
Следует обратить внимание на то, что полную отдачу можно получить от стакселя, только когда его форма (пузатость) и проводка шкотов выбраны правильно, поскольку эти два фактора влияют решающим образом на форму щели между стакселем и гротом.
К сожалению, большинство яхтсменов не задумывается над вопросом об основном назначении переднего паруса. Недооценка или недопонимание этого часто приводит к тому, что стаксель не только не улучшает условия работы грота, но даже частично ухудшает. О работе стакселя будет сказано в последующем изложении.
Коэффициент полезного действия парусного вооружения можно повысить, если устранить вредное влияние мачты на характер потока, обтекающего парус, особенно на его подветренной стороне. При этом яхта будет двигаться быстрее и круче к ветру. Однако мачта на яхте - неустранимое зло, а потому, естественно, возникает проблема по возможности уменьшить вредное влияние ее на работу паруса.
Вспомним, что скорость хода яхты и крутизна курса на лавировке зависят от величины и направления действия равнодействующей аэродинамической силы F, что наглядно видно из графика коэффициента С (рис. 35).
Рассмотрим теперь комбинацию мачта — парус с точки зрения возможностей достижения аэродинамических сил максимальной величины и выгодных по направлению. На графиках, показанных на рис. 35, даны в виде векторов коэффициенты силы F, полученные на опытах с разными моделями. Полнота (пузо) парусов всех моделей была одинаковой- 1/10, а удлинение равно ~5.
Опытами были установлены максимальные значения величины коэффициентов С и угол сопротивления ее, соответствующий этому максимуму. Взяв за основу для сравнения модель а, без мачты, не трудно убедиться, что появление на краю паруса мачты диаметром в среднем =7,5% ширины паруса (модель б) вызывает снижение аэродинамической силы F примерно на 17%.
Увеличение диаметра мачты до 12,5% ширины паруса (модель 2) приводит к дальнейшему снижению величины аэродинамической силы. При угле атаки ?=11° сила F снижается примерно на 38%. Кроме того, направление действия силы Г становится менее выгодным (увеличивается угол ?а), и, следовательно, яхта будет двигаться менее круто к ветру.
На рис. 36 даны два случая движения яхты — в лавировку и курсом бакштаг. Сравнивая рисунки, мы увидим, что направление аэродинамической силы определяется углом ?а, имеющим большое значение на курсе бейдевинд. Чем полнее курс яхты, тем заметнее уменьшается влияние угла сопротивления ?а на коэффициент полезного действия паруса, так как на первое место выходит величина силы F или ее коэффициента С, а не направление (рис. 37).
Существенно влияет на работу паруса его положение относительно мачты (см. рис. 35). Одна и та же круглая мачта на моделях в и г из-за различного положения относительно паруса дает разные результаты. Коэффициент С для модели г при угле атаки ? = 11,7° равен примерно 0,95, а для модели е при угле атаки ? = 11°-1,2.
Это дает прирост силы F примерно на 28%. Вместе с тем направление силы на модели в более благоприятно, так как увеличилась слагаемая сила тяги. Работа паруса с расположением мачты, как модели в, улучшилась за счет расположения мачты заподлицо с подветенной стороны паруса, что сильно улучшает обтекание подветренной стороны, препятствуя образованию вихревого движения.
Особенно ухудшает работу паруса свободная щель между мачтой и передней шкаториной, через которую перетекает воздух и выравнивает давление на наветренной и подветренной сторонах паруса. Приведем пример, подкрепляющий наши рассуждения.
На XVII гонках на Кубок Америки английская яхта «Скептр» проиграла американской «Колумбии» примерно 4,2% времени прохождения дистанции, главным образом на лавировке. Учитывая, что мастерство команд было одинаковым, проигрыш англичан можно объяснить только разницей в вооружении. Известно, что грот «Колумбии» передней шкаториной входил в ликпаз мачты, в то время как грот английской яхты крепился к мачте ползунками с рельсом. Между передней шкаториной и мачтой оставалась щель величиной около 5 см.
Эксперименты, проведенные автором в аэродинамической трубе с моделями парусов, показали, что устранение щели между мачтой и парусом увеличивает подъемную силу Y и одновременно уменьшает лобовое сопротивление X (см. рис. 37). В самом деле, воздух, проходя через щель на подветренную сторону паруса, ухудшает условия обтекания его в передней части, где помехи особенно вредны. В результате равнодействующая сила F2 на модели без щели (см. рис. 37) больше и лучше направлена, чем сила F1, полученная на модели со щелью между мачтой и парусом.
Изменение в направлении действия равнодействующей силы может быть использовано двояко:
1) для увеличения скорости яхты при неизменной крутизне курса или 2) для плевания более острым курсом при сохранении прежней скорости. Оба способа примерно одинаково эффективны, а выбор одного из них зависит от конкретных условий гонки.
Вредное влияние мачты на работу парусов еще более заметно на многомачтовых яхтах, например двухмачтовых кечах и иолах, по сравнению с тендерами, имеющими несколько передних парусов, на работу которых мачта не влияет.
Интересное решение проблемы гладкого соединения паруса с мачтой принято в вооружении Люнгстрема (рис. 38), затем усовершенствованного Хаслером (рис. 39). Свободно стоящая поворотная мачта имеет два гика, на которых располагаются два совершенно одинаковых грота. Гроты могут быть навернуты на мачту - это особый способ взятия рифов. Кроме того, с помощью натяжения паруса по углам можно изменять его пузатость. На лавирове оба грота прилегают друг к другу и образуя фактически один, сдвоенный парус. На фордевинде оба паруса работают отдельно. Мачта независимо от курса всегда находится на наветренной стороне паруса, как на модели (см. рис. 35, в). По сравнению с классическим, вооружение Хаслера имеет некоторые преимущества, особенно важные для одиночных дальних плаваний:
1. Простота и легкость взятия рифов. Здесь не нужна работа команды на баке яхты, тяжелая и опасная в штормовых условиях и в ночное время.
2. На фордевинде легко увеличить в два раза площадь парусности посредством простого приема, в то время как на яхте с обычным вооружением надо ставить добавочные паруса.
3. На курсе фордевинд, благодаря симметричному расположению парусов, равнодействующая сила проходит вблизи мачты, яхту почти не приводит, и она легко подчиняется автоматическому управлению на руле.
Это вооружение появилось в результате попыток облегчить труд рулевым в длительных походах, например в Атлантических гонках одиночек, в которых участвовал и сам Хаслер.
Такую же цель преследуют и некоторые иные типы вооружения, например показанные на рис. 40.
Эта яхта «Джестер» класса «Фольксбот» участвовала в Атлантических гонках в 1960 г, Вооружение яхты заимствовано у китайских джонок, у которых мачта не оказывает вредного влияния на работу паруса. Кажущаяся на первый взгляд сложной система бегучего такелажа на самом деле очень проста в управлении. Она позволяет, в известных границах, изменять площадь парусов, а также и пузатость. Следовательно, в одиночном плавании такая яхта дает такие же преимущества, как вооружение Хаслера.
Поборники аэродинамики в парусном спорте пытаются устранить вредное влияние мачты с помощью применения полужестких парусов. Типичный пример такого паруса показан на рис. 41. Профилированная рея поддерживается короткой мачтой, спрятанной внутри реи. Фал проходит внутри пустой мачты и позволяет поднять рею и поставить ее на мачту. Сам парус своей шкаториной входит в нормальный ликпаз на кромке реи.
На рис. 42 показаны результаты испытаний модели бермудского паруса в Аэродинамической лаборатории профессора Юнкерса. Сравнивая графики поляр для модели I и II и указанные величины равнодействующих сил F1 и F2, найдем, что модель II — с профилированной мачтой— дает на лавировке силу тяги Fx2, примерно на 30% большую, чем сила тяги Fx1 паруса с обычной круглой мачтой.
Другой пример устранения вредного влияния мачты показан на рис. 43. Это - катамаран «Марара», спроектированный С. О. Уокером. Здесь вместо мачты применена ферма, имеющая форму буквы А и поставленная вплотную за задней шкаториной грота. Никакого влияния на работу грота мачта не оказывает, и грот работает, подобно стакселям. Такое вооружение позволяет получить большие силы при меньшей площади парусности.
г) Добавочное аэродинамическое сопротивление яхты
В приведенных ранее примерах рассматривалось влияние аэродинамического сопротивления на работу паруса, причем действие ветра на корпус яхты, такелаж и команду не принималось во внимание. Однако пренебрегать этими факторами при оценке гоночной подготовленности яхты нельзя.
Общая площадь яхты, находящейся под действием ветра, может быть разделена на две основных части:
1) действительная полезная площадь парусности S;
2) вредная площадь Sn, куда следует отнести площадь надводной части корпуса и вооружения, за исключением парусов.
Аэродинамические силы, образующиеся от воздействия ветра на вредную поверхность Sв, действуют в основном по направлению вымпельного ветра, и поэтому их можно причислить к категории сопротивлении. Очевидно, что значение этого добавочного сопротивления в известной мере будет зависеть от соотношения поверхностей Sв к S и от курса яхты по отношению к вымпельному ветру. Когда курс яхты становится острее, дополнительное сопротивление, зависящее от величины вредной площади Sв будет действовать сильнее в направлении, противоположном движению яхты, и, следовательно, скорость будет уменьшаться. Наоборот, на полных курсах добавочное сопротивление действует по направлению движения, способствуя увеличению аэродинамической силы, от которой зависит скорость яхты. (При острых курсах корпус помимо увеличения лобового сопротивления незначительно увеличивает и подъемную силу (прим, редактора)).
Польза, которую приносит добавочное сопротивление на полных курсах, не компенсирует вреда на острых курсах, и потому отношение Sв к S желательно иметь возможно меньшим.
Рассмотрим ситуацию, приведенную на рис. 44, когда яхта лавирует. Направление действия равнодействующей аэродинамической силы Fп определяется углом аэродинамического сопротивления ?ап. Проекция силы Fп на направление движения яхты — сила тяги Fx1 - представлена вектором ОА.
Заметим, что сила Fп состоит из двух слагаемых, а именно: Y и X. Теперь, чтобы получить аэродинамическую силу, действующую на всю надводную часть яхты, а не только на паруса, надо прибавить к сопротивлению парусности Хп добавочное сопротивление (вредное) Xв.
На рис. 44 это сопротивление показано дополнительным вектором CD.
Равнодействующая сила Fc, представляющая теперь все действующие на яхту аэродинамические силы, может быть найдена посредством построения параллелограмма сил, одной стороной которого будет сила Y, а другой — суммарное сопротивление Xс=Xп+Xв.
Найденная сила Fc, как мы видим, направлена более к корме, чем сила Fв, так как угол сопротивления ?ас больше угла ?ап, вследствие чего проекция на направление движения яхты Fх2, выраженная вектором ОВ, меньше силы Fxl, выраженной вектором ОА.
Несколько упростив вопрос, можно построить поляру для целой яхты (штрихпунктирная кривая на рис. 44), сместив график поляры парусов вправо на величину добавочного сопротивления Хв.
Полностью устранить вредные сопротивления невозможно. Однако тщательное проектирование как стоячего, так и бегучего такелажа, правильное поведение команды в гонках могут заметно уменьшить вред добавочного сопротивления.
Кроме того, когда на лавировке корпус закрывает свободное пространство между гиком и поверхностью воды, аэродинамическое сопротивление несколько снижается.
Многочисленные опыты, проведенные автором с парусами яхты класса «Дракон» в аэродинамической трубе Саутгемптонского университета, показали, что расстояние от гика до поверхности йоды имеет большое значение в работе паруса. Опыты проводились с парусами, установленными на корпусе и без него. Удалось выяснить, что в диапазоне некоторых курсовых углов на бейдевинде, корпус не только не ухудшает работу парусов, но даже на несколько процентов повышает их коэффициент полезного действия. Это получается в результате снижения индуктивного сопротивления парусов из-за перекрытия корпусом свободного расстояния между гиком и поверхностью воды. Оказалось, что потерн от дополнительного сопротивления корпуса с избытком компенсируются уменьшением индуктивного сопротивления парусов.
Такое полезное действие корпуса уменьшается с переходом на полные курсы, поскольку корпус уже не препятствует перетеканию воздуха под гиком на подветренную сторону паруса.
По этим же причинам полезно ставить передние паруса так. чтобы нижняя шкаторина была ближе к палубе, а гик грота также держать в самом нижнем положении. На лавировке и в сильный ветер выгодность такой постановки парусов проявляется сильнее.
ukr30 Спасибо!
Снабжаете информацией для размышлений. Только одно "плохо" .."плавающих" коэфициентов столько, что голова кругом.
Я до сих пор не всегда уверен что правильно выставляю начальный угол стаксель/грот.
Прочитал вагон инфы а в итоге если все умные статьи перевести на "русский язык" рекомендация одна.... ПРОБУЙТЕ.. ИЩИТЕ http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif
Совершенно в дырочку. В свое время Клим Головин из Казани продувал в аэродинамической трубе профиля парусов выгнутые из металла, а что толку- это профиль жесткий, а парус мягкий. Мои паруса все равно были лучше- я работал с одним материалом и потихоньку на глазок доводил профиля на болванах. На одном болване снимаешь паруса из разного материала и характеристики у них разные. Вся информация дает основу для размышления и понятия, к чему стремиться. А дальше, только метод проб и ошибок. На счет установки парусов- выставлять их лучше всего в спаринге при ровном ветре. На худой конец, гоняя на время между двумя знаками.
Нашел производителя лавсановой пленки
http://www.sintez-polimer.com/index.php/pet-e
Хотел спросить-такую пленку можно покупать на паруса? Если да, то какую толщину пленки брать (от и до)?
Привет Тимур. Не могу ничего сказать пока не пощупаю. Сравни с пленкой на парусах "ешки", если по прочности на растяжение такая же или жестче при весе 30-35г. на м.кв., то бери. У Шуры была хорошая пленка на паруса.
Нашел производителя лавсановой пленки
http://www.sintez-polimer.com/index.php/pet-e
Хотел спросить-такую пленку можно покупать на паруса? Если да, то какую толщину пленки брать (от и до)?
Смутили вот эти данные..
" Относительное удлинение при разрыве, не менее 90-80% для пленки 36 микрон" да еще оно разное для разных направлений.
Я стал "пострадавшим" от подобного удлиннения..
Склеил комлпект А (для Е-шки) из "цветочки" 40 микрон.
Вроде проверял на растяжение.. итд. Но видимо недоглядел, в Орске несколько раз накрыло хорошими шкваламии и парус "поплыл" http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.gif .
Проверил швы целы. Значит потянулась пленка. Изменилась и глубина пуза и переднюю шкаторину "выгнуло" пришлось в срочном порядке подрезать, особенно на стакселе.
Хотя не факт что это было для меня так уж плохо, мой товарищ с таким же комплектом но из другой пленки (которая не течет) в итоге ходил значительно хуже.
Могли поплыть под температурой(солнцем) + ветер склеенные двухсторонним скотчем швы. Я ему не доверяю никогда. Покупал и на ЧМ у людей, которые этим занимаются и потом у нас в магазинах, когда появился. Менее года на зад сделал штормовой комплект на "ешку" из дубовой пленки, не знаю толщину, но жесткая страшно. Так вот, профиль получился классный. Паруса повесил на хранение, через некоторое время собираясь на регату и проверяя паруса, обнаружил, что швы поплыли. Португалия, солнце, температура за тридцать и жесткая пленка сделали свое. После этого помимо склейки прожигаю все швы. Раньше до скотча швы только прожигал.Есть комплекты парусов, которым более 15-ти лет, соединенные прожигом стоят родимые великолепно и горя не знаю. Парус с порванным прожигом по шву бросаешь на болван, растягиваешь, прожигаешь по новому и все. А поменяй профиль на скотче и на тонкой пленке? Клееный скотчем шов визуально будет целым, но микронная растяжка и пошли морщины по парусу.
Я этот комплект клеил "тонировочной пленкой" с двух сторон, так как, что то у меня не получилось склеить 2х сторнним скотчем,корректно. Времени было как всегда мало и экспериментировать было некогда.
Вопрос про настройку парусов.
Зазор стаксель-грот.
Имею на рука книгу (для больших яхт) где черным по белому написано "с усилением ветра зазор стаксель-грот необходимо увеличивать". Высказал такую точку зрения в разговоре с Куриным (старшим) и др моделистами и мне корректно указали что зазор все же стоит уменьшать.
Так что же правильно?!
На больших яхтах на слабых ветрах ставится стаксель, задняя шкаторина которого далеко заходит за мачту. Порой на уровень с гротом- это генуя. При усилении ветра они ставят более короткие по нижней шкаторине паруса, в плоть до стакселей у которого задняя шкаторина перед мачтой, как и у нас. и если смотреть по отклонению хорды стакселя от диаметральной пласкости, то у генуи меньший угол отклонеиия, чем у меньшего стакселя. Но если наложить их передние изгибы профиля паруса, то получится наоборот.
Да уж...
Я был прав когда думал что не знаю как настраиваются паруса.. http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.gif
Тогда еще 1 "теоретический" вопрос..
Какое крепление "лучше" или что надо иметь в виду делая верхнюю точку крепления грота.
Я имею в виду есть 2 варианта крепления грота на мачте у "Е" неподвижная и вращающаяся.
Я пока реализовывал вращающуюся. Но многие гонятся на неподвижных. Вот мне и стало интересно а что надо предусмотреть в покрое паруса если я буду делать неподвижное крепление..
А за чем неподвижная? При подвижной - парус смещается под ветер к мачте и лучше работает. Нет завихрений от мачты на подветренную сторону паруса.
chapaur@mail.ru
06.08.2011, 17:22
Привет, Петр! О соединении пленки прожиганием можно поподробнее? Полагаю, используешь выжигатель? А какой диаметр иглы, какой шаг точек крепления?
Привет, Паша. Тут все просто. Берешь советский выжигатель, ставишь проволку 0.3-0.4мм и прижигаешь пленки друг к другу. прижимая прожига пальцем для лучшей сцепки.
chapaur@mail.ru
08.08.2011, 05:57
А с каким все-таки шагом прожигать, чтобы и шов не пополз, и парус форму держал? Я понимаю, что можно поэкспериментировать, но во-первых и со временем напряг, и лень http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/wink.gif
chapaur@mail.ru
09.08.2011, 05:03
Хочу попробовать этот способ на парусах из ткани. Знаю, что ультразвуком шили, но не вижу смысла этим заниматься. А "зигзагом" на машинке-старовато, однако...
Не знаю, как у тебя получится. У тебя толстая ткань. Я в свое время сращивал выжигателем тонкий дакрон. Нормально получалось. Даже сращивал мелкие обрезки между собой в полотнища, а потом из них делал паруса. Прикольно получалось.
chapaur@mail.ru
09.08.2011, 15:55
Попробовал сваривать и ткань, и лавсановую пленку. С пленкой весьма удовлетворительно, по крайней мере по сравнению с использованием двустороннего скотча (того, что сумел найти в наших магазинах строительных товаров). С тканью-результат похуже, но можно еще попробовать, прижимая слои друг к другу каким-то образрм поплотнее. Как-надо будет подумать.
Я вообще удивляюсь, вашему использованию толстой ткани. Я занимаюсь яхтами уже 41 год, но не разу не видел использования такой тяжелой ткани. Поройтесь по разным КБ,или в типографиях, там должна заваляться где-нибудь чертежная лавсановая калька. Обратись к дельта или парапланеристам, они сейчас используют жесткие ткани весом 30-50г. Думаю лоскутками поделятся.
chapaur@mail.ru
18.08.2011, 16:08
Петя, не забывай, Забайкалье как было местом ссылки, так глухим углом и осталось. Те заводы, что при Советах неплохо работали, благополучно сдохли или едва дышат. Все, кто мало-мало занимается техническими видами спорта, тянут это удовольствие за свой счет, поэтому "заначек" обычно ни у кого нет.
Лучше о полезном, чем о грустном. Ответь, пожалуйста, при каких ветрах обычно следует применять тот или иной комплект парусов? Вопрос вроде бы "чайниковский", но у меня никогда не было больше одного комплекта (причину см. выше).
Паша привет. Ставить надо тот комплект на котором ты выиграешь гонку. Для разных яхт разные пороги силы ветра для смены парусов, а иногда попадаешь на компромиссный ветер, где нет четкого варианта, что ставить. Там выезжаешь на мастерстве или проигрываешь. Гонялся в Португалии на одной регате, ветер дул такой, что можно было гоняться на комплекте "А" или "В". У них дистанция две колбасы. Лавировка, фордак, лавировка, фордак и лавировка на финиш. На комплекте "В" легче идти в лавировку, но на фордевинде проигрываешь , т.к. парусины меньше и тут ты выбираешь, что лучше. Выбрал комплект "В" и выиграл, хотя яхта могла и идти на комплекте "А".
На ЧУ в 2008г. ветрюган такой был, что иногда в лавировку "ешка" на "В" комплекте еле крутила оверштаг. Моя яхта была хорошо центрована и особых проблем не было, но в одной из гонок меня на комплекте "С" на первой лавировке накатила, и довольно красиво, мариупольская яхта. На метров пять. После поворота через двадцать метров я ее съел, есть даже видеозапись.А полняком надо пройти два знака, а это метров 120. сам понимаешь...
В этом году в "ешках" гонки три провели на акватории где дул сильный ветер. Все стартовали на комплекте "В", я с сыном на комплекте "С". Сынуля три гонки выиграл, я две провалил из-за столкновений, а одну по скорости проиграл сыну и яхте с "В" комплектом.
Недавно гонялся на Микро Магике в Португалии на 1? Trof?u Xavex Cup. Все гонялись на "В" комплектах, у меня он не тянул, пришлось поставить "С", на котором явно проигрывал фордаки. А гонки- две колбасы-лавировка, фордак, лавировка, фордак. Гонялось девять лодок, результаты гонок- 5,5,3,4,5,5,5,3,2,6,5. Общий результат - третий, второму проиграл одно очко.
И т.д. и т.п. Примеров могу привести еще кучу.
Что тебе после этого посоветовать. Чтобы нормально гоняться надо иметь все комплекты. А дальше только тренировки и накат, чтобы чувствовать каждую свою модель и они тебя отблагодарят.
Этим и прекрасны яхты.
chapaur@mail.ru
19.08.2011, 10:05
То, что кататься надо как можно больше, еще Виктор Назаров лет двадцать назад на семинаре в Брянске чайникам вроде меня втолковывал: "дайте мальчику бревно, и пусть он тренируется!". В 1990 году все три брата приезжали во Владик на Кубок Тихого океана. Вот тогда я впервые и понял, что для МАСТЕРОВ нет второстепенных соревнований- на старты они приезжали с тремя комплектами вооружения. Менять не пришлось, но они и без того катались меж собой. Хотя в Приморье тогда и КМС и МС были. Так что оно вроде как и понятно, что чем больше вариантов и чем больше тренировок, тем и результат выше. Времени только не хватает (а порой и возможностей), чтобы все проверить опытным путем. Потому и задаю "смешные" вопросы, на которые весьма сложно дать однозначный ответ. Даже такому опытному яхтсмену, как тебе. И все-таки, хотя бы примерно, при какой силе ветра есть смысл переходить с А на В, с В на С? Понимаю, что ответ на такой вопрос может быть сходным "со средней температурой по больнице", но тем не менее, хотелось бы услышать твое мнение.
Паша, ты сам ответил на поставленный вопрос.
У меня сейчас три проекта "ешек" и у каждой разные пороги силы ветра для перехода на другой комплект парусов.Есть ветер параллельный воде, есть падающий и при одинаковой силе ставишь разные комплекты.
На ЧУ привозят такие яхты, которые гоняются всю жизнь на одном комплекте, плохо ли или хорошо, но гоняются.
Сделай все комплекты, погоняйся в разных ветровых условиях и поймешь,что для твоей яхты нужно. У каждого гонщика свое представление гонки.
Было один раз в "эмке", комплект "А" не тянет. Меняю на "В", он ниже, но площадь парусины с "А" одинаковы и толпа тупо ведется и переходит на комплект "В". Такое и в "ешке" бывало. Я реагирую на особенности своей яхты. Посоветовать конкретно ничего не могу да и не рискну, чтобы потом никто не хаял.
chapaur@mail.ru
20.08.2011, 04:15
Понял, спасибо. То есть, как я и предполагал, только собственноручно набитые шишки могут помочь не чеплятся за углы! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/biggrin.gif
Чем быстрее яхта,тем болезненней она на все реагирует. У меня у последней "эмки" ширина корпуса 20см у старой-24см, объемов в корме и носу тоже меньше. Когда я гоняюсь на новой на четвертом или пятом комплекте парусов, мой сын на старой нормально несет третий. Когда перехожу на третий, он валит на втором. Я могу нести с ним одинаковый комплект, но более проблематично при определенной скорости ветра. Моя с меньшим комплектом более скоростная, чем его. Отсюда вывод... Чем больше комплектов парусов, тем лучше для оптимальной настройки скорости яхты.
У меня на МикроМагике два комплекта "А"- один более тонкий пленки для штилей, другой из более толстой пленки для более сильных. Хотя можно гоняться на одном из них во всех этих диапазонах, все зависит от серьезности контингента гонщиков.
И снова, Здравствуйте!!!
Рассматривал фотки своей яхты с гонок (уговорил товарища сделать несколько кадров) и они оказались несколько для меня неожиданными!!
Заметил то, что в горячке гонок не замечал да и издали такое видиться плохо!!
Это что? Плохой "покрой паруса(передняя шкаторина), или я "тупо" сделал зазор между стакселем и гротом слишком маленький и поток со стакселя "врезается" в грот?
При настройке парусов на берегу, я такого явления вроде бы не замечал!!!
Привет Василий. У тебя грот сильно пузатый и сильный флирт по задней шкаторине. Передвинь немного блок крепление шкотового угла назад и набей заднюю шкаторину. Стаксель чуть-чуть тоже уплости и вывали т.к. он срабатывает в грот. Сделай зазор между мачтой и стаксель-гиком 6-7 см, пойдет лучше. Все, что на фото- видно на берегу при настройке и устраняется перед первым спуском на воду, а на воде доводятся только нюансы. Тем более у тебя на парусах контрольные полосы, которые видно из далека. У тебя паруса больше кренят яхту, чем продвигают в перед. При настройке поворачивай яхту на ветер, до заполаскивания парусов. Стаксель должен заполаскивать чуть раньше. Если у тебя, что-то не так- посмотри как у сильнейших.
У тебя как мачта крепится к палубе? Трубка мачты вставляется в трубку в корпусе, или упирается шпором в планку на палубе?
http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gifНе нашел на руках фотки, нарисовал от руки. Извините за техиническое исполнение.
Ну и на словах. Мачта к гиковому узлу крепиться жестко. И регулировкой наклона узла гика одновременно можно чуть чуть гнуть мачту.
Как то так.
Даа.... а паруса я к стати клеил на 8% шаблоне(правда болван был не мой не проверил, поверил на слово)
А еше я построил такую же как у вас "болванку" для паруса с профилем 9% на 35% хорды.
И у меня получилось, что целый лист пленки лег ровно на обведёный участок.
Выходит там можно положить 1 целый лист пленки или я что то неправильно сделал?
А еще босилось в глаза, что последний верхний шаблон стоит очень ВЫСОКО по относительной длинне паруса!?!?!
chapaur@mail.ru
25.08.2011, 09:54
Сегодня попробовал выправить феном растянутую на рамке лавсановую пленку для оклейки авиамоделей. На мой взгляд, получилось весьма удовлетворительно. Попутно пришла в голову мысль, как сделать профилированный парус из цельного куска. Если руки дойдут-попробую исполнить и о результатах сообщу.
Посмотри внимательно на свои фото и подумай. По мимо полноты паруса с прямой нижней шкаториной, которую ты задаешь на болване. Ты добавляешь еще полноты на парусах изгибая нижнюю шкаторину при постановке парусов на яхте. Внимательно посмотри, какое пузо по нижней шкаторине. Надо его уплостить, как я тебе писал.
Про крепление мачты я интересовался, чтобы проверить одно из моих сомнений по поводу сильного флирта грота. Но опасения не подтвердились. Флирт- это твоя ошибка при настройке.
На счет болвана. Не можно нормально накрыть одним куском, такой участок с нормальными одинаковой полнотой профилями при серповидной задней шкаторине грота. Это возможно только на стакселе, где прямые шкаторины. Так, что проверяй болван, где-то, что-то не так.
Прошу прощения, хотелось бы уточнить
Сильный флирт задней шкаторины это "сильная прогибь из за слабой набивки?"
Флирт- это изгиб задней шкаторины паруса. Он всегда необходим, но в разумных пределах. Т.к. ветер на разной высоте от поверхности воды по силе разный. Это как искривние лопасти гребного винта. На гроте исправляется оттяжкой гика.
Англичане называют его "Твист"
Спасибо за поправку. Давно не говорил на такие умный темы. Отвечал экспромтом, названия подзабыл, видать старею, но суть от этого не меняется.
но суть от этого не меняется.
Это точно.
Главное понятно и (для меня) познавательно.
Жалко "покатушек" в этом году уже не предвидиться , руки чешутся погоняться. Эт как я теперь с поправленными настройками "пойду"!!!!! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif
Погоняйся с друзьями у себя в городе.
видать старею...
Видать не очень, раз оговорка по Фрейду http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.gif))))))))
Погоняйся с друзьями у себя в городе.
Нас тут двое всего... Конечно и так лучше чем ничего, попробуем выбраться!
Жаль что у нас в Самаре что то яхты совсем не в почете!
ФСР щики есть сильные а яхт http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/sad.gif
Ты костяк, а будут кости- мясо нарастет.
А на счет Фрейдика...Я склерозаеватый, слепоеватый, но до дурки еще не дотягиваю.
chapaur@mail.ru
26.08.2011, 04:41
Вчера в ателье у девчонок разглядел хитрый материал, который они используют-что то вроде тонюсенького "агрила" по внешнему виду. Склеивают между собой ткань, проложив между кусками вот "это самое" и проглаживая утюгом. Тут-же попробовал собрать два кусочка парусины на полоске шириной 7 мм. Разорвать шов длиной около 80 мм удалось, но усилие приложил очень приличное, во всяком случае-много большее, чем при подобном эксперименте со склейкой ткани на двухсторонний скотч!
A теперь по подробней- как нормальное название, какие свойства и т.д.
Выбирай! http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.gif
http://www.patterns.ru/index.php?cPath=109_114
Жена кстате пользуется при рукоделии.
Иди туда, не знаю куда... Я попросил человека объяснить мне не грамотному, что это такое и с чем едят.
А тебе посоветую, как Дюже грамотному и продвинутому . перед тем как , что-то скидываешь. объяснять за чем это и куда можно применить. А не выкидывать инфу из кустов, после того,как кто-то ей поделился и ты вроде бы как при деле.
Вот и думаю влезть или как.
Флезелин это клеевая ткань. Клей активируеться от горячего. В данном случае утюга.
Клей нанесен на 1 сторону, по крайней мере тот флезелин что я видел.
Но честно говоря я не очень уверен что Чапур имел в виду именно это.
Потому что я пользовался такой штукой и не остался в восторге (не для паруса)
п.с. Да забыл уточнить клей водостойкий.
Я столкнулся с такой проблемой, начал термически делать паруса на болване Для Ф5-10, Е и ММ. Старая пленка при нагреве великолепно облегает болван. Цветочная тонкая пленка лопается. Цветочная тонкая. хорошо склеивается двухсторонним скотчем. но через некоторое время начинает морщиться по шву, при этом не теряя формы паруса. Но термообработке она не поддается. Т.к. пленка лита без напряжения. К чему я веду.Все пленки при термической сварке морщатся, при ультразвуке стяжки пленки нет, но пропадает жесткость пленки на шве- она лопается. Я ремонтировал эти паруса, они долго служат только у профи.
Ко всему сказанному, хочется узнать при каких температурах эта койза работает?
Петро, то что я привёл для примера, для парусных дел не годится на мой взгляд. Особенно для склеивания плёнок а-ля лавсан. Все эти склеиваемые прокладки проглаживаются утюгом почти на максимальной температуре.
Может действительно у Павла была какая-то другая фиговинка, хотя я сомневаюсь.
Во первых я не Петро , а Петр, даже чиститель моих слов возмутился, к тому же и на то, как я его назвал. Я же не называю вас Вовчику. А во вторых Василий мне уже все объяснил, спасибо ему, вы опоздали.
Извиняюсь, что так произошло.
chapaur@mail.ru
27.08.2011, 17:44
Полтора суток отстутствовал дома (жена сагитировала съездить посмотреть нашу забайкальскую достопримечательность-священную у буддистов гору Алханай). Прокатились действительно не зря, впечатление самое положительное! Но по материалу смогу узнать только завтра, а сообщу только в понедельник, поскольку завтра ухожу на сутки.
chapaur@mail.ru
29.08.2011, 04:51
Вот что выяснил по поводу зтого материала. Хозяйка ателье брала его в Красноярске (она все ткани оттуда возит). Производство России. Китай, говорит, много хуже-плохо выдерживает стирку, в отличие от нашего. Называется "клеевая паутинка". Состав-что-то синтетическое, точно не знает. Бывает разных цветов и размеров-от ленты шириной 7 мм до штук шириной 1100 мм. Может быть для разных видов тканей, поэтому температура склейки может изменяться от 110 до 200 градусов. Желательно пользоваться паровым утюгом.[attachment=97064:клеевая паутинка.jpg]
Да, флизелин-это совсем не это вот самое!
Именно такой материал я и выдал в сообщении №64 По ссылке всё было расписано.
У мене есть жесткая пленка толщиной 0.15мм- великолепная на комплекты "С". Ее плохо склеивать двухсторонним скотчем, он плывет от самой жесткости материала. Удерживает хорошо только прожиг. Попробую эту "паутинку". Вдруг что-то стоящее получится.
chapaur@mail.ru
29.08.2011, 16:34
Володя, значит я мало полистал-в самом начале там все флизелин было написано...
Петя, Бог в помощь! Сообщи потом, что получилось.
Иди туда, не знаю куда... Я попросил человека объяснить мне не грамотному, что это такое и с чем едят.
А тебе посоветую, как Дюже грамотному и продвинутому . перед тем как , что-то скидываешь. объяснять за чем это и куда можно применить. А не выкидывать инфу из кустов, после того,как кто-то ей поделился и ты вроде бы как при деле.
...
У мене есть жесткая пленка толщиной 0.15мм- великолепная на комплекты "С". Ее плохо склеивать двухсторонним скотчем, он плывет от самой жесткости материала. Удерживает хорошо только прожиг. Попробую эту "паутинку". Вдруг что-то стоящее получится.
Пётр, я тебе в личку письмо писал.
А такая паутинка бывает от сантиметра и шире. Называется как по ссылке выше "Влизелин", а не флезелин.
Когда я выложил ссылку, я не думал, что будет непонятно из содержания страницы с этим материалом. Способы применения и температуры там описаны, и я не стал делать никаких комментариев. При чём тут кусты? Тема была логично поддержана мною ссылкой на конкретное изделие, описанное Павлом.
chapaur@mail.ru
22.09.2011, 17:30
Сегодня попробовал паруса из лавсановой авиамодельной пленки, о которой как-то говорил. Выправлял ее на рамке с помощью фена. Пока была на рамке-идеальный вид. Снял-полезли-таки дефекты. Склеил на двусторонний скотч на болване, боуты наклеил из самоклейки. Отверстия прожог выжигателем. Опасался, что будет рваться, но при довольно большом усилии, когда растягивал грот вдоль мачты, ничего подобного не наблюдалось. Качество формы-мягко говоря не очень. Но для "первого блина" сойдет, мне кажется. Ветерок сегодня был слабенький-не больше 2 м\с. В общем и целом пленочные паруса мне понравились. Хочу попробовать цветочную пленку. Она все-таки изначально ровная, может тогда удастся сделать нормальный профиль.[attachment=99952:1.jpg]
Паша, бери прозрачную. Она толще. Ее можно потом аэрозольной краской взбрызнуть. Я обычно так делаю. К стати по новым правилам разрешено два "А" комплекта для разных ветров. То, что ты сделал может пойти на штиля.
Хочу попробовать цветочную пленку. Она все-таки изначально ровная, может тогда удастся сделать нормальный профиль.[attachment=99952:1.jpg]
Я кажется писал про неудачный опыт её использования. Она ТЯНЕТСЯ под нагрузкой. Возможно мне такая неудачная попалась.
Толшина 40 микрон. Брал и прозрачную и цветную. Одинаковая!
И еше по фото. Смущает гик стакселя. Гик или противовес выступает за пределы корпуса яхты. По моему это запрещено во всех классах!?
Вася, я покупал неоднократно в России толстую прозрачную пленку. Она немного тянется, но лучше цветной тонкой. Но как говорится- не имея королевы используешь служанку.
А на счет фото ты прав.
chapaur@mail.ru
23.09.2011, 08:38
Вы правы, противовес выступает за габарит корпуса, но особого значения для меня это не имеет, убрать противовес недолго. По пленке, что у меня есть: что цветная, что прозрачная одной толщины-25 микрон. По профилю парусов: или я неправильно закреплял куски на болване, или все-таки это из-за дефектов самой пленки? Как по твоему опыту? Как у тебя, Петя, пленка всегда на болване ложится ровно?
На том, который описывал ровно. Тут главное не перетянуть углы полотнищ при склейке швов. Парус вообще вещь деликатная. Для меня лучше всего аккуратно разложить, зафиксировать полотнища иголочками и проварить выжигателем. Потом можно в шов и супер клей запустить.
chapaur@mail.ru
23.09.2011, 09:08
Не понял, Петя, как может быть два комплекта "А" для разных ветров? Или вся разница в этих комплектах будет в том, что один сделан по допустимому максимуму, а второй-по минимуму? Или в профиле?
И это немного делается, но тут много не поиграешь. Главное толщина и жесткость пленки. На штиля потоньше, на 3-6 м/с потолще.
chapaur@mail.ru
23.09.2011, 09:21
Перед тем, как паруса "в кучу" собирать, попробовал соединить полоски пленки выжигателем и на скотч.Шов со скотчем порвал с очень большим трудом, а вот после выжигателя-довольно легко. Заливать суперклей? Мне кажется, шов станет слишком жестким. Хотя надо пробовать! Как будут стоять швы на скотче-посмотрю со временем.
Не знаю, у меня некоторым парусам более 15-ти лет и сварка держит. Может у тебя требования по жесткости более суровее, чем нужно это самой яхте- после ваших парусов из парусной ткани? При желании все можно порвать. Есть разумный предел прочности. Скотч имеет свойство высыхать или тянуться на солнце и под нагрузкой. Сварка же намертво фиксирует форму.
chapaur@mail.ru
23.09.2011, 09:54
Петя, ну представь, какие у меня требования, если я ВСЕГДА только ШИЛ паруса. Может и завышенные, я и сам пока не знаю, вот попробую походить на пленочных парусах, тогда и разберусь!
Вот и я про тоже. У меня в свое время паруса покупали одесситы. Сынуля говорил: жалко отдавать-убьют. Потом рецензии от них- Вышли на тренировку-паруса порвало. Потом оказалось- на сильных ветрах вместо "С" комплекта ставили"А" и полоскали на ветру. При мне в 1997г. на ЧМ запихивали парус в мачту, чем-то он там зацепился. В место того, чтобы посмотреть в чем причина начали тянуть, что есть мочи. Результат- порвали один шов и главное парус был длиннее мачты. А у меня паруса стой серии и тех времен. До 2001г выкатывали летом минимум 5 тренировок в неделю, с апреля по конец сентября. И по сей день на них гоняюсь. Бывают небольшие подрывы, бросаю на болван- пару минут и все готово, но это редкость. А у одесситов- сезон и все. И тренировок было в раз пять меньше , чем у нас, если не более.
chapaur@mail.ru
26.09.2011, 09:43
В субботу откатали серию из десяти гонок при ветре порывами до 8 м\с. Пленочные паруса вели себя отлично! Точно теперь буду делать только из пленки, причем использовать то, что под руку попадется. Понимаю, что это "метод тыка", но лучше уж перепробовать массу вариантов, чем ждать, когда появится что-то действительно надежное. В конце-концов, пленочный парус намного технологичнее тканевого и требует намного меньше времени на изготовление!
Нашел профиль паруса, который задавал своим парусам Валерий Бондаренко.
может, кто переведет?
На том сайте, откуда этот файл, сказано, что информация переведена на немецкий с английского с сайта http://www.onemetre.net/Design/Design.htm. Там, кстати, судя по названию тем очень много полезной информации по всем аспектам моделирования яхт. Я по мере того как будет время потараюсь почитать это все и что-то перевести. А вы пока можете в google.com забить в строку поиска этот сайт и нажать ссылку translate this page(т.е. Перевести эту страницу), выбрать направление перевода с английского на русский и почитать что переведет гугл. Там конечно все корявенько будет, но по крайней мере какая-то общая мысль вам будет понятна.
Мысль и без перевода понятна. Просто хотелось сделать для всех.
http://www.youtube.com/watch?v=9GDro9i1ye0&feature=related
После изготовления парусов по оставались обрезки. Выбрасывать жалко- материалы и так дифицитные.
Взял посваривал выжигателем обрезки в полотнища. Наложил на болван, растянул, посваривал. И смотрите, что получилось.
Главное профиль паруса получился отменный.
chapaur@mail.ru
07.03.2012, 08:49
Замечательно! А еще утешает, что я не один такой "Плюшкин" http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/rolleyes.gif
Кому нужны паруса на спортивные модели яхт любых классов, обращайтесь.
Матрица для профилирования парусов, себе пока собрал 5%- Profil mit max. Profiltiefe bei ca. 35% насколько я понял из выше прочитанного должен подходить для среднего ветра или ошибаюсь?.
[attachment=121941:Профиль паруса.pdf]
Сейчас делают тонкие профиля и потом, на практике, их утолщают изменяя растояние между галсовым и шкотовым углами.
Так что эти профиля используютса при любой силе ветра.
Тут предложены приблизительные профиля, в эти параметры можно вогнанть миллины форм профилей...
И тут надо делать профиль индивидуально для каждого материала, который применяется для изготовления парусов.
Скинул россиянам свою идею по постановке спинакера. Решил и сюда забросить, может кому-нибудь пригодится. Эскизы от руки и экспромтом.
http://firepic.org/?v=2012-05-29_wiujrth760dr.jpg
http://firepic.org/?v=2012-05-29_zczalkiaidkr.jpg
В 3 раз перечитываю ветку и нахожу много интересного и нового, многие вещи становятся понятными многое просто не замечал. Но на данный момент интересует вопрос как рассчитать место под установку мачты в процентном соотношении к длинне корпуса, при учете что место положения киля и руля еще не определены. Судя по фотографиям мачты ставятся 40-45%от носовой части корпуса, а киль 50-55%, ели можно поподробнее о факторах влияющих на место расположения.
Привет Андрей. Не знаю как другие, но у меня уже отработанный годами стандарт постановки киля и мачты, чем и пользуюсь, тупо переношу размеры с одной яхты на другую. Задал бы этот вопрос неделькой ранее- я бы снял размеры с яхты и написал. А сейчас я уже далеко от своих яхт и тут негде замерять. Возьми фото любой нормальной яхты и замеряй расстояние между передней кромкой киля и мачтой- погрешность в центровке будет +-1см. А потом где ставишь одно, на таком же расстоянии устанавливаешь и другое...
Спасибо Пётр я в принципе так и предполагал но уточнил на всякий случай
у меня уже отработанный годами стандарт постановки киля и мачты, чем и пользуюсь, тупо переношу размеры с одной яхты на другую.
перерыл кучу фоток и потерялся. лодок много и места под парус и киль почти у всех разные. Так что вопрос относительно расчетов для установки мачты еще актуален.
Разные формы килей, разный их наклон- вот и все остальное разное.
Не я один "брожу во тьме" http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/happy.png
Почему бродишь. В "ешках" даже, если ты начинающий, ты выбираешь из инфы понравившийся тебе киль и замеряешь от его расстояние до мачты. Паруса везде одинаковы. Погрешность на руль- +-1см
Я понял, велосипед изобретать не буду!
материалы на паруса-
http://radiosailingshop.com.au/index.php?main_page=index&cPath=15
Вчера зашел в рыболовный магазин и приобрел вот такие мягкие металлические тросики на стаксель-штаги.
Они из нержавейки, крученые, в прозрачном покрытии, так что коррозии не поддаются. 10 метров в бабине.
Стоимость- 2.2 евро- это около 23-х гривен, или около 90-та рублей.
Вроде бы нормальные, но посмотрел на характеристики-
Тросик диаметром- 0.9мм- усилие на разрыв- 50кг.
В том же магазине продается кевларовый плетеный тросик - 0.5мм- усилие на разрыв- 58кг.
Вот и думай, что лучше...
Егорка007
30.01.2013, 15:31
Я с таким тосиком провазился пока натягивал через планку с отверстием, очень туго идет т.к. заламуется((( А кевларовая аналогичная очень легко натягивется.
Тросик не протягивают через натяжную планку. Его вдевают в карман передней шкаторины и делают петли на концах. А к ним уже мягкий шнур вяжут.
Пленка на паруса
http://plus.prom.ua/...ozrachnaya.html (http://plus.prom.ua/p7124810-plenka-pet-prozrachnaya.html)
Это там где "Свема" была?
Свема была лучше Тасмы... в моем фото-детстве http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.png
Она самая.
По сей день гоняюсь на ее пленках, но в последнее время не видел их пленок такой жесткости, как раньше. Может плохо искал, а может уже такой не выпускают... Все таки они сейчас больше ориентированы на цветочный бизнес, а не на фото, как раньше. Но все равно съезжу туда, посмотрю что есть, правда это будет не скоро...
Олег Зайцев
24.02.2013, 22:58
подкиньте инфы.
кто продает ОЧЕНЬ хорошие паруса на ешку, самому времени не хватит всё сделать, лучше имена и сайты.
Олег Зайцев
25.02.2013, 11:23
Спасибо, поищу.
Олег Зайцев
25.02.2013, 15:32
Чтл-то глухо , может есть его сайт?
Загляни в тему "ешек", я туда закидывал.
Олег Зайцев
27.02.2013, 18:43
Нашел, не уж то все так глухо в плане заказов, запись на месяцы вперед... даа, думаю материал заказать и сделать самому.
Могу сделать "ешечные" и ММ-ские и привести в Таганрог.
Подробности в личку.
Андрей, давай такую возьмем
http://plus.prom.ua/...plenka-pet.html (http://plus.prom.ua/p7130006-plenka-pet.html)
50мкм и шириной-600мм- 2кг
Можно, еще 1кг- 70-80мкм на штормовые
Вот везет Вам. Я сколько в Самаре и около не ищу. Поставка от 50-100 кг. http://forum.modelka.com.ua/public/style_emoticons/<#EMO_DIR#>/mda.gif .
Эх....
http://youtu.be/R8D1bcsL3EM
AndersonK
28.07.2013, 19:34
Петр Виниаминович, я туда позвонил - http://plus.prom.ua/p7130006-plenka-pet.html
говорят есть только шириной 360мм в толщине 400микрон и только от 50кг. 1кг-42грн.
Так что пока не заказывал надо будет обсудить.
Андрей.
Ну тогда я знаю откуда ноги растут (завод). Сам туда писал. Ответ тот же самый 45-50 кг минимум. Другое дело что ширину на заказ и толщины вроде бы 50 и 70 микрон есть.
http://www.youtube.com/watch?v=1Qu_ZgQcr8k&feature=share&list=TLkcfx4tsKrag
chapaur@mail.ru
27.08.2013, 15:47
Эх....
http://youtu.be/R8D1bcsL3EM
Просто сказка!!!
Жена уехала к теще, а я устроил парусную мастерскую дома. У меня сталешница -2.06м стоит по середины комнаты у дивана. На нем сплю и потихоньку делаю новые паруса. Сегодня проснулся в три часа, т.к. заснул от усталости рано и по сей час делаю паруса. Хотел сходить в магазин за продуктами, но просидел весь день с парусами, магазинам не повезло... Желающим могу показать, что своял...
chapaur@mail.ru
13.10.2013, 13:45
Что-то непонятное с форумом творится: на последнюю страницу темы захожу-мне слова не дают, поэтому пишу с предыдущей страницы. Петя, что у тебя получилось - это конечно же интересно! Про свои паруса могу сказать, что в сильные ветра они не выдержали. Во всяком случае на прошлогоднем комплекте у Данилки переклеивал несколько швов. Парочку из них по твоему совету дополнительно "прошивал" выжигателем. Эти устояли! Видимо надо заказывать "правдашный" двусторонний скотч, а не использовать тот, что я нашел в наших магазинах.
Магазинный двухсторонний- дерьмо. В течении года высыхает скоч и не держит.
Надо фирменный.
Если скрепляешь выжигателем, то для не опытных желательно запустить цеакрин в шев на "В", "С"-комплекты.
chapaur@mail.ru
14.10.2013, 04:06
Осталось вспомнить, кто и где давал ссылку на интернет-магазины, где нормальный скотч продают. Петя, а цианакрил не слишком жестким шов делает?
Не надо много наливать, да и это на "В", "С"- комплекты выдуваются... Можно и на машинке прошить.
chapaur@mail.ru
14.10.2013, 15:48
Ясно, спасибо. Попробую сВолодей ("Большим") переговорить, по-моему он заказывал двусторонний скотч, во всяком случае ссылку на магазин, где он есть, он скидывал на ММ-ом форуме.
Давайте поговорим со мной! :)
Скотч буквально две недели назад проходил через мои руки. Закупили питерские и паренек в Москве.
Брал тут: http://www.racingmicromagic.nl/racingmicromagic.nl/index.php?item=tape-6mm_-extra-strong&action=article&group_id=28&aid=374&lang=EN
chapaur@mail.ru
15.10.2013, 02:32
Привет, Володя! У меня проблема с оплатой, поскольку сам я даже на "Паркфлаере", где обычно "пасусь", не оплачивал - все товарищ делал. Потому и зависаю в раздумье "а как это сделать"?
Необходимо зарегистрировать свою дебетовую (кредитную) карту в системе PayPal https://www.paypal.com/ru/webapps/mpp/home
там всё по-русски, доступно написано как и чего. Ну, а дальше выбираешь при оплате систему PayPal и всё.
Если задумаешься - там есть одна хитрость. Конвертацию денег нужно выбрать по банку, который тебя обслуживает, а не обменную систему ПэйПала.
Т.е. на твоей карточке необязательно должна быть валюта. Твой банк сам пересчитает по внутреннему банковскому курсу на рубли. Ну, а у ПэйПала свой внутренний курс ;)
chapaur@mail.ru
15.10.2013, 16:07
Спасибо за разъяснения! Надо попробовать.
Интересные приспособы для настройки яхты.
Хотя, они для "ешки", но спокойно их можно применять и для других классов.
174796 174797 174798 174799
174800 174801
А это "Эмка"
174802
chapaur@mail.ru
07.03.2014, 15:07
"Гармония проверяется математикой"! Можно и непосредственно на корпус разметку нанести, но это более хлопотно, чем этакие красивые "шпаргалки". Надо бы взять на вооружение.
А где брать тайные знания: "сколько вешать в градусах?"
Все зависит от парусов, на каких гоняешься. На графиках даны примерные коридоры для комплектов парусов, но и это для начинающих хорошо. А дальше маркируй сам.
Как вам такая набивка передней шкаторины грота?
175171 175172 175173
еще.
175493 175494
175498175492 175501 175504 175506 175507
Егорка007
04.07.2014, 23:07
Вопрос созрел: как лучше всего наносит номера на паруса? Пробовал клеить оракал - не то, зарисовывать маркером - не равномерно.
На мой взгляд, маркером быстро и практично. Если есть шаблоны. А неравномерность практически не видна. Оракал же может легко испортить тебе профиль. Его очень тяжело абсолютно ровно наносить.
Может, кто замечает на яхтах с функциями- одна лебедка на паруса, типа Ф5-Е, ММ и пр., что паруса работают на разных углах атаки, вплоть до фордевинда...
Паруса настраиваются изначально на лавировку в паре с разными углали от ДП, и с последующим раскрыванием, на фордаке паруса на конец-то становятся под одним углом, хотя там это уже не обязательно.
С отклонения, где-до с угла 20-25 градусов паруса работают самостоятельно, друг от друга, но на разных углах атаки т.к. настроены на лавиривку, что ведет к не равномерной тяге парусов... хотя в идеале надо их устанавливать одинаково... Ясно. что это в классической проводке шкотов неотвратимо.
Вопрос- как это устранить...???
В принципе я уже придумал, как сие исправить, надо только установить два дополнительных блока, на ближайших соревнованиях я это покажу.
Интересно ли это кому-нибудь, что об этом думаете? Предлагайте свои варианты решения, если есть идеи.
Немцы уже мутили кривые настраиваемые рычаги для ММ. И скорее всего именно для этих целей. Кстати большое количество испанцев используют такие "бумеранги".
типа вот http://i.ebayimg.com/00/s/NjAwWDgwMA==/z/Fg8AAOSwQJhUgCbL/$_75.JPG
Это уже "устаканеный" вариант. Им типа торгуют. А до этого рычаги качалки были подвижны относительно друг друга на винтах.
Вот такое ещё бывает! :) (у финнов или шведов)
http://magicmicro.org/f/public/1253539853_187_FT6982_henningopen.jpg http://magicmicro.org/f/public/1253539853_187_FT6982_henningclosed.jpg
- - - Добавлено - - -
Регулируемые:
http://magicmicro.org/f/public/1253539853_187_FT6982_ger15.jpg http://magicmicro.org/f/public/1253539853_187_FT6982_ned31.jpg
Эх, лучше спрошу, чем буду "выглядеть умным". А как должно быть "в идеале" ?! Допустим раскладка по углам (грот/ стаксель) от ДП. в зависимости от какого то "общего угла" ?!
Я вообще думал, что по идее так и должно быть, первоначальный угол стакселя "больший" в минимуме сходится к "0" в фордаке... относительно грота. :huh:...
Общих углов нет, т.к. на разные по силе ветра есть разная настройка в лавировку, да и под разные профиля парусов тоже разная... А остальное все вверху.
Володины фотки интересны, как один из вариантов...
http://sb20rus.com/wp-content/uploads/2012/03/BasicTuningGuide2.pdf
Вот нашел базовое руководство по настройке яхты класса SB20. Вполне может пригодиться и для понимания основных принципов настройки парусов на модели - тенденции те же - разная сила ветра и некоторые особенности такелажа
Сделал систему о которой говорил выше. Пока только на одной яхте.
Шкоты выбраны в лавировку
210117
Шкоты потравлены на 20 град. , гики паралельны и так будут до фордака
210116
Сделал систему о которой говорил выше. Пока только на одной яхте.
Шкоты выбраны в лавировку
Шкоты потравлены на 20 град. , гики паралельны и так будут до фордака
Петр. Если не сложно, кинематику нарисуй пожалуйста.
Чисто принципиально понимаю. А как доходит до нарисовать схему, буксую и есть вопросы, когда и что должно вступать "в действие".
Не нравится мне свободная первая петля (до черного блока). Обязательно чегонить захлестнёт или в узел завяжется. А на штилях мокрая слипнется со стаксель шкотом и стаксель будет плохо открываться. Надо придумать ей оттяжку.
Там все просто, как самокат, так-что Вася разбирайся...
На подвижном блочке будет резинка на одтяжку и ничего, в принципе, не перехлестнется...
Фотки были с лодки внука, сделал такую же систему и себе:ok:
нет, думаю как-то оттянуть куда-то тот шкот что до черного блока - надо. а то он при крене на левый борт может перелететь через блочек черный и зацепиться на нем. чисто теоретически, конечно - практика покажет насколько это вероятно. А идея хорошая. Нужно будет только "обкатать". Правда, я не знаю насколько все-таки необходимо чтобы паруса раскрывались параллельно.
По ММ известно, что свободный шкот всегда найдёт за что зацепиться на палубе. Даже за то, что не поддаётся логике.
Володя забыл добавить- и в не подходящий момент...:patsak:
А если серьезно, то надо подумать.
На счет применяемости- вода покажет... ИСАФовцам, гоняющимся только в фордак и лавировку- это ни к чему, а у нас есть еще боковые ветра,.. Какой эффект от этого? Посмотрим на финише...
В случае чего, легким движением руки, все переделывается в классику..., но все идеи надо пробовать. Главное, чтобы было с кем сравнивать, а то приеду на регату, а там у всех стоит моя система и все катят одинаково...:)
Сравнил новую систему проводки с обычной- есть эффект.
крепление фалового угла грота на китайских "ешках"
219948 219949
Господа, подскажите из чего можно изготовить латы и усиления в углах парусов?
Спасибо.
Зависит от размеров и нагрузок. В основном на гоночных комплектах ставят латы из полосок углепластиковых пластин. На "драконах" латы сделаны из пластика. Их можно вырезать из обычной прозрачной полиэтиленовой упаковки. Усиления на углах парусов обычно делаются из самоклеящегося дакрона. Если Вам нужно, можем нарезать Вам нужной формы на плоттере или продать лист самоклеящегося дакрона - Вы сами вырежете.
ОК, спасибо.
Пленку, я так понимаю, обычным "Моментом" можно приклеить к парусу.
Эстетика не пострадает?
Лучше на двусторонний скотч хороший. А края кусочками дакрона закрепить вот так (https://www.facebook.com/photo.php?fbid=1716160478650198&set=pcb.1716160495316863&type=3&theater)
Да, лучше взять оракал и наложить четыре слоя и пропалить выжигателем отверстие...
И красиво, и работает долго...:)
https://youtu.be/ifQzxZ10JX4
Powered by vBulletin® Version 4.2.1 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot