Wasserfahrrad

Wasserfahrzeug mit Tragflügeln Eines der faszinierendsten Fortbewegungsmittel auf Wasser, das ausschließlich die Muskelkraft des Menschen nutzt, ist der Aquaskipper. Aus der Ferne könnte man ihn für ein Fahrrad halten, das auf rätselhafte Weise über die Wasseroberfläche gleitet. Doch bei näherer Betrachtung fällt auf, dass er weder Pedale hat, die einen Antrieb bewegen, noch – und das ist das Überraschendste – Schwimmkörper, die den Auftrieb ermöglichen. Wie schafft es diese Konstruktion, die an sich nicht leicht ist und zusätzlich noch einen Menschen trägt, über Wasser zu bleiben und dabei nicht unerhebliche Geschwindigkeiten zu erreichen?

Warum bewegt er sich und sinkt nicht?

Aquaskipper – der Wasserscooter Die Konstruktion des Aquaskippers (oft auch „Wassersegler“ genannt) erscheint auf den ersten Blick recht einfach.

Eine breite Plattform für die Füße ist über zwei Streben fest mit dem Haupt-Tragflügel am Heck verbunden. Von der Plattform führt eine Rohrkonstruktion nach vorne, die in einem Steuerschaft endet, der stark an den eines Fahrrads erinnert.

Die Steuerstange erstreckt sich in einen „Bugspriet“, der gelenkig mit einer geschwungenen Strebe des vorderen Stabilisierungsflügels verbunden ist. Vor dem vorderen Flügel ragt eine weitere Strebe mit einer gleitfähigen Platte als „Wellenbrecher“ hervor.

Die Elastizität der Konstruktion wird durch eine bogenförmige Polymerschraubenfeder gewährleistet, die zwischen dem Bugspriet und der Strebe des vorderen Flügels befestigt ist. Das ist im Grunde genommen alles.

Manche Modelle werden zusätzlich mit Schwimmkörpern ausgestattet, die jedoch beim Bewegen nicht aktiv sind, sondern lediglich die Auftriebsfähigkeit des umgekippten Aquaskippers verbessern sollen.

Die gesamte Konstruktion besteht in der Regel aus leichten Aluminiumlegierungen, dennoch wiegt der Wasserscooter etwa 12 Kilogramm. Wie bleibt er also schwimmfähig und kann sich auch noch vorwärtsbewegen?

Hier zeigt sich ein klassisches Beispiel für die Anwendung der Bionik – einer Wissenschaft, die Prinzipien aus der Natur in praktische und technische Umsetzungen überträgt.

Warum fallen Vögel im Flug nicht zu Boden? Wegen der Auftriebskraft ihrer ausgebreiteten Flügel. Wenn das in der Luft möglich ist, müsste es sicherlich auch in einer Flüssigkeit funktionieren, die um ein Vielfaches dichter ist als Luft.

Wie erreichen Meeressäuger wie Delfine oder Wale enorme Geschwindigkeiten? Durch das Ändern des Anstellwinkels ihrer kräftigen „Flügel“ – der horizontalen Schwanzflossen. Nach denselben Prinzipien funktioniert auch der Aquaskipper.

Der Pilot, der solch ein Gerät steuert, führt rhythmische, hüpfende Bewegungen aus und überträgt dabei die Kraft von den Füßen auf den hinteren Flügel.

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Die Evolution des Aquaskippers

Trampofoil – der Vorläufer des Aquaskippers Die ersten Entwicklungen dieser Methode der Fortbewegung auf Wasser wurden in den 1990er-Jahren von dem schwedischen Konstrukteur Alexander Sahlin vorangetrieben.

Das Ergebnis seiner Arbeit war ein Gerät namens „Trampofoil“, das 1993 patentiert und der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.

Das Funktionsprinzip des Trampofoils unterscheidet sich nicht von dem des Aquaskippers. Der Unterschied liegt darin, dass die notwendige Elastizität der Konstruktion nicht durch ein Gelenk und eine Feder, sondern durch einen geschwungenen, flexiblen Rahmen erzielt wurde. Dieser erforderte vom Piloten erheblich mehr Kraftanstrengung bei der Bewegung.

Solche „Wasserfahrräder“ fanden schnell Anklang und wurden über einen längeren Zeitraum in Serienproduktion hergestellt. Manchmal kann man sie auch heute noch antreffen.

Der Aquaskipper, der 2007 mit einer bogenförmigen Feder ausgestattet wurde, ist dank einer leichteren Rahmenkonstruktion elastischer und insgesamt leichter. Dadurch wurde diese Art der Fortbewegung auch für ein breiteres Publikum zugänglich.

Aquaskipper werden in recht großen Serien produziert und sind leicht erhältlich. Darüber hinaus sind die Preise stark gesunken – es ist durchaus möglich, ein Modell für 11–12 Tausend Rubel zu finden.

Pumpabike Eine Weiterentwicklung dieses Themas war die Schaffung des „Pumpabike“. Dieses Modell, das 2003 von dem südafrikanischen Ingenieur und Erfinder Mike Puzey patentiert wurde, unterscheidet sich äußerlich und konstruktiv etwas vom Aquaskipper, basiert aber auf demselben Funktionsprinzip.

Beim Pumpabike wird anstelle eines Rahmens ein recht breites Kunststoffbrett verwendet, an dem die Steuerstange fest montiert ist. Die Plattform für die Füße des Piloten ist mit Steigbügeln ausgestattet, was nicht nur den Komfort erhöht, sondern auch den Wirkungsgrad verbessert.

Interessant ist auch der Mechanismus zur Veränderung des Anstellwinkels des Hauptflügels – er ist auf einer federbelasteten Scharnierbasis direkt an der Stelle montiert, wo die Flügelstreben an der Plattform befestigt sind.

Die Gesamtkonstruktion des Pumpbikes ist etwas komplexer als die eines gewöhnlichen Aquaskippers, was sich auch auf deren Preis auswirkt. Allerdings wurde der absolute Geschwindigkeitsrekord für solche Geräte – 32,19 km/h – genau mit diesem Modell aufgestellt.

Technik des Fahrens mit einem Aquaskipper

Aquaskipper Es wäre falsch anzunehmen, dass ein Aquaskipper ein Gerät ist, auf dem man einfach „draufsetzen und losfahren“ kann. Das Erlernen dieser Fortbewegungsmethode auf der Wasseroberfläche erfordert bestimmte Fertigkeiten und eine erhebliche körperliche Anstrengung. Nach etwa einer Stunde Übung schaffen es jedoch die meisten Anfänger, sich eigenständig zu bewegen.

Am besten beginnt man den Start von einem Steg oder einer erhöhten Plattform, die etwa 0,5 Meter über der Wasseroberfläche liegt. Für das Halten auf dem Wasser und die Vorwärtsbewegung benötigt der Aquaskipper einen Anfangsimpuls.

Der Pilot stellt einen Fuß auf die Plattform, senkt den vorderen Flügel auf die Höhe des Wasserspiegels und stößt sich mit dem anderen Fuß ab. Die minimale Startgeschwindigkeit, die den Aquaskipper auf der Wasseroberfläche hält, beträgt etwa 8 km/h.

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Nachdem die Anfangsgeschwindigkeit erreicht ist, wird der zweite Fuß ebenfalls auf die Plattform gestellt. Der Pilot beginnt, hüpfende Bewegungen auszuführen, wobei die Belastung auf die hintere Plattform (bis zu 80 %) und auf den vorderen Flügel (20 %) verteilt wird.

Ein leichter Stoß am Lenker sollte das Hauptgewicht auf den hinteren Flügel leicht vorausgehen. Wenn der Start erfolgreich ist, nimmt der Aquaskipper Fahrt auf.

Die Sprünge sollten auf den Zehenspitzen ausgeführt werden. Für eine langsame Geschwindigkeit werden häufige Sprünge mit geringer Kraft ausgeführt. Um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, erfolgt die Bewegung mit geringerer Frequenz, aber mit einer größeren Amplitude.

Einer der häufigsten Fehler von Anfängern ist die ungleichmäßige Verlagerung des Körpergewichts des Piloten. Auf keinen Fall sollte man sich auf den Lenker lehnen – das Hauptgewicht sollte auf der Plattform liegen.

Lenkbewegungen werden durch die Steuerkolonne und eine leichte Verlagerung des Körperschwerpunkts ausgeführt.

Nach den ersten Misserfolgen sollte man nicht panisch werden – die Technik des Aquaskippers wird unweigerlich beherrscht. Wenn man eine Schwimmweste trägt, stellen missglückte Versuche keine Gefahr dar – die Konstruktion des Geräts sorgt für positiven Auftrieb, und es kann leicht zum Startpunkt zurückgezogen werden.

Man sollte anfangs keine längeren „windigen“ Fahrten erwarten – das Fahren mit einem Aquaskipper ist eher vergleichbar mit einem intensiven Training an Fitnessgeräten. Ein unerfahrener Pilot wird wahrscheinlich nicht länger als ein paar Minuten auf dem Wasser bleiben.

Video: Wie man einen Aquaskipper zusammenbaut und fährt

https://www.youtube.com/watch?v=ZeKz-EnGNFs

Geschwindigkeits- oder Langstreckenfahrten sind nur für gut trainierte Sportler möglich. Doch das Fahren mit diesem „Wasserfahrrad“ beansprucht nahezu alle Muskelgruppen und macht den Aquaskipper daher zu einer hervorragenden Fitnessaktivität.

Der aktuelle Distanzrekord mit einem Aquaskipper liegt bei 11,2 Kilometern.

Der technische Fortschritt bleibt nicht stehen, und inzwischen gibt es eine verbesserte Version kleiner Fortbewegungsmittel auf Tragflügeln – den „Hydroglider“. Dieses Gerät kombiniert die Flügel- und Steuerkonstruktion des Aquaskippers mit einem Surfbrett und einem elektrischen Antrieb und ermöglicht eine Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h für über zwei Stunden. Doch das ist eine ganz andere Geschichte.