DE BOTTEN:
Een moderne Unlimited watervliegtuig is ’s werelds snelste raceboot, die snelheden van meer dan 200 mijl per uur kan halen. Het is het product van meer dan 100 jaar evolutie in het ontwerpen van raceboten en bevat de krachtigste motoren, de meest geavanceerde constructietechnieken en de beste veiligheidssystemen die vandaag beschikbaar zijn in de bootracerij. Alle Unlimited Hydroplanes hebben een “drie-punts” ontwerp, wat betekent dat ze ontworpen zijn om het water slechts op drie punten te raken tijdens het racen: aan de achterkant van de twee voorste “sponsons” (de uitsteeksels van de romp voor de cockpit van de bestuurder), en de propeller aan de achterkant van de boot. “Runners” onder de sponsons en “schoenen” aan de achterkant van de boot zijn over het algemeen alles wat het water raakt tijdens race omstandigheden.
Een moderne Unlimited is gemaakt van aluminium, glasvezel, koolstofvezel en grafiet composieten, en weegt een minimum van 6750 pond in race trim. De boten zijn tussen 28 en 32 voet lang, 12 tot 14 1/2 voet breed en ongeveer zeven voet van de onderkant van het roer tot de bovenkant van de achtervleugel. De veiligheid van de bestuurder is van het grootste belang bij het ontwerp en de werking van een Unlimited, dus de boten hebben een aantal systemen die ontworpen zijn om de bestuurder veilig te houden in het geval van een ongeluk. Het belangrijkste veiligheidskenmerk is de volledig afgesloten cockpit, met een volledige rolkooi die aan de cockpit is vastgemaakt om de integriteit van de bestuurdersruimte te behouden. De ramen zijn gesneden uit de canopy van F-16 gevechtsvliegtuigen, waardoor de bestuurder ultieme bescherming geniet en toch goed kan zien. Vijfpunts snel los te maken harnassen worden gebruikt om de bestuurder in de stoel te houden en een ontsnappingsluik is ingebouwd in de vloer van de cockpit om de bestuurder te laten ontsnappen als de watervliegtuig omslaat en ondersteboven landt. Elke bestuurder is verplicht een gecertificeerde helm en een HANS-apparaat voor hoofd- en nekbescherming te dragen. Hij draagt ook een masker dat een on-board luchtvoorziening bevat die hem in staat stelt te ademen in het geval de cockpit zich vult met water, maar hem ook in staat stelt te communiceren via de on-board radio.
Een “Rotor Burst Protection System” (RBPS) is op zijn plaats rond het “hete uiteinde” van de motor om de fragmenten te bevatten in het geval van een catastrofaal falen van de krachtrotor van de turbine. Alle unlimited watervliegtuigen van vandaag worden aangedreven door een enkele Lycoming T-55 L-7 turbinemotor die ooit de Chinook helikopters van ons leger aandreef, zelfs nog tijdens de oorlog in Vietnam. De turbine is in staat tot vermogens van ongeveer 3000 PK en draait op Jet-A (kerosine) brandstof. De grote uitlaatpijp in de achterkant van de boot is alleen om warmte af te voeren; er komt geen stuwkracht uit de uitlaat.
De uitgang van de motor is gekoppeld aan een “versnellingsbak” die een enkele instelbare overbrengingsverhouding heeft die het toerental van de motor vermindert tot het juiste toerental van de uitgaande as om de propeller zo efficiënt mogelijk te laten werken. Een “lange as” brengt de uitgang van de versnellingsbak via de bodem van de boot naar de “veerpoot” waar de “korte as” er met een koppeling aan vastzit. De korte as heeft de propeller verbonden met het uiteinde en het maakt het mogelijk de propeller gemakkelijk te verwijderen na elke heat voor inspectie.
Er is een vaste vleugel aan de achterkant van de boot die alleen kan worden aangepast wanneer in de pit area. Deze vleugel wordt alleen gebruikt voor het stabiliseren en trimmen van de boot, zodat zeer weinig van de achterste loopvlakken van de boot het water raken. De tweede vleugel aan de boot bevindt zich aan de voorkant van de “pickle fork” neus. In tegenstelling tot de achtervleugel, wordt deze “canard” tijdens het racen door de bestuurder bediend met voetpedalen. Met de canard kan de bestuurder de boot gemakkelijker “vliegen”, door de achterkant van de canard naar beneden te duwen om lift te creëren en de neus van de boot omhoog te brengen, of juist omhoog te brengen om de neus van de boot omlaag te brengen als deze te hoog wordt en het gevaar loopt om “om te waaien”. De bestuurder zal de canard ook manipuleren in de bochten of wanneer ruw water en winderige omstandigheden aanhouden.
Zoutophoping leidt tot voorontsteking
De grote “cowling” achter de cockpit van de bestuurder fungeert als een aërodynamisch apparaat en als een “schep” om inlaatlucht naar de motor te leiden. De achterkant van de motorkap is geventileerd om overtollige lucht te laten passeren, zodat er geen lucht wordt ingesloten die anders de boot zou vertragen. Tijdens zoutwaterraces kan een extra verlenging van de motorkap worden gebruikt om te voorkomen dat er zout water in de motor terechtkomt. Als er te veel zout water in de motor komt, zal het motorvermogen vrijwel onmiddellijk afnemen door de ophoping van zoutresten op de turbinebladen. Deze ophoping verandert effectief de compressieverhouding van de motor, waardoor “voorontsteking” (zoals een backfire op een automotor) kan ontstaan die grote vlammen uit de achterkant van de motor zal schieten (zie afbeelding rechts), en zelfs een motor kan beschadigen.
Een enkele propeller met drie bladen en een diameter van 16″ is toegestaan. Idealiter zou slechts één propellerblad het water moeten raken bij wedstrijdsnelheden. Verschillende pitch propellers worden gekozen voor gebruik op basis van de lengte van de baan, de omstandigheden en de startpositie. Race propellers kunnen meer dan $ 15.000 kosten. De prop creëert de kenmerkende “haantaart” achter de boot, die letterlijk tonnen water in de lucht brengt voor maximaal 300 voet achter de boot.
De skidfin is een grote metalen vin die is bevestigd aan het gebied aan de achterzijde van de linker sponson die de boot in staat stelt om “in te graven” en een bocht te maken zonder over het water te slaan. De muur van water die de skidfin in de bocht gooit is een van de meest spectaculaire bezienswaardigheden in de bootracerij, die een hoogte bereikt van bijna 50 voet en zich uitstrekt over 6-7 bootlengtes achter de boot.
Het roer is een relatief klein metalen blad dat zich in een beugel bevindt die zich uitstrekt vanaf de spiegel aan de rechter achterkant van de boot en dat dient om de boot door de bochten te sturen. Het roer wordt pas echt effectief bij hogere wedstrijdsnelheden en maakt het manoeuvreren bij lage snelheden enigszins uitdagend. Een water pick-up aan de basis van het roer voedt de koel- en smeersystemen aan boord.
Alle Unlimiteds hebben digitale registratieapparatuur aan boord die verschillende gegevensstromen vastlegt, van motorsnelheden en brandstofstroom tot vleugelhoeken en temperaturen. Alle turbinemotoren zijn beperkt tot 4,1 gallons per minuut brandstofstroom en minder dan 115% “N2” snelheid. N2 toerental is een vooraf bepaalde maximum toerentalgrens die de motor niet langer dan vijf seconden mag overschrijden. De datarecorders slaan deze twee kritische datastromen op en worden aan het einde van elke kwalificatiepoging en heat door de officials bekeken. Brandstofstroom en N2 overtredingen zullen een kwalificatie snelheid ongeldig maken en zullen een boot diskwalificeren voor de heat waarin de overtreding plaatsvindt.
RACE FORMAT:
Elk Unlimited Watervliegtuig moet zich kwalificeren voor de heat races bij 130 mph of hoger. De beste qualifier ontvangt 100 race punten, runner-up ontvangt 80 punten, derde hoogste qualifier 70 punten, vierde 60, vijfde 50, zesde 40, en de overige boten krijgen elk 30 punten. Boten die zich niet kwalificeren of de 130 MPH drempel niet halen krijgen geen punten. De gekwalificeerde teams worden toegelaten tot de vluchten van de Heats. Omdat er te veel boten zijn om tegelijk te varen, worden ze in groepen verdeeld die met een alfabetische letter worden aangeduid. Traditioneel zijn er Heats 1-A, 1-B, 1-C. Als de eerste Heats zijn afgelopen en de punten zijn toegekend, wordt er nog een loting gemaakt en de boten varen 2-A, 2-B, 2-C. Tenslotte wordt de derde serie Heats verreden. Alle kwalificatieheats duren drie ronden en de finale, waar alle winnaars aan de beurt komen, duurt vijf ronden. Na elke heat krijgen de boten punten op basis van hun finish: Eerste plaats, 400 punten; Tweede plaats, 300 punten; Derde plaats, 225 punten; Vierde plaats 169 punten; Vijfde plaats 127 punten, Zesde plaats 95 punten en Zevende plaats 71 punten. De boten die tijdens de voorronden de meeste punten hebben verzameld, gaan door naar de finale, waar alle winnaars aan de beurt komen. Er is geen garantie dat de boot die de Fiinal Heat wint met de meeste punten wegkomt, noch dat de boot die de meeste races wint gedurende het seizoen het kampioenschap zal winnen. In 2014 bijvoorbeeld won J. Michael Kelly in de U-1 Graham Trucking vier van de zes races, maar Jimmy Shane in de U-6 Oberto won het kampioenschap in de voorlaatste heat van het seizoen door meer punten te verzamelen.
DE START:
Vóór de start van elke voorronde en winner-take-all-finale is er een officiële klok die terugtelt vanaf “10 voor de 5” – dit betekent dat er vijftien minuten zijn tot de start van de heat. De meeste boten zullen op dit moment met een kraan in het water worden gelaten. Om “5 voor de 5” worden alle rijders in de boten vastgemaakt met hun veiligheidsuitrusting op hun plaats. De meeste rijders zullen het parcours betreden wanneer er nog ongeveer vijf minuten op de officiële klok staan. Bij het één minuut teken of één minuut “kanon” moeten alle boten die racen in de heat of finale op de baan zijn. Aangezien de kortste weg rond het parcours aan de binnenkant is, wordt de voorkeur gegeven aan baan 1 om te starten. Alle boten mogen voor de start “vechten om de baan”, waarbij voorrang wordt gegeven aan de strategie voor de race en de opstelling van de boot. Als de banen eenmaal zijn vastgesteld bij de ingang van de tweede bocht voor de start, zullen de boten zich zo positioneren dat ze de start/finishlijn bereiken als de officiële klok nul slaat voor de start van de race. Bestuurders willen niet “de klok verslaan” anders krijgen ze een straf, meestal in de vorm van een extra ronde of extra tijd toegevoegd aan hun eindtijd.
DE RACE:
Snelheid is de sleutel om te winnen, maar snelheid alleen brengt een boot misschien niet als eerste bij de geblokte vlag. Strategie is de sleutel tot het positioneren van de boot in de juiste baan om de manier waarop de boot is ingesteld, en rijden defensief kan een snellere boot te houden achter een langzamere boot. Tijdens de race moet een piloot verschillende dingen doen: via de radio communiceren met zijn crew chief of “radio man”, de snelheid van de boot voor de start regelen en “vechten” voor de baan waarvan hij denkt dat die de beste kans op succes biedt zonder te vroeg te starten, alle andere boten in de gaten houden om er zeker van te zijn dat ze de juiste afstand bewaren, uitkijken voor de boeien aan de binnenkant van de baan, en als de race eenmaal begonnen is, hun boten “vliegen” met de maximale snelheid die ze aankunnen zonder te flippen! Roostertails en skidfin water zijn de meest spectaculaire onderdelen van watervliegtuig racen, maar vormen het grootste gevaar voor andere bestuurders op de baan. Beide tillen tonnen water hoog in de lucht en beide tillen ook andere watervliegtuigen uit het water.
Alle boten zijn verplicht om “overlap” te hebben voordat er van baan gewisseld kan worden. Deze overlap is 7 bootlengtes – één haantaartlengte – en het staat de haantaart toe om te zakken om de volgende bestuurder niet in gevaar te brengen. Als een rijder aan de binnenkant op een of andere manier in een boot aan de buitenkant drijft of wordt “geknepen” door de boot aan de buitenkant, is het bijna gegarandeerd dat de boot aan de binnenkant uit het water wordt getild en wordt geflipt door de muur van water die van de skidfin komt. De flip van Kip Brown in Seattle is een perfect voorbeeld van de kracht van dit water:
Omdat de “banen” waaruit een racebaan bestaat ongeveer 30 meter breed zijn, zal een boot die in baan zes vaart veel verder komen dan een boot in baan één. De boot in baan één moet echter een veel krappere boog maken om de bocht om te komen en moet daarvoor veel snelheid afmeten. De boot in de buitenste baan kan een veel flauwere bocht maken, waardoor hij veel meer snelheid kan meenemen naar het uitkomen van de bocht. Dit betekent dat de optimale combinatie van overbrengingsverhouding en schroefhelling dramatisch varieert, afhankelijk van in welke baan de boot vaart. De juiste keuze van overbrengingsverhoudingen en schroef betekent dat een boot van de buitenkant kan winnen als de boot aan de binnenkant niet genoeg kracht kan zetten om snel genoeg uit de bocht te komen.
Omgekeerd mag de leidende boot bepalen in welk deel van zijn 30-voet baan hij wil racen. Door aan de buitenkant van hun baan te blijven, kan een langzamere boot aan de binnenkant een snellere boot aan de buitenkant dwingen om een veel wijdere boog te maken. Dit zal de buitenste boot dwingen om een langere koers te varen, waardoor ze mogelijk langzamer varen en de langzamere boot aan de binnenkant kan winnen.
Afhankelijk van de keuzes die tijdens de opstelling worden gemaakt, kan bijna elke denkbare combinatie van snellere en langzamere boten in verschillende banen dramatische races en zeer onverwachte resultaten opleveren. Elk team op het water is in staat om een race te winnen – dat is wat Onbeperkt Watervliegtuig racen een van de meest verbazingwekkende en spectaculaire vormen van racen ter wereld maakt.