Мускульные (винтовые и др.) движители для лодок

krotovaial
Рядовой
Рядовой
Сообщения: 125
Зарегистрирован: 26 окт 2022, 14:39

Сообщение krotovaial » .

Предположительно, гребной винт, маленького размера, имеет значительно более низкую эффективность, при движении лодки в водоизмещающем режиме, чем весла.

Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

Вообще, из всех реализованных вариантов мускульных приводов для малых лодок, самым удачным (на мой взгляд) и самым проработанным со всех точек зрения, оказался вот этот.
Он уже существовал 14 лет назад, когда я открывал эту тему, и остается лучшим и сегодня (из известных мне).
Производители ставят его на каяки (в том числе - и надувные), с установкой в колодец по центру корпуса. Но ничто не мешает поставить точно такой же и на транец лодки, а привод на педали сделать тросовым.
При внимательном расмотрении видно, что основной принцип передачи усилия ног на лопасти - такой же, как и в конструкции камрада krotovaial: тросик (у Hobie это тросик с цепочкой), обернутый вокруг вала винта (у Hobie - лопастей) и преобразующий тягу педалей во вращательное движение вала.
Имеется и автоматический поворот лопастей при смене направления вращения.
Приципиальная разница только в том, что у Hobie лопасти не как у винта (в конструкции krotovaial), а длинные (фактически - два плавника), и не соединены вместе, а движутся отдельно, и в противоположных направлениях.
Вот общий вид привода Hobie:
Изображение
Изображение
Изображение
CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

Элегантная конструкция - только когда еще только рассмотрел картинку, то сразу же подумал: А как же это пройдет мель? А потом уже на видео этот момент был показан Т.е. пользователю надо хорошо знать и видеть те мели, камни и т.п., а то можно легко лишиться движителя. И на мелкой воде это не работает, и на берег лодку надо вытаскивать, приподняв ту ее часть, где стоит движитель. С этой точки зрения, предыдущая конструкция из обычных весел и куска велосипеда, несмотря на бОльшую громоздкость, КМК, предпочтительнее....
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

CanTire писал(а): А как же это пройдет мель?
Там еще лучше сделано. Все лопасти могут проворачиваться на шарнире при столкновении с мелью или препятствием.
CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

ЗдОрово!
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

Мне вот что понравилось: "гидрофойл".
Это доска с подводным крылом. Раньше я думал, что они могут двигаться только при помощи паруса/кайта, или за буксировщиком (как водные лыжи), или с электроприводом, встроенным в подводное крыло.
А оказалось, что он может двигаться и за счет мускульной силы спортсмена! Этот режим называется "пампинг", он в чем-то схож с движением скейтбордиста, разгоняющего сам себя движениями ног и корпуса.
Единственная трудность - как стартовать, чтобы крыло было под водой, а доска со спортсменом - над ней. Можно разогнаться за катером, а затем отпустить трос и дальше двигаться. Некоторые разгоняются как серферы - на волнах. Самый просто вариант - с высокого причала, по которому спортсмен разбегается параллельно краю, опустив крыло в воду. И затем запрыгивает на доску, уже имея нужную скорость, чтобы крыло создавало подъемную силу.
При пампинге, крыло в начале цикла как бы "скользит" вперед и вниз под весом спортсмена, и за счет обратного угла атаки при погружении получает набор скорости вперед. Разогнавшись, оно приобретает достаточную подъемную силу, и выровнявшись, начинает подъем к поверхности (этому способствует кормовой стабилизатор на "хвосте", который имеет изначально отрицательный угол атаки, и стремится вытолкнуть всю конструкцию наверх).
Сам спортсмен, за счет приседаний и работы ног, поддерживает такой "ныряющий" режим движения, вниз-вперед-вверх, и снова вниз и вперед.
Меня здесь заинтересовала не подъемная сила этогой системы в виде крыла с "хвостом" (лодка у нас и так держится на воде, поднимать ее нам не требуется :)), а тот факт, что при движении вниз-вверх с относительно небольшой амплитудой, это крыло придает доске приличную скорость в движении вперед. Разместив такое крыло за кормой (или наоборот - на носу) лодки, и придав ему колебательное движение вниз-вверх, мы получим нужную нам скорость, а само крыло будет находиться параллельно воде (а значит, и дну), на относительно небольшой глубине. А при столкновении с дном - сможет откидываться наверх.
krotovaial
Рядовой
Рядовой
Сообщения: 125
Зарегистрирован: 26 окт 2022, 14:39

Сообщение krotovaial » .

Если подъемная сила не нужна, а она не нужна, так как нет задачи дергать корму вверх вниз, то и крыло, которое позволяет получить подъемную силу по закону Бернулли, тоже не нужно.
Получается, нужно просто закрепить за кормой моноласту, а это уже было...
krotovaial
Рядовой
Рядовой
Сообщения: 125
Зарегистрирован: 26 окт 2022, 14:39

Сообщение krotovaial » .

Хотя моноласта, тоже, хоть и меньше, но, предположительно, будет дергать корму вверх вниз...
Тогда возможно стоит рассмотреть, возможность установки пары ласт подобных вышепоказанным, только не под дном, где они довольно уязвимы, а вдоль лодки за кормой...
Короче, надо экспериментировать.
krotovaial
Рядовой
Рядовой
Сообщения: 125
Зарегистрирован: 26 окт 2022, 14:39

Сообщение krotovaial » .

Вообще, по жизненному опыту, выходит, что винт - не является самым эффективным движителем, для невысокой скорости, весла - лучше.
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

Изначально написано krotovaial:
Если подъемная сила не нужна, а она не нужна, так как нет задачи дергать корму вверх вниз, то и крыло, которое позволяет получить подъемную силу по закону Бернулли, тоже не нужно.
Получается, нужно просто закрепить за кормой моноласту, а это уже было...

Качающееся вверх-вниз крыло и является той самой моноластой. Только избавленной от лишней передней части (которая соединяет ноги пловца с широкой частью лопасти, и практически не вносит вклад в движение вперед).
Существуют даже такие высокотехнологичные моноласты:
Изображение
Изображение
Изображение
Да, крыло (как и моноласта) будет раскачивать корму, но, кмк, не слишком сильно (особенно на надувных лодках, где этот эффект будет гаситься за счет эластичности самой лодки).
И существуют опытные конструкции таких движителей с двумя крыльями, расположенными друг за другом, качающимися в противофазе. Можно и одно над другим - го тогда увеличивается глубина всей конструкции, а мы как раз и хотим этого избежать.
Еще один вариант - два крыла, размещенные в носу и в корме. Но это усложняет конструкцию и увеличивает вес привода, и актуально для лодки с жестким корпусом (на надувной эти крылья просто будут качать одновременно нос и корму вверх-вниз :)).
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

Изначально написано krotovaial:
Вообще, по жизненному опыту, выходит, что винт - не является самым эффективным движителем, для невысокой скорости, весла - лучше.

Дело не в этом. Винт вполне себе эффективен - но его необходимо грамотно рассчитать и тщательно изготовить. И он должен иметь защиту на мелководье и от водорослей, вроде кольцевой насадки.
У весел основной недостаток, от которого хочется отказаться - это занятые руки. Свободные руки нужны рыбакам и охотникам, фотографам и кино/видеооператорам, да и просто иногда хочется дать им отдохнуть. Поэтому желательно использоать для привода ноги (или, в крайнем случае - только одну руку).
Если весла парные - то они занимают при гребле большую площадь, выходящую за ширину лодки (это мешает при гребле в узких протоках, камышах и пр.), плюс - грести приходится спиной вперед (если не использовать каких-то приспособлений для гребли лицом вперед, или грести, толкая весла). А байдарочное и канойное - тоже выходят за ширину лодки, хотя и заметно меньше, а главное - заставляют лодку вилять, и с этим приходится бороться (особенно на короткой лодке). А лично мне (это чисто субъективное :P) - байдарочная гребля вообще не нравится.
Во многих странах (в том числе и в России) распространены "народные" приемы гребли одним кормовым веслом (галанить, и пр.). Правда, такой вариант тоже занимает руки (или одну руку), зато весло не выходит за ширину лодки. Такое весло, на первый взгляд, несложно заменить плавниковым (вертикальным или горизонтальным), и при этом не будет требоваться сложный навык управления этим веслом.
CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

Насколько я понимаю, кормовое весло-плавник, если оно колеблется вверх-вниз (как у кита), то требует еще и дополнительный "рулежный" элемент; при колебании того плавника вправо-влево (как у большинства рыб) рулежка не требует дополнительных элементов, но появляется то самое рысканье, кот. вам не нравится у байдарочного или канойного (?) весла - при использовании двух таких плавников в противофазе (чтобы избежать расканья) возникает, опять же, необходимость в дополнительном руле (или же нужно как-то при повороте отключать один из плавников и рулить другим - явное усложнение конструкции). Кроме того, для небольшой лодки придется делать для привода этих плавников п-образную раму (тут уже где-то приводилась эта схема), загромождающую кокпит, да еще и такая гребля задействует далеко не самые мощные мышцы организма (в отличии от, к примеру, распашных весел) - или надо городить какой хитрый редуктор для ножного привода. Вобщем, задача....
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

CanTire писал(а): Насколько я понимаю, кормовое весло-плавник, если оно колеблется вверх-вниз (как у кита), то требует еще и дополнительный "рулежный" элемент
Посередине плавника - вертикальная пластина (руль). Или - две концевые шайбы достаточной площади. Сам же плавник поворачивается вправо-влево, как и обычное весло.

CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

Спасибо - с этим тоже все понятно. Т.е. в качестве привода такой конструкции идет п-образная рама - с качанием ее, если руками, вверх-вниз, и рулением ей же - или, если привод ножной, нужно городить конструкцию вроде той, что на видео с веслами и куском велосипеда (# 74 dzen.ru) - но эта конструкция позволяет без проблем врубать задний ход - в отличие от плавника.
Nick Brake
Генерал от инфантерии
Генерал от инфантерии
Сообщения: 51093
Зарегистрирован: 30 окт 2008, 19:51

Сообщение Nick Brake » .

CanTire писал(а): Т.е. в качестве привода такой конструкции идет п-образная рама
Насчет рамы - я не понял... :P
Я сейчас попробовал набросать эскизы - принцип действия и варианты компоновочных схем плавникового движителя с широким горизонтальным плавником/крылом, качаюшимся в вертикальной плоскости.
Само крыло/плавник может быть просто плоской пластиной (без всякого гидродинамического профиля), изготовленной из любого доступного материала (фанера, дюраль, текстолит, полистирол, и пр.). Форма - тоже любая,в зависимости от технологических возможностей самодельщика.
Функцию руля может выполнять другая вертикальная пластина, закрепленная на вертикальной оси (баллере), соединенном с приводом, или непосредственно на плавнике (посередине, или на концах).
Изображение
Посередине плавника, на верхней поверхности, закрепляется шарнир (любой конструкции, хоть из дверной петли), смещенный к передней кромке плавника. Этот шарнир соединен либо с вертикально движущимся баллером, либо с качающимся в вертикальной плоскости рычагом. При движении шарнира вверх-вниз плавник движется вместе с ним, но за счет сопротивления воды и смещения оси вращения его задняя часть отклоняется в противоположную сторону.
Изображение
Для того, чтобы обеспечить необходимый наклона плавника, создающий поток воды, направленный назад, можно использовать либо ограничители (упоры), в которые будет упираться крыло в крайних положениях (на рисунке роль упоров играют скосы руля, имеющие заданный угол, но это могут быть также ограничители любой конструкции), либо - пара пружин (в этом случае угол отклонения плавника можно будет регулировать за счет скорости перекладывания плавника и набегающего потока воды).
Сам баллер руля играет роль привода движителя, и имеет (помимо вращения вокруг своей оси) возможность движения вверх-вниз. На рисунке он показан условно в цилиндрическом стакане, который необходимо закрепить за транец лодки. Приводиться в движение он может любым способом, например - с помощью качающегося рычага (на рисунке не показан), или иной системы.
Второй вариант - вертикальное движение плавника обеспечивается качающимся рычагом, также закрепленным за транец. Узел крепления рычага должен обеспечивать как качание в вертикальной плоскости, так и поворот вокруг вертикальной оси (подобно уключине лодки). На рисунке условно показана корма надувной лодки, как у меня. :) Крепление транца и рычагов к ней осуществляется через наклеенные резиновые бобышки.
Изображение
И третий вариант - вертикальное движение плавника также обеспечивается качающимся рычагом, но - расположенным ниже уровня воды.
Изображение
Усилие "гребца" передается на этот рычаг через барабан, совмещенный с осью крепления передней части рычага. Вокруг барабана обмотан тросовый привод, два конца которого выведены наверх, над кормой лодки, и далее через пару шкивов/роликов соединены со стременами, которыми "гребец" вращает нижний барабан, и через соединенный с ним рычаг приводит в движение плавник.
Каков должен быть диаметр нижнего барабана - я навскидку сказать не могу, но по аналогии с показанным выше винтовым приводом - это может быть просто трубка небольшого диаметра.
CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

Т.е. в качестве привода такой конструкции идет п-образная рама
------
Насчет рамы - я не понял.. .
Эх, жаль, что напрочь забыл, как пользоваться Автокадом (а ведь когда-то в проектной конторе работал на 10-ой версии и, для отдельных клиентов, на 9-ой) - п-образная рама, по моему разумению, используется именно для ручного привода плавника - идет в кокпите вокруг гребца, качающего ее вверх-вниз двумя руками (или, иногда, одной), и ей же рулит, как румпелем; рама жестко соединена с плавником. Плавник сидит на верикальной стойке, жестко закрепленной на транце; ось его колебаний как раз на этой стойке. По сути, то же самое весло, где уключина - как раз ось колебаний плавника. Хотя, возможно, из-за плеч рычага нужно обеспечить слишком большую амплитуду колебаний рамы - надо прорисовывать...
ЧебурашкО
Полковник
Полковник
Сообщения: 22431
Зарегистрирован: 02 фев 2008, 02:08

Сообщение ЧебурашкО » .

Года три назад,на верхней Волге,видел байдарку типа Таймень с колесным движителем. Было далеко,по этому разглядеть не смог от ног или моторчика он крутился.
CanTire
Прапорщик
Прапорщик
Сообщения: 2566
Зарегистрирован: 18 апр 2015, 07:13

Сообщение CanTire » .

А вобще сейчас подумал, что самый простой вариант - нечто вроде обычных весел, когда уключины закреплены на транце, а лопасти весел расположены вертикально (с фиксированной глубиной погружения лопасти), и их нельзя развернуть. Тогда гребец, держа весла, просто сводит-разводит руки (на концах весел сдаланы поперечины по типу весел каное), лопасти колеблются в горизонтальной плоскости, и рулить можно, просто гребя только одним веслом. И кокпит свободен, и грудные мышцы такая гребля развивает.
Ответить

Вернуться в «Лодки»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя