Модель на подводных крыльях - парусный катамаран, hydrofoil
Изготовил легкие подводные крылья (из алюминия толщиной 1 мм, 6 шт. на фото слева).
Установил их на текущую основу.
Испытал все это на воде. Результаты - смешанные. С одной стороны, есть мощная сила тяги (такая что при вытягивании катамарана назад нить в кожу пальцев врезается).
С другой стороны - поднятие на крылья не происходит. Точнее - происходит лишь частично, поднимается корма судна (и то - ненадолго). Нос - не поднимается.
Подумал, что можно два передних крыла увеличить. Создать на них больше подъемной силы - путем добавления подводной поперечной планки, соединяющей их между собой. Возможно, тогда нос так же поднимется над водой - и катамаран пойдет таки над водой (на одних подводных крыльях).
Надо бы с этими доработками до заморозков успеть (пока лед водоемы не сковал 😃)
Добавил дополнительные плоскости (цифра “1”) и два боковых крыла (цифра “2”).
Цель установки плоскостей - увеличивать подъемную силу. Предназначение дополнительных крыльев - так же генерировать подъемную силу + обеспечивать боковую устойчивость в движении (препятствовать опрокидыванию модели вбок).
Демонстрация того, как именно наклонены крылья относительно направления движения модели.
Предполагаю, что данного количества плоскостей (подводных крыльев) точно хватит для того, чтобы катамаран “полетел”. Судя по достигнутой ранее скорости под парусами (оценил бы ее в 3-4 км/час при ветре в 5-7 м/с) - рассчитываю, что получится осуществить “взлет” (движение над водой на подводных крыльях) на скорости в 3 км/ч. Выдаваемой мощности парусами должно быть достаточно (и даже - с небольшим запасом) - сужу об этом по предыдущим испытаниям.
Количество генерируемой подъемной силы должно хватить для перекрытия силы тяжести (масса катамарана равна примерно 600-650 граммам).
Боковую устойчивость (заваливание вбок, устойчивость от опрокидывания) должны обеспечить боковые крылья.
Теоретические предположения свои я озвучил. А что покажет практика - увидим 😃 Жду ветра - но на ближайшие дни по прогнозу штиль (ветер 1-2 м/с максимум).
Канал с видео (от британцев), которые, похоже, добились совершенства в конструкции подобных катамаранов. По крайней мере, они только видео выкладывают на протяжении 13-ти лет.
Нашел статью, где описывается теория того, как настраивать подводные крылья: углы разные, наклоны, требования и т.п. Так же описывается процесс выхода судна на устойчивое движение на подводных крыльях: что за чем происходит и как этого добиться (путем установок и настроек). Мега полезные данные (для тех кто такие модели строит)!
Владимир, ссылку на статью скиньте, пожалуйста.
Статью я привел в виде четырех сканов (из старого журнала) в предыдущем сообщении. В электронном виде (текст) ее (статьи) нет, насколько я понимаю.
Судя по упоминаемым датам, стилистике, оформлению - это вырезки из специализированного журнала 70-х годов (первоисточник мне не известен). Сами сканы-изображения я нашел на одном из форумов в Интернете (без ссылки на источник).
Провел испытания, удалось сфотографировать вблизи то, как именно катамаран скользит на подводных крыльях:
К сожалению, при этом я тащу его за веревку вперед. При помощи парусов такого эффекта пока достигнуть не удалось 😃
Выводы по результатам сегодняшних испытаний:
- я перенасытил конструкцию крыльями. Их реально много! Настолько много, что они банально тормозят катамаран в движении. Силы парусов не хватает для обеспечения движения такого количества крыльев.
- были проблемы с центровкой: модель все время норовила привестись к ветру. Исправляется размещением подводных крыльев в ЦП (центре парусности).
- подъем катамарана на крыло (в текущей конфигурации, при тяге за веревку вперед: типа как на поводке) происходил уже на скорости 2-3 км/ч. Т.е. количество крыльев надо уменьшать.
Планы на будущее - переделка модели:
- кардинальное уменьшение массы (буду срезать и удалять все лишнее, в основном - фанеру; сверлить отверстия для облегчения и т.п.).
- смещение точку крепления передних крыльев ближе к ЦП (центру парусности).
- уменьшение площади подводных крыльев.
- изменение угла поперечного наклона крыльев до 35-40 градусов (сейчас - 30 градусов). Цель - повысить поперечную устойчивость.
- установка продольных углов наклона крыльев в 1 градус - для кормы, и 4 градуса - для носа (сейчас - 2 и 5 градусов соответственно). Цель - облегчить движение модели на этапе разгона; добиться поднятия носа первым, а кормы - уже следом, после.
Общая идея: создавать подъемную силу при малой площади крыльев и их оптимальном угле атаки. А не за счет большой площади крыльев при малой скорости - как я делал ранее.