Le vélo-hovercraft

Hovercraft sur des ailes hydrofoils L’un des moyens de déplacement les plus intéressants sur l’eau en utilisant uniquement la force musculaire humaine est l’aquaskipper. De loin, on pourrait le confondre avec un vélo se déplaçant de manière inexplicable à la surface d’un plan d’eau. Mais en y regardant de plus près, on remarque qu’il n’a ni pédales pour actionner un quelconque propulseur ni, plus étonnant encore, de flotteurs permettant sa flottabilité. Alors, comment cette structure, qui n’est pas légère en elle-même, sans parler de la personne qui la pilote, parvient-elle à flotter et à atteindre une vitesse significative ?

Comment se déplace-t-il et pourquoi ne coule-t-il pas ?

Aquaskipper - une trottinette aquatique La structure de l’aquaskipper (ou, comme on l’appelle souvent, « aquaplaneur ») semble au premier abord assez simple.

Une large plateforme pour les pieds est solidement reliée par deux montants à l’aile principale arrière. De cette plateforme part, vers l’avant, un cadre tubulaire qui se termine par une tête de direction ressemblant beaucoup à celle d’un vélo.

Le guidon transversal se prolonge par un « beaupré », qui est relié articulatoirement à un montant courbé soutenant l’aile avant stabilisatrice. Légèrement en avant de cette aile avant, on trouve un montant avec un « coupe-vague » — une lame planante.

L’élasticité de la structure est assurée par un ressort en polymère en forme d’arc, installé entre le « beaupré » et le montant de l’aile avant. Voilà en principe tout ce qu’il y a à savoir.

Certaines versions sont parfois équipées de flotteurs qui ne sont pas utilisés en mouvement, mais uniquement pour accroître la flottabilité de l’aquaskipper en cas de renversement.

En règle générale, toute la structure est fabriquée en alliages d’aluminium légers, cependant, le poids de cette trottinette aquatique atteint tout de même 12 kilogrammes. Alors, comment parvient-elle à flotter et à avancer ?

C’est un exemple classique de la bionique — une discipline scientifique qui transpose dans le domaine pratique et technique des principes observés dans la nature.

Pourquoi les oiseaux ne tombent-ils pas en vol ? Grâce à la force de portance de leurs ailes déployées. Si cela est possible dans l’air, cela devrait sûrement fonctionner dans un milieu liquide qui est des centaines de fois plus dense que l’air.

Comment les mammifères aquatiques comme les dauphins ou les baleines atteignent-ils des vitesses incroyables ? En modifiant l’angle d’attaque de leurs puissantes « ailes » — leurs nageoires caudales horizontales. C’est exactement sur ces principes que repose le fonctionnement de l’aquaskipper.

Le pilote, qui contrôle cet appareil, effectue des mouvements rythmés de saut, transférant la charge de ses pieds à l’aile arrière.

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L’évolution de l’aquaskipper

Trampofoil - l'ancêtre de l'aquaskipper Les premières recherches sur ce mode de déplacement aquatique ont été menées par l’ingénieur suédois Alexander Sahlin dans les années 1990.

Son travail a abouti à un appareil appelé « trampofoil », breveté et présenté au public en 1993.

Le principe de fonctionnement du trampofoil est identique à celui décrit plus haut. La différence réside dans le fait que l’élasticité nécessaire de la structure était assurée non pas par une connexion articulée et un ressort, mais par un cadre flexible incurvé, exigeant un effort considérable du pilote lors des déplacements.

Ces « vélos aquatiques » sont rapidement devenus populaires et ont été produits en série pendant longtemps. On en trouve encore de temps en temps de nos jours.

L’aquaskipper avec un ressort en arc, créé en 2007, s’est avéré plus léger grâce à une réduction de la masse du cadre et plus élastique. Cela a permis à un plus large public amateur d’adopter ce mode de déplacement aquatique.

Les aquaskippers sont aujourd’hui produits en grandes séries et sont faciles à trouver, d’autant plus que leur prix a considérablement baissé — il est tout à fait possible de trouver un modèle pour environ 11 à 12 mille roubles.

Pampaboat Une évolution de ce concept a également conduit à la création du « pampaboat ». Ce modèle, breveté en 2003 par l’ingénieur et inventeur sud-africain Mike Puzey, diffère quelque peu en apparence et dans sa conception, mais son principe de fonctionnement reste le même.

Sur le pampaboat, le cadre est remplacé par une large planche en plastique à laquelle le montant de direction est solidement fixé. La plateforme pour les pieds du pilote est équipée d’étriers, ce qui non seulement améliore le confort mais permet également d’augmenter l’efficacité énergétique.

Un mécanisme intéressant est celui qui modifie l’angle d’attaque de l’aile principale – il est conçu sur une base articulée à ressort directement à l’endroit où les supports de l’aile sont fixés à la plateforme.

La structure générale du pumpbike est quelque peu plus complexe que celle d’un aquaskipper classique, ce qui se reflète sur son prix. Cependant, c’est cette version, la plus rapide de toutes, qui détient le record absolu de vitesse pour ce type d’équipement (32,19 km/h), établi précisément avec ce modèle.

Technique de navigation sur un aquaskipper

Aquaskipper Ne pensez pas que l’aquaskipper est un appareil sur lequel on peut simplement “s’asseoir et partir”. Dominer ce mode de déplacement sur l’eau peut nécessiter une certaine habileté et un effort considérable. Toutefois, après environ une heure de pratique, la plupart des débutants parviennent à se déplacer de manière autonome.

Il est préférable de commencer à bouger à partir d’un ponton ou d’un quai surélevé d’environ 0,5 mètre au-dessus de l’eau. Pour maintenir l’aquaskipper sur l’eau et démarrer le mouvement, un élan initial est nécessaire.

Le pilote place un pied sur la plateforme, abaisse l’aile avant jusqu’au niveau de l’eau et prend son élan avec l’autre pied depuis son appui. La vitesse minimale au démarrage pour maintenir l’aquaskipper à flot est d’environ 8 km/h.

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Une fois l’élan donné, le deuxième pied est également placé sur la plateforme. Le pilote commence à effectuer des mouvements bondissants, répartissant la charge entre la plateforme arrière (jusqu’à 80 %) et l’aile avant (20 %).

Une légère pression sur le guidon doit précéder légèrement l’effort principal effectué sur l’aile arrière. Si le démarrage se passe bien, l’aquaskipper commence à prendre de la vitesse.

Les bonds doivent être effectués en se tenant sur la pointe des pieds. Pour avancer à faible vitesse, les bonds sont fréquents et demandent peu d’effort. Pour atteindre une bonne vitesse, les efforts doivent être appliqués à une fréquence plus faible mais avec une amplitude plus profonde.

L’une des raisons courantes des premiers échecs est une mauvaise répartition du poids du pilote. Il est essentiel de ne pas trop se pencher sur le guidon – le poids principal doit être supporté par la plateforme.

Les virages s’effectuent à l’aide de la colonne de direction et par un léger déplacement du centre de gravité du corps du pilote.

Après les premiers échecs, il ne faut pas paniquer – la maîtrise de l’aquaskipper vient forcément avec le temps. En utilisant un gilet de sauvetage, les tentatives ratées ne présentent aucun danger – la conception de l’appareil garantit une flottabilité positive, ce qui permet de le remorquer facilement jusqu’au point de départ.

Il ne faut pas s’attendre dès le départ à de longues balades “avec le vent dans les cheveux” – naviguer sur un aquaskipper ressemble beaucoup à un exercice sur un appareil de musculation. Un pilote novice aurait du mal à tenir plus de quelques minutes sur l’eau.

Vidéo : Comment assembler et naviguer sur un aquaskipper

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

Les courses de vitesse ou sur de longues distances ne sont accessibles qu’aux sportifs entraînés. En revanche, naviguer sur ce “vélo aquatique” fait travailler presque tous les groupes musculaires, ce qui en fait une excellente activité de fitness.

Le record actuel pour la distance parcourue avec un aquaskipper est de 11,2 kilomètres.

Les progrès techniques ne s’arrêtent pas là, et une version améliorée des dispositifs de transport sur hydrofoils est aujourd’hui produite – le “hydroglisseur”. Cet appareil combine les caractéristiques d’un aquaskipper (système d’ailes et direction), d’une planche de surf et d’un moteur électrique, permettant de se déplacer à une vitesse allant jusqu’à 40 km/h pendant plus de deux heures. Mais cela, c’est déjà une toute autre histoire.