Система Tri-Fin

Возвращение трех плавников 

Два плавника, три плавника и четыре плавника уже использовались в различных досках с переменным успехом в прошлые годы. Есть несколько причин, почему стоит использовать доски с несколькими плавниками, и я попытаюсь объяснить это немного позже.

В Witchcraft мы работаем с системой трех плавников уже более 10 лет, и мы обнаружили, что для универсальных вейв досок три плавника обеспечивают лучшие характеристики, среди всех плавниковых систем, и я сосредоточусь на этом на этих страницах.

Первично доски с тремя плавниками использовались для того, чтобы увеличить цепкость доски на внутреннем борту во время вейв райдинга. Такие плавники использовались не кем-нибудь, а самим Robby Naish, это добавило дополнительной искры его стилю катания.

Другая система трех плавников была разработана на реке Gorge, чтобы увеличить контроль доски в невероятно беспорядочном чопе, который часто возникает в этой ветреной Мекке. В данном случае установкой трех плавников хотели добиться создания прижимной силы и замедления доски, райдеры обнаружили, что в этом случае им удается сохранить контакт хвоста доски с водой гораздо чаще. Это может звучать противоестественно, то, чего они хотели добиться, хотя когда вы будете кататься с передозом на 2.5 в ураганный ветер, вы тоже захотите иметь себе такой якорь, который поможет притормозить доску.

Обе эти конструкции, и доски Naish, и доски с реки Gorge были основаны на использовании стандартного одного плавника по центру и дополнительных плавников по бокам.

Однако, есть лучший способ использовать систему трех плавников и это то, что имеет смысл для большинства людей. Это использование трех плавников с увеличенной при этом площадью поверхности плавников, но без неудобств, возникающих из-за большого рычага. Это ускоряет процесс выхода на глиссирование и улучшает способность доски идти круче к ветру, то же, что и происходит при использовании одного большого плавника, но при использовании трех плавников, в этом случае еще добавляется колоссальная маневренность в поведении доски, что, конечно же, отлично подходит для вейв райдинга и для фристайла.

Twinsers

Фактически по этой же причине системы с двумя плавниками стали популярны в середине девяностых – вы получаете большую площадь плавников, но при этом добавляется маневренность и ранний выход на глиссирование.

Недавно мы наблюдали всплеск популярности к twinsers (двух плавниковые доски), так как бывший чемпион мира Kauli Seadi демонстрировал на них исключительно сложные и радикальные повороты на недавнем чемпионате мира PWA в Ponta Preta, Cabo Verde и на других вейв ивентах. 

Уменьшенный рычаг и увеличенная площадь плавников twinsers обеспечивают лучшую маневренность и/или возможность идти круче к ветру, чем доски с одним плавником, но мы можем сказать, из нашего опыта, что их поведение непредсказуемо. Каждый плавник расположен близко к борту и если делать радикальные bottom turns, то можно легко поймать воздух внешним плавником, что может привести к спинауту или не очень правильному повороту – это само по себе не очень хорошо выглядит, но добавьте к этому тонны воды, зависающие над вами в этот момент. Если же добавлять больше рокера доске, чтобы при этом не было необходимости так сильно загружать заднюю ногу в повороте, появляется другая проблема – слишком долгий выход на глиссирование. 

Кроме того, чем дальше плавники расположены друг от друга, тем соответственно легче поймать воздух одним плавником в повороте. Если плавники сдвигать друг к другу, то появляется другая проблема. Плавники могут влиять друг на друга, чем ближе они стоят друг к другу, тем больше турбулентность воды между ними, что снижает способность к раннему выходу на глиссирование и создает еще больше предпосылок к возникновению спинаутов. Также когда плавники расположены близко друг к другу доска сильнее тормозит, потому что вода проходит медленнее между плавниками. 

Мы обнаружили, что лучше всего два плавника работают, будучи расположенными на расстоянии 12-14 см друг от друга и когда имеют более плоский профиль на внутренней стороне, что уменьшает их взаимное влияние друг на друга и на снижение скорости. Но мы никогда не находили полностью удовлетворяющий нас результат. Не надо заблуждаться, думая, что 2 плавника немедленно добавят радикальности вашему катанию, эти плавники требуют большого опыта, аккуратного давления задней ногой и четких, правильных волн. 

Четыре плавника

Мы никогда не применяли у себя на досках систему четырех плавников, поэтому я могу ошибаться, но, по моему мнению, они обеспечивают такие же характеристики, как и два плавника на доске, хотя, скорее всего они не требует к себе такого четкого воздействия на них. В общем, они не такие требовательные как двух плавниковые системы. 

Три плавника

Система трех плавников имеет действительные преимущества перед досками с двумя плавниками, эта система сочетает в себе лучшее одно и двух плавниковых досок. Центральный плавник добавляет контроля, так же как и на одноплавниковой доске, но у тебя еще больше маневренности по сравнению с twinsers. Центральный плавник позволяет расположить боковые плавники дальше друг от друга, так, чтобы они не мешали друг другу. Если один из боковых плавников теряет цепкость с волной в особенно сложных поворотах, ты теряешь только от 20 до 33% контроля (в зависимости от площади плавников). Это означает, что у тебя больше контроля по сравнению с досками twinsers, которые могут терять до 50% контроля. Другая положительная черта трех плавников заключается в том, что ты можешь использовать широкий диапазон различных настроек, которые могут влиять больше на контроль доски, чем на маневренность и наоборот. Это достигается изменением размеров центрального и боковых плавников. Ты можешь пойти еще дальше и поставить ассиметричные боковые плавники. 


На фото: система трех плавников Tri-fin.

Я думаю, что основная причина, по которой трех плавниковые доски только начали завоевывать популярность у виндсерферов и у производителей, заключается в очень широком диапазоне вариантов размещения плавников на дне доски. Есть колоссальное количество вариантов того, как не правильно их разместить. Для шейпера доски одно плавниковая доска – это беспроигрышный вариант, потому что с ней меньше вероятность ошибки при размещении плавников. Позиция плавника более или менее известна, пару сантиметров вперед или пару сантиметров назад. Единственное чем можно варьировать, так это самим плавником, а с таким обширным предложением плавником на рынке, достаточно легко найти подходящий плавник для доски. Я обнаружил такую вещь, что большинство изменений в плавниках следует практически сразу за изменением досок, стиле катания или других маркетинговых целей.

Как уже было сказано выше вариантов установки трех плавников на доску великое множество. Положение боковых плавников, угол поворота боковых плавников (tow angle), угол наклона плавника к рокеру доски (cant angle), профиль боковых плавников, их размер, жесткость и профиль плавников, все эти параметры могут меняться.

     

На фото: Tow angle и Cant angle.

Для шейпера сложно найти оптимальное сочетание и положение трех плавников. Как утверждалось ранее в теории не сложно объяснить преимущества трех плавников перед одним плавником – больше площадь плавников и меньший рычаг означает ранее глиссирование, доска лучше идет к ветру, больше маневренности, больше цепкости на борту, и доска не взлетает на плавнике при передозе. Однако при таком количестве вариантов размещения плавников, как выбрать оптимальное положение, чтобы полностью раскрыть все преимущества трех плавниковой системы?

Практически все серф доски трех плавниковые, так как это увеличивает скорость выхода на глиссирование и маневренность. Есть схожие черты использования досок между серферами и виндсерферами, однако есть и различия, которые включают: тягу паруса, скорость, маневренность, использование ножных петель.

Так, чего мы хотим, чтобы наши плавники делали? Поскольку плавники короче (при той же площади, как и у доски с одним плавником), то улучшения в маневренности довольно легко достигнуть. Однако, для оптимальной эффективности – раннего выхода на глиссирование, возможности идти круче к ветру и отсутствия эффекта торможения от плавников - мы должны сделать так, чтобы плавники работали все вместе. Каждый плавник должен делать тот же объем работы, что и остальные. Итак, каждый плавник должен иметь пропорционально одинаковую толщину и гибкость, поэтому никаких ассиметричных плавников, как на серф досках. Этого достаточно легко достичь. Также важен такой параметр, как угол атаки потока воды на каждый плавник. И этого уже сложнее добиться. На первый взгляд, кажется, что плавники должны быть параллельны друг к другу, чтобы у них был одинаковый угол атаки потока воды, но это ошибочное заключение.

Новые мысли 

После общения с местным райдером из Западной Австралии Tim Fitzhardinge (блудный сын виндсерфинга, который снова вернулся в виндсерфинг через 20 лет серфинга), мы решили протестировать несколько трех плавниковых досок. Tim был разочарован тем, что дизайн досок не так продвинулся как дизайн парусов или серф досок с того времени, как он последний раз ходил под парусом в 80-ых. В результате своего серфового опыта он приспособил многим серийным вейв доскам боковые плавники типа FCS (Fin Control System – бренд производящий плавники для серфинга) такие же, как в серф досках.


На фото: Доска Exocet Universal Wave с плавниками FCS, фото Tim Fitzhardinge.

Вдохновленные этим мы посмотрели на поток воды в хвостовой части доски во время глиссирования и даже во время bottom turns. Мы обнаружили, что при движении доски вода проходит под доской немного под углом от центральной линии (поток как бы расходится в разные стороны от центральной линии).

После этого я окончательно понял, в каком направлении вода уходит из-под доски, если прыгнуть сверху, на стоячую без движения доску. (Рис. 1: вода уходит во все направления). Когда вы придаете доски движение, то под доской вы получаете «определенный поток воды». (Рис. 2: поток воды при V образной форме дна).

     

Основной вопрос был в том, как определить оптимальный угол поворота плавника по отношению к центральной линии?

Чтобы точно понять, что происходит c потоком воды с научной точки зрения, я должен был бы провести обширное научное исследование, используя при этом датчики потока воды, связанные с передатчиком, который посылал бы данные в компьютерную систему моделирования, находящуюся на суше. В тоже самое время тест райдера надо было снимать на цифровую видеокамеру, чтобы эти данные были синхронизированы с данными по потоку воды.

Но вместо этого я решил применить более чувствительный, забавный, но менее научный метод проб и ошибок – метод самый часто используемый в индустрии виндсерфинга. Однако теперь возникла еще одна проблема.

Мне понадобилось бы много досок с каждым возможным углом поворота плавника, чтобы все правильно протестировать…

Система плавников «4-way»

Тут мне на помощь пришел мой хороший друг. Dean Geraghty шейпер серф досок из Кейптауна привлек мое внимание своей фантастической системой плавников «4-way», которую он разработал для серф досок (www.4wfs.com). Я думаю, это будет слишком слабой конструкцией для виндсерфинга в целом и слишком сложной для конечных пользователей, но для меня, как для шейпера – это подарок богов. С этой системой я мог играть с углом плавника, не имея при этом множества разных досок. Все что надо было сделать – это открутить пару болтов, поменять угол и снова их вкрутить. Рай для шейпера!


Я был удивлен тем, насколько заметными были различия. Начиная с самых крайних положений поворота плавника и постепенно меняя угол поворота, я быстро нашел оптимальное положение.

Я обнаружил, что угол поворота плавника по отношению к центральной линии, является безусловно одним из самых важных углов, для корректной работы доски. Если вы добавите поперечный дрейф к теоретическому потоку воды, вы можете видеть, что угол атаки каждого плавника становится одинаковым.


Угол наклона плавника к дну доски имел меньше важности, некоторые люди полагают, что этот угол может добавить больше подъема доске или наоборот лучше держать доску во время радикальных поворотов. Я думаю, что это неэффективный способ создать подъем доски (если это вообще дает подъем доски, а не сбрасывает вас), лучше оставить вертикальные силы самой доске, а горизонтальные силы - плавникам. Если бы они должны были работать подводным крылом (hydrofoil), они были бы разработаны как hydrofoil.



Мы нашли, что угол наклона плавника перпендикулярный доске и параллельный центральному плавнику работает лучше всего.

Дополнительное влияние на дизайн досок 

Изменяя угол поворота плавников стало даже возможно заметить разницу между досками с V формой дна, плоским дном, одинарным или двойным concave или даже перевернутым V. Это также помогло лучше понять, как различная форма дна влияет на поток воды под доской и их влияние на характеристики доски. (На фото: поток воды с V формой дна, двойным concave и перевернутым V).




В 2004 году я написал статью о моей разработки формы бортов доски. В этой статье я раскрывал такое понятие как точка перехода между входом потока воды и выходом потока воды на борту доски. В связи с этой новой идеей, воплощенной в жизнь, мы можем значительно сдвинуть эту точку вперед вдоль борта, добавив к характеристикам доски еще больше раннего выхода на глиссирование, максимальной скорости, маневренности, отзывчивости и цепкости.


На фото: изменения формы борта.

Торможение

Если посмотреть на доску снизу, с той точки откуда теоретически начинается поток воды, это где-то в районе носа, то мы можем видеть передний край каждого плавника. Любой плавник, бесспорно, добавляет сопротивления доске. Кажется, что три плавника будут сильнее тормозить, чем один плавник, но это – только кажется. Они короче и тоньше, чем один плавник, при этом имея большую площадь. Когда боковые плавники установлены неправильно по отношению к потоку воду, тогда они оказывают большее сопротивление на доску и сильнее тормозят доску.

Главная причина, почему три плавника по-прежнему вызывают несколько больше сопротивление, даже если они установлены правильно, является турбулентность, которая возникает у основания и на кончике каждого плавника. Турбулентность у основания можно избежать, тщательно и грамотно устанавливая боковые плавники, и она на самом деле будет меньше, чем при открытых слотах US-box плавников. Теоретического увеличения вихревого сопротивления, возникающего на концах плавников не избежать, однако на практике это воздействие не будет существенным. Это сопротивление с лихвой перекрывается преимуществом более раннего выхода на глиссирование при легком ветре и лучшей способностью трех плавниковой доски идти круче к ветру, что дает более высокую скорость, когда это необходимо больше всего!

Заключение

Итак, что мы улучшили при трех плавниковой системе?

Мы нашли много преимуществ, включая:

- раннее глиссирование
- способность идти круче к ветру
- более короткий радиус поворота
- легкость в повороте
- больше поворотов на волне
- больше контроля при повороте на гребне волны
- возможность кататься на меньшей глубине
- доска не взлетает при передозе
- уменьшается количество спинаутов

Все эти положительные характеристики помогают в отличные дни при ветре side shore, но на самом деле наибольшее их влияние в менее, идеальных для вейв райдинга onshore направлениях ветра и/или при слабом ветре. Мы также обнаружили, что это также значительно помогает на тех спотах, где тебе нужна дополнительная скорость из-за порывистого ветра.

У трех плавников также есть несколько секретов, например, многие фристайлеры используют сверхкороткие плавники для лучшего скольжения. Но этим плавникам обычно не хватает мощности, возможности идти против ветра, прыгучести и контроля. Система трех плавников такой же длины имеет большую площадь плавников, поэтому такая доска раньше глиссирует, лучше идет к ветру, лучше едет и прыгает и имеет аналогичные преимущества скольжения.

Вопреки мнению, по сравнению с twinsers, трех плавниковыми досками не трудно управлять. Даже менее опытные райдеры обнаружат, что три плавника позволяют раньше выходить на глиссирование, дают больше контроля и на них легче поворачивать.

В 1998 году, в первый год, когда мы начали делать доски с тремя плавниками, то в нашем объеме производства примерно 10% досок были с тремя плавниками. В последнее время их объем доходит до 98%. Даже самые последние консерваторы начинают понимать их преимущество.

Чтобы покрыть все условия и требования райдеров мы разработали 4 размера боковых плавников от 11.5 до 14.5 см и 4 размера центрального плавника от 14 до 18.5 см, которые можно менять друг с другом. Мы обнаружили, что наиболее универсальное сочетание – это когда центральный плавник немного больше боковых плавников, например 12.5+15.5. Для более скейтового стиля лучше взять 13.5+14.0, а для большего контроля 11.5+17.0. Для различной силы ветра, лучше менять боковые плавники, чем центральный, так как при более сильном ветре, ты можешь добавить доски больше маневренности, а для более сильного больше контроля. Но на самом деле, ты обнаружишь, что на трех плавниковой доске, нет необходимости в частой смене плавников для разных условий.

Три плавника – это не самая важная деталь в доске, но они помогают создать наиболее разностороннюю вейв доску с отличными характеристиками и широким диапазоном применения. Не удивляйтесь, когда на пляже вы будете встречать все больше таких досок. В большинстве условий они имеют преимущества перед одно и двух плавниковыми доски и шейперы теперь имеют больше уверенности снова и снова экспериментируя с ними.