Kako do večje hitrosti pri surfanju

Naj-, ampak najpomembnejša stvar pri surfanju, takoj po tem, ko se naučimo res lepo, tekoče, smooth in sploh mehko vstat je prav gotovo kako proizvest in obdržat čim višjo hitrost, da lahko elegantno pošpricamo po vseh, ki nam hočejo mrtvo hladno dropnt ravno na najlepši val dneva.

Debate, ki se začnejo o hitrosti pri surfanju se ponavadi zaključijo v poznih jutranjih urah, ko začnejo še zadnji ponočnjaški ptiči krakat svojo jutranjico posteljam, utrujeni surferji pa z zadnjimi močmi debatiramo in premlevamo že toliko enih fizikalnih spremenljivk, hidrodinamičnih dizajnov, teorij, teoremov, še toplih in pred kratkim odkritih izumov in idej, ki niso samo produkt preiskav v branži, ampak z vseh športnih področij, od formule naprej pa vse tja do kakšnega kriketa, ali surferjem kaj še bolj bizarnega od športov.

Ker pa je voda tako poseben medij, če ga primerjamo z drugimi zemeljskimi sferami in terrami, pa smo v slabo osvetljeni, poliestrsko dišeči (oz. definiraj vonjavo po želji) in zelo lepljivi delavnici našli najprimernejšega sogovornika, ki nam lahko svetuje katere stvari, materiali in tehnike se najbolje obnesejo pri tej mitično-misteriozni surf hitrosti.

Aaron Perry je surfer in graditelj čolnov, post-parnih barkač, ladij, jadrnic in drugih nadvodnih plovil, ki svoje mokro bistvo definirajo kot vožnje na meji fizikalno zmožnega, z občasnimi izleti preko, zakaj pa ne. Saj smo surferji in se pogosto požvižgamo na že obstoječa pravila. Kar spomnimo se ograje v zarauškem kempu, ki naj bi preprečevala dostop do kozje poti, khm. 

Kot glavni dizajner za ORACLOvo tekmovalno ekipo se je Aaron globoko zatopil v raziskovanje izkoriščanja vsakega atoma moči, ki ga je vodno plovilo sposobno iztisniti iz samega sebe in seveda tudi iz vodne površine, na kateri lebdi, svoje ugotovitve je pa za naše-surferske potrebe strnil v spodaj naštete iztočnice, ki nam lahko pomagajo zategniti obrat ali dva s še kakšnim vozlom ali dvema hitrosti več.

Nadzor nad vožnjo nam dajejo smerniki, a hkrati povzročajo upor/trenje (fluidov ali tekočin)

Ko govorimo o smernikih in uporu, ki ga ti ustvarjajo, moramo vedeti, da imamo več različnih kategorij upora. Prvo je upor forme ali oblike. Ta upor definira oblika smernika. Večji, debelejši in daljši smerniki ustvarijo več upora kot krajši, manjši in tudi tanjši smerniki. Obstajajo generični smerniki za optimizirano hitrost, ki jih je razvila NASA in se imenujejo “NACA airfoil”, ki glede na performans ustvarjajo kar najmanj upora. Ker večina, če ne vsi surf smerniki nimajo oblike nasinih smernikov, bi lahko s tem še največ pripomogli k zmanjševanju trenja/upora, a pri surfanju ni prvi cilj največja hitrost v ravni črti, kar je nasino pomembno vodilo. Zelo pomembna karakteristika smernikov je ta, da so, poleg negativnega hitrostnega faktorja, zelo pomembni pri manevriranju. Druga zadevščina, pomembna pri smernikih je pa trenje zaradi (ne)gladkosti smernika. Tako trenje nastane, če je površina smernika neenakomerna in ne-gladka. V tem oziru je najpomembnejši faktor upliv smernika na hitrost kolikšne zračne vrtince tvorijo smerniki med vožnjo -aerizacija. To zelo lepo vidimo pri podvodnih fotografijah, ko se mehurčki zraka vlečejo za surferjevimi smerniki in ustvarjajo upor.

Brez smernikov gre hitreje 

Z odstranitvijo smernikov se zagotovo zmanjša podvodni upor. Derek Hynd, inovator surfov brez smernikov, pri vožnji nazorno pokaže razliko med (hitrejšim) surfanjem brez smernikov in vplivom na sposobnost manevriranja. Kite bordi (mi se že posipamo s pepelom, ker dajemo take off-shot primere, khm) na primer, so pogosto brez smernikov, a imajo na spodnji strani simetrične utore, ki tem frdamanim kajterjem pomagajo kolikor toliko držati smer, kljub temu, da nimajo niti enega smernika, a še zmeraj se tu postavlja vprašanje spreminjanja smeri, ki je s takim sistemom usmerjanja manj izkoriščeno.

Golferske žogice niso surf deske

Ideja, da hrapava površina lahko pospeši gibanje skozi vodo, tako kot pospeši golferska žogica gibanje zaradi hrapave površine svojo pot skozi zrak ni ravno sprejeta med raziskovalci hidrodinamike. Vpletli so me v program, ko smo peskali jeklene plošče in preverjali vpliv različne hrapavosti na vodni upor, a nismo prišli do nikakršnih revolucionarnih zaključkov, kaj šele do zadovoljivih rezultatov. Pogledi na hrapovost površine so si v hirodinamiki (milorečeno) nasprotujoči, a mi pri dirkanju s čolni pobrusimo vse (pod- in nadvodne) površine plovil do gladkosti površine ogledala iz morenskega stekla.

Z res, res visoko hitrostjo pride do kavitacije

Kavitacija se zgodi pri res visoki hitrosti, ko postane pritisk okoli smernika toliko nizek, da se tekočine okoli smernika uparijo. V jadralnem svetu se to začne dogajati pri hitrostih nad 50 milj na uro (80km/h). Ko se to zgodi (kavitacija), pride do vibracij, ki upočasnijo plovilo, a doseganje take visoke hitrosti je za surferje zelo težko dosegljiv dosežek, morda le pri velikovalovnih vlečnih sešnih (big wave tow in).

Obstaja tudi zgornja meja hitrosti

Upor lahko zminimaliziramo, a mu ne moremo uiti. Kot pri padalstvu, ko zračni upor prepreči nadaljnje pospeševanje padalca, dosežemo tudi pri surfanju neko končno hitrost deske in nadaljnje pospeševanje ni več mogoče. Ko preračunamo upor površine (surf deske) nad gladino z uporom (smernikov) pod gladino (in tistim delom deske, ki je potopljen), dobimo končno hitrost, ki jo je deska sposobna proizvest. Za zmanjšanje upora lahko zmanjšamo količino upor-povzročajočih elementov, kot je npr. vlečenje leasha, spremeba smernikov, manipuliranje z obliko dna surfa, a nekje se bo vedno našla ena oblika upora, ki bo diktirala končno hitrost.

Razlika v naši percepciji hitrosti in naši dejanski hitrosti

Pogovarjal sem se z jadralcem na deski, ki mi je povedal, da je na neki hitrostni tekmi dobil občutek, kako se premika hitreje, kot se je peljal kadarkoli v življenju, a ko je na kopnem pogledal svoj merilec hitrosti (ja, te frdamani jadralci na deski raje uporabljajo merilec hitrosti in GPS kot npr. GoPro ali kakšno drugo obliko “socialnega video inženiringa”), je bil dejansko na zadnjem mestu z doseženo hitrostjo 30 milj na uro (48 km/h). Pri surfanju se nam zdi, da smo dosti hitrejši kot smo, ker smo izpostavljeni vetru in vodi, stojimo pa na (relativno) majhni in tanki deski, ki nam izpridi sposobnost zaznavanja naše dejanske hitrosti.

om