Witam forumowiczów muszę przyznać że jestem świerzakiem w tej dziedzinie ale wpadł mi do głowy pomysł zbudowania łódki, kajaka lub kanadyjki oczywiście w skali 1:1 z tym że nie wiem od czego zacząć tzn jak policzyć wyporność, stabilność jak dobrać odpowiedni kształt itp czyli tak jak to się robi profesjonalnie. Może macie jakieś materiały w pdf lub znacie publikacje dzięki którym będę w stanie się do tego zabrać. Z góry dziękuję za pomoc.

Może najpierw posłużyć się planami do budowy amatorskiej, zamiast kombinować "od zera" i zbudować coś prostego i taniego? np:
http://www.storerboatplans.com/wp/store ... n-4-hours/

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

Popatrz co robi np.: robhosailor. Popatrz w linkach które podaje i skonkretyzuj pytania. Tutaj:
http://www.jachtbuduj.com
możesz kupić fajny poradnik dotyczący budowy łódki.

_________________
Pozdrawiam
Grzegorz

--- zajrzyj na moją stronkę ---

Dzięki za szybka odp może sprecyzuję, na temat budowy posiadam dość dużą wiedzę w tym temacie chodzi mi raczej o podejście konstruktorskie i obliczeniowe żeby nie robić niczego na tzw "oko". Np. wyporność, stabilność, rozchodzenie się fali pod wpływem kadłuba itp.

To w takim razie sprawa jest bardziej skomplikowana - wychodzi na to, że najpierw musisz postudiować "teorię okrętu"
Pewne, podstawowe, wiadomości dotyczące różnic kształtów różnych kanadyjek (i wpływu na szybkość budowy oraz zachowanie na wodzie) możesz znaleźć np. tutaj:
http://www.selway-fisher.com/Choosing%2 ... 0canoe.htm
http://www.storerboatplans.com/wp/desig ... tivations/

Guglać, guglać i jeszcze raz guglać!!!

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

Po pierwsze możesz ściągnąć sobie FreeShipa, który czarną robotę obliczeniową odwali za Ciebie. Zaletą jest mniejszy nakład pracy, wadą - ryzyko narysowania łódki bez zrozumienia, dlaczego właściwie tak a nie inaczej

Prawdę mówiąc, nie ma nic bardzo złego w robieniu projektu na oko.
Np. ocenić wyporność na oko można bardzo prosto. Długość części podwodnej*szerokość części podwodnej*zanurzenie kadłuba (oczywiście bez płetw i innych wyrostków)*magiczny współczynnik
Ów magiczny współczynnik dla kadłubów o przekrojach typu V równy jest 1/4, dla okrągłodennych (i zbliżonych) 1/3, dla prostokątnych (i zbliżonych) 1/2.
Przykład: kajak o długości 5m, szerokości 0.8m i zanurzeniu 0.15m będzie miał
5*0.8*0.15*1/3=0.2t=200kg wyporności, akurat na 2 osoby.
Co ciekawe, powierzchnia wodnicy będzie około 2/3*szerokość*długość, w naszym przypadku 2/3*5*0.8=2.67m^2, więc na każdy centymetr różnicy zanurzenia przypada przyrost wyporności 0.01*2.67=0.0267t=26.7kg
Jeżeli więc pomylisz się o 25% (dość gruby błąd, nieprawdaż?) to nasz kajak zanurzy się
o całe 2cm głębiej (lub płycej). Jak widać, margines błędu jest bardzo duży.

Ze statecznością już trzeba bardziej uważać, dobrze jest narysować sobie przekrój na kartce, zobaczyć jak wygląda w przechyle i czy będzie stateczny. Ot, tak:

Linię wodną przechyliłem o jakieś 15 stopni. Szara skośna linia to pion wyprowadzony ze środka powierzchni części zanurzonej. Skąd wiem, gdzie on jest? - Zgadłem. Narysowałem trójkąt i prostokąt o zbliżonych wymiarach i powierzchni, i jakoś wypośrodkowałem... Dla całego kadłuba środek wyporu w przechyle będzie o jakąś 1/3 bliżej osi (linia czerwona), bo na dziobie i rufie mamy węższe przekroje. Linia przecina płaszczyznę symetrii jakieś 45cm nad linią wodna i dopóki środek ciężkości będzie niżej, kajak będzie stateczny.

Aurorę projektowałem w taki mniej więcej sposób i pływa. Przy Philu mi się nie chciało i próby modelowe brutalnie przypomniały, że jednak trzeba zrobić choćby taką analizę.

pozdrowienia

krzys

Może to banalne ale nie mogłem się oprzeć by tego nie napisać. Wyznaczenie graficznie środka ciężkości /przekroju / złożonej figury geometrycznej nie jest skomplikowane , no może trochę pracochłonne. Na długie zimowe wieczory zajęcie jak znalazł. Na drugim swoim rysunku przedstawiam podział zanurzonego przekroju na proste figury geometryczne np. trójkąty i wyznaczanie ich środków przekroju.Środek przekroju trójkąta leży na przecięciu środkowych jego boków . Aby go wyznaczyć wystarczy wykreślić ich dwie. Dla dwóch trójkątów BCF i CDF / z rysunku 2 / będa to punkty S w tych trójkątach. Wiemy intuicyjnie , iż ich wspólny środek przekroju leży na linii łączącej te punkty - tylko gdzie dokładnie ? By go wyznaczyć wykreślamy najpierw dwie prostopadłe do niej i przechodzące przez te punkty a później odkładamy na nich , w odpowiednio przyjętej skali ich wartości powierzchni przekrojów.Wartość przekroju pierwszego trójkąta odkładamy na linii przechodzącej przez środek ciężkości drugiego. Z drugim postępujemy analogicznie w sposób jak na rysunku. Linia łącząca punkty G i H przecina środki przekrojów trókątów w punkcie , gdzie jest zaczepiony wektor środka wyporu figury złożonej z tych dwóch trójkątów. Środek przekroju trzech trójkątów leży na linii łączącej środki przekroju trzeciego trójkata i środka pary trójkątów wyznaczonego wcześniej.
Znając sposoby wyznaczenia środków przekrojów podstawowych figur można wyznaczyć środek bardziej skomplikowanuch figur. A jak wyznaczyć środek masy / wyporu , przekroju / szybko i w miare dokładnie ? O tym później

_________________
Pozdrawiam.Włodek

"Porty są do niczego - statki gniją, a ludzie schodzą na psy"
Joseph Conrad

Bardzo dziękuję Panowie jestem wdzięczny tak mało treści, a jak wiele informacji. Z niecierpliwieniem czekam na nowe info. Pozdrawiam

Szybszy / czysto fizyczny / sposób wyznaczenia środka ciężkości / powierzchni / przekroju. Przekrój może być dowolny , nawet z jakimiś otworami. Narysowałem przekrój z poprzedniego mojego postu by nie komplikować sprawy. Rysunek chyba wyjaśnia wszystko. W wyciętym , w jakiejś tam skali z tektury , obrysie przekroju robimy co najmniej dwa otworki . Przez jeden z otworków przyszpilamy obrys do ściany. Musi to być luźne zawiesie. Wykreślamy na obrysie linię pionową przechodzącą przez otworek. Przewieszamy obrys na drugi otworek i rysujemy drugą linię pionową przechodzącą przez drugi otworek . Punkt przecięcia się linii to środek danego przekroju Sc. Używam zamiennie różnych terminów : środek przekroju , środek ciężkości , nawet środek masy. W wypadku figur to chyba to samo. Sposobu tego można użyć do wyznaczenia środka wyporu części zanurzonej pływadła - zbudować jednak trzeba model i wieszać go w pionie mocując w trzech miejscach. Dzisiejsze programy komputerowe robią to o wiele szybciej i dokładniej ale gdzież wtedy urok projektowania . Moim zdaniem nic nie zastapi ołówka i kartki papieru.

_________________
Pozdrawiam.Włodek

"Porty są do niczego - statki gniją, a ludzie schodzą na psy"
Joseph Conrad

Się klika - o tak.

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

A zupełnie dobrym sposobem wyznaczenia powierzchni jest narysowanie przekroju na papierze w kratkę (dla ambitnych: milimetrowym) i policzenie kratek.

A teraz zrównoważenie żaglowe. Uwaga, będę głosić herezje, nikt tego tak nie liczy (oprócz mnie )

Środek ożaglowania nie leży w środku powierzchni ożaglowania. Środek oporu bocznego nie leży w środku powierzchni bocznej kadłuba. Środki te nie powinny leżeć jeden nad drugim.

Środek oporu bocznego profilu symetrycznego leży mniej więcej w 1/4 długości, od przodu licząc. Dobrze jest uwzględnić zarówno powierzchnię kadłuba jak i płetw wszelakich - o ile oczywiście płetwy wyraźnie wystają z kadłuba.
Jak wyznaczamy środek każdego z elementów? - można zgadnąć
a jak ktoś chce porządnie, to rysuje tak:

Przednia krawędź, zostaje bez zmian, tylną ścieśniamy tak, żeby długość całości zmniejszyć o połowę. Wyznaczamy środek... i gotowe.

Efektywna powierzchnia boczna mało zanurzonego kadłuba to z dużą dokładnością po prostu kwadrat zanurzenia. Dla smukłej płetwy miecza lub kila to powierzchnia tej płetwy. Dla wielkości pośrednich jest prosty wzór, ale to się rzadko zdarza. Zatem łączny środek wyznaczamy, biorąc odpowiednie proporcje elementów.

I tak mamy już środek bocznego oporu (jeżeli chcemy, jak w Pasji 400, uwzględnić ster, dokładamy analogicznie płetwę sterową)

Żagiel ma profil wygięty, więc jego środek leży raczej w 1/3 długości, licząc od czoła. W naszej metodzie graficznej powinniśmy więc cofnąć tylną krawędź o 1/3 a nie o połowę.
Ożaglowanie slup można z dużą dokładnością traktować jako jeden płat (szczelinowy )
- przynajmniej na kursach ostrych. W keczach czy szkunerach lepszym przybliżeniem jest wzięcie każdego z masztów (grot+sztaksle dziobowe, bezan) osobno.

OK, mamy środek ożaglowania.

Teraz składamy jedno z drugim i doliczmy przechył - bo łódka na ogół pływa w przechyle. Jakim? - zależy od łódki, czy to płasko prowadzona regatówka, czy szeroki hotelowiec, czy miękki jacht balastowy... Weźmy np. 15 stopni, no, 14 dla równego rachunku (tangens 14 stopni to mniej więcej 1/4).

Rysujemy kadłub i środki ożaglowania i bocznego oporu w rzucie z góry - przesuwając środki poprzecznie o 1/4 odległości od osi. Zaznaczamy mniej więcej kształt części podwodnej w przechyle - jego oś wyznacza punkt przyłożenia siły oporu wody.

Na kursie ostrym siła ciągu żagli to mniej więcej 1/4 - 1/3 siły całkowitej na żaglach, siła oporu miecza to nawet 1/10 siły oporu bocznego. Rysujemy odpowiednie wektorki, patrzymy, gdzie przecinają sie z osią...

...i wychodzi, że nasza łódka będzie zawietrzna. Warto przesunąć miecz do przodu lub ożaglowanie do tyłu.

Wiem, że nikt normalny tak tego nie robi, zwykle wyznacza się środek powierzchni żagli i powierzchni bocznej, przesuwa o wyznaczone doświadczalnie przez pokolenia "wyprzedzenie żaglowe" i zwykle działa.
Tyle że nikt nie wie, jak zadziała
na innych kursach względem wiatru
przy dwóch bocznych mieczach ustawionych zbieżnie
przy poziomej płycie kompensacyjnej pod rufą
przy szerokim "żelazku"
przy wielokadłubowcu
przy zrównoważonym ożaglowaniu lugrowym
przy przechyle na nawietrzną
i w tysiącu innych przypadków.
A tak jak pokazałem, "z pierwszych zasad", mozna przy odrobinie wprawy określić zrównoważenie żaglowe w każdej z tych sytuacji.

pozdrowienia

krzys

A skąd wiemy jakie są odpowiednie proporcje elementów ?

Pozdrawiam
Rafał

Podejście do rozważań masz bardzo dobre – jesteś dociekliwy.
Ale to pomału zakrawa na egzamin z teorii i budowy okrętów.
Egzaminowany zawsze może zapędzić się sam a przy okazji twoją szanowną osobę w przysłowiowy kozi róg. Z mózgu zrobią ci sieczkę i sam się nie poukładasz.
Zacznij od podstaw tak jak z alfabetem. Od pierwszej literki dokładnie. Po pewnym nie tak znowu długim czasie będziesz dysponował wiedzą. Na początku wyłowioną z Teorii Żeglowania Czesława Marchaja oraz Projektowanie i Budowa Jachtów Żaglowych Zbigniewa Jana Milewskiego. To moje na początek propozycje. Chyba że ktoś z przeglądających ten post znajdzie właściwsze elementarze do zaoferowania to też skorzystaj z propozycji.
Janusz

Zdecydowanie ten temat nie jest jeszcze takim egzaminem

_________________
Pozdrawiam
Paweł Goławski
http://www.jkmgryf.pl

Egzaminem nie jest, ale przymiarką tylko...

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

A tam zaraz pod spodem masz rysunek: zaznaczona efektywna powierzchnia boczna kadłuba, miecza (na tym rysunku: 3x większa) i graficznie wyznaczony łączny środek.

Przy czym, jeżeli chcesz wliczać ster (choćby i ze statecznikiem sterowym) do bocznego oporu, weź tylko połowę jego powierzchni. Po prostu dlatego, żeby mieć rezerwę sterowności...
Dla rufowych mieczy też lepiej wziąć mniejszą powierzchnię niż rzeczywista, bo pracują w opływie odchylonym przez miecz/kil główny.
O ile? - o czynnik równy łącznej powierzchni bocznego oporu/(2*pi*zanurzenie^2)

A ile w ogóle powinna wynosić powierzchnia bocznego oporu? - a to też się da oszacować.

1. słaby wiatr, mała prędkość. Płyniemy najlepiej wtedy, kiedy mamy największy opór boczny w stosunku do oporów ruchu - na które składa się opór tarcia i indukowany.
Warunek ten jest spełniony, jeżeli powierzchnia oporu bocznego
Sb^2=2*pi*d^2*Sz*Cx
gdzie d to zanurzenie,
Sz to powierzchnia zmoczona kadłuba (pi razy drzwi 2/3*długość* szerokość KLW)
Cx to współczynnik oporu - co najmniej 1/400, ale uwzględniając szorstkość powierzchni i wpływ dryfu, lepiej przyjąć 1/300
Stąd otrzymujemy Sb

2. silny wiatr, duża prędkość.
...ale nie za duża, rzędu prędkości wypornościowej czyli (w metrach na sekundę)
v=1.25*pierwiastek(długość KLW)
(to magiczne 1.25 zawiera w sobie jakieś g, 2pi i inne takie )
Siła bocznego oporu przy tej prędkości wynosi (w kilogramach)
F=50*Sb*v^2
(50 to z kolei gęstość wody /2g)
i musi zrównoważyć siłę na żaglach - której ograniczeniem jest oczywiście stateczność łódki.
Moment prostujący można z grubsza oszacować nawet nie znając kształtu kadłuba - maksymalne ramię prostujące jest zwykle rzędu 1/4 szerokości. Mnożymy przez ciężar całkowity i dodajemy balastującą załogę - na ramieniu rzędu 1/2 szerokości.
Dzielimy przez wysokość od środka ożaglowania (ok. 0.4*wysokość masztu+wysokość od wody do pokładu ) do środka oporu bocznego (ok. 0.4*zanurzenie) i mamy siłę.
Stąd obliczamy Sb.

Patrzymy, która wychodzi większa... i bierzemy tę większą oczywiście. Na ogół ta pierwsza jest większa, i dobrze - mamy dzięki temu rezerwę oporu bocznego przy silnym wietrze na fali, kiedy często zdarza się utrata prędkości.

Jednak nasza Sb to powierzchnia efektywna - płetwy o profilu symetrycznym nie powinny pracować na współczynniku siły nośnej powyżej 0.6, płaskie płyty to 0.4, a w ogóle to im większy współczynnik tym większy dryf - a dryf powyżej 5 stopni też nie jest korzystny. Należy więc pomnożyć nasze Sb przez 2.5 i taka powinna być rzeczywista powierzchnia oporu bocznego.

pozdrowienia

krzys

Ciekawi mnie bardzo
czy
(tym postem)
"doigrasz się"
(u mnie)
do
40-stu
podziękowań
M.J.Strzelecki

ps
Geniusza poznajemy po prostocie jego.

_________________
"Wolność? co to takiego?" ja
"Gdy wszyscy grają to samo - szukam dyrygenta" K.Szewczyk

Wspomnij: Orwella i Huxleya.


Zapraszam na "fejsa":
"Dla tych co nie lubią szerokich ruf "
"Marian Strzelecki"
oraz
https://planyjachtow.pl/

Wszystko ładnie i coś tam już mniej więcej wiem ale nurtuje mnie jeszcze taka sprawa jaką są: gabaryty - szerokość, długość, wysokość, żeby nie przesadzić! Dobieramy to w zależności od potrzeb czy trzymamy się standardów i schematów.
Co tak naprawdę wpływa na skręcanie, zwrotność, szybkość itd.?
Czy spód np. kajaka lub kanadyjki powinien być prosty czy łukowaty jeśli jak to jaki kąt?
Czy to w ogóle ma znaczenie?
Jeszcze jedna rzecz mianowicie część dziobowa oraz rufowa czy kształt tych elementów ma jakiś wpływ na płynięcie czy to tylko estetyka?

Jest dostępne tyle wypróbowanych wzorów, że warto się nimi posłużyć, zamiast kombinować od zera.


Podałem link na wstępie (w drugiej swojej odpowiedzi), gdzie były opisane podstawowe kryteria. Wróć do tego artykułu.


Pierwotny kształt dziobu kanadyjki był pochodną technologii budowy. Teraz jest głównie uzasadniony tradycją i dlatego niektórzy z niego rezygnują np:

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

Sorki widocznie to przeoczyłem.

Jeśli chodzi o kanadyjki to tradycja ok, a co z kajakami?

Technologia + tradycja + funkcja.
Kajaki były budowane na kościanym szkielecie (z niewielkim dodatkiem elementów drewnianych, bo w Arktyce drzewa nie rosną zbyt gęsto...), wiązanym chyba jelitami fok i obciąganym/poszywanym wyprawioną skórą foczą. Stąd rozwinięcie metody budowy skin on frame i podobnych.
Dziób musiał pozwalać małej łodzi wspinać się na fale (morskie przecież) stąd jego kształt - jak do tej pory sprawdza się.

Z tradycją łączy się też estetyka.

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

myszek napisał:
Długość części podwodnej*szerokość części podwodnej*zanurzenie kadłuba (oczywiście bez płetw i innych wyrostków)*magiczny współczynnik

Właśnie? skąd mam wiedzieć jaka jest dł. i szerokość części podwodnej bo dł. i szer. zakładana prze ze mnie to chyba raczej nie jest. Zanurzenie sam przyjmuję? podałeś 0,15m jak to obliczyłeś?

Myślę , że najwięcej informacji znajdziesz w jakimś fachowym podręczniku . Zacznij np. od " Teorii i zasad projektowania modeli żaglowych". Niestety nie pamiętam autora. Książka wprawdzie dotyczy modeli , ale teoria i zasady projektowania są te same . Pozdrawiam . Włodek

_________________
Pozdrawiam.Włodek

"Porty są do niczego - statki gniją, a ludzie schodzą na psy"
Joseph Conrad

W końcu sam projektujesz łódkę, więc to Ty decydujesz, jakie będzie miała wymiary. Ja w swoim przykładzie wziąłem wymiary typowego kajaka, ale przecież nie ma takiego obowiązku

Tak w ogóle, łódka - dla ustalenia uwagi niech będzie kajak - powinna unieść przewidziany ładunek, płynąć z zakładaną prędkością możliwie efektywnie (lub przy zakładanym napędzie możliwie szybko), być odpowiednio stateczna, sterowna, poręczna itd.

Weźmy kajak.
Potrzebna wypornośc to jakieś 200kg, może trochę więcej (2 osoby, ze 30 kilo kajaka).
Nie powinien być szerszy niż 90cm, bo nie da się na nim wiosłować. Jeżeli będzie za wąski, to zrobi się za mało stateczny - spróbuj narysować kadłub o szerokości, powiedzmy, 60cm, i zobacz, gdzie musiałby być środek ciężkości... załoga musiałaby cały czas utrzymywać równowagę.
Oczywiście, możesz dodać boczny pływaczek stabilizujący i wtedy minimalna szerokość ograniczona jest tylko szerokością dolnej części ciała kajakarza. Albo i to nie, jak np. tu:

gdzie załoga siedzi na wierzchu.

Długość - niby im większa, tym lepiej, bo mniejszy opór falowy. Ale opór ten zaczyna się liczyć dopiero powyżej prędkości wypornościowej, a nadmierny wzrost długości zwiększa powierzchnię zmoczoną.
Typowy kajak ma powierzchnię zmoczoną jakieś 3m^2, współczynnik oporu co najmniej 1/400
Do dyspozycji mamy dwie osoby, o mocy jakieś 100W każda - no, ze 60, licząc sprawność napędu wiosłowego.
Moc potrzebna do ruchu=500*powierzchnia*współczynnik oporu*prędkość^3
(500 to połowa gęstości wody)
Bez dodatkowych oporów nasz kajak wyciągnąłby 3.5m/s czyli 7 węzłów. Prędkośc wypornościowa wynosi (jak już było wcześniej) 1.25*pierwiastek z długości,
czyli dla 3.5m/s mielibyśmy 8m - na pewno nie opłaca się robić dłuższego kajaka, tym bardziej, że dla bardzo smukłych kadłubów opór falowy i tak jest sporo mniejszy.
W praktyce i taki 7-metrowy byłby nieporęczny, zwykle nie przekraczają 5.5m.
Za to przy jednym wioślarzu mamy połowę mocy i w ogóle nie warto zwiększać długości powyżej 5.5m, bo prędkość nie przekroczy 5.5 węzła!

Mamy więc ustalone dwa wymiary: długość i szerokość. Trzeci - zanurzenie - wychodzi z zakładanej wyporności. Ot, i cała filozofia...

pozdrowienia

krzys

W każdej książce takie info powinno być na samym początku.
Mistrzostwo sto kroć dzięki.

Witam kolegów
mam jeszcze drobną prośbę a właściwie dwie ...
macie może jakieś materiały do nauki Freeshipa bo chętnie bym się go nauczył, dodatkowo przydały by mi się także jakieś przykładowe wyliczenia na konkretnym przykładzie może jakiejś prostej łódki czy jachciku, na których mógłbym się nieco oprzeć.
Z góry wielkie dzięki
Pozdrawiam

Witam kolegów ponawiam pytanko j.w

A już miałem nadzieję, że sam poszukasz...

O FreeShipie vel DelftShipie było już tutaj (całkiem niedaleko):
viewtopic.php?f=5&t=5708

_________________
Robert Hoffman
***
https://stareaparatyimojefotografowanie.blogspot.com/

Witam kolegów ponownie.
Analizując zdobyte informacje doszedłem punktu gdzie potrzebna mi pomoc teoretyczna mianowicie chciałem uzyskać info na temat sił działających podczas żeglowania na kajak wyposażony w ożaglowanie oraz miecze boczne czy też stabilizatory boczne.

Opracowałem schemat sił działających na kajak z ożaglowaniem ale brakuje mi sił na mieczach bo podejrzewam że takowe będą.

A jak się będzie to miało z ożaglowaniem mieczami oraz ze stabilizatorami na bokach?

Jeśli moglibyście się odnieść do mojej prośby będę wdzięczny.