Брюс фольга - Bruce foil

Эта статья про подветренную доску. Для других типов фольги см. Фольга (значения).

А Брюс фольга это вариант шверц, состоящий из фольга обычно устанавливается на аутригер и всегда устанавливаются под углом, чтобы обеспечить как боковую, так и вертикальную силу. Это было изобретено Эдмонд Брюс в начале 1960-х годов и впервые опубликованы в Общество любительских исследований яхт публикация в апреле 1965 г.

Теория

Практически все методы, повышающие сопротивление боковому движению, также вызывают крен наклон, вызванный дисбалансом сил на паруса, высоко над ватерлинией, и боковое сопротивление, создаваемое шверт или другой фольга ниже ватерлинии. Результирующий крутящий момент заставляет корпус крениться до тех пор, пока плавучесть корпуса не будет обеспечивать достаточный крутящий момент, чтобы уравновесить кренящую силу. Таким образом, ограниченная плавучесть корпуса ограничивает силу, которую может эффективно создавать парус.

Одно из решений, позволяющих справиться с этим ограничением, состоит в том, чтобы выровнять силы, создаваемые парусом и подводной фольгой, максимально уменьшить крутящий момент и тем самым уменьшить крен. Появились два подхода к этому. наклонная установка, а другой - фольга Брюса.

Выполнение

Пленка Брюса снижает крутящий момент, перемещая пленку далеко от центральной линии корпуса и наклоняя ее так, чтобы перпендикулярная линия, проходящая через центр подводной части пленки, пересекала центр давления парусов. Как и традиционный шверт, фольга Брюса, как правило, имеет симметричный дизайн, например NACA 00xx, который основан на подветренный скольжение корпуса для обеспечения угол атаки необходимо для создания подъемной силы. При установке на подветренной стороне пленка Брюса создает подъемную силу вверх в дополнение к поперечной силе, а при установке на наветренный сбоку, он создает направленную вниз силу.

Пленки Брюса могут устанавливаться парами, по одной с каждой стороны, как в некоторых тримаран конструкции. В этом случае фольга с подветренной стороны работает вместе с подветренной ама для обеспечения подъемной силы, а наветренная пленка может быть убрана для уменьшения сопротивления.[1]

В состоянии равновесия сила фольги и паруса всегда будет уравновешена, поэтому опрокидывание должно быть невозможным, но на практике это не так. Поскольку сила крыла зависит от движения корпуса по воде, а сила паруса зависит от ветра, движущегося мимо паруса, внезапные изменения скорости или направления ветра могут вывести крыло из равновесия и вызвать крен. Кроме того, фольга на наветренной стороне представляет собой нестабильную ситуацию, поскольку любой подъем фольги из воды с помощью таких механизмов, как крен или действие волн, приведет к уменьшению направленной вниз силы, что может привести к опрокидыванию. Подветренная фольга обеспечивает большую стабильность, поскольку потеря подъемной силы заставит фольгу снова погрузиться в воду.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества перед типовой шверт или leeboard заключается в том, что пленка Bruce позволяет парусам оставаться почти вертикальными и сохранять полную силу ветра, необходимую для движения, без необходимости перемещать экипаж своим весом. Основным недостатком является то, что паруса остаются в вертикальном положении и сохраняют полную силу ветра, а не опускаются с увеличением угла крена, как это происходит с традиционными крыльями. Крышка Брюса также создает повышенное сопротивление в результате вертикальной составляющей силы, а также рыскание усилие из-за смещения рамы от центра, которое может потребовать изменения системы рулевого управления для компенсации.

Рекомендации

  1. ^ Эгейское море В архиве 2007-04-03 на Wayback Machine Тримарана использует втягивающуюся фольгу Брюса в амас, чтобы обеспечить дополнительную устойчивость.