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现在大多数同好都是买成品模型,即便是按照图纸自制,也是成熟的设计,所以帆船模型要想跑的好,调整是关键。有几个重要的问题必须先弄清楚:
1.横阻中心,(center of lateral resistance, 简称CLR)指船体在水面上漂浮的状态下横侧阻力(艏艉向)的中心点,
2.风压中心, (center of effort,简称CE)是前帆与主帆的几何中心,帆面吃风后产生前进动力的作用中心,
3.上抢,(weather helm)指船在侧风航行状态下,船艏自动向来风方向偏转的倾向,
4.下掉,(lee helm)与上抢相反,指船在侧风航行状态下,船艏自动向下风方向偏转的倾向。
上抢与下掉都是造成模型航行品质恶化的直接因素。无论是上抢还是下掉,都会令模型的操控变得困难,需要随时修正舵量来纠正航迹的偏移,如果上抢或下掉严重,甚至修舵也无法纠正,模型将无法正常行驶。即便可以通过舵量修正航姿,过大的舵面偏角也会带来相当大的航行阻力,直接影响航行速度。而造成上抢或下掉现象的原因,正是取决于模型的风压中心与横阻中心的相对关系。
那么,要想对模型实现正确的调整,首先就必须了解风压中心和横阻中心的测量方法,确定模型上二者的具体位置。
首先来看看风压中心的测量:(见图)
我们可以近似的把前帆和主帆视为三角形的平面形状。三角形的几何中心可以从任意两边的中点向对应的定点引一条直线,两条直线的交叉点就是三角形的几何中心。测得前帆和主帆的风压中心后,在两者之间连接一条直线,这条直线的中心点就是整个帆装的大致综合风压中心。(实际上,真实的风压中心点并不在中点上,而是和前帆/主帆面积比有关,位于稍稍靠近主帆一端)
横阻中心的测量:
在无风的情况下,将模型的帆装暂时拆掉,装好稳向板和压铅,舵叶,将船放入水中,船体与自己的身体平行。从船长的一半处开始,轻轻用指尖将船向外推,并仔细观察船体移动的状况。如果船艏远离自己,将施力点向后移动一点,再试,反之,如果尾部远离自己,则将施力点前移一点,直到船体水平向外漂移为止,那么这个受力点就是模型的横阻中心。
通常情况下,模型的风压中心大体位于稳向板前缘或稍前一点的位置,横阻中心在稳向板中线或稍偏后一点的位置。见图
确定了这几个重要的位置之后,我们来大致了解一下风压中心,横阻中心与模型航行姿态的关系。
理想状态下,当风压中心与横阻中心完全重合时,侧风航行的模型会按照初始迎风角度保持直线行驶,无偏转倾向。
风压中心位于横阻中心之前,模型产生下掉,船艏向下风方向偏转。
风压中心位于横阻中心之后,模型产生上抢,船艏向上风方向偏转。
参见下图,假定风向从图片的左上角吹来。图中所示为需要的舵量修正,
而事实上,绝大多数情况下,会有意将模型调整为带有轻微上抢的状态,以便更好地实现迎风行驶。
搞清楚这一关系之后,我们就可以根据模型的航行姿态来改变横阻中心与风压中心的位置,来消除模型行驶中的不良倾向。
通常情况下,我们可以通过桅杆基座位置的前后移动(带有桅座滑轨机构的模型)或桅杆的前后倾斜(桅杆底部带有V型套箱或者桅杆、桅座可以前后倾斜的设计,通过调节前后支索长度、调节桅座倾斜控制螺杆等)来实现对二者之间距离的调节。
产生上抢状况时,我们可以将桅杆向前倾斜或将桅杆基座前移,来抵消上抢;反之,则将桅杆后倾或者将桅座后移来消除下掉。
如果通过上述调整仍然无法消除上抢或下掉,就应改考虑重新设计帆装,改变前帆面积大小,令风压中心处于适当的位置上。
按照英国IOM世界冠军格雷厄姆*班托克的理论,改变前帆和主帆的曲率以及开帆角度的设定,也可以在一定程度上对上抢和下掉进行精确调节,这同样是因为改变了帆面投影面积的大小,从而使CE和CLR的相对位置关系产生改变。
需要特别指出的是,帆船模型还有包括浮力中心、重心等位置的重要因素,这些因素综合作用于模型的航行姿态,以后我会在自己的知识积累过程中陆续和大家一起探讨。
*注:本帖内容参考了一些国外网站上的资料和内容。
[ 本帖最后由 triplane 于 2011-5-11 21:06 编辑 ] |
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