Waterfiets met onderwater vleugels
Een van de meest interessante manieren om over het wateroppervlak te bewegen met uitsluitend menselijke spierkracht is de aquaskipper. Van een afstand lijkt het op een fiets die op een mysterieuze manier over het water glijdt. Maar bij nader inzien valt op dat er geen pedalen zijn om een voortstuwend mechanisme aan te drijven, noch drijflichamen die zorgen voor opwaartse kracht. Hoe blijft deze constructie, die op zich al niet licht is, met een mens erop dan drijven en snelheid maken?
Waarom beweegt hij en zinkt hij niet?
Aquaskipper - een watervoertuig
De constructie van de aquaskipper (vaak ook wel “aquaplaner” genoemd) lijkt op het eerste gezicht vrij eenvoudig.
Een brede voetplaat is met twee stijlen stevig verbonden aan de hoofdachtervleugel. Vanaf dit platform loopt een buisvormig frame naar voren, dat eindigt in een stuurkop, vergelijkbaar met die van een fiets.
Het stuur loopt door in een “boegspriet”, die scharnierend is verbonden met een gebogen stijl van de voorste stabiliserende vleugel. Voor de voorste vleugel bevindt zich een stijl met een “golfbreker” - een glijplaat.
De flexibiliteit van de constructie wordt geboden door een gebogen veer van kunststof, die is geplaatst tussen de “boegspriet” en de stijl van de voorste vleugel. Dat is in feite het hele ontwerp.
Sommige modellen worden soms aangevuld met drijflichamen, die tijdens het bewegen niet actief worden gebruikt, maar alleen dienen om de drijfkracht te vergroten in geval van omkiepen van de aquaskipper.
Het hele ontwerp is doorgaans gemaakt van lichte aluminiumlegeringen, hoewel het gewicht van de watervoertuig toch 12 kilogram bereikt. Hoe blijft het dan drijven en beweegt het vooruit?
Dit is een klassiek voorbeeld van het gebruik van bionica - de wetenschap die principes die in de natuur worden waargenomen, omzet naar praktische technieken en technologieën.
Waarom vallen vogels niet tijdens het vliegen? Dankzij de opwaartse kracht van hun uitgespreide vleugels. Als dat mogelijk is in de lucht, dan moet het zeker werken in een vloeistof die honderden keren dichter is dan lucht.
Hoe bereiken zeezoogdieren zoals dolfijnen en walvissen zulke hoge snelheden? Dit wordt bereikt door de hoek van de aanval van hun krachtige “vleugels” - hun horizontale staartvinnen - te veranderen. De werking van de aquaskipper is gebaseerd op dezelfde principes.
De piloot die het apparaat bestuurt, maakt ritmische veerkrachtige bewegingen, waarbij de druk van de benen wordt overgebracht op de achtervleugel.
Duikpak Sargan Voor sporten op het water bij koud weer heb je een duikpak van Sargan nodig.
Zoek niet meer naar films over snowboarders en skiërs. Een lijst van de beste vind je op deze pagina .
Evolutie van de aquaskipper
Trampofoil - de voorloper van de aquaskipper
De eerste ontwikkelingen van dit type watervervoermiddel werden in de jaren ‘90 van de vorige eeuw uitgevoerd door de Zweedse ingenieur Alexander Sahlin.
Het resultaat van zijn werk was een apparaat genaamd de “trampofoil”, dat in 1993 werd gepatenteerd en aan het publiek werd voorgesteld.
Het werkingsprincipe van de trampofoil verschilt niet van wat hierboven is beschreven. Het verschil lag in het feit dat de noodzakelijke flexibiliteit van de constructie werd bereikt door een gebogen flexibel frame in plaats van een scharnierende verbinding en een veer, wat van de piloot aanzienlijk meer kracht vereiste.
Dergelijke “waterfietsen” werden snel populair en gedurende lange tijd in serie geproduceerd. Af en toe kom je ze vandaag de dag nog steeds tegen.
De aquaskipper met een gebogen veer, ontworpen in 2007, was lichter dankzij het verminderde gewicht van het frame en flexibeler. Dit maakte deze manier van waterverplaatsing toegankelijk voor een breder publiek van liefhebbers.
Aquaskippers worden in vrij grote aantallen geproduceerd en zijn gemakkelijk verkrijgbaar. Bovendien is de prijs aanzienlijk gedaald - je kunt een model vinden voor 11-12 duizend roebel.
Pumpabike
Een verdere ontwikkeling van dit idee was de creatie van de “pumpabike”. Dit model, gepatenteerd in 2003 door de Zuid-Afrikaanse ingenieur en uitvinder Mike Puzey, verschilt enigszins qua ontwerp en uiterlijk, maar werkt volgens exact hetzelfde principe.
Bij de pumpabike wordt in plaats van een frame een breed plastic bord gebruikt, waaraan de stuurstang stevig is bevestigd. De voetsteun van de piloot is uitgerust met stijgbeugels, wat niet alleen voor meer comfort zorgt, maar ook de efficiëntie verhoogt.
Ook interessant is het mechanisme voor het veranderen van de aanvallende hoek van de hoofdvleugel. Deze is gemonteerd op een scharnierende basis met veerondersteuning, direct op de plaats waar de vleugelsteunen aan het platform zijn bevestigd.
De algemene constructie van de pumpbike is iets complexer dan die van een gewone aquaskipper, wat zijn invloed heeft op de prijs. Maar deze en de snelste modellen bieden indrukwekkende prestaties – het absolute snelheidsrecord voor dergelijke apparaten (32,19 km/u) is precies op deze setup gevestigd.
Techniek van het rijden op een aquaskipper
Aquaskipper
Je moet niet denken dat een aquaskipper een apparaat is waarop je simpelweg “gaat zitten en rijdt”. Het onder de knie krijgen van deze manier van voortbewegen over het wateroppervlak kan enige vaardigheid en aanzienlijke inspanning vereisen. Desalniettemin begint de meerderheid van de beginners al na ongeveer een uur oefenen zelfstandig te bewegen.
Het is het beste om vanuit een steiger te starten die 0,5 meter boven het water uitsteekt. Om op het water te blijven en voorwaarts te gaan, heeft de aquaskipper een eerste impuls nodig.
De piloot plaatst één voet op het platform, laat de voorvleugel zakken tot op waterniveau en duwt zich vervolgens af met de andere voet tegen de steun. De minimale startsnelheid die nodig is om de aquaskipper op het water te laten blijven is ongeveer 8 km/u.
Duiken in Phuket Duiken in Phuket en andere van de meest interessante plekken om te duiken wereldwijd worden beschreven op onze website.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in een lijst van de beste parkourfilms. Bezoek in dat geval deze pagina .
Hoe overwin je hoogtevrees? Lees meer hier .
Nadat de initiële beweging is ingezet, wordt de andere voet ook op het platform geplaatst. De piloot begint springende bewegingen te maken, waarbij het gewicht ongelijk verdeeld wordt: 80% op het achterplatform en 20% op de voorvleugel.
Een lichte duw op het stuur moet net iets vóór de hoofdbeweging op de achtervleugel plaatsvinden. Als de start succesvol is, begint de aquaskipper snelheid te maken.
De sprongen moeten op de tenen worden uitgevoerd. Voor een lage snelheid worden de sprongen vaak en met weinig kracht uitgevoerd. Om een hogere snelheid te behalen, worden de sprongen minder frequent maar met grotere amplitude uitgevoerd.
Een van de meest voorkomende oorzaken van de eerste mislukkingen is een onevenwichtige gewichtsverdeling van de piloot. Het is essentieel om niet te veel druk op het stuur uit te oefenen; het grootste gedeelte van het gewicht moet op het platform rusten.
Bochten worden gemaakt door de stuurkolom te gebruiken en een kleine verschuiving van het zwaartepunt van de piloot.
Na de eerste mislukkingen is het belangrijk om niet in paniek te raken – de techniek voor het beheersen van de aquaskipper komt vanzelf. Door een veiligheidsvest te dragen, brengen mislukte pogingen geen enkel risico met zich mee – de constructie van het apparaat is ontworpen voor drijfvermogen, en het kan gemakkelijk worden teruggesleept naar het startpunt.
Je moet niet vanaf het begin lange ritten “met de wind” verwachten – het rijden op een aquaskipper lijkt in veel opzichten op trainen met fitnessapparaten. Een onervaren piloot zal waarschijnlijk niet meer dan enkele minuten op het water kunnen blijven.
In de video: hoe stel je een aquaskipper in en rijd je erop
https://www.youtube.com/watch?v=ZeKz-EnGNFs
Wedstrijden op snelheid of langere afstanden zijn alleen toegankelijk voor zeer goed getrainde sporters. Maar het voordeel van dit “waterfiets”-apparaat is dat bijna alle spiergroepen betrokken worden, wat van de aquaskipper een uitstekende fitnessactiviteit maakt.
Het afstandsrecord op een aquaskipper is op dit moment 11,2 kilometer.
De technologische vooruitgang staat niet stil, en tegenwoordig is er een verbeterd model van mini-vervoermiddelen op draagvleugels – de “hydroglider”. Dit apparaat combineert het vleugelontwerp en de besturing van de aquaskipper, een surfplank en een elektrische aandrijving, en kan snelheden tot 40 km/u bereiken gedurende meer dan twee uur. Maar dat is weer een heel ander verhaal.
