Skrzydło hydrofoil wytwarza siłę nośną w bardzo podobny sposób jak skrzydło samolotu. Podstawowa mechanika jest podobna, ale ośrodek jest zupełnie inny. Woda jest około 800 razy gęstsza od powietrza, dlatego stosunkowo małe skrzydło foil może wytworzyć wystarczającą siłę nośną, aby unieść ridera, deskę i cały system foil ponad powierzchnię wody.
 

Na powstanie tej siły nośnej wspólnie działają dwa zjawiska.

Na górnej powierzchni skrzydła przepływająca woda przyspiesza wokół zakrzywionego profilu. Powoduje to powstanie nad skrzydłem obszaru o niższym ciśnieniu niż pod nim.

Jednocześnie kształt i kąt skrzydła kierują wodę w dół. Ten ruch w dół wywołuje przeciwnie skierowaną siłę działającą na skrzydło.

Oba zjawiska zachodzą równocześnie. Razem tworzą siłę skierowaną w górę, która pozwala hydrofoilowi lecieć.
 

Najważniejsze wnioski

• Siła nośna hydrofoila wynika z różnic ciśnienia wokół skrzydła w połączeniu z odchylaniem wody w dół.

• Prędkość ma ogromny wpływ na siłę nośną. Stosunkowo niewielki wzrost prędkości może spowodować znacznie większy wzrost siły nośnej.

• Powierzchnia, camber i aspect ratio wpływają na charakter jazdy na różne sposoby. Patrzenie tylko na jedną liczbę rzadko pokazuje pełny obraz.

• Skrzydło o wysokim aspect ratio jest projektowane z myślą o efektywności i glide, ale nie oznacza to automatycznie, że będzie najszybsze.

• Właściwy foil zależy od wagi ridera, poziomu umiejętności, dyscypliny i — przede wszystkim — od rodzaju jazdy, jakiego oczekujesz.
   

Dlaczego woda zmienia wszystko

Woda jest znacznie gęstsza od powietrza. Dzięki temu hydrofoil nie potrzebuje powierzchni skrzydła zbliżonej do samolotu, aby wytworzyć użyteczną siłę nośną.

Dlatego karbonowe skrzydło zamontowane pod deską może utrzymać łączną wagę ridera i kompletnego setupu, pozostając przy tym zaskakująco kompaktowe.

To wyjaśnia również, dlaczego nawet stosunkowo małe zmiany geometrii foila są tak wyraźnie odczuwalne. Zmień powierzchnię, camber, rozpiętość lub profil, a wraz z nimi zmieni się równowaga między siłą nośną, oporem, stabilnością i prędkością.
 

Prędkość

Siła nośna nie rośnie liniowo wraz z prędkością.

W uproszczeniu siła nośna rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości. Podwojenie prędkości oznacza około czterokrotnie większą potencjalną siłę nośną, jeśli pozostałe zmienne się nie zmieniają.

Dlatego każde skrzydło ma moment, w którym nagle zaczyna sprawiać wrażenie, jakby ożywało.

Poniżej tej prędkości siła nośna nie wystarcza, by utrzymać ridera. Po przekroczeniu progu deska unosi się na foilu. Tuż powyżej tego punktu niewielkie zmiany prędkości mogą powodować duże zmiany siły nośnej.

Skrzydła performance są projektowane tak, aby precyzyjnie kontrolować tę zależność. Skrzydło, które wraz ze wzrostem prędkości bez kontroli generowałoby coraz więcej siły nośnej, stawałoby się coraz trudniejsze do utrzymania nisko.

Przy bardzo dużych prędkościach — około 50 km/h i więcej, zależnie od profilu skrzydła i warunków na wodzie — może pojawić się kolejne ograniczenie: kawitacja. Ciśnienie może spaść na tyle, że wokół skrzydła powstaną pęcherzyki pary, zaburzając przepływ wody i zmniejszając siłę nośną.

Dla większości riderów jest to znacznie poza normalnym zakresem jazdy, ale dobrze pokazuje, jak ściśle prędkość wiąże się z konstrukcją foila.
 

Waga ridera

Aby hydrofoil utrzymywał równy lot, skrzydło musi wytworzyć wystarczającą siłę nośną, by utrzymać całkowitą masę ridera i sprzętu.

Cięższy system potrzebuje więc większej siły nośnej.

Ogólnie może ona pochodzić z trzech źródeł:

większej powierzchni skrzydła, większego cambera albo większej prędkości.

Dlatego większe i mocniej wyprofilowane skrzydła zwykle tak dobrze sprawdzają się dla nowych riderów. Wcześniej wytwarzają użyteczną siłę nośną i wymagają mniej prędkości oraz precyzji.

Wraz z rozwojem techniki riderzy zwykle czują się coraz swobodniej w generowaniu i utrzymywaniu prędkości. Pozwala to zmniejszyć rozmiar skrzydła i przejść na szybszy, bardziej reaktywny setup.
 

Camber

Camber to wbudowana krzywizna profilu foila.

Większy camber zwykle daje większą siłę nośną przy małych prędkościach. Mocno wyprofilowane skrzydło wcześniej wchodzi na foil i zazwyczaj daje stabilne, przewidywalne odczucia.

Ma to jednak swoją cenę.

Większy camber zwykle zwiększa także opór. Skrzydło o dużej krzywiźnie jest świetne, gdy priorytetem są siła nośna przy małej prędkości i pewność, ale zazwyczaj nie osiągnie takiej samej efektywności przy dużej prędkości jak cieńszy, bardziej płaski profil performance.

To właśnie między innymi nadaje poszczególnym rodzinom skrzydeł Lift ich własny charakter.
 

Aspect ratio / wydłużenie

Aspect ratio opisuje zależność między rozpiętością skrzydła a jego powierzchnią.

Krótsze i szersze skrzydło zwykle łatwo skręca, dobrze działa przy małych prędkościach i daje przewidywalne odczucia. Dłuższe i węższe skrzydło jest zazwyczaj bardziej efektywne po wejściu w lot.

Dlaczego?

Każdy foil tworzy wiry przy końcówkach skrzydła. Te wiry pochłaniają energię. Zwiększenie rozpiętości w stosunku do powierzchni ogranicza te straty i pozwala skrzydłu skuteczniej zachowywać momentum.

Dlatego skrzydła o wysokim aspect ratio są tak skuteczne w glide, pumpingu i łączeniu kolejnych sekcji.

Jest jednak ważne rozróżnienie:

Wysokie aspect ratio nie oznacza automatycznie najwyższej prędkości maksymalnej.
 

Dlaczego wysokie aspect ratio nie oznacza największej prędkości

Liczą się tu dwa główne rodzaje oporu.

Pierwszy to opór indukowany. Jest on ściśle związany z wytwarzaniem siły nośnej i wirami powstającymi wokół końcówek skrzydła.

Dłuższe skrzydła o wyższym aspect ratio ograniczają te straty i dlatego wyjątkowo dobrze zachowują energię.

Drugi to opór pasożytniczy. Jest to opór powstający po prostu wskutek przemieszczania samego skrzydła przez wodę.

Wraz ze wzrostem prędkości opór pasożytniczy staje się coraz ważniejszy.

Oznacza to, że długie, bardzo wydajne skrzydło o stosunkowo dużej powierzchni zwilżonej może ślizgać się wyjątkowo dobrze, niekoniecznie osiągając najwyższą bezwzględną prędkość maksymalną.

Mniejsze i cieńsze skrzydło performance może mocniej przyspieszać i osiągać wyższą prędkość w linii prostej, podczas gdy skrzydło o wysokim aspect ratio może znacznie dłużej utrzymywać prędkość po zmniejszeniu mocy lub inputu ridera. Ta różnica jest istotna.

Kiedy riderzy mówią, że skrzydło o wysokim aspect ratio wydaje się szybkie, często czują przede wszystkim jego zdolność do utrzymywania prędkości. Skrzydło nie zwalnia szybko. Dalej niesie.
 

Jak przekłada się to na gamę Lift

Poszczególne rodziny skrzydeł Lift są zaprojektowane wokół różnych punktów tego spektrum.
 

Camber Pro

Camber Pro wykorzystuje większą krzywiznę i stosunkowo niskie aspect ratio. Efektem jest duża siła nośna przy małej prędkości, przewidywalne zachowanie i wczesny takeoff.

Camber Pro 210 i 270 zostały zaprojektowane z myślą o przystępnym, kontrolowanym eFoilingu, zachowując jednocześnie luźne carvingowe odczucia charakterystyczne dla Lift.

Dla riderów, którzy cenią łatwą siłę nośną i pewność, to ważna część gamy.
 

Havoc

Havoc przesuwa się dalej w stronę performance.

Konstrukcja mid-aspect równoważy siłę nośną, prędkość i zdolność skręcania. Nadal jest wystarczająco dużo szerokości i powierzchni, aby zapewnić przewidywalną siłę nośną, ale skrzydła utrzymują więcej prędkości w zakręcie i reagują bardziej bezpośrednio na input ridera.

Większy Havoc stawia na łatwo dostępną siłę nośną i stabilność, natomiast zmniejszanie rozmiaru stopniowo przesuwa balans w stronę prędkości i reaktywności.

Dlatego Havoc stał się tak wszechstronną platformą do foilingu zorientowanego na surf i powered foilingu.
 

Grubb

Skrzydło Grubb bazuje na geometrii, która od dawna jest popularna wśród riderów Lift uprawiających wake i surf.

Jego charakter jest płynny i swobodny, a nie sztywny. Geometria została zaprojektowana tak, aby równiej rozkładać obciążenie na skrzydle i tworzyć długie, połączone linie carvingowe.

Daje mu to szczególnie interesującą pozycję dla riderów, którzy tak samo cenią odczucia w zakręcie, jak efektywność w linii prostej.
 

Vario

Vario rozwija koncepcję high-aspect Lift w innym kierunku.

Skrzydła o wysokim aspect ratio tradycyjnie oferują wyjątkowy glide, ale mogą tracić część kontroli podczas agresywnych skrętów, ponieważ obciążenie jest bardziej skoncentrowane w kierunku środka skrzydła.

Vario wykorzystuje specjalny twist w geometrii skrzydła, aby końcówki nadal pracowały, gdy rider zwiększa kąt przechyłu.

Rezultat jest nietypowy dla foila o wysokim aspect ratio: mocny glide i utrzymanie prędkości połączone z możliwością mocniejszego wejścia w carve.

Obecna gama rozciąga się od bardzo performance'owego Vario 90 o aspect ratio 11,4 do większego Vario 180 o wartości 9,8.

Modele 120 i 150 zajmują środek gamy, równoważąc prędkość, siłę nośną, glide i zachowanie w zakrętach.
 

Front Wing i Back Wing pracują razem

Front wing skupia większość uwagi, ale stanowi tylko połowę systemu.

Back wing kontroluje pitch i ma duży wpływ na to, jak stabilny lub reaktywny wydaje się cały foil.

Znaczenie mają jego powierzchnia, profil i długość fuselage.

Większy tail i dłuższe ramię dźwigni zwykle zapewniają większą stabilność pitch. Zmniejsz powierzchnię lub skróć fuselage, a foil szybciej reaguje na input ridera.

Oznacza to, że ten sam front wing może dawać zupełnie inne odczucia w zależności od back winga zamontowanego z tyłu.

Vario połączone z efektywnym tailem może stać się setupem nastawionym na glide.

Połącz performance front wing z krótkim, reaktywnym Carve tailem, a cały foil stanie się znacznie bardziej czuły i surfowy.

Dlatego wybór foila nigdy nie sprowadza się wyłącznie do wyboru front winga.

Chodzi o wybór całego systemu.
 

Podsumowanie

• Każdy projekt hydrofoila jest kompromisem.

• Więcej siły nośnej przy małej prędkości zwykle oznacza dodatkowy opór.

• Większy glide może wymagać większej prędkości, aby ruszyć.

• Większa stabilność zazwyczaj oznacza rezygnację z części reaktywności.

• A większa reaktywność wymaga więcej od ridera.

• Gdy zrozumiesz, co naprawdę robią prędkość, powierzchnia, camber i aspect ratio, wybór foila staje się znacznie prostszy.

• Celem nie jest znalezienie skrzydła z najwyższym aspect ratio, najmniejszą powierzchnią czy największymi parametrami.

• Celem jest znalezienie skrzydła, które daje dokładnie taki ride, jakiego szukasz.​

​