Due pale di timone

[Giorgio]

ahahahha battuto sul tempo ciao Repair.....si direi che quoto quello che dice ITA 101......ma in toto eh....purtroppo quando si tocca il tasto multi qui e' difficile chiaccherare....tutti hanno trattati e idee strane.Ma son bravi ragazzi....dai che qualche volta facciamo un incontro su......il multiscafo questo sconosciuto...che ne dici Emanuele?Auguri a tutti.

[ITA101]

vediamo di cominciare bene l'anno...auguri MULTIpli a tutti!!

[magicvela]

Citazione:ITA101 ha scritto:
vediamo di cominciare bene l'anno...auguri MULTIpli a tutti!!

Ricambio con gioia...MILTIpli e CONVERgenti a tutti!!

[irruenza]

Scusate se mi intrometto. Come potete notare sono stati cancellati alcuni messaggi. Sia quello che ha dato il via alle risposte che tutte le relative risposte.

Spero proprio che non capiti più, ma se ci dovesse essere una prossima volta, vi prego di seguire le Regole del Forum e non rispondere a provocazioni o alimentare discussioni fuori luogo, ma di AVVISARE un Moderatore. Il fine è mantenere le sezioni di Tecnica il più 'pulite' possibile, ma per questo i Moderatori hanno bisogno di un aiuto da parte di tutti.

Grazie e scusate l' OT.

[luciano sanna]

Dunque, riportando la discussione sull'oggetto MONOSCAFO con due timoni descrivo la mia modesta opinione dopo alcune esperienze su un Sun Fast 3200 ed un Figaro II.
Su entrambe le barche, le pale dei timoni sono storte rispetto alla verticale della barca, ma a mio parere visivo non hanno angolo di convergenza/divergenza.
Immaginiamoci la barca sbandata di bolina, supponiamo di X gradi: si avrà la lama di deriva/bulbo sbandata anch'essa di X gradi, ma la pala del timone che sarà più o meno verticale (non conosco l'angolo d'incidenza, ma penso che sia circa una ventina di gradi, ma posso sbagliare).
Fermiamoci qui un attimo: la differenza con il classico monoscafo è che lama e timone sono in qualsiasi andatura perfettamente in asse ed UNO DIETRO L'ALTRO, mentre nel caso dei due timoni, essi sono disassati rispetto alla lama; in parole povere il mono timone lascia una scia, il bi timone ne lascia tre! (a meno che uno non sia sollevato)
Ricordiamoci adesso ciò che abbiamo imparato da bambini sui libri di scuola vela riguardo come si scompongano i vettori e come si debbano comprendere i principi basilari di idrodinamica: un timone singolo posto dietro la lama aiuterà maggiormente i fluidi che scorrendo intorno alla lama confluiranno sul timone che accentuerà maggiormente il vettore della resistenza allo scarroccio e le forze che 'tirano' la barca a stringere il vento (tralasciamo il momento raddrizzante, altro vettore che qui non interessa e non viene influito da uno o due timoni), mentre nel caso dei due timoni i fluidi sui quali ha agito la lama non verranno poi aiutati dalla pala immersa, che si trova spostata rispetto alla mezzeria barca, che lavorerà, per ciò che riguarda lo scarroccio e lo stringere, in modo autonomo dalla lama.
Quindi, mentre nella barche moderne monotimone la funzione scarroccio ed angolo di bolina viene effettuata sia da lama che da pala del timone che si è ingrandita ed allungata appositamente, nelle barche due timoni queste funzioni vengono svolte quasi solo dalla lama.
Tradotto in parole povere, il Sun Fast 3200 ed il Figaro II nei bastoni non fanno risultati, mentre nelle costiere sono molto competitivi!!

[luciano sanna]

Difatti parecchie barche vengono vendute con la doppia scelta mono timone/bi timone proprio per venire incontro agli usi dell'armatore: propongo qui un esempio di una barca che in Italia non è conosciuta, ma in Francia sta avendo parecchio successo e viene proposta monotimone per regate in IRC e bitimone per conduzione in solitario e regate d'altura. E' il JPK 1010.

http://www.jpk.fr/?titre=jpk-1010&mode=v...jpk&id=296

[Estrovelico]

Citazione:Messaggio di sergio giampaolo
Molte barche di recente produzione hanno adottato nel disegno dello scafo lo spostamento tutto a poppa del baglio massimo. Sono barche con prestazioni velocistiche superiori, molto maneggevoli, sempre plananti.
Ma ne è scaturita la necessità di adottare un sistema di governo che richiede due pale al timone.
Ora io mi chiedo e chiedo a chi può illuminarmi, quale disposizione reciproca devono avere le due pale: perfettamente parallele, convergenti verso poppa con uno stesso angolo, divergenti.
E infine mi chiedo se un errore nella disposizione reciproca, cioè angoli di incidenza diversi, possano influire sulle andature, specialmente quelle di bolina. Cioè se si possa avere una tendenza di andare all'0rza diversa al variare delle mura.

Solitamente gli assi dei timoni dei monoscafi sono inclinati, cioè divergenti, i gradi dipendono dallo scafo, sto montando proprio in questi giorni due timoni e questi da progetto sono inclinati di 14,5 gradi rispetto al piano della barca in bolla, e sollevabili.

[Rebechin]

Porto anche la mia esperienza....un po' di convergenza è salutare:la pala sottovento (lavorante) nell'andatura normale viene sempre orientata un po' alla poggia:questo avviene per dare portanza al profilo e compensare la tendenza (più o meno) orziera di tutte le imbarcazioni. In questo modo la pala sopravento
si dispone più parallelamente possibile all'asse longitudinale dell'imbarcazione e quindi frena meno perchè non ha portanza...

[magicvela]

Citazione:Estrovelico ha scritto:

Citazione:Messaggio di sergio giampaolo
Molte barche di recente produzione hanno adottato nel disegno dello scafo lo spostamento tutto a poppa del baglio massimo. Sono barche con prestazioni velocistiche superiori, molto maneggevoli, sempre plananti.
Ma ne è scaturita la necessità di adottare un sistema di governo che richiede due pale al timone.
Ora io mi chiedo e chiedo a chi può illuminarmi, quale disposizione reciproca devono avere le due pale: perfettamente parallele, convergenti verso poppa con uno stesso angolo, divergenti.
E infine mi chiedo se un errore nella disposizione reciproca, cioè angoli di incidenza diversi, possano influire sulle andature, specialmente quelle di bolina. Cioè se si possa avere una tendenza di andare all'0rza diversa al variare delle mura.

Solitamente gli assi dei timoni dei monoscafi sono inclinati, cioè divergenti, i gradi dipendono dallo scafo, sto montando proprio in questi giorni due timoni e questi da progetto sono inclinati di 14,5 gradi rispetto al piano della barca in bolla, e sollevabili.

Estro non hai interpretato bene la domanda dell'amico Sergio. Lui non si riferisce rispetto al piano verticale, Ciao

[einstein]

Premetto che non ho alcuna esperienza in fatto di doppie timonerie, ma credo che l'amico rebechin abbia sintetizzato il problema.
Poiché sappiamo che l'handicap del sistema a doppia pala sta sul timone di sopravvento che, quando immerso, è un freno, credo sia da qui che si debba partire per attenuare quanto più possibile il fenomeno e ridurlo al solo attrito di forma. Quindi l'ideale sarebbe avere una convergenza tale che, con angolo per portanza ottimale del timone di sottovento, corrisponda un orientamento di quello di sopravvento parallelo al flusso, che dovrebbe coincidere con l'angolo di scarroccio. Che dite?
ciao

[rob]

un fattore fondamentale da prendere in considerazione è il tipo di profilo scelto per i due timoni, il profilo idrodinamico, per intendersi quello che si otterrebbe tagliando il timone con un piano parallelo alla superficie del mare: con un timone singolo si è -salvo casi molto specifici- limitati a profili simmetrici, con due timoni si apre l'universo dei profili asimmetrici

per fare un esempio (lasciando da parte lo scarroccio)

supponiamo una barca che sbandi talmente tanto da tirar sempre fuori dall'acqua il timone sopravento (oppure avere un timone sollevabile): posso specificare un profilo asimmetrico con delle caratteristiche di portanza e resistenza ottimali, cioè che 'funzioni' meglio rispetto a un profilo simmetrico

con i due timoni immersi:
1. timoni paralleli, barra al centro: i due profili asimetrici produrranno entrambi portanza (ma chiaro essendo contrapposti l'effetto sulla barca sarà nullo), quindi resistenza addizionale, da prendere in conto per il confronto con per esempio due timoni a profilo simmetrico paralleli; spostando la barra di 5°, l'angolo di attacco di un timone diventa +5° quello dell'altro -5°, i profili lavorano alternativamente fra +5° e -5°
2. timoni non paralleli, barra al centro: bisogna vedere a seconda dei profili scelti quali siano i diagrammi angolo di attacco/coeff di portanza e portanza/resistenza, naturalmente presi opposti: con le barre al centro i due timoni per esempio hanno angolo di attacco 1°, spostando la barra di 5° un timone sarà a 6° di attacco e l'altro sarà a -4°, i timoni lavorano alternativamente fra 6° e -4°

Fra la soluzione 1. e la 2. quindi presumo si possa trovare la risposta 'quale sia preferibile per un certo intervallo di utilizzo' guardando le curve portanza/resistenza dei profili utilizzati, cercando di 'guadagnare' da un lato qualcosina di più di quanto non si 'perda' dall'altro lato

Ora forse è più intuitivo vedere cosa succede con i timoni a profilo simmetrico.
Barre parallele: barra al centro portanza nulla, solo resistenza di forma dei profili. Dando un angolo di barra di X° si otterrà un determinato coefficiente di portanza poniamo Clx, a tale coefficiente corrisponderà un coefficiente di resistenza Cdx.
Timoni convergenti poniamo di 1°: barra al centro c'è produzione di portanza e quindi resistenza indotta oltre a quella di forma; dando un angolo di barra X°, un timone lavorerà a X+1° e l'altro a X-1°, ognuno darà un coefficiente di portanza proprio Clx+1 e Clx-1, a cui corrisponderanno due coefficienti di resistenza Cdx+1 e Cdx-1.
Se la media delle resistenze fra x+1° e x-1° è diversa dalla resistenza a X° ho già un punto di partenza , con le curve portanza resistenza tipiche dei profili simmetrici, la media fra X+1 e X-1 è appena superiore a X, pero' per una risposta più completa bisognerebbe fare uno studio di tutti i fattori annessi a portanza e resistenza



aggiungendo scarroccio, assetto della barca e tutto il resto un bel compitino per le vacanze


bv

[magicvela]

Citazione:einstein ha scritto:
Premetto che non ho alcuna esperienza in fatto di doppie timonerie, ma credo che l'amico rebechin abbia sintetizzato il problema.
Poiché sappiamo che l'handicap del sistema a doppia pala sta sul timone di sopravvento che, quando immerso, è un freno, credo sia da qui che si debba partire per attenuare quanto più possibile il fenomeno e ridurlo al solo attrito di forma. Quindi l'ideale sarebbe avere una convergenza tale che, con angolo per portanza ottimale del timone di sottovento, corrisponda un orientamento di quello di sopravvento parallelo al flusso, che dovrebbe coincidere con l'angolo di scarroccio. Che dite?
ciao

In linea di massima é esatto (entro ovviamente certi limiti) ma come ha esattamente centrato Rob, c'é tutto un mondo che si apre con i profili asimmetrici che la doppia pala permette (nel bene e ovviamente nel male).

[ITA101]

Concordo con Einstein, Rob e Rebechin.

Carino il JPK: ho notato che i progettista è Jacques Valer (noto progettista di catamarani Formula 18 suoi l'Alado e l'Hobie Tiger)di doppi timoni ne sa qualcosa...

[magicvela]

Citazione:ITA101 ha scritto:
Concordo con Einstein, Rob e Rebechin.

Carino il JPK: ho notato che i progettista è Jacques Valer (noto progettista di catamarani Formula 18 suoi l'Alado e l'Hobie Tiger)di doppi timoni ne sa qualcosa...

Quindi, dopo non averne mai sentito parlare per 30 e passa anni, concordi finalmente che le doppie pale vanno orientate a convergere. Questo ovviamente nella pura teoria, poi in pratica va tenuto conto di quanto e di come deve essere questa convergenza in base al mezzo ed alla sua configurazione totale. Ciao

[ITA101]

per magicvela: il 30/12/11 ho scritto:
'''ho osservato che nell'andatura di bolina (timone sottovento completamente immerso con flusso perfettamente laminare) il timone sopravvento, immerso parzialmente, subiva fenomeni di ventilazione sull'estradosso.
Il problema veniva risolto dando 1° circa di incidenza a convergere.
Per quanto riguarda le derive, dando un certo angolo a convergere, ho notato un netto miglioramento della bolina (comunque nelle andature larghe vengono alzate e non incidono con resistenze passive'''

prima di commentare magari leggere i post???
ed ora non entro piu' in questo 3d

[bistag]

Citazione:Rebechin ha scritto:
Porto anche la mia esperienza....un po' di convergenza è salutare:la pala sottovento (lavorante) nell'andatura normale viene sempre orientata un po' alla poggia:questo avviene per dare portanza al profilo e compensare la tendenza (più o meno) orziera di tutte le imbarcazioni. In questo modo la pala sopravento
si dispone più parallelamente possibile all'asse longitudinale dell'imbarcazione e quindi frena meno perchè non ha portanza...

concordo e posso confermare che nel Barracuda hanno questa conformazione che dovrebbe essere abbastanza simile a quella dei catamarani.

[clavy]

Citazione:rob ha scritto:
l'angolo di attacco di un timone diventa +5° quello dell'altro -5°

Non mi è chiaro questo passaggio, perchè l'angolo di attacco dovrebbe cambiare diversamente?
Se accosto la barra da una parte lo faccio dello stesso numero di gradi per entrambe le pale... oppure il segno viene dato dall'asimettria del profilo, per cui si considera un senso positivo e l'altro negativo?

[rob]

Citazione:clavy ha scritto:

Citazione:rob ha scritto:
l'angolo di attacco di un timone diventa +5° quello dell'altro -5°

Non mi è chiaro questo passaggio, perchè l'angolo di attacco dovrebbe cambiare diversamente?
Se accosto la barra da una parte lo faccio dello stesso numero di gradi per entrambe le pale... oppure il segno viene dato dall'asimettria del profilo, per cui si considera un senso positivo e l'altro negativo?

ho scritto una pappardella talmente lunga che non ritrovavo più dov'era scritto


si' il segno viene dall'asimmetria del profilo, due pale asimmetriche parallele avranno la parte più bombata entrambe verso l'interno, all'inizio angolo 0° per entrambe

spingo la barra verso destra, ruoto le pale entrambe di 5°, solo che essendo 'spalle a spalle' una gira in un senso e l'altra in senso opposto, l'angolo di attacco è in valore assoluto lo stesso, pero' da un lato sarà positivo dall'altro negativo

in sostanza, se per un profilo simmetrico dico '5° di angolo di incidenza', senza segno, che sia positivo o negativo non cambia nulla, per un profilo asimmetrico viceversa fra +5 e -5 è tutto diverso

questo per esempio è un grafico di un profilo asimmetrico preso a caso, in orizzontale ci sono gli angoli di incidenza, in verticale i coefficienti di portanza

Ho rifatto gli assi rossi che passano dallo zero perché non si vedevano più.

Cosa si vede?
1. Circoletto blu a NE: per un angolo di incidenza nullo (siamo sull'asse verticale), il profilo produce portanza (perché è nella zona positiva dei coefficienti di portanza); per un profilo simmetrico invece tale punto è nelle coordinate zero zero, normale.
2.Circoletto blu a SW, il grafico incrocia l'asse orizzontale: qui è la portanza ad essere nulla, l'angolo di incidenza invece è negativo (all'incirca di 4°); in soldoni se uso un timone asimmetrico con questo profilo devo dargli -4° di angolo perché non produca forza.
3. Linee rosa a destra: tracciate per +6° di angolo di incidenza, mi dà quel coefficiente di portanza li' (0.9?)
Linee rosa a sinistra: tracciate per -6°, coefficiente di portanza negativo, di -0.2.
Si vede la differenza di valore assoluto di Cl fra +6° e -6° (mentre in un profilo simmetrico ci sarebbe stato lo stesso valore di Cl pero' chiaro con segno diverso)
4. Da notare il triangolino che fa il grafico con i due assi nel quadrante NW: in una breve zona, ad angoli di incidenza negativi (a sinistra dell'asse verticale) ci sono ancora coefficienti di portanza positivi (al di sopra dell'asse orizzontale)

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questo per la relazione fra portanza e angoli di incidenza positivi/negativi, poi toccherebbe andare a guardare cosa succede alla resistenza ma magari domani

[clavy]

Ok, tutto chiaro, grazie Rob.
Considerando questi numeri che dovrebbero essere quelli di cui normalmente si parla per barche di bolina:
A profili pala simmetrici
B Angolo pala sottovento ottimale 4°
C Angolo di scarroccio 5°
=> angolo di incidenza 9°

pensate che l'angolo della pala sopravento ottimale sarà:
- uguale a quello della sottovento (quindi parallelo), ma qui si parlava di fenomeni di ventilazione
- inferiore a quella sottovento ma sempre orientato per essere portante quindi convergenza inferiore tra 0° e 9°
- Parallela all flusso dell acqua quindi con convergenza a 9°

[rob]

Citazione:clavy ha scritto:
Considerando questi numeri che dovrebbero essere quelli di cui normalmente si parla per barche di bolina:
A profili pala simmetrici
B Angolo pala sottovento ottimale 4°
C Angolo di scarroccio 5°
=> angolo di incidenza 9°

pensate che l'angolo della pala sopravento ottimale sarà:
- uguale a quello della sottovento (quindi parallelo), ma qui si parlava di fenomeni di ventilazione
- inferiore a quella sottovento ma sempre orientato per essere portante quindi convergenza inferiore tra 0° e 9°
- Parallela all flusso dell acqua quindi con convergenza a 9°

domanda interessante

volendo qualche calcolo si puo' fare sui profili, senza avere una forma di scafo di riferimento (quindi senza avere idea di come vari l'assetto latero/longitudinale della barca con lo sbandamento, ci si dovrebbe limitare alla situazione di barca diritta, profili sempre immersi, eccetera eccetera, come sempre una visione parziale che dovrebbe essere integrata da tante altre ma che forse qualcosa fa vedere




re terza soluzione, guardato velocemente cosi' a intuito ma se ho ben capito mi sembra nefasta: se bisogna ottenere una forza direzionale data, quindi non un coefficiente di portanza ma una forza vera e propria per governare la barca, avere una pala che lavora e l'altra che sta 'a filo' significa dover fare le due pale grandi come un timone unico, in sostanza raddoppiare un ipotetico timone unico, con un peggioramento generale delle condizioni:
.angolo di incidenza ottimale: tutta la forza la produce un timone ma la superficie bagnata è doppia
. barca che va diritta, entrambe le grandi pale sono in forte portanza (opposta quindi non direzionale per la barca), doppia resistenza indotta, oltre alla doppia superficie bagnata

cosi' a occhio mi sembra un po' tutto storto [?]

bv