Летящие над водой: что такое гидрофойл и почему это круто

Летящие над водой: что такое гидрофойл и почему это круто

Идее поставить лодку на подводные крылья — гидрофойлы — больше века. В 1906 году катер на подводных крыльях продемонстрировал впечатляющую скорость — около 68 км/ч. В этом веке фойлы проникли почти во все водные дисциплины: яхтенный спорт, виндсерфинг, вейкбординг, серфинг и, конечно, кайтсерфинг — самый зрелищный вид водного экстремального спорта, объединивший две стихии.

Начиная с 60-х годов прошлого века гидрофойлы начали прикручивать ко всему, что попадалось под руку. Культовый советский журнал «Катера и яхты» вовсю обсуждал схемы подводных крыльев для парусных яхт, а инженер-аэронавигатор из Массачусетса Уолтер Вудвард запатентовал водные лыжи на подводных крыльях, а затем доску, акваплан и катамаран с гидрофойлами. Фотографии причудливых водных снарядов обошли все научно-популярные журналы мира, сами устройства были показаны на некоторых водных шоу, и на этом интерес к ним тихо сошел на нет: конструкция из нержавеющей стали была тяжелой и плохо управляемой.

Фойлбординг и кайтфойлинг сегодня самые модные виды экстрима. Серфинг тоже поднимается на подводных крыльях — они позволяют фактически путешествовать на серфе, используя энергию волн.

Планер для серфа

Настоящий прорыв в фойлинге произошел благодаря французским кайтерам, которые упорно пристраивали подводные крылья к серфам и кайтбордам. «В отличие от подводных крыльев для больших судов и гоночных яхт, гидрофойлы для серфов имеют довольно простую и надежную конструкцию, — поясняет знаменитый российский разработчик кайтов и гидрофойлов Роман Любимцев. — Практически это маленький планер с передним несущим
и задним стабилизирующим крылом на обтекаемой «ноге» или мачте, причем не требующий точности в изготовлении.


Устройство гидрофойла почти у всех производителей совпадает. Он состоит из длинного киля, который еще называется мачтой, с прилепленным к нему корпусом с плавниками, напоминающем самолет. По сути, это и есть самолет, только подводный.

Первые гидрофойлы для кайта делали из дерева и фанеры, ламинированных стеклотканью, или выфрезировывали из алюминиевых сплавов». Любой гидрофойл более-менее подходящего размера будет летать над водой, уверен Роман. Первый свой гидрофойл Роман с товарищем спроектировал и собрал всего за неделю. Сегодня основные материалы для изготовления подводных крыльев — углепластики и алюминий, хотя вовсю применяется и старая добрая фанера, усиленная углетканью. Топовые фойлы делают по вполне космическим технологиям из препрега, запекая готовое изделие в автоклаве. Зачастую крылья и фюзеляж выполнены в виде одной детали в комбинированной матрице, вес такой модели составляет всего 2,5−3 кг. Иногда фюзеляжи, где важно обеспечить минимальное сечение, изготавливают из закаливаемой нержавеющей стали и высокопрочных алюминиевых сплавов типа В95Т. Во фрирайдовых моделях, где не так важна жесткость, применяют горячее или холодное формование из мультиаксиальной (разнонаправленной) угле- и стеклоткани — получаются гидрофойлы с оптимальными свойствами и разумной ценой. Самые простые и дешевые фойлы производят из алюминиево-магниевых сплавов (мачта и фюзеляж). Крылья могут быть из фанеры/стеклопластика или стеклотекстолита. Конечно, такие модели значительно тяжелее и медленнее своих гоночных собратьев.

Идеальная яхта

Несмотря на то что фойлы захватили все пляжи мира, с точки зрения гидродинамики они изучены плохо, а расчеты подводных крыльев для судов и яхт тут не работают. Это гидродинамика малых скоростей, которую двигают вперед энтузиасты, выкладывая профили своих устройств в интернет.
«В детстве я прочитал книгу Джозефа Норвуда «Быстроходные парусные суда», где были даны теоретические основы движения под парусом с большой скоростью, — вспоминает Роман Любимцев. — Там была нарисована идеальная яхта, состоявшая лишь из паруса и шверта, корпус только мешал движению. Кайт с гидрофойлом как раз и является такой идеальной яхтой, у которой корпус за гонку может ни разу не коснуться воды. Кайт прикреплен к трапеции в районе центра тяжести спортсмена и не создает кренящий момент. Поэтому сила тяги, которую можно передать на гидрофойл, никак не ограничена. На воде в хороший гидрофойл упираешься, как в стену». В гонках спортсмены достигают скорости 32−35 узлов, что на волне очень много.

Фойлбординг и кайтфойлинг сегодня самые модные виды экстрима. Серфинг тоже поднимается на подводных крыльях — они позволяют фактически путешествовать на серфе, используя энергию волн. Почти все кайт- и серфинг-школы предлагают обучение желающим взлетать над водой. Сам сэр Ричард Брэнсон был замечен за освоением гидрофойла в компании Барака Обамы. Андеграунд закончился. Добро пожаловать в XXI век!

Статья «Летящие над водой» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2017).
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.