নৌকার পেছনে একটি দাঁড় কাজ করে ডানার মতো
কায়াক, ক্যানো আর দাঁড়টানা নৌকা পানিকে ঠেলে মূলত টান-বাধা (ড্র্যাগ) দিয়ে: ফলাটিকে পানির মধ্য দিয়ে টেনে নেওয়া হয়, তারপর ফেরার জন্য তুলে আনা হয়। স্টার্ন-স্কালিং অন্য কিছু করে। একটিমাত্র লম্বা দাঁড় নৌকার পেছনের তক্তায় একটি খাঁজে বা দাঁড়-আংটায় বসানো থাকে, ফলা সবসময় পানির নিচে। চালক, সাধারণত পেছনের দিকে মুখ করে, হাতলটি এপাশ-ওপাশ ঘোরান, হাত দুটো আঁকে অসীমের চিহ্ন “∞”, আর একই সঙ্গে ফলার কোণ ঠিক করতে দাঁড়টিকে তার নিজের অক্ষে মোচড় দেন। কৌশলটি পৃথিবীর বেশ কয়েকটি অঞ্চলে এখনো চর্চিত, কিন্তু এটি মূলত অধ্যয়ন করেছেন নৃবিজ্ঞানী আর বায়োমেকানিক্সের গবেষকেরা। G. Roudaut (Tud Yaouank Ar Mor সংস্থা, লাম্পোল-প্লুয়ারজেল), B. Augier (IFREMER) ও M. Rabaud (প্যারিস-সাক্লে বিশ্ববিদ্যালয় ও CNRS) একে প্রবাহী বলবিদ্যার একটি সমস্যা হিসেবে দেখতে নামেন।
সেন্সরে ভরা একটি দাঁড়
তাঁদের পরীক্ষার নৌকাটি 4.74 মিটার লম্বা, 1.63 মিটার চওড়া, খালি অবস্থায় ওজন প্রায় 100 কিলোগ্রাম, সঙ্গে একটি লম্বা অগভীর কিল — স্টার্ন-স্কালিং সবচেয়ে ভালো কাজ করে বেশ ভারী, কিলযুক্ত নৌকায়, কারণ দাঁড়টি নৌকার পেছনটাকে পালাক্রমে বাঁয়ে আর ডানে ঠেলে। কার্বনের দাঁড়টি 3.62 মিটার লম্বা, সঙ্গে এক মিটারের কাঠের ফলা, যার প্রস্থচ্ছেদ বাঁ থেকে ডানে প্রতিসম এবং খুব সামান্য বাঁকা।
বলমাপকগুলো মেপেছে হাতলের ওপর হাতের বল এবং দাঁড়ের ওপর খাঁজের বল। দুটি গতি-সেন্সর দাঁড় আর খোলের গতিবিধি অনুসরণ করেছে, আর GPS দিয়ে ক্রমাঙ্কিত একটি প্যাডেল-চাকা বেগমাপক গতি মেপেছে। দাঁড়টি হালকা বলে তার ওপর ক্রিয়াশীল বলগুলো প্রায় ভারসাম্যে থাকে, তাই ফলার ওপর পানির ঠেলা মাপা দুটি বল থেকে বের করা গেছে। দুজন অভিজ্ঞ চালক প্রত্যেকে শান্ত পানিতে নৌকাটিকে স্থির অবস্থা থেকে তাঁদের পক্ষে সম্ভব সর্বোচ্চ গতিতে নিয়ে গেছেন।
প্রথমে ডানা, তারপর ধাক্কা
টানের চারটি পর্যায়: একপাশে একটি ঝাড়ন, দাঁড়ের একটি দ্রুত মোচড়, অন্যপাশে একটি ঝাড়ন, আরেকটি মোচড়।
- ঝাড়নের সময় পানি ফলার সঙ্গে ছোট কোণে মেলে এবং এর ওপর দিয়ে মসৃণভাবে বয়ে যায়। ফলাটি কাজ করে ডানার মতো, আর উত্তোলন বল (লিফট) নৌকাকে চালায়। ডানা-প্রোফাইলের একটি প্রমিত প্রোগ্রাম দিয়ে ফলার দৈর্ঘ্য বরাবর টুকরো টুকরো করে করা গণনা একটি মুহূর্তে দেয় 35 নিউটন ঠেলা, যেখানে মাপা মান 31 নিউটন।
- মোচড়ের সময় ফলাটি অল্পক্ষণের জন্য প্রবাহের মুখোমুখি হয়। সাধারণ টান-বাধা দিত মাত্র 2 থেকে 10 নিউটন, কিন্তু দলটি মেপেছে 20 থেকে 45। পার্থক্যটি সংযুক্ত ভর (added mass): ফলাটি জোরে ত্বরিত হয় এবং নিজের সঙ্গে একটি নির্দিষ্ট আয়তনের পানিকে গতিশীল করতে হয়। তাঁদের হিসাব, প্রায় 70 নিউটন, মাপা বল ব্যাখ্যা করার জন্য যথেষ্ট।
চারটি পর্যায়ই নৌকাকে সামনে ঠেলে, যদিও প্রতি চক্রে দুবার ঠেলা প্রায় শূন্যের কাছে নেমে যায়। সেকেন্ডে 1.2 মিটারে গড় ঠেলা ছিল 19.4 নিউটন। ফলার বাঁ আর ডান কিনারা পালা করে অগ্রবর্তী কিনারা হয়, যাকে লেখকেরা প্রাণিজগতের চলন-পদ্ধতির তুলনায় অনন্য বলেছেন, যেখানে পাখনা আর ডানা সাধারণত একই অগ্রবর্তী কিনারা বজায় রাখে। পেছনের জলধারায়, প্রতিটি উল্টে যাওয়ার সময় ছেড়ে যাওয়া ঘূর্ণিগুলো একটি আঁকাবাঁকা সারি তৈরি করে, যা পানিকে পেছনে বয়ে নেয়।
চলতি গতিতে 65%
নৌকায় পৌঁছানো ক্ষমতাকে চালক দাঁড়ে যে ক্ষমতা দেন তা দিয়ে ভাগ করলে দক্ষতা পাওয়া যায়। এটি কম গতিতে বাড়ে, সেকেন্ডে প্রায় 1.2 মিটারে 65 ± 5%-এ শীর্ষে পৌঁছায়, তারপর সেকেন্ডে প্রায় 2 মিটারে প্রায় 25%-এ নেমে যায়। তুলনার জন্য লেখকেরা নকশাকৃত গতিতে একটি সামুদ্রিক প্রপেলার এবং সেরা প্রথাগত দাঁড়টানার জন্য প্রায় 75%-এর উল্লেখ করেন।
তাঁরা ব্যাখ্যা করেন, উচ্চ গতিতে দুটি জিনিস বিগড়ে যায়। ফলায় ভালো কোণ বজায় রাখতে হাতকে পাশাপাশি এত দ্রুত সরতে হবে, যা মানুষের শরীরের পক্ষে আরামদায়ক নয়। আর মোচড়ের সময় দাঁড়টিকে যথেষ্ট দ্রুত পেছনে টানা কঠিন হয়ে পড়ে — এমনকি খাঁজ থেকে উঠে আসার ঝুঁকিও থাকে। এদিকে খোলটি নিজেই তার সংকট গতির কাছে পৌঁছায়, যেখানে ঢেউ তৈরি করাই প্রধান টান-বাধা হয়ে দাঁড়ায়: পরীক্ষিত পরিসরে প্রয়োজনীয় ক্ষমতা দশ গুণ বেড়েছে, আর প্রায় 300 ওয়াট উৎপাদন করেও চালকেরা এর চেয়ে দ্রুত যেতে পারেননি।
আরও ভালো দাঁড়ের সুযোগ
মাপজোখ সরল রাখতে দলটি ইচ্ছে করে একটি শক্ত দাঁড় পরীক্ষা করেছে। আসল চালকেরা প্রায়ই কিছুটা নমনীয়তা পছন্দ করেন, আর লেখকেরা প্রস্তাব করেন যে একটি নমনীয় ফলা, একটি লম্বা দাঁড় বা নিচের দিকে বাঁকানো একটি ফলা উচ্চ গতিতে ভালো কোণ ধরে রাখতে পারে। তাঁদের উপসংহার, স্কালিং নৌকার জন্য আদর্শ দাঁড় নকশা করা “অনেক আপসের ব্যাপার, যার মধ্যে চালকের উৎপন্ন ক্ষমতাও আছে।”