Гидрофоил (фоил) - это подводное крыло с мачтой, которое крепится к доске и при определенной тяге поднимается над водой. Фоил похож внешне и по назначению на аэродинамические крылья, используемые самолетами.
Принцип действия гидрофойла
Подводное крыло и аэродинамическое крыло создают подъемную силу одинаковыми способами: форма крыла плавно движется по воде, отклоняя поток вниз, который оказывает на крыло восходящую силу.
Когда судно на подводном крыле набирает скорость, крыло поднимает корпус судна из воды, уменьшая сопротивление путем уменьшения площади соприкосновения с водой и позволяет судну увеличить скорость за счет наименьшего сопротивления набегающей скорости воды.
Подъемная сила уравновешивается весом судна, достигая точки, когда подводное крыло больше не поднимается из воды, а остается в равновесии.
Технические особенности
По своему строению, подводное крыло - гидрофоил - напоминает строение крыла самолета. Состоит гидрофоил из нескольких частей:
- Мачта
Мачта (нога) является несущей конструкцией. - Крыло
Крыло крепится благодаря специальной системе крепления Tuttle Foil Box (или иные). - Стабилизатор
Маленькое противовесное крыло. - Фюзеляж
Соединяет большое и малое крыло (стабилизатор). - Плата
Место крепления к доске.
Плата
Это закладная, способ крепления гидрофофйла к фоилборду (доске для фоилинга). Существует несколько видов закладных под гидрофойл:
US box (Double rail, Twin track, Top plate)
Стандартная система крепления: две дорожки, внутри как при установки стандартного плавника, 4 шайбы и 4 болта. Болтики вынимаем, шайбы оставляем, прикладываем фоил, вставляем болтики и закручиваем их отверткой. Не переусердствуйте.
Tuttle box (foil box)
Коробка с одним реилом для крепления гидрофойла. Такая конструкция подразумевает глубокую установку коробки с двумя болтами и используется в основном в виндсерфинге, где нагрузка и скорость намного выше чем при финг фойле или серфинге с крылом. При таком креплении не видно крепления, так как оно находится внутри доски.
Deep tuttle - это более глубокая система для высокопроизводительных гонок (слалом, RS:X).
Power box
Используют в виндсерфинге.
Какую систему крепления гидрофойла выбрать
В Twin track системе с платой можно регулировать положение гидрофойла на вашей доске в зависимости от уровня катания и кондиции воды, эта система является наиболее удобной.
Некоторые производители делают сразу двойную систему креплений: Double rail и Tuttle.
Адаптеры для гидрофойла
F-one адаптер преобразует двухрельсовую систему в Tuttle, KF or DKF.
Адаптеры для гидрофойла.
Переходник Gong Chinook Tuttle более глубокий, чем стандартный Tuttle, но не такой глубокий как Deep Tuttle. Chinook Tuttle можно найти на всех фойлбордах GONG, которые не оснащены US box foil.
Материалы
Основными материалами при изготовлении гидрофойла являются: нержавеющая сталь, алюминий, титан, легкий прочный современный карбон, стеклоткань. От материала в конечном итоге зависит вес гидрофойла и скорость выхода из воды. Современные материалы - карбон, стеклоткань - легкие и не уступают по прочности более дешевому алюминию.
Большинство крыльев гидрофойла сделаны из формованного углеродного волокна и пенопласта.
Мачта и фюзеляж обычно изготавливаются либо из анодированного авиационного алюминия, либо из формованного углеродного волокна. Преимущества алюминиевой конструкции в том, что она менее дорогая, относительно прочная и жесткая. Широкие алюминиевые мачты жесткие и надежные на ощупь с очень хорошим контролем сопротивления. Но алюминий коррозирует в соленой воде, особенно в местах где он контактирует с другими материалами.
Алюминиевую мачту и фюзеляж следует регулярно разбирать и чистить, соединения следует обрабатывать преобразователем ржавчины.
Алюминиевые мачты и фюзеляжи легче поддаются деформации при сильных скоростях и больших нагрузках.
Углеродный (карбоновый) гидрофойл изготавливается из полностью формованных углеродных деталей. Углеродная гидрофойл легче и дает более легкое ощущение управления. Различия сортов углерода в том, как они укладываются внутри формы, поэтому не все углеродные части гидрофойла одинаковы, есть большие различия в качестве конструкции.
Легкий гидрофойл сделает фойлинг высоко эффективным, легким, но при этом он должен не иметь большой гибкости.
Тяжелый фойл легче контролировать, он более прочный и стабильный на воде.
Так что вес гидрофойла — не всегда плохо, особенно на начальном этапе освоения.
На что влияет длина мачты гидрофойла?
Стандартная длина мачты 70-80 см: даже если ваша доска большого объема и она способна удерживать ваш вес в состоянии покоя, зайти в прибой с большой доской глубже чем по пояс будет сложно. Слишком высокая мачта может вызвать страх у начинающих, поэтому начинайте с самой маленькой.
Более короткие мачты более устойчивы, менее опасны и настоятельно рекомендуются новичкам. Многие продвинутые райдеры используют для вингфойлинга более короткие мачты, поскольку ими легче управлять, они позволяют кататься на более мелких спотах, имеют меньшее сопротивление и легче ловят волны.
Чем выше скорость - тем выше должна быть мачта. В виндсерфинге и кайтинге используются высокие мачты до 2-х метров, это позволяет круто зарезаться на поворотах и избегать столкновения с водой на большой скорости, что приводит к жесткому падению и травме.
Крыло гидрофойла
Крылья делают из карбона, стеклоткани, алюминия и даже из ДСП ;) Цена напрямую зависит от материала.
Вес крыла колеблется от 1.5 до 6 кг, высота до 1.5-2 метров.
Размер крыла: чем больше площадь крыла, тем легче на нем учиться. На начальном этапе используют крыло 2000+. На крыле такой площади вы научитесь подниматься из воды и плавно поворачивать.
1700-1900 отлично подходят для винга, даунвинда и волн.
1400-1500 подходят для уверенно катающихся райдеров. На таком крыле сложно выйти из воды, но нужно будет пампить. Зато скорость будет максимальная, тк крыло за счет меньшей площади отлично скользит в воде.
Крылья меньшего размера подходят только для профи.
Изгиб крыла гидрофойла
Современные крылья, как правило, плоские и только концы их загнуты, что делает их более безопасными при столкновении. Кончики крыльев также могут придавать крылу большую курсовую устойчивость (как плавники на доске), что облегчает управление гидрофойлом. Поднятые вверх или вниз кончики крыльев на крыле имеют тот же эффект, увеличивая курсовую устойчивость.
Подводные крылья, разработанные для более высоких скоростей имеют гораздо более тонкие профили, чем крылья широкого спектра применения. Более тонкие профили имеют меньшее сопротивление, их быстрее и легче контролировать на высоких скоростях.
Но они имеют меньшую подъемную силу и на более низких скоростях быстро опускаются в воду. При снижении хода - более чувствительны и требуют большого мастерства катания.
Изогнутое крыло имеет некоторую нестабильность, что делает его использование идеальным для высоких скоростей и маневрирования.
Изгиб крыла влияет на эффективность и маневренность. Законцовки крыла добавляют курсовую устойчивость и уменьшают турбулентность на концах крыла.
Обратной стороной изогнутых крыльев является меньшая площадь выступающей поверхности, поскольку их концы не создают такой большой подъемной силы, как у плоских крыльев, которое создает подъемную силу более эффективно и создает меньшее сопротивление.
Фюзеляж
Более длинный фюзеляж облегчает контроль наклона гидрофойла, поддерживая полет гидрофойла на постоянной высоте.
Более короткий фюзеляж более чувствителен к небольшим изменениям веса и усложнит полет по прямой, но сделает полет более маневренным и отзывчивым.
Стабилизатор
Переднее крыло большего размера обычно сочетается с крылом-стабилизатором большего размера, чтобы сбалансировать его.
Уменьшая площадь стабилизатора можно влиять прежде всего на способность к поворотам. Фюзеляжи могут различаться по длине: фойл с более длинным фюзеляжем будет меньше рыскать по высоте, что конечно удобно для новичков, хотя выбирая модель для пампинга, стоит рассматривать фюзеляж покороче.
Использование стабилизатора меньшего размера создает меньшую подъемную силу и большее давления на заднюю ногу. Меньший размер стабилизатора делает гидрофоил более маневренным и быстрым, но сложным в поднятии из воды.
На некоторых гидрофойлах есть возможность регулировки угла стабилизатора, что позволяет увеличивать или уменьшать подъемную силу без изменения размера стабилизатора. Больший угол создает большую подъемную силу на низких скоростях, в то время как меньший угол легче контролировать на более высоких скоростях.
