Влияние формы и площади руля на скорость

Обсуждение моделей морских и озерных каяков, байдарок, каноэ и аналогичных плавсредств. Опыт эксплуатации морских каяков. Сравнение моделей каяков. Выбор морского каяка.
Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение Шкешыр » 26 сен 2020, 20:18

Вчера и сегодня ходил одну и ту же замкнутую дистанцию 10 км в сходных условиях (попутно-встречный ветер 3-4 м/с).
Вот с такими двумя рулями:
IMG_20200926_100940.jpg
Оба самодельные. Первый - копия руля Nelo для их серфски.
Второй - копия руля гоночной марафонки К1.
Руль для серфски примерно в два раза толще кроме бОльшей площади. Пузатый, короче. Профиль - самолетный. Рулит, понятное дело, прекрасно. Позволяет серфить с волны под углом 45 градусов.
Гоночный руль прекрасно рулит на гладкой воде. Серфить с ним пока не пробовал.
Разница в скорости составила 0.3 км/ч!!!
Вчера проршел десятку со средней 10.55 км/ч
Сегодня - 10,85 км/ч.
Это вообще-то дофига, мягко выражаясь. Например, на Петровском марафоне это означает выигрыш в 1,5 км!
Делайте выводы...

Аватара пользователя
HEKOT
Сообщения: 2851
Зарегистрирован: 19 апр 2016, 19:28
Reputation: 308

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение HEKOT » 27 сен 2020, 00:40

А я сравнивал скорость на поворотах. Правда, был сильный ветер. Разницы не увидел. На гонку завтра пойду с речным.
КОТ или НЕКОТ? Вот, в чём вопрос!
Shearwater 17 "Mephisto"
Shearwater 17 "Victory"
Shearwater 17 готовность 29%
Stellar SEL "InterStellar"
Carbonology Atom "Aurora"

H-520
Сообщения: 690
Зарегистрирован: 04 июн 2013, 19:21
Reputation: 23

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение H-520 » 30 сен 2020, 01:56

Что тут думать то? Более громоздкий руль лучше рулит на маленьких скоростях, больше тормозит на больших. Пузатые профили развивают больше силы в медленных потоках, но начинают создавать большие сопротивления в быстрых. Маленькие тонкие перья работают на больших скоростях, но практически бесполезны на около нулевых.
А еще лодка может оказаться очень чувствительной к рулению, с большим и очень еффективным рулем. Может оказаться так, что на высоких скоростях её трудно удерживать на курсе, от очень резкого реагирования на педали. В этом случае коэыфициент передачи от педалей нужно уменьшать, либо уменьшать перо руля.
Поскольку я люблю баловаться парусами, имею такой опыт. Руль у меня был чуть меньше шверцев, так было необходимо, и все было отлично пока не задул свежий ветер и лодка начала брать нормальную скорость. Держать лодку на курсе было утомительно, реакция на мизерное изменение положение руля была просто зверская.

Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение Шкешыр » 30 сен 2020, 05:00

Что тут думать то? Более громоздкий руль лучше рулит на маленьких скоростях, больше тормозит на больших. Пузатые профили развивают больше силы в медленных потоках, но начинают создавать большие сопротивления в быстрых. Маленькие тонкие перья работают на больших скоростях, но практически бесполезны на около нулевых.
Зависимости эффективности работы любого профиля крыла от скорости физикой пока не замечено )) Другое дело - рулящая сила (составляющая силы, развиваемая на руле перпендикулярно движению судна). Она действительно растет пропорционально квадрату скорости.
То, о чем вы пишете, скорее всего определяется границами срыва потока. Просто когда руль маленький по площади и узкий по профилю, силы им развиваемые невелики по сравнению с большим рулем. Причем на любых скоростях. Но на больших скоростях даже этой относительно небольшой силы достаточно чтобы быстро повернуть судно. А на малых силы такие скромные, что рулевой склонен все больше и больше поворачивать руль пока не доведет до срыва потока (это всего около 15 градусов угла атаки). А после срыва руль и вовсе перестают работтать как надо.
Мой пост был не про это. А про то, насколько много скорости съедает такое казалось бы небольшое различие в рулях. Мне кажется это далеко не всем известно и очевидно.

evgeny_shmyrin
Сообщения: 445
Зарегистрирован: 02 сен 2018, 05:31
Reputation: 73
Город: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение evgeny_shmyrin » 30 сен 2020, 18:44

интересно, как моя лопата влияет...
photo_2020-09-30_11-43-48.jpg
SeaBird Scott MV
больше нет WK595 Marathon :(
больше нет Optima K1
OSTROVA
напиши мне https://vk.com/evgenyshmyrin

Аватара пользователя
HEKOT
Сообщения: 2851
Зарегистрирован: 19 апр 2016, 19:28
Reputation: 308

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение HEKOT » 30 сен 2020, 19:00

evgeny_shmyrin писал(а):
30 сен 2020, 18:44
интересно, как моя лопата влияет...
photo_2020-09-30_11-43-48.jpg
На прямиках никак :)
КОТ или НЕКОТ? Вот, в чём вопрос!
Shearwater 17 "Mephisto"
Shearwater 17 "Victory"
Shearwater 17 готовность 29%
Stellar SEL "InterStellar"
Carbonology Atom "Aurora"

Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение Шкешыр » 30 сен 2020, 20:39

evgeny_shmyrin писал(а):
30 сен 2020, 18:44
интересно, как моя лопата влияет...
photo_2020-09-30_11-43-48.jpg
У меня на Seabird Inuk руль съедал около 0.25 км/ч. Но он там более толстый в профиле.

H-520
Сообщения: 690
Зарегистрирован: 04 июн 2013, 19:21
Reputation: 23

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение H-520 » 01 окт 2020, 02:32

Шкешыр писал(а):
30 сен 2020, 05:00
Зависимости эффективности работы любого профиля крыла от скорости физикой пока не замечено
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:
Интересно, но в справочнике по профилям есть графики, где прочерчены именно эффективности разной толщины профилей, а на одной из ординат расположена шкала роста скорости, либо угол атаки. Эффективность, это один их основных их параметров, если я ничего не напутал. Я думаю, что этот параметр самый основной, когда говорят о профилях. Насколько я помню, эффективнось - это отношение сил, одной которую профить создает, а вторая это сопротивление которое также создает этот профиль. С ростом скорости профили приходится делать тоньше по причине роста сопротивления которое они создают, при той же эффективности.

Хотя я могу серьезно ошибаться и, физика, она у всех разная. Может быть и так, может быть. :oops:

Аватара пользователя
Шкешыр
Сообщения: 776
Зарегистрирован: 30 июн 2018, 22:29
Reputation: 152
Город: москва

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение Шкешыр » 02 окт 2020, 04:05

H-520 писал(а):
01 окт 2020, 02:32
Шкешыр писал(а):
30 сен 2020, 05:00
Зависимости эффективности работы любого профиля крыла от скорости физикой пока не замечено
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:
Интересно, но в справочнике по профилям есть графики, где прочерчены именно эффективности разной толщины профилей, а на одной из ординат расположена шкала роста скорости, либо угол атаки. Эффективность, это один их основных их параметров, если я ничего не напутал. Я думаю, что этот параметр самый основной, когда говорят о профилях. Насколько я помню, эффективнось - это отношение сил, одной которую профить создает, а вторая это сопротивление которое также создает этот профиль. С ростом скорости профили приходится делать тоньше по причине роста сопротивления которое они создают, при той же эффективности.

Хотя я могу серьезно ошибаться и, физика, она у всех разная. Может быть и так, может быть. :oops:
Качество профиля (или его эффективность) - это отношение Су к Сх. Эти величины не зависят от скорости. В этом их изначальный смысл. Соответственно и качество (эффективность) профиля от скорости не зависит.
Учите матчасть.
Сх и Су зависят только от угла атаки. Соответственно и качество профиля зависит только от угла атаки.

Аватара пользователя
Mikle
Сообщения: 1126
Зарегистрирован: 15 апр 2010, 05:32
Reputation: 80
Город: Самара

Re: Влияние формы и площади руля на скорость

Сообщение Mikle » 02 окт 2020, 06:25

Шкешыр писал(а):
02 окт 2020, 04:05
H-520 писал(а):
01 окт 2020, 02:32
Шкешыр писал(а):
30 сен 2020, 05:00
Зависимости эффективности работы любого профиля крыла от скорости физикой пока не замечено
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:
Интересно, но в справочнике по профилям есть графики, где прочерчены именно эффективности разной толщины профилей, а на одной из ординат расположена шкала роста скорости, либо угол атаки. Эффективность, это один их основных их параметров, если я ничего не напутал. Я думаю, что этот параметр самый основной, когда говорят о профилях. Насколько я помню, эффективнось - это отношение сил, одной которую профить создает, а вторая это сопротивление которое также создает этот профиль. С ростом скорости профили приходится делать тоньше по причине роста сопротивления которое они создают, при той же эффективности.

Хотя я могу серьезно ошибаться и, физика, она у всех разная. Может быть и так, может быть. :oops:
Качество профиля (или его эффективность) - это отношение Су к Сх. Эти величины не зависят от скорости. В этом их изначальный смысл. Соответственно и качество (эффективность) профиля от скорости не зависит.
Учите матчасть.
Сх и Су зависят только от угла атаки. Соответственно и качество профиля зависит только от угла атаки.
Можно пояснить, в данном случае куда вы направили ось y, а куда ось х ?

Насчет проигрыша 0.3 км/ч: конечно это не чистый эксперимент - измерения в 2 разных дня.
Проигрыш конечно большой - аж 3%.

Мощность буксировочного сопротивления в крейсерском режиме при ваших 10.5 км в час (на сюрфски ?) - видимо, около
150-200 Ватт.

Мощность сопротивления примерно пропорциональна кубу скорости (т.к. сила сопротивления - квадрату).
Отсюда следует, что в вашем "эксперименте", получается, что потери мощности на большем профиле составили аж 9% !
Т.е. около 14-19 Ватт! Т.е., при скорости в 10.3 км в час - сила дополнительного сопротивления составила около 6 Ньютонов (для 17 Ватт), или около 0.6 кг.

В принципе, не так уж это мало! (Если мысленно представить себе динамометр, подсоединенный к устройству, буксирующему в воде со скоростью 10.3 км в час этот профиль - довольно странно, что такая маленькая пластинка при продольной буксировке может родить силу в 600 грамм...А фактически даже больше, т.к. мы говорим о разности маленькой и большой пластинки)

О чем это говорит - о том, что профиль слишком несовершенный? Или о том, что руль был не всегда в нейтрали, под углом в 0 градусов к потоку ? Или о том, что все-таки эксперимент был некорректен ?
КБ СамБот - производство судов для спорта, отдыха и туризма

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 12 гостей