За счет течения против течения

[Эрнесто де Сырно]

Собсвенно, вопрос в названии темы. Насколько реально построить водоход Кулибина (судно, способное двигаться против течения за счет течения). Насколько он может быть рентабельным и какой максимальной скорости достичь?

Изменено 7 Sep 2018 пользователем Эрнесто де Сырно

[dragon.nur]

ну так строил же сам Кулибин действующий макет в 1:10 водоизмещения. Во избежание постоянного "переключения" необходима буксирная цепь по всей матушке-Волге, а где ж её такую длинную взять (и чтоб не спёрли?). Ещё один недостаток -- подъём по "принципу трамвая", обгонов не будет.

[Эрнесто де Сырно]

У меня однажды возникло несколько странных идей, как судно Кулибина улучшить. Скорее всего, у этой системы есть недостатки... Предлагаю обсудить работоспособность. Основная идея - сделать что-то типа гусениц. Впереди цепь сбрасывается, а сзади - поднимается. 

 

[prostak_1982]

Впереди цепь сбрасывается, а сзади - поднимается.

Скорее, не выстрелит, чем выстрелит. Якорь может за что-нибудь зацепиться на дне. Если сброс и подъем "ручные", то можно всегда приостановиться, освободить якорь и плыть дальше. При "автоматизированном" сбросе и подъеме есть опасность перекосить судно или порвать связку между кораблем и якорем.

[sanitareugen]

1. Реально. См. Туер.

2. Нерентабельно. Во времена Кулибина бурлаки дешевле, позже пароход быстрее. В том числе и туер-пароход.

 

Туер с баржами на Мариинской системе. Начало XX века, фотография Сергея Прокудина-Горского.

В России туаж существовал на Шексне, на Верхней Волге (от Твери до Рыбинска) и на Свири. В XIX веке на Волге и Шексне работало 14 туеров-пароходов. Для них по дну реки была проложена цепь длиною в 395 км (370 вёрст), от Рыбинска до Твери. Интересно, что именно эта цепь была самой дорогой частью туерного хозяйства: в 1869 году стоимость цепи была оценена в 1 миллион рублей, в то время как суммарная стоимость 14 туеров и остального оборудования была оценена в 700 тыс. рублей.

Туеры использовались и на других водных путях России.

По произведенной в 1884 году первой общей переписи всех судов, плавающих на реках Европейской России, числилось 26 туерных пароходов, со средним числом номинальных сил 43, в 1890 году их было 26, а в 1895 году и по последней переписи 1900 года — 23 (из них 14 на Шексне, 7 на Волге и 2 на Свири), со средним числом номинальных сил 41.

Вариант без цепи вполне возможен, используется якорь, завозимый вперёд на гребной лодке. Но это медленнее.

По части скорости - мощность водяной мельницы 2-5 л.с., в 10-20 раз меньше парохода (и это если "номинальная сила" равна индикаторной, могло быть трёхкратное и более различие, "номинальная сила" это налоговая величина, по объёму цилиндров). Скорость при равном грузе будет в 2-4 раза ниже.

[maxab]

С завозимой цепью назывались "кабестанные" суда. Вот здесь фото модели такого судна https://romali83.livejournal.com/75005.html (очень интересный материал).

[Эрнесто де Сырно]

По части скорости - мощность водяной мельницы 2-5 л.с.

Что-то мне кажется, какая-то неправильная константа. Мощность ведь от параметров мельницы очень сильно зависит. От размеров, например. Да и у водохода большая часть мощности тратится не преодоление силы, которая источником этой мощности и является. Я просто тут решил немного посчитать... И сделал следующие предположения для прикидок сферического водохода в вакууме. Хотел спросить, а насколько они по вашему близки к реальности? 

1. КПД механической части водохода достаточно велик, чтобы механическими потерями можно было пренебречь. Считаем только гидродинамические потери. 

2. Сопротивление воды возрастает пропорционально квадрату скорости. 

3. Сопротивление воды зависит от формы тела и площади миделя. Обтекаемое тело, типа (корпуса судна), может давать в 5 раз меньшее сопротивление, чем не обтекаемое (например, лопатка водяного колеса) при той же площади. 

 

[ясмин джакмич]

Не надо тратить течение реки на всякую фигню  - оно для ГЭС пригодиться - надо паровой двигатель делать и присобачивать к кораблю. 

[Нкоро_]

Скорее, не выстрелит, чем выстрелит.

Как написали выше, оно в реале выстрелило (с паровой машиной) и лет 30-40 успешно работало.

Забавно что в РФ до сих пор действует одно такое судно, современной постройки. Проводит баржи через пороги, где обычные буксиры не справляются.

[ясмин джакмич]

выстрелило (с паровой машиной)

Вот именно что с паровой машиной. Это первая штуковина служащая человеческой лени и энергетике

[Владимир Станкович]

Собсвенно, вопрос в названии темы. Насколько реально построить водоход Кулибина (судно, способное двигаться против течения за счет течения). Насколько он может быть рентабельным и какой максимальной скорости достичь?

Отдельные суда использующие силу течения правда на чуть другом принципе  -строили в реале -например изобретатель-большевик и создатель первых в мире самозатачивающихся резцов Игнатьев. Парадный ход 4 км в час. В принципе появись такой энтузиаст при Николае Палыче могло и взлететь

[maxab]

надо паровой двигатель делать и присобачивать к кораблю

Можно и без машины. На конском приводе. 12 лошадиных сил крутят кабестан... Это реал.

[Labinnac]

Это первая штуковина служащая человеческой лени и энергетике

Ну прям. Водяное колесо и ветряк раньше появились. Тот же парус.

Изменено 8 Sep 2018 пользователем Labinnac

[prostak_1982]

Как написали выше, оно в реале выстрелило (с паровой машиной) и лет 30-40 успешно работало.

Именно в том формате, который предложил ТС

Основная идея - сделать что-то типа гусениц. Впереди цепь сбрасывается, а сзади - поднимается.

То есть, как я понял, как-то цепь с якорем спереди закинуть, а сзади поднять - не выстрелит. Туера-то использовали постоянно проложенную цепь.

[ясмин джакмич]

Можно и без машины. На конском приводе. 12 лошадиных сил крутят кабестан... Это реал.

Ну если ручонки настолько коротки то можно

Ну прям. Водяное колесо и ветряк раньше появились. Тот же парус.

Машина все таки может на корабле перемещаться и от ветра не зависит. А колесо и мельничный ветряк нет

[Labinnac]

Машина все таки может на корабле перемещаться и от ветра не зависит.

Парус упомянут вовсе не случайно.

А колесо и мельничный ветряк нет

Парус по сути - переходная стадия к ветряку. Точнее ветряк - гибрид паруса с гребным колесом, так будет точнее.

А гребное колесо, как движитель на воде напрямую, использовали как европейцы - римская либурна с гребными колесами была описана в "О военных делах" IV в. н.э. - так и китайцы - на речных джонках с VIII в. н.э, емнип.

Не помню, чем там у китайцев приводились в движение колеса - наверняка человеческой силой - но у римлян колеса приводились в движение волами.

[ясмин джакмич]

Парус упомянут вовсе не случайно.

Парус игрушка ветра. А ветер явление непостоянное

Парус по сути - переходная стадия к ветряку. Точнее ветряк - гибрид паруса с гребным колесом, так будет точнее. А гребное колесо, как движитель на воде напрямую, использовали как европейцы - римская либурна с гребными колесами была описана в "О военных делах" IV в. н.э. - так и китайцы - на речных джонках с VIII в. н.э, емнип. Не помню, чем там у китайцев приводились в движение колеса - наверняка человеческой силой - но у римлян колеса приводились в движение волами.

Нормального парового двигателя это не заменит. Мускульная сила ненадежная.  Море на таком не пересечешь

Изменено 8 Sep 2018 пользователем ясмин джакмич

[maxab]

Мускульная сила ненадежная.  Море на таком не пересечешь

Александр Доба с вами не согласен.

[ясмин джакмич]

Александр Доба

Ну вот клонируйте его и посадите в количестве 100 штук на весла, от Мексики до Лиссабона в XIII веке рейсы свершать - тогда я поверю

[Labinnac]

Нормального парового двигателя это не заменит.

Для плаваний между Италией и Сицилией плюс по реках в разных частях мира вполне заменял в свое время. Но не суть.

Ваши слова

с паровой машиной. Это первая штуковина служащая человеческой лени и энергетике

Не первая. Мусчульная сила животных раньше служила человеческой лени (скорее интеллекту), на море в том числе.

[ясмин джакмич]

Не первая. Мусчульная сила животных раньше служила человеческой лени (скорее интеллекту), на море в том числе.

Непопулярность данного двигателя говорит сама за себя

[maxab]

Непопулярность данного двигателя говорит сама за себя

Разумеется, среди животных этот тип двигателя не снискал популярности...

[loky1109]

Парус игрушка ветра. А ветер явление непостоянное

Ну, как минимум на направление при минимальной механизации можно забить. Ставим на палубу высокую трубу с продольными щелями, внутрь помещаем расположенный на вертикальной оси ротор, с ротора снимаем мощность на вал гребного винта.

[Эрнесто де Сырно]

Ну, как минимум на направление при минимальной механизации можно забить. Ставим на палубу высокую трубу с продольными щелями, внутрь помещаем расположенный на вертикальной оси ротор, с ротора снимаем мощность на вал гребного винта.

Надо подумать над этой идеей. Где-то слышал мнение, что косой парус+шверт плавник эффективнее такой схемы, так как представляет, по сути, один большой лопость воздушного и водного винта без дополнительных потерь. Впрочем, с этим мнением можно поспорить, я не знаю, насколько такой винтовой парусник будет эффективным... 

 

Мне кажется, мы слишком далеко отходим от темы. Надо сначала разобраться в характеристиках водохода... 

Я сделал простенькие численные расчеты водохода на предположениях из предыдущего поста. Приблизительный результат. 

Размеры подводной части судна - 15x3x1 метр. Скорость течения - 2 м/с. площадь лопаток колеса, постоянно находящихся в воде - 6 кв метров. Cx корпуса 0,2, Cx колеса - 1. 

В результате скорость получилась 1,18 м/с

 

Кому-нибудь интересен ход расчетов? 

 

 

[John D. Long]

Надо подумать над этой идеей.

Эта идея тоже не нова: https://ru.wikipedia.org/wiki/Турбопарус