2008.03.26
Lietuvos FW buriavimo ir technologijų sostinė pristato naują projektą. I dalis.
Gintas Bernotas LTU78 – daugkartinis Lietuvos burlenčių čempionas, stipriausio Lietuvos burlentininko Juozo Bernoto treneris, žmogus turintis didelę patirtį burlenčių ir sportinio inventoriaus iš anglies pluošto gamyboje.
Giedrius Liutkus LTU11 – vienas stipriausių Lietuvos buriuotojų Formula Windsurfing ir Raceboard klasių burlentėmis.
Du profesionalai pristato naujausią savo darbą – Formula Windsurfing burlentėms skirto peleko projektą. Kelių straipsnių serija atskleis darbų eigą ir, galbūt, šių metų sezoną formulėmis pradėsime skrosdami vandenis naujais lietuviškais GG pelekais.
Įžanga
Pelekai burlentėse yra vienas iš svarbiausių sudedamųjų dalių. Dažniausiai jų svarba yra neįvertinama, bet tie kurie nors kartą dalyvavo varžybose, ypač FormulaWindsurfing klasėje žino jų įtaką rezultatams. Šiuo metu geriausi pelekų gamintojai yra keli, bet beveik visų užsakymo įvykdymo reikia laukti keletą mėnesių, o kartais net ir metus. Kadangi sezonas Lietuvoje yra neilgas, tai pasirinkus ir užsisakius peleką, kuris po kurio laiko pasirodo netinkamas duotam buriuotojo plaukimo stiliui – prarandamas visas sezonas.
Visų šių priežasčių paskatinti nusprendėme pelekus … gamintis patys. To tikrai nebūtume ryžęsi imtis jei nebūtų tam sąlygų. Lietuvoje jau gaminamos aukštos kokybės matricos sumodeliuotos kompiuteriu ir tiksliai pagamintos iš metalo. Jas galima užsisakyti. “Brača sport” (http://www.braca-sport.com/) jau senai garsėja aviacinių technologijų naudojimu įvairių irklų gamybai iš anglies pluošto. Jie taip pat savo laiku yra gaminę stiebus burlentėms, todėl šį įmonė yra patikimas aukštos kokybės anglies pluošto ir technologijų tiekėjas.
Paskutinis etapas – vairų „kepimas” bus vykdomas „namų sąlygomis”, tačiau visapusiškai tam pasiruošus, turint visa reikalingą įrangą bei sukauptą patirtį dirbant su įvairiais plastiko gaminiais, nes šių stambių įmonių apkrovimas yra maksimalus ir kelių specifinių pelekų gamyba ten tikrai neatsipirktų. Beje, geriausi (bent jau brangiausi tai tikrai) pasaulyje pelekai “Kashy” daromi paties Dave Kashy tai pat namų sąlygomis.
Projektavimas ir analizė
Pav. 1. Dviejų profilių charakteristikų palyginimo grafikai.
Burlenčių pelekų kaip ir bet kokio brangesnio produkto gamyba prasideda nuo jo projektavimo. Kaip parodė kompiuterinių programų analizė – šiam tikslui labai gerai tinka įvairios aerodinaminių (naudojamų lėktuvuose) profilių ir sparnų analizės programos. Analogija čia yra dėl to, kad lėktuvai ore skrenda ženkliai didesniais greičiais, bet mažesnio tankumo terpėje. Pelekas vandenyje juda mažesniu greičiu, bet tankesnėje aplinkoje. Dėl šios priežasties lėktuvo sparno profilis yra labai artimas peleko profiliui. Šią analogija taip pat patvirtina ir specialus koeficientas, nusakantis judėjimo greičio ir aplinkos tankio įtaką profiliui – Reynoldso skaičius (http://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number). Pelekams vandenyje jis patenka į diapazoną, kuriame yra modeliuojami ir lėktuvų sparnų profiliai. Ši pelekų analogija su aerodinaminiais profiliais svarbi todėl, kad pelekų modeliavimo programinės įrangos pasirinkimas yra labai skurdus. Tuo tarpu lėktuvų sparnų modeliavimo programų – apstu. Išbandę keliolika apsistojome prie vienos, kuria gana tiksliai galima apskaičiuoti duoto profilio kėlimo koeficientą ir pasipriešinimą prie įvairių atakos kampų. Mūsų tikslas – maksimizuoti kėlimo koeficiento ir pasipriešinimo koeficiento santykį. Jis apskaičiuojamas naudojant virtualią vėjo tunelio analizę. Pav. 1 pateikti dviejų profilių pasipriešinimo koeficiento ir kėlimo koeficiento priklausomybė nuo atakos kampo. Kairiajame grafike pateikta pasipriešinimo koeficiento priklausomybė nuo atakos kampo dviems lyginamiems profiliams. Dešiniajame grafike pateikta kėlimo koeficiento priklausomybė nuo atakos kampo. Daugeliui nagrinėtų profilių esant atakos kampui iki 12 laipsnių kėlimo koeficientas didėja, o esant atakos kampui 15 laipsnių ir daugiau – kėlimo koeficientas pradeda mažėti. Plaukiant „slalominiu” inventoriumi ar nedideliais kampais į vėją ir atakos kampas dažnai būna mažas. Bet plaukiant kiek įmanoma aštriau į vėją, atakos kampas didėja.
Buvo išnagrinėti keli šimtai populiariausių aerodinaminių profilių ir pasirinktas su geriausiomis charakteristikomis.
Kitas etapas – peleko konstravimas iš duoto profilio. Profilis yra dvimatis, o pelekas trimatis. Trečiosios dimensijos „pridėjimas” ir modeliavimas buvo atliktas su AutoCAD programa (dėl to, kad ją jau turėjome). Trimatis (negalutinis) vieno iš pelekų modelis pateiktas pav. 2. Modeliuojant peleką buvo atsižvelgta į šiandienines tendencijas – pelekas yra sąlyginai didelio ploto pelekas (70cm atveju – plotas yra apie 700cm2), nes dabartinėms Formula Windsurfing klasės burlentėms, kurios yra plačios reikia didelę keliamąją jėga turinčių vairų. Didėjant vairo plotui ši jėga proporcingai didėja.
Dar viena naujovė padedanti pilnai išnaudoti peleko keliamąją jėgą ir mažinanti jo induktyvinį pasipriešinimą, sudaryti kuo palankesnes sąlygas vandens srautui aptekėti peleką – netradicinis išplatinimas pačiame vairo gale, paprasčiau tariant pridėta “bulba”.
Pav. 2. Peleko modelis.
Vizualiai toks pelekas tampa šiek tiek panašus į 12m klasės jachtų, kovojančių dėl Amerikos taurės kylius, bet jachtose “bulba” turi visiškai kitą paskirtį. Tai labai sunkus (naudojami gerokai sunkesni nei švinas metalai) falškylis neleidžiantis jachtai apvirsti.
Nuotrauka iš www.sail-world.com
Jei turite klausimų projekto sumanytojams – klauskite.
Gero vėjo!
Gintas Bernotas
LTU78
Giedrius Liutkus
LTU11
