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[设计理论] 帆船也是重心高于浮心吗?

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发表于 2020-4-4 17:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
航海家游艇俱乐部
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发表于 2020-4-5 20:03 来自手机 | 显示全部楼层
是的,浮心位于水面下体积的中心,重心位于整船重量的中心,重心高于浮心,但龙骨船因为有配重龙骨,重量复原力较大,复原力消失角也比一般的船大~

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网络状况不太好,点了好多下,不好意思。  详情 回复 发表于 2020-4-5 22:50
好的,谢谢您  详情 回复 发表于 2020-4-5 22:49
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:47 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:48 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:48 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:48 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:49 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
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 楼主| 发表于 2020-4-5 22:50 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-5 20:03
是的,浮心位于水面下体积的中心,重心位于整船重量的中心,重心高于浮心,但龙骨船因为有配重龙骨,重量复 ...

网络状况不太好,点了好多下,不好意思。
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发表于 2020-4-6 20:04 来自手机 | 显示全部楼层
大部分帆船的重心可能是高于浮心的,但赛船肯定是重心低于浮心的。最极端的是以前的美洲杯单体赛船。5吨船壳 20吨配重。那重心不低都不行的。

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谢谢您  详情 回复 发表于 2020-4-7 19:34
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发表于 2020-4-7 00:49 来自手机 | 显示全部楼层
龙骨越重,重量复原力就越大,排水量就越大,阻力就越大,速度就越低,需要的帆面积就越大,需要的复原力就越大,需要的龙骨就越重……无限循环中的动态平衡。一般帆船的龙骨配重为排水量的20%~50%,重心高于浮心。新技术新材料的赛船没有研究过,还需要学习

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发表于 2020-4-7 01:08 来自手机 | 显示全部楼层
突然想到如果龙骨特别重又特别长,重心可以低于浮心,就像遥控帆船那样的。只是现实中适航性和起吊上岸都有问题了
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 楼主| 发表于 2020-4-7 19:34 | 显示全部楼层
遠神 发表于 2020-4-7 00:49
龙骨越重,重量复原力就越大,排水量就越大,阻力就越大,速度就越低,需要的帆面积就越大,需要的复原力就 ...

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 楼主| 发表于 2020-4-7 19:34 | 显示全部楼层
tang635968 发表于 2020-4-6 20:04
大部分帆船的重心可能是高于浮心的,但赛船肯定是重心低于浮心的。最极端的是以前的美洲杯单体赛船。5吨船 ...

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发表于 2020-4-26 13:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 begun 于 2020-4-26 13:38 编辑

浮力中心对防止倾覆没啥作用。起关键性的是“稳心”。只要稳心高于重心,船就不翻。

我们举个例子,一个圆球。很显然,它的稳定中心在球的中心。

而浮力中心是在球排开水的体积的中心,这个高点低点无所谓,你给定了重量就确定了位置。而重心,即使在同样重量下,是可以上下调整的(比如我把重物放在上面)。
在重心没超过球的中心的时候,球始终可以保持稳定。

赛艇搞很大的压载本意并不是防止船翻掉。。而是试图让船的初始稳定力矩变大,让船在风压下侧倾角度比较小,这样有利于发挥帆的全部功效高速航行。
但问题是这个初稳力矩是靠重物倾斜后得来水平分量。由于初始倾斜角度很小,所以水平分量非常小,那么这个力矩实际即使你用了很大的重量,也是很小。所以这个办法是个蠢办法。只能在倾斜角度非常大(比如40度)的时候才有显著效果,但要注意这个时候帆也歪倒40度了船的驱动力下降了很多。
现代赛艇试图用其他方法来解决这个问题。比如人为让压载重物侧倾角度在桅杆侧倾很小的时候就变很大(可摆龙骨)。其实更加有效的方法是在水平面上直接把一个压载放在舷侧外(比如激光级运动员把身体倒向船体舷外来压住),压载的重量100%发挥功效。
或者不用压载而用其他提供防侧倾的方法,比如双体船或者三体船外侧的船体的浮力提供抗侧倾力,或者用水翼来提供。这些办法效果显著得多。因为不需要重型压载了那么船体排水量可以大大降低,船的水中阻力下降很多,那么同样的帆驱动下船就跑得快了。
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