# Парусность. Часть 2

из ТехническойЭнциклопедии1927-34г.г. Статья

Статья из Технической Энциклопедии 1927-34 г.г.

Парусность. Часть 2

Origin: http://samlib.ru/t/tonina_o_i/te_parus_02.shtml

Создан: 06/01/2007, изменен: 17/02/2009, 7k

Статья: История

Series: @ Статьи из технической энциклопедии издания 1927-1934 года.

____________________________________________________________

Влияние выпуклости паруса дано на фиг. 9 и 10 для стрел прогиба пластинки О--1/7,. На основании теоретических и практич. данных в настоящее время предпочитают пузатый покрой паруса, между тем как недавно на гоночных яхтах ставились исключительно плоские паруса. Наиболее выгодная выпуклость не может быть определена из опытов над пластинами, т. к. мягкая поверхность паруса может иметь различную выпуклость в зависимости от направления ветра (угла встречи). Практически наиболее выгодна стрела прогиба 1/7 - 1/8, что видно из диаграмм. Форма кривой пуза имеет второстепенное значение. Влияние контура паруса сказывается на величине индуктивного сопротивления. Узкая входящая шкаторина невыгодна при близких к ветру курсах и выгодна при полных, что является еще одним преимуществом гафельных парусов. Влияние контура паруса сравнительно мало изучено, и можно сказать только, что на полных курсах наиболее выгодна эллиптич. форма.

Форма 2 (фиг. 11) увеличивает индуктивное сопротивление на 3--5%, формы 3, 4, 5 несколько меньше; форма 6 увеличивает его на 12%. Прямые паруса относительно выгодны (при полных курсах), паруса с острыми углами невыгодны, и у них эти углы следует закруглять.

Положение центра давления показано для плоской прямоугольной пластины на фиг. 12 тонкой чертой; там же даны кривые для различного отношения сторон;

фиг. 13.дает влияние пузатости паруса на положение центра давления. Переход от результатов испытания моделей к действительным скоростям и размерам как существующих, так и проектируемых судов для расчета парусности достигается для струйного сопротивления при помощи закона аэродинамического подобия Рейнольдса (см. Аэродинамика). На фиг. 14 приведены результаты испытания модели мягкого паруса, к-рые показывают близкое совпадение с испытанием соответствующих пластин. Нек-рое увеличение сопротивления объясняется наличием мачты у передней шкаторины паруса. Гафельный парус начинает полоскать вследствие образования вихрей при угле встречи а < 20 град., а соответствующий квадратный даже при а < 30 град.. Для курсов до 10 румбов наиболее выгодно устанавливать гафельный парус под углом встречи а=25-30 град. к направлению ветра, увеличивая его при более полных курсах до 90 град.. Практическое правило для установки парусов--углы между относительным направлением ветра и парусом и между парусом и курсом судна д. б. равны. Сила действия ветра на парусное судно будет отличаться от результатов, полученных для теоретич. паруса, так как: 1) последние не учитывают изменения среды от наличия движущегося корпуса судна; 2) рангоут и такелаж вызывают добавочное сопротивление; 3) разделение теоретич. паруса на отдельные паруса вызывает влияние потоков, обтекающих каждый из них друг на друга. Т. к. корпус судна находится в области малых изменений потоков ветра от наличия парусов, то его влиянием можно пренебречь. Опыты над влиянием мачт показывают, что кромка паруса должна плотно прилегать к мачте и изменением профиля последней можно достичь уменьшения вредного сопротивления. Исследование влияния такелажа затрудняется тем, что: а) сопротивление его (закругленных цилиндрич. поверхностей) в виду образования вихрей не следует закону подобия и в высокой степени зависит от числа Рейнольдса для действительного такелажа; б) форма такелажа не строго цилиндрическая; в) части его устанавливают на судне под разными углами к ветру. Опыты показывают, что сопротивление небольшого числа толстых снастей меньше, чем большого количества тонких. Влияние системы подразделения П. (типа парусного вооружения) различно для разных курсов. На курсах, близких к ветру, опять сказывается преимущество гафельного вооружения перед прямым. Параллельные ряды парусов работают подобно би-, трипланам в аэропланных конструкциях. Особенно интересны случаи такого размещения парусов, когда между ними для прохода ветра образуется узкое пространство, играющее роль насадка и увеличивающее движущую силу паруса. Применение профильных парусов с различным очертанием наветренной и подветренной поверхностей теоретически выгодно, но практически неприменимо, т. к. паруса д. б. пригодны для ветра с обеих сторон, т. е. симметричны. Достижения теоретического изучения парусности практически осуществились в создании роторного судна (см.).

Влияние ходкости судна (см.) сказывается двояко: изменением направления ветра, действующего на паруса, и сопротивлением воды боковому движению судна (дрейфу). В зависимости от направления действит. Ветра к направлению движения судна различают следующие курсы судна: ф о р д е в и н д-- судно идет по ветру, к-рый дует в корму, б а к ш т а г--ветер дует из румбов IX--XV (сбоку сзади), г а л ф и н д, или полветра,-- ветер дует из VIII румба (сбоку), б е й д е в и н д--ветер дует из более острых румбов (сбоку спереди). При движении судно испытывает ветер действительный W и возникающий от его хода лобовой ветер v, вследствие чего относительное направление ветра получается геометрич. сложением величин v и W, что выполнено на фиг. 15 при условии v=Const. Для фордевинда V = W--v, для парохода, идущего против ветра V=W+v. На курсах, близких к ветру (румбы II--IX), действующий на П. кажущийся ветер больше, а на полных курсах (румбы X--XIV) он меньше действительного W. Кроме того кажущийся ветер составляет с курсом корабля более острый угол, чем действительный. Т. о. судно по мере увеличения скорости подвергается действию ветра, заходящего к носу. Фиг. 15 отличается от предыдущей тем, что на ней направление движения судна постоянно, а ветра переменно, тогда как на курсовых диаграммах наоборот. В действительности скорость судна различна в зависимости от курса, поэтому пунктирный круг фиг. 15 превращается в кривую, показанную жирно на фиг. 16. Из последней видно, что наименьший угол между ветром и курсом = 27 град.; обычно в зависимости от вооружения он лежит между IV и VI румбами. При необходимости движения по курсу судно должно лавировать, т. е. итти переменными галсами под углом (зигзагами). Наивыгоднейший угол лавировки получают из полярной диаграммы фиг. 17, где по румбам отложена относит, скорость судна; крайняя касательная к кривой дает направление наивыгоднейшего (для приближения к цели) курса; на фиг. 17 = 52 град.

Учитывая действие кажущегося ветра на паруса, рангоут, такелаж и подводный корпус судна, можно представить это действие замененным одной результирующей силой, приложенной в центре давления. Эта сила, вызывая движение судна, возбуждает реакцию сопротивления воды подводной части судна, приложенного в центре сопротивления.

Смотри далее. Парусность. Часть 3

____________________________________________________________

© Статья из Технической Энциклопедии 1927-34 г.г.. Парусность. Часть 2

Origin: http://samlib.ru/t/tonina_o_i/te_parus_02.shtml

Создан: 06/01/2007, изменен: 17/02/2009, 7k

Статья: История

Series: @ Статьи из технической энциклопедии издания 1927-1934 года.