Het pre-prototype van de watervleugel leek helemaal niet op alles wat daarna kwam. Het idee kwam voort uit de vraag hoe ik mijn armkracht het effectiefst kon inzetten bij het onderwater zwemmen. Vanwege mijn specialisatie als beeldhouwer van walvissen en dolfijnen in hout leek het me dat een bijdrage aan de snelheid die ik met mijn monovin kon ontwikkelen de inleving in mijn onderwerp zou kunnen bevorderen. Borstcrawl met mijn armen was uitgesloten, evenals de dolfijnslag, omdat de herstelbeweging zo veel weerstand opriep dat het voorwaartse effect grotendeels verloren ging. Dit geldt in veel mindere mate voor schoolslag, maar dit combineerde niet met de mono omdat deze een bijna continue voortgang levert tegenover de afzonderlijke slagen van de schoolslag. Daarom dacht ik me in een golvende vooruitgang. Met mijn armen uitgestrekt en mijn handen vlak en naast elkaar hoopte ik dit oppervlak te kunnen vergroten.
Kort daarop ontmoette ik Herman Sips. Hij was bezig met een soort waterfiets te bouwen en illustreerde het principe door me te tonen hoe gemakkelijk je een lat met een geronde voorkant en een spits toelopende achterkant door het water kon bewegen. Dit principe paste ik toe op een plankje dat ik op een golvende manier door het water bewoog.
Dit kantelde ik neerwaarts en duwde het met gestrekte armen naar beneden. Zo druk je water naar achteren en ga je zelf vooruit. Beneden kantelde ik het plankje naar boven en hief het, zodat ik daarbij ook water naar achteren drukte.
Werken met uitgestrekte armen lijkt zware arbeid te zijn, vooral met ingehouden adem. Wat het echter een stuk gemakkelijker maakt is dat bij voldoende snelheid, bij voorkeur behaald met een monovin, het kantelen er in resulteert dat het tegemoetkomende water de vleugel op- of neerwaarts doet glijden. Zo kun je de kracht doseren waarmee je naar believen wilt neerduwen of heffen om 'rapport' te scheppen met het water. Deze golvende cyclus is enkel niet actief op het kantelmoment.
Uit deze wijze van voortbewegen kwamen een aantal soortgelijke modellen voort die varieerden in lengte, breedte en soortelijk gewicht. Om verwarring te voorkomen: 'lengte' meet ik eerst en van voor naar achteren en vervolgens 'breedte' van links naar rechts. Daarom is in dit verband de breedte groter dan de lengte. Omdat het drijfvermogen een rol bleek te spelen bij het onderwater zwemmen ging ik al gauw houtsoorten gebruiken die net bleven drijven. Zo kon ik ze altijd aan de spiegel terugvinden. Bij voorkeur Afrikaans padoek en zebrano.
Van twee houtsoorten die zwaarder zijn dan water maakte ik een lang en smal model (Surinaams groenhart)
en eentje die beduidend korter en breder was (pokhout).
Mijn monovin had ik bij Edwin Kanters, destijds Nederlands kampioen, gekocht en ik vroeg hem het plankje te proberen. Hoewel hij op dat moment niet in topvorm was brak hij zijn persoonlijke record op de 100 meter in het Sportfondsenbad in Amersfoort. Ik leende hem het plankje met de vraag of hij zijn ervaringen en suggesties aan mij wilde vertellen. Zijn grootste bezwaar was dat het bij wedstrijden, behalve bij het onderdeel perslucht, niet toegestaan was om iets in de handen te houden, maar mijn belangrijkste was dat hij vreesde dat bij de startduik het plankje dubbel zou slaan en zijn polsen kon beschadigen. Daarop heb ik een plankje gemaakt met een gebogen voorkant en dit luidde de geboorte in van de grondvorm waarmee ik 15 jaar heb geëxperimenteerd.
Ervan uitgaande dat een groter oppervlak meer stuwkracht zou geven, maakte ik ze steeds groter. De laatste in deze gedachtegang was eentje van zebrano waar als tafelblad wel een man of zes van konden eten. Deze bleek nauwelijks handelbaar; ik moest er bijna op klimmen om hem naar beneden te krijgen.
Een andere, mechanische benadering was een vleugel die uit een linker- en een rechterblad bestond, die aan elkaar gekoppeld waren d.m.v. twee ringschroeven. Het idee was dat ik beide delen onafhankelijk van elkaar kon bewegen, zoals een dolfijn dat met de borstvinnen doet. Dit voelde aan alsof ik in elke hand een stuwvlak had dat veel te veel kracht nodig had om te kunnen bedienen. Bovendien, als ik met een vleugel uit één stuk zwom, met een hand in het midden en de andere meer naar buiten, kon ik gebruik maken van het hefboomprincipe en dat ging zo niet.
Een ander probeersel was om de dikte van de voorrand te laten variëren. Dit bleek het beste te voldoen op 4 cm. Een dikkere rand omvat te veel volume om onder te dompelen. Een dunnere 'hapt' te veel in het water en maakt de vleugel veel minder gemakkelijk te sturen. Ook de 'koorde' bleek van een soortgelijk euvel. Bij de kiel van een zeilboot zit deze op ongeveer een derde van de lengte vanaf de voorrand. Ook bij dit profiel was de vleugel moeilijk bestuurbaar. Het beste resultaat had ik met een voorrand die uit een halve cirkel doorsnee van de dikte bestond, eentje met een straal van 2 cm dus.
De volgende stap was om te kijken of ik met de bladen, evenals een rog, meer water naar achteren kon stuwen met een ingebouwde golvende beweging en de kantelhiaten kon effenen. Daartoe sneed ik zo veel oppervlak binnen uit de bladen dat de randen als een lijst, die sterk genoeg was, overbleven.
Dit gaf enige verbetering, maar ik had toch het gevoel dat de achterrand nog vertraagde. Deze heb ik verwijderd, maar daarmee werd de binnenrand nogal verzwakt. Daarom heb ik bij een metaalbewerker een gebogen buis besteld, die geplet was naar de uiteinden als voorrand. Een andere, dunnere buis vormde de binnenrand en was in beider midden aan de voorrand gelast. De 'poten' van de binnenrand waren recht, zodat ik er omheen zonder kreukels een vel rubber vanuit en naar de voorrand kon vouwen en bevestigen. De buiseinden sloot ik af in de hoop dat de lucht er in voldoende zou zijn om het geheel drijvende te houden. Toen deze klaar was, popelde ik om hem uit te proberen, maar er stond veel te veel wind om dit veilig te doen. Na drie dagen hield ik het niet langer en ben vanaf een vooruitstekende punt er het water mee ingesprongen. De vleugel bleek te zinken, maar de massa werkte voortvarend. Toen ik het water uit wou gaan bij de 'Emmenthaler rotsen' werd ik dusdanig op en neer gespoeld dat ik de vleugel uit lijfsbehoud los moest laten en daarmee was ik hem voorgoed kwijt.
Ik heb toen eenzelfde binnenrand besteld en deze met een verend scharnier, die de rubberen 'zeilen' weer vlak maakte, aan de voorrand gemonteerd. Dit werkte zo goed, dat ik er drie jaar mee gezwommen heb en de verdere ontwikkeling heb laten rusten. Met deze vleugel kantelde ik de voorrand zo, dat er een holte ontstond waar ik meer water mee schepte en wegduwde, terwijl aan het einde van de slag de veer de zeilen weer in de oorspronkelijke, vlakke vorm terugbracht. De kantelingen werden geabsorbeerd door het glijden.
Voor de vleugels die ik sinds 2004 in Ierland heb gemaakt gebruikte ik uitsluitend zeewaardig multiplex. Dit heeft weliswaar nogal wat drijfvermogen, maar het uiteindelijke volume was zo gering, dat de vleugel gemakkelijk onderging. Bovendien hebben alle voornoemde vleugels de eigenschap dat, als ze in een baan worden gebracht, het drijfvermogen naar snelheid vermindert.
De afgelopen winter, '08/'09, heb ik het concept van de boogvleugel verlaten. In een artikel over de voortbeweging van bultrugwalvissen las ik over de gunstige verhouding tussen 'lift' en 'stuwkracht' bij de borstvinnen van een bultrug. Bij eerdere gelegenheden had ik al gelezen over de onverwacht gunstige watergang van de bolvormige onderboeg van grotere schepen.
In mijn nieuwe aanbouwtent ben ik begonnen aan een getrouwe, op menselijke maat gemaakte kopie van de borstvinnen van de bultrug, tezamen gebracht tot een watervleugel.
Vergeleken met de eerdere vleugels had deze een veel groter volume en daardoor meer drijfvermogen. Na diverse experimenten bleek dat de hoeveelheid lood, benodigd om de vleugel net drijvende te houden, in het midden moest worden aangebracht. Daar geeft het de beste balans en is de vleugel het wendbaarst, omdat er de minste massa in beweging gebracht hoeft te worden, vergeleken bv. met een verzwaring van de uiteinden.
Het oppervlak van de 'Bult' is kleiner dan dat van de 'Boog', maar de stuwkracht, en daarmee de lift is aanzienlijk groter, omdat de stroomlijn beter en de 'drag', de sleepvertraging, kleiner is. Bij het achterwaarts bewegen van de Boog werd water gevangen door de uiteenwijkende rubbervliezen zonder een uitgesproken voordeel. Bij de Bult geeft
dit een scala van nieuwe manoeuvres. Wanneer ze vlak naar achteren wordt bewogen, 'hapt' de Bult gauw en zoekt haar eigen weg, maar in een lichte boog is ze goed handelbaar en vooral effectief in herstelslagen en positiemanoeuvres. Dit laatste komt veel voor als ik de vleugel wil verplaatsen waarbij de weerstand van het oppervlak dit bemoeilijkt.
Doordat de bladen in elkaars verlengde liggen, is de hefboomwerking, bv. met één hand in het midden en de andere naar een uiteinde, veel krachtiger. Zo kan ik zeer snel om mijn as draaien. Hierbij houd ik de mono loodrecht op mijn as om haar weerstand vrijwel teniet te doen. Omdat Dusty sterk de neiging heeft om zwemmers van achteren te benaderen kan ik haar zodoende snel 'onderscheppen'. Bovendien geven de bulten op de voorrand extra houvast.
Hoewel de vleugel in het water blijft drijven is ze aan land nogal zwaar. Ze kan enkel lichter worden als ik het volume verminder. Dan is er ook minder lood nodig. Van de dikte van de voorrand is niets af te halen i.v.m. het 'happen'. Op zich geldt dat ook voor het lengteverloop, maar het breedteverloop van de huidige vleugel, dus van het midden naar de uiteinden, kan nog wel wat geleidelijker.
Deze winter hoop ik de mogelijkheid te krijgen om in glasfiber en epoxy te werken. Ik wil daarvoor een in breedteverloop geperfectioneerde vleugel afgieten en met de mal een holle bultrugvleugel maken. Die laad ik met lood vanuit het midden zodat het zwaartepunt zich in het handvat bevindt.
Als toekomstige fase denk ik aan flexibele voorranden; in de breedte het voordeel van een zweepslag, in de lengte zou de vleugel korter kunnen worden bij een hogere snelheid. Klinkt als een kruising tussen een dolfijn, een rog en een poon, bewogen op een vin en een gebed.
Jan Ploeg, Fanore, Co. Clare, Ierland, 5 september 2009