Виндсерфинг и кайтсерфинг в Дахабе
Прокат и обучение
Москва
+7 (499) 921-02-70 
Санкт-Петербург
+7 (812) 332-70-42

Учебник школы кайтсерфинга "Пять квадратов"

Почему кайт летает?

Кайт представляет собой крыло, которое подчиняется тем же физическим законам, что и крыло самолета. Если посмотреть на кайт в разрезе, то мы увидим сочетание двух линий. При этом кривизна верхнего контура больше нижнего, соответственно площадь верхней части кайта больше, чем нижней.

f2a558_f95879b56021453eb555a36348af770d.jpg

Набегающий воздушный поток разделяется передней кромкой кайта надвое. Часть потока обтекает его сверху, а часть снизу. При этом верхний поток за счет выпуклости проходит больший путь, чем нижний. Из за условия неразрывности текучей среды (в данном случае воздуха), верхнему потоку приходится двигаться быстрее, так как ему требуется преодолеть большее расстояние. Согласно закону Бернулли, давление текучей среды падает с увеличением скорости потока этой среды. Благодаря этому, давление снизу кайта направленное вверх больше давления сверху, которое направлено вниз. В результате на кайт действует подъемная сила. Как только она становится больше сил гравитации (вес кайта) - кайт взлетает. По тем же причинам кайт удерживается в воздухе. Подъемная сила, которая возникает за счет обдува кайта воздушным потоком (ветер или за счет того, что сам кайт летит), уравновешивает силу тяжести и силу сопротивления кайта (или по другому силу лобового сопротивления.. По той же причине кайт всегда будет стремиться лететь туда, куда развернута его передняя кромка.

Понятие ветрового окна.

Ветровое окно - эта область относительно райдера, в которой кайт может летать. Если стоять к ветру спиной, то проекция сектора сферы перед нами ( с одной стороны ограниченна землей или водой, с другой вертикальной плоскостью за нашей спиной перпендикулярной направлению ветра) и будет нашим ветровым окном. 

Кайт может летать всегда ниже нас по ветру и не может летать позади нас.

f2a558_40089dd00cad4846a64badf18b1894bc.jpgf2a558_1ed4245ee4cf493e92ce25cbe097ea44.jpg

Зоны положения кайта в ветровом окне.

1.Зона максимальной тяги - кайт находится прямо перед нами в центре сегмента сферы. При этом крыло кайта максимально закрыто по отношению к направлению ветра и имеет максимальную тягу.

2. Зона минимальной тяги - расположена по границе сегмента сферы, которая перпендикулярна направлению ветра. В этой области крыло кайта максимально открыто по отношению к направлению ветра и имеет минимальную тягу. (На практике положение 0 и 90 градусов)

3. Зона средней тяги - находится соответственно между зонами максимальной и минимальной тяги. В этой области крыло кайта частично закрыто по отношению к направлению ветра и имеет тягу. (На практике положение 45 градусов)

При объяснении положения кайта в ветровом окне используют две системы координат:

1.По принципу циферблата часов от 9 до 3-х часов.

f2a558_5cd73ef3f0c54303a4c74b0cf56e0902.jpg

2.По градусам от 0 до 90.

f2a558_f163692239614c109430526c4613c819.jpg

Так где же оптимальное положение кайта? Оптимальное положение кайта в зоне средней тяги. Рассмотрим движения кайта от зоны минимальной тяги к зоне максимально тяги. В начальный момент в зоне минимальной тяги кайт максимально открыт по отношению к направлению ветра. Угол атаки кайта так же минимален, а значит и минимальна тяга. По мере движения кайта к зоне средней тяги проекция кайта к направлению ветра начинает возрастать (кайт начинает зачерпывать ветер). Угол атаки уже имеет какое то значение, а соответственно появляется подъемная сила (кайт начинает лететь). Но вместе с подъемной силой возникает и очень вредная  для нас сила лобового сопротивления, которая как бы толкает кайт назад. В зоне средней тяги (положение 45 градусов) будет оптимальное положение,  дальнейшее движение  кайта в сторону максимальной тяги будет приводить к тому, что сила сопротивления будет многократно увеличиваться, а подъемная сила падать. То есть будет превышен критический  угол атаки. На практике это выглядит следующим образом. Многократно возросшая сила сопротивления создает за кайтом сильно разряженный турбулентный поток, который выворачивает  кайт наизнанку.

Устройство кайта.

Кайт состоит из купола с купольными стропами, силовых строп, строп управления, планки управления и системы отцепки. Силовые стропы через часть купольных строп привязываются к передней кромке кайта (центральный надувной баллон) и далее проходя через центр планки крепятся к устройству отцепки и крюку трапеции. Стропы управления так же через часть купольных строп привязываются к задней (ведомой) кромке кайта и далее крепятся по бокам планки управления.

Управление кайтом.

Сразу оговоримся, что кайт всегда летает только тогда, когда натянуты всего его четыре основных стропы. В противном случае не может существовать подъемная сила - кайт будет падать. Чем выше скорость кайта, тем большую силу тяги он может создавать, так как подъемная сила пропорциональна квадрату скорости. Увеличить силу тяги можно не только за счет горизонтальной скорости, а и за счет придания кайту угловой скорости (кайт летает вверх - вниз относительно райдера) и за счет увеличения угла атаки по отношению к обдувающему потоку (большая проекция кайта на ветер).  Из рассмотренного выше мы знаем, что кайт всегда летит туда, куда развернута его передняя кромка. Кромка развернута вверх и угол атаки не превышает критического - кайт полетит вверх. Кромка развернута вниз - кайт полетит вниз. Кромка перпендикулярна горизонту - кайт останется на месте.

Чтобы кайт нас потянул, мы должны создать им тягу. Тяга же возникает за счет увеличения нами угла атаки и приданию кайту скорости. Изменение угла атаки осуществляется  натяжением планкой обоих строп управления. Кайт при этом наклоняется относительно центральных (силовых) строп и имеет большую проекцию на ветер (зачерпывает больше ветра) - тяга 

увеличивается. За счет постоянного изменения направления передней кромки, кайт начинает летать вверх - вниз. У него появляется угловая скорость, которая и добавляет ему тяги. Разворот передней кромки так же осуществляется планкой управления за счет изменения натяжения одной управляющей стропы относительно другой. То есть если мы одну управляющую стропу натягиваем сильнее, то крыло кайта с этой стороны начинает притормаживать, а противоположная часть продолжая лететь начинает разворачивать переднею кромку. Очень хорошая аналогия с танком - чтобы ему развернуться он одной гусеницей притормаживает, а другая продолжает двигаться.

В результате управление кайтом сводится к совсем простым действиям. Тянем планку вправо - кайт летит в право. Тянем влево - летит влево. Тянем всю планку на себя - увеличиваем тягу. Отодвигаем планку от себя - сбрасываем тягу. При этом не следует забывать о том что, натяжение планки не только увеличивает тягу, но и изменяет угол атаки кайта и при превышении этого угла выше критического, кайт вместо того, что бы тянуть начнет падать.