Часть 2. Угловое ускорение. Или как повернуть катамаран.

…потому что пока вы скажете: "Евгений, точка приложения силы вашего гребка должна быть на одиннадцать градусов левее и двигаться перпендикулярно оси движения материальной точки, в то время как сила должна быть обратно пропорциональна скорости ламинарного движения потока", ваша материальная пятая точка успеет получить не одну точку приложения об абсолютно твердые тела, торчащие из воды.

Владимир Зверев

 

Представим себе колесо с жестко закрепленной осью. В разных частях обода закреплены веревки, как показано на рисунке. В каких направлениях нужно тянуть веревку, чтобы повернуть колесо? А в каких направлениях это будет легче, эффективнее?

Рисунок № 2.

 

В направлении 2 – вращения не будет… а наиболее легкими и эффективными являются направления 3 и 4, так как сила направлена по касательной с окружности.

Рассмотрим катамаран с точки зрения угловых ускорений. Ось – центр тяжести катамарана. Перенесем схему с колесом на катамаран.

Зелеными стрелками показаны векторы гребков. Они прямо противоположны движению весла в воде. Рисунок остался старым, в нем полудуга – это и есть дуга в 90 градусов, а дуговой – это дуга в 180 градусов. По тексту – исправил.

Еще раз: точка приложения силы гребца на катамаран располагается в точке крепления гребца к катамарану, условно, на ободе колеса. Правильнее было бы провести все стрелки на рисунке через жирные черные точки – места закрепления гребцов!!! Вот куда прилагается, передается на катамаран сила. С дополнительным рычагом (при дуге, завесе) или без рычага (табан, подтяг) – но в эти точки.

Подтяг носовым. Направление вектора на рисунке совпадает с линией гребец–центр тяжести, соответствует 2-й веревке на рисунке с колесом. Гребок в этом направлении, как на рисунке, почти не придает катамарану углового ускорения. Просто, смещает весь катамаран как он есть, повышая энергозатраты и снижая эффективность для поворота. И только ближе к 90 градусам к борту будет придавать катамарану угловое ускорение, но уже не влияя на ускорение вперед.

Подтяг кормовым. Направление вектора – по касательной к окружности, значит гребок эффективно и малозатратно придает катамарану угловое ускорение. Для кормового именно это направление, как на рисунке, по перпендикуляру к линии кормовой – центр тяжести, обеспечивает приложение силы по касательной к окружности. То есть максимально закручивает катамаран. И, в отличии от подтяга в 90 градусов к борту, дает еще и ускорение вперед. 

Еще раз. Носовой будет эффективно «вращать» катамаран при подтяге, выполненным, почти, перпендикулярно к борту. Кормовой же придаст максимум углового ускорения при угле около 45 градусов.

Сброс (отброс) кормовым. Аналогично. Для придания максимального углового ускорения, то есть чтобы направление вектора тяги шло по касательной к окружности, не нужно делать гребок строго перпендикулярно борту. Но, в любом случае, гребок эффективно и малозатратно придает катамарану угловое ускорение.

Дуга носовым. Почти совпадает с окружностью, длинный радиус за счет удлинения рычага корпусом и руками – придает значимое угловое ускорение. Но этот длинный рычаг держать надо.

Сброс носовым. Направлен аналогично 5 веревке на рисунке с колесом. И, вероятно, по эффективности создания углового ускорения, за счет возможности создания большей скорости проводки и силы, вряд ли уступает дуге.

Дуговой кормовым.

… почему для 4ки не эффективен дуговой гребок? Один носовой подтягивает, другой дуговой гребок даёт, корма - табанит один (от автора – зачем табан?), другой тоже дугу ну или подтяг делает. (от автора- так дугу или подтяг?) Итого все 4 гребца будут эффективно работать, прилагая вектор сил в сторону разворота.

Андрей Лебедев

Еще раз обратимся к рисунку с катамараном четверкой. Правильнее, провести все зеленые стрелки через места закрепления гребцов, а не сбоку от них. По-прежнему неоднозначен дуговой на корме. Вначале, дуга кормовым дает угловое ускорение в противоположную сторону, отбрасывая корму. Происходит это за счет смещения гребца назад относительно центра массы катамарана. И чем дальше впереди начинается гребок, тем длиннее рычаг, тем сильнее отбрасывает корму. Но нам туда надо? И только затем, со средней и ближе к конечной части (условно, от 45 к 90 градусам) – вектор прилагаемых сил приближается к касательной к окружности, задавая угловое ускорение в нужную сторону.

Например, для поворота налево, дуговой гребок выполняет правый кормовой: начало гребка смещает корму влево, разворачивая кат вправо…а это нам нужно? И только вторая часть гребка вертит катамаран влево, туда и плывем.

 

На катамаране двойка несколько иной расклад…

Прямой гребок. Четко по касательной к окружности. Небольшой радиус этой окружности – конечно несколько ослабляет, но ничуть не нивелирует придачу углового ускорения.

Дуговой. Все время по окружности, по большому радиусу. Максимум придачи углового ускорения. Но, если приглядеться к схеме, вероятно, нет необходимости дальнего вывешивания, лучше ближе, но быстрее и сильнее. 

Поясню: сила прямопропорциональна плечу силы (радиусу), и прямопропорциональна квадрату скорости, то есть эффективнее повысить скорость. Увеличение плеча в 2 раза и увеличением скорости менее чем на половину дают одинаковый прирост силы. Конечно, не все так просто, истина где-то по середине, но примерно так.

Сброс. Эффективно задает угловое ускорение. Чем сильнее сместить гребок назад, тем эффективнее.

Подтяг.

А вот по моему опыту подтяг судна эффективен только на четверках, для изменения траектории и для разворота. На двойках только для смещения перпендикулярно работает, применяю чтоб в ворота на соревнованиях попасть, другие движения эффекта не дают.

Игорь Пономарев.

Обратите внимание на то, что гребок в направлении, показанном на рисунке, придает катамарану угловое ускорение в противоположную!!! сторону. Гребет левый, тянет кат влево, а угловое ускорение тянет кат вправо. Переложите гребок на пример с веревкой и колесом. Да, плечо силы короткое, воздействие, вероятно, не выраженное, но силы, затраченные на гребок, частично направлены на компенсацию разворота вправо… а нам туда не надо, наверное, …

При подтяге в 90 градусов к борту, гребок тянет весь катамаран, в сторону, без углового ускорения – веревка № 2. 

 

ИТОГО, в остатке, какие гребки, на мой взгляд, наиболее эффективны для придачи катамарану необходимого направления движения и энергетически оправданы.

Оговорюсь: завес (закол), зацеп и табан – бесспорно эффективны только в некоторых исключительных ситуациях. Итак.

Для двойки:

- прямой,

- сброс,

- дуга.

Для четверки, носовой:

- прямой,

- дуга,

Гребок между баллонами, и сброс – имеют право на жизнь, но и неоднозначность этих гребков понятна.

Для четверки, кормовой:

- прямой,

- сброс,

- подтяг.

 

Часть 3.  … о дуге кормовым. О сбросе носовым. И о сносе кормы. Возможные варианты его избежать…

…У меня очень жесткое мнение: носовые не должны отбрасывать / сбрасывать, так как это очень сильно снижает скорость катамарана относительно потока. И есть другие более эффективные гребки в смысле сохранения скорости катамарана и скорости изменения его углов. (от автора – отброс/сброс – это не табан!!!, сброс не снижает/не влияет на скорость катамарана, см. описание гребков выше и рисунок ниже)

Игорь Пономарев

 

Дуга у кормового – крайне неоднозначна, так как в начале гребка - дает угловое ускорение в противоположную сторону, отбрасывая корму.  Казалось бы, это единственный вариант для кормовых не вызывать снос кормы при повороте. То есть 1) противодействовать сносу кормы и 2) не вызывать самим сноса кормы. Да, травмоопасно и чрезвычайно энергозатратно.

Но для первого, противодействия сносу кормы, эффективнее сделать сброс (отброс). А для второго, чтобы кормовой не вызывал снос кормы – остается два варианта. Либо дуга кормовым (долго, энергозатратно, опасно), либо сброс (или дуга) носовым (быстро, малозатратно, безопасно) … Я бы не стал, даже по традиции, отдавать предпочтение дуге кормовым.

Сброс традиционно на четверке выполняется кормовыми. Сброс кормовым означает смещение кормы относительно оси движения, соответственно удлиняя траекторию поворота.

Сброс носовым приводит к смещению носов от оси движения, корма просто следует за носами, не приводя к удлинению траектории движения. Поясню. Стрелками показаны векторы сил (они прямопротивоположны движению весла в воде).

Итак, катамаран четверка плывет налево:                     

Левый кормовой выполнил сброс              Правый носовой выполнил сброс

Остальные гребут вперед                                  Остальные гребут вперед

Корму «сносит» от центральной         Корму не «снесло», и катамаран уже

                     линии                                        сошел с центральной линии

 

Но, при всей кажущейся эффективности, при прочих равных условиях, сброс выполняется кормовыми. Хорошо, не воспринимается «сброс носовым», замените его на дугу носовым.

Сброс носовым (не путать с табаном, статическим веслом) – вполне эффективный гребок, способный значимо менять траекторию. Когда применять носовому? Вероятно, в слаженной команде (когда гребок понятен команде), если мало места для маневра, на спокойной воде. В жестком потоке (препятствии) работает команда со своими общепринятыми правилами (например, носы гребут, корма рулит) – это психология. В виду того, что носовой видит перед собой небольшую часть катамарана, держать выставление (угол) носов проще кормовому, в том числе поэтому он и рулит. А для носового есть и другой управляющий гребок – дуга, или между баллонов.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: