Кайтбот революції витає в повітрі

У червні "літаюча сардина" ім Океанкіт був помічений на американському узбережжі. Біля керма смішного човна, який буксирує повітряний змій і з обох боків надруковано зображення блакитної сардини (спонсори хай живуть!), Енн Кемере, зухвала морячка, яка вже мала два активних переправи через Атлантику на гребному човні. . З часів русалок такого не було бачено! Однак ми маємо справу не з чимось надприродним. Любителі прослизнути серед хребтів піни ось-ось винайдуть вітрильник завтра. Більше немає класичного такелажу, до побачення вітрило, закріплене прямо на човні щоглою. Зробіть місце для повітряного змія! Вірніше, кайт (вимовляється кайт) і, отже, судно, яке називається кайтбот. Ставши крилом, вітрило еволюціонує над пілотом, перев’язане дротами довжиною близько 20 метрів.

Цей розрив у світі морського судноплавства народився, як це часто буває, в результаті досліджень в іншій галузі: у нашому випадку - повітроплавання. Інженер NASA Френсіс Рогалло, який захоплювався повітряними зміями з 1930 року, поставив за мету дослідження шлюб двох, здавалося б, непримирених концепцій: жорсткого крила літака з певним профілем, що ковзає в повітрі, та еластичного парашута. структура яких підтримується тиском повітря. Вітрило розвивається у двох вимірах, повітряний змій плаває у 3D.

Рішення він знайшов лише через 18 років: трикутне крило без конструкції, яке підтримується і розвивається лише під тиском вітру. По суті, це стрункий змій, але який має аеродинамічні характеристики жорсткого крила. Гнучке крило Rogallo, вперше прийняте десантниками для демонстрацій ВПС США, згодом надихне дельтаплани та інші сучасні планери. Ці пристрої, які в повній мірі використали розробку нових на той час матеріалів, як легких, так і надміцних. Зараз струнке крило викликає революцію у водних видах спорту та плаванні на великі відстані. Це повністю змінює дані проблеми з точки зору механіки, аеродинаміки та гідродинаміки. Від рухомого наступу у випадку з традиційними суднами ми переходимо завдяки повітряному змію на повітряну гірку. Поки класичний вітрило має тенденцію перекинути човен, повітряний змій знаходиться на відстані кроку від того, щоб вийняти його з води. Вітрило еволюціонує у двох вимірах, тоді як кайт танцює у 3D.

Опис діючих сил дозволяє краще зрозуміти ці перекидання (див. Схеми). Як пояснює дослідник Лабораторії механіки рідин в Нанті Жан-Мішель Кобус, «з класичним вітрильним судном рушійна сила, прикладена вітром до центру ваги вітрила (над центром ваги судна), створює момент перекидання. ". Іншими словами, сила нахилу, яка може призвести до занурення човна. "Але є кілька феєрверків, які дозволяють боротися проти повалення. Наприклад, вага імпозантного кіла з високим баластом, як великі судна з монококом, які змагаються в Кубку Америки (і які в підсумку мають навіть втричі більшу вагу судна). "Жан-Мішель Кобус також викликає багаторазовий розчин кокаїну:" У цьому випадку вживаються заходи щодо стійкості фігури, відокремлюючи поплавці якомога далі один від одного. Чим далі вони віддалені, тим ефективніше запобігається і запобігається момент перекидання без необхідності додавати вагу ".

Цей момент перекидання представляє велику проблему плавання, яку ми всі хотіли б усунути. Більше того: з гідродинамічної точки зору корпус є лише артефактом, призначеним для підтримки баласту, необхідного моменту перекидання. Іншими словами, ідеальний вітрильний корабель не мав би корпусу (оскільки він уповільнює просування), а лише "дрейф", щоб протистояти вітру і підтримувати напрямок руху. Поняття віндсерфінгу дуже близьке до цього ідеалу (див. Схему на сторінках 42-43). Щогла більше не закріплена. Він шарнірно розташований в основі і може нахилятися в залежності від вітру. "Це створює допоміжний ефект", - говорить Жан-Мішель Кобус. За дуже короткий час дошка виходить з води. Коли він працює на повній швидкості, лише невелика частина поплавця, розташована ззаду, залишається в контакті з водою, звідси відчуття ковзання. Спойлер, розташований під ногами серфера, плюс правильне розташування вітрила відповідно до вітру дозволяють підтримувати напрямок руху.

Цю "мутацію" завершує спортсмен, дошка для серфінгу якого буксирується повітряним змієм. Поплавок і такелаж роз'єднані. Гідродинамічно існує лише один так званий поплавок, який лише збільшує вантажопідйомність пілота. Момент перекидання зник: сила вітру прикладена у напрямку струн, утримуваних джгутом, розташованим на рівні пупка кайтсерфера, тобто приблизно там, де знаходиться його центр ваги. Вага дозволяє йому протиставити, якщо він бажає, повітряну тягу. Застосований до судна, цей повітряний "двигун" теоретично повинен творити чудеса. Звідси ентузіазм тих людей у світі плавання, нестримний ентузіазм, який на даний момент веде до численних експериментів з різними формами корпусу, від човна Ману Бертіна до океаніту Анни Кемере, розробленого морському архітектору Марку Джіністі.

Навіть Національна школа вітрильного спорту у Сен-П'єр-Кібероні (Франція), місце для навчання та виховання спостерігачів та конкурентів високого рівня, сприймає це явище серйозно. "Ми вже уявляємо, що повітряний змій розміщений на будь-якій морській опорі", - говорить Лоран Румен, один із відповідальних за навчання з питань повітряних зміїв. "Ми розпочали невеликий дослідницький проект", - говорить інженер Пол Іахін. Мета: "Давайте розберемося, як це працює". Бо все не так просто, як здається. "Ми намагаємося змоделювати поведінку крила та буксируваного елемента, оснащуючи кожного з них GPS. Страшно важко сказати, що відбувається, пояснює Ячкін, оскільки крило рухається не тільки горизонтально разом з кораблем, але і вертикально, що не відбувається з класичним вітрилом ".

Акробатичний політ
Набір для посуду непередбачуваний. Як тільки човен починає рухатися вперед, виникає струм, протилежний (швидкість вітру) напрямку руху. Він поєднується з метеорологічним вітром, утворюючи видимий вітер. Чим вища сила струму, тим очевидніший вітер в тилу, що змушує обертатися «льотне вікно» повітряного змія. Що передбачає певне майстерність пілотування.

Кайтсерфери та навігатори

Навіть комерційний флот кипить. Вона розглядає кайта як засіб економії палива. Американська компанія KiteShip працює над доопрацюванням контейнеровоза, запряженого гігантським повітряним змієм. Цього разу немає ризику, щоб гігантський вантаж вилетів!