Portanza di un'ala in acqua: America Cup AC75

[marcofa]

Ho meditato e mi sono documentato su quanto esposto da DevCad che ringrazio.
Il problema è dovuto ai vortici alla fine dell'ala che riducono la superficie portanta dell'ala stessa.
La soluzione , quantomeno parziale sono le Winglet.
Ho buttato giù una possibile configurazione anche se non sono molto bravo a disegnare superfici curve.
Allegata una possibilità da migliorare in caso di adozione.
Marco

[fabiovitti]

Originalmente inviato da marcofa

Questo è il progetto di un prototipo dimostrativo senza velatura ma trainato (vedi foto )
Vorrei dimostrare che :
1- la barca si alza dall'acqua
2- il software sviluppato ed i sensori (sonar o laser ) scelti per i foil permettono di mantenere la barca ad una quota abbastanza costante sull'acqua (anche con piccole onde)
3- è possibile mantenere un beccheggio costante mediante l'uso di un FlightController per aeroplani ( con accelerometro e giroscopio ) sul timone posteriore.
Ho quindi scelto di costruire uno scafo in legno molto semplice ed i componenti dei foil e del timone in poliammide stampa 3D (vedi foto)
Non potendo fare queste parti in fibra di carbonio, per questione di costi, ed essendo il 3D molto scarso in proprietà meccaniche ho dovuto rinforzare con profili tondi inox e limitare la lunghezza dei foil. Con questo dimensionamento sono abbastanza sicuro che il flap mobile non si inchioderà per la troppa flessione del foil fisso.
I calcoli sono stati fatti per sostenere uno scafo di 10 Kg con un solo foil immerso, ma in realtà per lo scafo di prova trainato i foil immersi sono due, ed inoltre il peso sarà di 6 Kg.
Dovrebbe esserci un buon margine di manovra, comunque sarebbe MOLTO interessante sapere quanto siano estremamente OTTIMISTICI i valori ottenuti, per i calcoli della barca finale con vele.
Consigli , suggerimenti e critiche sono graditissimi

Marco

Dimostrare a chi se è possibile saperlo?
Grazie

[fabiovitti]

Originalmente inviato da marcofa

Ho meditato e mi sono documentato su quanto esposto da DevCad che ringrazio.
Il problema è dovuto ai vortici alla fine dell'ala che riducono la superficie portanta dell'ala stessa.
La soluzione , quantomeno parziale sono le Winglet.
Ho buttato giù una possibile configurazione anche se non sono molto bravo a disegnare superfici curve.
Allegata una possibilità da migliorare in caso di adozione.
Marco

Io non voglio criticare nessuno, ma, aerodinamicamente parlando, prima di arrivare alle winglet ci sarebbero tante altre cose da rmodificare su una gemotria del genere....

[marcofa]

Dimostrare a me stesso, forse era meglio "verificare la fattibilità"
Non aspetto altro che di sapere cosa si dovrebbe modificare e ricevere consigli
Marco

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da marcofa

Con il baricentro arretrato e quindi con momento ribaltante fisso verso poppa dovuto alla massa della barca si compensa parzialmente a seconda della velocità, il momento ribaltante verso prua dovuto alla spinta del vento sulle vele.
In questo modo si riduce il carico sui flap del timone che deve bilanciare questi due momenti.
Marco

D'accordo, ma dovrebbe essere una scelta del progettista no ?
Perchè una norma ?

[marcofa]

Questo non te lo so proprio dire
Marco

[pikemax]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Un modo piuttosto grossolano, ma abbastanza veritiero è di calcolare la forza generata dalla pressione dinamica sulla S della parte mobile moltiplicata per il sen dell'angolo di inclinazione e considerare questa forza applicata sul CG della parte mobile.
Oppure usare questo foglio Xcel che però non carica.

Fatto

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da pikemax

Fatto

Non è per fare il pedante e so che è più semplice e intuibile parlare di potenza, il fatto è che il programma e le indicazioni sulle scatole parlano sempre ed unicamente di COPPIA, solitamente in Kg*cm il che rappresenta la forza che il servo è in grado di applicare alla squadretta ad una certa distanza, nel nostro caso solitamente 1 cm. Se la squadretta avesse un braccio di 2 cm la forza applicata sarebbe la metà. La potenza del servo è data dalla coppia*la velocità di rotazione, meno tempo il servo impiega a ruotare di 60 gradi ( anche questo è solitamente indicato sulle scatole ) e, a parità di coppia, maggiore è la sua potenza.

[pikemax]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Non è per fare il pedante e so che è più semplice e intuibile parlare di potenza, il fatto è che il programma e le indicazioni sulle scatole parlano sempre ed unicamente di COPPIA, solitamente in Kg*cm il che rappresenta la forza che il servo è in grado di applicare alla squadretta ad una certa distanza, nel nostro caso solitamente 1 cm. Se la squadretta avesse un braccio di 2 cm la forza applicata sarebbe la metà. La potenza del servo è data dalla coppia*la velocità di rotazione, meno tempo il servo impiega a ruotare di 60 gradi ( anche questo è solitamente indicato sulle scatole ) e, a parità di coppia, maggiore è la sua potenza.

La autorizzo a rinominare il file come crede lo ho chiamato così perché nel linguaggio comune si capisce meglio poi come sai bene oggi la moda è che si mettono servi cattivissimi, squadrette improbabili poi si riduce la corsa al 20% perché è troppa oppure una tonnellata di esponenziale.
Sono perfettamente d’accordo in tutta la puntualizzazione.
A presto!

[contaxrts]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

D'accordo, ma dovrebbe essere una scelta del progettista no ?
Perchè una norma ?

Me lo sono sempre chiesto anch'io da che sono apparse le regole...

Ho notato che il pensiero filosofico è quello di favorire il "necessario controllo costante umano" sul mantenimento della quota (nuovo concetto legato al foiling) di navigazione nonostante già esistano vari sistemi meccanici e/o elettronici ampiamente collaudati per tale scopo.

Un secondo livello di pensiero molto applicabile alla America's Cup, nella quale il regolamento viene stilato dal detentore della coppa con l'esplicito intento di impedire che altri vincano, è quello di mettere in difficoltà gli avversari nei settori dove ci si sente particolarmente sicuri di eccellere...