Все мы знаем из истории Древнего Рима о существовании галер, причем галер со многими ярусами весел. Самой популярной была триера (три ряда весел), но доходило и до пяти (пентера), хотя существование последних похоже на легенду. Однако, на галерах были мачты и были паруса. Но использовались они вспомогательно. Что же случилось в последующие века, что вытеснило гребцов и поставило парус главным движителем?
Суда с гребцами использовались много тысяч лет. Их строили еще в Древнем Египте, и Одиссей путешествовал именно на таком гребном судне. Викинги строили гребные драккары, а русичи — ладьи. Они все имели паруса, но в некоторый момент такие суда остались только в речном флоте. И виноват в этом именно парус.
Прямой парус идеален, если ветер попутный. Он перекрывает большой поток и тяга получается немаленькой. Однако попутный ветер (фордевинд), сколько его не желай — встречается не часто. Если ветер немного отличается от точно в корму, разворотом реи можно это поправить, чтобы ветер был перпендикулярен парусу. Вплоть до бокового ветра. При этом нужно также учитывать, что корабль будет сносить, даже если нос направлен точно по компасу.
Прямые паруса использовали и на море, но это было просто опасно — ветер, который менял направление и начинал дуть с передней полусферы, уносил корабль в открытое море, а сопротивляться ветру на веслах часто было неудачной идеей. Поэтому те же финикийские моряки занимались только каботажным плаванием (то есть пока виден берег), и проблема, как мы видим, была даже не в отсутствии компаса. Выходы в открытое море совершались только там, где дуют постоянные пассаты.
Если посмотреть на картинку корабля с латинским парусом, то разница с прямым парусом невелика — просто рею повернули ровно вдоль оси корабля и опустили передний конец вниз.
Это одно из «неочевидных» изобретений. Проведя мысленный эксперимент, предположить что при сложении сил, действующих на парус при встречном ветре, будет получаться сила, толкающая корабль вперед, невозможно. Сейчас невозможно сказать, какой случайный эксперимент привел к этому, но он мог бы случиться и на тысячу лет раньше (или позже).
Однако, если попаденец и решит внедрять косой парус, то конкретно латинский парус может быть только как переходной этап. Конечно, его внедрение — крайне дешево, оно производится с минимальной коррекция рангоута и такелажа. Латинский парус, хоть редко, но используется и сейчас — на маленьких лодочках. Однако, латинский парус не настолько эффективен и удобен. Уже люгерный парус будет поэффективнее. А еще существуют шпринтовый парус, гафельный парус, парус Люнгстрёма… Сейчас самым популярным на яхтах является бермудский косой парус, на небольших кораблях им можно управляться одним человеком — он может менять галсы просто поворотом руля.
Попаданцу в морском деле есть много что сказать, но косой парус — это одно из основных изобретений, которые нужно вводить в обязательном порядке.
>> при сложении сил, действующих на парус при встречном ветре, будет получаться сила, толкающая корабль вперед, невозможно
Если имеются в виду только силы ветра, то это не верно(возможно, дело в не совсем четкой формулировке). Ветер создает силу, направленную в том же направлении что и ветер, за счет силы трения. За счет «отражения» ветра и третьего закона Ньютона создается сила перпендикулярная плоскости паруса. Профиль крыла позволяет максимизировать вторую составляющую. Но легко видеть что это позволяет создать силу, тянущую судно ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ветру, а не против него. Чтобы идти против ветра, необходимо использовать сопротивление воды. Узкий корпус судна оказывает большое сопротивление компоненте тяги, направленной по нормали, перпендикулярно и малое сопротивление тангенциальной компоненте. Это позволяет чуть «повернуть» вектор тяги навстречу ветру. Именно поэтому у парусных лодок имеется киль, часто выдвижной. Киль помогает «зацепиться» за воду и повернуть вектор тяги. Если попаданец поставит косой парус на судно, корпус которого недостаточно сопротивляется движению вбок, то обнаружит, что идти против ветра не получается.
Плыть против ветра можно и с обычным парусом. Просто косой парус в этом режиме работает намного эффективней.
Это все, неверно.
Сила трения вообще не при чем. Сила трения в этом случае может только разогреть поверхность, о которую трется воздух. Но у нас не сверхзвуковой самолет.
В остальном — у вас описано, как работает прямой парус. И с ветром с передней полусферы он справится не может никак.
И я ведь даже картинку выложил как работает косой парус — обратите внимание.
Там реально другой принцип.
Про то, что киль помогает «зацепиться за воду» — это уже полный бред.
Киль для того, чтобы можно было поставить выше мачту и при сильном ветре уберечься от опрокидывания, ни о каком «зацеплении» речи нет.
И вообще — единственная вещь на кораблях, которая «цепляется за воду» — это подводное крыло, но встречается оно слишком нечасто.
«Про то, что киль помогает «зацепиться за воду» — это уже полный бред.
Киль для того, чтобы можно было поставить выше мачту и при сильном ветре уберечься от опрокидывания, ни о каком «зацеплении» речи нет.»
На швертботах, если не опустить шверт, кренит на лавировке не сильно, но вот сносит под ветер(дрейфует, по сути) совершенно жутким образом.
>Про то, что киль помогает «зацепиться за воду» — это уже полный бред.
Киль для того, чтобы можно было поставить выше мачту и при сильном ветре уберечься от опрокидывания, ни о каком «зацеплении» речи нет.
Вот это и бред. Для этой цели используется килевой балласт, но на шверте (убирающемся киле) балласта обычно нет. И что, шверт не имеет смысла? Зачем же его делают? Сама килевая пластина нужна именно и только за тем, чтоб создавать тягу, используя разнонаправленное сопротивление движению корабля относительно воздуха и относительно воды. В просторечии «зацепиться за воду». Именно поэтому киль и имеет такую фурму. Но правильный корпус и так «цепляется» за воду бортом, так как его сопротивление при движении в бок больше, чем вперёд. Поэтому киль на обязателен. Но да, с килем лучше. И да, в том числе потому, что на его конце можно ещё и балласт разместить, а килевой балласт эффективней обычного.
>И вообще — единственная вещь на кораблях, которая «цепляется за воду» — это подводное крыло, но встречается оно слишком нечасто.
1. На кораблях его не бывает. Оно встречается на судах.
2. Есть ещё винт и крыльчатый движитель, руль. Всё перечисленное имеет профиль крыла. С той лишь разницей, что у руля этот профиль симметричен, а у движителей (и крыльчатого, и винта) это профиль не всего движителя целиком, а каждой отдельной лопасти.
3. Киль тоже имеет этот же самый профиль. Опять таки симметричный.
То, что на таких скоростях эффективней для создания поперечной силы асимметричные профили, сути не меняет. К тому же задача — создавать силу, препятствующую сносу, а не силу, перпендикулярную курсу. Поэтому
4. За воду ниже ватерлинии не цепляется только движители и крыло.
>> Про то, что киль помогает «зацепиться за воду» — это уже полный бред.
То, что «опора» на воду существует, показать очень просто. Если опора о воду не важна, то парусник ничем не отличается от планера. Значит, если поставить на планер косой парус, то он будет идти против ветра. Но ветер то на планере дует всегда ). С точки зрения физики нет никакой разницы, летит планер со скоростью 100 кмч относительно земли или летит со скоростью 50 кмч и еще ему в морду дует ветер 50 кмч. У нас получился планер, способный летать вечно! )
Парус может создать силу, работающую под углом к ветру. Но этот угол всегда будет острым. Доказать это также крайне просто. Смотрите закон сохранения импульса.
http://en.wikipedia.org/wiki/Sailing#Sails_as_airfoils
>> when the boat is traveling across the wind, the air coming in from the side is redirected toward the rear; according to Newton’s Third law, the air is accelerated towards the rear of the boat and the sails experience a force in the opposite direction. This force manifests itself as pressure differences between the two sides of the sail — there is a region of low pressure on the front side of the sail and a region of high pressure on the back. Another way to say this is that sails generate lift using the air that flows around them in the same way as an aircraft wing.[5] The wind flowing over the surface of the sail creates a force approximately perpendicular to the sail; the component of that force parallel to the boat’s keel pulls the boat forward, the component perpendicular to the keel makes the boat heel and causes leeway.
>> В остальном — у вас описано, как работает прямой парус. И с ветром с передней полусферы он справится не может никак.
http://nabataea.net/sailing.html
>> The square sail on a keeled ship, (for example a Greco Roman merchantman) can give an angle of 671/2 (6 points) to the line of the wind when fully trimmed and tacking into the wind.
http://en.wikipedia.org/wiki/Sailing#Beating_or_.22working.22
>> close to 90° for square riggers and similar vessels due to the sail shape which is very ineffective when sailing upwind
Т.е. прямой парус может выжать 1-2 градуса против ветра. Хреновый показатель, но не нулевой.
Настоящие маньяки могут почитать http://en.wikipedia.org/wiki/Forces_on_sails, но я не осилил ).
В общем, плоскодонка против ветра не поплывет. Ни с прямым парусом, ни с косым. Готов поставить любые деньги. )))
Какая жуткая схоластика!
Именно с этим я боролся, когда создавал этот сайт… 🙁
1. «Опора» на воду существует. Это выталкивающая архимедова сила. Только к несчастью, она действует сугубо перпендикулярно ветру и ни на что влиять не может.
2. Про планер полный бред. Вы вообще понимаете, почему на дирижабль не ставят паруса?
3. Вы сами-то читали тот кусок английской википедии? Там как раз сказано ровно то, что я описал в статье. Вот просто абсолютно — и про два типа парусов расписано.
4. 1-2 градуса — это великолепно при хорошей погоде, без течения, без порывов ветра и в виду берега (иначе этот 1 грудус не выдержать). Но реальное море отличается от сферического коня в вакууме. 1 градус — это именно нулевой показатель.
5. >>плоскодонка против ветра не поплывет. Готов поставить любые деньги
Читаем википедию про виндсерфер — «Гонки проходят по «олимпийской» дистанции с обязательной лавировкой против ветра. Старт против ветра»
Надеюсь, отсутствие киля вам хорошо заметно?
И о какой сумме шла речь? И как я могу получить деньги? 😀
>> 1-2 градуса — это великолепно при хорошей погоде, без течения, без порывов ветра и в виду берега (иначе этот 1 грудус не выдержать). Но реальное море отличается от сферического коня в вакууме. 1 градус — это именно нулевой показатель.
Я не говорю? что надо юзать прямой парус. Что прямой парус ВООБЩЕ не может против ветра было сказано у вас.
>> В остальном — у вас описано, как работает прямой парус. И с ветром с передней полусферы он справится не может никак.
>> 2. Про планер полный бред. Вы вообще понимаете, почему на дирижабль не ставят паруса?
Это доказательство от противного. Если у судна единственное взаимодействие с водой это архимедова сила, перпендикулярная воздуху, то что нам мешает поставить паруса на дирижабль? Он тоже поддерживается архимедовой силой.
>> Читаем википедию про виндсерфер — «Гонки проходят по «олимпийской» дистанции с обязательной лавировкой против ветра. Старт против ветра»
>> Надеюсь, отсутствие киля вам хорошо заметно?
Киль нужен для усиления анизотропии сопротивления воды. У виндсерферов дикое удлинение корпуса, недоступное для обычных кораблей и они обходятся без киля(киль не очень удобная штука когда плаваешь рядом с берегом). Корабль может идти против ветра и без киля, но хуже.
>> И о какой сумме шла речь? И как я могу получить деньги?
Покажите мне круглый корпус(с нулевой анизотропией), который идет против ветра на парусе. Мои деньги вместе с нобелевкой.
Элементарная физика. Чтобы получить импульс надо что-то отбросить. Когда мы идем мы отбрасываем землю. Когда корабль идет по ветру он тормозит воздух и получает импульс. Можно отклонить поток ветра в сторону и получить боковой импульс.
Парус может создавать тягу против ветра? Можно объяснить как? Если мы затормозим воздух — получим импульс по ветру. Единственный вариант разогнать струю воздуха. Но откуда взять энергию? Парус это пассивный движитель, энергию он может взять только от ветра. А кинетическая энергия зависит от квадрата скорости. Чтобы отбросить килограмм воздуха с удвоенной скоростью, надо «съесть» кинетическую энергию 3х килограммов воздуха(и поглотить втрое больший импульс — те тяга будет по ветру).
Если можете расписать обмена уравнение импульсов для паруса, тянущего против ветра, приму как доказательство.
>> Какая жуткая схоластика!
>> Именно с этим я боролся, когда создавал этот сайт…
Аэро и гидродинамика это науки без простых и строгих законов и в них много мифов, вроде эффекта Бернулли поднимающего все самолеты. Парус, тянущий против ветра, это как раз один из них.
>> Вы сами-то читали тот кусок английской википедии? Там как раз сказано ровно то, что я описал в статье. Вот просто абсолютно — и про два типа парусов расписано.
Я то читал.
>> The wind flowing over the surface of the sail creates a force approximately perpendicular to the sail; the component of that force parallel to the boat’s keel pulls the boat forward, the component perpendicular to the keel makes the boat heel and causes leeway.
В общем — круглая модель, уравнение импульсов или ссылки, пожалуйста.
1. Да, прямой парус ВООБЩЕ не может идти против ветра в реальном мире. И 1 градус — означает, что прямой парус может идти против ветра в лаборатории. И только. К реальному миру не относится.
2. Это доказательство от противного. Если у судна единственное взаимодействие с водой это архимедова сила, перпендикулярная воздуху, то что нам мешает поставить паруса на дирижабль? Он тоже поддерживается архимедовой силой.
Гм. Вы и правда не понимаете или как?
>>Киль нужен для усиления анизотропии сопротивления воды
Балластный киль нужен яхте для остойчивости судна, чтобы оно не перевернулось. Если бы он был бы исключительно для направления движения, то он растянулся бы во всю длину яхты и был много короче.
Очень прошу поинтересоваться сначала, а потом писать, ок?
>>Аэро и гидродинамика это науки без простых и строгих законов и в них много мифов, вроде эффекта Бернулли поднимающего все самолеты.
Скажем так — аэро-гидродинамика это науки не без простых и строгих законов. 😀
Конспирологические теории — нафиг. Закон Бернулли рулит.
>>В общем — круглая модель, уравнение импульсов или ссылки, пожалуйста.
Такая подойдет? 😀
А как направлены силы — есть картинка в самом посте.
Если бы он был бы исключительно для направления движения, то он растянулся бы во всю длину яхты и был много короче.
И плавала бы яхта быстро, но по прямой.
Вобщем вкратце:
Задача: надо создать достаточное сопротивление воды, чтобы практически нейтрализовать боковое смещение — для этого требуется достаточно большая площадь киля (можно просто сделать судно узким и достаточно глубоко его утопить).
Ограничение: надо, чтобы судно оставалось маневренным.
Решение: короткий, но широкий киль. Ну попутно к нему груз можно прицепить — тогда судно переворачиваться так просто не будет.
И вообще — единственная вещь на кораблях, которая «цепляется за воду» — это подводное крыло, но встречается оно слишком нечасто.
Подводное крыло — там другая логика. Оно горизонтально (ну почти), при движении поднимает корабль и служит для уменьшения площади соприкосновения корабля и воды. Пример — речной корабль типа «Ракета» (вроде так назывались).
>Подводное крыло — там другая логика. Оно горизонтально (ну почти), при движении поднимает корабль и служит для уменьшения площади соприкосновения корабля и воды. Пример — речной корабль типа «Ракета» (вроде так назывались).
Нет такого корабля. «Ракета» — гражданское судно. Гражданские называются кораблями только при наличии паруса, на «ракете» паруса нет. Моторные называются кораблями только военные. Ни какого штатного вооружения на «ракете» тоже нет.
>Балластный киль нужен яхте для остойчивости судна, чтобы оно не перевернулось. Если бы он был бы исключительно для направления движения, то он растянулся бы во всю длину яхты и был много короче.
Бредятина. Именно короткий киль вдоль всего корпуса — это в пределе килевой брус. Гидродинамически не работает вообще. А килевая пластина вдоль всего корпуса не удобна при любой длине. Ни в перевозке, ни в спуске на воду, ни в постройке. Шверт же вдоль всего корпуса вообще не возможен. По Вашей логике у всех самолётов ширина крыла равна длине фюзеляжа. На самом же деле такой серийный самолёт есть ровно один — «стеллс». И именно у него худшая аэродинамика. А место для размещения килевого балласта — это побочная функция киля, что доказывается существованием лёгких швертов.
>Скажем так — аэро-гидродинамика это науки не без простых и строгих законов.
Назовите хотябы один. На Бернули не кивать, то то он до сих пор понят не всеми. Сопротивление прямо пропорционально площади лобового сечения и зависит от скорости и коэффициента аэродинамического качества? Простите, а:
1. Как именно зависит от скорости?
2. Как определить коэффициент? Ах, в трубе измерить. А вычислить ни как?
Ну и где здесь простота?
>>>В общем — круглая модель, уравнение импульсов или ссылки, пожалуйста.
Такая подойдет?
И что там круглого кроме сечения баллона?
>киль не очень удобная штука когда плаваешь рядом с берегом)
Плавают пассажиры и пакость в проруби.
>Какая жуткая схоластика!
Именно с этим я боролся, когда создавал этот сайт…
1. «Опора» на воду существует. Это выталкивающая архимедова сила. Только к несчастью, она действует сугубо перпендикулярно ветру и ни на что влиять не может.
Схоласт говорит о схоластике. Класс. Лопасть весла работает как гравицапа за счёт инерции самого весла?
>Читаем википедию про виндсерфер — «Гонки проходят по «олимпийской» дистанции с обязательной лавировкой против ветра. Старт против ветра»
Надеюсь, отсутствие киля вам хорошо заметно?
Если один дурак вдруг решил, что плоское днище гарантирует отсутствие сопротивления сносу, это ещё не значит, что такого сопротивления нет вообще ни у одного корпуса.
ЮТо, что «опора» на воду существует, показать очень просто. Если опора о воду не важна, то парусник ничем не отличается от планера.
Как раз если важна. А если не важна, то от аэростата.
>. С точки зрения физики нет никакой разницы, летит планер со скоростью 100 кмч относительно земли или летит со скоростью 50 кмч и еще ему в морду дует ветер 50 кмч. У нас получился планер, способный летать вечно! )
Поднимите свой парус в струйное течение, а сам планер оставьте вне его.
А вот на аэростате такой фокус не пройдёт.
>> А как направлены силы — есть картинка в самом посте.
Угу. Вектор тяги P и вектор ветра Ц. Угол ТУПОЙ. Т.е. тяга не направлена навстречу ветру. В вашей же картинке.
>> Это доказательство от противного. Если у судна единственное взаимодействие с водой это архимедова сила, перпендикулярная воздуху, то что нам мешает поставить паруса на дирижабль? Он тоже поддерживается архимедовой силой.
>> Гм. Вы и правда не понимаете или как?
Нет. Объясните.
>>В общем — круглая модель, уравнение импульсов или ссылки, пожалуйста.
>> Такая подойдет?
Это механическая модель, а не чисто парусная.
>> Конспирологические теории — нафиг. Закон Бернулли рулит.
Википедия у нас рассадник конспирологии. Я не говорю что з.Бернулли не существует. Им нельзя объяснить всю подъемную силу или подъемную силу при полете вверх головой.
http://en.wikipedia.org/wiki/Lift_%28force%29#Limitations_of_explanations_based_on_Bernoulli.27s_principle
>> Очень прошу поинтересоваться сначала, а потом писать, ок?
Советую набрать в гугле «sail against wind keel», почитать и подумать. Хорошо?
Так можно ссылку на источник с вашим объяснением, или будем как двачеры картинками кидаться? Мои пожалуйста:
http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/sailing.html
http://irmest.narod.ru/zflash/flafiz04.htm
То есть вы считаете, что компонента силы Р, обозначенная как Т — не существует??? 😀
Ужос, как они только в реале плавают-то…
>>Нет. Объясните
Корабль находится на разделе сред, дирижабль — нет.
Ставить парус на дирижабль — все равно что водяной парус на подводную лодку. Быстрее она двигаться не будет, потому как она все равно внутри течения. И разница в скорости воздушного шара и потока воздуха — ноль.
>>Это механическая модель, а не чисто парусная
Что значит механическая? Она разве на колесах??? Это почти круглая парусная лодка без какого-либо киля. И парус косой — она может идти до 30 градусов против ветра. Была бы не такая корявая — шла бы и 20 градусов.
>>Им нельзя объяснить всю подъемную силу или подъемную силу при полете вверх головой.
Им также нельзя объяснить и закон Ома, хотя там вроде тоже электроны перетекают. И что? Вас удивляет, что в любом законе есть границы применения?
>>Мои пожалуйста:
Нет, вы бросаете ссылки, которые поддерживают как раз мою точку зрения.
Киньте про то, что без киля идти круто к ветру невозможно.
> Им нельзя объяснить всю подъемную силу или подъемную силу при полете вверх головой.
Вверх головой как раз можно, нельзя через закон Бернули объяснить подъёмную силу при полёте вниз головой.
>Угу. Вектор тяги P и вектор ветра Ц. Угол ТУПОЙ. Т.е. тяга не направлена навстречу ветру. В вашей же картинке.
Так острый, или тупой? Вы уж определитесь.
Без анизотропии гидродинамического сопротивления корпуса и/или киля угла вообще не будет.
>> То есть вы считаете, что компонента силы Р, обозначенная как Т — не существует??? 😀
>> Ужос, как они только в реале плавают-то…
Наконец-то, началось потихоньку. Так мы о компонентах говорим или о всей тяге паруса? Тягу на компоненты можно разложить бесконечным количеством способов.
И уточните, пожалуйста, вторая компонента Д куда девается? Только воду не привлекайте. Мы же на нее не опираемся. )
>> Что значит механическая? Она разве на колесах??? Это почти круглая парусная лодка без какого-либо киля. И парус косой — она может идти до 30 градусов против ветра. Была бы не такая корявая — шла бы и 20 градусов.
Лопасти по бокам — механика. По моему, это игрушечная моделька для демонстрации преобразования энергии волн в качение весел. Ссылку про ход этой штуки против ветра под парусом, пожалуйста.
>> Нет, вы бросаете ссылки, которые поддерживают как раз мою точку зрения.
>> Киньте про то, что без киля идти круто к ветру невозможно.
http://www.sewboat.narod.ru/shnjaka/sail.htm
Лавировочное качество будет расти, если увеличивать как аэродинамическое, так и гидродинамическое качество, но, как показывает формула, сколько не увеличивай одно из последних, лавировочное качество никогда не превысит второго, меньшего, из них. Выражаясь более простым языком, это означает, что если мы имеем плоскодонный мелкосидящий корпус с низким гидродинамическим качеством (т.е. плохо сопротивляющийся боковому дрейфу), то не имеет никакого смысла совершенствовать на нем парусное вооружение — все равно он против ветра не пойдет. И обратно, если мы имеем несовершенный парус недостаточной площади, то нам не поможет даже очень глубокий киль или шверт.
>> http://www.boatsafe.com/kids/033199kidsques.htm
If you did not have a keel or centerboard the boat would simply move sideways away from the wind. However, with a well-shaped keel the boat will sail mainly forward while sliding slightly to leeward (away from the direction the wind is blowing).
>> http://www.unc.edu/~thriveni/sailing/keel.html
The functionality of a keel does not end with stability, however. The keel provides the second force that makes the boat move forward. When the boat is moving in the water, it has reached a stable amount of force from the sails and the keel. In the image above, imagine the wind’s force being represented by line AB, and let force from the keel be represented by line AD. The resulting vector is represented by line AC, when you add the two vectors of the forces. This shows how the keel of the boat plays an equally important role in generating motion by redirecting the forces exerted by the wind.
«Выражаясь более простым языком, это означает, что если мы имеем плоскодонный мелкосидящий корпус с низким гидродинамическим качеством (т.е. плохо сопротивляющийся боковому дрейфу), то не имеет никакого смысла совершенствовать на нем парусное вооружение — все равно он против ветра не пойдет. И обратно, если мы имеем несовершенный парус недостаточной площади, то нам не поможет даже очень глубокий киль или шверт. » Виндсерф плоский. Сносу почему то сопротивляется. И даже ходит против ветра. Важен не факт плоского днища, а все обводы.
Если что, плавник на виндсерфинге используется как раз в качестве киля, однако сдвинут ближе к ногам в виду уменьшения площади соприкосновения доски с поверхностью воды с увеличением скорости. Сняв плавник с доски можно убедится в том как, без использования сопотивления воды ваша доска поползет в бок.
Также для сравнения можно взять вейк-борд, там такая же ситуация, когда сила тяги направлена не по направлению вектора перемещения доски а под углом, и для того, чтобы доска не шла боком также используются плавники + помимо них еще и острый кант.
Представим, что мы также(как вейкбордиста) прицепим на буксир плоскую лодку, поставив корпус под углом к силе тяги мы, в любом случае поползем боком, стоит поставить киль или даже спустить весло или досочку с борта, как мы увидим, что судно пойдет галсом под углом к силе тяге. Это элементарная физика, можете даже в ванной дома пообовать;-)
Конечно оно поползет боком, но и вектор вперед тоже будет. Все по той схеме, что в посте.
А так как судно будет идти галсами, то боковое скольжение будет разными бортами. То есть сильно с курса это не сдвинет.
Ну и в реальном море плоскодонки не ходят, понятно почему. А если водоизмещение достаточное, то даже такие округлые каравеллы вполне прилично пользовались косыми парусами.
У яхты киль, кроме откренивающей функции, создает не менее важное боковое сопротивление, помогающее при лавировке. Шверты, обладая незначительной массой, вообще только этим и занимаются.
Меня немного расстроило и насторожило то, что вы возражали против этих утверждений.
Я возражал против утверждения, что без киля вообще невозможно идти на ветер.
То, что киль помогает — это безусловно. И именно лавировать (он стабилизирует). Но главная его функция — увеличить остойчивость судна при высокой мачте и большой площади парусов (именно поэтому как правило киль балластный). А суда водоизмещением поболее в киле не нуждаются.
Отчего я затеял весь сыр-бор с килями и прочим.
>> Проведя мысленный эксперимент, предположить что при сложении сил, действующих на парус при встречном ветре, будет получаться сила, толкающая корабль вперед, невозможно.
Если бы я уже не знал теории лавирования, то, прочитав текущий текст статьи, я бы мог решить, что ход против ветра определяется только формой парусов. Потому что про влияние формы корпуса(гидродинамического лавировочного качества) не отражено вовсе.
>> А суда водоизмещением поболее в киле не нуждаются.
Скорее всего, попададанцу сначала надо будет продемонстрировать ход против ветра на примере лодки. Даже если ему не надо убеждать инвесторов, всегда полезно сначала поработать руками самому, а уж потом учить других. А уж для лодки либо киль, либо очень специфическая форма корпуса необходима.
Ну опять?
1. Специальные кили я не рассматривал сознательно. Они не годятся ни для военного, ни для торгового флота. Просто потому, что нужны только легкому прогулочному судну. И нужны чтобы не перевернуться — это основное назначение киля. А что он стабилизирует курс — это эффект побочный.
А попаданцу точно будет не до развлечений — только navy, только хардкор.
2. Что удивительно, но статья только про паруса. Про лавировочное качество нужно в любом случае писать другую. И я не вижу в ней смысла. Лавирование сами моряки освоят куда лучше, чем попаданец сможет им объяснить. Я тут стараюсь набрать статей в первую очередь про неочевидные вещи. То есть для нас они очевидные, но прийти к их изобретению исходя их «мысленного эксперимента» невозможно. Вот как про косой парус — вы сами не задумывались чем он принципиально отличается, это было видно по вашим первым комментам.
3. Демонстрировать в любом случае придется на том, что уже плавает. Тот же драккар чудесно пойдет под косым парусом. При этом — с минимальными переделками, и основные переделки будут касаться не паруса, а руля. Никакого балансирного киля ему не понадобится.
Ситуация два — судна вообще нет никакого, тогда строим виндсерф для демонстрации.
>> Вот как про косой парус — вы сами не задумывались чем он принципиально отличается, это было видно по вашим первым комментам.
Мои знания ограничивались классической статьей Перельмана. Не спорю, я не думал что разница в эффективности между прямым и косым парусом настолько велика.
Не будем переходить на личности и попробуем мыслить конструктивно.
Допустим, имеем попаданца, типичного гражданина, не отягощенного глубокими знаниями физики.
Он переделывает корабль под косой парус, но не может добиться хода против ветра из-за плохого гидродинамической составляющей(ну не дали ему сразу драккар).
Он сможет найти корень проблемы и исправить ее, пользуясь распечаткой этой статьи, завалявшейся в рюкзаке? Или может полуграмотный средневековый моряк, родившийся за 500 лет до Ньютона, поможет ему и в голове построит диаграмму взаимодействия векторов сил?
>> Лавировочное качество будет расти, если увеличивать как аэродинамическое, так и гидродинамическое качество, но, как показывает формула, сколько не увеличивай одно из последних, лавировочное качество никогда не превысит второго, меньшего, из них.
Если мы имеем две неочевидные характеристики, РАВНОВАЖНЫЕ для лавирования, обе должны быть освещены в статье.
Во-первых разница в парусах не настолько велика.
Но тут случай фазового перехода, когда количество переходит в качество. Это все равно как сделать две охлаждающих установки — одна дает минус 75 градусов, а вторая минус 80. Но на первой нельзя получить сухой лёд, а на второй можно.
То же самое с парусами. Если один парус даст 2 градуса против ветра, а второй — 12 градусов, то на первом нельзя выходить в открытое море, а на втором — можно. Понятно, о чем я?
Теперь про корабль — любой будет идти с косым парусом против ветра. Не пойдет только тот, который совсем плоскодонный и при этом совсем легкий — и его будет дико сносить ветром (собственно, «лавировочное качество» именно об этом и говорит). Есть только одно «НО» — не встретится попаданцу такое судно. Не встретится. Даже в наше время это должно быть что-то надувное, плоскодонное и с мелким подростком в виде экипажа. В древние времена это может быть только плот. Вы собрались на плоту в открытое море выходить??
Нет, ну серьезно, какое морское судно вы предлагаете, у которого лавировочное качество ниже требуемого? Даже что-то типа тростникового «Кон-Тики» в воде сидит достаточно глубоко (хотя именно на «Кон-тики» косой парус не поставить — он развалится). Что еще, катамаран? Он при таком движении накренится, один поплавок выйдет из воды, а второй сильно погрузится — эффект будет гарантирован (хотя я бы не рискнул — без многолетнего опыта катамаран гарантировано перевернется ). Про какое судно вы тут говорите?
И помните — на судно нужно будет ставить настоящий руль вместо рулевого весла (это еще одно великое изобретение, которое неявное), и про него нужно писать отдельную статью — там другие тонкости.
Вобщем — приведите, наконец, пример судна из любой эпохи до 9 века, которое не сможет идти против ветра. И не надо голословных утверждений о «сферическом коне в вакууме» который вдруг встретится.
То есть если вы сказали — «не может добиться хода против ветра», то озвучьте у какого конкретно типа судна это будет.
И именно поэтому — лавировочное качество НЕВАЖНО.
Иначе это все равно, что прийти к Ньютону и говорить, что его уравнения неверны, если Ньютон будет двигаться близко к скорости света. Да, неверны. Но во времена Ньютона такие скорости не встречаются. Да и сейчас уравнения Ньютона прекрасно работают на бытовом уровне, даром что неверны.
И поэтому, если я уже решу писать статью про Ньютона — то никакой теории относительности там не будет. Как не будет лавировочного качества в статье про косой парус.
Далее — если он сам решит построить плот для демонстрации технологии и у него не получится, то не надо быть семи пядей во лбу, чтобы увидеть почему. Никакая теория Ньютона тут не нужна и диаграммы взаимодействия сил тоже. Это то, что понятно на бытовом уровне.
>>>Не спорю, я не думал что разница в эффективности между прямым и косым парусом настолько велика.
Тут дело не в косом парусе как таковом. Спиралевидный вихревой поток увеличивающий подъемную силу паруса может возникать и на косо поставленном гафеле, на генаекере на длинром бюшприте, но наиболее эффективен в этом смысле гафельный цветок.
Кстати, гафельный цветок похож на латинский парус, но есть отличия — есть нижняя рея, а верхняя рея изогнута… Казалось бы мелочь, а эффективность просто потрясающая, и минимум работы с такелажем во время пути…
И обвинения в слабом владении материалом смотрятся довольно забавно от человека, который говорит, что:
>> «Опора» на воду существует. Это выталкивающая архимедова сила. Только к несчастью, она действует сугубо перпендикулярно ветру и ни на что влиять не может.
и кидает картинки игрушечных моделей, якобы идущих тридцать градусов против ветра.
Вы будете оспаривать Архимедову силу? 😀
И это не картинка игрушечной модели. Это картинка из статьи-инструкции про то, как поставить парус на реальную надувную лодку — http://lodki.masteraero.ru/lodka-parus-4.php
Там инструкция на русском, можете почитать, но помните — такие лодки попаданцу не встретятся.
А чем таким отличается специальный киль? Он всё равно киль. Единственный специальный киль, специальность которого имеет значение в данной теме, это килевой брус. Длинный брус вдоль всей середины днища. Все остальные — это просто кили. Вся специальность шверта в том, что его можно убирать на мелководье. Но убранный шверт не работает. Он максимально лёгок, чтоб его было физически легче убирать. Он работает всё равно. Когда выдвинут. А когда выдвинут, он не специальный. Постройте и испытайте несколько моделей с одинаковыми парусам.
1. Просто с цилиндрическим корпусом. Без киля и балласта.
2. С острым коническим корпусом. Без киля и балласта.
3. С острым коническим корпусом. Без киля, но с балластом в нижней точке.
4. С цилинрическим корпусом и балластом на конце длинной тонкой спицы.
Ни одна из четырёх под углом к ветру не пойдёт.
5. С цилиндрическим корпусом, без балласта, но с килем в виде тонкой длинной (горизонтально) и высокой пластины.
6. С вытянутым в одном из горизонтальных направлений корпусом, без киля и балласта.
Вот эти две пойдут и под углом к ветру. А что у них отличается от первых четырёх? Только то, что их подводная часть анизотропна в горизонтальной плоскости. Остальные четыре изотропны.
7. Такую же, как шестая, но с килем как у пятой.
Под углом к ветру она пойдёт лучше 5-й и 6-й.
8. Такую же, как пятая, но с килем от четвёртой.
Как ни странно, под углом к ветру она пойдёт хуже, чем 7-я. И, в зависимости от того, что у Вас за корпус, может быть даже хуже, чем 5-я. Если 6-я под углом к ветру идёт хуже, чем 5-я, то и 8-я под углом к ветру тоже идёт хуже, чем 5-я. Обратите внимание: кили 5-й и 7-й моделей просто вклеиваются в пазы и в них нет ни каких теплообменников, или электрических контактов. Соответственно ничего специального в них нет.
Виндсеф же вытянут и хорошо кренится, но плохо дифферентуется и днище у него не только плоское, но и мелкое. А любой крен при таком днище и оно резко увеличивает сопротивление сносу. Попробуйте две модели виндсерфа. Одну правильную, то есть вытянутую, другую в виде плоского диска. Диск против ветра не пойдёт, он вообще под углом к ветру не пойдёт. Угол же постановки паруса ставится так, чтоб корабль не уводился парусом от ветра и не приводился парусом к ветру. То есть чтоб при движении прямо можно было поставить руль тоже прямо, а отклонять руль только при изменении курса. Перпендикулярно ветру ставится только прямой парус и только при попутном ветре. Иное опасно.
>> И это не картинка игрушечной модели. Это картинка из статьи-инструкции про то, как поставить парус на реальную надувную лодку — http://lodki.masteraero.ru/lodka-parus-4.php
>> Там инструкция на русском, можете почитать, но помните — такие лодки попаданцу не встретятся.
Так цифра 30 градусов против ветра в отношении ЭТОЙ лодки взялась из вашей фантазии или имеет хоть какую-то связь с реальностью?
>> Вы будете оспаривать Архимедову силу?
Так куда девается компонента Д? Обнуляется схоластикой?
>> Вобщем — приведите, наконец, пример судна из любой эпохи до 9 века, которое не сможет идти против ветра.
Драккар. Отношение длины к ширине 1:3 или 1:3.5. Осадка меньше метра. Плоское дно. Викинги не были идиотами, когда не ставили косых парусов, прекрасно известных в их время. Они просто знали, что это бесполезно. А делать судно с V-образной формой корпуса не могли — их тактика опиралась на высадки на вражеский берег — чем площе дно, тем лучше.
Прочитайте любую профессиональную статью:
http://pvs.kcc.hawaii.edu/ike/kalai_waa/kane_search_voyaging_canoe.html
All hull and sail design features must be compromises. Where paddling was the primary power mode with sail as auxiliary power, round-bottomed hulls were favored for their maneuverability; but where sailing was the primary purpose, hulls were deeper or had a greater amount of «V» shape along the keel for better tracking through the water. Such hulls are less maneuverable but offer lateral resistance to the water, reducing leeway (the sideways skidding of a boat hull away from the wind when sailing against or across the wind).
http://www.academia.edu/936867/Efficiency_or_Economics_Sail_development_in_the_ancient_Mediterranean
Hull_form
Резюме эти статей: когда корабли движутся на гребной тяге — их дно делают плоским. Так улучшается маневренность и проще пристать к берегу. Как только увеличивается роль парусов — форма корпуса становиться V-образной, для лучшего гидродинамического качества. Попаданцу, поставившему косой парус на драккар снесут голову за хреновые результаты.
И еще. В английской вики говориться, что уже с 6 века н.э. большинство кораблей с Средиземном море несли именно такие паруса. А знаком он был еще римлянам(потому он и латинский).
>> Проведя мысленный эксперимент, предположить что при сложении сил, действующих на парус при встречном ветре, будет получаться сила, толкающая корабль вперед, невозможно.
Еще раз. Один парус может тянуть только вбок от ветра. Не навстречу. Сила, тянущая вперед, образуется при сложении сил, действующих на парус и на корпус.
>>Так цифра 30 градусов против ветра в отношении ЭТОЙ лодки взялась из вашей фантазии
Да, в данном случае я просто прикинул, каюсь 😀
Там у лодки по бокам два шверца, по идее должно хватить для стабилизации, тем более что в статье упирают на то, что «все это напоминает работу на виндсерфере, только вместо положения стоя — сидя» Но конечно я на таком не плавал.
>>Так куда девается компонента Д?
А корабль сносит. Просто сносит не критически, потому что вода в 800 раз плотнее. И скажу больше — сносит любое судно, даже то, у которого балансирный киль на три метра под воду уходит. Да даже броненосные линкоры сносит, у которых и парусов нет — только очень гомеопатически.
И чтобы этот снос минимизировать и компенсировать, нужен неподвижный руль. Это отдельная тема, смешивать все в одной статье не буду.
>>Драккар. Отношение длины к ширине 1:3 или 1:3.5
Это в каком месте у драккара плоское дно? Там форма корпуса как раз полукруглая и конструктивный киль очень выражен — http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/Vikingshipkils.jpg/385px-Vikingshipkils.jpg ИМХО, вполне достаточно.
Другой вопрос — как именно конструктивно поставить косой парус на драккар. Там, во-первых съемная мачта, а во-вторых метод удержания мачты, который очень мешает латинскому парусу. Ну и такелаж нужно менять, и прямой руль ставить.
Возможна еще ситуация, что из-за того, что у косого паруса эффективность ниже, его надо ставить больше размером, а мачту увеличивать нельзя — драккар опрокинется (вот вам влияние малой осадки, а не то, что вы предполагаете).
Мое ИМХО — на драккар не ставили не потому, что это было неэффективно, а потому, что необходимо было менять саму конструкцию.
То есть как демонстратор технологии он подойдет, а как для коммерческого применения — нет.
Абсолютно та же ситуация с «Турбинией», где паровая турбина занимала все место в корпусе и кроме как для демонстрации применения не имела.
>>Викинги не были идиотами, когда не ставили косых парусов, прекрасно известных в их время.
А вот это чистый гон. Самый расцвет набегов викингов — 6-8 век, а косой парус только появился в 9-м у арабов. В Европу он пришел в аккурат с окончанием набегов викингов. Я даже пытался найти материалы, не связано ли это. Возможно, что появившиеся корабли с косым парусом просто начали уходить от драккаров на ветер, эффективность набегов упала и они прекратились.
Еще раз — это моя личная версия, подтверждения не нашел. Может вам это удастся подтвердить или опровергнуть.
Причины прекращения набегов викингов может быть очень много — от строительства замков, которые с ходу взять невозможно и до слишком низкого борта драккара, что позволяло простреливать все его содержимое с более высокого корабля.
>>Прочитайте любую профессиональную статью:
А вас не напрягло, что keel в статье — это именно конструктивный киль, а не балансирный или балластный? Там же сказано — «method of building entire hulls «plank-built» over a dugout keel piece». И, кстати — на рисунке нет ни киля, ни даже прямого руля. И даже в том фрагменте, что вы запостили — «reducing leeway». То есть речь об оптимизации (там вообще «all hull and sail design features must be compromises»), и U-образного корпуса достаточно, чтобы идти против ветра. Прекрасное подтверждение моих слов про катамаран без киля!
Однако, за статью большое спасибо — мне казалось, что идти с косым парусом без прямого руля невозможно, а тут доказательство обратного. Надо мне для статьи про руль, видимо, еще материал искать. Если найдете еще что по теме руля — бросайте.
Про последнюю статью — вы не могли бы ее закачать в виде pdf и ее мне бросить? Иначе очень мелко, мне сложно прочитать, но картинки очень интересные — у них косой парус нарисован в районе 8-го века.
Давайте я резюмирую, ок?
Есть конструктивные особенности, которые могут объясняться разными причинами. И вопрос «почему» разваливается на мульён-два ответа, которые еще друг другу и противоречат. Это я про киль. Про киль конструктивный, балансирный и балластный. И про мачту. И про такелаж. И про многое что можно так сказать. Причем на разных кораблях эти конструктивные особенности сходятся в противоположные результаты — прогулочная яхта без киля перевернется, а катамаран, как вы показали — прекрасно плавает против ветра и так. Такие вещи я предпочитаю не трогать (если прямо не указывать для каких узких условий оно сделано).
И есть конструктивные особенности, которые одинаковы для всех — это тип паруса. Между прямым и латинским произошел фазовый переход и свойства системы поменялись коренным образом. Именно такие точки я стараюсь описывать.
Дополнение: нашел вот такое чудо http://indigenousboats.blogspot.com/2011/08/raft-wackos-and-quackos.html Мне всегда казалось, что с такими мачтами невозможно поставить косой парус…
«И, кстати — на рисунке нет ни киля, ни даже прямого руля.» Руль используется только для изменения курса, а там рассматривается прямолинейное движение. А кроме киля анизотропия гидродинамического сопротивления обеспечивается обводами самого корпуса, поэтому наличие именно киля не принципиально. Киль и корпус всё равно вместе работают. Парус же от надстроек отличается принципиально.
>> косой парус только появился в 9-м у арабов. В Европу он пришел в аккурат с окончанием набегов викингов
Про изобретение косого паруса античном Риме в английской вики 10(!) ссылок на источники. Про «с 6 века н.э. большинство кораблей с Средиземном море несли именно такие паруса» еще 4. У ваших источников какая ссылочная база?
>> драккар … как демонстратор технологии он подойдет
Я не моряк и не яхтсмен. Но я думаю, если эти товарищи услышат про драккары, резво идущие против ветра, то это будут новые «конные арбалетчики».
>> Про последнюю статью — вы не могли бы ее закачать в виде pdf и ее мне бросить? Иначе очень мелко, мне сложно прочитать, но картинки очень интересные — у них косой парус нарисован в районе 8-го века.
Логина нет. Можно Ctrl-+’ить и Print Screen’ить
>> И есть конструктивные особенности, которые одинаковы для всех — это тип паруса. Между прямым и латинским произошел фазовый переход и свойства системы поменялись коренным образом. Именно такие точки я стараюсь описывать.
Учитывая, что эти паруса изобрели еще римляне, а прямые прекрасно поживали и в 19-ом веке(посмотрите на виндджаммеры) я думаю это больше похоже на сосуществование луков и арбалетов, чем на новое поколение технологии, оттесняющее старое(как те же луки практически вытеснили метательные копья).
Как у технаря, описание физики лавирования в статье вызывает у меня аллергию. Оттого и разошелся )
>>Про изобретение косого паруса античном Риме в английской вики 10(!) ссылок на источники
Я посмотрел, действительно интересно, похоже история с латинским парусом может оказаться куда драматичнее, как с кошками.
Это — одно из утерянных знаний Древнего Рима. И тогда это еще один повод для попаданца в средневековье развивать эту технологию.
И не следует писать «эти паруса изобрели еще римляне», потому как они и шарикоподшипник изобрели, но его до 18 века никто не видел. Да и население Рима превышало миллион человек и до следующего города-миллионника пришлось ждать почти два тысячелетия.
Я-то базировался на отечественные источники, а они про Рим не упоминают, более того — есть предположения, что арабы получили косой парус из Индийского Океана.
>>Учитывая, что эти паруса изобрели еще римляне, а прямые прекрасно поживали и в 19-ом веке(посмотрите на виндджаммеры) я думаю это больше похоже на сосуществование луков и арбалетов, чем на новое поколение технологии
Винджаммеров без косых парусов не было никогда! Пусть площадь прямых у них заметно превышает площадь косых, но начиная с 12-го века кораблей без косых парусов не строили. Даже на мелких каравеллах, у которых основными были прямые паруса — косых было достаточно. Да, поначалу «каравелла» была только с косыми, как ни странно.
То есть повторяю раз восьмой, наверное — только с прямыми парусами в открытое море нельзя.
И весь смысл косого паруса — но позволяет вернутся. Если это не революцию, то уж не знаю что есть революция.
>>Как у технаря, описание физики лавирования в статье вызывает у меня аллергию.
Как технарь я не описывал в статье лавирование, а только упомянул о нем. Перечитайте если что.
Лавирование нужно описывать отдельно и много.
И, кстати, типы косых парусов тоже отдельно нужно — их там штук пять основных.
Эта статья — вводная в использование парусов.
Один я разглядел на дракаре прямой парус и не смог отличить его нос от кормы?
>> Я-то базировался на отечественные источники, а они про Рим не упоминают, более того — есть предположения, что арабы получили косой парус из Индийского Океана.
Ну, я бы не стал полагаться исключительно на наших старперов в этом вопросе.
>> Such theories have been superseded by unequivocal depictions of lateen-rigged Mediterranean sailing vessels which pre-date the Arab invasion.
>> Further inquiries into the appearance of the lateen rig in the Indian Ocean and its gulfs show a complete reversal of earlier scholarly opinion on the direction of diffusion, now pointing to an introduction by Portuguese sailors in the wake of Vasco da Gama’s arrival in India in 1500.
Т.е. еще недавно на западе также считали, что косые паруса пришли из индийского океана. Но новые находки изменили мнение на противоположные. Просто в наших популярных(а может и специальных) изданиях эта перемена еще не отразилась.
>> одно из утерянных знаний Древнего Рима. И тогда это еще один повод для попаданца в средневековье развивать эту технологию
Я так понимаю, что косые паруса не исчезли после крушения империи, просто их процент резко уменьшился в новых условиях. В том же средиземном море пользовались ими. В Балтике и Атлантике — прямыми. Прямой парус лучше косого при плавании по каботажным маршрутам с попутными ветрами. В открытый океан ни в античности ни в средневековье не совались, поскольку для этого одних косых парусов недостаточно. Нужна навигация и корабли с большим водоизмещением. Ну и знание что там что-то есть, кроме края света )
По навигации в принципе статьи уже есть, а вот хорошая статья про особенности постройки больших кораблей не помешала бы. Шпангоуты, кили, стрингеры, мидели… Что-то мне подсказывает, что сборка корабля с минимальным использованием гвоздей это тот еще геморрой.
Кстати, использовать виндсерфы как пример было не очень честно. Эти маленькие твари даже летать могут )
http://www.zaosi.com/images/pod_sila.png
>>Просто в наших популярных(а может и специальных) изданиях эта перемена еще не отразилась.
Ну или я давно не заглядывал. Надо статью подрихтовать.
>>косые паруса не исчезли после крушения империи, просто их процент резко уменьшился в новых условиях
Боюсь, что процент уменьшился до нуля. Так произошло со многими вещами — с той же астролябией, и если бы не арабы — переизобретали бы.
А тут даже арабы не пользовались. Возможно, что и переизобретали.
>>Нужна навигация и корабли с большим водоизмещением
Как раз водоизмещение — это последнее, что надо.
Средняя римская триера — в районе 45 метров (а были и по 80), да и квадриремы с квинквиремами плавали, они еще пожирнее.
Флиагман Колумба «Санта-Мария» — до 25 метров.
И, кстати, те же драккары никогда в Америку не ходили. Ходили кнорры — по сравнению с драккарами лоханки.
Да и с навигацией у римлян было совсем неплохо. Карты были неплохие, по звездам умели ориентироваться получше средневековых. Единственное — компаса не было (или мы про это не знаем, что вполне может быть). У викингов был «солнечный камень» — поляризатор, который показывал где солнце, когда облака или туман.
Тут не хватало политической воли — незачем было, со своими провинциями бы справится.
Да и людей не было подходящих (нверное статью выложу — мой взгляд почему эпоху географических открытий начала именно Европа).
При таком раскладе туговато будет попаданцу новое вводить…
>> Эти маленькие твари даже летать могут
Аэродинамическое качество 1.5 — это близко к «никакого». У Боинга-747 аэродинамическое качество — 15.
Ну и потом — я, что ли, зря разорялся про другой принцип косого паруса? 😀
И вообще — http://science.compulenta.ru/722131/
Особенно интересно: «теоретически конструкция этого одноместного парусника позволяет идти с трёхкратной скоростью ветра».
>> Аэродинамическое качество 1.5 — это близко к «никакого». У Боинга-747 аэродинамическое качество — 15.
Нихт!! Я требовать виндсерфинг с качеством 7-10 и приделанными колесами. Много-много. Мы будем плавать и летать и кататься и завоевывать мир!
А ссылку посмотрели? Там косой парус позволяет двигаться в три раза быстрее скорости ветра. С прямым это недоступно.
А с приделанными колесами есть ролик на ютубе, где тележка с пропеллером разгоняется быстрее скорости ветра…
P.S. И вообще — тут в теме про триплекс требуют статью про шифрование…
В одной из книжек читал о создании персонажем мореходного судна с парусом по типу «виндротора», главным преимуществом которого было движение судна с приличной скоростью, даже при встречном ветре альтернативные «паруса»
Там механика крайне сложная, кроме всего требует «коробку скоростей» переваривающую очень большие крутящие моменты. Все настолько сложно, что чуть ли не проще будет заставить виндророты крутить генераторы, а на винты поставить электродвигатели.
Чего будет стоить только сделать тормозные устройства для роторов! А что будет во время шторма? Ведь ход терять нельзя — развернет боком к волне.
И сколько этот весь набор будет весить? Там куча проблем, которые можно решить современными технологиями, но не тогда.
Попаданцу пришлось бы с косыми парусами забегать сильно в прошлое. Ибо латинский парус известен где-то с 4 века до н.э., а шпринтовый — с римской эпохи.
Тут и в каменный век попаданцы бывают…
Сколько раз убеждался, что абсолютно правильный тезис может быть напрочь угроблен некорректной формулировкой.
Позволю себе уточнить.
Современный прямой парус вполне позволяет ходить галсами на ветер. Но это требует многочисленного натренированного экипажа. В наше время такие вещи делают только учебные парусники (напр. «Крузенштерн»)для тренировки курсантов.
Но у римлян то прямой парус при внешнем был совсем другим! По существу, просто тряпка на палке. И в этом случае установка его на латинский (арабский) манер позволяет резко поднять способность ходить под разными углами к ветру. Да и диапазон допустимой силы ветра расширяется. Т. е. имеем резкое повышение эффективности при минимуме затрат — классическая технология попаданца.
А про безкилевую яхту — улывнуло:)Бернулли, конечно, герой, но без шверта дрейфовать на ветер вы будете с намнооого большей скоростью.
>>А про безкилевую яхту — улывнуло
А какой киль у «Крузенштерна»? У «Катти Сарк»? Да у каравеллы Колумба в конце концов!
Киль нужен для 11-метровой яхте с мачтой в 17 метров (и для линейного корабля «Ваза» он бы пригодился).
И да — дрейф по ветру он уменьшает, но все нормальные суда обходятся водоизмещением.
Это я к тому, что киль — это не обязательное условие.
Почитал я про устройство корабликов на весельной тяге — блин, действительно бы немало дал им движитель без этих идиотских весел, хотя бы на базе гребных колес с велосипедным приводом. Столько геморроя! Схемы синхронизации работы многочисленных рядов весел не намного сложнее, чем единый привод.
Проблема в том, что на веслах сидели, как правило рабы или каторжники. А для них — если девайс не работает, то к лучшему. Я не удивлюсь, если они весла ломали и мне лично интересно — а за сколько минут они сломают педальный привод?
Хех, не та ситуация — ответственный за поломку виден сразу, и после показательной казни саботажника и порки до полусмерти всех, кто мог видеть и молчать… будут холить и лелеять, аднака.
Да что вы говорите! А почему тогда рабам давали только самые грубые инструменты и рабская сила была сдерживающим фактором развития технологий?
Вы недооцениваете человеческую изобретательность!
Да что вы говорите! 🙂 Относительно «сдерживающего фактора» и «грубых инструментов» — это, знаете ли, на 90% идеологический штамп. Ближайший пример — пеницитарная система 20в. И производство, и шарашки…
Ага-ага. И лозунги «догнать и перегнать». И фактической проигрыш в Холодной Войне — просто потому, что экономика не потянула (а от шаражек отказались ранее, как от малопроизводительных).
Почитал я про устройство корабликов на весельной тяге — блин, действительно бы немало дал им движитель без этих идиотских весел, хотя бы на базе гребных колес с велосипедным приводом. Столько геморроя! Схемы синхронизации работы многочисленных рядов весел не намного сложнее, чем единый привод.
Мнээээ. Не держите предков за идиотов. КПД человека на весле сильно больше, чем его же на велоприводе. Гребут всем телом, задействованы все мышцы.
Хотел спросить тех, кто в теме. А почему бы попаданцу не изобрести сразу бермудский парус, вместо латинского? Оно ведь тоже не плох. И еще очень не плохо было бы изобрести шверт.
У бурмудей невменяемые требования по прочности парусины и мачта нужна совершенно несоразмерная. Без синтетического волокна и дюралевого профиля ИМХО никакого выигрыша перед гафельным не будет. Ни удлинения, ни воздухонепроницаемости, ни чистой передней кромки не добиться. В старых советских журналах (КиЯ, ЮТ) есть технологии выклейки мачтового профиля из дерева, но сколько это труда, и как без эпоксидки это будет эксплуатироваться — у меня позитивных мыслей нет.
Кстати, искал я «первоначальную» конструкцию бермудского вооружения (в т.ч. и на этом ресурсе). Ту, что приписывают «бермудским рыбакам». И что ж вы думаете? Не нашел. Зато на англоязычных сайтах б/у парусных лодок ВСЕ серийные рыболовные парусники идут либо с гафелем, либо с люгернм вооружением. Например: http://www.yachtsnet.co.uk/archives/skanner%2024/skanner-24.htm
Т.е. бермудское вооружение — это дюраль и дакрон. Не раньше.
бурмудей невменяемые требования по прочности парусины и мачта нужна совершенно несоразмерная.
Вообще надо заметить, что идеальная конструкция попаданческого паруса — это китайская джонка. Парус можно сделать из любого говна, хоть из травы. При этом с парусом может управляться совсем минимальная команда, а убирается он в считанные секунды, просто соскальзывая по мачте (что очень важно на случай внезапного ветра).
http://en.wikipedia.org/wiki/Bermuda_rig
задолго до дюраля и дакрона. и даже до массового производства качественной стали.
>>>А почему бы попаданцу не изобрести сразу бермудский парус, вместо латинского?
Гафельный цветок ИМХО интреснее, у него тяга на большинстве курсов чуть не вдвое выше, а центр парусности ниже при этом.
А сререди геную или генакер на острых курсах ставить…
А если попаданец будет пытаться сделать бермудский парус в 3 веке до нашей эры, то у него получится хуже чем гафельный или латинский, или вообще ничего не получится? Ведь попаданец мог этот сайт и не читать, и будет пытаться сделать знакомую ему конструкцию. Мне все же кажется, что при какой-то площади паруса бермуд будет работать, хотя не так хорошо, как хотелось бы. Надо, чтобы он хотя бы превосходил прямые паруса по способности идти против ветра.
У него получится МЕНЬШЕ и ДОРОЖЕ, чем гафельный, рейковый или латинский.
Из той полосы льна, которая может пойти на прямой парус гексаконтеры, можно сделать бермудский на 12-метровую яхточку. Ибо бермудский парус — крыло с изрядным удлиннением. А у прямого ширина больше высоты.
Для получения хорошей аэродинамики, передний край бермудского паруса должен быть максимально натянут. Т.е. и без ветровых нагрузок напряжений в парусе хватает. И вделаннй в кромку трос проблему полностью не решит. Т.е. викинги с шерстяной тканью и полинезийцы с плетеными парусами решения вообще не оценят.
Раз напряжений в парусе с избытком, то и изнашиваются они быстрее. В начале 20в бермудские паруса ставили на паровые яхты http://www.navsource.org/archives/12/12130401.jpg и даже на гидросамолеты http://strangernn.livejournal.com/977766.html. Но только как ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ движитель. Зато там, где парус — движитель ОСНОВНОЙ, было сплошь гафельное вооружение. От Блю Ноуза до Томаса Лоусона. В ту же тему нынешняя история уже упомянутого Сканнера. Даже при наличии дакрона гафельные паруса долговечнее бермудских. Яхтсменам — пох, а тем же рыбакам — нет.
Есть правда вариант бермудского паруса — «Стриж», но это для чего-нибудь совсем мелкого.
можно сделать и на 24метровую яхту парус той же площади что и для «гексаконтеры». если не важна скорость и маневренность. она все равно будет больше чем у тяжеленной и дорогущей ‘гексаконтеры’.
а разве не с целью облечить управление и снизить нагрузку на лебедки на винджаммерах делали два паруса вместо одного?
ps
исторически бермудский парус был как раз парусом для рыбаков. как я понимаю и изза аэродинамической эффективности и изза удобства с ним управления.
Эти рисунки
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/47/St._George%27s_Harbour_circa_1864.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Royal_Navy_-_Bermuda_Sloop2.jpeg
мне уже попадались. Мне в них высота мачт не коррелирует с моими представлениями о доступных рыбакам технологиях. Мачты при таком отношении высоты к диаметру должны быть клееными из профилированных досок соизмеримой с корпусом длины. За британский авизо — верю (кстати, у балтиморской гафельной клипер-шхуны обычные составные мачты. Две). За рыбацкую лодку — не верю.
Плюс к тому на первой гравюре понятна схема крепления передней кромки паруса к мачте — слаблинь. Т.е. щель — как и у гафельного. С соответствующими последствиями для аэродинамики. Т.е. если что и остается, то только простота управления парусом в одни руки. И то только на этапе постановки паруса. На второй картине — нихрена не понятно. верхний угол паруса выше точки крепления вант.
О прямых античных парусах. Крутые парни, а именно финикийцы совались с прямыми классическими парусами и в открытый океан. В частности финикийские монеты найдены и на Азорских островах. А это 1/3 пути в Америку.
Например здесь подробнее. http://www.seapeace.ru/seafarers/pioneers/263.html Там вообще речь о посещении Америки финикийцами.
Но, как я понимаю, при встречном ветре они полагались на вёсла, а парус убирали.
Кроме того с прямым парусом можно плыть открытым морем в Индию от Африки. С муссонным ветром туда, через пол-года с муссонным ветром обратно.
Что касается заглавной темы:
Уважаемый kraz, похоже правда так и не понял, что помимо точки приложения силы на парусе, нужна вторая точка приложения силы на подводной части корпуса, и угол курса к ветру напрямую зависит от соотношения площадей паруса и подводной части корпуса, именно для пропорционального увеличения боковой площади подводной части и применяются плавниковые кили на современных яхтах, и высокие продольные кили на парусниках прошлых веков. на более лёгких шверт и щверц-ботах, для этого-же, создания дополнительной боковой площади, применяют шверты и щверцы соответственно. Балластная функция килей и плавниковых фальш-килей (килем строго говоря не являющихся), стала применяться только с появлением спортивного судостроения, до этого — киль, чисто силовой элемент корпуса и … создатель бокового упора для возможности лавировки против ветра, без чего любая система парусов не сможет взять никакого угла к ветру.
Верно было подмечено, что препятствием для применения бермудских парусов на крупных судах, была черезмерная высота мачт. Но и не только это, бермудский парус действительно более эффективен на острых курсах, но фатально не эффективен на полных, в сравнении с прямым, гафельная система или шпринтовая, самый выгодный и потому самый востребованный , компромисс, позволяющий ещё и высоту рангоута удержать в разумных пределах. Поэтому гафельные суда и ходят до сих пор. Сам однажды вчистую обогнал более крупную бермудской оснастки, яхту, на гафельном боте. Курс был , конечно, полный к ветру, на остром курсе, разумеется эффект был-бы обратный.
Но в целом, заглавная статья верно отражает основные моменты своёств прямой и косой парусной оснастки, подробности подгоняются напильником и кувалдой по месту.
Помимо все вышеперечисленного и «легкости» внедрения косого паруса в античности хочу добавить, что ему (для корабля не мизерных размеров) необходим руль минимум с рычагом-румпелем или рулевым механизмом вместо рулевых весел (при длинных галсах встречного или бокового ветра корабль сильно кренится, поэтому одно весло над водой и бесполезно, а другое — под водой и неуправляемо), а также вносить кардинальные измерения в корпус судна, кои были сделаны в средние века — серьезный каркас, высокие борта и другое соотношение в длине-ширине. Также желательно защиту корпуса от диагонального скручивания и укрепление/соединение обшивки корпуса не на шкантах, как преимущественно было в античности, а на гвоздях.
И если не сделать хотя бы часть из этих усовершенствований корпуса — судно просто рано или поздно развалится.
недавно прочитал про Лорча — дальневосточное и индокитайское судно с европейским корпусом, но с китайским парусом, ставшее офигенно популярным после того как в тех краях ознакомились с европейским судостроением
если чем лучше европейский корпус плоскодонной джонки понятно
то непонятно чем китайское парусное вооружение лучше европейского? какое оно имеет преимущества? если даже европейцы осевшие в тех краях часто предпочитали именно китайское парусное вооружение?
Во первых- команда. В китайском порту вы не найдете специалистов по работе с европейскими парусами, а вот опытных моряков плававших на джонках там завались. А команда это постоянно обновляемый материал- моряки гибнут, болеют, сбегают и т.д.
Во вторых цена. Хорошая парусина в Китае- привозной материал, а следовательно дорога. Местные материалы для паруса найдутся не то что в порту, в каждой деревеньке. А такелаж и паруса это ПОСТОЯННЫЙ расходник. Т.е. любому судовладельцу выгоднее перейти на местные, дешевые расходники, а не искать завоз из Европы.
Впрочем парус джонки очень хвалят за маневренность и управляемость, а так же за то что он легко ремонтируется. Для европейского паруса разрыв- это полная потеря функционала. Для джонки- небольшая неприятность которая элементарно чинится почти без потери хода.
непонятно чем китайское парусное вооружение лучше европейского? какое оно имеет преимущества? если даже европейцы осевшие в тех краях часто предпочитали именно китайское парусное вооружение?
Да там сплошные плюсы, за исключением нескольких моментов:
1. Имидж. Делать так, как делают узкоглазые дикари? Вы это не продадите в европе ни под каким соусом.
2. Китайский парус немного менее эффективен, чем европейские паруса. Разница не на порядок, но наличествует. В бою между парусниками может оказаться критической.
3. Мачта требуется значительно толще и прочнее, т.к. у нее отсутствует стоячий такелаж, передающий усилие с парусов на корпус. Поскольку она стоит сама по себе, она требует не только собственной прочности, но и мощного крепления к килю. Впрочем, народ подсчитал, что вес обычной мачты + стоячий такелаж больше, чем вес прочной китайской мачты.
4. Из-за требований к мачте ее сложно сделать той же высоты, что и европейские (что впрочем не сильно надо с учетом формы китайского паруса).
Дальше идут сплошные жирные плюсы:
1. Этот парус требует минимальных усилий для управления. Тянем за фал, парус поднимается. Отпускаем фал, парус сворачивается. ВСЕ!!! В случае внезапного шквала (а это бывает) парус убирается в течении нескольких секунд!
2. Как следствие, требуется минимальная команда. Не нужно завязывать/развязывать кучу узлов впопыхах. Один человек может стоять на вахте и управлять всем судном, не отходя от штурвала.
3. Парус может быть сделан из любого говна, китайцы паруса из травы какой-то плели. Большое полотнище бермудского паруса уже за гранью фантастики, если у вас нет серьезного ткацкого производства.
4. Такелаж на два порядка проще, не нужно большого количества драгоценной пеньки. Не нужно это все смолить, вязать и т.п.
Если начинать с нуля (ну, что-то вроде Древнего Рима), то там китайский парус подойдет идеально. Начиная века с 13-14 эта идея известна всем и не используется по причине вышеприведенных минусов. Моряки — народ безумно консервативный, и изменения всегда приходили очень медленно, а тут еще и вопрос имиджа…
>хотя существование последних похоже на легенду.
Тогда уж до десяти (децера): такая то легенда тоже есть.
Рей ваще то мужского рода.
Если ветер дует не точно в корму, то он как раз ни в коем случае не должен дуть и перпендикулярно парусу. Хоть угол между ветром и парусом и должен быть больше, чем между ветром и траверзом (направлением, перпендикулярным курсу). Но не перпендикулярно. Поставил перпендикулярно — сходи на всегда на берег и ни когда больше не поднимайся на борт парусников.
Потому что на паруснике такое чудо юдо просто опасно.
А как же децера? Там вообще 10. Но. А вы вообще уверены, что считали именно ряды вёсел? Кто вообще видел многорядную галеру? Могут быть разные варианты. Например, вёсла могут быть расположены чаще, чем сидят гребцы. Гребцы сидят в два ряда не друг на другом, а дальше и ближе от борта. А вёсла просто имеют разную длину от уключин внутрь корпуса. И чередуются. Если гребец второго ряда толкает весло, когда гребец первого ряда весло тянет, то гребец первого ряда получит веслом по спине. Но если умудриться такими вёслами грести синхронно и синфазно, то всё в порядке. Вопрос, как. Но его будет решить проще не запутать мокрую часть вёсел, располагающихся в два вертикальных ряда. Потому что меньше разница в моменте инерции и сопротивлении воды. Но и это проблематично. А может считалось, сколько гребцов держат одно и то же весло? Галеры существовали и в Российской империи. С каким количеством рядов вёсел?
То есть проще, чем не запутать мокрую часть. Очепятка.
//вёсла просто имеют разную длину от уключин внутрь корпуса.
Таким набором весел невозможно грести синхронно.
Кроме того при более длинном чем обычно конце весла внутри корпуса гребец будет вынужден бегать по палубе.
// Кто вообще видел многорядную галеру?
http://mtdata.ru/u29/photo0E22/20430584338-0/huge.jpeg
Всем кто начинает устраивать скандалы-интриги-расследования по поводу невозможности трехрядных трирем гуглите «тререма Олимпия»
https://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=cc319aec41ca57173ca209521b6a3633-l&n=13
Энтузиасты еще в 1987 г построили и нормально плавали. 7 узлов для 45тонного кораблика это не так плохо.
Все заснято, описано в статьях, есть фильм, но все равно выползают идиоты которые рассказывают что мол невозможно весла в три ряда поставить, тяжелые мол будут и т.д.
А набором вёсел разной длины снаружи корпуса можно? Это сложнее вообще то. Но если нижний ряд поднять, а верхний опустить, то вёсла столкнутся. А асинхронность исключает синфазность.
«Кроме того при более длинном чем обычно конце весла внутри корпуса гребец будет вынужден бегать по палубе.» Нет. Бегать он не будет. Просто его весло будет поворачиваться на меньший угол. Соответственно его гребки короче. Но если поизвращаться, то реализовать можно. Другое дело, что получится морской цирк вместо массового корабля.
Я кандидат наук вообще то. И ни где не утверждал, что это абсолютно не реализуемо. В отличие от некоторых. Но энтузиасты флот то не построили. А давайте я ссылку на педальную подлодку на подводных крыльях дам и скажу, что это и есть катер «Ракета»? Что считали, определяя класс корабля? Вот какой был вопрос. А не каково максимальное количество рядов вёсел.
И проблема не в весе вёсел. Проблема в моменте инерции, точнее в том, что этот момент у вёсел разных рядов разный.
тут надо уточнить сколько времени олимпия (с современными мужиками на веслах, которые порослее будут чем античные греки) смогла выдать эти самые 7 узлов. судя по упомнинанию слова спринт речь идет о мерной миле (или двух)
не совсем.
пару миль они проплыли с 9 узловой скоростью. А 7 узлов делали достаточно долго.
И советую посмотреть приведенные мною фотки 🙂
особенно они хороши вместе с фразой «с современными мужиками на веслах», там сильно разные ребятки на веслах сидят.
раскрой паруса http://www.barque.ru/shipbuilding/1964/how_to_make_sail
—«…Однако, где-то в районе 9-го века в парусном вооружении произошла революция. Был изобретен косой парус. Кем и где — неизвестно….»
Среди «историков-альтернативщиков», существует мнение, что Дедал изобрёл не «легендарные крылья», а реальный косой парус с килем/швертом… Что дало ему, пользуясь вечерним встречным бризом «уйти на запад», используя преимущества «косого парусного вооружения» при крутом бейдевинде, в отличие от преследующих галер, имеющих прямой парус и идущих только на вёслах…
Ну как-то так…
http://cdn01.ru/files/users/images/fc/d7/fcd7948e4f6a17ca148575cfc33ba5d9.jpg
Вернее не просто «косой парус», а простейший швертбот иди даже виндсёрф (англ. Sailboard)…
Полярная диаграма Олимпии https://www.dropbox.com/s/199crivmqjk7gov/olimpias_polad_diagram.png
и Роар Еге https://www.dropbox.com/s/ck1e3n76nr15l47/roar_ege_polar_diagram.png
источник — BOATS OF THE WORLD FROM THE STONE AGE TO MEDIEVAL TIMES by Sean McGrail
Олимпия против ветра идет втрое хуже, Роар вдвое.
Для сравнения яхта с косым парусом — https://yachtshipyard.files.wordpress.com/2011/05/pol1.gif?w=621&h=613&zoom=2 примерно в полтора раза хуже.
Надо заметить, что по многим отмеченным в статье пунктам ситуация практически противоположная.
Во-первых, прямой парус вполне позволяет идти против ветра, хотя и не очень круто, порядка 50-60 градусов. На античных кораблях это было осуществить сложно по причине общей слабости такелажа и рангоута, но в более недавние времена вполне применялось. Даже знаменитый узел булинь берет свое название от снасти, которой оттягивали переднюю шкаторину паруса при крытых курсах.
Во-вторых, преимущества косого паруса сильнее всего проявляются именно в каботажном плавании, вблизи берега, так как позволяют лавировать круче к ветру и тем самым избегать опасности быть выброшенным на берег при навальном ветре. В открытом море можно переждать неудобный ветер в дрейфе, или неспешно подниматься вверх по ветру.
Межконтинентальная навигация стала возможна именно благодаря прямому парусу. Каравеллы Колумба несли прямое парусное вооружение, в том числе Нинья, которую так любят изображать с латинскими парусами (латинские паруса оставались только на бизани), и это во многом опоеделило успех экспедиций.
Для океанских плаваний гораздо важнее знание о господствующих ветрах и их сезонных вариациях.