پایگاه خبری رسمی خودرو و صنایع وابسته
شماره مجوز ۸۲۱۸۶ از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی

هایدوپلین

آشنایی با ورزش آبی هیجان انگیز: هایدروپلِین

مسابقات «هایدروپلِین» (Hydroplane) که عموما به اختصار با نام «هایدرو رِیسینگ» نیز شناخته می‌شود یکی از مهیج‌ترین ورزش‌های آبی بوده که در آن، «هایدروپلین»ها در طول یک مسیر مشخص روی یک دریاچه یا رودخانه، با یکدیگر به رقابت می‌‌پردازند. در بسیاری از کشورهای دنیا، این ورزش مهیج شناخته نشده است درحالی‌که در برخی، در زمره […]

javankhodro
سه شنبه - ۱ فروردین ۱۳۹۶

مسابقات «هایدروپلِین» (Hydroplane) که عموما به اختصار با نام «هایدرو رِیسینگ» نیز شناخته می‌شود یکی از مهیج‌ترین ورزش‌های آبی بوده که در آن، «هایدروپلین»ها در طول یک مسیر مشخص روی یک دریاچه یا رودخانه، با یکدیگر به رقابت می‌‌پردازند. در بسیاری از کشورهای دنیا، این ورزش مهیج شناخته نشده است درحالی‌که در برخی، در زمره پربیننده‌ترین ورزش‌ها قرار دارد. شاید ما هم در کشورمان، تصاویر و یا ویدئوهای این مسابقات مهیج را دیده باشیم اما احتمال این‌که چیزی درباره آن بدانیم بسیار اندک است. این ورزش خاص به مرور زمان تکمیل‌ و تکمیل‌تر شد اما تکامل خود را مدیون پیشرفت علم و ابداعات و اختراعات جدید در هر دوره است که روی‌ هایدروپلِین‌ها اعمال می‌‌شدند. با گذشت زمان، طراحی آنها، متریال‌ مورد استفاده، فناوری ساخت و تقریبا زیر و بم ‌هایدروپلِین‌ها پیچیده‌تر شده و تکامل یافت تا به شکل امروزی خود درآمدند. پس بیایید با اتفاق مروری بر فرآیند پیشرفت و تکامل‌ هایدروپلِین به شکل امروزی داشته باشیم.

هایدروپلِین

یک‌هایدروپلِین (هایدرو یا thunderbolt)، یک قایق موتوری فوق سریع بوده که بیشتر طراحی آن تحت تأثیر علم آیرودینامیک و در تونل‌های باد انجام می‌‌شود. وزن بالای این قایق‌ها در چنین سرعتی، به‌جای این‌که فقط توسط یک بویانسی ساده حمایت شود، بر دوش صفحات در بخش زیرین بدنه است.

یکی از نکات قابل توجه درباره این قایق‌ها، این است که آنها به‌جای خاصیت بویانسی آب، از آن به عنوان ابزاری برای جدایش از سطح و معلق ماندن روی سطح آب استفاده می‌‌کنند. طراحی بدنه و دماغه به گونه‌ای است که در سرعت‌های بالا، آبی که در زیر دماغه است به سمت پایین فشرده می‌‌شود تا آشفتگی ایجاد نکند. بنابراین با توجه به قانون فیزیک که بیان می‌‌کند، هر عملی، عکس العملی دارد؛ آب نیز نیرویی برابر اما در خلاف جهت دماغه را به آن وارد کرده و باعث می‌‌شود تا دماغه نسبت به سطح آب بالاتر قرار بگیرد. چنین پدیده‌ای که روی سطح آب اتفاق می‌‌افتد، «جدایش» (planning) نام دارد.

هایدروپلین

طراحی‌ هایدروپلِین

طراحی‌ اولیه این قایق‌ها در دهه 20 میلادی، اغلب توسط آماتورها انجام می‌‌شد و تنها هنر این طراحان، استفاده از سبک‌ترین متریال‌های قابل دسترس بود. این متریال‌ سبک وزن در آن زمان، عمدتا شامل لایه‌های الوار یا پولی وود به هم چسبیده می‌‌شد که 4 میلی‌متر ضخامت داشتند. غالب آنها از 4 متر طول بهره می‌‌بردند و دماغه به میزان 75 میلی‌متر بالاتر بود تا جریان هوا را از زیر بدنه عبور داده و دماغه قایق را قادر سازد تا روی آب معلق باشد. مفهوم جدایش در آن زمان، چندان ملموس و درک شده نبود بنابراین کف دماغه‌ها به‌صورت تخت و مسطح طراحی می‌‌شدند و فقط انحنایی رو به بالا داشتند. وزن خالص نیرومحرکه 100 اسب‌بخاری به اندازه‌ای زیاد نبود که دماغه را سنگین کرده و باعث شود تا در آب فرو برود. در ایرلند، این ورزش توسط «کلوپ قایق‌های موتوری ملی» برنامه‌ریزی و مدیریت می‌‌شد.

یکی از اولین نمونه‌های برجسته‌ هایدروپلِین‌ها را می‌‌توان در شماره 63 از نشریه Popular Mechanics مشاهده کرد که در ماه می‌‌ سال 1935 میلادی منتشر شده بود. در این شماره، مقاله‌ای با عنوان «هیجان آب‌ها» به چاپ رسیده بود که داستان No-Vac را توصیف می‌‌کرد. تصویرنگاری‌های زیبای این مقاله، توسط فردی به نام LeRoy انجام شده بود و جالب آن‌که ‌هایدروپلِین نیز توسط همین تصویرگر ایده‌پردازی شده بود. فرآیند طراحی و ساخت No-Vac در سال 1933 میلادی آغاز شد؛ زمانی‌که LeRoy یک دماغه airfoil را ایده‌پردازی و اثبات کرده بود که این طراحی، اصطکاک بسیار کمتری را نسبت به دماغه‌های V شکل ایجاد می‌‌کند. در ماه ژوئن سال 1933، No-Vac توسط قایق‌سوار حرفه‌ای به نام Jimmy Rodgers مورد آزمایش قرار گرفت. در آن تاریخ بود که قایق طراحی شده توسط LeRoy، توانست رکورد حداکثر سرعت 125.5 کیلومتربرساعت (78 مایل بر ساعت) دست یابد.

طراحی دماغه اکثر‌ هایدروپلِین‌ها تا دهه 50 میلادی، تقریبا بدون تغییر باقی ماند. 2 باله در جلو، هریک در کنار انحنای دماغه، از جمله این موارد بود. در پشت انحنای زیاد دماغه، یک فرورفتگی باریک مستطیل‌شکل وجود داشت که محل نشستن راننده بود و در پشت او نیز نیرومحرکه و سایر بخش‌های فنی قرار داشتند. بخش انتهایی قایق، توسط پره‌های پیشرانش که درون آب قرار داشتند حمایت می‌‌شد که همواره در حالت نیمه فرو رفته در آب قرار داشتند. هدف غایی ‌هایدروپلِین‌ها این بود که کمترین تماس را با سطح آب برقرار کنند چراکه چگالی آب از هوا متراکم‌تر بوده و اصطکاک به مراتب بالاتری را ایجاد می‌‌کند. بنابراین ‌هایدروپلِین که برای حرکت در سرعت‌های بالا طراحی شده‌اند هم با هوا در تماس هستند و هم آب، چه بسا معلق بودن روی سطح آب، بهترین تدبیر برای دستیابی به سرعت‌های بالاست. با توجه به این تفاسیر می‌‌توان ادعا کرد که‌ هایدروپلِین به جای حرکت «روی» سطح آب، «مافوق» آن به پرواز در می‌‌آید.

پس از سالیان سال پیشرفت و تکمیل طراحی‌ هایدروپلِین‌ها به شکل 3 باله در زیر بدنه، طرحی رادیکال و جالب توجه معرفی شد که از یک دماغه باریک منحنی بهره می‌‌برد که فقط یک نقطه تماس با سطح آب داشت و 2 باله کوچک در پشت آن قرار داشتند.

هایدروپلِین‌های اولیه به استثنای انحنای باله‌های زیر بدنه، از سطوح مسطح و خطوط صاف بهره می‌‌بردند. انحنای دماغه به شکل رایج آن دوره، بعدها با شکلی پیچیده‌تر به نام pickle fork جایگزین شد که بین دماغه و باله‌های طرفین، فاصله قابل توجهی ایجاد می‌‌کرد. علاوه بر این، باله عمودی عقب که در وسط راستای طولی بدنه (همانند باله عقب هواپیماهای امروزی) نصب می‌‌شد، جای خود را به یک باله پهن افقی داد که روی 2 باله عمودی قرار داشت. به مرور زمان، هیدرودینامیک‌ها پیچیده‌تر و بهینه‌تر شدند و کف دماغه از یک انحنای کوچک بهره برد تا جریان هوا را به نحو احسن از زیر دماغه عبور داده و به راحتی بخش جلویی را از سطح آب بلند کند.

نیرومحرکه ‌هایدروپلِین

صنعت هوانوردی، منبع اصلی تأمین‌کننده نیرومحرکه ‌هایدروپلِین‌ها در طول تمامی این سال‌ها بوده است. برای دهه‌های پس از جنگ جهانی دوم، سازندگان این قایق‌ها، از مازاد موتورهای احتراقی هواپیماهای جنگنده که از جنگ جهانی دوم باقی مانده بودند، استفاده کردند که عمده آنها را رولزرویس مِرلینز، گریفونز، یا آلیسون V-1710 تشکیل می‌‌دادند که همگی موتورهای 12 سیلندری بودند که توسط مایع خنک می‌‌شدند. غرش بلند موتور ‌هایدروپلِین باعث شد تا بینندگان القابی نظیر thunderboats یا dinoboats را به آنها بدهند.

دونالد کمپِل، در بین سال‌های 1955 تا 1964 میلادی، در یک ‌هایدروپلِین مجهز به موتور جت با نام Bluebird، توانست 7 رکورد سرعت را به ثبت برساند. ‌هایدروپلِین طراحی شده توسط تِد جونز که از موتور آلیسون بهره می‌‌برد، در تاریخ 26 ژوئن سال 1950 میلادی، توانست رکورد حداکثر سرعت 257.95 کیلومتربرساعت (160.323 مایل‌برساعت) را به ثبت برساند و رکورد پیشین را با حداکثر سرعت 228.1 کیلومتربرساعت (141.740 مایل‌برساعت) را که به مدت 10 سال شکسته نشده بود، مغلوب کند.

هایدروپلین

با آغاز دهه 80 میلادی، ‌هایدروپلِین‌ها از موتورهای توربوشفت هلیکوپترها استفاده می‌‌کردند که عمدتا از دوران جنگ ویتنام بر جای مانده بودند. تا پیش از این هم استفاده از موتورهایی مشابه برای ‌هایدروپلِین‌ها سابقه داشته است. در سال‌های 1973 و 1974 میلادی، ‌هایدروپلِینی با نام U-95 در مسابقات از موتور توربینی استفاده کرد تا این فن‌آوری را در شرایط واقعی بیازماید. رایج‌ترین موتور توربینی برای استفاده در‌ هایدروپلِین‌های آن زمان، Lycoming T55 نام داشت که در هلیکوپتر بوئینگ CH-47 Chinook استفاده می‌‌شد.

کوشش‌های بسیاری برای استفاده از موتورهای اتومبیل‌ها اعمال شد اما پس از چندین بار استفاده از آنها در مسابقات، نتوانستند بازدهی و عملکرد موتورهای جت را ارائه دهند و بنابراین از لیست جایگزین‌های احتمالی برای موتورهای جت، حذف شدند.

کلاس limited مسابقات‌ هایدروپلِین تحت عنوان Inboard Powerboat Circuit آغاز به کار کرد. ‌هایدروپلِین‌ها در این کلاس، از موتورهای خودروها و موتورهای 2زمانه استفاده می‌‌کنند. این مسابقات دوره‌ای بین ماه‌های آوریل تا اُکتبر برگزار می‌‌شود. بسیاری از رانندگان حرفه‌ای کلاس Unlimited، رقابت در‌ هایدروپلِین‌ها را از کلاس limited آغاز کردند. در حقیقت این کلاس، حکم F3 را در دنیای خودروها دارد که نمونه ساده‌تر و پیش پا افتاده‌تری از F1 است.

تا سال 1977 میلادی، هر رکورد سرعتی که روی آب شکسته می‌شد یا توسط رانندگان آمریکایی انجام می‌‌گرفت یا رانندگان بریتانیایی. اما در تاریخ 20 نوامبر همان سال، راننده استرالیایی Ken Warby با‌ هایدروپلِین Spirit of Australia، مجهز به موتور توربوجت Westinghouse J34 توانست به حداکثر سرعت باورنکردنی 464.5 کیلومتربرساعت (290.313 مایل‌برساعت) دست یابد. این رقم بازهم نتوانست Warby را راضی کند و با اعمال تغییراتی روی ‌هایدروپلِین نام برده، در تاریخ هشتم اُکتبر سال 1978 میلادی، چند رکورد را به‌صورت هم‌زمان به ثبت رسانید. عبور از حداکثر سرعت 500 کیلومتربرساعت، دستیابی به میانگین سرعت 510 کیلومتربرساعت. از آن تاریخ تا به امروز بیش از 38 سال می‌‌گذرد و هنوز هیچ‌کس جرأت و حتی توانایی شکستن رکورد Warby را پیدا نکرده است.

 

بیشتر در مورد موتوراسپرت بدانید!

دیدگاه خود را بنویسید

کیوسک مطبوعاتی