كيفية رسم زورق سريع


الاجابه 1:

يوجد أدناه جزء من المحتوى عندما ألقيت خطابًا في منتدى التشغيل عالي السرعة في السويد ، قد يمنحك فكرة عن تصميم القارب.

———————————————————————————————————-

الاختلافات في نسبة الرفع / السحب بين أحادي الهيكل / القارب / تريماران

لتبسيط الفهم ، مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه نظرًا لأن الماء غير قابل للضغط ، بالنسبة للوحة معينة بمساحة x عند التحرك للأمام عن طريق الإزاحة ، يتم تحديد السحب من خلال الضغط المتراكم أمام المنطقة ، وعادة ما يكون ذلك في وحدات حجمية في شكل جبل متوازن بقوة الإزاحة والجاذبية. وبالتالي عندما تكون المساحة مضاعفة إلى 2x ، فإن الحجم الإجمالي لجبل الضغط الذي يتراكم أمام لوحة المساحة الأكبر 2x سيكون أكثر من الضعف. نظرًا لأن الماء يجد صعوبة في الالتفاف حول الصفيحة بسبب المساحة الأكبر أو المسافة الأطول للهروب ، ستزداد المقاومة بسبب الحاجة إلى مواجهة قوة الجاذبية لجبل الماء الأطول.

يتصرف الهواء بشكل مشابه إلى حد معين ، فيما عدا أنها ذات كثافة أقل بكثير وقابلة للانضغاط. إذا كنت تقود السيارة بسرعة 100 كم / ساعة ، ضع يدك خارج نافذة السيارة بحيث تواجه اليد المفتوحة تيار الرياح القادم ، مع لمس أصابعك لبعضها البعض دون وجود فجوات ، ستشعر بقوة كبيرة تدفع يدك للخلف ، ولكن عندما تفصل بين أصابعك لتكون هناك فجوات بينها ، ستقل القوة بشكل كبير وفوري. نوع الضغط من "الهروب". هذا هو نفسه بالنسبة ل monohull مقابل tremaran من حيث السحب.

الآن دعونا نجري بعض الحسابات المبسطة: من الرسم التخطيطي للسماء المحفوظة أدناه ... مع 3 سفن من نفس الطول ، بافتراض أن الحزمة الكلية المطلوبة هي 3 أمتار لتعويم ثابت كافٍ ، نفس الوزن لجميع السفن الثلاثة عند 10 أطنان:

بالنسبة للكرة أحادية الهيكل إذا كانت العارضة 3 أمتار ، تكون نسبة الرفع / السحب 2.75 ، وعند وزن الوعاء 10 طن وهو ما يعادل الرفع عند سرعة التسوية ، يكون السحب 3.63 طن.

بالنسبة للقارب إذا كان الشعاع الإجمالي 3 أمتار ، فإن كل شعاع بدن يبلغ 1.5 متر ، فإن نسبة الرفع / السحب هي 4.7 ، لإجمالي وزن السفينة 10 طن وهو ما يعادل الرفع عند سرعة التسوية ، يحتاج كل رفع بدن إلى 5 أطنان ، السحب 1.063 طن لكل بدن ، أو إجمالي السحب 2.126 طن.

بالنسبة للتريماران إذا كان العرض الكلي 3 أمتار ، وإذا كانت الهياكل الثلاثة متطابقة ، فإن كل عارضة بدن تكون مترًا واحدًا ، تكون نسبة الرفع / السحب 5.75 ، لإجمالي وزن السفينة البالغ 10 طن وهو ما يعادل الرفع عند سرعة التسوية ، يجب أن تكون رافعة كل هيكل 3.33333 طن ، أو السحب 0.5797 طن لكل هيكل ، أو إجمالي السحب 1.7391 طن.

وبالتالي ، إذا كان الوزن متماثلًا ، فإن سحب القارب هو 58.5٪ فقط من أحادي الهيكل ، بينما يمثل سحب التريماران 47.9٪ فقط من أحادي الهيكل. * أو يمثل سحب تريماران 81.8٪ فقط من القارب.

ما ورد أعلاه ينطبق فقط على شعاع رطب إجمالي 3 أمتار مع عوارض بدن متطابقة في الهياكل متعددة الهياكل. يكون ذلك عادة لسفينة بطول 20 مترًا.

* تدعم بياناتنا حقيقة أن CTS12m لدينا يستهلك 47٪ فقط من الوقود عند 5500 دورة في الدقيقة. حتى أقل بكثير مثل 33٪ و 40٪ عند السرعات المنخفضة بسبب تأثير وزن المحرك الأصغر.

في الواقع ، سيكون للهيكل العاري للقلائد مساحة سطح أكبر من القوارب ، وبالتالي سيكون أثقل ، ولكن نظرًا لأن المحرك الأصغر فقط هو المطلوب ، وبالتالي سيكون وزن المعدات أقل ، بالإضافة إلى الحاجة إلى وقود أقل ، المنطق ينطبق على monohull مقابل catmarans.

إذا تم استخدام تقنية بناء الوزن الخفيف للغاية مع مواد خفيفة الوزن ، فإن تقليل الوزن في الهيكل الخفيف الوزن سوف يفوق الوزن بكثير من خلال حزمة المحرك الأخف ، وبالتالي فإن الفرق في السحب (أو قوة الحصان المطلوبة) بين القوارب والطوافات سيكون أكبر .

الاستنتاج بجانب الأشكال المختلفة للتصميمات ، فإن البناء الخفيف الوزن سيحقق أيضًا ميزة كبيرة بسبب تقليل السحب المستحث.

أطلقت شركة Austal عبّارة 102 mtrimaran في عام 2009 ، وقد فوجئوا بسرور بأن تريماران أفضل بكثير بالمقارنة مع monohulls و catamarans. المشكلة الوحيدة التي يواجهونها هي تريماران أكثر تعقيدًا وتكلفة في البناء. يبدو أن شركة Austal محافظة على أنها مقفلة ببناء من الألومنيوم فقط مما يقيدها بأن يكون لديها تصنيع غير مكلف لتكرار دعامات الشكل المعقدة مثل تنظيم عبارات تريمران في وحدات متعددة ميسورة التكلفة ، وهو ما تسعى إليه الفهد ، لأننا جديدون ، و ليس لديهم تاريخ أو نقابات لربطها. ضع في اعتبارك أن تصميمات Austal تعمل جميعها في نظام الإزاحة وشبه الإزاحة فقط. لا تقتصر الفائدة في تريماران على سرعة التخطيط فحسب ، بل تنطبق أيضًا على سرعة شبه الإزاحة أيضًا ، والتي تمت تغطيتها في خطاب آخر كنت قد ألقيته قبل 3 سنوات في سنغافورة والذي يتسبب في حدوث سكتة دماغية عندما أرى بحرًا من الأيدي يسير حتى عندما أسأل "أي أسئلة؟"

لرسم صورة عملية حقيقية مفادها أن معظم القوات البحرية في هذا العالم لن تتمكن من النوم ليلاً بعد الآن:

يبلغ طول حاملة الطائرات من فئة نيميتز 332.8 مترًا وسرعة قصوى تزيد عن 30 عقدة.

مقابل ترايماران بنفس الطول والوزن ، ونفس قوة الدفع ، سيكون التريماران أسرع بنسبة 41٪ = 41.3 + عقدة ، وسوف يكون لدى تريماران 6 مقاليع إطلاق تعمل في نفس الوقت بمقدار 2 لكل جزء أمامي من 3 طوابق بدن ، 2 هبوط العمليات التي تجري في نفس الوقت في المؤخرة في الطوابق المماسية ، مع مدارج 2 + 1 + 2 ، ستكون أكثر كفاءة بنسبة 66٪ من monohull nimitz في وتيرة الإطلاق أو استعادة الطائرات ، ناهيك عن زيادة قابلية البقاء على قيد الحياة في المعركة بسبب إلى الهياكل الثلاثة المستقلة.

مع سرعة هيكل أعلى بكثير ، تنخفض سرعات الإقلاع أو الهبوط النسبية بأكثر من 10 عقدة ، كما سيخبرك anyaviator ، والتي تحدث فرقًا كبيرًا في طول المدرج أو هامش الأمان في عملية الناقل. أو يمكن للمرء أن يبني حاملة طائرات أصغر ولكن أكثر ذكاءً مع توافر سرعة بدن أعلى. مع سعر سفينتين لحاملة فئة نيميتز.

الآن لجعل الأمر مخيفًا أكثر لأننا نحن العلماء مجانين بطبيعتنا ، ماذا لو استأجروا الفهد للتصميم والبناء باستخدام مواد مركبة؟ (فقط أمزح! لا داعي للقلق! ولكن يمكن بسهولة بناء بعض الأجزاء من التيتانيوم ، والمواد المركبة لتوفير الوزن) ستكون سرعة بدن نصف الإزاحة 100 متر أعلى عند 50 عقدة ، وبهذه السرعة تتراجع متطلبات مدرج حاملة الطائرات. لذلك ، مع نفس محطة الطاقة الخاصة بـ nimitz بطول سحري يبلغ حوالي 250 + مترًا ولكن لا يزال يتم بناؤها باستخدام مادة الفولاذ التقليدية ، الآن بسبب انخفاض وزن الوعاء بنسبة 50٪ فقط (حيث أنه أقصر بنسبة 20٪) من نيميتز ، ستحصل الحاملة الرشيقة من طراز Trimaran على سرعة فائقة تصل إلى 59 عقدة (أقصى سرعة بدن نصف الإزاحة تتجاوز 75 عقدة ديكي بطول هذا الهيكل) عملية غزيرة بدون ضباب. نظرًا لأن السرعة النسبية للإقلاع والهبوط الآن أقل بـ29 عقدة مقارنةً بـ nimitz. نحن نفتح فصلًا جديدًا بالكامل في تصميم وتشغيل حاملات الطائرات. عند سرعة الإقلاع الأعلى ، يمكن للطائرة نفسها الآن الإقلاع بمزيد من الوقود أو القنابل ، مما يؤدي إلى التخلص من بعض عمليات إعادة التزود بالوقود في الطائرات اللازمة على متن الطائرة. وبالتالي توفير مساحة لمزيد من الطائرات المقاتلة. مع سرعة السفينة العالية يمكن أن تصل إلى محطة التشغيل بشكل أسرع. مجرد التفكير في جميع الفوائد الجانبية أو ما يجب القيام به مع nimitz. الفكرة بأكملها مخيفة للغاية. هل هو ممكن؟ أوه نعم ... لقد رأيت قفزة كوبا على الخط الأرضي وانتقلت مباشرة إلى الهواتف المحمولة ، كما هو الحال بالنسبة لبعض البلدان الأفريقية ، بتكلفة أقل لحاملات الطائرات الذكية هذه بالإضافة إلى نوع F35 القادم من الطائرات ، قريبًا سيكون هناك هناك الكثير من حاملات الطائرات من مختلف البلدان. سوف تتطلب حاملات الطائرات الفولاذية ذات الجيب الفولاذي بطول 200 متر نصف قوة نيميتز فقط ، ولكن سيكون لها سرعة نصف إزاحة تقارب 60 عقدة. ولكن مع 73٪ من مساحة سطح السفينة نيميتز. إذا كان جزء من السفينة مصنوعًا من المركب والتيتانيوم مع تقليل الوزن ، فيمكن للسفينة الوصول إلى سرعة أعلى حتى تصل إلى الحد الأقصى لسرعة الهيكل عند 67 عقدة.

مع ذوبان الفولاذ الكربوني عند 1540 درجة مئوية ، والألمنيوم عند 660 درجة مئوية والتيتانيوم عند 1668 درجة مئوية ، من الواضح أن التيتانيوم هو الفائز والأخف وزنا وأكثر مقاومة للتآكل. التيتانيوم مع المركب هما المادة الأساسية المفضلة لبناء هيكل خفيف الوزن. مع الأسعار والتوافر يأتيان على الأرض مع التيتانيوم ، (تكلفة الحديد التيتانيوم عند 3.50 دولار أمريكي / كجم في عام 2015 أقل من 20 ٪ من السعر قبل 10 سنوات) ، تمتلك طائرة بوينج 777 59 طنًا متريًا من التيتانيوم في كل من الطائرة هل تتفاجأ؟ مع وجود الكثير من تقنيات التصنيع الجديدة ، إلى جانب الكربون غير المكلف القابل للانفجار وقماش kelvar المتاحين الآن ، طلب المصممون حقًا إعادة فحص تكلفة المواد الحديثة ، خاصةً عند دمجها مع تكلفة العمالة التي يمكن أن تكون أكثر من المادة نفسها. لكن نوعًا جديدًا من حاملات الطائرات من طراز Trimaran التي تم بناؤها باستخدام بعض هذه الأنواع الجديدة من المواد هي بالتأكيد الطريق الصحيح. في نوع السرعة 60 عقدة ، نحتاج إلى نوع جديد تمامًا من نظام الدفع ، لنكون فعالين بهذه السرعة العالية. ومن ثم يمكن استخدام سفينة شحن متعددة الهياكل عالية السرعة. مرة أخرى ، كان الفهد يتقدم في التفكير بشأن نظام الدفع لحاملة الطائرات وسفن الشحن الجيب هذه.


الاجابه 2:

كيف أبدأ في تصميم قارب سريع؟

ابدأ بفهم ما الذي يجعل القارب قاربًا جيدًا.

هناك بعض الخصائص التي تشترك فيها جميع القوارب الجيدة: الاستقرار الكافي ، وسعة الحمل الكافية ، والسرعة الكافية. الخطوة التالية هي تعلم كيف ولماذا يختلف الملائم حسب التصميم. على سبيل المثال ، تعلم كيف يختلف القارب السريع عن القارب "العادي" ، وجميع الطرق التي يمكن أن يقتل بها القارب السريع ركابها.

يجب أن يتضمن ذلك تصميم العديد من النماذج الأولية ، أولاً رقميًا ، ثم بمجرد أن يقترب تصميمك من الاكتمال ، فإن النماذج الأولية المادية.

هناك خيارات مجانية للبرنامج ، Delftship لديها نسخة مجانية رائعة لتبدأ بها ، لكن النسخة المدفوعة ستكون أكثر فائدة.

بمجرد حصولك على النماذج الأولية الرقمية المتقدمة بدرجة كافية ، اختبر نموذجًا أوليًا ماديًا. النسبة المعتادة لدي حتى الآن هي حوالي 300 نموذج رقمي بين النماذج الأولية المادية.

اسمح بـ 5 نماذج أولية لكل 8 عقدة من السرعة التي تأمل في تحقيقها في التصميم النهائي.


الاجابه 3:

ابدأ بالانضمام إلى منتدى ، ربما؟

ناقش مفاهيم تصميم القارب والمشاريع والخطط والمراجعات والموارد وموضوعات التصميم العامة. مناقشة فنية حول ديناميكيات الموائع: النظرية والتحليل. ناقش قضايا الاستقرار والحسابات والقوة والشراع. إلخ ، إلخ

منتديات تصميم القوارب

وابحث عن الإلهام على متن قوارب مثل Strand Craft SC 122

أو Adastra


الاجابه 4:

بمجرد العثور على الغرض من القارب الخاص بك ، قد تجد القوارب الموجودة المماثلة كمرجع. قم بإجراء تحليل الفجوة من النماذج المرجعية التي لديك مقابل احتياجاتك. وبعد ذلك يمكنك تعديل أفضل نموذج تجده أقرب إلى احتياجاتك ، وملء الفجوة في نسختك المعدلة. بعد حصولك على التصميم الخاص بك ، يمكنك اختباره باستخدام برامج هندسية مثل برنامج CFD أو ما شابه ، لمعرفة سلوكه.