La raison en est la "queue plate" du bateau. La traînée produite par cette "queue plate" lorsqu'elle est montée "à l'envers" est bien moindre que la traînée dynamique qu'elle induirait dans l'autre sens.

https://en.wikipedia.org/wiki/ Drag_ (physique)

Je ne vois pas comment le lien aide à expliquer pourquoi le côté plat produit moins de traînée que le côté pointu. - Ron Beyer

Les coefficients cw publiés (voir la réponse de @jwzumwalt) montrent la meilleure valeur pour la forme de goutte tournée vers le courant d'air.

Il n'y a pas d'entrée pour une chute inversée Mais il est évident qu'il aurait un coefficient cw plus élevé.

Un examen plus attentif du bateau révèle qu'il a également une forme de goutte . Mais c'est face à sa queue. Par conséquent, le bateau crée moins de traînée lorsqu'il est monté "en marche arrière".

Si c'était le cas, le bateau ne causerait-il pas moins de traînée en reculant dans l'eau également? - andy-m

Cela pourrait mais le tirant d'eau habituel du bateau n'est pas si profond qu'une partie pertinente de la "queue plate" est en fait dans l'eau. source: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/Bundesarchiv_B_145_Bild-F056332-0004%2C_Bonn%2C_Bundesgartenschau%2C_Seen.jpg

Par contre un peu de turbulences à la queue des bateaux pourrait aider à garder la direction en l'absence de pagaie de direction ...

Cette explication est faux - un anémomètre tourne avec la moitié émoussée vers l'avant de l'hémisphère causant le plus de traînée - fr.wikipedia.org/wiki/Anemometer - jwzumwalt

Les différences les plus importantes entre l'anémomètre et le l'expérience de traînée est:
Les demi-bols dans l'anémomètre sont creux ce qui "attrape" le vent bien mieux que la surface plane du rempli des demi-bols dans l'expérience.

En ce qui concerne la moindre question de savoir pourquoi il est monté si loin du corps, dans ce cas, c'est en fait le seul endroit disponible; le Catalina est amphibie, donc le monter sur le fuselage / la coque causerait des problèmes avec les opérations hors-mer. La structure interne de l'aile doit également être prise en compte: le bateau ne peut être attaché que s'il y a un point dur structurel et une méthode pour libérer le bateau. Dans ce cas, le bateau est monté là où les magasins sous les ailes seraient normalement installés, il y a donc déjà un mécanisme de libération et une structure de support interne: underwing.jpg

Comme pour la question principale , mon doctorat est en conception hypersonique, donc je suis un peu flou sur les subsoniques, mais bien que monter le bateau à l'envers augmente la traînée frontale, avoir la proue pointue tournée vers l'arrière réduit la séparation du flux. la séparation de l'écoulement réduit la traînée de pression Cela aiderait à réduire la turbulence de sillage et à réduire le tremblement sur la queue. Peut-être cela minimise également les perturbations dans le lavage de l'hélice, puisque le bateau est monté si près du moteur. Dans ce cas, bien que l'avant plat ne soit pas optimal pour la traînée, l'ensemble du bateau a plutôt la forme d'un carénage en forme de larme, avec un bord de fuite plus net. Sans données de soufflerie ou analyse CFD pour étayer cette théorie, ce n'est que ma supposition: comme d'autres l'ont dit, il pourrait simplement s'agir du contour du bateau correspondant mieux à l'aile de cette façon.

La fixation du bateau comme on le voit sur la photo pour réduire la traînée peut sembler être du bon sens. Cependant, la vérité est parfois plus étrange que la fiction. On nous donne la traînée de divers objets 2D et 3D à la page 3-17 de "Fluid-Dynamic-Drag" par Hoerner.

Les objets 2D et 3D avec l'extrémité émoussée vers l'arrière - tout comme le bateau se déplace dans l'eau - a le moins de traînée. La traînée dans l'eau va se rapprocher de près de la traînée dans l'air, et le bateau aurait dû pointer vers le vent pour avoir la moindre traînée.

Dans le profil de traînée 3D, les illustrations # 2 & 3 ont un CD de ~ .40 tandis que la direction opposée (# 8 & 9, émoussé en premier) a un Cd ~ 1,20, soit environ trois fois plus.

Si l'intention était de réduire la traînée, les concepteurs ou les mécaniciens qui ont installé le bateau sans données de soufflerie se sont trompés! Mais, il est également possible que le bateau soit situé dans cette direction car la proue est plus haute et s'adapte mieux au carrossage de l'aile. Le bateau semble bien correspondre au carrossage. Notez la courbe du rail du bateau dans l'autre image.

Nous pouvons regarder un exemple du monde réel et voir que les données de la soufflerie sont correctes. Hoerner dans le même livre fournit du Cd pour diverses formes de balles «en queue de bateau» et elles ont également le moins de traînée avec l'extrémité émoussée traînant. Les balles pourraient utiliser une forme différente de celle à laquelle nous sommes habitués, mais les tests montrent qu'une balle avec une pointe acérée et un arrière émoussé a le moins de Cd.

En fait, le Bell X-1 était "une" balle avec des ailes ", sa forme ressemblant étroitement à une balle de mitrailleuse Browning de calibre .50 (12,7 mm)" - https: // fr.wikipedia.org/wiki/Bell_X-1

Un anémomètre tourne parce que la moitié émoussée tournée vers l'avant de l'hémisphère a le plus de traînée, ce qui signifie que le bateau est pour le moins dans la mauvaise direction faites glisser - https://en.wikipedia.org/wiki/Anemometer

Notez que la forme triangulaire avec ses angles aigus est également contre-intuitive par rapport à ce à quoi nous nous attendrions normalement.

Je pense que le tableau de traînée représente précisément la traînée des bateaux. Ce qui semble causer un malentendu, c'est que nous trouvons normalement qu'un corps mélangé émoussé orienté vers l'avant a le moins de traînée, mais dans ce cas, le bateau a des angles vifs qui peuvent "trébucher "le flux autrement lisse. Les coins pointus en font une exception à la règle comme illustré dans le graphique de déplacement.

Quant à savoir pourquoi se trouve à cette position, la réponse semble simple - c'est là que se trouvent les points difficiles pour les bombes et les torpilles - donc monter les dériveurs qui a du sens, tant du point de vue structurel que de maintenance. Extrait de l ' article lié:

En bandoulière sous chaque aile, là où les bombes et les torpilles étaient suspendues, se trouvent deux dériveurs de 14 pieds.

Quant à l'orientation, on dirait qu'elle a été choisie pour que le bateau s'ajuste parfaitement contre le dessous de l'aile. Il est évoqué à plusieurs reprises dans plusieurs articles:

Ici

Chaque bateau s'adapte parfaitement à l'aile et est soulevé ou abaissé par un dans le palan électrique.

et ici

Le Landseaire avait des dériveurs de 14 pieds sous chaque aile, hissés pour s'adapter au ras par des câbles qui avaient une fois a soulevé des torpilles et des bombes ...

Notez que la photo en question montre une démonstration de produit et on dirait que des bateaux étaient attachés à l'aile dans les deux orientations - arc en premier

Landseaire avec le bateau installé à l'arrière en premier; image tirée des archives de flightglobal

et aussi sévère en premier:

N68740 en Ontario , Californie en avril 1957 en tant que conversion de yacht à air "Landseaire"; image de la Collection Ed Coates

Fondamentalement, cette question est liée au nombre de Reynolds et à la similarité dynamique .

Pour que le flux de deux formes géométriques similaires soit similaire et que leur coefficient de traînée $ C_D $ soit similaire, les nombres de Reynolds $ Re $ et les nombres de Mach $ M $ doivent être le même. Le nombre de Mach est lié à la compressibilité et pour le cas présent (avion subsonique et bateau), les effets de compressibilité sont négligeables, alors concentrons-nous sur $ Re $.

Le nombre de Reynolds est essentiellement le rapport des forces inertielles aux forces visqueuses ou de frottement présentes dans un écoulement: $$ Re = \ frac {\ text {Forces inertielles}} {\ text {Forces visqueuses / de frottement}} \:. $$

Reynolds le nombre est fonction de la longueur du corps (dans ce cas le bateau), de la vitesse de l'écoulement et de la viscosité (épaisseur / collant) du fluide.

Estimons $ Re $ pour le bateau dans l'eau et monté sur l'aile de l'avion:

En supposant que le bateau fait environ 3 millions de dollars de long et se déplace dans l'eau à 2 millions de dollars / s $, et en supposant que les avions croisières à 200 $ km / h à 10 $ \: 000 $ ft, nous pouvons estimer $ Re $ en utilisant ce calculateur pratique et les propriétés des fluides de l’eau et de l’air ici (vous pouvez également faites-le à la main, c'est une formule facile).

On constate que:

$$ \ begin {align} Re _ {\ rm water} & \ approx 6 \: 000 \ : 000 \\ Re _ {\ rm air} & \ approx 10 \: 000 \: 000 \ end {align} $$ Ces valeurs pour $ Re $ sont du même ordre de grandeur et le flux est en fait presque dynamiquement similaire. Notez que les valeurs $ Re $ couvrent généralement plusieurs ordres de grandeur et que ces valeurs sont en fait assez proches.

Sur cette base, les mêmes principes de rationalisation et de réduction de la traînée devraient être valables et il aurait probablement été préférable de placer le bateau dans l'autre sens, c'est-à-dire la même orientation que celle conçue pour être aérodynamique dans l'eau.

Il se peut cependant qu'ils le placent simplement de cette façon parce qu'il était plus facile à monter, par opposition à toute raison aérodynamique .

PS: Je m'attendais à moitié à ce que le $ Re $ du bateau monté sur l'avion soit beaucoup plus élevé que dans l'eau, auquel cas j'aurais fait valoir que si le $ Re $ d'un corps immergé dans un flux est très différent, les mêmes principes de rationalisation ne tiendraient pas, bien que dans ce cas, il semblerait que ce soit le cas.

Si le bateau était dans l'autre sens, il peut produire sa propre portance, entraînant la traction de l'aile vers le bas, ou peut avoir un effet de la portance produite par la surface supérieure de l'aile, refusant la portance en ce sens façon. Rendre le flux d'air turbulent sous l'aile réduit la tendance à la baisse de pression.

Ce bateau est soumis à une aérodynamique subsonique dans la région où les effets de compressibilité sont négligeables. Dans cette région, les corps profilés sont en forme de larme avec un devant rond fournissant des forces et un arrière effilé pour éviter les bulles de séparation et la traînée concomitante.

Le bateau n'a pas d'extrémités arrondies. Mettez donc son extrémité effilée à l'arrière, pour exploiter l'une des deux propriétés des corps aérodynamiques subsoniques.

Et la poupe a une forme partiellement arrondie, ce qui aide à la rationalisation à l'avant, pas à l'arrière. La surface plane n'aide ni à l'avant ni à l'arrière.

Donc, sans connaître le Cd exact à partir des mesures en soufflerie ou du CFD, le bateau a probablement le moins de résistance avec la proue pointant vers l'arrière.

D'autres ont répondu que les bateaux sont si éloignés du bord parce qu'ils sont suspendus aux points durs conçus pour les munitions.
La raison pour laquelle les points durs eux-mêmes sont si éloignés est double: les munitions sont dégagées du propwash pour réduire la traînée, et quand il tombe, il ne heurtera pas les entretoises. Les deux raisons s'appliquent également aux bateaux.

Le bateau et l'aile peuvent être considérés ensemble, comme une seule forme aérodynamique. La poupe (du bateau) se trouve dans une région où l'aile AOA ralentit le plus le flux d'air relatif.

Comme le savent les «doubles ailiers», l'arrière de la face inférieure de l'aile est l'endroit où le courant d'air provenant du dessous de l'aile se recombine avec le lavage vers le bas de l'aile supérieure. Le flux est ici beaucoup plus rapide et turbulent. Les propriétés de l'écoulement de l'air au bord de fuite ont été étudiées il y a un siècle et appliquées aux avions STOL sous forme de volets Junkers.

Pour cette combinaison bateau / aile en particulier, la façon dont ils sont montés produirait le moindre traînée.