Электрофойл что это такое

Самое модное водное развлечение: электрический гидрофойл ❘ фото

В малом судостроении последнее десятилетие можно назвать временем подводных крыльев. На них встали яхты, катамараны, серфы, вейкборды и кайтсерфы. Хит нынешнего водного сезона – электрические гидрофойлы. И если в области больших кораблей на подводных крыльях наша страна была признанным лидером, то на малом флоте успехов пока не заметно.

В классических учебниках по конструированию гоночных яхт математически идеальный парусник состоит из паруса и шверта: корпус отсутствует, так как он только мешает движению. В некотором смысле к идеалу немного приблизился виндсерфинг, оставив от корпуса только небольшую палубу для ног (неслучайно долгое время рекорд скорости под парусом принадлежал именно виндсерфингу). В 1960-е годы появилась другая свежая идея — выносить корпус над водой, используя водные крылья. На крылья ставили все — начиная от ракетных катеров и пассажирских судов и заканчивая водными лыжами и собственно досками для серфинга. Пару лет причудливые устройства украшали обложки журналов, а потом исчезли так же стремительно, как и появились. Причина оказалась банальной: конструкции из нержавеющей стали были тяжелыми и плохо управлялись. Прижились подводные крылья только на каботажных пассажирских судах.

Гаражная революция

Один из основателей уже легендарной гавайской компании GoFoil инженер Майк Гиблин говорил: «Каждые пять лет подводные крылья, кажется, всплывают на поверхность, а затем погружаются обратно в глубину. Их пристраивали к стульям, лыжным ботинкам, к ним прикручивали велосипедные приводы и реактивные двигатели. Пока не прикрепили к доске, формы которой просты и чисты. Подводное крыло, доска и бесконечная поездка». Именно Майку многие приписывают форму современного подводного крыла для досок — гидрофойла: прочную и тонкую, как лезвие, мачту-киль и корпус с двумя плавниками, напоминающий маленький самолет. Как только на доске GoFoil с гидрофойлом прокатилась живая гавайская легенда Кай Ленни, все поняли, насколько это круто. И сразу все бренды начали делать свои аналоги крыльев. Да что там бренды! Ходит шутка, что в каждом десятом гараже на Гавайях и калифорнийском побережье серферы непрерывно выпиливают и выклеивают гидрофойлы. Революцию совершили новые легкие и прочные материалы: алюминиевые сплавы, углепластиковые композиты, хотя вовсю применяется и старая добрая фанера, усиленная углетканью.

Главная фишка крыла — когда серфер поднимается из воды, исчезает сопротивление доски. Когда взлетаешь на гидрофойле, ничто не тормозит и очень просто поддерживать скорость. Нет вибраций от волн, нет и шума. Просто, как ножом, режешь волны. Поддерживать необходимую скорость можно парусом, кайтом или волной. Но для этого нужен ветер или хорошая волна, а это встречается не везде и довольно ограниченное время. Поэтому очевидная идея — приделать к доске мотор.

Доска с мотором

Первую серфовую доску с мотором от мотопилы — JetBoard — сконструировал инженер Boeing в середине 1960-х годов, ее можно увидеть в Калифорнийском музее серфинга (есть и такой). Маломощного мотора не хватало для полноценного глиссирования — скорее, он служил помощником при гребле руками для захода на волну. Тема то пропадала, то вновь возвращалась. Сегодня одним из ведущих производителей серфов с двигателем внутреннего сгорания считается чешская компания JetSurf, выпускающая доски по цене примерно 15 тыс. долл. По сути это суперкомпактный водный мотоцикл с довольно мощным двухтактным бензиновым двигателем.

Сложность конструкции компенсировалась большим временем автономной работы — полной заправки 2,8-литрового бака хватает на 2−2,5 часа катания. Электрические варианты тут оказались не сильно конкурентными: при сравнимой мощности электромоторов вес батарей сводил все на нет.

Цена вопроса
Зато пошло у других. Одна из первых коммерческих реализаций электрических гидрофойлов — eFoil от компании Lift — уже стала именем нарицательным. Почти одновременно с Lift появилась австралийская компания Flite. Электрические гидрофойлы от двух этих брендов сейчас стоят в районе 15 тыс. долл. — развлечение не для среднего класса. Хотя конструкцию трудно назвать сложной: доска, шверт с подводным крылом, электромотор, блок литиевых аккумуляторов и беспроводной Bluetooth-пульт. Обе компании выпускают несколько модификаций: спортивные маневренные модели с небольшой доской, устойчивые большие модели для развлечений с аккумуляторами разной емкости. Батареи полностью заряжаются за пару часов, чего хватает на 1−1,5 часа покатушек. Lift и Flite снимают все сливки с этого рынка: электрические гидрофойлы сегодня самое модное водное развлечение. После того как в Доминикане Тимати прокатился на такой доске и его фотографии обошли весь российский интернет, гидрофойлы неминуемо стали культовыми и в России — продажи досок даже по таким ценам растут.

Понятно, что удержать цены производителям не удастся. Пока электрофойлы изготавливают в Пуэрто-Рико и Австралии с большой долей ручного труда, и цена более-менее оправданна. Но первый звоночек уже прозвенел: подводными крыльями занялся Takuma — японский бренд, принадлежащий французам, с производственной базой в Китае. Компания, которая раньше производила гидрофойлы для всех видов активности, запустила в этом году линейку электрофойлов e-Takuma, цена на которые в полной комплектации держится на отметке 6500 евро. Такое резкое снижение объясняется большими тиражами гидрофойлов, которые начинает выпускать фабрика в Китае.

Источник

Крылатые электро-сёрфы

В магазине Motosurfing.com вы можете подробней узнать о моделях электро-сёрфов с гидрофойлом. Если вы проживаете в Москве или других регионах России, вы можете легко заказать и купить подходящий электрофойл в нашем магазине.

Что такое Гидрофойл (Hydrofoil)

Гидрофойл это ни что иное как подводное крыло. Концепция гидрофойла не нова, более ста лет назад подводные крылья пробовали устанавливать на катера и яхты. Результаты таких экспериментов оказались весьма впечатляющими, удалось достичь небывалых по тем временам скоростей и высокой устойчивости судов. С тех пор гидрофойлы пробуют крепить ко всему что движется по воде, в том числе на доски для сёрфинга, а в наши дни и на сёрфы с электромотором.

Конструктивно, классический гидрофойл очень прост, он состоит из длинного киля и прикреплённых к нему плавников, один несущий, другой стабилизирующий. Материалы используют самые разные, от фанеры до углепластика. Но электро-фойл не так прост. Давайте попробуем разобраться, как всё устроено, оправдан ли большой интерес к таким доскам и что сегодня представлено на рынке.

Особенности E-Foil

Отличие от классического фойл-сёрфа лишь в наличии электромотора и блока батарей, в остальном принцип тот же. Электро-сёрф с подводным крылом приводится в движение мотором пропеллерного типа. На мото-доски без гидрофойла чаще устанавливают водомёты. Тяга водомётного типа позволяет достигать большей скорости. Для электро-сёрфа с гидрофойлом нормальной считается скорость 20-40 км/ч., а доски на водомётной тяге легко разгоняются до 50-60 км/ч.

Однако не спешите делать выводы. Электро-фойл прекрасно показывает себя на небольших скоростях и даже 40 км/ч не покажется мало, не забывайте, что райдер во время катания находится в метре над поверхностью воды. Подводное крыло обеспечивает большую стабильность, но от падений никто не застрахован, а теперь представьте каково это упасть с метровой высоты в воду на скорости 40 или более км/ч.

Электро-сёрф с подводным крылом больше подходит для прогулок с ветерком, но не для гонок. Относительно не высокую скорость компенсируют другие качества гидрофойла, например, стабильность. На доске с крылом, райдер одинаково комфортно чувствует себя и на больших волнах, и при полном штиле и даже сильном течении реки. Обычная мото-доска передаёт все вибрации от водной поверхности, тем самым требуя от пользователя определённой сноровки и постоянного внимания. Электро-фойл позволяет расслабится и наслаждаться прогулкой, паря над водой.

Кататься можно практически где угодно, главное быть уверенным, что есть достаточный запас глубины. Заход в воду с гидрофойлом отличается от начала катания на обычной электро-доске. Райдеру нужно пройти на достаточную глубину, придерживая одной рукой доску, а другой крыло. Соответственно завершая катание, придётся слезать с доски заранее. В остальном, сёрфинг на гидрофойле — это такой же захватывающий опыт, как и катание на обычном электро-сёрфе.

Рынок E-Foil сегодня

В интернете можно встретить десятки проектов так или иначе связанных с гидрофойлами. Большая часть которых, это экспериментальные проекты энтузиастов, так сказать, сделай сам. Это обусловлено большим интересом к подобным электро-сёрфам и новизне этого спорта.

Наибольший интерес вызывают коммерческие проекты, в которых принимают участие не только опытные сёрферы но и инженеры, а также используются лучшие материалы и оборудование. На сегодняшний день, существует две компании, которые готовы предложить электро-сёрфы с подводным крылом, достойные внимания широкой аудитории. Речь пойдёт о продуктах компаний Lift и Flite

Электро-сёрфы Flite

Австралийская компания Flite делает ставку на кастомизацию, видимо, чтобы привлечь как можно больше сёрферов. Как известно от доски во многом зависит стиль и удобство катания, поэтому Flite в 2018 году представили сразу три электро-сёрфа с гидрофойлом, под маркой Fliteboard. Прежде всего отличия заметны по размеру и форме самой доски.

Стандартная версия электро-сёрфа Fliteboard подходит для новичков и опытных райдеров. Доска достаточно широкая, чтобы без труда встать на ноги даже на небольшой скорости. Её размеры: 172см в длину и 72см ширину.

Версия Fliteboard Pro самая компактная и самая манёвренная из трёх. Эта модель электро-сёрфа создана для опытных райдеров, т.к. держать равновесие, тем сложней, чем меньше доска. Её размеры 152см в длину и 62см ширину.

Fliteboard Air имеет надувной корпус и этим существенно отличается от остальных моделей Fliteboard. Этот электросерф отлично подходит для семейного отдыха и обучения. Возможность выпустить воздух, делает эту модель самой компактной при транспортировки. Её размеры 198см в длину и 76см ширину.

Все три модели оснащают одинаковыми электрическими бесщёточными двигателями. Такой двигатель позволяет разогнаться до 40 км/ч. При покупки можно выбрать одну из двух батарей, FLITE CELL SPORT или FLITE CELL EXPLORE. Они отличаются ёмкостью, мощностью и весом.

30 Ампер часов и 1.65 киловатт часов при весе аккумулятора 8.75 кг. Заряда батареи хватит приблизительно на 40 минут катания. Время зарядки 2 часа.

42 ампер часов и 2.2 киловатт часов при весе аккумулятора 11.5 кг. Заряда батареи хватит приблизительно на 60 минут катания. Время зарядки 3.5 часа.

Также производитель предлагает на выбор два гидрофойла. Крыло влияет на стиль катания, скорость и манёвренность электро-сёрфа.

Крыло CRUISER WING наиболее эффективно на малых и средних скоростях. Крыло помогает уверенно контролировать доску на поворотах райдерам с весом более 75кг. Кроме того, с этим крылом легче вставать на доску на старте и держатся на больших волнах.

Крыло FLYER WING создано для максимальных скоростей. Для быстрых и крутых манёвров. При этом крыло менее устойчиво и рекомендуется для райдеров весом менее 75кг. За счёт меньшего сопротивления экономит заряд батареи.

Электро-сёрфы Lift

Компания Lift разрабатывает и производит свои сёрфы в Пуэрто Рико. Lift была основана более 10 лет назад, и производила сёрфы с гидрофойлом, но без мотора. Свой первый eFoil они представили в 2017 году. В отличии от Flite, команда Lift предлагает две модель электро-сёрфа eFoil: E1 и E1 Sport.

В остальном модели очень похожи, различия в деталях дизайна, а технические характеристиках одинаковы. Максимальная скорость обеих моделей – 40 км/ч., а продолжительность работы аккумулятора 60 минут. В отличии от Flite, компания не предоставляет возможность выбирать компоненты.

Источник

Гидрофойл доска на подводных крыльях своими руками

Главная страница » Гидрофойл доска на подводных крыльях своими руками

Средства передвижения по воде, как показывает современная практика, развиваются технологически не менее активно, чем традиционно привычные наземные. Уже стали привычным делом морские развлечения на каяках, гидроциклах и досках для серфинга. Между тем для упомянутого последним вида своего рода морского судна, появился ещё более совершенный вариант – гидрофойл или фойлборд (Hydrofoil, Foilboard). Теперь развлечения на воде становятся доступны любому желающему, но уже с помощью доски на подводных крыльях. Рассмотрим подробнее конструкцию и возможности сделать это своими руками.

Что такое гидрофойл для морских развлечений?

Можно сказать, полноценное морское судно на подводных крыльях, коим является гидрофойл или другое название – фойлборд, это реально революция для водных видов спорта. Людям, увлекающимся серфингом, новое устройство позволяет выполнять все операции на более слабых волнах и даже при полном штиле, в течение длительных периодов времени.

Учитывая, что первые конструкции появились уже в 2017 году, отмечаются активные внедрения гидрофойлов серфингистами на средиземноморском побережье Каталонии и Южной Европы. Вместе с тем, открываются обширные возможности для платформы проектирования, которая помогает прогнозировать поведение такого рода устройств ещё до начала сооружения. То есть имеются пути, чтобы создать гидрофойл своими руками.

Многие молодые люди, накопившие опыт работы с механическими деталями, увлекающиеся парусным спортом, могут погрузиться в область аэрокосмической инженерии. В результате не исключается разработка и создание личного инструмента для водных видов спорта — гидрофойла, несмотря на все имеющиеся сложности разработки и производства.

Что такое кавитация + эффект глубины для гидрофойла?

Кавитация — явление, характеризующее фазовый переход от состояния жидкости к состоянию газа в жидкости по причине снижения давления при постоянной температуре. Образование пузырьков оказывает влияние на поток, изменяя тем самым гидродинамические силы.

Когда пузыри схлопываются, возникает структурная эрозия и шумовой эффект. Это одна из причин неприятия лодок на подводных крыльях по сравнению с традиционными плавучими технологиями. Однако для гидрофойла кавитация имеет мизерное значение, так как явление это возникает в условиях более высоких скоростей и перепадах давления, чем при серфинге с фойлбордом.

Эффект глубины учитывает снижение подъёмной силы по причине близости крыла к поверхности воды. Переход между воздушной средой и водой должен иметь давление в одну атмосферу. При таких условиях на переменном расстоянии возникает состояние контура, в отличие от неограниченного воздушного потока. Это уменьшение подъёмной силы увеличивается при уменьшении погружения гидрофойла, а уже на поверхности воды подъёмная сила равна нулю.

Гидрофойл – пять систем текущей современности

Рассмотрим кратко уже существующие технологии изготовления гидрофойлов (фойлбордов) на текущий момент времени. Проведём своего рода краткий экскурс с показательными примерами изготовления досок, что видится полезным моментом для самостоятельного проектирования и производства.

Гидрофойл #1: конструкция 2019 года «Hover Glide Fsurf»

Одна из современных разработок, где мачта и фюзеляж конструкции на подводных крыльях изготовлены из лёгкого моторного алюминия. Вместе с тем, рабочее крыло и хвостовое оперение устройства «Hover Glide Fsurf» выполнены из композитного материала.

Гидрофойл «Hover Glide Fsurf»

Длина мачты этой системы для серфинга составляет 61 см, то есть коэффициент удлинения равен — 3,7. Площадь поверхности отмечена параметром 1534 см 2 при размахе крыла 77 см. Это изделие – продукт профессионального промышленного производства. На рынке такой фойлборд оценивается суммой 1170 евро.

Гидрофойл #2: конструкция 2019 года «Foil Surf Thrust XL»

Ещё одна система под активный серфинг, практически аналогичная предыдущему изделию с точки зрения дизайна. Часть фюзеляжа и вертикальная опора, в этом случае, также изготовлены на базе материала — лёгкого моторного алюминия.

Фойлборд «Foil Surf Thrust XL»

Гидрофойл #3: конструкция 2019 года «Futura Sup Foil»

Очередной вариант из каталога 2019 водного спортивного инвентаря для серфинга. Данный конструктивный вариант фойлборда опять же изготовлен по большей части из алюминия. Этот материал, нужно отметить, зачастую является предпочтительным для изготовления досок.

Фойлборд «Futura Sup Foil»

Здесь алюминиевыми представлены такие детали устройства, как фюзеляж и мачта. А вот рабочие крылья системы сделаны из пластика, армированного дополнительно углеродным волокном. Эта система имеет размер мачты 61 см, коэффициент удлинения составляет — 3,3. Площадь поверхности достигает значения — 2066 см 2 при размахе крыла 84 см. Купить такую конструкцию доступно по цене 1040 евро.

Гидрофойл #4: конструкция 2019 года «Foil Wind Thrust»

Следующий оригинальный инструментарий серии 2019, по большей части пригодный не столько для занятий волновым серфингом, сколько для занятий виндсерфингом. Конструктивное исполнение незначительно отличается от систем, рассмотренных выше, но некоторые особенности всё-таки имеются.

Фойлборд «Foil Wind Thrust»

Гидрофойл #5: конструкция 2019 года «Fanatic Aero Sup Foil 2000»

Очередная система гидрофойл на подводных крыльях, по большей части предназначенная для спортивного серфинга на волнах. По конструктивному исполнению несколько отличается от предыдущих систем удлинённой мачтой. В остальном особых различий практически не наблюдается.

Гидрофойл «Fanatic Aero Sup Foil 2000»

Методология или как сделать гидрофойл самостоятельно

Гидродинамический дизайн берёт начало с формирования и оптимизации различных геометрических форм. Для этого в профессиональной среде используется программное обеспечение, например, «Open VSP». Программное обеспечение основано на методике вихревой решетки для вычисления всех требуемых коэффициентов.

Программным обеспечением в процессе проектирования для каждой итерации учитываются три кривые:

Оптимизация выполняется путём предложения геометрии и последующего изменения параметров размаха крыльев, стреловидности (распределения хорды). Весь этот процесс оптимизации реализуется с помощью программного обеспечения «Open VSP».

Результирующая геометрия для возможной системы

Геометрия «Альфа» — обычная конструкция. Одним из основных преимуществ, в данном случае, — крыло отделено от источника устойчивости — хвостового оперения. Однако, чтобы иметь возможность разместить две части этой системы внутри станка с ЧПУ, размах крыла не должен превышать 1 метра. Размах хвостового оперения должен составлять 0,5 м, чтобы поместиться в одну часть. Результирующая геометрия после всех итераций следующая:

Геометрия «Бета» — конструкция летающего крыла гидрофойла. Главное преимущество такой конструкции – простота исполнения. Отсутствует хвостовое оперение и фюзеляж, поэтому эффективность обычно выше, чем у систем геометрии «Альфа». Однако отсутствие хвоста ставит трудную задачу разработки стабильной геометрии с высоким центром масс. Результирующая геометрия после всех итераций следующая:

Между тем, аэродинамический профиль — не единственное решение, необходимое для создания стабильного бесхвостого гидрофойла. Крыло должно иметь стреловидность. В данном случае 45º. Кроме того, для противодействия отрицательному моменту крыло также имеет отрицательную закрутку или размывку. Это снижает подъемную силу, создаваемую наиболее запаздывающей частью крыла, или даже делает эту силу отрицательной.

Это чисто теоретические представления относительно возможностей постройки гидрофойла своими руками. Практически рассмотрим сооружение прототипа в следующей статье.

При помощи информации: UPC

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник