Центр парусности
Общий центр площадей всех парусов на судне, поставленных в диаметральной плоскости, т. е. вдоль судна. Знать расположение центра парусности и центра бокового сопротивления (ЦБС) важно при проектировании и вооружении парусного судна, так как от правильного взаимного расположения центра парусности и центра бокового сопротивления, называемого центровкой парусов, зависит скорость и управляемость судна.Если центр парусности поместить сзади ЦБС, то судно при нулевом положении руля будет поворачиваться носом против ветра, или, как говорят, приводиться. Если же центр парусности вывести впереди ЦБС, то судно будет поворачиваться носом по ветру, т. е. уваливаться. Чтобы избежать этого, мачты (или мачта) устанавливаются с таким расчетом, чтобы центр парусности находился впереди центра бокового сопротивления на 7-13 % от длины судна по грузовой ватерлинии.
Центр бокового сопротивления
геометрический центр площади подводной части диаметральной плоскости судна, включая площадь пера руля.Толковый Военно-морской cловарь
Калькулятор не подсчитает центровку ближе к реальности, чем хрестоматийные способы с вычерчиванием контуров и даже их вырезанием из картонки и уравновешиванием на кончике карандаша. Но тут легче поиграть с вариантами и оценить, как разные факторы влияют на результат. В реальности этих факторов куда больше – курс, крен, положение парусов и т.д. Так что ориентируемся на приведенное выше эмпирическое правило.
Цифры требуемой разницы положений ЦП и ЦБС в разных "школах яхтенных рулевых" и прочих источниках тоже приводятся разные.
Вот что писал по этому поводу В.М.Перегудов:
Центр парусности располагают в нос от ЦБС на величину – 2-18% от длины яхты по ватерлинии. Конкретную величину “а” определяют на основе накопленной статистики для яхт данного типа и уточняют после испытания яхты, передвигая мачту или шверт (шверц) вдоль яхты. В одной из парусных книг подчеркивалось, что определение точного значения “а” для конкретной яхты дело очень сложное, “...на уровне шаманского искусства”.
Берем бубен и пляшем!
Еще одно замечание. Канонический способ расчета, когда ЦП и ЦБС считается совпадающим с общими центрами площади надводного и подводного профилей судна, должен быть верен в одном случае: паруса выбраны в доску в ДП, ветер сбоку и яхта потихоньку дрейфует по ветру. На ходу в бейдевинд паруса, шверт и руль работают как крылья, а при обтекании крыльев равнодействующая подъемной силы приложена примерно нв 1/3 ширины от передней кромки профиля. В калькулятор добавлен и такой вариант... для информации к размышлению.
Центр парусностиКалькулятор позволяет учесть роль:
Площади этих частей не вычисляются, их надо указать. Разница в коэффициентах аэродинамического сопротивления не учтена. Что касается "надстройки", можно эту разницу учесть: например, рубка (палатка) на носу и рулевой на корме явно имеют более обтекаемые формы, чем парус. Пусть площадь палатки 1 м2, но вы полагаете, что ветер давит на нее вдвое слабее, чем на такой же плоский лист. Вот и укажите 0.5 м2
Калькулятор позволяет учесть роль:
Разница в коэффициентах гидродинамического сопротивления не учтена. Что касается корпуса, имеющего более или менее обтекаемый поперечный профиль подводной части (а не баржи с вертикальными бортами) ее можно учесть: вместо фактической осадки корпусом задайте "эффективную" осадку поменьше.
Учитывать ли руль? Не хотите — задайте ему нулевую площадь. Когда яхта идет с дрейфом, а руль стоит в ДП, он, как и шверт, будет испытывать силу сопротивления, а рулевой будет при этом чувствовать некоторое стремление к приведению и одерживать. Если используется поворотный шверт, который взял все сопртивление дрейфу на себя и яхта идет без дрейфа, учитывать сопротивление дрейфу руля и корпуса не нужно.
Расстояния от носа корпуса по горизонтали обозначены X.
Введите данные в форму (десятичный разделитель - точка).
Г.Шмерлинг, 2022