Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Le char qui a lancé mille guerres de flammes

Une entrevue avec Jack Goodman par Mark Frauenfelder

Dans cette troisième et dernière pièce de notre série de voiturettes, nous interviewons Jack Goodman, l'homme de Floride qui a tourné la vidéo d'une voiturette qu'il a construite pour déterminer si un véhicule éolien pourrait dépasser le vent arrière. La vidéo de Goodman (publiée par la Amateur Yacht Research Society en 2007) semblait montrer que cela pouvait être fait. Lorsque la vidéo est apparue sur YouTube, elle a lancé un débat passionnant entre des personnes qui pensaient qu'un tel panier était possible et ceux qui pensaient que Goodman était soit un égaré, soit un farceur.

En août 2009, j'ai appelé Jack Goodman pour en savoir un peu plus sur son expérience et sur lui.Mark Frauenfelder: J'ai vu votre vidéo, qui a vraiment pris d'assaut tout le mouvement de la science amateur et du Web. Depuis combien de temps êtes-vous intéressé à fabriquer un chariot sous le vent comme celui-ci?

Jack Goodman: Avez-vous entendu parler de AYRS, la Amateur Yacht Research Society?

MF: Ce n’est qu’après que j’ai commencé à étudier cela, puis j’ai lu votre article publié dans son bulletin d’information il ya quelques années.

JG: OK, je suis membre de ça. Et ils se disputaient depuis environ un an pour savoir si c'était possible. La grande majorité a dit non, ce n’était pas possible, et ils se disputaient, et au début, je ne pensais pas que ce soit possible non plus, mais j’ai compris comment cela pourrait fonctionner. C’est juste une question de penser à cela. Et une fois que vous y pensez de la bonne façon, il est parfaitement clair que cela pourrait fonctionner.

Une fois que j'ai compris que cela pourrait fonctionner, ils ont commencé à parler d'offrir un prix pour en gagner un et je me suis dit: «Eh bien, je vais être le premier sur celui-là», alors j'en ai fait un. Je leur ai envoyé toutes les données. J'ai fait tous ces tests de charge et d'autres choses sur le tapis roulant.

Ils ont dit non, ce n’était pas suffisant. Ce n’était pas assez bon. Ils voulaient que ça marche, alors j’ai dû attendre jusqu’à mon départ pour la Floride, où c’est assez plat pour le faire.

Ensuite, j’ai dû attendre un mois ou deux pour avoir le bon vent car c’est étonnamment difficile de trouver du vent qui va dans la bonne direction et à la bonne vitesse. Vous voyez, avec une brise d’environ 10 milles à l’heure, elle commence à monter dans la courbe, et à 12 ou 14 heures, elle tire juste le cul. Je ne peux pas suivre le rythme.

J'ai attaché mon appareil photo à mon vélo et ma télécommande radio au vélo. Ma femme a dû pousser et bien sûr j'avais laissé le frein. J'ai freiné et nous sommes partis. Le vent est tombé pour un peu et est finalement revenu. Pendant tout ce temps, j'essayais de ne pas tomber de la moto, de la diriger et de garder la caméra dans la bonne direction, car la caméra était attachée à la moto. Je devais commencer et ensuite je devais juste garder la moto au bon endroit.

C’est un film horrible et j’aurais pu faire beaucoup mieux, mais je ne pensais pas que quelqu'un le regarderait. Je l'ai envoyé à AYRS comme preuve et ils l'ont apparemment mis sur leur site Web et ils ont eu tellement de succès que ça l'a fermé. Ce sont eux qui le mettent sur YouTube. Je n'ai pas fait ça.

MF: Le chariot lui-même a l'air vraiment bien construit et j'adore le fait que vous ayez branché des servos et une télécommande. Avez-vous une expérience en modélisme?

JG: Je suis un consultant et un aventurier. Et une partie de mes consultations consiste à fabriquer des instruments de laboratoire. Donc, je l'ai principalement fait avec ce que j'ai en stock. Si vous êtes un modéliste, vous allez devenir fou dans mon sous-sol. J'ai une fraiseuse, un tour et une perceuse à colonne, ainsi que des boîtes de roulements, de courroies et de courroies de catégorie A, et vous ne voudriez pas perdre la tête.

MF: C’est vraiment cool. Comment pensez-vous que le chariot à vent fonctionne? L’argument contre, c’est qu’elle se déplace face au vent et qu’aucune force n’est appliquée par le vent.

JG: L’essentiel est qu’il y ait une certaine quantité d’énergie associée au disque que l’hélice intercepte. Il y a une hélice de 32 pouces, ou à peu près. C'est juste quelques watts, mais il y a une certaine quantité d'énergie disponible. Et la différence entre la vitesse terrestre et la vitesse de l’air - et c’est tout. Vous ne voulez pas penser au chariot qui roule ou au sol, ça n’a pas d’importance. La différence de vitesse entre les deux, le sol et l'air - peu importe ce qui bouge.

Et si vous interceptez un disque de 32 pouces de diamètre à une vitesse de 10 km / heure, vous disposez d’une certaine quantité d’énergie disponible. Si vous pouvez créer une voiture qui parcourra 12 km / h avec autant d’énergie, elle doit fonctionner. C’est une façon de voir les choses. Cela doit simplement fonctionner.

L’autre façon de voir les choses est celle des «ailes d’avion». Vous pouvez tenir un avion de 1 000 livres avec une force inférieure à 100 livres de force pour pousser l’avion en avant. Tout avion digne de ce nom fera 10 contre 1. Et l'aile de l'avion n'est qu'une pale de l'hélice. Il suffit d'un dixième de la puissance nécessaire pour le pousser dans les airs à mesure que vous obtenez une portance statique. L’avion ne monte ni ne descend. Il reste au même niveau.

Donc, si vous inclinez cet avion verticalement, il reste immobile dans les airs. Il ne s’agit ni de vent ni de vent, vous n’obtenez rien ici pour rien. S'il s'agissait d'un rapport de 1: 1, cela créerait suffisamment de portance pour pousser l'hélice.

Eh bien, il est difficile d’obtenir une hélice à 10 contre 1 mais il est facile d’obtenir une hélice à 3 contre 1. Et cela dépend aussi de la vitesse à laquelle cela va, ce qui est une autre raison pour laquelle je ne peux pas suivre le rythme. Les hélices qui sont à l'arrêt sont terribles en ce qui concerne l'efficacité. Le rapport portance / traînée est épouvantable, mais dès qu’ils commencent à traverser un nouvel air en accélérant, leur efficacité augmente considérablement. Donc, une fois que cela commence à aller plus vite que la vitesse du vent, c’est - faute de meilleur mot - En traitement nouvel air.

Et quand il commence à le faire, il devient beaucoup plus efficace et à ce moment-là, il prend son envol. Une fois qu’il commence à ne plus traiter avec ce qu’il vient de pousser, il travaille sur un nouvel air. Quoi qu’il en soit, la chose à garder à l’esprit est le rapport portance / traînée. Le rapport de portance / traînée de l'hélice est supérieur à 1 pour 1. Et à 1 contre 1, il lui suffit de pousser suffisamment fort contre l'air derrière lui.

Maintenant, je dois faire attention quand je dis cela parce que tous les aérodynamiciens deviennent fous - vous ne pouvez pas pousser contre l'air. Et si vous avez lu un des blogs, vous avez traversé cela. Mais pour le comprendre - et en fait, c’est un peu faux parce que s’il ya une forte pression d’un côté et une faible pression de l’autre, vous aspirez clairement de l’air par l’avant et vous le repoussez par l’arrière. Mais nous entrons dans la sémantique et tout le monde devient fou et perd complètement de vue le problème, ce qui explique pourquoi tout le monde a tellement de problèmes avec cela.

Quoi qu’il en soit, avec un rapport portance / traînée de 1: 1, il reste suffisamment d’énergie dans les roues… disons que la route roule en dessous sur un tapis roulant et fait tourner l’hélice. À 1 pour 1, une hélice peut rester immobile dans le vent et créer assez… pas créer. En fait, les roues font tourner l'hélice. Ours avec moi, l'hélice ne tourne jamais les roues, jamais. Ne allant pas sous le vent plus vite que le vent, il ne fait jamais tourner les roues. Les roues font tourner l'hélice. La force requise pour faire tourner les roues… vous savez, vous devez retenir l’élément pour qu’il ne descende pas sur le tapis de course.

Cette force, à 1: 1, correspond exactement à ce que l’hélice produira si le rapport portance / traînée est de 1: 1. C’est exactement la même chose qu’une hélice pour le maintenir immobile.

Donc, à 4 miles à l'heure sur un tapis roulant, l'hélice produit suffisamment de force pour le maintenir immobile. Même si le tapis roulant "veut" le faire revenir en arrière. Parce que le tapis roulant fait tourner les roues, même si cela se produit, l'hélice est toujours avec 1 pour 1 - et bien sûr nous le faisons avec 1 pour toutes les pertes en jeu: pertes de roulement et de roulement, et vitesse pertes mais ils sont très, très bas. Cette chose est tout roulement à billes, tout roulement à rouleaux. J'utilise des roues de planche à roulettes, car ce sont les roues les plus sophistiquées et les plus efficaces au monde. Croyez-le ou non, ils ont dépensé des centaines de milliers de dollars en roues de planche à roulettes, car ils doivent être efficaces.

J'ai un garage dont la pente est de 1 pouce sur 10 pieds. Le chariot démarrera et roulera tout seul. C’est à quel point la traînée est faible. Ce sont tous des roulements de grade 7. Et la courroie dentée est extraordinaire. Ils sont les plus efficaces de toutes les courroies de distribution. Ce sont les plus efficaces de toutes les méthodes de transfert de puissance d’un endroit à l’autre, bien meilleures.

Quoi qu’il en soit, tout ce que cela doit être est d’autant meilleur que 1 contre 1, et il ressort que mes mesures montrent qu’à 10 milles à l’heure, c’est environ 1½ pour 1. Cela crée plus de portance… disons que pour faire tourner l’hélice, il faut 1 lb de force sur le chariot. Mais l’hélice ne poussait pas contre quoi que ce soit, il suffisait de tourner à 10 milles à l’heure la traînée de frottement de l’hélice et tout cela, disons, 1 livre… nous ne faisons qu’utiliser des chiffres.

MF: OK

JG: Et l'hélice génère à peu près un kilo de poussée à ce stade. Et qu’un rapport de 1½ à 1 en air calme. Et une fois que cela bougera, il sera probablement de 2 ou 3 contre 1.

MF: OK

JG: Ça bouge. La papeterie est la pire.

MF: OK, OK Ma question est donc la suivante: avez-vous suivi toutes ces conversations sur YouTube, sur les forums de physique et ailleurs? Les gens en parlent, mais je ne pense pas vous avoir vu peser nulle part.

JG: Je me suis pesé une fois sur Discovery Channel [forum en ligne]. Juste pour mettre mes deux bouts, mais vous savez que je préfère rester assis et regarder. Je me suis plus amusé avec ça. Je n’en ai pas fait le moindre sou. Je suis à la retraite. C’est le plus amusant que j’ai eu pour ne rien payer.

MF: C’est génial. Et avez-vous été en contact avec Rick Cavallaro, le gars qui passe “spork” en ligne?

JG: Oui, la plupart des gens qui les ont construits m'ont appelé et m'ont demandé conseil. Il y en a plusieurs là-bas. Trois ou quatre d'entre eux maintenant que les gens ont fait ce travail. Et l'un d'entre eux, je dois le dire, est extraordinairement intelligent. Je suis terriblement impressionné. C’est celui où ils viennent d’ajouter deux roues qui permettent de placer l’engrenage jusqu’à la diagonale de l’hélice. Je suis bien impressionné par celui-là.

MF: C’est celui qui a construit une soufflerie circulaire et qui a mis une petite charrette qui roule autour de la piste de cette soufflerie et qui…

JG: Non, je n’ai jamais vu celui-là.

MF: Je vous enverrai la vidéo par e-mail car vous pouvez la voir commencer à se déplacer plus rapidement que les girouettes qui soufflent dans le vent. Il a comme une petite chaussette coupe-vent là-dedans et cela m’a valu la victoire.

Ce qui est intéressant, c’est qu’il ya encore un débat, même entre les détenteurs d’une maîtrise et d’un doctorat en physique et en génie aéronautique, sur la question de savoir si cela peut vraiment se produire ou non. Vous savez, j'ai un diplôme en génie mécanique, mais j'étais le pire ingénieur du monde, alors je suis passé au journalisme et je ne comprends pas pourquoi quelqu'un ne peut tout simplement pas créer un simple diagramme de force pour montrer que cela fonctionne ou pas. Pourquoi est-ce si complexe?

JG: C’est vrai, mais ce n’est pas le cas, et je ne sais pas comment faire un diagramme de force. Je ne suis pas - je suis un ingénieur, je ne peux pas dire que je suis un ingénieur légalement. J'ai fait de l'ingénierie toute ma vie. Et j’ai été extraordinairement bien payé pour cela. J'ai deux maisons sur l'eau, deux voiliers. J'ai eu une chance extraordinaire.

MF: Tant mieux pour toi.

JG: Et j'ai fait des études secondaires, mais je fais de l'ingénierie. Et je l’ai fait, j’ai collaboré avec un gars qui a inventé le laser. Je veux dire, j’ai - j’ai très bien réussi. Je n'ai pas de diplôme. Je ne peux pas le mettre dans un diagramme d’effort, mais une solution de base est qu’il s’agit d’un soulèvement de la traînée - le vent lève plus qu’il ne faut pour le déplacer. Et si vous y réfléchissez bien, cela l'explique parfaitement. De plus, les roues font toujours tourner l'hélice.

Vous voyez, chaque fois que nous naviguons et que la plupart des gens pensent naviguer, ils pensent toujours au vent qui déplace le bateau. Ils ne peuvent pas imaginer que le vent reste immobile et que l'eau bouge. C’est une façon de voir les choses. Comme quelqu'un l'a dit, si nous voyagions à la vitesse de la lumière, la relativité serait simple pour nous.

C’était mon point tournant lorsque j’essayais de comprendre comment faire cela: c’est alors que j’ai réalisé que les roues faisaient tourner l’hélice et non l’inverse et que dès que vous le permettez, tout est parfaitement clair.

MF: Avez-vous fini d'expérimenter cela?

MF: Je l'ai. C’est en Floride en ce moment. Je suis dans le Maryland. J'y vais en hiver et si quelqu'un veut l'examiner, je le sors du grenier. L’hélice est suspendue au mur car elle est un art. C’est un travail magnifique.

MF: L'avez-vous fait vous-même dans votre magasin?

JG: Oui, et je devais trouver un moyen de le faire pour ne pas avoir à voir ce que je faisais. Je suis à la retraite parce que je ne vois pas aussi bien qu’avant. Je devais trouver une méthode permettant de ne pas avoir à voir ce que vous faisiez.

MF: Je pense que nous ferons probablement un autre article sur les chariots à vent et sur la façon dont votre expérience a déclenché ce regain d’intérêt pour un débat qui dure apparemment depuis longtemps.

JG: Eh bien, vous savez, on parle souvent d’une machine Bauer. Il s’est avéré que [Andrew Bauer, qui a fabriqué les chariots éoliens à la fin des années 1960] n’a jamais réussi à le faire fonctionner. [Voir la vidéo ici.]

MF: Oh, c'est vrai?

JG: Oui, celui qu’il a eu, cela n’a pas fonctionné et - il n’a jamais démontré cela, disons-le ainsi. Si cela a fonctionné, il ne l'a jamais démontré.

MF: C’est intéressant.

JG: Que je peux trouver.

MF: Hmmm.

JG: Mais il savait que ça marcherait. Je ne pense pas qu’il ait jamais bien compris. Quoiqu’il en soit, j’ai eu plus de plaisir avec cela et ce qui m’intéresse en réalité n’est pas l’aspect technique de le faire aller au vent plus vite que le vent. Ce qui m’intéresse vraiment, c’est de voir comment cela suscite l’agitation des gens, leur fait réfléchir et vous en savez la partie émotionnelle parce que j’ai été qualifié de charlatan, ce que j’apprécie beaucoup, je dois l’avouer.

MF: [Rires]

JG: Mais vous savez que cela a vraiment affiné l’imagination de chacun. Pour moi, c’est ce qui est si intéressant à ce sujet. Techniquement, une fois que vous comprenez, ce n’est vraiment pas grave. C’est un peu ennuyeux.

Sur le forum [Discovery] de Discovery Channel, un type souhaitait sortir sur le parking et se battre avec quelqu'un d'autre. Je viens d'avoir un coup de pied de tout ça. C’est la raison pour laquelle j’ai en quelque sorte mis bas. J’ai eu plus de plaisir à regarder que j’ai fait.

MF: Oui c'est…

JG: Mais c’est en Floride. Si quelqu'un veut le voir, j'ai une invitation ouverte. Ce qui est assez intéressant, c’est que tous les détracteurs disent que cela ne peut pas être fait et qu’ils sont presque violents - personne n’a voulu le voir. Ceux qui savaient que ça pouvait marcher n’avaient pas besoin de le voir. Et ceux qui sont absolument certains ne veulent pas le regarder. J'ai trouvé cela assez curieux.

MF: C'est très intéressant. Vous savez que beaucoup de gens se sont décidés à ce sujet sans même vouloir construire quelque chose. Eh bien, si jamais je me débrouillais dans cette région et que vous vous trouviez en Floride à ce moment-là, j'aimerais beaucoup vous rencontrer et y jeter un coup d'œil.

JG: Je serais ravi de vous le montrer. C’est le sud-ouest de la Floride.

MF: Cela sonne bien.

JG: Juste au nord de Fort Myers et je suis là quand il fait froid ici.

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