Акваскипер — всё про новый водный велосипед

Как найти центр парусности и центр бокового сопротивления?

Posted on 22.02.2013 in КАТЕРА, ЛОДКИ И МОТОРЫ | by

В практике проектирования яхт предполагается, что действующие на парус силы разрежения на его подветренной стороне и давления на наветренной сводятся к равнодействующей силе, при­ложенной в геометрическом центре площади парусности яхты. Факти­чески точка приложения аэродинамической силы меняет свое положе­ние в зависимости от курса яхты относительно ветра, угла установки парусов. Как правило, эта точка располагается впереди геометри­ческого центра парусности, причем при угле атаки 10—15° (курс бей­девинд) это опережение у бермудских парусов может достигать 10—15%.

Одновременно точка приложения поперечной гидродинамической подъемной силы, которую при проектировании яхт конструктор по­мещает в геометрический центр площади диаметральной плоскости яхты, также существенно изменяет свое положение. При лавировке центр бокового сопротивления находится впереди геометрического центра; по мере уваливания судна на попутный ветру курс ЦБС пе­ремещается в корму. .Таким образом, закладываемое в проект опере­жение ЦП по отношению к ЦБС (величина а) должно компенсировать разницу в вариантах перемещений ЦП и ЦБС на различных курсах при минимальном отклонении руля (см. с. 186).

Для того чтобы найти геометрический центр парусности, каждый парус разбивают на ряд треугольников (рис. 203). Центр тяжести тре­угольника лежит в точке пересечения его медиан, т. е. линий, соеди­няющих середины сторон с противолежащими вершинами. Площадь серпа по задней шкаторине грота может быть найдена как 5 =а/3Л, где / — стрелка серпа; I — длина хорды по задней шкаторине. Ко­ординаты общего центра парусности по длине (*цП) от носового пер­пендикуляра 00 и по высоте от КВЛ (гцп) находятся по формуле:

Т

Где ЛSiXi — сумма произведений площадей отдельных треуголь­ников Si на расстояния Xi и их ЦТ от носового перпендикуляра; 2 Stz, — сумма произведений S; на расстояния? j их ЦТ от КВЛ; 2 S{ = S — общая площадь парусности яхты.

Применяется и чисто графический способ нахождения геометри­ческого центра парусности, который поясняется на рис. 203, а. Об­щий ЦП грота и стакселя расположен на прямой, соединяющей ик

Как найти центр парусности и центр бокового сопротивления?

Р рс. 203. Схема-определения центра парусности и центра бокового

Сопротивления яхты: А — графический способ определения ЦП; б — определение ЦП рас­четом моментов отдельных элементов и парусов относительно К. ВЛ и носового перпендикуляра 00.

Гр *— грот, Ст — стаксель.

Центры Гр и Ст, а расстояния от ЦП до Гр и Ст обратно пропорци­ональны площадям этих парусов. Из центров обоих парусов прово­дятся два параллельных отрезка, направленные в противоположные стороны от прямой Гр—Ст. Длина этих отрезков численно равна пло­
щади стакселя SCT (откладывается от центра грота) и грота 5,-р (от­кладывается от центра стакселя). Точка пересечения прямой, соеди­няющей концы этих отрезков с линией Гр—Ст, и будет общим ЦП яхты.

Аналогичным способом определяется и геометрический центр бокового сопротивления ЦБС. Площадь ДП разбивается на отдельные элементы — руль, киль или шверт, корпус, плавник и т. п., затем вычисляются моменты их площадей относительно носового перпенди­куляра 00 и КВЛ. Иногда ЦБС определяют, уравновешивая на лезвии ножа шаблон погруженной части ДП, вырезанный в масштабе из плот­ного картона. Определенный таким образом центр тяжести шаблона соответствует ЦБС яхты.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

TITLE

TITLE