Zmeu de putere - Power kite

Kitesurfing în vânturi puternice de pe țărmul nordic al Oahu din Hawaii .

Un zmeu electric sau zmeu de tracțiune este un zmeu mare conceput pentru a oferi utilizatorului o atracție semnificativă.

Tipuri

Cele două forme cele mai frecvente sunt folia și marginea frontală gonflabilă . Există, de asemenea , alte tipuri mai puțin frecvente de zmeu de putere , inclusiv zmee rigide cu rame și moi zmee unice ale pielii . Există mai multe sisteme de control diferite utilizate cu aceste zmee care au două până la cinci linii și o bară sau mânere.

Zmeele din folie constau dintr-un număr de celule cu coaste de pânză în fiecare celulă. Profilul acestor nervuri conferă zmeului forma aerodinamică și îi permite să genereze ridicarea. Cel mai obișnuit tip este folia ram-air, unde fiecare celulă are o deschidere acoperită cu tifon în față, ceea ce înseamnă că aerul este forțat să intre în timpul zborului, conferind zmeului rigiditatea și permițându-i să-și țină profilul. Unele folii ram-air sunt cu celule închise, unde o supapă unidirecțională blochează aerul din interiorul celulelor, oferind o capacitate sporită de relansare a apei.

Zmeile gonflabile de margine de front (LEI) sunt fabricate dintr-o singură piele de țesătură cu, așa cum sugerează și numele, o margine tubulară umflată și nervuri umflate. Marginea anterioară și nervurile sunt umflate de utilizator cu o pompă înainte de lansarea zmeului. Profilul unui zmeu de tip LEI provine de la marginea și coastele gonflabile. Zmeele LEI sunt utilizate în principal pentru kitesurf, deoarece își păstrează structura atunci când sunt umede și pot fi relansate cu ușurință din apă după ce au stat pe suprafață pentru o perioadă îndelungată. Dimpotrivă, un zmeu din folie cu celule deschise care s-a prăbușit în mare devine imediat saturat cu apă și inefabil.

Utilizări

Zmeele electrice sunt utilizate în general împreună cu un vehicul sau bord, cum ar fi:

Zmeele electrice pot fi, de asemenea, utilizate în scopuri recreative fără vehicul sau bord, cum ar fi săriturile de zmeu sau ridicarea zmeului , unde un zburător de zmeu înhămat este ancorat la sol sau una sau mai multe persoane pentru a oferi tensiune și ridicare

Cercetările sunt, de asemenea, în desfășurare în utilizarea zmeilor pentru a genera energie electrică care trebuie alimentată într-o rețea electrică . Mori sunt un tip de turbină eoliană aeriană . Zmeii sunt folosiți pentru a ajunge la vânturi de mare altitudine, cum ar fi un jet jet , care sunt întotdeauna prezenți, chiar dacă vânturile de la sol disponibile turbinelor eoliene sunt absente.

Zmeele cu design asemănător sunt utilizate pentru navigație , inclusiv navigația rapidă . Jacob's Ladder , o barcă cu motor de zmeu , a stabilit recordul mondial de viteză de navigație din clasa C cu o viteză de 25 de noduri (46 km / h) în 1982, un record care a rămas timp de șase ani. Un kiteboard a fost prima ambarcațiune cu vele care a depășit viteza de 50 de noduri (93 km / h) în octombrie 2008.

Zmeele de putere au dimensiuni cuprinse între 1,2 și 50 m 2 (13 până la 538 picioare pătrate). Toate zmeele sunt realizate în scopuri specifice: unele pentru apă, teren, putere sau manevrabilitate.

Configurația bridle

Ridicarea generată de zmeu și alte caracteristici de zbor sunt afectate de unghiul de atac al zmeului, care este setat de frână; dispunerea liniilor care termină liniile principale de zmeu și se atașează la un număr de puncte de-a lungul suprafeței zmeului. Zmeele electrice care au 4 sau 5 linii sunt disponibile în două variante, frâu fix și depowerabil.

Căpăstru fix

Zmeile fixe de căpăstru au un unghi fix de atac care este fixat de căprioară. Reglaje mici pot fi posibile prin reglarea căpăstruului cu zmeul de pe sol, însă unghiul de atac nu este reglabil în timp ce zmeul este în aer. Un unghi ridicat de setare a atacului are ca rezultat mai multă putere din zmeu, dar în detrimentul vitezei și capacității de a zbura aproape de vânt. Un unghi redus de atac are ca rezultat mai puțină putere, dar viteza este crescută, iar zmeul poate zbura mult mai aproape de marginea ferestrei vântului. Zmeile fixe pot fi folosite cu mânere sau cu o bară, mânerele fiind de obicei preferate pentru activități precum sărituri de zmeu și zgomot de zmeu, iar o bară este preferabilă pentru zborul cu zmeu.

Puternic

Zmeile care nu pot fi utilizate sunt utilizate cu o bară de control și un sistem de cablaj, cu liniile de alimentare primare ale zmeului atașate la hamul utilizatorului printr-o gaură din centrul barei. Bara are câțiva centimetri de deplasare de-a lungul liniilor, iar liniile sunt configurate astfel încât utilizatorul să poată trage bara spre sine pentru a crește unghiul de atac al zmeului, mărind ridicarea și, astfel, puterea livrată prin ham în timp ce zmeul este în zbor. Zmeele utilizate pentru kitesurf sunt aproape invariabil depowerabile, iar unele zmee moderne, cum ar fi zmeele de arc, permit reducerea puterii cu aproape 100% pentru o siguranță sporită și versatilitate.

Ilustrație a zmeelor ​​electrice LEI (R), arc (L) și folie (T)
Video zmeu de putere

Siguranță

Sistemele de siguranță pentru zmeu au devenit mai răspândite în ultimii ani și astăzi aproape toate zmeele de 4 și 5 linii sunt utilizate cu un sistem de siguranță conceput pentru a elimina puterea de la zmeu în cazul în care utilizatorul devine suprasolicitat sau pierde controlul zmeului. Atunci când zburați cu un zmeu fix cu căpăstru, una sau mai multe curele cunoscute sub numele de „ucigași de zmeu” sunt atașate la încheietura (mâinile) utilizatorului (e) de cabluri de tip bungee. Când mânerele sau bara sunt eliberate, aceste curele trag de liniile de frână ale zmeului de la marginea din spate a zmeului, permițând zmeului să bată în vânt fără structură.

Zmeii depowerabili au sisteme de siguranță care funcționează într-un mod similar, dar din moment ce zmeul este atașat semi-permanent de hamul utilizatorului, un comutator sau mâner este utilizat pentru a activa sistemul de siguranță care eliberează bara și liniile electrice din ham.

Unele zmee depowerabile au un sistem de siguranță a 5-a linie, a 5-a linie fiind redundantă în timpul utilizării normale până când mecanismul de siguranță este activat. Aici, toate cele patru linii obișnuite sunt slăbite, provocând zmeul fie să se plieze, fie să se rostogolească înapoi și își pierde profilul în fața vântului și, prin urmare, a puterii sale. Zmeul este lăsat atașat utilizatorului de linia a 5-a pentru a permite extragerea.

Istorie

secolul al 19-lea

În anii 1800, George Pocock a folosit zmee de dimensiuni crescute pentru a propulsa căruțele pe uscat și navele pe apă, folosind un sistem de control pe patru linii - același sistem utilizat în zilele noastre. Atât căruțele, cât și bărcile au putut să se întoarcă și să navigheze în direcția vântului. Zmeele ar putea fi zburate pentru perioade susținute. Intenția a fost de a stabili kitepower ca o alternativă la puterea de cai, parțial pentru a evita ura „taxă pe cai” care era percepută în acel moment. În 1903, pionierul aviației, Samuel Cody, a dezvoltat „ zmee care ridică omul ” și a reușit să traverseze Canalul Mânecii într-o mică barcă de pânză pliabilă alimentată de un zmeu

Secolului 20

Brevetul 1984 al fraților Legaignoux
Peter Lynn ridică un zmeu în Dieppe , septembrie 1988

La sfârșitul anilor 1970, dezvoltarea liniilor de zbor Kevlar, apoi Spectra și a zmeelor ​​mai controlabile, cu o eficiență îmbunătățită, au contribuit la tracțiunea practică a zmeului. În 1978, catamaranul Tornado cu zmeu „FlexiFoil” al lui Ian Day depășea 40 km / h.

În octombrie 1977, Gijsbertus Adrianus Panhuise (Olanda) a primit primul brevet pentru KiteSurfing. Brevetul acoperă, în mod specific, un sport de apă folosind o placă plutitoare de tip surfboard, unde un pilot care stă în picioare pe el este tras de un dispozitiv de prindere a vântului de tip parașută legat de hamul său pe o centură de tip trapez. Deși acest brevet nu a dus la niciun interes comercial, Gijsbertus Adrianus Panhuise ar putea fi considerat inițiatorul KiteSurfing.

La 28 august 1982, Greg Locke și Simon Carter, din Brighton , Marea Britanie, au stabilit recordul mondial la tracțiunea zmeului pe mare, călătorind aproape 26 de mile sub puterea eoliană de-a lungul canalului englezesc. Aceasta a urmat unei traversări reușite a Canalului Mânecii de la Sussex la Franța de Locke & Carter în anul precedent.

Prin anii 1980, au existat ocazional încercări reușite de a combina zmee cu canoe, patine de gheață , schiuri de zăpadă, schiuri de apă și role cu role .

De-a lungul anilor '70 și începutul anilor '80, Dieter Strasilla din Germania a dezvoltat schiurile cu parașută și ulterior a perfecționat un sistem de schi cu zmeu folosind parapante auto-fabricate și o pivotare cu priză cu bilă, permițând pilotului să navigheze în sus și în sus, dar și să decoleze în aer. după plac. Strasilla și prietenul său elvețian Andrea Kuhn au folosit această invenție și în combinație cu plăci de surf și snowboard, ierburi și carucioare de sine stătătoare. Unul dintre brevetele sale descrie în 1979 prima utilizare a unui design de zmeu gonflabil pentru kitesurf.

Doi frați, Bruno Legaignoux și Dominique Legaignoux, de pe coasta atlantică a Franței , au dezvoltat zmee pentru kitesurf la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980 și au brevetat un design gonflabil de zmeu în noiembrie 1984, un design care a fost folosit de companii pentru a-și dezvolta propriile produse. .

În 1990, Peter Lynn a inițiat buggy-ul practic pentru zmeu la Argyle Park din Ashburton, Noua Zeelandă . Lynn a cuplat un buggy cu trei roți cu un precursor al zmeului modern parafoil . Buggying-ul pentru zmeu sa dovedit a fi popular în întreaga lume, cu peste 14.000 de buggies vândute până în 1999.

Vezi si

Referințe

  1. ^ Jha, Alok (03.08.2008). „Zmee uriașe pentru a atinge puterea vântului puternic” . Observatorul .
  2. ^ Martinelli, Nicole (10-10 2006). „Generarea de energie din zmee” . Wired.com . Condé Nast Digital . Adus 28.12.2009 .
  3. ^ "Concurenți pentru energia eoliană generată de zmeu" . Următorul mare viitor . 04.08.2008 . Adus 28.12.2009 .
  4. ^ "Puterea zmeului" . Optimizare în Centrul de Inginerie (OPTEC) Katholieke Universiteit Leuven. 19.01.2010. Arhivat din original la 20.05.2011 . Adus 19.01.2010 .
  5. ^ Jha, Alok (03.08.2008). „Zmee uriașe pentru a atinge puterea vântului puternic” . Observatorul .
  6. ^ a b "Înregistrări de 500 de metri" . Înregistrări WSSRC . Comitetul mondial pentru înregistrarea vitezei de navigare . Adus 28.12.2009 .
  7. ^ "Sistemul de reglare triplă A Bridle" (PDF) .
  8. ^ Jakob Jelling History of kitesurfing Arhivat 29 noiembrie 2006 la Wayback Machine Kitesurfingnow
  9. ^ Peter Lynn A brief history of kitesurfing Arhivat 19 august 2006 la Wayback Machine , Aquilandia.com, 2006
  10. ^ Samuel Franklin Cody și zmeul său care ridică omul , www.design-technology.org, 2005
  11. ^ US 4708078 , Bruno T. Legaignoux, Dominique M. Legaignoux, "Aripă propulsivă cu armătură gonflabilă" 
  12. ^ [1] , Brevetul NL7603691 (A) - 11 octombrie 1977
  13. ^ [2] , Kitelines Vol 4, No. 3, p60
  14. ^ Mark Harris Sea kayaking and kites Arhivat 3 iulie 2006 la Wayback Machine , iulie 2002
  15. ^ "Dieter Strasilla" .
  16. ^ Dieter Strasilla (1987). Istoria parapantei: Andrea cu placă de surf și skywing .
  17. ^ Brevetul DE2933050

linkuri externe