Kiteboatingul, revoluţia aer-apă

De câţiva ani, marinarii se confruntă cu nişte fenomene stranii. Totul a început de la câtiva ţicniţi care se distrau zburând pe deasupra undelor, traşi de ceea ce păreau să fie nişte aripi gigantice… Mai mult chiar, se ştie că francezul Manu Bertin s-a folosit de un zmeu pentru a traversa Atlanticul de sud, având ca elemente plutitoare două planşe de surf.

În luna iunie, o „sardea zburătoare“ botezată Oceankite a fost reperată pe coastele americane. La cârma haioasei ambarcaţiuni tractate de un zmeu şi imprimate pe cele două flancuri cu imaginea unei sardele albastre (sponsorii să trăiască!), se afla Anne Quéméré, o navigatoare îndrăzneaţă, ce avea deja la activ două traversari ale Atlanticului la bordul unei bărci cu vâsle. Nu s-a mai văzut aşa ceva de pe vremea sirenelor! Cu toate acestea, nu avem de-a face cu ceva supranatural. Împătimiţii lunecării printre creste de spumă sunt pe cale sa inventeze velierul de mâine. Gata cu greementul clasic, la revedere velei fixate direct pe ambarcaţiune prin catarg. Faceţi loc zmeului! Sau, mai degrabă, kite-ului (pronuntaţi kait) şi, prin urmare, vasului numit kiteboat. Devenită aripă, vela evoluează deasupra pilotului, legată cu nişte fire lungi de circa 20 de metri.

Această ruptură în universul navigaţiei maritime s-a născut, aşa cum se întâmpla adesea, din cercetarea într-un alt domeniu: în cazul nostru, cel al aeronauticii. Inginerul Francis Rogallo de la NASA, pasionat de zmee înca din anul 1930, şi-a stabilit drept obiectiv de cercetare căsătoria a două concepte aparent ireconciliabile: aripa rigidă a avionului, cu un profil definit, care alunecă în aer şi paraşuta suplă, a cărei structură este menţinută de presiunea aerului. Vela evoluează în doua dimensiuni, kite-ul pluteşte în 3D.

A găsit soluţia abia după 18 ani: o aripă triunghiulară lipsită de structură, pe care o menţine şi o desfăşoară doar presiunea vântului. Este, de fapt, un zmeu suplu, dar care are caracteristicile aerodinamice ale unei aripi rigide. Aripa flexibilă Rogallo, adoptată mai întâi de către paraşutişti, pentru demonstraţiile armatei aeriene a SUA, îi va inspira ulterior pe aventurierii zborului liber cu deltaplanul sau cu alte planoare moderne. Nişte aparate, acestea, care au profitat din plin de dezvoltarea din acea vreme a unor materiale noi, deopotrivă uşoare şi ultrarezistente. Acum, aripa suplă declanşează revoluţia în domeniul sporturilor nautice şi al navigaţiei de cursă lungă. Ea schimbă complet datele problemei în materie de mecanică, de aerodinamică şi de hidrodinamism. De la înaintarea propulsată în cazul vaselor tradiţionale, trecem, graţie kite-ului, la o alunecare aerotractată. În timp ce vela clasică tinde să răstoarne vasul, kite-ul e la un pas să-l scoată din apă. Vela evoluează în doua dimensiuni, în vreme ce zmeul danseaza în 3D.

Descrierea forţelor aflate în joc îngaduie înţelegerea mai bună a acestor răsturnări (vezi schemele). Aşa cum explică Jean-Michel Kobus, cercetator la Laboratorul de Mecanică a Fluidelor din Nantes, „cu ambarcaţiunea cu pânze clasică, forţa de propulsie aplicată de vânt centrului de gravitaţie al velei (aflat deasupra centrului de gravitaţie al vasului) crea un moment de răsturnare“. Altfel spus, o forţă de basculare susceptibilă să ducă la scufundarea ambarcaţiunii. „Există însă mai multe artificii care permit lupta împotriva răsturnării. De exemplu greutatea unei chile impozante, cu un lest crescut, ca pe marile vase monococa ce concurează în Cupa Americii (şi care ajunge să aibă chiar şi de trei ori greutatea vasului).“ Jean-Michel Kobus mai evoca si solutia cocai multiple: „In acest caz, se actioneaza asupra stabilitatii formei, prin distantarea cat mai mare a flotoarelor unul de celalalt. Cu cat sunt mai indepartate, cu atat mai eficient este prevenit si impiedicat momentul de rasturnare, fara sa mai fie nevoie sa se adauge greutate.“

Acest moment de rasturnare reprezinta marea problema a navigatiei cu panze, pe care toti am dori-o eliminata. Mai mult: din punct de vedere hidrodinamic, o coca nu este decat un artefact menit sa sustina lestul pe care il impune momentul de rasturnare. Altfel spus, vasul cu panze ideal nu ar avea coca (pentru ca franeaza inaintarea), ci doar o „deriva“ prin care sa se opuna vantului si sa mentina directia. Conceptul de plansa cu panza (windsurf) este foarte aproape de acest ideal (vezi schema din pag. 42-43). Catargul nu mai e fix. Este articulat la baza si poate fi inclinat in functie de vant. „Acest lucru genereaza un efect de sustentatie“, precizeaza Jean-Michel Kobus. In foarte scurt timp, plansa iese din apa. Cand se afla in plina viteza, doar o mica parte a flotorului situat in partea din spate mai ramane in contact cu apa, de unde si senzatia de planare. Un eleron situat sub picioarele surferului, plus pozitionarea corecta a velei in functie de vant permit mentinerea directiei.

Aceasta „mutatie“ este dusa la desavarsire de catre sportivul a carui plansa de surf e tractata de un kite. Flotorul si greementul sunt disociate. In plan hidrodinamic, nu mai exista decat un asa-zis flotor, care nu face decat sa sporeasca portanta pilotului. Momentul de rasturnare a disparut: forta vantului este aplicata in directia sforilor tinute printr-un ham situat la nivelul buricului kitesurferului, adica, grosso modo, acolo unde se afla centrul sau de greutate. Greutatea ii ingaduie sa se opuna, daca doreste, aerotractiunii. Aplicat cocai unui vas, acest „motor“ aerian ar trebui, teoretic vorbind, sa faca minuni. De unde si entuziasmul celor din lumea navigatiei cu panze, entuziasm nestavilit care duce, in clipa de fata, la numeroase experimente cu tot soiul de forme de coca, de la ambarcatiunea lui Manu Bertin, la Oceankite-ul Annei Quéméré, pus la punct de catre arhitectul naval Marc Ginisty.

Pana si Scoala Nationala de Vele de la Saint Pierre-Quiberon (Franta), loc de antrenament si formare a monitorilor si competitorilor de nivel inalt, ia in serios fenomenul. „Ne inchipuim deja kite-ul asezat pe orice suport nautic“, sustine Laurent Rumen, unul dintre responsabilii in materie de formare pe probleme de kite. „Am demarat un mic proiect de cercetare“, precizeaza inginerul Paul Iachkine. Obiectivul: „Sa pricepem cum functioneaza“. Pentru ca lucrurile nu sunt asa de simple precum par. „Incercam sa modelizam comportamentele aripii si ale elementului tractat, echipandu-l pe fiecare dintre ele cu un GPS. E teribil de greu de deslusit ce se intampla, explica Iachkine, fiindca aripa se deplaseaza nu doar pe orizontala impreuna cu vasul, ci si pe verticala, ceea ce nu se intampla cu o vela clasica.“

Un pilotaj acrobatic
Kite-ul folosit pentru vase este imprevizibil. De indata ce ambarcatiunea incepe sa inainteze, apare un curent opus (vant viteza) sensului de deplasare. Acesta se combina cu vantul meteorologic, formand vantul aparent. Cu cat curentul este mai mare, cu atat vantul aparent creste in intensitate in partea posterioara, facand ca „fereastra de zbor“ a kite-ului sa se roteasca. Fapt ce presupune o certa maiestrie in materie de pilotaj.

FACTS

Kitesurferi & navigatori

Antoine Carretero, unul dintre primii oameni de pe planeta care au pilotat un kite-surf, isi pune si el intrebari in legatura cu comportamentul aripii. Cursurile sale teoretice se articuleaza in jurul unei serii de reprezentari grafice care pun in scena evolutia „ferestrei utile“ pentru navigare in timpul deplasarii, rezultantele fortelor aerodinamice si hidrodinamice…

» „Ne putem imagina mai multe posibilitati de alunecare, nu neaparat in picioare ci si sezand, pentru una sau mai multe persoane, astfel incat sa deschidem accesul unui public mai larg decat cel al kitesurfului, care ramane o disciplina foarte «sportiva». Trebuie insa sa securizam aripile, pentru ca problema kite-ului ramane aceea de a putea reduce puterea atunci cand vantul se inteteste. Nu se poate strange o parte din velatura, ca pe un vas traditional… Pilotul si ambarcatiunea sa risca sa fie smulsi din apa. Noul concept de aripa, numit bow, ne permite sa eliberam circa 90% din putere“, explica el. Printr-un joc de fire, aripile sunt orientate in asa fel incat sa primeasca mai putin vant. In opinia lui Manu Bertin, trebuie serios continuata faza de proiectare a desenului aripilor, pentru ca ele „nu pot fi aplicate, pur si simplu, pe vasele de cursa, deoarece ar fi nevoie de suprafete mult prea mari si, prin urmare, greu manevrabile in plina mare“.

» Marii navigatori, detinatori de recorduri, se implica si ei. Pentru Yves Parlier, un marinar care poseda o solida formatie de inginer, interesul tractiunii cu ajutorul unui zmeu este incontestabil: „Daca scoatem cele doua greemente ale hidroplanorului, greutatea lui se diminueaza cu circa 2-2,5 tone; pe de alta parte, structura ii poate fi redusa, pentru ca eforturile aplicate printr-un zmeu sunt considerabil mai mici decat cele ale oricarei vele“.

» Olivier de Kersauson, un alt entuziast, se gandeste sa aduca zmeul pe trimaranul sau botezat Geronimo: „Am fost foarte interesat de problema atunci cand, in urma cu 15 ani, Manu Bertin mi-a vorbit pentru intaia oara de ea. Echipa mea lucreaza, in acest moment, la adaptarea unui kite pe un vas multicoca, ale carui posibilitati le cunoastem doar cand evolueaza cu un greement clasic. Cred ca adaptarea nu este nici simpla, dar nici de nerezolvat. Odata stapanita, in vreo trei-patru ani de-acum incolo, vom putea face ocolul lumii“.

Pana si marina comerciala este in fierbere. Ea vede in kite un mijloc de economisire a carburantilor. Compania americana KiteShip lucreaza la definitivarea unui transportor de containere tras de un kite gigantic. De data asta, nu exista chiar nici un risc ca uriasul cargou sa-si ia zborul!

Sursa: descopera.ro

Incoming search terms:

• zmee (24)
• kiteboating (11)
• kite antrenament (1)
• kite-uri (1)