Дабы увеличить действенность парусного вооружения, взяли на заметку профилирование мачт, стали использовать внутреннюю проводку бегучего такелажа. Однако нужно сказать, что результат, получаемый при этом, не совсем изучен. Разные вариации бермудского вооружения, к тому же верно изготовленные, не приносят хороших результатов, а порой приводят к негативным последствиям.
Общеизвестный факт, что число Рейнольдса выводится по следующей формуле:
Rе =vd/v
V в данном случае - скорость потока, d – это характерный линейный размер, а v - коэффициент кинематической вязкости. Изменяя переменные величины и d, можно получать разную величину Rе.
Рассмотрим такую задачу: мачта, диаметр которой d=25 см при скорости движения потока v= 5 м в секунду и мачта, диаметром d=12,5 см при скорости v=10 м в секунду имеют идентичное число Re. Дабы облегчить вычисления, стоит отметить, что границей между данными величинами будет число Re, надлежащее обтеканию мачты диаметром d=10 см потоком воздуха, скорость которого v=7,5—10 м в секунду, что равняется 15 - 20 узлам. Продувки мачт в аэродинамической трубе продемонстрировали, что коэффициент их сопротивления значительно снизился при переходе от малого Rе к повышенному.
В умеренном ветре, при малых Не, передняя сторона мачты формирует турбулентную зону, которая увеличивается за мачтой. Различие в значениях сопротивления между мачтами круглого и профилированного сечения в данном случае незначительно. В свежий ветер Не повышенное, турбулентная зона за мачтой сужается и общее сопротивление снижается. Число Рейнольдса, при котором протекает падение сопротивления, именуется критическим - Rекр.
Надо отметить, что увеличить обтекание можно посредством установки вдоль передней кромки мачты троса, являющегося в некотором роде турбулизатором. Он сформируем резистентную узкую турбулентную зону, плотно охватывающую мачту.
Важно знать, что мачты толщиной до 10 см менее результативны при скорости ветра меньше 15 узлов, также для поднятия качества парусного вооружения следует любыми средствами уменьшить величину Rекр.
В свою очередь, Rекр можно уменьшить различными методами. Для этого можно создать шероховатую поверхность на входящей кромке или применить иной стимулятор местной турбулизации. Данный метод применяется в самолетостроении. Действенность искусственной турбулизации потока больше всего заметна на мачтах эллиптического сечения. При этом стоит отметить, что использование турбулизаторов уменьшает сопротивление мачты, при условии, что Не малое; при больших Не они, наоборот, увеличивают ее сопротивление.
Аэродинамический профиль, в котором присутствуем усиленная мачта без вант, считается более эффективным. Однако его эффективность видна лишь при силе ветра, которую не в состоянии вынести ни одна яхта, скорость v = 60 - 70 узлов. Характер обтекания подобной мачты при реальных силах ветра показал, что турбулизация потока осуществляется примерно по одинаковому принципу, что и у обычной мачты.
Круглая мачта меньшего сечения влечет возникновение более узкой турбулентной зоны.
Исходя из этого, находится обоснование парадоксальному мнению о том, что наиболее эффективными являются старые мачты круглого сечения с наружной проводкой такелажа.
При полной или частичной перепечатке материалов сайта ссылка на www.kapitanua.com обязательна.
