Парусный катамаран - как сделать чтобы он поплыл против ветра
Здравствуйте!
Создал модель катамарана, но она не оправдала ожидания - не хочет идти против ветра! Катамаран (а не яхту) выбрал из-за большей простоты изготовления (как на мой личный взгляд.) Хочу поделиться тем, что у меня получилось и попросить покритиковать текущую модель.
Хотелось бы понять как можно переделать модель катамарана, чтобы она выполняла поставленные перед ней задачи. А именно:
- Могла идти против ветра (курсом бейдевинд, галфинд).
- Позволила на практике овладеть навыками управления парусным судном (в моем понимании это, при неизменном ветре, выйти из точки А в точку Б, развернуться, и вернуться назад).
Теорию я более-менее знаю, изучил. Форум читал. Книги смотрел. Теорию паруса разобрал (теоретически). Дело за превращением ее (теории) в практические действия.
Что я сделал:
- Купил простейший пульт от радиоуправляемых машинок (с дискретным управлением, на 4 канала).
- Купил два сервомотора: один “качалка”, другой - “бесконечные обороты”.
- Собрал модель катамарана из пенопласта, фанеры 4 мм, деревянных реек, металлических шпилек.
- Купил готовый комплект рулевого управления (для установки в модель судна).
- Пошил парус (из ветронепродуваемой ткани).
- Собрал все это вместе.
Запускаю на водоеме - плывет только по ветру. Правда, испытывал только раз, при ветре со скоростью 3 м/с. Да и тот дул порывами. Но - модель не “шла” против ветра, ее просто сносило. Парус не работал.
Что я планирую поменять:
- Увеличить площадь паруса и высоту мачты
- Сделать парус из “цветочной” пленки
- Сделать обводы поплавков более плавными (закруглить слегка)
Какие я вижу неточности/недостатки/особенности в моей модели модели:
- Рубка получилась слишком большой и выступающей над водой - это может создавать дополнительное ветровое сопротивление (на курсах бейдевинд и галфинд)?
- Вес получившейся модели большой - это может не давать ходить при малых ветрах?
- Парус не работает в режиме крыла (надо менять материал, форму и способы крепления)
- Квадратные поплавки тормозят о поверхность воды (нужно добавить им плавности)
- Площадь паруса слишком мала (боялся опрокидывания, поэтом и такую форму и площадь выбрал)
- Немного не понимаю о том как должны быть расположены ЦП и ЦБС (не закладывал это при проектировании)
- Непонятно, какое у меня получилось соотношение площади парусов, площади килей и площади руля. Чего много/мало? Что следует убавить/добавить?
Буду рад услышать комментарии/советы любителей и профессионалов.
Моя цель (повторюсь): сделать такую модель, которая (при постоянном ветре) доплывет из точки А в точку Б, и - вернется назад. Так же хочется вложить в это дело минимально возможное количество времени и сил. Эстетика и скорость (“погонять”), многоразовость и высокий КПД - не важны (не нужны). Нужен рабочий прототип “для чайника”.
Тряпка вместо паруса, огромная паразитная парусность корпуса и рубки, обводы в форме кирпича и качество поверхности корпуса категорически не позволят этой модели ходить против ветра.
Углы, с которыми парусное судно способно идти относительно ветра, очень сильно зависят от вышеперечисленных качеств.
И относительно преимущества катамарана над монокорпусной яхтой - спорный вопрос…
И относительно преимущества катамарана над монокорпусной яхтой - спорный вопрос…
Я имел в виду под преимуществами то, что лично мне было легче катамаран собрать: не нужно с грузом свинцовым заморачиваться (как его закрепить), герметичность легче обеспечить (по причине условной “непереворачиваемости” катамарана) и т.п.
Нашел вот такую теорию по ЦП и ЦБС.
Смотрю на свою модель со стороны (на свои фото) - и вижу сейчас кучу грубейших ошибок. Что же - буду исправлять 😃
У вас не катамаран, а плот. Плоты ходят или по ветру, или по течению. И не как иначе.
Конструкция у вас крайне упрощённая и даёт простор для экспериментов.
Переделывайте по частям и смотрите что меняется в поведении
Куда копать:
Площадь и глубину шверцов увеличить в 3-4 раза
Положение шверцов относительно мачты, подвигать их вперед-назад
Мачту увеличить раза в полтора для начала.
Парус выкиньте тряпку, используйте ну хоть плёнку упаковочную от цветов или металлизированную плёнку для окон (от солнца). Хоть первый парус будет и плоский но это лучше тяжёлой тряпки
Корпуса: подозреваю что центральные блоки вам не нужны, какая у вас осадка то, меньше сантиметра?
Корпусам придать хоть какое заострение на носу
Шкот гика уж очень близко к мачте, перенесите точку крепления
Посмотрите на поведение лодки и будете переделывать дальше
Или новую заложите…
Конструкция у вас крайне упрощённая и даёт простор для экспериментов.
Переделывайте по частям и смотрите что меняется в поведении
Вчера вечером/сегодня утром, по итогам тестового испытания, разобрал всю конструцию и делаю следующее:
- увеличил длину мачты (на 1/3 примерно)
- убрал цетральные пенопластовые поплавки/блоки под корпусом (буду добиваться увеличения погружения модели в воду и снижения сопротовления ветру в движении)
- площадь паруса буду увеличивать
- форму паруса меняю (на ту, которая даст возможность создавать подъемную силу)
- в качестве материала паруса буду применять пленку от цветов
- форму поплавков буду делать обтекаемой (+ планирую загрунтовать/зашпаклевать/зашкурить их акриловой(?) шпаклевкой для большей обтекаемости и плавности скольжения по воде, снижения гидродинамического сопростовления)
Шкот гика уж очень близко к мачте, перенесите точку крепления
Увы, но оставлю этот узел пока без изменения - переделки его потребуют много усилий.
Площадь и глубину шверцов увеличить в 3-4 раза
А почему так? Я, наоборот, планировал уменьшать их площадь. Мне она (площадь килей/швертов на данной модели) кажется избыточной. По литературе рекомендуют 1/20 от площади паруса. А площадь паруса у меня явно небольшая будет (чтобы избежать опрокидывания внезапным порывом ветра). Цитата: “Считается, что достаточным является шверт площадью погруженной части в 5% от площади лавировочных парусов”.
Сейчас еще раз перечитываю теорию: parusa.narod.ru/bib/books/kuzn/03.htm
Как запасной вариант (если катамаран “не взлетит” 😃 ) подумал вот о таком варианте: убрать вообще рубку (и радиоуправление). Получится как бы самоходная модель катамарана (с низкой массой и без воздушного тормоза - выступающей рубки). Можно будет на этой модели оттестировать хождение судна против ветра, а потоу уже - по мере необходимости - добавлять радиоуправление. В этом варианет судно будет ходить одним фиксированным галсом (который можно будет задать на берегу). Возврат - при помощи привязанной лески (или перебегая на другой берег водоема) 😃
Я, наоборот, планировал уменьшать их площадь.
Попробуйте и так и этак. Ваша конструкция позволяет пробовать варианты “малой кровью”
этот узел пока без изменения - переделки его потребуют много усилий
Кмк, можно просто перенести в заднюю часть “рубки” отверстие для шкота, а РМ паруса поставить впереди “рулевой”. Для уменьшения трения в отверстие поставить пластиковую трубку: фторопластовую или от стержня шариковой ручки и подогретым жалом паяльника растянуть трубку в воронку с обеих сторон (что-то вроде пластикового люверса)