http://khudeyushiy.livejournal.com/ ([identity profile] khudeyushiy.livejournal.com) wrote in [community profile] useless_faq2015-10-07 10:15 am

Парусный эсминец

Можно ли при помощи трёх парашютов разогнать эсминец класса Арли Бёрк до 4 узлов или хотя бы сдвинуть с места?

возможны спойлеры из сериала "Последний корабль"


Если нет, сколько их понадобится?

[identity profile] takc.livejournal.com 2015-10-07 12:32 pm (UTC)(link)
Мне кажется, что боковая парусность эсминца гораздо больше, чем у трёх парашютов.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 07:04 am (UTC)(link)
Площадь надводной части да, гораздо больше.
Но на стороне парашютов то, что их аэродинамика предназначена для создания подъёмной силы, т.е. коэффициент подъёмной силы лучше примерно на порядок. Кроме того, парашют можно перемещать по небу, за счёт этого его скорость относительно воздуха может быть существенно выше, а аэродинамические силы зависят от скорости в квадрате.
Так что можно имея площадь существенно меньшую получить силу существенно большую, да ещё направленную в нужную сторону.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-08 05:56 pm (UTC)(link)
Разницу плотности воды и воздуха учитываете?

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-09 06:15 am (UTC)(link)
А при чём тут разница плотности воды и воздуха?
Речь шла о разнице аэродинамических сил, действующих на надводную часть судна и аэродинамических сил, действующих на парашют/парус/змей. И то и другое расположено в одном и том же (почти) потоке воздуха.

Что касается разницы плотности воды и воздуха, от них силы зависят линейно. От скорости квадратично.
Соответственно, при симметрии относительно ватерлинии, т.е. одинаковых подводной и надводной частях разница в скорости потребуется примерно в тридцать раз. При в 10 раз большей площади надводной части в три раза. При десятикратной разнице в коэффициенте подъёмной силы скорость ветра может быть 0.3 от скорости в воде.

[identity profile] night-horseman.livejournal.com 2015-10-07 12:34 pm (UTC)(link)
"При скорости ветра, чаще всего втречающейся в прогнозах погоды, 2-3 метра в секунду, мощность ветра, расчитанная по формуле W=0.5*Ro*A*(V**3) будет около 15 ватт на метр сечения. Ветер 3-5 метров в секунду имеет мощность около 50 ватт на квадратный метр. Ветер, о котором в прогнозах погоды говорится "5-10 метров, порывы до 15 метров в секунду" (а на деле это ветер, выворачивающий зонтики - он часто бывает?), имеет мощность около 400 ватт на метр сечения. "

Сомнительно ;)

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2015-10-07 12:58 pm (UTC)(link)
немножечко не совсем понятно понятие мощности в данном случае. Мощность это как бы сила помножить на скорость. То есть если привязать парашют к кнехту на причале - он разовьет мощность ноль, хотя сила тяги наверняка будет приличная.

[identity profile] night-horseman.livejournal.com 2015-10-07 01:04 pm (UTC)(link)
Воспринимай это как можность ДВС. Ведь говорят "мощность двигателя 80 лошадиных сил" и примерно понятно, о чем идёт речь.
На парашют выходит 5-7 лошадиных силы. Ясен пень, что этого не хватит.

[identity profile] r2d2-mephi.livejournal.com 2015-10-07 01:37 pm (UTC)(link)
на воде этого достаточно, чтобы сдвинуть. Вообще на воде сдвинуть с места можно что угодно, тк сопротивление при низких скоростях фактически нулевое.

Сам тягал 50-ти тонный паром, просто упершись в него руками. Но ОЧЕНЬ медленно :)

А вот разогнать - это нерельно :)
Edited 2015-10-07 13:38 (UTC)

[identity profile] night-horseman.livejournal.com 2015-10-07 01:42 pm (UTC)(link)
Я понимаю, что этоне земля и всё такое. Но, положа руку на сердце, сомневаюсь ;) Возможно, он когда-нибудь и сдвинется, но практической ценности это движение иметь не будет.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-07 07:32 pm (UTC)(link)
Относительно воздуха-то он будет двигаться.

[identity profile] mask-13.livejournal.com 2015-10-07 12:37 pm (UTC)(link)
Если что-то плавает в воде, то его всегда можно "сдвинуть с места". Это на твердой поверхности есть сила трения покоя, а в воде ничего аналогичного нет. Даже если муха сядет на эсминец, она его толкнет слегка.

[identity profile] daxi.livejournal.com 2015-10-07 12:47 pm (UTC)(link)
мне кажется, эсминец, теоретически, можно сдвинуть и без парашюта :) вопрос исключительно в силе ветра :) выбросило же на берег танкер в нью-йорке пару лет назад, чем эсминец хуже? :)

[identity profile] ooups-vl.livejournal.com 2015-10-07 06:20 pm (UTC)(link)
Там течением скорее двигало. Парусность надстроек и корпуса с такими массами мало роли играет.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-07 07:34 pm (UTC)(link)
А какую роль тут играет масса? Если ветер дует продолжительное время, судно будет двигаться ускоренно, до тех пор пока аэродинамическая сила не уравновесит сопротивление. А этот момент наступит достаточно быстро, если судно без парусов.

[identity profile] ooups-vl.livejournal.com 2015-10-08 02:30 am (UTC)(link)
Хорошо я не правильно выразился. Имелась ввиду массивность. У танкеров корпус такого размера, что создаваемое им трение на воду просто не позволит ему сдвинутся на сколько нибудь разумные величины чистой парусностью своих надстроек.
Хотя и масса тут тоже свою роль может сыграть т.к. от неё зависит посадка судна, увеличивая таким образом трение корпуса на воду.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 06:16 am (UTC)(link)
Я изучал физику. В физике понятие "сдвинуться" определяется как получить отличное от нуля перемещение. Или, что в приницпе то же самое, поиметь отличную от нуля скорость. Которая, собственно, достигается отличным от нуля ускорением.
В отличие от лежащего на твёрдой поверхности тела, тело погружённое в жидкость начинает двигаться ускоренно от любой отличной от нуля силы.
Другое дело, на сколько отличной от нуля будет движение судна и за какое время его перемещение станет ненулевым в бытовом смысле. Это можно прикинуть, если взять водоизмещение среднего эсминца, какую-нибудь правдоподобную величину силы тяги парашютов, скажем 3000 Н и поделить одно на другое.

[identity profile] ooups-vl.livejournal.com 2015-10-08 06:44 am (UTC)(link)
Это все теория. На практике такое движение будет остановлено и даже обращено вспять просто из-за разницы температур и возникающих из-за этого течений. Вы можете хоть обдаказываться о возможности теоретического движения парусностью надстроек самого судна, на практике это ничего не даст. Судно с водоизмещением танкера будет двигаться вслед за массой воды, а не воздуха.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 07:01 am (UTC)(link)
Явасумоляю.

При штормовом ветре суда дрефуют поперёк и даже против течений очень даже замечательно. Вплоть до выброса на мели или на берег.
Масса проишествий при маневрировании в портах и в узкозтях происходят от того, что судоводятел не учёл боковой ветер и его снесло поперёк выбранного курса на очень заметную величину.

Судно с водоизмещением танкера имеет чудовищную парусность и при перегоне порожняком берёт балласт в том чсиле и специально для того, чтобы уменшить надводный борт и ветровой снос. Хотя, идти порожнём с малой осадкой по топливу получалось бы в разы дешевле.

Ну и на счёт теории, мы сейчас в какой группе общаемся? В юзлессфаке. Можно сдвинуть эсминец с места парашютом? Можно. Имеет это какую-то практическую ценность? Не имеет, скорость, которая при этом получится слишком мала.

Что не отменяет того факта, что проекты движения морских судов (тех самых танкеров) при помощи парусов и при помощи воздушных змеев вполне себе прорабатывались и испытывались на прототипах. Технически с положительным результатом, надо заметить. Только вот парусное хозяйство, а тем более змей со всем управлением, плохо вписываются в инфраструктуру танкера.

[identity profile] ooups-vl.livejournal.com 2015-10-08 07:25 am (UTC)(link)
Безусловно можно теоретизировать в юф сколько душе угодно, но я просто уточнял конкретный комментарий по поводу выброса танкера на берег. Воздушные массы в том происшествии играли незначительную роль. Вообще как уже написали скорее эти тряпочные паруса разрушатся чем сдвинется эсминец. Хотя если встать по течению, то может показаться, что эта идея работает.;)

[identity profile] karpion.livejournal.com 2015-10-14 05:29 pm (UTC)(link)
Возле берега течение апаллельно берегу.

[identity profile] khathi.livejournal.com 2015-10-07 12:57 pm (UTC)(link)
Теоретически можно, на практике — хренушки. Мощность ветра — около сотни ватт на метр сечения, так что при средней площади парашюта в 100м², показанная система будет давать от силы 3 киловатта, то есть около 5 лошадиных сил. Мощность двигателя связана со скоростью судна и обводами подводной части очень сложным и нелинейшным образом, но лохань вроде «Бёрка» пять лошадей если и сдвинут, то на абсолютно тихой воде, без намёка на какое либо течение/волнение, и скорость будет совершенно черепашья, сантиметры в минуту.

[identity profile] eednew.livejournal.com 2015-10-07 01:29 pm (UTC)(link)
И есть подозрение, что собственная парусность будет иметь большее значение.

[identity profile] khathi.livejournal.com 2015-10-07 02:14 pm (UTC)(link)
Ну да, там площадь надстроек (которые плоские и ни хера не аэродинамичные) как бы не больше площади тех парашютов будет.

[identity profile] pyka-npu3paka.livejournal.com 2015-10-07 07:23 pm (UTC)(link)

Отношение водоизмещение/площадь парусов у него не больше чем у тральщика.

[identity profile] khathi.livejournal.com 2015-10-07 08:54 pm (UTC)(link)
Скорость хода зависит скорее не от него, а от конкретного вида обводов подводной части.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 06:19 am (UTC)(link)
Зависимость скорости от обводов зависит от скорости.
При скорости в районе сантиметров в секунду, которая как-то достижима в приведённом сетапе, сопротивление от формы практически не зависит :)

[identity profile] khathi.livejournal.com 2015-10-08 07:50 am (UTC)(link)
И то верно.

[identity profile] pyka-npu3paka.livejournal.com 2015-10-07 07:21 pm (UTC)(link)

Почему четыре? По формуле считается площадь парусности на тонну водоизмещения через коэффициент гидродинамического сопротивления.
Да, можно и одним.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-07 07:37 pm (UTC)(link)
Сдвинуть с места вполне можно. А вот развить сколько-нибудь ненулевую скорость нет.
При таком ветре, как в приведённом ролике парашют даже не будет держаться в воздухе.
При более сильном ветре один парашют создаст тягу килограммов в пятсот-тысячу, потом разрушится.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-07 09:01 pm (UTC)(link)
Вот сдвинуть с места как раз нет.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 06:11 am (UTC)(link)
Какие Ваши аргументы?

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-08 05:59 pm (UTC)(link)
Кроме эм-вэ-кварат-пополам есть еще и рекорды Гинеса по двгинанию поездов-траков, и песня "Дубинушка" - самое сложное сдвинуть с места.

Ну или динанометром тележку с грузиками потянуть, как завещал товарищь Перельман.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-09 06:17 am (UTC)(link)
Только поезда-траки двигают на суше. Где есть такая штука, как трение покоя.
А в приведённой задаче у нас жидкая среда. Где любая отличная от нуля сила приводит конечную массу в движение с отличным от нуля ускорением.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-09 07:36 pm (UTC)(link)
Да хоть твёрдая.
И трения скольжения не существует, хоть в подшипниках, хоть в кораблях.
Одна и таже девочка может отолкнуть от пристании Кораблик Мечты и Титаник?

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-09 08:36 pm (UTC)(link)
Трения покоя не существует в идеальных подшипниках. В реальных очень даже. Поэтому ЖД вагон или автомобиль, таки, надо стронуть с места определённой силой. А кораблик, да, как ни толкни, он поплывёт. Хоть подыши на него. При условии, конечно, что он на воде стоит свободно, а не прижат к пристани, например, лёгким ветерком.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-09 09:16 pm (UTC)(link)
Продолжаем умственные исследоания.
Асоль, навстречу Алому Парусу, толкнула ладошкой оба два объекта - щепку, и маленькую яхту, от причала.
И еще послала воздушный поцелуй им вслед.
Какрй из объектов действия Асоль хоть как-то сдвинется с места?

Хоть он дерись.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-10 04:16 pm (UTC)(link)
Да, оба. Хоть они дерись.
Интересно, что тяжёлый вполне может даже сдвинуться дальше лёгкого.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-10 04:23 pm (UTC)(link)
Асоль, попродуй сдвинуть баржу.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-07 09:00 pm (UTC)(link)
Спинакер выглядит примерно так
Image
Сравните масштабы.
Edited 2015-10-07 21:01 (UTC)

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-08 07:10 am (UTC)(link)
https://en.wikipedia.org/wiki/MS_Beluga_Skysails
Водоизмещение судна там не указано, но по основным размерениям сопоставимо с тем самым эсминцем.
Парус всего 160 квадратных метров позволяет экономить 15% топлива.
Конечно, просто в штиль прицепить три десантных парашюта к стощему эсминцу и запустить змея с идущего под двигателями судна это разные вещи. Тем не менее, всего 160 квадратных метров.

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-09 07:39 pm (UTC)(link)
На бакштаге и корус судна помогае.

[identity profile] azgar.livejournal.com 2015-10-09 08:37 pm (UTC)(link)
Дык, на всех полных курсах помогае.
Хотя, не совсем. Если надводная часть корпуса будет иметь форму крыла с выпуклостью к корме, то на курсах близких к галфинду будет, таки, мешать :)

[identity profile] to-se.livejournal.com 2015-10-10 04:25 pm (UTC)(link)
И ссать против ветра помогает, да.