Гидродинамика
дело в том, что обводы корпуса судна строятся НЕ ПО ПРОФИЛЯМ. Для корпуса судна вообще нет понятия “профиль”. Обводы строятся “по сечениям”. Этими сечениями могут быть шпангоуты (поперечные), ватерлинии (горизонтальные) или батоксы(продольные вертикальные). Могут быть рыбины - продольные под уголом. Все эти сечения иозображаются на теоретическом чертеже. Для настоящего парохода создаётся также плазовая таблица с координатами точек поверхности.
Насколько я знаю, фюзелеляжи настоящих самолётов строятся примерно так же.
Какой метод при этом используется - вопрос очень обширный. Есть разные способы проектирования обводов корпуса. Особенно сейчас, когда доступны серьёзные CAD-системы. Но уверяю, что никаких “профилей для корпуса” не существует. Поэтому советую просто забыть об этом и не парить голову себе и другим. ЭТОГО ПРОСТО НЕ СУЩЕСТВУЕТ.Или Вы можете сказать по каким профилям строились фюзеляжи каких-нибудь всем известных РЕАЛЬНЫХ самолётов? Например, Ан-26? Очень сомневаюсь в этом.
IOM - рассчет корпуса. В том же АН-26 брали реальные профили КРЫЛА. Фюзеляж - мин миделя, мах вместимость при заданном Cx и сопряжение с крылом. А рассчет корпуса в IOM - не увидел ни одной цифры сопротивления корпуса, маневренности и чего там еще? поэтому и подумал, что это обсчет тела, апроксимирующего какой-то наперед взятый корпус. Водоизмещение, продольная и поперечная устойчивость, центр боковых сил - не в счет, это просто и для этого много не надо. Для меня: проектировать - это не нарисовать что-то, а по заданным параметрам ( Fr, крейсерская скорость, маневренность, Cx, остойчивость и т. д.) построить геометрию и, главное - обсчитать её, чтобы убедиться, что получил то, что хотел. Конечно, есть серьезные узкопрофильные CAD системы, в которых заложен рассчет. До этого мне не дотянуться, увы.
Но строя модель планера, зная нагрузку на крыло и назначение я осознанно выбираю профиль крыла (это тоже сечение, просто так называется), после чего получаю в первом приближении установочные и максимальные срывные углы атаки, подьемную силу, мин и мах скорость, скорость снижения и т.д.
Думал, что в судомоделировании что-то похожее.
Но строя модель планера, зная нагрузку на крыло и назначение я осознанно выбираю профиль крыла (это тоже сечение, просто так называется), после чего получаю в первом приближении установочные и максимальные срывные углы атаки, подьемную силу, мин и мах скорость, скорость снижения и т.д.
Думал, что в судомоделировании что-то похожее.
В судомоделизме больше простора для творчества и экспериментов. Тем мы от летчиков и отличаемся. 😃
Конечно, есть серьезные узкопрофильные CAD системы, в которых заложен рассчет. До этого мне не дотянуться, увы.
Но строя модель планера, зная нагрузку на крыло и назначение я осознанно выбираю профиль крыла (это тоже сечение, просто так называется), после чего получаю в первом приближении установочные и максимальные срывные углы атаки, подьемную силу, мин и мах скорость, скорость снижения и т.д.
Думал, что в судомоделировании что-то похожее.
СAD системы делают расчет только тех данных, которые закладывает конструктор. А уж что закладывает в проект конструктор… 😵 зависит от поставленной задачи, и граничных условий. Не раз слышал мнение от разных людей, что создание в частности яхт - больше искусство, а судостроительная наука только обслуживает и облегчает процесс создания компонентов яхты.
В судомоделизме больше простора для творчества и экспериментов. Тем мы от летчиков и отличаемся. 😃
На мой взгляд - наоборот. Авиамоделист, строя крыло, уже приблизительно ЗНАЕТ, что получит. Строя корпус лодки я даже приблизительно представить не могу, что получу. Стучаться вслепую? Для меня эксперимент: в первую очередь воспроизводимость (повторяемость) и, конечно, база. Два корпуса на одном течении, на одних парусах, на одних галсах, при ламинарном у турбулентном течении, заданных волнах и т. д. Я не располагаю спец бассейнами с регулированием течения и созданием волн, нет и трубы. Времени на это много тоже не могу потратить, да и знаний нет для этого. А сделать лодку на глазок, сравнить на покатушках с другой - это совсем не эскперимент и не простор для творчества…ИМХО
СAD системы делают расчет только тех данных, которые закладывает конструктор. А уж что закладывает в проект конструктор… 😵 зависит от поставленной задачи, и граничных условий. Не раз слышал мнение от разных людей, что создание в частности яхт - больше искусство, а судостроительная наука только обслуживает и облегчает процесс создания компонентов яхты.
Многие в разных областях техники высказывались, что красивая вещь лучше летает (плавает, ездит) 😃
Искуство - да, а что же закладывать без экспериментальной базы (я имею в виду наработки обводов в трубах и бассейнах, мировой опыт и т.д.) Так и где это посмотреть, основываясь на что конструктор закладывает корпус? Или дествительно, как в IOM - нарисовал от балды гиперболу киля (или окружность, или параболу, да еще обратную!), на неё окружности от балды - посчитал водоизмещение и построил? Хотелось бы кусочек, как Вы говорите, судостроительной науки в части создания и расчетов корпуса. Пока я что-то ничего в инете не нашел.
Извините, что я так настырен. Закрадывается подозрение, что я совсем не туда иду, если больше никто туда не идет 😃
Всё гораздо проще.
На самом деле теорию газодинамики и мат. аппарат под неё придумали гораздо раньше
(иначе пушки просто-бы не стреляли…), чем начали
серьёзно заниматься гидродинамикой.
Законченного мат аппарата под неё (теорию корпуса) так и нету, а всё остальное базируется на серии некоторых зависимостей (кривых), полученных в опытовом бассейне.
Те тут как всегда на “глазок”… 😊
да сколько раз можно повторять: крыло самолёта находится в однородной среде. Его можно рассчитать. То же самое относится к полностью погруженному рулю яхты. А корпус яхты плывёт ПО ВЗВОЛНОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
ЭТО ГЛАВНОЕ И ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ.
Поймите это, господин лётчик. Пока ещё не существует адекватного математического аппарата, способного рассчитать движение судна на взволнованной поверхности под произвольными углами на произвольном волнении. Вернее, есть, но ещё не достаточно проработанное. Вероятно, Вам это будет сложно понять, ибо ничего подобного в авиации просто нет. Там достаточно вихревой теории и теории поля, чтобы однозначно и достаточно точно определить все силы, моменты и вызванные ими напряжения в конструкции.
Для определения поведения корпуса на волнении пока что основным является модельный эксперимент.
Что касается “кусочка судостроительной науки”, то, применительно к данной теме, это кусочек должен быть достаточно большим. Вряд ли он сможет уложиться в формат форума. Поищите книжки по теории корабля. Там на десятках страниц описаны различные нюансы этой самой теории. Что немаловажно, там есть много картинок, которые позволяют быстрее понять суть дела. С аэродинамикой Вы, судя по всему, знакомы. Значит, Вам будет легче понять как плавет судно на поверхности.
да сколько раз можно повторять: крыло самолёта находится в однородной среде. Его можно рассчитать. То же самое относится к полностью погруженному рулю яхты. А корпус яхты плывёт ПО ВЗВОЛНОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
ЭТО ГЛАВНОЕ И ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ ОТЛИЧИЕ.
Поймите это, господин лётчик. Пока ещё не существует адекватного математического аппарата, способного рассчитать движение судна на взволнованной поверхности под произвольными углами на произвольном волнении. Вернее, есть, но ещё не достаточно проработанное. Вероятно, Вам это будет сложно понять, ибо ничего подобного в авиации просто нет. Там достаточно вихревой теории и теории поля, чтобы однозначно и достаточно точно определить все силы, моменты и вызванные ими напряжения в конструкции.
Спасибо за ник “господин летчик” 😃 Вы правы в том, что в авиции немного разбирался… Вы не правы в том, что в авиации возможен счет аэродинамики. Увы, экспериментальные профили со снятыми в трубах полярами являются основой дальнейших расчетов.
Вроде я пришел к нулевому приближению. 😃 Моя ошибка - удачные (на мой взгляд) методы проектирования летательных аппаратов ожидал увидеть в судостроении. А так как судостроение значительно старше авиа, то здесь сложились совсем другие методы, и сопротивление бьют на три части (сопротивление трения - Рейнольдс, сопротивление формы - Фрод, волновое сопротивление), и отдельно рассматривают строевые, влияние кормы, носа, распределение водоизмещения относительную ширину и еще до чего пока не добрался… Скорее всего и проектирование не цельное профилю, а по кускам корпуса…
P.S. А яхты глиссировать могут, так как могут перейти горб сопротивления (вызванный волнообразованием судна)- магический “звуковой барьер” судостроителей. Судя по книге “Постройка яхт”. Рейнке и др. в IOR это почти не используют из-за особенностей обмера корпусов. Книга, правда довольно старая, но судя по ней на первый взгляд корпуса IOM близки к тем, что там считается оптимальным.
P.S.S. Вас нервируют мои посты? Может тогда завязать с этой темой?
P.S. А яхты глиссировать могут, так как могут перейти горб сопротивления (вызванный волнообразованием судна)- магический “звуковой барьер” судостроителей. Судя по книге “Постройка яхт”. Рейнке и др. в IOR это почти не используют из-за особенностей обмера корпусов. Книга, правда довольно старая, но судя по ней на первый взгляд корпуса IOM близки к тем, что там считается оптимальным.
P.S.S. Вас нервируют мои посты? Может тогда завязать с этой темой?
Обижаться все таки никогда не стоит. Если Вы считаете себя новичком в судомоделировании, то попробуйте формулировать свои вопросы проще и конкретней. Если же начинать рассуждать о вещах и понятиях, исследованиям которых посвящены целые талмуды (которые изучал несколько лет, и с которыми сталкиваюсь хоть и не часто по долгу службы), то нужно действительно, для начала говорить на одном языке. А форум все таки - модельный! Вот если спросите - какие книжки прочитать или сайты посетить, тут я думаю, Вам дадут исчерпывающую информацию.
А глиссировать можно зставить любое тело (блинчики кидали? 😃 ), даже супертанкер!
Обижаться все таки никогда не стоит. Если Вы считаете себя новичком в судомоделировании, то попробуйте формулировать свои вопросы проще и конкретней. Если же начинать рассуждать о вещах и понятиях, исследованиям которых посвящены целые талмуды (которые изучал несколько лет, и с которыми сталкиваюсь хоть и не часто по долгу службы), то нужно действительно, для начала говорить на одном языке. А форум все таки - модельный! Вот если спросите - какие книжки прочитать или сайты посетить, тут я думаю, Вам дадут исчерпывающую информацию.
А глиссировать можно зставить любое тело (блинчики кидали? 😃 ), даже супертанкер!
Обижаться - никогда! Но и вносить смуту в устоявшееся общество - совсем не хочу, поэтому и спросил.
Дефицит литературы испытываю огромный! Ссылки, пожалуйста, в студию. 😃 На общем форуме видел часть, не все еще просмотрел, хочется чего-то полупопулярного, с достаточным количеством формул и графиков и направленное на парусные суда.
Ошибки новичка-лентяя осознаю, осознаю и неверную формулировку вопросов - она от полного невежества в этом вопросе 😃 и неправильного подхода.
Опять глупый вопрос:
Уважаемые опытные капитаны, Вы часто наблюдали килевую качку у моделей 65-100 см в небольших водоемах?
Может опять не так или не к месту задал. Поясню. Задача распределить водоизмещение как можно ближе к окончанию ватерлинии в носу и корме для достижения предельной скорости под парусами в водоизмещающем плавании часто решается носовым бульбом, но он не ставится на реальные яхты из-за килевой качки. С другой стороны, бульб на киле при килевой качке создает большое сопротивление - так же, как носовой. Значит: или в большинстве случаев килевой качки нет и вполне возможно делать модель с носовым бульбом, или если качка есть - отказываться от круглого в поперечном (мидельном) сечении бульба киля.
Задача распределить водоизмещение как можно ближе к окончанию ватерлинии в носу и корме для достижения предельной скорости под парусами в водоизмещающем плавании часто решается носовым бульбом, но он не ставится на реальные яхты из-за килевой качки. С другой стороны, бульб на киле при килевой качке создает большое сопротивление - так же, как носовой. Значит: или в большинстве случаев килевой качки нет и вполне возможно делать модель с носовым бульбом, или если качка есть - отказываться от круглого в поперечном (мидельном) сечении бульба киля.
Нда… Начнем по порядку.
- Носовой бульб к водоизмещению не имеет никакого отношения, кроме как он (погруженная часть бульба) входит в водоизмещение.
- Задача носового бульба - за счет создаваемой собственной волны погасить волну от форштевня и соответственно уменьшить волновое сопротивление. При этом работает бульб только при определенной скорости и осадке, на которые его и расчитывают. Область применения - грузовые и пассажирские суда совершающие значительные переходы с проектной скоростью.
- Килевая качка разумеется есть, как на настоящем судне, так и на модели, зависит от величины волнения в водоеме.
- Сечения килевого бульба, а по сути балласта, бывают всякие разные. Посмотрите журнал"КиЯ". Какое оптимальнее - никто не знает, иначе уже давно бы все строили одинаковые.
- Яхта с носовым бульбом 😃 см. п.2
Даю наводку - журнал “КиЯ”, год так 1974-1978. Отчет о испытании яхты с бульбой в Киевском институте инженеров ГА, подробностей не помню, т.к. в то время яхтами не интересовался, однако вот отложилось…
- Сечения килевого бульба, а по сути балласта, бывают всякие разные.
У одного нашего коллеги из Питера до сих под должна быть заныкана страшная штука -
латунный обтекатель с жидким металлом внутри… 😃 (на М-ку)
ТЕ плотность тут тоже влияет не последним образом 😊 (правила знаю:) )
У одного нашего коллеги из Питера до сих под должна быть заныкана страшная штука -
латунный обтекатель с жидким металлом внутри… 😃 (на М-ку)
Во времена СССР делали и латунные балласты с вольфрамом внутри (электродов было до дури), буржуи себе такого позволить не могли, поэтому сейчас и правила - свинец.
Нда… Начнем по порядку.
- Носовой бульб к водоизмещению не имеет никакого отношения, кроме как он (погруженная часть бульба) входит в водоизмещение.
- Задача носового бульба - за счет создаваемой собственной волны погасить волну от форштевня и соответственно уменьшить волновое сопротивление. При этом работает бульб только при определенной скорости и осадке, на которые его и расчитывают. Область применения - грузовые и пассажирские суда совершающие значительные переходы с проектной скоростью.
- Килевая качка разумеется есть, как на настоящем судне, так и на модели, зависит от величины волнения в водоеме.
- Сечения килевого бульба, а по сути балласта, бывают всякие разные. Посмотрите журнал"КиЯ". Какое оптимальнее - никто не знает, иначе уже давно бы все строили одинаковые.
- Яхта с носовым бульбом 😃 см. п.2
- Я говорил не про водоизмещение, а про распределение водоизмещения. Скорее всего это немного другое 😜
- Острорезонансный - да, но скорее он работает в диапазоне скоростей 😃 Не знаток я - форма носа боевых кораблей часто напоминает бульб, а танкеры - просто при дефиците литературы полистал проектирование танкеров ☕ .
- Однозначно - есть, не спорю. Ваши ключевые слова - “зависит от величины волнения в водоеме”. Отступление: наши моделисты-планеристы, выступая в Германии и Чехии никак не могли первое время приспособиться к их термикам - атмосфера вела там себя совсем по другому, чем у нас 😦
Наверно условия плавания под Москвой на часто посещаемых малых водоемах в корне отличаются от хождения модели по Волге или Неве. Вы говорите, что надо искать универсальное решение лодки, я предлагаю учитывать местную специфику. На мой взгляд: состояние водной поверхности боьшую часть времени, сила, градиент и скорость изменения ветра накладывают свои требования на конструкцию.
Поэтому и хотел, начиная с состояния водной поверхности попытаться понять наши местные особенности. Это вопрос про качку. Зацепились за бульб, а он был только как пример кардинального изменения корпуса и приведение его к конкретным условиям малой волны, переходящей в рябь 😃 - Вот-вот - ОДИНАКОВО?!
- Еще раз повторюсь: носовой бульб при качке создает добавочное сопротивление точно так же, как килевой. Механика одна - срыв потока при боковом движении на закритических углах атаки. Они оба под водой, оба аэродинамических сечений, оба идут под одними и теми же углами к потоку 😛 .
- Я говорил не про водоизмещение, а про распределение водоизмещения. Скорее всего это немного другое 😜
- Еще раз повторюсь: носовой бульб при качке создает добавочное сопротивление точно так же, как килевой. Механика одна - срыв потока при боковом движении на закритических углах атаки. Они оба под водой, оба аэродинамических сечений, оба идут под одними и теми же углами к потоку 😛 .
- Что такое распределение водоизмещения - непонятно! Есть распределение весовой нагрузки.
- Носовой бульб создает дополнительное сопротивление не только при качке. Но, как правильно было замечено, в опеделенном диапазоне (достаточно узком) скоростей и осадок выигрыш от снижения волнового сопротивления больше чем потеря от увеличения сопротивления трения и формы.
Остается непонятным одно, вы хотите сделать яхту с носовым бульбом без килевого балласта? Не получится. Но если сделаете, обязательно ознакомьте с результатом!
Кстати на военных кораблях нечто вроде бульба делают для размещения в носовой части гидроакустической станции.
- Что такое распределение водоизмещения - непонятно! Есть распределение весовой нагрузки.
- Носовой бульб создает дополнительное сопротивление не только при качке. Но, как правильно было замечено, в опеделенном диапазоне (достаточно узком) скоростей и осадок выигрыш от снижения волнового сопротивления больше чем потеря от увеличения сопротивления трения и формы.
Остается непонятным одно, вы хотите сделать яхту с носовым бульбом без килевого балласта? Не получится. Но если сделаете, обязательно ознакомьте с результатом!
Кстати на военных кораблях нечто вроде бульба делают для размещения в носовой части гидроакустической станции.
- С распределением весовой нагрузки - все чудесно в модели, почти все в центре. Распределение водоизмещения для меня темная лошадка, но если о ней пишут, значит надо 😁 Вот цитата из книги “Проектирование яхт”. Я не силен пока своими словами, да и не понимаю много 😦 Та же книга утверждает, что основной вклад сопротивления бульба - при качке, а интерференции пофигу трение и форма, ей две волны подавай. И еще - идеального, как Вы и замечали 😃 нет, “где-то теряешь, где-то находишь” Вы утверждаете, что бульб - бяка и не дает выигрыша в скорости? Да, увеличивает трение, да, увеличивает сопротивление формы. НО… сдвигает горб сопротивления в нужную сторону, увеличивает эффективную длину, не дает потоку затекать под днище, увеличивает длину ламинарности, к тому же гасит волну. Не видел я танкера, который с грузом по ГВЛ идет с бульбом, а обратно только с балластом и бульб отстегивает 😛 И вояки тоже не лыком шиты…
Еще раз - в условиях малых и мелких водоемов московской специфики нельзя применять носовой бульб лодкам размера 60-100 см из-за большой волны? Так? Или так: ничего хорошего от этой затеи не жди - за бугром все попробовали, для всех условий, вывели лучшее, нам только повторять и не рыпаться?
- Нет, до такого я пока не допер, шутить изволите? бульб и паруса поставлю, руль тоже 😮 А вот “поправить” мидель килевого бульба с учетом величины качки - почему бы и нет? Только как чайник не замечу, скорее всего, плюсов или минусов этого из-за множества других граблей 😲
Про военные корабли - мало верится пока, что в ущерб скорости (?) на носу вляпали гидроакустику, как будто тоннаж не позволяет запрятать его без бульба 😃 … Вот, мне грамотные товарисщи подсказывают- “звонок другу” (с) - гидроакустику ставят и в бульбе, и не в бульбе, и не с бульбой. Зависит не от бульбы, а от назначения корабля, обнако. А бульба - ну не торпедный же аппарат туда ставить?