Страница 1 из 8
Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 26 сен 2020, 20:18
Шкешыр
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:
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...
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 27 сен 2020, 00:40
HEKOT
А я сравнивал скорость на поворотах. Правда, был сильный ветер. Разницы не увидел. На гонку завтра пойду с речным.
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 30 сен 2020, 01:56
H-520
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.
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 30 сен 2020, 05:00
Шкешыр
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.
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 30 сен 2020, 18:44
evgeny_shmyrin
интересно, как моя лопата влияет...
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 30 сен 2020, 19:00
HEKOT
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

Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 30 сен 2020, 20:39
Шкешыр
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.
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 01 окт 2020, 02:32
H-520
Шкешыр писал(а): ↑30 сен 2020, 05:00
Зависимости
эффективности работы любого профиля крыла от скорости физикой пока не замечено
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.

Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 02 окт 2020, 04:05
Шкешыр
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
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.
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.
Re: Влияние формы и площади руля на скорость
Добавлено: 02 окт 2020, 06:25
Mikle
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
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.
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 ?