Hidrofólio à vela - Sailing hydrofoil
Uma vela hidrodinâmica , veleiro hidrodinâmica , ou hydrosail é um veleiro com asa-como folhas montado sob o casco . À medida que a velocidade da embarcação aumenta, os hidrofólios levantam o casco e saem da água, reduzindo muito a área molhada , resultando em menor arrasto e aumento da velocidade. Um hidrofólio à vela pode atingir velocidades que excedem o dobro da velocidade do vento.
Tanto os veleiros com monocasco quanto com casco múltiplo podem ser adaptados com hidrofólios, embora seja possível obter maior estabilidade usando a forma plana mais ampla de um catamarã ou trimarã .
Configurações típicas
Alguns multicascos usam três folhas; duas lâminas dianteiras principais fornecem sustentação para que o barco "voe" enquanto uma lâmina horizontal no leme é ajustada para dirigir e controlar a altitude. Em catamarãs, uma única lâmina principal pode ser fixada entre os cascos bem na frente do centro de gravidade e a 2 graus de incidência, abrangendo o túnel com escoras de apoio. Os catamarãs hidrofólio também são chamados de foilcats .
Os veleiros com vários cascos também podem empregar hidrofólios apenas para auxiliar no desempenho. Assim como bolinas e lemes são folhas que aumentam o controle de um barco, hidrofólios auxiliares fornecem sustentação ao casco para reduzir a área molhada, sem realmente levantar o barco completamente para fora da água.
Os barcos monocasco normalmente empregam um arranjo em "escada" de hidrofólios estendidos em um ângulo diedro de 50 graus, com uma lâmina de leme estabilizadora. Um dos primeiros exemplos é o barco Monitor de 1957. Este projeto oferece as vantagens de área máxima de içamento da lâmina em velocidades baixas e menos em velocidades mais altas, com resistência ao rolamento decorrente do suporte diédrico das lâminas externas da escada.
Classes frustrantes
Monocascos
Traça internacional
O uso mais difundido de hidrofólios em veleiros até agora foi na classe International Moth . É amplamente considerado que Andy Paterson, dos barcos Bloodaxe na Ilha de Wight, desenvolveu o primeiro Moth funcional de foiling, embora seu barco tivesse três foils em um arranjo de tripé. Brett Burvill navegou em um esquife estreito Moth com hidrofólios de perfuração de superfície inclinada para uma vitória no Moth World Championships em 2001 na Austrália , que foi a primeira vez que um hidrofólio Moth venceu uma corrida em um Campeonato Mundial. Essa configuração de hidrofólio foi posteriormente declarada ilegal pela classe, pois foi considerada um multicasco, o que é proibido pelas regras da classe. Inicialmente, Ian Ward em Sydney, Austrália, desenvolveu o primeiro Moth da linha central, o que demonstrou que velejar apenas na placa central e no leme era viável. Posteriormente, Garth e John Ilett em Perth, Austrália, desenvolveram um sistema de dois hidrofólios para o Moth com controle de flap ativo para a folha principal por meio de um sensor de superfície. A Fastacraft, empresa de John, foi a primeira a produzir um hidrofólio International Moth comercialmente disponível . O design do Prowler da Fasta Craft, substituído em 2008 pelo F-Zero, apresenta um casco de fibra de carbono , folhas em "T" invertido na placa central e no leme , e pode atingir velocidades de mais de 27 nós. Desde então, a Fasta Craft juntou-se à produção de traças de hidrofólio por várias outras empresas, incluindo Bladerider, Assassin, Exocet e Aardvark Technologies.
Embora inicialmente debatido ferozmente dentro da classe, a adoção de hidrofólios provou ser um sucesso para a classe International Moth, com rápido crescimento da frota nos anos desde 2001. Todos os campeonatos mundiais desde 2004 foram vencidos por mariposas equipadas com hidrofólio, que podem se tornar em apenas seis nós de brisa quando dirigido por um marinheiro experiente de peso mais leve. A regra da classe permanece aberta ao desenvolvimento de todos os componentes do barco, incluindo sistemas de hidrofólio, e o desenvolvimento dentro da classe continua a ser estimulado por esforços comerciais e individuais / amadores.
Bote laser
A primeira vez que um Laser frustrado foi em dezembro de 2009 por Ian Ward em Sydney , Austrália. Velocidades máximas de cerca de 23-25kts são possíveis com este kit. As folhas podem ser removidas e o barco permanece dentro da classe legal. Este sistema de foiling é o único que é retrátil, tem folhas sem retalho e a 'varinha' de detecção de altura está integrada dentro da bolina.
Otimista
O "veleiro menos avançado do mundo" foi convertido em hidrofólio pela Chalmers University of Technology, na Suécia, em 2017.
O Optimist, com apenas 2,3 metros de comprimento e uma área de vela de 3,3 metros quadrados, é normalmente limitado a velocidades abaixo de 4 nós. O hidrofólio permite que o bote otimista atinja 12 nós em apenas 12 nós de vento.
AC75
O AC75 (America's Cup 75 class) é uma classe de veleiros de 75 pés, governando a construção e operação dos iates usados na America's Cup de 2021 . O tipo de barco é um monocasco de foiling com hidrofólios de asa em T com lastro inclinado montados em tambores longitudinais de bombordo e estibordo, um leme de asa em T de linha central e sem quilha. Velocidades de 50 nós foram previstas com base em simulações de computador e de fato foram excedidas na Prada Cup pelo barco do America Magic em janeiro de 2021.
Catamarãs
Catamarãs America's Cup
As folhas são usadas na Copa América desde 2013.
GC32
O GC32 é um catamarã hidrofólio de produção de fibra de carbono com 9,75 metros de comprimento. Tem uma velocidade máxima de cerca de 40 nós (74 km / h; 46 mph). Eles são velejados no GC32 Racing Tour e substituíram os Extreme 40's na Extreme Sailing Series .
AC72
A Copa América de 2013 contou com catamarãs de bolina . De acordo com os termos do protocolo, essas bolinas não podiam apresentar compensadores, não podiam exceder a boca do barco quando levantadas e não podiam ser ajustadas quando baixadas, mas uma brecha explorada por três equipes era criar leme em forma de T e L- Bolinas em forma das quais o apêndice de sotavento serve como um hidrofólio em todos os pontos de condições de navegação com ventos acima de 10 nós. Em 6 de setembro de 2012 em Auckland, durante o quinto dia de testes da Equipe da Nova Zelândia , o barco deles alcançou 40 nós (74 km / h) com uma compensação nivelada e sem adernamento em 17 nós de brisa.
AC45f / AC50
A America's Cup World Series 2015–16 foi disputada com os catamarãs AC45f de hidrofólio, que são versões menores do AC72.
A Copa América de 2017 foi disputada na classe AC50 totalmente frustrante .
Catamarãs classe C
Os catamarãs da classe C internacionais recentes têm sido frustrados, e é esperado um maior desenvolvimento.
Catamarãs Classe A
A regra 8 dos catamarãs internacionais de classe A inicialmente permitia hidrofólios, mas foi alterada para proibir especificamente os hidrofióis por votação em 15 de agosto de 2001, depois que o medidor e o presidente foram abordados por Jeremy Banks, um marinheiro australiano, com um design de hidrofólio. Em 2010, a regra 8 foi emendada para permitir hidrofióis restritos </ref> Regras Internacionais da Classe A para Catamarãs de 2010 <? Ref>. Os Títulos Mundiais de Catamarã Classe A de 2014 em Takapuna, Nova Zelândia, demonstraram as primeiras capacidades de desbaste para a classe. Agora, a Classe A pode evitar o vento de forma estável em 6 nós e contra o vento em 12 nós ou mais. As velocidades de pico são relatadas em cerca de 30 nós e 2,5X a velocidade do vento. A Classe A estabeleceu o padrão para foiling de 4 pontos que muitas classes estão adotando agora.
Catamarã Nacra 17
O Nacra 17, conforme competido nas Olimpíadas de 2016, era capaz de rebatidas elevadas em algumas condições. Para o Campeonato Mundial de 2017, o Nacra foi atualizado para um iate totalmente frustrante, para ser disputado nos Jogos Olímpicos de Tóquio em 2020 .
Catamarã Nacra F20
O Nacra F20 é um catamarã semelhante em design ao antigo catamarã de 20 pés da Nacra Sailing ; no entanto, é feito de fibra de carbono e usa bolinas curvas como hidrofólios.
Fantasma voador
O Flying Phantom é um catamarã que usa bolinas curvas como hidrofólios.
iFLY15
iFLY15 é um catamarã hidrofólio de 15 pés equipado com folhas automáticas, construído pela CEC Catamarans GmbH. Ele usa um sistema mecânico automático para estabilizar o trim horizontal nas direções longitudinal e transversal. Os bujões são facilitados pelas quatro folhas em forma de T que estão sempre na água e estabilizam o barco.
Trimarans
TriFoiler
Na década de 1990, a empresa Hobie Cat fabricou o TriFoiler (não está mais em produção), um trimarã de vela dupla com uma vela principal em cada estabilizador capaz de velocidades de mais de 35 nós em condições de navegação típicas, tornando o TriFoiler o veleiro de produção mais rápido do mundo. O protótipo do Hobie TriFoiler, chamado Longshot, foi desenvolvido pelos irmãos Dan e Greg Ketterman em conjunto com Russell Long. Embora mais aerodinâmico que o Trifoiler e tendo hidrofólios menores, Longshot ainda detém o recorde de vela de velocidade Classe A de 43,55 nós em um percurso de 500 metros, estabelecido em Tarifa, Espanha em 1993. Até recentemente, era o único recorde de vela de velocidade existente detido por um hidrofólio , mas os registros recentes do Hydroptère foram adicionados à lista com recordes de execução em todo o Canal da Mancha.
WindRider Rave
Em 1998, a WindRider LLC apresentou o WindRider Rave , um popular hidrofólio trimarã para duas pessoas capaz de decolar com vento de 12 a 13 nós. O Rave é capaz de navegar entre 1,5 e 2 vezes a velocidade do vento. A vela principal do barco não tem bóia. The Rave inovou no desenvolvimento de folhas de flapped e sistemas de controle.
Projetos experimentais
Projetos experimentais de não produção foram construídos:
- O Hydroptère experimental francês bateu vários recordes de velocidade. O barco atingiu uma velocidade recorde de 47,6 nós com o objetivo de quebrar a "barreira dos 50 nós" em 2008. Em 4 de setembro de 2009, o l'Hydroptère quebrou o recorde mundial de velocidade de vela , sustentando uma velocidade de 51,36 nós por 500m.
- Um protótipo foilcat Hobie 18 denominado Kangalope com kits de folha metálica anexados.
- O Mirabaud LX é um hidrofólio suíço de 1,2 metros com casco tradicional substituído por centerfloat, apoiando mastro para florete, vela e poleiro da tripulação semelhante ao barco à vela mariposa.
- Prancha a vela de hidrofólio de Rich Miller.
Veja também
Referências
links externos
- Galeria Foils.org de hidrofólios à vela
- Miller Hydrofoil Sailboard - um experimento de windsurf em hydrofoil
- Gato Veleiro com Folhas
- Aspectos de um Multihull Frustrado