isicad: Цифровое предсказание мирового рекорда скорости

Британская команда Verney Yachts, созданная в 2009 году, намерена в 2012 году на мероприятиях посвященным Лондонским олимпийским играм, побить мировой рекорд скорости для парусных судов, достигнув невероятной скорости в 60-65 узлов (110-120 км/ч). Сегодняшний абсолютный рекорд составляет 42,91 уз (79,47 км/ч).

Для достижения этой амбициозной цели команда разработала уникальную концепцию яхты, названной V-39 Albatross. Яхта оснащенной двумя крыльями, поставленными перпендикулярно друг другу. Вертикальное крыло служит собственно парусом, а горизонтальное при достижении определенной скорости за счет подъемной силы буквально вынимает корпус яхты из воды, в которой остаются только небольшой киль и руль. Концептуально конструкция близка к экранопланам, только без двигателя.

Единственный реалистичный способ сконструировать такое судно и оптимизировать ее характеристики – компьютерная симуляции – говорит руководитель проекта Тим Кларк (Tim Clarke). Для этих целей Verny Yachts используют мощный CAD/CAE комплекс:

SolidWorks – для проектирования и конструирования
FlowVision - для моделирования аэродинамики и гидродинамики
Abaqus – для прочностных расчетов

При этом Abaqus и FlowVision используются синхронно для совместного моделирования задач прочности при нагрузках, возникающих при помещении конструкции в поток жидкости и газа. Все усложняется еще и тем, что судно одновременно взаимодействует и с воздухом и с жидкостью с открытой поверхностью, что само по себе является непростой задачей.

Тем не менее, судя по результатам, которые были представлены Тимом Кларком на Simulia Customer Conference 2010, задачу удалось успешно решить и создать конструкцию со следующими проектными характеристиками:

Максимальная скорость 63 – 67 узлов (117 - 124 км/ч)
Соотношение подъемной силы/сопротивления: 3:1
Длина 39 футов (11.9 метров)
Площадь обоих крыльев: 47 кв.м
При этом масса судна, вместе с балластом и пилотом составит всего 600 кг.