Брюс фольга является вариантом шверца , состоящая из фольги , как правило , установлена на выносном и всегда расположена под углом , чтобы обеспечить как боковую и вертикальную силу. Он был изобретен Эдмондом Брюсом в начале 1960-х годов и впервые опубликован в публикации Общества любительских исследований яхт в апреле 1965 года.
Теория [ править ]
Почти все методы , которые повышают устойчивость к боковому движению , также вызывает крен , падающая продуцируемый дисбаланс сил на парусах , высоко над ватерлинией, и боковым сопротивлением, генерируемое шверт или другой фольгой 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 парус может эффективно создавать.
Одно из решений, позволяющих справиться с этим ограничением, состоит в том, чтобы выровнять силы, создаваемые парусом и подводной фольгой, максимально уменьшить крутящий момент и, таким образом, уменьшить крен. Появились два подхода к этому: один - наклонная установка , а другой - фольга Брюса.
Реализация [ править ]
Крышка 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. Подобно традиционному шверту, фольга Брюса, как правило, имеет симметричную конструкцию, такую как серия NACA 00xx, которая опирается на подветренное скольжение корпуса для обеспечения угла атаки, необходимого для создания подъемной силы. При установке на подветренной стороне фольга Брюса создает подъемную силу вверх в дополнение к поперечной силе, а при установке на наветренной стороне создает силу, направленную вниз.
Пленки Брюса могут устанавливаться парами, по одной с каждой стороны, как в некоторых конструкциях тримарана . В этом случае крыло с подветренной стороны работает вместе с подветренной крышей для обеспечения подъемной силы, а наветренная крыла может быть убрана для уменьшения лобового 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 устойчивость, так как потеря подъемной силы заставит фольгу снова погрузиться в воду.
Преимущества и недостатки [ править ]
Основное преимущество перед обычным швертом или подветренной доской состоит в том, что пленка Брюса позволяет парусам оставаться почти вертикальными и сохранять полную силу ветра, доступную 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 из- за смещения крыла от центра, что может потребовать изменения системы рулевого управления для компенсации.
Ссылки [ править ]
- Букварь по Proas в The Proa File обсуждает фольги Брюса
- ↑ Aegean Marine. Архивировано 3 апреля 2007 г. на Wayback. В тримаранах машины используются убирающиеся пленки Брюса в амасах для обеспечения дополнительной устойчивости.
