Тихоокеанское проа - непризнанная королева бюджетного водоизмещения. Часть 1.







***
Умищем проа не понять,
Аршином общим не измерить,
Оно научит, твою мать,
Всех нас в теорию не верить.

При запредельной простоте
Оно имеет скорость хода,
С которой, кончивши физтех,
И то не ходят в наших водах.

Какой замут ! Размашист ! Лих !
Едва ли есть ещё на свете
Подобье схем таких чумных,
Где массу вынесли на ветер.


ВСТУПЛЕНИЕ.

Давайте зададимся вопросом, почему наши обычные водоизмещающие яхты не ходят вот так: http://www.youtube.com/watch?v=AEFFS6cA5jQ ? Под словами "вот так" нужно понимать способность давать поперек ветра скорость, равную скорости ветра, или больше. Если кратко, то им не хватает для этого ни длины, ни относительного удлинения многокорпусников. И если такие многокорпусники как катамараны и тримараны знают все, то о проа не все знают даже, что это такое в принципе. Между тем, для обычного человека с обычным бюджетом
ПРОА - ЭТО САМЫЙ КОРОТКИЙ И ДЕШЁВЫЙ ПУТЬ, ЧТОБЫ ОБОГНАТЬ ВЕТЕР.

Удивительно, но аборигены бесчисленных архипелагов Тихого океана обогнали ветер намного раньше европейцев, хотя на их вооружении был только метод проб и ошибок, а у европейцев - продвинутая наука, в которой теория предвосхищала эмпирику и тем самым многократно усиливала её КПД. Просто туземцы ну о - о - о - чень много плавали и экспериментировали ... И через несколько тысяч лет они в рамках доступных им примитивных технологий выбрали все мыслимые и немыслимые резервы блок - схемы проа. Такое принято называть СОВЕРШЕНСТВОМ. Капитан Дампир зафиксировал в своих записках скорость хода проа в 24 узла. Он был сильно озадачен такой быстротой его хода на фоне невероятной простоты его устройства ... Что ж, немудрено ... По моим наблюдениям, подавляющее большинство "правоверных пневмояхтеров" (любителей катамаранов с надувными баллонами), как и Дампир 300 лет назад, тоже не могут обогнать ветер и тоже не понимают, как его можно обогнать на практически первобытном судне "из говна и палок":



Данная статья - это попытка восполнить упомянутый обидный пробел в знаниях российских любителей парусного спорта и туризма. Я имею намерение сконфигурировать накопленные материалы т. о., что мы вместе пройдём неблизкий путь развития конструктива проа от просто голой пироги в качестве исходной точки до полнофункционольного тихоокеанского проа с контрбалками и страховочным аутриггером, останавливаясь на логических развилках и промежуточных стадиях, чтобы, делая очередной шаг, опереться на теорию и рациональный инженерный подход. Но хочу перед этим предупредить ... При нулевом уровне знаний в гидродинамике, теории паруса и сопромате вы сможете только понять конструктивные особенности проа, но не поймёте природу его быстроходности и не оцените красоту решения задачи минимально усложнить устройство однокорпусной водоизмещающей лодки для достижения ею максимальных скоростей под парусом. Как минимум, вы должны понимать, что такое водоизмещающий режим плавания, как влияет на потолок скорости длина и относительное удлинение обычного водоизмещающего корпуса, почему у экстремально удлинённых корпусов этого потолка нет вообще, что такое аэродинамическое качество крыла, срыв потока с крыла, критический угол атаки крыла и почему хорошее крыло в усреднённой ситуации является плохим парусом. Также нужно иметь общее представление о работе балок и ферм и понимать, почему самой выгодной пространственной конструкцией является ферма, состоящая из балок, работающих исключительно на сжатие, и тросов, работающих на растяжение, а на изгиб не работает вообще ничего. Скажем мягче, почти ничего ...
Ознакомиться с этими вещами в той мере, которая необходима для понимания настоящей статьи, можно буквально за один - два вечера. Излагать эти базовые знания здесь не вижу смысла. Просто пройдите по ссылкам ... Не бойтесь, я выбрал для вас материалы, изложенные в максимально доступной форме. У вас всё получится ... Ухватите хотя бы самую суть ...

1. Статьи о водоизмещающем режиме:
http://lib.sportedu.ru/Mirrors/Www.katera.ru/176/176_19.html
http://www.vodnyimir.ru/Razmereniya_i_obvody_vodoizmeschayuschego_katera.html
http://www.inter-marine.ru/part2.html

2. Библия российских пневмояхтеров - книга В. И Байбакова "Парус, море и свежий ветер":
http://parusa.narod.ru/bib/books/bayb/

3. Ещё одна такая "библия" - книга В. М. Перегудова "Туристские разборные парусные суда": http://parusa.narod.ru/bib/books/pereg/tcss1/

4. Новаторская (до сих пор !) книга Джозефа Норвуда " Быстроходные парусные суда. Основы проектирования многокорпусных судов": http://parusa.narod.ru/bib/books/jnorwood/index.htm Но этот первоисточник для усвоения требует уже некоторой подготовки.

Для того, чтобы начерно понять, что такое классическое тихоокеанское проа (Pacific Proa), и не путать его с другими типами многокорпусников (мультихулов) , посмотрите несколько видео о нём:

1.Большое проа с Маршалловых островов "Enewetak walap", построенное американским популяризатором Дэннисом Алессио в 1992 г.:
http://www.youtube.com/watch?v=tMe_xsSL6oQ

К этому видео прилагаю ценнейший отчет об устройстве, строительстве и испытаниях этого проа: https://dl.dropboxusercontent.com/u/21351227/wak7enewetak.pdf
И фотоотчёт: http://marshall.csu.edu.au/Marshalls/html/culture/Enewetak_Walap.html

Выдержки из отчета: http://homepages.paradise.net.nz/garyd/walap.html В самом отчёте это раздел "Перфоманс" на стр. 125. Перевод выдержек - см. раздел 4.

2. Небольшое польское проа "Pjoa" авиационного инженера Януша Островского: http://www.youtube.com/watch?v=CWF64ipSfhg Отчёт о путешествии на этом проа по Балтике: http://www.woodworkforums.com/f169/proa-pjoa-baltic-trip-2008-a-77256/
3. Следующая модификация проа Януша Островского "Mata Pjoa": http://www.youtube.com/watch?v=zfZs9Yts5ug
4. Регата небольших проа на Маршалловых островах: http://www.youtube.com/watch?v=LQ0VS6jubDk
То же самое, но подробней: https://www.youtube.com/watch?t=446&v=nb0IhuqdTFQ
5. Анимация шунтирования (или просто шунта), которую экипаж проа выполняет при каждой смене галса: http://www.youtube.com/watch?v=nF6xC2rUU9w Анимация хорошая, только краспицы на традиционных проа, разумеются, отсутствуют. Мачта там - простая жердь.
6. Лавировка на проа выполняется таким образом, что штевни никогда не пересекают ветер:



7. То же, но вживую на небольшом проа: https://youtu.be/QUoihn8L2_k
8. На большом проа в одиночку ... Поставьте движок на 1 мин 40 сек: http://www.youtube.com/watch?v=hH8lv0_CYxA
9. Шок для тех, кто в теме ... Традиционный парус тихоокеанского проа Crab Claw (клешня краба) принесли на плече и поставили ровно за 15 сек: http://www.youtube.com/watch?v=K7XwkkXpkDo&feature=player_embedded А в этом уже просмотренном видео https://www.youtube.com/watch?t=446&v=nb0IhuqdTFQ - и вовсе 7 секунд ! Поставьте движок на 1 мин 15 сек и засеките сами !

10. И целый фильм - исследование о проа Маршалловых островов: https://vimeo.com/31752506#

***

Раздел 1. Идентификация.

Друзья ! Тихоокеанское проа, если не влезать пока в частности, - это симметричное относительно миделя и несимметричное относительно ДП парусное судно с произвольным типом парусного вооружения, у которого при лавировке нос и корма меняются местами, а балансир (откренивающая масса) всегда вынесен на ветер с одного и того же борта. Наветренный борт обычно значительно более выпуклый.






Если же вместо балансира с наветренной стороны имеется аутриггер (OUTRIGGER - внешняя опора) с подветренной стороны, то это уже не тихоокеанское, а атлантическое проа. О его родовых пороках речь ниже - в вингокомовском ФАКе. Если же аутриггеров два (по обе стороны от главного корпуса), то это уже называется тримаран. Надо сказать, что при наличии возможности оперативного вынесения откренивающей массы на наветренный аутриггер на каждом галсе, такой тримаран фактически ходит в режиме летучего тихоокеанское проа (FLYING PROA), т. е. как на фото в самом начале статьи, где балансир (ама) "летит" над водой, хотя обычно он всё - таки её легко касается (режим предотрыва). 100 % откренивающего момента на этом судне создаёт экипаж. Для больших тримаранов это может стать серьёзной проблемой.



Если открениванием не заниматься, аутриггер с подветренной стороны, будучи притопленным, создаст значительное сопротивление и будет протыкать волны, а не всходить на них. Такие тримараны я предлагаю именовать абревиатурой БАТ - балансирно - аутриггерный тримаран. Вот несколько показательных видео о них:

http://www.youtube.com/watch?v=FzoqVAVPzmU&feature=player_embedded
http://www.youtube.com/watch?v=PMbXqzL0-n0
http://www.youtube.com/watch?v=5DZtOUq0Wgs
И вот это - особенно красивое и музыкальное:
http://www.youtube.com/watch?v=Z1c2SPkxx-4


Раздел 2. Интернет - навигация.


У концепции проа много сторонников по всему миру. Есть специализированные сайты, блоги, группы на "Фейсбуке", "Yahoo", проводят слёты, конгрессы и регаты. Мы, как всегда, позади планеты всей, что удивительно и само по себе, и в свете чрезвычайно низкой стоимости проа. Ниже я перечислю все известные мне серьёзные интернет - ресурсы, посвященные проа:

1. Различные типы парусных каноэ (не только проа) подробно описаны и выложены в виде чертежей в этой замечательной книге Гарри Диеркинга (Gary Dierking) "Строительство аутриггерных парусных каноэ" : https://vk.com/doc169722048_470645550?hash=db1407deeb79121621&dl=fe53e4cfd911f9e238 Это ссылка - на букридер (онлайн чтение).
2. Сайт Джозефа Остера, целиком посвященный проа: http://www.pacificproa.com/links.html
3. Раздел на немецком мультихульном сайте: http://www.multihull.de/ Прямая ссылка невозможна. Выход раздел о проа - через пункт "Proa spezial" в левой колонке указанной страницы.
4. Википроа: http://wikiproa.pbworks.com/w/page/14592450/FrontPage
5. Проафайлы: http://proafile.com/multihull-boats/article/the-proa-file-primer
6. Безмоментное проа с крылом Брюса: https://www.boote-forum.de/showthread.php?t=119396&highlight=proa&page=2
7. Канал Януша Островского на You Tube: https://www.youtube.com/user/oj1jo
8. Группа в YAHOO: https://groups.yahoo.com/neo/groups/proa_file/info;_ylc=X3oDMTJlbXR2MXZxBF9TAzk3MzU5NzE0BGdycElkAzE2MDMyMzUEZ3Jwc3BJZAMxNzA1MDY1NzkxBHNlYwN2dGwEc2xrA3ZnaHAEc3RpbWUDMTQzNDEyMDA4MA--
9. Что особенно доканало, так это то, что помимо поляков: http://baltic-proa.com/ (там есть ссылки на другие польские ресурсы) подсуетились даже венгры, у которых море заменяет ... озеро Балатон: https://www.facebook.com/BalatonProa. У нас же - ноль. Полный ноль ! Мы в жопе - как всегда и во всём, кроме ракет ...
10. Грандиозный англоязычный форум: http://proaforum.com/index.php?sid=c5d48cc88cc31bb19d7bee484ee9a4c9
11. Суперподборка ссылок о днях сегодняшних: http://www.tdem.nz/links/proa
И в этнографическо - историческом разрезе: http://canoeisthepeople.org/pdf/storehouse/References1.2.pdf

В качестве последнего из ресурсов, очевидно, следует упомянуть и мой блог. Во всяком случае, льщу себя надеждой, что собранная тут информация окажется кому - то полезной и поможет определиться с выбором концепции парусного водоизмещающего судна. Сюда я буду сваливать материалы о преимуществах и недостатках проа, их разновидностях, параметрических данных реальных судов, типах используемых парусов, конструкции главного корпуса (он же "вака"), вспомогательного (он же "ама") и соединяющих их балках, о методах сопротивления дрейфу, приёмах управления, технологии постройки и наиболее удачных проектах. Материалов накоплено много, буду выкладывать по мере сил порциями.

Раздел 3. Проа и другие мультихулы ... Своё среди чужих, чужое среди своих.

Минимально отмультихуленный монохул и максимально омонохуленный мультихул - это одно и то же. Это тихоокеанское проа. Так что же это, и к чему оно ближе ?
Для начала просто устроим маленький ликбез. Итак, в чём же изюминка тихоокеанское проа, в чем его основные преимущества ? И как отвечают на эти вопросы монстры теории парусного дела ?

1. Наиболее удачное теоретическое обоснование концепции проа я нашёл на этом сайте, который целиком посвящён проа: http://www.pacificproa.com/links.html Надо отдать должное организатору сайта, он не просто организовал там свалку материалов, он подвел под концепцию тихоокеанского проа (ТОП) подробное теоретическое обоснование: http://www.pacificproa.com/faq.html
По моей просьбе перевод этого ФАКа любезно выполнил форумчанин Наиль с форума "КиЯ" - см. пост 1465 на этой странице форумной темы: http://forum.katera.ru/index.php?/topic/40160-tema-iskliuchitelno-dlia-entuziastov-tikhookeans/page-59 Ниже выложен полный перевод вингокомовского фака:

***

Абревиатуры:

АП - атлантическое проа
ТОП - тихоокеанское проа


Simple Question: Why a Proa?
Простой вопрос: Почему проа?




В море быстро становится ясно, что ни один показатель не влияет на безопасность, скорость и комфорт так как длина по ВЛ. Уникальное распределение веса у тихоокеанского проа, когда главный корпус находится с подветра, а меньший и более легкий с наветра, обеспечивает самую большую длину ВЛ при заданном весе и вооружении.
По сравнению с аналогичными катамараном, тримараном и однокорпусной яхтой тихоокеанское проа (ТОП) позволяет из того же количества материалов и используя то же вооружение, а, соответственно, и примерно за ту же цену, построить парусное судно, которое будет на 64% длинее.
Типичное парусное вооружение тихоокеанского проа можно оценить как консервативное для судна такой длины, тем не менее его достаточно для стабильного поддержания высокой скорости,при этом наветренный поплавок иногда будет подниматься в воздух. Например этот (приведено) 21-метровый (69-футовый) проект имеет внутренние объемы, водоизмещение, площадь парусов и цену очень близкую к таким катамаранам как Venezia 42, Catana 43 или F-41. Дополнительные 27 футов длины ВЛ главного корпуса тихоокеанского проа, который легко несет 75-100% водоизмещения судна, позволят создать более быструю и мореходную яхту для океанских переходов.
Вам необходимо определенное количество восстанавливающего момента для данного вооружения и силы ветра, а также определенная сила тяги, чтобы двигать заданный корпус с определённой скоростью. Крейсерские катамараны обычно имеют избыточный восстанавливающий момент. По-моему, есть смысл сократить размер, сопротивление и вес наветренного поплавка до минимально необходимых, одновременно увеличив длину подветренного (главного) корпуса, чтобы достичь более высокого соотношения длины к ширине и призматического коэффициента (это потребуется для того, чтобы компенсировать то, что симметрия проа относительно миделя не обеспечивает, в отличие от широких транцев крейсерских катамаранов, хорошей грузоподъемности и сокращения килевой качки.

(Из письма Джозефа Остера, Август 1999)


Что не дает ему перевернуться?







Кривая остойчивости. Чтобы постоянно поддерживать поплавок в воздухе, нужны опыт и усилия, это не происходит само по себе. Внимательное управление и настройка парусов также важны.
Но возмущения от порывов ветра все равно неизбежные. Пропустить порыв, двигаясь с большой скоростью, не так уж и страшно, так как проа легко стабилизируется на углах крена в
районе 45-60 градусов, где восстанавливающий момент растет. После этого достаточно просто потравить шкот и наветренный поплавок плюхнется назад в воду.

Крен 45 градусов. Подветренный наплыв предназначен для того, чтобы помешать проа слишком сильно накрениться под ветер, обеспечивая дополнительную плавучесть при углах крена более
35 градусов. Если крен дойдет до 60 градусов, накренить проа дальше станет так же трудно, как и в момент отрыва наветренного поплавка от воды, соответственно, яхта скоро сама
«встанет на обе ноги».

Высота наплыва – критический фактор обеспечения максимальной остойчивости, так как на больших углах крена наплыв становится центром плавучести (ЦБ) подветренного корпуса, при этом центр тяжести проа (ЦТ 7.5 тонн) находится с наветра (примерно в 7 футах) ниже мачты, что дает порядка 104K ft-lbs резервного восстанавливающего момента.
Для наплыва важна обтекаемая форма, которая легко рассекает воду, хорошо скользит по волнам и имеет на больших углах крена объем не менее 100% от водоизмещения яхты.

Почему бы не перенести главный корпус на ветер?

Этот подход был использован Диком Ньюиком на проа Чиирс и поддерживается Джозефом Норвудом со товарищи.
История развития древних проа на островах Тихого океана, начиная с гребных каноэ с аутригером, демонстрирует строго противоположный подход:



И причины этого просты и очевидны:
Как только парус наполняется ветром, независимо от того на каком поплавке расположена мачта (поскольку это не оказывает существенного влияния), подветренный корпус начинает нести все большую часть общей массы яхты, вплоть до 100%. Если более тяжелый корпус располагается с наветра (у атлантического проа АП – основной груз на ветре), то оба корпуса должны быть достаточно большими, чтобы нести полный вес, один на стоянке и в слабый ветер, а второй в сильный. Из-за этого у АП проа оба корпуса должны быть равного объема, как у "Чиирс" (ниже на фото) и катамаранов.



ТОП имеет основной груз под ветром - на главном корпусе, и он один должен нести полный вес яхты, в то время как наветренный «летучий» поплавок может иметь несущую способность в пределах 1/3 водоизмещения и менее. Это предполагает неодинаковые корпуса с маленьким, обтекаемым поплавком с наветра, в то время как, подветренный корпус АП проа будет больше и грузоподъемнее, чем корпус ТОП проа аналогичного водоизмещения.



АП никогда не ходят с наветренным поплавком в воздухе, таким образом оба корпуса всегда остаются погруженными в воду. Из-за этого такое проа сильно приводится, а его смоченная поверхность увеличивается, так как на оба корпуса приходится заметная доля водоизмещения.
У ТОП, с другой стороны, уже при нулевом крене большая часть водоизмещения приходится на больший подветренный корпус и такое проа изначально спроектировано так, чтобы подветренный корпус нес 100% водоизмещения, в то время как малый наветренный поплавок выйдет из воды. Один большой корпус вместо двух даст лучшее соотношение площади поверхности к объему, уменьшит смоченную поверхность и водоизмещение, ослабит тенденцию к приведению. Даже если ходить под парусом осторожно, используя не более 50% максимального восстанавливающего момента, даже близко не подходя к выходу наветренного поплавка из воды, все равно на него будет приходиться всего 12,5% от водизмещения.

ПРИМЕЧАНИЕ: перемещение экипажа на малых, легких проа может менять характер лодки с АП на ТОП и наоборот.

У гавайское парусного каноэ (разновидность АП), идущего на полной скорости, большая поперечная остойчивость (способность противостоять перевороту на бок) в действительности является уязвимостью, общей с экстремальными гоночными катамаранами и тримаранами. Когда достигается предел продольной остойчивости подветренного поплавка (аутриггера), лодка зарывается подветренным носом и опрокидывается через нос прежде чем наветренный корпус выйдет из воды (моё примечание: это очень плохо и без переворота, поскольку аутриггер, зарываясь в воду, создаёт большое сопротивление).

В противоположность АП, тихоокеанское проа имеет большую продольную остойчивость чем поперечную, таким образом, задолго до переворота через нос проа аккуратно накренится до момента входа в воду подветренного наплыва, аналогичного «дополнительному поплавку» гавайского парусного каноэ.

Восстанавливающий момент.

Соединительные поперечные балки и вооружение испытывают большие нагрузки на АП, когда нагрузка порядка 50% водоизмещения или более приходится на дополнительный (подветренный) корпус. Сравните это с всего лишь 25% и менее для ТОП. Частично большие нагрузки у АП обусловлены большей инерционностью наветренного корпуса, которая увеличивает напряжения в конструкции за счет того, что тяжелый наветренный корпус «хочет перемещаться» независимо от подветренного. Это приводит к тому, что АП кренится медленно, увеличивая нагрузки на поперечные балки и парусное вооружение. ТОП в этом смысле ведет себя ближе к однокорпуснику, безопасно кренясь при порывах (предупреждая экипаж).


Пояснения: https://en.wikipedia.org/wiki/Angular_momentum

Меньшее расстояние между корпусами (укороченные балки) помогает сократить нагрузки, но, естественно, сокращают и восстанавливающий момент.
Также представьте себе, что ТОП движется на одном главном корпусе (это плюс 25% от его изначального водоизмещения за счет потери водоизмещения поплавком), в это же время на АП убирается 25% водоизмещения с наветренного корпуса, но все равно поддерживается больший % водоизмещения этим корпусом, а его потерянная часть просто перекладывается на вспомогательный корпус, что создает повышенные нагрузки на поперечные балки.

Резюме:

Размещение основного веса под ветром (ТОП) и малый наветренный поплавок с водоизмещением в 30% и менее от полного – это именно то, что определяет тихоокеанское проа и придает ему специфические качества, которых нет у АП несущих 50% и более от полного водоизмещения на ветре. Таким образом некорректно приписывать одни и те же достоинства ТОП и АП. Больший восстанавливающий момент АП полезен только в сильный ветер и только до момента зарывания носа подветренного корпуса. А ведь водный балласт может увеличить восстанавливающий момент ТОП в нужное время и только на ту величину, которая необходима. Честное сравнение АП и ТОП должно проводиться между яхтами аналогичного веса/стоимости, включая парусное вооружением, и сравнивать их характеристики в широком спектре условий. Условие «аналогичного веса/стоимости» также предполагает использование методов постройки и проектирования, пригодных и проверенных в условиях открытого моря.
Есть установившееся мнение, что крейсерские многокорпусники никогда не должны ходить на одном поплавке и для проа это означает использование АП схемы. На это можно сказать следующее:
На крейсерском тихоокеанском проа хождение на одном поплавке при наличии наплыва не является настолько опасным и сложным делом как может показаться. Наплыв прощает ошибки
управление парусами, а при порывах угловое движение по крену происходит достаточно медленно из за больших размеров проа. В случае, если оба корпуса должны иметь возможность нести 50% от водоизмещения и более, у катамарана есть ряд преимуществ и катамаран доказал, что он является лучшим решением для быстрой транспортировки наибольшего груза на судне наименьшей длины. Крейсерские катамараны никогда не ходят на одном поплавке, соответственно, им не нужно нести более 50% водоизмещения в каждом из корпусов и они не становятся ни быстрее ни безопаснее от дополнительного веса в наветренном поплавке.
Тихоокеанское проа (ТОП) имеет преимущество в скорости и мореходности (продольной остойчивости) за счет дополнительной длины своего большего подветренного корпуса и менее массивного, с минимально достаточным весом, маленького наветренного поплавка, без этого никаких преимуществ получить не удается. Хождение на одном подветренном поплавке необязательно и его легко избежать, но если вас не волнует возможность делать это в идеальных условиях – проа не для вас.

***

Pacific Proa compared to Catamaran
Сравнение тихоокеанского проа с катамараном.


Вполне понятно, что причины, побуждающие строить современное тихоокеанское проа, точно такие же, что и столетия назад в Микронезии: получить при заданном весе, который определяет цену материалов и трудозатрат, главный корпус максимальной длины.
Возьмите парусное вооружение от любого современного крейсерского катамарана и используйте его на главном корпусе большей длины с тем же водоизмещением, в результате вы сможете перемещаться по воде с большей скоростью и комфортом. На тихоокеанском проа отлично работает парусное вооружение, которое оказалось-бы слишком маленьким для катамарана той же длины.

Трансформация 42-футового катамарана в 70-футовое проа с близким водоизмещением, внутренним расположением, площадью парусности и ценой:



Преимущества тихоокеанского проа

Одно из преимуществ тихоокеанского проа перед катамараном состоит в том, что оно позволяет получить гораздо более длинный главный корпус, используя тот же объем материалов (цена!).
Более длинный корпус имеет меньшее сопротивление, а также лучше ведет себя на большой волне в открытом море.


Перенос 100% водоизмещения на один большой подветренный поплавок, в то время как наветренный поднимается в воздух, обеспечивает мягкое, комфортабельное движение с высокой скоростью и минимальной смоченной поверхностью.

Более длинный подветренный корпус даже при схожем вооружении и без дополнительных мер по увеличению поперечной остойчивости позволит достичь больших скоростей, чем катамаран. Продольная устойчивость при этом также будет выше. Вместо переворота через нос тихоокеанское проа просто аккуратно накренится до момента входа в воду наплыва.

Необходимый для обеспечения остойчивости маленький наветренный корпус проще по конструкции и легче, чем соединение двух корпусов равной длины и веса (катамаран) или использование «поплавков» с объемом 100+% от водоизмещения (тримаран). Хотя современные материалы и методы позволяют обеспечить необходимую прочность многкорпусника любой конструкции, поперечные балки тихоокеанского проа испытывают гораздо меньшие нагрузки, по сравнению с балками катамарана такого же водоизмещения.

Между тем, по той же самой причине, вес, который тихоокеанское проа может взять на борт, гораздо меньше, чем у катамарана такой же длины.

Сравнение 43-футового катамаран, 69-футового проа и 59-футового катамарана:



Catamaran Advantages:
Преимущества катамарана


У катамарана в корме широкие, плоские транцы, которые хорошо переносят дополнительный вес сзади и уменьшают килевую качку. У проа обе оконечности заостренные. Два корпуса катамарана обеспечивают лучшую изоляцию отдельных кают (большую уединенность).
Поскольку у проа только один корпус, увеличение длины судна дает гораздо меньшее увеличение внутренних объемов и грузоподъемности по сравнению с таким же увеличением длины катамарана.
Главный корпус проа может быть гораздо уже, чем у катамарана. Его соотношение длины к ширине 17:1 улучшает ходкость, однако приводит к малым внутренним объемам.
По этим причинам в 21-метровом (69-футовом) проа едва удается разместить помещения того же объема и площади как в 43-футовом катамаране. По сравнению с 18 метровым (59-футовым) катамараном у 21-метровго проа объем внутренних помещений гораздо меньше.

Заключение.

Водоизмещение тихоокеанского проа длиной в 69 футов может быть вдвое меньше водоизмещения 59-футового катамарана, при этом площадь парусности и цена проа также будут меньше. Кроме этого, у проа будет главный корпус большей длины, рассчитанный на то, чтобы поддерживать аутригер в воздухе.
За такую же цену и используя тоже парусное вооружение как у 60+ футового катамарана, можно построить 90-футовое тихоокеанское проа с лучшим скоростным потенциалом.
Разработка компоновки для больших проа остается непростой задачей, в то время как компоновка катамаранов отработана десятилетиями практики.
***
От лица всех тихоокеанцев выражаю Наилю Садыкову огромную благодарность за мощнейший вклад в святое дело рациональной демультихулизации современного парусного флота !

2. Даже при беглом прочтении бросается в глаза, что постулаты вингокомовского ФАКа хорошо перекликаются с постулатами ФАКа немецкого мультихульного сайта. По непонятной причине все ссылки на страницы этого сайта, на которые нужно попадать с главной страницы, - нерабочие. Т. о., чтобы вы попали по адресу, нужно объяснить всю директорию ... Итак, главная страница: http://www.multihull.de/ В колонке разделов слева кликаем "Proa spezial", а в открывшемся меню -"Fahrtenproa" Ну, и сличаем с вингокомовским ФАКом ...

3 Очень кратко, ёмко и доходчиво изложена идея проа здесь: http://www.clcboats.com/shop/boats/wooden-sailboat-kits/proa/madness-31-foot-pacific-proa.html Правда данная аналитика заточена г. о. под обоснование концепции конкретного серийного проа "Безумие" ("Madness"), но это не умаляет её ценности. Материал богато проиллюстрирован видеороликами с этим проа.





4. На сайте Джозефа Остера http://www.pacificproa.com/links.html огромный раздел посвящён конкретным моделям проа величайшего энтузиаста тмхоокеанского проа - Рассела Брауна, много сделавшего для осовременивания этой древней лодки. Своё теоретическое видение проа Рассел Браун изложил в статье: "Observations on Pacific proas": http://www.pacificproa.com/brown/observations_on_pacific_proas.html Но и в других материалах этого раздела есть немало весьма толковой аналитики ... Рекомендую при наличии времени и возможности прочитать весь раздел о детищах маэстро Брауна:





5. Любопытная статья Фрица Рота, живущего в английском Гибралтаре: http://proadesign.com/ Он построил новаторское проа со специальным шарнирно подвешенным к аме ковшеобразным стабилизатором крена (что - то типа гидроантикрыла). В статье со знанием дела описаны эксплуатационным преимуществам проа - вплоть до удобства причаливания и отчаливания. К ковшу - стабилизатору мы ещё вернёмся, когда речь пойдёт о современных проа. Пока ограничимся переводом статьи от Наиля Садыкова:

"Я разработал эту аутриггерную парусную лодку после того, как два последних десятилетия я пользовался катамараном и тримараном. Потом традиционным проа с поплавком-аутриггером. Нынешние 23 и 31-футовые модели показали себя, выходя в пролив Гибралтар при ветре до 10 баллов Бофорта в течение последних четырех зим, стартуя с пляжа через обрушивающиеся волны высотой равные ширине проа, а потом возвращаясь назад на этот же пляж, серфируя по волне, а также выдержав на 2,5 кг якоре и 6 мм якорном канате белый шквал и выходя из марины в лавировку на запад в то время как вся Гибралтарская бухта была белой от пены. Все эти испытания настолько убедили меня в отличных качествах такой лодки, что я уже начал строить её 88-футовую версию.

В основе концепции лежит следующая идея:

- лодка должна быть максимально возможно длины для комфорта на ходу и на якоре. Если вы можете встать на якорь где угодно, значит, вам не нужно заходить в марины и, значит, вам не нужен двигатель.

- полностью управляться под парусам в одиночку (иметь возможность развернуть ход на месте для движения вперед и назад, лечь в дрейф и привести все в порядок в любой момент)

- обладать хорошей крейсерской скоростью при минимальной потребной площади парусности.
При 1000 кв. футов парусов на 88 футов длины, не д. б. необходимости рифиться до 8 баллов в бейдевинд и до 10 баллов в бакштаг.

- быть безопасной при любом порыве ветра и любом обрушивающемся волнении.

Проа сегодня

Современные проа могут делать массу такого, о чем полинезийцы могли только мечтать. Аутриггерные лодки современности не переворачиваются, быстро изменяют направление движения, безопасно маневрируют в ограниченных пространствах. В любой момент их можно остановить, чтобы оглядеться и понять, что происходит вокруг, а потом развернуться на месте, как на двухвинтовой моторной лодке, высадиться на любой пляж, а потом покинуть его не разворачивая лодку. На ходу у них совсем нет дрейфа. И все это у лодки, которая весит в два раза меньше катамарана, у которой только 2 небольших, вращающихся на 360 градусов руля на наветренной стороне главного корпуса, никаких поворотных или подвижных мачт, никаких кинжальных или поворотных швертов. Ничего больше не надо двигать и ничем не надо управлять, кроме шкотов
парусов. Общее требование для обеспечения хороших характеристик на лавировке круто к ветру не только небольшое гидродинамическое сопротивление подводных частей лодки, но и малое аэродинамическое сопротивлении того, что находится выше ватерлинии. Поэтому экипаж сидит внутри корпуса (1), соединительный мост также выполнен обтекаемой формы (8). До длины 30 футов (ширина 13) мост целесообразно выполнить в виде единой детали с корпусом, поскольку в этом случае лодка получается легче. Для перевозки на трейлере потребуется повернуть лодку мостом вверх.



Управление проа, остановка (постановка в дрейф), смена направления движения.

Вы сидите в своей лодке бортом к ветру, паруса растравлены, лодка медленно дрейфует под ветер. Вы выбираете соответствующий шкот , лодка движется в нужном направлении. Разве это не просто? С помощью наветренного паруса (3) вы можете даже развернуться на месте. Для этого грот должен тянуть вас вправо, а наветренный парус влево. С помощью стакселей на закрутках (2) (закрутки
устроены таким образом, что когда вы раскручивает один стаксель, второй закручивается автоматически) вы можете увалить лодку под ветер, гротом вы приводитесь к ветру. Это позволяет заставить лодку сохранять курс к ветру самостоятельно. Грот (5) крепится ползунами к рельсу на подветренной стороне мачты. Это обеспечивает чистое обтекание подветренной стороны паруса без необходимости использовать поворотную мачту.

Управление с помощью 2 плавниковых балансирных рулей, расположенных под углом 45 градусов к горизонту на наветренной стороне главного корпуса (7).

Рули не выступают за килевую линию, поэтому вы может выбрасываться на пляж практически везде без риска повредить рули или необходимости их поднимать при подходе к берегу. Рули управляются ногами с помощью тросового привода, вы их можете поворачивать в любом направлении, как вам нужно. На самом деле, рули, как правило, не особенно вам и нужны, поскольку лодка хорошо управляется парусами. Необходимость в рулях возникает только при плавании на сильном волнении, два руля на носу и корме обеспечивают вам более четкое управление и прямолинейное плавание.

Самовыравнивающее двухступенчатое крыло (6).

Силы от парусов, а также аэродинамические силы, действующие на лодку, имеют центр приложения силы где то на 1/3 высоты мачты. Если теперь вы поставите наклонное подводное крыло на наветренной стороне, вы получите средство для противодействия кренящей силе. Вы можете поставить крыло на подветренной стороне, но у вас возникнет та же самая проблема, что и у тримаранов: диагональное опрокидывание на большом волнении. Вы получите очень неустойчивую лодку. Более того, представьте случайную волну, к которой лодка стоит лагом. В моей конфигурации вам не о чем беспокоиться (просто сделайте лодку достаточно прочной (для 88 футов это не так просто)), но во всех других случаях судно обречено даже до того как его ударит волна. Поэтому в таких условиях вы никогда не сможете себе позволить себе оказаться не той стороной к ветру и волнам.



В нашем случае, аутриггер пытается подняться из воды, но нижняя часть крыла тянет его вниз, когда аутриггер пытается погрузиться в воду, верхняя часть крыла изменяет направление действующей гидродинамической силы на более горизонтальное, кроме этого изменения в погруженном объеме крыла помогут в обоих случаях. Если предположить, как говорят мне иногда, что крыло выйдет из воды полностью в результате действия волн (что невозможно в текущей конфигурации) центр бокового сопротивления лодки резко сместится в нос и лодка резко приведется носом к ветру без опрокидывания. Я проверял это на моделях с удаленной нижней частью крыла.

Сейчас мы закончили проектирование двухмачтового проа. Оно должно управляться и балансироваться парусами даже лучше чем одномачтовая версия, кроме этого может эксплуатироваться без стакселей на закрутках. На фордевинде паруса разворачиваются "бабочкой", чтобы не затенять друг друга. Эти предполагается использовать в штормовую погоду, но их можно сделать гораздо больших размеров для улучшения характеристик в слабый ветер. То, что штаги стакселей вынесены под ветер относительно мачты, позволит избавиться от задувания стакселя в грот.

Вот как то так. По моему, в основном бла-бла-бла?
Есть сайт на немецком про vector foil proa: http://www.studiobunker.de/multihull.htm Там, кажется, больше подробностей, но я в немецком не силен."
В статье много графического материала. Сюда я перетащил минимум.

мобильный метательный тир.

 Моё увлечение пращой и летающими тарелками (фрисби) длительное время было отягощено проблемой цивилизованного останова и сбора метаемых снарядов. И если в случае с тарелками эта проблема еще не носит криминальный хараке, поскольку скорость и дальность полёта тарелок не такие уж высокие, то с пращой эта проблема уже встаёт в полный рост ! Хорошо, если ты живёшь на морском побережье, и можно швыряться галькой. но у меня по месту жительства нет такой возможности.ю и мне приходится кидаться мячами для большого тенниса. Отыскивать их в траве каждый раз после серии бросков  0 это не вариант. В результате, я решил организовать стрельбище с портативной сеткой — ловушкой.  Что из этого получилось, вы можете лицезреть сами ...  https://youtu.be/9tcCAjG1gb8

Тихоокеанское проа - непризнанная королева бюджетного водоизмещения. Приложения.

ПРИЛОЖЕИЕ 1 .
Статья Слотбума: "Альтернативный анализ паруса CRAB CLAW"


A NEW ANALYSIS OF THE PACIFIC CRAB CLAW RIG

Новый анализ тихоокеанского парусного вооружения «Клешня краба»

Впервые внимание к впечатляющим характеристикам паруса «клешня краба» привлек Мархай в своих публикациях по результатам исследования паруса в аэродинамической трубе (см. AYRS 111 и книгу Мархая «Характеристики парусов»). В своей книге Мархай объясняет выдающиеся характеристик «клешни краба» тем, что парус создает подъемную силу за счет прикрепленных к передней кромке вихрей, (ППКВ) так же как треугольное крыло самолета. По его мнению, вихри отвечают за высокие коэффициенты Cl (коэффициент подъемной силы) и Cx (коэффициент движущей силы) «клешни краба» для углов вымпельного ветра 80-120 градусов. В соответствие с Мархаем, для того чтобы достичь наилучших результатов, парус «клешня краба» должен быть максимально плоским.




Дельтавидное крыло с вихрями на передней кромке.


Я думаю, что Мархай ошибается и попробую показать почему.
Во-первых, позвольте мне дать определение паруса «клешня краба»
Простая «клешня краба» представляет из себя равносторонний треугольник с реей и гиком равной длины. Это традиционный парус тихоокеанских проа и он вооружается следующим образом: угол паруса, в котором соединяются гик и рея, закрепляется на носу проа, а рея поднимается на мачте на определенную высоту.

Это означает, что рея зафиксирована и только гик может свободно поворачиваться. Проа симметрично относительно миделя и поэтому поворачивает не так как другие парусники. Когда проа меняет галс, оно останавливается, галсовый угол паруса переносится на корму, которая теперь становится носом, и проа начинает движение в противоположном направлении.

Тот факт, что положение реи остается постоянным, является важнейшим аргументом в доказательстве того, что Марахй был не прав, а также в моем анализе работы паруса «клешня краба». Для того, чтобы образовались создающие подъемную силу вихри, передняя кромка должна иметь стреловидность не менее 50-60 градусов.

Достаточно просто взглянуть на фотографии парусов «клешня краба», чтобы убедиться в том, что фактический угол стреловидности реи гораздо меньше. Часто он не превышает угла стреловидности по передней кромке стакселя или латинского паруса, и для малых углов вымпельного ветра. Для больших углов вымпельного ветра, например 90 градусов, угол стреловидности реи равен 0 независимо от того как сильно наклонена рея к корме, поскольку рея лежит в плоскости перпендикулярной вымпельному ветру (в данном случае мы пренебрегаем сдвигом вымпельного ветра по высоте)

Гик на больших углах вымпельного ветра выступает в роли боковой кромки, а на малых – задней.

Для меня очевидно, что вихри совершенно ни причем, в частности на больших углах вымпельного ветра, где парус «клешня краба» показывает наилучшие результаты.


Если дело не в вихрях, то в чем же?
Думаю это лучше всего объяснят несколько картинок




Это «клешня краба» на курсах от полного до крутого бейдевинда



Этот рисунок показывает пузо в разных сечениях по высоте паруса, угол стреловидности передней кромки, угол атаки и крутку паруса при крутом бейдевинде.



Это «клешня краба» на бакштаге, угол вымпельного ветра около 90 градусов.





Этот рисунок показывает пузо в разных сечениях по высоте паруса, угол стреловидности передней кромки, угол атаки и крутку паруса при вымпельном ветре поперек борта.

Очевидно, что происходит, когда проа уваливается с крутого бейдевинда, и шкоты травятся.
Угол стреловидности передней кромки уменьшается, пузо увеличивается, и крутка паруса уменьшается. Я думаю, что это ключевой момент, объясняющий высокие показатели «клешни краба» при углах вымпельного ветра от 80 до 120 градусов. Чтобы показать какой эффект может дать большое пузо паруса, мне нужно просто сослаться на результаты численного анализа парусов для попутных ветров: < http://syr.stanford.edu/RINA_Steve.pdf >

Данная иллюстрация позаимствована из доклада, и отражает обтекание паруса с большим пузом при движении в бакштаг.



В докладе указано, что коэффициент подъемной силы для двумерного сечения может быть в районе 2,2. Это хорошо согласуется с высокими значениями Cl и Cx, измеренными Мархаем во время экспериментов в аэродинамической трубе.

Конечно двумерное сечение не описывает всей картины, присутствуют также эффекты трехмерного обтекания, и чем меньше удлинение паруса, тем сильнее они будут сказываться. Однако, в любом случае, для начала необходимо эффективное двумерное сечение, поскольку одних трехмерных эффектов (вихрей) недостаточно, чтобы объяснить высокие значения Cl и Cx, полученные Мархаем.

Я могу подтвердить это результатами экспериментов в аэродинамической трубе, организованных Отмаром Каршулиным из немецкого журнала ‘Multihull’. Отчеты об этих экспериментах доступны в немецкоязычной Yahoo-группе ‘deltasegel’.



На этом графике построена скорость вымпельного ветра для разных курсов и для разных соотношений скорости судна и скорости истинного ветра: скорость суда равна половине скорости истинного ветра (синяя линия), скорость суда равна скорости истинного ветра (фиолетова линия), скорость суда равна двум скоростям истинного ветра (коричневая линия).

Если посмотреть на то, как меняется скорость вымпельного ветра относительно угла к истинному ветру, очевидно, что быстрее всего скорость вымпельного ветра падает на полных курсах у судна, скорость которого равна скорости истинного ветра, как у тихоокеанского проа. Таким образом, парус быстрого проа на бакштаге должен обеспечивать максимальный коэффициент движущей силы, чтобы сохранять тягу на приемлемом уровне, и это именно то, что дает нам «клешня краба».

Подводя итог:
Сущность паруса «клешня краба» – это не подъемная сила за счет присоединенных вихрей, а оптимальные пузо и угол атаки на всех курсах относительно ветра.
Это парус как автоматическая коробка передач – достаточно управлять только шкотом.
Это предельная простота, обеспечивающая предельную эффективность.

Бернард Слотбум

Приложение 2. Полный вариант отчёта Дэнниса Алессио.
***
Примечание ! Исходный файл PDF https://dl.dropboxusercontent.com/u/21351227/wak7enewetak.pdf с помощью программы распознавания текстов на картинках "Finereader" был превращён в файл "WORD". Такое превращение обычно осуществляется с очень хорошим уровнем распознавания текста, но всё - таки некоторые ошибки возможны. При их обнаружении просьба указать мне на них.
***





Эниветокский валап. Отчёт. Проект № 7

Методика измерений, сборки и строительства рейсовых эниветокских каноэ.

WALAP IN ENEWETAK

Деннис Ф. Алессио

WAEN Aelon Kein музей, библиотека и Национальный архив PO Box 629 Маджуро
Республика Маршалловы Острова 96960




Для дальнейшего чтения - ссылка на сервис облачного хранения данных "dropbox":
https://www.dropbox.com/s/ybx3pyjq51fu8ib/wak7enewetak.doc?dl=0 С помощью меню внизу странице укрупните текст до удобного размера и переведите при необходимости на русский язык, щёлкнув правой кнопкой мыши и настроив параметры перевода (язык оригинала и язык перевода).

Приложение 3. Статья профессора В. Полякова "ОГЛЯНИСЬ ВОКРУГ! Великие мореходы каменного века.

Очень далеко от нас, на другой стороне земного шара, среди бескрайних просторов Тихого океана, разбросаны маленькие и редкие острова. Весь этот обширнейший район, от Гавайских островов на севере до острова Пасхи и Новой Зеландии на юге, называют Полинезией.
Когда в XVIII веке Джеймс Кук и другие путешественники открыли острова, они были густо населены удивительным, простодушным, гостеприимным и смелым народом. Полинезийцы не знали металла. Но называть их «отсталыми» не поворачивается язык. У полинезийцев не было письменности, но своих предков они знали наизусть до 50-го — 90-го колена, из уст в уста передавали легенды о событиях их жизни, войнах, походах и приключениях.


Каменными топорами и теслами они научились строить великолепные парусные суда, о которых мы и собираемся поговорить подробнее.
Еще спутники Кука писали в хрониках, что, пока их большие корабли при слабом ветре подходили к очередному острову, полинезийские парусные пироги сновали туда и обратно, подвозя все новые порции свежих кокосов и прочих даров гостеприимных островитян.
Почти всю жизнь проводя в океане, они не «плавали» на своих судах по воле ветра и течений, а быстро и целеустремленно ходили, куда хотели и когда хотели!
И в прошлом полинезийцы чувствовали себя на воде не хуже, чем на суше, а потому мало страдали от кораблекрушений.
Лишь недавно европейцы стали осознавать, что столкнулись с замечательной и самобытной морской культурой. Полинезийцы строили суда с балансирами (проа) самых разных размеров, от одноместных челноков для рыбной ловли до больших океанских судов длиной 20–30 м, крупные двойные лодки вмещали до 60 человек с припасами, домашней птицей и земляной печью для приготовления пищи в пути. Строительство велось без единого гвоздя, брусья и доски связывали растительными волокнами, корпус для водонепроницаемости смолили. Все суда, отдельные их корпуса, даже паруса и рулевые весла имели собственные имена, сохраненные в преданиях.




Полинезийский «парусный крейсер», вмещавший десятки людей с припасами, домашней птицей и земляной печью.

В чем же секреты отличной мореходности и скорости полинезийских судов? Автор многие годы по крупицам собирал сведения о них и четверть века назад послал статью, подобную этой, в журнал «Катера и яхты». Не последовало ни публикации, ни ответа… Но что такое четверть века по сравнению с тысячелетним опытом полинезийцев? Теперь конструкцию судов можно хорошо рассмотреть на репродукциях и снимках, «скачанных» из сети Интернет, и уже есть последователи, использующие полинезийские принципы в конструкциях современных судов. Рекорд скорости под парусами на воде (более 30 узлов, или 55 км/ч) поставлен именно на проа, которые уже сегодня могут двигаться почти вдвое быстрее ветра.
Чтобы яснее понять полинезийские принципы движения под парусами, посмотрим сначала на европейскую яхту с косым «бермудским» парусом на вертикальной мачте, идущую курсом полный бейдевинд (рис. 1).



Здесь показан вид на яхту сзади и сверху. Сила F, которую ветер развивает на парусе, раскладывается на две составляющие: Fx, движущую яхту вперед, и Fy, создающую нежелательные крен и дрейф под ветер. Дрейфу противодействует киль или шверт, на котором создается боковая сила сопротивления воды Fc, в точности равная Fy, но направленная в обратную сторону. Эти две силы создают момент, кренящий яхту, как показано справа.
Собственно говоря, наши яхты без крена ходить вообще не могут (разве что тяжелый матрос на легком швертботе свесится за борт), даже стало считаться красивым, когда яхта в свежий ветер идет с большим креном. Но крен крайне вреден.
Появляется новая составляющая силы Fz, направленная от паруса вниз и еще больше прижимающая его к воде. Сила Fx также смещается от осевой линии яхты влево и «приводит» яхту к ветру. Чтобы противодействовать этому, приходится отклонять руль (говорят, что яхта «лежит на руле»). На руле возникает сила G, которая также раскладывается на две: Gy, которая поворачивает яхту, и Gx, которая тормозит ее.
Крену противодействует лишь большая ширина яхты (тормозящая движение) и тяжелый киль, увеличивающий водоизмещение, что также снижает скорость. Удлинение корпуса, т. е. отношение его длины к ширине, не превосходит обычно 3…6. Таким образом, западные принципы движения под парусами далеки от совершенства.
Рассмотрим полинезийские принципы.
Полинезийцы изобрели лодку с балансиром (проа) и катамаран (двойную лодку). У проа нет носа и кормы (при смене галса, т. е. курса относительно ветра, они просто меняются местами), зато есть наветренный и подветренный борт (рис. 2 и 3).





Очень узкий и высокий основной корпус (удлинение более 10…15) часто даже делают несимметричным — наветренный борт более выпуклым, тогда при движении на корпусе, как на крыле самолета, создается сила Fc, противодействующая дрейфу, хотя и так корпус большого удлинения создает огромную силу бокового сопротивления при ничтожном сопротивлении движению вперед. Корпус почти не создает волн, и сопротивление движению создает лишь трение поверхности днища и бортов о воду. Балансир (аутригер) всегда расположен с наветренной стороны.
Парус проа растянут между двумя длинными реями, верхняя фалом подтягивается к топу мачты, а нижняя отдувается ветром и удерживается шкотом. Передний угол паруса (где сходятся реи) закрепляется на той оконечности лодки, которая на данном галсе служит «носом». Галс меняют, не убирая паруса, просто переносят его передний угол на другую оконечность корпуса.
Парус оказывается наклонным, и сила F, развиваемая на нем ветром и примерно перпендикулярная поверхности паруса, направлена вперед, вбок и вверх. Именно на такие компоненты ее и можно разложить: Fx, Fy и Fz. Первая движет судно вперед, вторая направлена вбок и создавала бы дрейф под ветер, если бы ему эффективно не препятствовал узкий (и глубокий) корпус, а третья… (внимание!) — третья создает подъемную силу! Она направлена вверх и «вытаскивает» корпус лодки из воды, уменьшая его водоизмещение! А как же крен? Давайте разбираться дальше.
На рисунке 2 показан вид проа сзади с рулевым, сидящим на балансире. Центр инерции ЦИ всей системы расположен где-то между корпусом и балансиром, а линия действия силы на парусе (пунктир) проходит рядом с ним. Попробуйте повернуть колесо или штурвал, прикладывая силу, направленную к оси или от оси. Ничего не получится! Так и сила давления ветра на парус проа не создает крена. Если рулевой наклонится в сторону корпуса лодки, ЦИ сместится влево, и балансир выйдет из воды, поднимаясь вверх. Откинется рулевой назад, балансир пойдет вниз, к воде (потому, видимо, он и назван балансиром).
Какие же преимущества это дает? Самое главное — площадь паруса можно теперь увеличивать и увеличивать, практически до тех пор, пока «подъемная сила» Fz не сравняется с весом лодки и проа не взлетит в воздух! Собственно говоря, у рулевого, сидящего на поднятом над водой балансире, учитывая большую скорость, создается полное впечатление полета, откуда и пошло в западной литературе название «Flying ргоа». Итак, мы открыли (для себя) первый секрет древних мореходов: равнодействующая сил на парусе должна проходить вблизи центра инерции судна. Это дает возможность ставить очень большие паруса и развивать огромные скорости в сильный ветер.
Есть и другие секреты. Один из них относится к технике руления. Я даже не буду комментировать наш обычный способ перекладывания руля влево и вправо, что тормозит ход судна. Ничего подобного полинезийцы не делали и ход лодки не тормозили. Обратимся к рисунку 3, где изображена проа со стороны наветренного борта. Рулевое весло опускалось около заднего (по ходу) крепления балансира, и лопасть весла всегда была параллельна корпусу. Весло только поднимали из воды или опускали глубже. Таким образом, весло, как ножом, резало воду и не создавало практически никакого сопротивления движению, работая, как крыло с высоким гидродинамическим качеством.
Игра шла на взаимном расположении центра парусности ЦП и центра бокового сопротивления ЦБС. При опущенном весле ЦБС смещался назад по ходу, а ЦП оказывался впереди. Вспомним, что сила бокового сопротивления Fc приложена к ЦБС, а сила дрейфа Fy — к ЦП. Возникал момент двух равных по величине сил Fy и Fc (рис. 4), поворачивающий лодку влево, т. е. уваливающий ее под ветер.
Если же весло приподнять из воды, ЦБС окажется впереди ЦП, и лодка будет поворачивать в противоположном направлении, т. е. приводиться к ветру.



Таким образом, если наши суда «рулят» за счет потери в скорости, силой набегающего на перо руля потока воды, то полинезийское судно поворачивало за счет балансировки всей аэрогидродинамической системы, в конечном итоге силой ветра, ничуть не теряя скорости.
Любопытны также совсем недавние аэродинамические исследования треугольного паруса проа, который сравнивают с крылом дельтаплана. Оказывается, он имеет хорошие характеристики (высокое аэродинамическое качество) в значительно большем диапазоне углов атаки (углов между плоскостью паруса и направлением ветра), чем узкие и высокие паруса современных яхт. Легче выдерживает он и кратковременные сильные порывы ветра — ослабив шкот, мы направляем силу F круче вверх, что может заставить лодку прыгнуть с волны на волну, но не приведет к ее опрокидыванию. У сильно выгнутого паруса с ослабленным шкотом реи приближаются друг к другу, а действующая площадь уменьшается.
Парус проа очень мобилен, при слабом ветре, когда крен или подъемная сила значения не имеют, его можно расположить почти вертикально, перенеся передний угол, например, к балке крепления балансира. Вертикальный парус захватит больше «верхового», более сильного ветра. В таком виде издали парус очень напоминает клешню огромного краба, высунутую из моря.
Изучение опыта древних мореходов продолжается, и мы надеемся привлечь к этому и наших читателей, а возможно, они и сами поэкспериментируют с подобными парусами на своих легких лодках или байдарках.
***
Моё примечание: мнение профессора Полякова по поводу того, что если вектор тяги паруса лежит на прямой, проходящей через центр инерции судна (ЦИ), то оно не опрокинется даже при огромном по площади парусе, считаю ошибочным. Поляков не учитывает, что основной корпус (вака), имеет большое боковое сопротивление, и судно не сможет быть утащено вбок тягой. Оно всё - таки опрокинется. Но надо сказать, что краб на проа ЧАСТИЧНО работает в режиме змея.Так что и автор прав частично. А для того, чтобы парус совершенно не создавал кренящего момента, тяга должна быть приложена не к центру инерции, а к ЦЕНТРУ СОПРОТИВЛЕНИЯ, который лежит к ваке ближе центра инерции (он же, как я понимаю, центр тяжести, так привычнее).

Тихоокеанское проа - непризнанная королева бюджетного водоизмещения. Часть 2.

Друзья ! В предыдущих разделах статьи вы в общих чертах ознакомились с конструкцией классического ТОП и её теоретическими преимуществами по сравнению с другими типами многокорпусников (хотя проа - это не безусловный многокорпусник). Настала пора перейти к доказательной базе и ознакомиться с отчетами об испытаниях проа, ибо, как известно, теория без практики мертва. Весьма показательным в этой связи мне представляется параметрическое описание ЭНИВЕТОКСКОГО ВАЛАПА.В рамках проекта по изучению приёмов строительства, навигации и мореплавания этноса, населяющего Маршалловы острова, некто Дэннис Алессио со товарищи в 1992 г. построил и тщательно испытал на атолле Маджуро большое традиционное проа, рассчитанное на команду до 10 человек и именуемое на тамошнем языке "валапом". Необходимость в постройке этого проа была вызвана тем, что большие мореходные проа на Маршалловых островах вышли из употребления, уступив место современным моторным судам. Для спорта и рыболовства местному населению достаточно проа половинного размера. Алессио блестяще подтвердил данные о скорости и лавировочных способностях проа, которые очень часто включают в статьи и книги о проа. Вот некоторые из них:

1. Во время испанской колонизации островов проа использовались как почтовые суда между Каролинскими, Марианскими и Филиппинскими островами. Рассказывалось, что на одном из таких судов за 6 дней был совершен переход из Гуама в Манилу протяженностью 1,700 миль.

2. В XVIII веке зафиксирован случай перехода между островами проа с 30 полинезийцами за одни сутки. Расстояние между пунктами превышало 400 морских миль.
***

Раздел 3. Перевод выдержки из отчета Дэнниса Алессио об испытаниях его проа Enewetak walap.

Наиль Садыков перевел нам выдержку из отчета Дэнниса Алессио, которая давно уже выложена Джозефом Остером на "Винго.ком": http://homepages.paradise.net.nz/garyd/walap.html Оригинал полного отчета лежит в Национальном Архиве Маршалловы островов. Мне пока удалось откопать только отксеренный вариант отчёта ... https://dl.dropboxusercontent.com/u/21351227/wak7enewetak.pdf
При экспертизе текста в части методики составления поляр Наиль по моей просьбе изучил первоисточник East is a Big Bird: Navigation and Logic on Puluwat Atoll (Thomas Gladwin): http://bookre.org/reader?file=1163725&pg=3, из которого Дэннис Алессио заимствовал методику составления поляр. В результате анализа указанного первоисточника было выяснено, что все углы, фигурирующие в отчете Алессио - это углы к истинному, а не вымпельному ветру, на чем настаивали некоторые сомневающиеся. Желающие перепроверить это обстоятельство могут повторить экспертизу самостоятельно. Все необходимые для этого ссылки выше мной указаны.

***

AAN AELON KEIN – это валап, каноэ для путешествий с острова Эниветок, входящего в группу Маршалловых островов. Он (большие каноэ для путешествий мужского рода, в отличие от женского рода используемого в английском для кораблей и лодок) около 52 футов длины от штевня до штевня, его общая ширина более 25 футов.





Атолл Маджуро с воздуха:





Рай, затерянный в бесконечных просторах Тихого океана:



Валап Алессио у пристани в лагуне атолла Маджуро. Хорошо видны пропорции судна и его высокое удлинение:



Анализ ходовых данных валапа выполнен Деннисом Алессио.

Облик каноэ с Маршалловых островов, в частности этого с Эниветок, определяется не столько парусным вооружением и не соотношением парусного вооружения и корпуса, хотя эти характеристики тоже очень важны. Важнейшей отличительной чертой этого типа каноэ является форма корпуса сама по себе. Первое, что вы замечаете, взглянув на это каноэ, - асимметрия корпуса, чрезвычайная по меркам Микронезии, да и даже в сравнении с другими каноэ Маршалловых островов. Кроме этого корпус чрезвычайно узок в сравнении с другими каноэ.

Поскольку это было первое каноэ таких размеров, построенное в Маджуро со времен Второй мировой войны, оно быстро стало источником споров и противоречий. Многие строители с окрестных островов приезжали посмотреть на строительство. Больше всего вопросов вызывал чрезвычайно узкий корпус. Хотя общая форма и конструкция аутригера соответствовала принятым на других островах, тем не менее строители не были готовы принять такой радикальный вариант корпуса.



Это настолько поразило многих из их, что они заявляли, что это каное просто не сможет ходить под парусом. Более того, я не один раз слышал, как строители заявляли, что поскольку это каноэ так похоже на нож, оно просто не будет плавать и пойдет ко дну. Длина ватерлинии 12 метров, средняя ширина 32.2 см. Сравните это со средней шириной каноэ с Аилука в 35.5 см при длине по ВЛ в 5.4 м. (Alessio, D.F.,1991c). Наш корпус воистину был ножом по любым меркам. Заметная часть выраженного скепсиса проистекала из того, что атолл Эниветок был и остается самым изолированным из Маршалловых островов. Большинство никогда не видело здешних каноэ и поэтому незнакомо с их особенностями. Не так - то просто изменить мнение лодочного мастера, особенно того, который впитал в себя более чем двухтысячелетний опыт предков.
Поскольку на Маршалловых островах корпуса каноэ имеют одинаковые нос и корму, но асимметричны вдоль продольной оси, с подветренной стороной плоской или даже вогнутой, а наветренной – закругленной, поворот каноэ выполняется таким образом, что аутригер всегда остаётся с наветра, и корма меняется местами с носом. Обводы корпуса скопированы с крыла птицы, наверное строители еще две с половиной тысячи лет назад думали о полете, проектируя каноэ. Конструкция паруса тоже подсказана крылом, однако сейчас эти характерные черты понемногу утрачиваются в пользу решений, сокращающих время изготовления, так же как и придание особой формы рее и гику. В части 5.4.2. можно увидеть, что несмотря на то, что гик и рея были оставлены прямыми, парус тем не менее принимал аэродинамическую форму, похожую на крыло птицы, за счет того, что в сильный ветер гик и рея немного изгибаются по форме паруса и полностью его растягивают.
Еще одним важным следствием асимметричной формы корпуса является то, что на ходу эта асимметрия создает силу, направленную против дрейфа. Это позволяет обойтись без глубокого киля. Неоднократно в различных условиях я наблюдал, что такая форма корпуса не только создаёт силу, противодействующую дрейфу, но и увеличивающуюся с ростом силы ветра подъемную силу, уменьшающую осадку корпуса. Чтобы убедиться в этом, я поставил метки вдоль ватерлинии, чтобы убедиться в том, что корпус действительно приподымается из воды (сейчас самое время посмотреть на чертежи).

Мне удалось испытать каноэ в различных ветровых условиях. Поскольку мы держали каноэ на берегу недалеко от местной метеостанции, которая оборудована сложными приборами для измерений, у меня была возможность получать очень точную информацию о средней скорости ветра.
Скорость ветра при испытаниях изменялась от 6 до 20 узлов. У меня не было в наличии ручного анемометра, который позволил бы учитывать кратковременные изменения скорости ветра, однако, поскольку во время многих испытательных пробегов скорость ветра оставалась относительно постоянной, я смог оценить зависимость скорости каноэ от силы и направления ветра. Поскольку я прочитал о том, как Томас Глэдвин проводил аналогичные опыты на атолле Пулават в группе Каролинских островов в начале 1967 года, я решил точно следовать его процедуре, с единственным отличием в том, что у меня были точные данные о ветре с метеостанции, а он использовал ручной анемометр («The East is big bird» Gladwin T. pp.99). Начиная с движения точно по ветру под углом 180 градусов, мы совершали пробеги длиной примерно в милю, во время которых скорость замерялась с помощью «щепочного лага». Для определения скорости мы засекали количество секунд, за которое скомканный кусочек бумаги, преодолевал длину ватерлинии, и делили на него 27. Например, если клочок бумаги, проплывал от точки А до точки L за 6 секунд, скорость должна была составить 4.5 узла. Мы повторяли пробеги , меняя курс с интервалом 15 градусов, до тех пока каноэ не переставало выходить на ветер. Поскольку у нас не было сложного оборудования (очень дорогого) для определения точного направления истинного ветра, я могу только оценивать, что угол вымпельного ветра 60-75 градусов соответствовал истинному ветру точно поперёк. После множества испытательных пробегов я пришёл к заключению, что наилучшее время достигается, когда ветер дует под углом 60-75 градусов. Вполне возможно, что лучшие результаты достигались, когда ветер дул с носовых углов, однако нет никакой возможности подтвердить это без соответствующего оборудования.
Волнение было примерно одинаковым, поскольку большая часть пробегов выполнялась внутри лагуны. Даже если скорость ветра была 20 узлов, волнение было слабым, и каноэ развивало невероятную скорость. Каноэ развивало скорость 22.2 узла, если ветер дул под углом 75 градусов к ДП. С ветром точно поперёк скорость составила 20.5 узлов. Кажется, что каноэ двигалось заметно медленнее, при отклонении от оптимального курса в любом направлении, но при этом было заметно быстрее на острых курсах. Например, при ветре по 45 градусов скорость 18.7 узлов, при 135 – 17.6 узлов, разница невелика, но заметна. Каноэ регулярно развивало скорость больше скорости ветра.
Скорость ветра 8 узлов и отсутствующее волнение - каноэ развивало 10.1 узлов при ветре под углом 75 градусов. 9.3 узла – под углом 90 градусов, 7.7 узлов – под углом 45 градусов, 7 узлов – под углом 135 градусов, 6.6 узлов – под углом 150 градусов и 5.5 узлов между 160 и 180.

Я обнаружил, что каноэ развивает большую скорость, если ветер дует с носовых углов. Оно может двигаться так остро к ветру, что временами мне казалось, что проа движется прямо против ветра.
Конечно, это может вводить в заблуждение, с учетом того, что я сказал раньше про отклонение ветра благодаря движению самого каноэ. Из-за формы галсового угла в виде «кармана», ветер как будто «заворачивал» туда по мере приведения к ветру. Во многих случаях курс к ветру составлял от 30 до 45 градусов. Я опасаюсь заявлять более острые углы, поскольку иногда мне это казалось, но я не мог поверить в то, что видел. Даже глядя на колдунчики, иногда казалось, что ветер дует прямо с носа, но несмотря на это, парус оставался наполненным.



Во время перехода по открытому океану между Аитутаки и Раротонга в островах Кука, на дистанции в 141 морскую милю, валап показал среднюю скорость 5,03 узла. Стоит сказать, что этот опыт не может служить очень хорошим примером, демонстрирующим ходовые качества каноэ, поскольку валап совершал переход вместе с тремя другими традиционными каноэ, а также с четырьмя судами сопровождения. На собрании перед выходом в море было сказано что, так как в этом районе Тихого океана начинается сезон ураганов, и так как нам пришлось ждать неделю, чтобы ветер и волны успокоились, все каноэ должны держаться вместе по соображениям безопасности. Тем более что каноэ с одного из островов опрокинулось в плохих погодных условиях. Другие каноэ, участвовавшие в переходе, были двухкорпусной полинезийской конструкции, заведомо тихоходнее валапа. Как оказалось, в течение первых пяти или шести часов наше каноэ и его судно сопровождения оставались в виду других каноэ. В это время наше каноэ обычно шло своим курсом некоторое время, а потом слегка уваливалось , чтобы судно сопровождения могло его догнать. Такой порядок движения сохранялся в течение всего путешествия. Учитывая, что на море было сильное волнение, а так же то, что нам дважды, в общей сложности на шесть часов, пришлось ложиться в дрейф и снимать парус для ремонта сломанной мачты, среднюю скорость на переходе можно назвать впечатляющей.

Поворот оверштаг (диак) начинается с того, что один из матросов идёт вперёд и отвязывает штаг, чтобы освободить нижнюю шкаторину паруса. После этого он крепит штаг по марке на нем так, чтобы мачта не могла повернуться дальше вертикального положения. В тоже время другой матрос стоит наготове на противоположном конце каноэ. По мере того, как каноэ начинает поворачиваться, чтобы встать носом к ветру, шкотовый растравливает парус, выпуская из него ветер. Человек на корме каноэ тянет изо всех сил за штаг, чтобы весь вес паруса приходился на основание мачты, а матрос номер один начинает переносить парус к центру каноэ. Как только матрос номер один приносит парус в центр каноэ, другие матросы принимают парус, обносят его вокруг мачты и передают второму матросу, который удерживает парус в этом положении, в то время как ветер наполняет парус и начинает двигать каноэ тем же курсом, но задом-наперёд.



Шкотовый берется за шкоты, а первый матрос возвращается на свой конец каноэ, отвязывает штаг и держит его на руках, готовый помочь стабилизировать мачту и наклонить её к новому носу, когда второй матрос закончит перенос паруса на свою оконечность каноэ. Первый матрос полностью травит свой штаг и наклоняет мачту в новое положение не ранее того момента, когда второй матрос уже, практически, перенёс галс паруса на свою оконечность. Гик и рея крепятся в новом положении, шкотовый подбирает шкоты, и каноэ продолжает движение. В начале процесса матрос номер один сбрасывает рулевое весло за борт. Поскольку весло привязано концом длиной в половину каноэ в районе миделя, оно просто дрейфует к другой оконечности и, когда поворот завершён, матрос номер два просто вынимает его из воды и продолжает управлять судном.
Возможно, около 80% времени рулевые весла не использовались, каноэ управлялось настройкой паруса.

Чтобы двигаться курсом чистый фордевинд, что это каноэ делает исключительно хорошо, мачта ставится вертикально и конец фала привязывается к галсу паруса таким образом, что он (галс?) «плавает» в паре футов над палубой и в паре футов впереди мачты. Два шкота привязываются к соответствующим оконечностям корпуса, удерживая парус в положении для спокойного плавания. См. рис. 7,8,9. Однажды одно из весел выпало за борт, однако экипаж не стал поворачивать каноэ, а просто поставил мачту в вертикальное положение, притянул рею к внутренней стороне мачты и, работая только одним шкотом , забрал ветер в парус с другой стороны. Рулевое весло было перенесено на другую оконечность, и каноэ начало медленно двигаться назад, направляемое рулевым к плавающему веслу. После того, как весло было выловлено из воды, парус был перенесен вперед, и мы продолжили движение.
Однажды, когда мы лавировали в лагуне недалеко от небольшого острова, ветер зашёл не со стороны аутриuгера. Это очень опасная ситуация, так как ветер, дующий не с той стороны, может привести к тому, что все тяжёлое и неуклюжее парусное вооружение обрушится вниз. То, что произошло в следующий момент, было сделано так быстро и изящно, с такой естественной и мгновенной реакцией, что я подумал, что это все было устроено только для того, чтобы напугать меня. Тут же два матроса бросились к парусу, один из них потравил штаг, а второй подтянул парус к миделю каноэ. Одновременно матрос на другом конце каноэ перенёс вес паруса на основание мачты, поставив его вертикально. Пока все это происходило, два других матроса выбрали снасти для «рифления» (spillerlines) так, что парус обезветрился. Каноэ мгновенно остановилось. Не теряя ни секунды, матросы опять забрали ветер в парус и направили каноэ обратно на нужный курс. Я даже не помню, было ли сказано хоть одно слово во время всего этого упражнения.
Когда человек выпадал за борт, два матроса тут же выбирали снасти для «рифления», а третий переходил на аутригер, притапливая его, каноэ сразу останавливалось. Я проверял это в разных условиях. При ветре в 20 узлов каноэ проходило не более 15 метров до своей остановки, а однажды, в слабый ветер прошло не более 3 метров.
Мы неоднократно проходили через проход в лагуну Маджуро, где море очень неспокойно с крутой и короткой волной, и каждый раз меня восхищала способность корпуса и аутригера изгибаться независимо друг от друга при движении сквозь волны. Главная причина, как отмечено в частях про строительство (5.1.1) и поплавок аутригера (5.2.1), в дополнительных балках аутригера, которые смягчают удары при взаимном перемещении корпуса и аутригера. Это усовершенствование - добавка дополнительных «пружин», относительно других каноэ Микронезии, да и всего Тихоокеанского региона, облегчает движение по взволнованному морю. На волнении, в то время, как аутригер то полностью выходил из воды, то наоборот почти полностью погружался, постоянно сильно изгибаясь, главный корпус разрезал воды плавно по сравнению с однокорпусником ( не лучшее сравнение). Малые же лодки с подвесными моторами просто опасны в таких условиях и, возможно, будут быстро залиты водой."
Два наиболее информативных фото из фотоотчёта:





Спросите ваших знакомых яхтсменов, какова их скорость поперёк ветра при скорости ветра 20 узлов ? Обгоняют ли они этот ветер ? Скорее всего этот вопрос поставит их в тупик ... А вот Дэннис Алессио обогнал двадцатиузловый ветер ! Собственно, по нынешним временам это не такое уж и большое достижение. Современные многокорпусники могут добираться до куда больших скоростей, чем скорость ветра с лёгким гаком. Но не будем забывать о том, что Дэннис Алессио сделал это на судне, построенном практически по технологиям каменного века ... Впечатляет ? К сожалению, он не привел в своём отчете графической полярной диаграммы хода его проа для разных скоростей ветра, ограничившись перечнем ключевых данных типа табличного. Но и этого хватит, чтобы понять о его проа всё основное, что нужно знать про судно. Исчерпывающий анализ ходовых качеств проа мы произведём несколько позже. И для этого нам понадобится разобраться с фирменной изюминкой тихоокеанского проа - парусом CRAB CLAW. В нём всё необычно для европейца - аэродинамика, управление, настройка, расположение на судне и многовариантность применения в любой текущей ситуации.




Раздел 4. Парус Crab Claw - святая простота и неразгаданная тайна в одном флаконе.








Друзья ! В предыдущих разделах вы ознакомились с блок - схемой классического тихоокеанского проа и его ходовыми качествами. Мы еще вернемся и к конструктиву, и к ходовым качествам проа и подробно рассмотрим, как влияет длина и особенно относительное удлинение водоизмещающего корпуса на его сопротивление и скорость. Но прежде мы должны закончить рассмотрение конструктива классического ТОП. Компоновку элементов рамы, обводы ваки и амы - всё это вы без труда уясните, пройдя по ссылкам, выложенным в предыдущих разделах. Сложнее разобраться с парусом Crab Claw - его параметрами и механизмом его работы. Вряд ли можно найти парус, более простой по конструкции. Часто это просто две жерди и прикреплённый к ним плоский в развертке треугольник. Причём, как правило, вместо специальной парусной ткани берут обычный тентовый политарп (он же ТАРПАУЛИН): http://en.wikipedia.org/wiki/Polytarp_sails Политарп использовал и Януш Островский, который специально построил проа для исследования Crab Claw (он же "краб", он же "клешня"). Казалось бы, как столь примитивный парус, не имеющий ни лат, ни сложного профиля, да ещё и изготовленный из паршивых тентовых тканей может быть если не хорошим, то хотя бы просто полноценным ? Оказывется, может ! Да еще как может ! Главное доказательство тому - полярная диаграмма проа Януша Островского. После того, как я подверг конверсии в проа расборное каркасно - надувное каноэ "Ильмень" фирмы "Тритон" и выложил на You Tube этот и некоторые другие ролики http://www.youtube.com/watch?v=EkquhlBNVpU, Януш нашёл меня, и завязалось общение. Это была поистине уникальная возможность - пообщаться с человеком, построившим аж два проа и одновременно сведущим в аэродинамике. Практик и теоретик в одном лице ! По поводу подозрительно высокой тяги краба в галфвинд ведётся много споров. По оценке первого исследователя краба, Мархая, его тяга поперек ветра на 75 % больше тяги грота той же площади. За счет чего краб столь эффективен ? Краб также часто упрекали в том, что при безусловной эффективности на поперечных курсах он не позволяет ходить достаточно круто к ветру. Иными словами, у него низкое аэродинамическое качество. Начнём с разбора полярной диаграммы проа Януша Островского, с момента получения которой и началось наше с ним продуктивное общение:



Я попросил разъяснений:

"
1. Это диаграмма "Пйоа" или "Мата Пйоа" ?
2. Правой и левой красными стрелками отмечены участки диаграммы, где зафиксированы экстремальные скорости для бейдевинда. Это погрешность эксперимента, удачное стечение обстоятельств, разгон на гладкой воде или что ?
3. Средней стрелкой указана розовая кривая на правом лепестке диаграммы, судя по которой, проа шло с необычно высокой скоростью в бейдевинд. Это было только один раз и более не повторялось ? Или это более - менее нормально для вашего судна ?
4. Не понял, при какой скорости ветра составлена эта полярная диаграмма ?
Обычно на полярных диаграммах нарисованы концентрические окружности, соответствующие ветрам определенной силы. Это облегчает восприятие диаграммы. А в данном случае я не понял, как судить о силе ветра."


Ответ Януша ... Он написал на русском латинницей, но разобрать смысл можно ...

"Izwinitie, pażalsta czto ja ni odnogo slowa nie napisał o metodikie obmierow sdielanych dla prigotowliennia polarnogo diagramma Pjoa, no po durnomu dumal szto wsio widno :-$ .
Tolko Pjoa my rassczetywali potomu czto forma Vaka i Ama u Mata Pjoa sdielana principialno pochoże na Pjoa i sudna pławajut pochoże. Dlina ta samaja: 7m, tolko dlina na waterlinii niemnożko po dlinnieje u Mata Pjoa. Szirina po waterinii takze sama. Czerez mnogo let plawania ja uznal czto kaczestwa takogo malogo sudna zawisit mnogo ot gruza. Polarna diagramm sdielanaa dla 3 ludiej.
Eto diagramma sdielana w 2005, s polzownaniejem GPS i elektroniczeskogo obmiera sily wietra rucznom aniemomietrom.
My sowsiem ostanowliwalis cztoby uznat' silu wietra, zatem znajem czto on mieniał od 1 do 3 uzłow.
Nie imielim wozmoznosti cztoby toczno uznat silu wietra w kazdyj moment obmiera.
1-3 uzlow eto slabyj witej kotoryj mieniajet skorost i naprawlienije no ja propustil
rezultaty obmiera kogda izmienienija byli bolszyje.
Wy mozete uwidiet na diagrammie toczno czto ja uwdiel na GPS, moment za moment, każduju sekundu.
Eto pokazywajet sinieja linia i fioletowaja linia, odna dla lewego galsa a wtoraja dla prawogo galsa. Każdaja linia pokazywajet istoriu obiera. Każdaja toczka linii eto kaniec wektora skorosti w osobiennyj momient. Zielenyje piatna pokazywajet moju interpretacju, kak ja czuwstowal srednieje powiedenie sudna.

Oczen cz'asto drugije parusniki blizatsa i probujet kotora lodka luczsze.
Na witier my chodiat’ nie chuże czem drugije CHOROSZYJE parusniki.

Pjoa i Mata Pjoa oczen pachoży w na płoskoj wodie i umierennych skorostiach. Raznica pokazywajet na wolnie i kagda skorost wysze cziem 8 uzłow.

Pjoa i mata Pjoa polzujus tymi ze samymi parusami, macztoj i szpatoj."


Из этого письма стало понятно, что при двухузловом ветре проа Островского в широких угловых пределах давало скорость 1,5 - 2 скорости ветра. Что очень важно, идти под 45 градусов к ветру проа в принципе может. Обратите внимание на пучки линий в верхней части диаграммы, помеченные стрелками ! Концы вектора скорости очень долго шевелились в спец. программе, чтобы нарисовать эти пучки. И крутизна хода к ветру там как раз около 45 градусов ! Подкупает, что Островский не стал заниматься приписками и линию усреднения провел мимо этих пучков, хотя, он по - моему имел полное право провести зелёную линию прямо по пучкам. Но в любом случае, это очень достойная полярная диаграмма ! Вы спросите, неужели реально так ходить с парусом в виде тряпки, натянутой на две палки и без шверта ?! Выходит, можно ... Но прикол в том, что это не прорывное открытие гениального Островского, а традиция, которой столько тысяч лет, что и подсчитать трудно. Характерную клешню этнографы и историки мореплавания идентифицировали на очень древних наскальных рисунках. Чёрная стрелка на прилагаемом фото указывает как раз на клешню ...



Образно выражаясь, крутизна хода к ветру на проа непостижимым для европейского ума образом сумела прорваться через оба заслона - не только через подозрительно простой и дешёвый парус, но и через отсутствие шверта, который как раз на острых курсах особенно важен и нужен. На всякий случай даю ссылку на страницу форумной темы сайта "КиЯ", где выложены эти же материалы, начиная с поста 288: http://forum.katera.ru/index.php?/topic/43681-o-proa-bez-sravnenii-s-ne-proa/page-12
Чтобы не осталось никаких разночтений, я попросил Януша Островского сделать масштабы на осях одинаковыми и наложить на диаграмму окружности полярной сетки. Стало понятно, что максимум ординатной скорости у его проа соответствует курсу около 50 градусов. Неплохо для бесшвертового судна, а ?



Во многих предыдущих темах о проа немало было сломлено копий вокруг вопроса об аэродинамике паруса CRAB CLAW. Напомню, что поводом для ожесточенных дискуссий явилось то обстоятельство, что парус имеет на поперечных курсах тягу, несоразмерную его площади. Некоторые источники утверждают, что эта тяга м. б. больше тяги грота той же площади аж на 75 % ! Общеизвестно объяснение Мархая, который уподобил краба дельтатвидному крылу высокой стреловидности, которое на закритических углах начинает работать с использованием ЭФФЕКТА ПОЛЕЗНОГО СРЫВА. Совсем кратко ... Чтобы не дать потоку сорваться с крыла на закритических углах атаки, тем тли иным образом на передней кромке формируют множественные "жгуты", т. е. закрученные струйки воздуха. Почему, это отдельный вопрос, но закрученные струйки способны огибать теневую сторону крыла при гораздо больших углах атаки, чем никак не структурированный поток. Мы ещё вернёмся к этому явлению ... Итак, Януш Островский, будучи авиационным инженером, заинтересовался данным вопросом и специально построил проа для проверки работоспособности паруса CRAB CLAW. Парус ему, в итоге, очень понравился, и он его всем рекомендует применять на проа. А что касается теоретических аспектов его работы, то Януш рекомендует для их понимания ознакомиться с нижеприведенной статьей. В ней опровергается вывод Мархая о задействовании на крабе вихревой подъемной силы (это господствующая теория) и дается альтернативное толкование повышенной тяги краба ...

Островский - о сравнении краба и паруса Гиббонса (альтернатива крабу в плане удобства шунта http://www.youtube.com/watch?v=WSawsDNgkG8&list=TLCZJi6HVFEJg).



Мне надо сказать, что я никогда не пользовался Гиббонсом.
Когда я искал 30 лет тому назад, как установить асимметричное крыло на классическом катамаране я независимо от Гиббонса изобрел это решение, и я тогда продумал многочисленные обусловленности этого.
По - моему, самое важное качество Гиббонса, что его можно сделать жестким крылом и регулировать аэродинамическую силу углом атаки. Таже возможно его поставить близко направления струй воздуха на маленьком угле атаки, и он не полоскает а тянет.
Крыло лучше паруса когда ветра хватает, надо плыть против ветра и направление относительного немножко (острое ? - прим. Бамбулы). Но практически бывает другие условиа.
Ветра относительно мало, угол атаки бывает 5 градусов но бывает 15, 30, 60, и мы хотим поддержать оплыв без отрыва.
К тому же КрабКлау, по моему, лучше. Его глубину профиля возможно регулировать от 0% к 30-40%. Одним парусом возможно пользоваьтся как крылом либо как глубоком спиннакером.
Посмотрите, пожалуйста, как динамически меняется угол атаки во время судоходства при маленьком ветре и большой волне. Возможна ли надёжно менять глубину и профиль (паруса Гиббонса - прим. Бамбулы)?
Не знаю как сделать Гиббонса, чтобы позволить парусу вольно изменять кривизну.



Островский о сравнении БА­Т и проа.

Позвольте, пожалуйста, в отдельном письме поделиться своим мнением о тримаранах вэрсус проа.
Тримараны делаются наиболее легко. Они по сторонам носят поплавки.
Проа носит противовес. Это большое различие. Помост проа можеть быть более солидный и удобный, так и и лучше годится на противовес. Поэтому проа можно выполнить в более дешевой технологии, поскольку вес помоста и противовеса пригодный. В симметрической конструкции тримарана более веса, и это всегда потеря. Затем спортивный трамплин тримарана не такой удобный.
Мои решения и выбор проа очень просты. Я построил проа чтоб изучать парус КК.
Когда позже я начал плавать вдоль побережья Балтики, мне было важно, чтоб не было ни руля, ни шверта, которые можно запросто повредить (имеются в виду наши балтийские мелководья - прим. Бамбулы).


Я задал Янушу Островскому вопрос: "Как сказывается на крутизне хода проа отказ от привычного шверта (швертов) высокого удлинения ? Ведь вака подобна крылу малого удлинения, а качество такого крыла невелико".
Ответ Януша:
"Вака - это шверт малого удлинненя, но класическая теория крыла для него неточная.
Мы выяснили, что вака более эффективна, чем это должно быть теоретически. Этого хватает, чтобы хорошо идти к ветру. Удлинение крыла нужно чтоб уменьшить индуктивное сопротивление .
Но есть и другое обстоятельство.
Шверт хорошо работает в стабильных условиях, значит, на плоской воде и в ровный ветер. Но под парусами бывает и другие условия, и тогда бывает что вака работает лучше. По - моему парус типа краб аэродинамически не хуже бермудского."


Поскольку Януш Островский в качестве одного из основных недостатков паруса Гиббонса указал его неспособность к самонастройке, я попросил поянить эту мысль более детально.
Ответ Островского:

"По моему Краб имеет два исключительные качества:
1. Наклоненне края атаки
2. Нет предефинированного профила- давлене воздуха приспосабливает свободно кривизну паруса и опаздывает отрыв."


Как я понимаю, Островский указывает на то, что профиль краба изначально ничем не задан и формируется потоком как бы автоматически. При этом усы краба сами ищут удобное положение, сдвигаются и раздвигаются так, как посчитают нужным. На парусе Гиббонса это исключено его конструктивом. Он настраивается преднатяжением большой центральной латы, но после этого настройка сохраняется в неизменном виде до следующей настройки. Краб же самонастраивается так часто, как часто возникает в этом нужда. Причем на больших углах атаки струи, огибающие теневую сторону ничем предварительно не заневоленного краба, сами поправляют профиль, чтобы не сорваться преждевременно с какого - то резковатого перегиба. От же хитрецы эти папуасы !
Аналитическая статья про краб (ссылка ниже) говорит примерно о том же. В автоматическом переводе она приобретает довольно корявый вид, но понять можно. Когда я наблюдал за крабом, стоя на берегу рядом с проа, то тоже обратил внимание, что краб сам думает и сам выбирает свой профиль. Причем профиль получается довольно плавный и красивый !
***
Как выкладывать в ЖЖ файлы ПДФ, мне неведомо. Компьютерная грамотность у меня низкая. Ограничусь ссылками. Читатели с теоретическим складом ума могут ознакомиться с аналитической статьёй о работе краба на стр. 15 вот тут: http://www.ayrs.org/Catalyst_N22_Oct_2005.pdf Эта же статья и два документа с чертежами проа Януша Островского приведены внизу всё того же поста 288 уже упоминавшейся выше темы: http://forum.katera.ru/index.php?/topic/43681-o-proa-bez-sravnenii-s-ne-proa/page-12 В той теме немало забавного и интересного, но у меня язык не поворачивается посоветовать её изучить целиком. Никак не менее половины её, впрочем как и других тем о проа на том форуме, не просто затоптано грязными ногами тупых и агрессивных неанднртальцев, там смачно срут и кидаются говном с размаха, изливают яд, желчь, троллят, подначивают, улюлюкают и даже пытаются забить стрелки, чтобы покалечить. Я просто предупредил, а вам решать ... Если копаться в зловонных форумных нечистотах вам не претит, вот вам три темы на форуме "КиЯ", включая м уже упомянутую:

http://forum.katera.ru/index.php?/topic/35961-optimalnaja-parusnaja-sistema-dlja-proa/
http://forum.katera.ru/index.php?/topic/38277-tema-iskljuchitelno-dlja-antuziastov-tihookean/
http://forum.katera.ru/index.php?/topic/43681-o-proa-bez-sravnenii-s-ne-proa/

И одна тема на "Фордаке":
http://gik.fordak.ru/index.php?topic=2442.120

Надо всё - таки сказать, что зёрна смысла там попадаются. И фоток много. Почистить бы, так не дадут же ...

Помимо статьи о крабе, на которую указал мне Януш Островский, рекомендую ознакомиться с ещё одной аналогичной статьей того же автора (B.J. Slotboom), опубликованной на немецком мультихульном сайте: http://www.multihull.de/technik/t-slotboom_gb.htm Влезать в теоретические дебри и разбирать поток, обтекающий клешню, на отдельные молекулы - это дело гиблое, рискуем погрязнуть. Но чтобы понять, что именно у Мархая опровергает Slotboom, и кто из них, в конечном итоге, прав, нам таки придётся ознакомиться с сутью эффекта полезного срыва.

Тихоокеанское проа - непризнанная королева бюджетного водоизмещения. Часть 3.

Раздел 5. Союз крыла и вихря. Они сошлись как лёд и пламень ...

С лёгкой руки в Мархая в парусной общественности прочно утвердилось мнение, что повышенная тяга краба имеет ту же природу, что и у дельта - крыла, которое на закритических углах атаки работает на эффекте т. н. "полезного срыва". Дело в том, что обычное крыло обтекается сверху без срыва потока с передней кромки приблизительно до угла атаки 14 градусов (зависит от профиля, скорости и т. д.). И как только срыв начинается, резко падает его подъёмная сила. Парус, будучи частным случаем крыла, ведёт себя похоже. И это очень плохо, поскольку на поперечных курсах, где сопротивление паруса не так критично, как величина его тяги, большие углы атаки как раз - таки очень желательны. Смотрим на графическое представление потока, обтекающего крыло в срывном режиме (нижний рисунок) ...



Над теневой поверхностью крыла сформировались целых две срывных зоны, которые на языке аэродинамиков именуются "пузырями". Пузырь 1 образован срывом потока с передней кромки крыла. Пузырь 2 образован срывом потока с задней кромки. Обратите внимание, что сорванные струи закручиваются поперёк потока и во взаимно встречных направлениях. Поскольку львиная доля подъёмной создаётся за счёт правильного (близкого к ламинарному) обтекания именно теневой поверхности, срыв ведёт к резкому падению подъёмной силы. Применительно к самолёту это означает срыв в плоский штопор, из которого не всем суждено выйти. Применительно к парусному судну это означает просто резкую потерю тяги. Игра скоростью обтекания и профилем крыла (паруса) имеет ограниченные перспективы по предотвращению срыва. Более перспективным путём является видоизменение срывных струй - вместо поперечной крутки им придают продольную (спиральную) крутку. Смысл этого заключается в том, что струя, закрученная по спирали, по причинам, раскрытие которых останется за рамками настоящей статьи, как бы прилипает к теневой поверхности и не срывается с неё даже при необычно больших углах атаки. Как известно, если крыло не имеет т. н. "законцовок" (т. е. концевых отгибов), на его концах поток, стремясь вырваться из зоны повышенного давления под крылом, отклоняется от траектории нормального обтекания и норовит перетечь наверх, как бы соскальзывая с крыла вбок. В результате, концы крыла, лишённые законцовок, генерируют абсолютно бесполезные для полёта самолёта спиральные вихри, пожирающие кучу энергии, внося в общее сопротивление индуктивную компоненту.



У паруса такая дрянь происходит в районе гика. Подробно про индуктивное сопротивление и борьбу с ним можно прочитать в этой статье: http://avia-simply.ru/zakoncovki-krila-winglets/ Ну, или хотя бы просто посмотреть пару поясняющих видео из неё про формирование паразитных вихревых жгутов:
http://www.youtube.com/watch?v=mF54SvC5ZAs
http://www.youtube.com/watch?v=uy0hgG2pkUs
Как мы уже установили, вихревые жгуты на концах крыла не только бесполезны, но и очень вредны, поскольку увеличивают сопротивление и, т. о., уменьшают качество крыла. Однако, если переместить их с конца крыла ближе к корню, можно получить очень приятный бонус в виде оглушительной подъёмной силы на сверхкритических углах атаки в режиме т. н. полезного срыва, под которым следует понимать срыв, структурированный в виде спиральных жгутов непосредственно над теневой поверхностью крыла. Самый простой способ создать такие жгуты на закритических углах - применить дельтавидное крыло высокой стреловидности. Вот хорошая статья про это: http://otvaga2004.ru/kaleydoskop/kaleydoskop-air/5-6-pokoleniye-6/ И рисунок из неё "Рис. 13. Вихревая структура около крыльев разного удлинения на различных углах атаки":



Генерация жгутов над рабочей частью крыла, предотвращая срыв на сумасшедших углах, позволяет самолёту совершать взлёт и посадку на малых скоростях, очень быстро набирать высоту и выписывать виражи очень маленького радиуса ... Вот, посмотрите, на каких углах атаки способно работать крыло истребителя "Х - 31 А":



При невозможности использовать дельтавидное крыло жгуты формируют на обычном крыле с помощью специальных ямок или гребешков, располагая их в зоне начала срыва.



Статья о гребешках: http://racefans.ru/blog/vortex-generator-aerodinamika-eto-interesno
Ещё отличная статья: http://ru.convdocs.org/docs/index-202902.html
Гребешки должны продуцировать жгуты, закрученные т. о., что, соприкасаясь, они не мешали бы друг другу вращаться. Это значит, что направление их вращения в ряду должно чередоваться. Т. е., если конкретный гребешок продуцирует жгут, вращающийся по часовой стрелке, то два соседних жгута должны вращаться против часовой стрелки. Это примерно как со сцепленными шестерёнками ... Нетрудно понять после этого, почему гребешки внутри ряда имеют чередующийся скос вправо и влево, как на этих фото с крылом и стабилизаторои легкомоторного самолёта:





И если всё это сделано правильно, то продольно - вихревые жгуты сметут намечающийся двухзонный поперечно - вихревой пузырь:



Глубоко погружаться в эту ёмкую тему мы не будем. Упомяну лишь, что в качестве ГСВ (он же генератор спиральных вихрей, он же VGn - VORTEX GENERATION)помимо уже рассмотренных выше гребешков применяют всевозможные ямки, бороздки, канавки и запилы на передней кромке крыла. Слева направо - "перегородка", "зуб" и "запил":



Помимо теневой поверхности крыла ГСВ ставят и на нижнюю поверхность, чтобы более успешно подавить срыв с задней кромки. Посмотрите, как по - разному ведут себя при одновременном увеличении угла атаки на крыло без ГСВ (верхний ряд) и крыло с ГСВ (нижний ряд)


Итак, мы уяснили природу эффекта полезного срыва. Поперечно вихревой срыв подавляется срывом, структурированным в виде спиральных жгутов. Цена вопроса - большое сопротивление и, следовательно, пониженное качество крыла. Но если это не бейдевинд, а галфвинд, то ... почему бы и нет ? Кстати, генераторы вихрей - где только не ставят ... Помимо крыльев они уже прочно "прописались" на судовых винтах, в трубопроводах, на перегибах кузовов автомобилей, корпусов подлодок и т. д. Но нас в первую очередь интересует парус СRAB CLAW. Мархаю показалось, что работа упомянутого паруса - это просто частный случай вышерассмотренной работы треугольного крыла:



И в этой связи возникает такой маленький, но очень интересный вопрос ... Так прав Мархай или нет ?

Раздел 6. Зря Мархай поднял хай, но виновен не Мархай ...

Мы только что ознакомились с методом подавления поперечных пузырей вихревыми жгутами. Мархай, как мы теперь знаем, пришёл к выводу о том, что повышенная тяга краба обусловленна его способностью к работе на закритических углах атаки за счёт формирования жгутов на косых кромках:



Не решусь утверждать вполне определённо, но в формировании вихревых жгутов теоретически могут принимать участие витки сезнёвки (это такая верёвка, которой приматывают парусину к опорным реям). Наверное, форма этих витков далека от оптимальной для вихревого генератора, но частичный эффект - это именно частичный эффект, а не полный ноль ... Ниже приведено изображение реальной сезнёвки краба с валапа Алессио:



Но как следует из этой статьи: http://proafile.com/archive/article/94 (очень хорошая статья !) и уже прочитанных нами двух статей Слотбума (B.J. Slotboom, первая статья тут http://www.multihull.de/technik/t-slotboom_gb.htm, вторая в приложениях), многие исследователи и теоретики подвергают вихревую природу краба сомнению, указывая на его малую стреловидность и на то, что на реальном проа краб по констуктивным причинам не может быть расположен галсовым углом чётко вперёд по отношению к потоку, что соответствует самому выгодному режиму его работы с точки зрения вихреобразования.
Перед тем, как мы перейдём к выводам, несколько ссылок напоследок:
1. Теоретическая статья: http://www.lukawskiyachts.com/mona/crab_claw_sail.htm
Прилагаемые к ней данные натурных испытаний: http://www.lukawskiyachts.com/mona/class.htm
2.Две теоретические статьи с немецкого мультихульного сайта:
http://www.multihull.de/technik/t-vortex.htm
http://www.multihull.de/technik/t-sailtypes.htm
3. Интересная статья внизу этой страницы http://lib.sportedu.ru/Mirrors/www.katera.ru/175/175_13.html
о испытаниях катамарана Арта Лейна с парусом CRAB CLAW.
4. Очень интересная статья на русском: http://oceanschool.ru/2011/05/evolyutsiya-parusa/ Статья богато иллюстрирована фотографиями, диаграммами и графиками. Краб именуется в этой статье "гафельным цветком". Автор как бы намекает на то, что если продолжить вперёд гик и реёк гафельного паруса до точки их гипотетического схождения, то получится что - то вроде краба. А может, и просто краб ... Т. о., мы условно можем считать, что краб - это гафельный парус, нарощенный спереди, а гафельный парус - это краб, обрезанный спереди, т. е. сегмент краба. Автор указывает, что помимо гафельного паруса и краба (гафельного цветка) полезный наклон передней шкаторины используется и на других парусах. В частности, это геннакеры, используемые с длинным бушпритом, который позволяет подальше вынести вперёд галсовый угол и тем самым увеличить наклон передней шкаторины. Принимая к сведению фактологию этой статьи, отнеситесь со скепсисом к самому нижнему рисунку в ней. В сопроводительном тексте сказано, что полезные вихри примыкают к подветренной стороне паруса, но художник почему - то изобразил их на наветренной стороне. Автор указывает, что при написании свой статьи он использовал статью "Эволюция паруса" из журнала "Яхты России": http://www.morkniga.ru/p814159.html
Также важно, что я статье содержится предупреждение о том, что полезные вихри действительно эффективны г. о. на быстрых, а не тихоходных лодках. Как иы помним, Слотбум говорил об этом же.Значит, мы не можем это игнорировать.

На этом, друзья, мы завершим наши теоретические изыскания по поводу природы повышенной тяги краба. Все точки зрения на вопрос вам представлены. И вы вольны присоединиться к любой из них. но я бы предложил подойти к делу более, так сказать, с практической стороны. В конечном итоге, не так уж нам важно, за счёт чего краб развивает паровозную тягу на поперечных курсах, и виноваты ли в том вихревые жгуты или попросту способность краба адаптироваться к конкретным условиям обтекания благодаря ничем не заневоленному пузу и богатству вариантов настройки, о чём речь ещё будет ... Нам важен сам результат. И если валапы Алессио и Островского способны обгонять ветер (валап Алессио до 20 узлов (!) включительно), если они способны ходить к ветру достаточно остро, значит, паруса у них, как минимум, неплохие. С учётом же того, что, как правило, CRAB CLAW - это не более, чем просто плоскокроенная треугольная тарпаулиновая тряпка на двух палках, результат и вовсе удивительный ! Такой парус стоит сущие копейки. Условно его можно назвать бесплатным даже при значительной площади. Он делается за пол дня на коленке в полевых условиях ... Я знаю, о чём говорю, ибо я сделал его именно в таких условиях, имея обычный тарпаулиновый тент для туристического лагеря, топор, верёвки и лесные жерди ... Из говна конфетка - это про клешню. Так что будем снисходительны ... И продолжим её изучение.

Раздел 7. CRAB CLAW и проа - они нашли друг друга ...

Попытаемся ответить на вопрос: в чем причина столь стойкой и продолжительной приверженности жителей Океании по отношению к крабу ?



1. Сумасшедшая простота изготовления и ремонта.
2. Невероятная скорость установки и снятия.
3. Эффективное рифление за счёт сведения усов.
4. Отсутствие необходимости в точной настройке. В отличие от грота краб сохраняет тягу в значительных пределах по углу атаки, и ему не так страшны заходы ветра. А также ...
5. Краб значительно ниже грота, и он не хлопает при раскачивании на волнах.
6. Этот парус всегда вынесен за подветренный борт и не мешает экипажу и надстройкам, если таковые имеются.
7. Краб один заменяет собой целый парусный "гардероб". Насколько успешно, - другой вопрос ... Но заменяет ! Причина - очень удачный и широченный компромисс базовых свойств - он большой, но при этом низкий и не создаёт избыточного кренящего момента, он примитивный, но пузо регулируется в более широких пределах, чем у "продвинутых" парусов, да, он хуже грота на самых острых курсах, но имеет паровозную тягу на поперечных, манипуляции при лавировке не очень комфортны, но зато данная схема несения паруса обеспечивает огромную гибкость настроек по всем мыслимым и немыслимым параметрам.
8. Норма парусности для проа с крабом - 50 м кв.на 1 т. водоизмещения. Это залог высокой быстроходности.






***
ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ.
А уже выложенное постоянно правлю и дополняю.

Полноприводные автокемперы - боль и унижение России.

Я никогда не понимал мужиков, питающих вожделения к грязной, вонючей, волосатой, жёсткой и тощей мужской жопе. Но в гораздо - гораздо большей степени я не понимаю, как так могло случиться, что в России нет и, кажется, не будет действительно полноценного современного автокемпера в кат. "В", в котором можно не "ПЕРЕСПАТЬ", а именно ЖИТЬ. У нас есть военные грузовики с кунгами. Теоретически, такой можно взять на коллектив. Это, если он есть ... А если его нет ? А если он развалится ? Как могло случится, что Россия при всех своих просторах и несчётном количестве любителей леса, рыбалки и охоты такой кемпер не сделала, а Германия, где и лесов - то по большому счету не осталось, сделала целую линейку таких кемперов ?!!! http://www.youtube.com/watch?v=vZBUXgSbH-Q
Облился слюной и слезьми ... Как же счастливы те, кто имеет это и путешествует на этом !
http://www.youtube.com/watch?v=Faui73xun_U
http://www.youtube.com/watch?v=147gnfjNyjw
http://www.youtube.com/watch?v=upqiq_5QmsY

Ротор Угринского и похожие - для ветро - и гидрогенераторов, змеев и парусного дела.

Инженеры перепробовали огромное количество всевозможных роторных систем, вращающихся в потоке за счет разного сопротивления лопаток по разные стороны от оси. Здесь мы будем рассматривать только такие роторы, у которых ось вращения перпендикулярна потоку. Их еще называют поперечными. У обычного ветряка - пропеллера ось параллельна потоку.У ротора Угринского, напоминающего катушку с лопатками, ось вертикальна. Он нечувствителен к смене направления ветра и хорош для невысокой скорости ветра. http://vetrogenerator.com.ua/vetrogenerator/vertikal/614-rotor-ugrinskogo-svoimi-rukami.html
http://www.mirodolie.ru/node/2372

Савониус на самодельном туристическом катамаране: http://modelist-konstruktor.com/turist_turistu/na-katamarane-rotor-parus Жалко, что там был именно ротор Савониуса, а не Угринского. Но это лечится. Плохо, что авторотирующий ротор (не знаю, как сказать более правильно) нужно каждый раз переворачивать при смене галса. Исключение только одно - простая пластина. Она будет вращаться в ту сторону, куда её изначально принудительно крутанули. Но именно простая пластина обладает самым низким КИЭВ среди всех поперечных роторов. Хотя роторные змеи, имеющие такое устройство, висят под приличным углом к горизонту.
Классический роторный парус пока крутят принудительно - со времён Флеттнера по сю пору.





Моя тема о роторных змеях: http://prokite.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=4529
Вот этот змей (савониусный) поднялся чуть ли не в штиль !



Простая модель авиамодель с роторным крылом: https://www.youtube.com/watch?v=POHre1P_E1k В качестве лопаток - просто пластины в диаметральной плоскости. Но летает ! Спасибо товарищу Магнусу !
Экспериментальный буер с роторным парусом: http://m454.narod.ru/rotor.html Любопытно, но жалко, что не испытан вариант с авторотацией.

Парадокс ПВБВ - по ветру быстрее ветра. И всё, что рядом.

http://www.youtube.com/watch?v=SqXbV0gsjfM
http://www.youtube.com/watch?v=XQRW1yuYLnc
http://www.youtube.com/watch?v=86vhmTp7tKU
http://www.youtube.com/watch?v=DPvGTjmn9y0
http://www.youtube.com/watch?v=xHsXcHoJu-A
Как я понял, фокус в том, что ветер толкает пропеллер, вращающийся ему ... навстречу. Таким образом трансмиссию организовали специально, чтобы ветер продолжал толкать пропеллер после того, как роторный парусник его обгонит. Передаточное число трансмиссии критично. Думаю, если сделать его слишком большим, то парусник поедет против ветра. А винт будет вращаться по ветру.

Для наглядности я попытался составить как можно более примитивную схему, где реализован принцип ПВБВ. Пропеллер непосредственно насажен на ось с резьбой. И при воздействии на его лопасти он смещается вдоль оси без многоступенчатой трансмиссии и колёс, усложняющих рассмотрение. Но физически это абсолютно эквивалентно схеме с трансмиссией и колёсами. Чем мы можем тут играть ?

1. Шагом резьбы.
2. Шагом винта.
3. Направлением вращения винта относительно резьбы.

Не думаю, что требуют специальных пояснений случаи, когда:

1. Винт вращается по ветру и смещается по ветру.
2. Винт вращается по ветру и смещается против ветра.


Остановимся на третьей и самой интересной возможности:
3. Винт вращается против ветра, но смещается по ветру.

Упомянем также и последнюю теоретическую возможность, имея в виду, что на практике она нереализуема, ибо противоречит закону сохранения энергмм, так что надежда только на магию:
4. Винт и вращается и смещается против ветра.

Для лучшего понимания третьего случая заменим воздействие ветра на лопасть, показанную фиолетовой линией, толканием палкой с роликом на конце. Я эту лопасть очень схематически показал, уж извините ! Представьте, пожалуйста, что она как бы торчит из экрана в направлении вашего лица, и вы её видите только в профиль. Внутреннюю резьбу винта я вообще рисовать не стал, чтобы не загромождать рисунок деталями.


Мы настолько привыкли к ветрякам и флюгерам с винтами, что нам трудно представить, как винт может начать вращаться в ветровом потоке против ветра. Но нужно иметь в виду, что одно дело - винт, свободно вращающийся на оси, а другое дело - винт, перемещающийся как гайка по резьбе. Да, нажим на лопасть стремится провернуть винт по ветру. Но ... Для этого винт должен будет одновременно сместиться против ветра, что потребует дополнительных затрат энергии. И тут определяющее значение играет, что с энергетической точки зрения будет проще - вращаться против ветра, смещаясь по ветру, или вращаться по ветру, смещаясь против ветра. Для случая, когда угол "альфа" меньше угла "бетта", винту проще вращаться против ветра, смещаясь по ветру. Почему проще ? А посмотрите на угол "гамма ", который меньше 90 градусов ! Другими словами, если вектор подъёмной силы будет наклонён вперёд по резьбе, то и винт будет смещаться вперёд по резьбе, и наоборот. В нашем случае он наклонён вперёд по резьбе, и на рисунке вы видите проекцию этого вектора на резьбу, которая и определяет направление вращения винта - ВПЕРЁД ПО РЕЗЬБЕ ! Физически же это будет означать, что при нажиме роликовой палкой лопасть не отползёт в левую сторону от ролика, а наоборот наедет на него ! И мы обнаружим, что перемещение винта при толчке его лопасти роликовой палкой будет ... больше, чем перемещение самой этой палки ! А это и есть ПВБВ !

Великая Отечественная - интересные факты.

Решил выяснить, где та крайняя восточная точка, до которой дошел вермахт в ходе ВОВ. Есть непроверенные данные, что немецкие разведгруппы доходили до берега Каспия. Но это на уровне слухов. В этой статье http://www.wddb.ru/publ/voennye_dejstvija/dalnie_rejdy_nemeckoj_razvedki/26-1-0-1005 четко указывается пункт, где зафиксирован бой с немецкой разведгруппой. Цитата: "Затем Ойлер повернул на юго-восток. Оставив в стороне Енотаевку, 16 сентября он подошел к Джакуевке. До Астрахани оставалось 35 км, до Волги – 7 км.[12] Группа Ойлера стала подразделением, продвинувшимся на восток дальше любого иного подразделения вермахта. У Джакуевки Ойлер увидел противотанковый ров и расположенные в шахматном порядке бункеры. Группа была замечена. По ней был открыт огонь из пулеметов, и, как показалось немцам, танковых орудий. В ходе короткого столкновения немцы взяли в плен офицера из штаба 36-го пулеметного батальона и сопровождавшего его рядового, не успевших отойти ко рву. Опасаясь преследования, Ойлер круто развернулся и на максимально допустимой скорости ушел в Утту." Вот этот пункт на карте: https://maps.yandex.ru/-/CVWnJMMz Имя ему - Джакуевка.