題:
長皮划艇比短皮划艇快嗎?
Jonathan Landrum
2017-06-28 00:32:18 UTC
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我一直在研究我想買哪種皮划艇,而且我不斷想到長皮划艇比短皮划艇更快的想法。我可以理解,皮划艇越短,每次划船的航向就越大,因此會影響您的整體前進速度,但是如果您在計算中對此進行校正,則在我看來,較長的皮划艇會比

也許是這樣的情況:較長的皮划艇的這種減速不如較短的皮划艇所經歷的前進速度的損失那樣明顯。

tl; dr:在所有事物都相等的情況下,是否存在任何事實在物理上正在發生,從而影響皮艇在水中的性能? ,對於給定的皮划艇者,更長的皮划艇將具有更高的最高速度,如果是這樣,為什麼?


Edit

請注意,我具體詢問的是長度。換句話說,兩艘設計和類型相同的船,具有相同的波束寬度,相同的船體材料和相同的駕駛員。

相關:https://outdoors.stackexchange.com/q/15792/9109。 (我不認為這是騙子,但顯然密切相關。)
我想說標題和問題正文之間不匹配。標題詢問較長的皮划艇是否更容易划槳,但身體詢問較長的皮划艇是否較快。具有較高速度的皮划艇通常比較慢的皮划艇恕我直言。
@HenricF我同意;我將修改標題。
雖然長皮划艇較快,但請記住,較短的皮划艇在轉彎時更容易處理。如果您計劃在河流或小湖中劃皮艇,這一點尤其重要。
七 答案:
Erik
2017-06-28 03:38:04 UTC
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執行摘要:在其他條件相同的情況下,更長的船將具有更快的船體速度。較高的船體速度意味著較小的阻力,因此在給定的“划槳力”下速度也較大。因此,可以說較長的皮划艇比較短的皮划艇要快。

您所缺少的一點是,船隻會產生波浪,而這些波浪會使航行變得更加困難。選擇性地從此處剪掉一些句子:

船在水中代替了自身的重量。船在行駛時,必須在前進時將那麼多的水推開。每條船都會產生一個船首波浪和一個船尾波浪。當船達到“船體速度”時,船首和船尾波浪重合,形成一個巨大的波浪系統。一艘沉重的船被困在自己的波浪系統中。

皮划艇不是重型船,但它們通常遵循此規則,並且通常遵循船體速度規則。如果您查看這些規則,就會發現水線的長度是關鍵因素,較長的水線會帶來更高的船體速度。這是因為由駐波提供的阻力大於較大的濕表面積的摩擦。如果您考慮一下,這是有道理的,因為與地面運輸相比,水運輸的主要優勢是大大減少了摩擦。

如果您還不確定,您可以查看實驗結果並找到漂亮的圖表這裡。他們的研究表明,他們的測試中較長的皮划艇阻力最小,但有時最小的船比中型船更容易划槳。因此,在實踐中,較長的皮划艇最有可能最快,但最終設計更好但略短的皮划艇可能更快。


(只是為了好玩)

請記住,更長的皮划艇為您提供了更多的乘客空間。當然,並非所有乘客都可以容納

如果劃短皮划艇,這種感覺很容易。一旦達到最大船體速度,無論您付出多大的努力,都不會更快。鉗工,更強的槳手需要更長的船隻,因為它們可以承受更高的速度。 (我乘船很短:)
@mattnz並非完全正確-只是隨著您開始攀登自己的弓形波,更快地前進所需的努力非常迅速地(成倍地增加了)。當然,您總是可以添加[水箔](https://www.youtube.com/watch?v=U95UReP4mdo)
@ChrisH:取決於您船體的形狀https://en.wikipedia.org/wiki/Planing_%28boat%29一些激流皮划艇能夠以人為規模進行動力輸入。
@Whatisname確實足夠。這些往往是短艇,所以我在實踐中仍然比目前的排水船慢。
我認為“重船”是指相對於發動機的動力(在本例中為1個人)。由於人類無法為船首波和水上飛機加電,因此皮划艇物理學屬於“重船”範疇。
@ChrisH您要說的是[flyak](https://en.wikipedia.org/wiki/Flyak)。
@PureFerret不,我打了太多石頭(幾乎我所有的戲水都是白水)
-1
Pooneil
2017-06-28 01:57:50 UTC
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光束越窄,划船的阻力越小。

對於任何給定的承重量,較長的船將具有較窄的波束。 (划船者所在的船的最寬部分)窄光束的好處遠遠超過了因水線較長而可能引起的其他表面阻力。

觀察到這種現象的一種方法是,在一條狹窄的長船後面的水中減少湍流。水的湍流只是浪費了划槳能量。想像賽車外殼是如何設計的。

大部分阻力將是波浪,而不是湍流。因此,您可以在水下更快地游泳。
我同意您的觀點,即較窄的波束意味著較小的阻力,但是具有相同波束寬度的兩條船怎麼辦?
-1
@JonathanLandrum我真的不能說。較短的船也可能重量更輕,更易於存放和攜帶汽車。但是會丟失一些容量。
@JonathanLandrum所有的東西,即使是更長的皮划艇,也會比短的皮划艇更快,因為它們通常是排水船。一旦船開始滑行,其中包括皮划艇,那麼大部分時間就是功率/重量比。問題是人類划槳者的功率輸出通常足夠低,以至於在99%的情況下我們都可以忽略計劃。是的,破紀錄的皮划艇速度試驗大大超過了船體速度,但這是該規則的戲劇性例外。除非您需要破紀錄的船,否則請指望更長的皮划艇在一條直線上要比較短的皮划艇更快。
@Erik我今天學到了一些東西。 :o)現在我想知道是否有可能製作雙體船皮划艇...不是說我能以6 kn的價格劃出20英尺的皮划艇,但是做夢很有趣。
Separatrix
2017-06-28 19:14:50 UTC
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通常,是的

考慮一條重20公斤的船,一條重80公斤的划船者。

您現在要排掉100升水,以這種方式排掉

  • 如果選擇將其作為垂直方向上的寬圓柱體移位,則機動性高且前進速度低。
    • li>
    • 如果選擇在水平軸上(前/後對齊)作為狹窄的圓柱體移位,則前進速度較高,機動性較低。

    為什麼?

    簡單地說:拖動

    • 寬短船主要遭受形式拖曳
    • 狹窄的長船主要受皮膚摩擦

    Form drag or skin friction
    鏈接的維基百科上的圖片( 拖動)文章

    在實踐中,這意味著在短而寬的船上,例如,遊船(長度:168厘米,寬:64厘米(重量:14公斤),您將達到最低速度在您被困住的前後波浪(弓形波浪和尾流)之間累積的波浪中,您無法衝破前方的波浪,也無法衝破別人的波浪來超越它們。

    如果您在一條狹長的小船中,例如 wavehopper(長度:400厘米寬度:60, cmWeight:18公斤),您可以在遊輪上划船,而工作量卻少得多,幾乎沒有註意到您會劃破海浪,其速度幾乎完全取決於您可快速有效地移動槳板的能力。

    從現在開始,物理SE可能是您的朋友。


    一切都是妥協。就我的目的而言,馬球比賽是一個完美的折衷方案,但後來我開始打馬球。在一條直線上,海上皮划艇或任何給定的賽車中的某人會變得更快,直線很無聊。

    真正的答案不是問更長的船是否更快,而是普遍地問,要問您想對船做什麼。

人們在皮划艇中打水球。這讓我大吃一驚。人們多久一次被槳劃傷臉?這聽起來像是瘋狂的樂趣和危險的組合。 :)
-1
ShemSeger
2017-06-28 02:50:33 UTC
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更長,更窄的皮划艇在速度和長距離性能上表現出更短,更寬的皮划艇。原因之一是較長的皮划艇具有更多的體積,因此更具有浮力並且漂浮得更高。它們滑過水面,像刀一樣割斷了眼前的尾流。較短,體積較小的皮划艇在水中坐得更深。它們非常適合白水和機動性,但是如果您嘗試將它們帶入開闊水域,則它們實質上是在犁中翻滾而不是沿著其頂部滑行。只要保持船體的外殼並保持光滑和上蠟,摩擦就不是一個明顯的因素。

如果您的皮划艇高高飄揚,則說明您沒有足夠的裝備!我不只是在嬉戲-在一日遊中,我常常不得不帶一些當地的岩石去兜風。修剪過高會導致側向不穩定(船體在水中過少無法實現其自動扶正效果),並且會大大增加航程(過度的風向標或在陣風中徘徊)。問題中的(合理的)主張是*其他所有條件都相同*-包括水中的橫截面。
@TobySpeight完全知道您來自哪裡,我有一個17.5英尺的Clipper Tripper,負載為1,000磅。如果我在那里至少沒有第二個人,那麼最小的陣風會像風向袋一樣吹動我。
charlesgill
2017-06-28 04:04:04 UTC
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我的理解是,對於任何船隻,最大船體速度可能等於水線長度的1.4 X平方根。這是供動力船使用的,但是當您提供電源時,它仍應適用。

您的答案基本上與我已經發布的答案相同。但是,如果您充實它是一個更完整的答案,可以為我提出的觀點增加新的含義,那麼我會給你投票。
@Erik-我非常喜歡您的回答,它提供了令人耳目一新的信息深度。我同樣喜歡它的簡單性。它們一起提供了圓錐形的答案。
我為浪費人民的時間而道歉,但在發送我的消息之前,我沒有看到您的回复
@charlesgill這不是浪費時間。我試圖鼓勵您擴大答案。我的目標不是要讓您灰心或使您對答案感到不滿意。另外,如您所見,其他人不同意我的評論,因此我的感受不容置疑。
AnoE
2017-06-28 16:23:50 UTC
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存在不同皮划艇的原因:小型皮划艇(又稱激流皮划艇)非常容易旋轉,而這正是在強勁/快速移動的電流中所需要的。如果事情變白了,您必須能夠立即進行一些操作,例如立即現場啟動。矮胖的皮划艇出色地做到了; 保持轉彎要比轉彎難。 (還有其他一些因素,例如能夠“邊緣化”,輕鬆快速地進行滾動等。)

對於海上皮划艇,情況恰恰相反。您幾乎永遠都不想交出;您可以毫無問題地走大彎弧。但是,以最小的努力從A點到達B點非常重要,因為如果您遠離文明而沒有真正的生存工具,就會陷入真正的威脅生命的危險(請思考“ eskimo in the冰”)。因此,它們被設計成非常容易前進,並且抵抗每個行程的轉彎。 (您也不想“漸行漸遠”,因為遊戲中並沒有真正快速變化的電流;雖然您當然也希望能夠滾動這些皮划艇,但是否需要花費幾秒鐘也沒關係

物理原因很簡單-快速類型簡化了(比寬度更深,在任何地方都沒有明顯的邊緣)。產生很少的波浪或淹沒的渦流,輕鬆切入水中。車削類型為反流線型;即,設計為“沉浸”在水中的可能性最小,具有寬闊的機身以方便操作,並具有特殊的邊緣設計來捕捉快速變化的水流。

因此,如果您要直線和遠(快速),然後長=更容易。如果您希望移動性強(轉彎很多)並且速度無關緊要,那麼短=更容易。

jve
2017-06-30 02:00:43 UTC
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置換船的經典最大速度與弗洛伊德數[速度/ sqrt(g * LWL)] = 0.4相關。

但是,如果您想以節為單位的速度並以英尺(由於重力而產生的加速度= 32.2 ft /s²),則Vmax = 0.4 * sqrt(32.2)* 3600秒/小時/ 6076 ft /海裡* sqrt(LWL)

或Vmax = 1.34 * sqrt(LWL)

係數1.34是經典值,但給出的值在1.3和1.5之間,表示Froude數範圍在0.38-0.45之間。該係數不是其他地方所聲稱的√2的近似值。阻力增加的原因是由於船殼引起的波浪相互作用,如Erik所提到的。射程的原因是因為船體設計會影響感應波。

滑行船不受此限制。登上較短的飛船可能更容易,但是人力可能會在任何距離上進行刨平。

可以通過打孔設計克服波浪引起的阻力。長度也是您的朋友。對於給定的光束(剛好適合划槳者),較長的船將具有較小的前緣楔角和更大的沖孔能力。

這都不意味著給定的划槳者俱有一定的強度和耐力到達波引起阻力峰值的位置。如您所述,較長的船將具有更大的表面積,這會增加皮膚摩擦。如果結構相同,它也將變得更重,並置換更多的水。在某些時候,速度隨著長度的理論上增加實際上不再可實現。每個槳手的確切位置都不同。

要考慮的另一件事是您將要使用的水的類型。在高浪中劃獨木舟長的小船會降低有效水線,因為船頭和船尾抬出水面。在平坦的開放水域劃獨木舟是一個夢想。在四分之一的風中劃著那隻船可能會感到極大的沮喪。

長度是直線速度上最重要的變量,但是合適的長度可能不是您能找到的最長的長度!



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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