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Comment construisez-vous la plus haute glissière d'eau au monde?

À partir du moment où Jeff Henry, propriétaire de Schlitterbahn Waterparks à Kansas City (Kansas), a regardé son partenaire John Schooley et lui a dit qu'il voulait construire le plus haut toboggan aquatique du monde, les deux hommes ont su qu'ils s'aventuraient dans un territoire inconnu.

"Les glissades d'eau, comme les bateaux, sont une technologie évolutive, dans laquelle vous faites une chose et ensuite vous apprenez quelque chose, puis vous faites une autre étape et vous apprenez une autre chose. Dans cette course en particulier, nous avons fait quelques pas", explique Schooley. Le manège, surnommé Verrückt (qui signifie "fou" en allemand) mesure 22 mètres de haut, environ 17 étages de hauteur - plus haut que Niagara Falls - et a été officiellement certifié par Guinness World Records comme le plus grand toboggan au monde.

"Nous avons quasiment construit le manège en interne, du début à la fin, avec des consultants extérieurs experts en matière de sécurité et ingénieurs", explique Schooley à propos de l'attraction de Kansas City, Kansas. "Un projet comme celui-ci est vraiment un effort de groupe."

Alors, comment fait-on pour construire le plus haut toboggan au monde et, plus important encore, pour assurer sa sécurité? Étonnamment, c'est un peu plus que des essais et des erreurs.

Henry a plus d'une douzaine de brevets relatifs à des parcs aquatiques, comme le Master Blaster, une technologie de monte-eau montée qui utilise des canons à eau pour propulser les coureurs sur les pentes. Schooley est un designer avec un diplôme en biologie et une expérience de construction de yachts. Lorsque Henry lui a demandé de l'aider à concevoir le Master Blaster, Schooley a constaté que le passage des yachts aux glissades d'eau était une transition facile. Mais quand Henry décida de construire le plus haut toboggan au monde, les deux hommes réalisèrent que leur parcours pouvait avoir plus de points communs avec les montagnes russes que le toboggan traditionnel du parc aquatique.

"La glissade d’eau Verrückt devait être une conception de fusion croisée entre glissades d’eau et montagnes russes. Elle était évolutive à certains égards en ce sens que nous avions déjà une expérience de la géométrie abrupte des glissières à grande vitesse, des radeaux et de la technologie des nous avons dû inventer et développer plusieurs nouveaux systèmes pour exploiter ce très grand saut par rapport à la technologie existante ", explique Schooley. Pour commencer, ils ont commencé par calculer la hauteur, dictée par l'exigence voulant que la diapositive arrache le titre de "Glissade d'eau la plus haute au monde" à la glissière d'Insano Water, d'une hauteur de 30 mètres, au Brésil. Puis ils ont tracé l'inclinaison - à quel angle les coureurs tomberaient-ils dans la première chute de la diapositive? Schooley et Henry se sont installés à 60 degrés, un angle assez raide qui inciterait les coureurs à descendre la première chute à près de 65 milles à l'heure (le toboggan aquatique typique a une pente plus douce proche des 45 degrés). Pour le Verrückt, 60 degrés ont été jugés suffisamment raides pour donner une impression d'apesanteur chez le coureur, mais suffisamment graduels pour qu'un radeau puisse toujours rester en bon contact avec la glissière.

«La deuxième bosse est ce qui en fait bien plus qu’un simple toboggan à grande vitesse. Les montagnes russes ont des vallées et des collines et nous voulions cet élément», explique Schooley. "Nous avons inventé les montagnes russes et avons pensé que nous pouvions utiliser cette technologie pour créer une expérience de conduite vraiment spectaculaire. Cette décision a rendu la conduite beaucoup plus difficile à développer."

Après avoir décidé de la hauteur et de la pente, l'équipe de conception s'est chargée de construire des modèles. Ils en ont initialement construit deux, tous deux près du siège social de Schlitterbahn à New Braunfels, au Texas. Le premier modèle ne représentait qu'un vingtième de la taille de la diapositive éventuelle. L'équipe a envoyé un minuscule modèle sur la diapositive en tant que testeur. Ils ont ensuite évolué vers un modèle de taille réduite, construit en fibre de verre, qui mesurait toujours 90 pieds.

La friction et la gravité sont les deux forces principales qui dictent à quel point une descente sur une glissade d'eau peut être passionnante (mais ce ne sont pas les seules forces: le poids du cycliste, la résistance de l'air et le matériau de la glissière entrent, entre autres jouer). Les coureurs au sommet d'un toboggan commencent la randonnée au repos; une fois qu’ils commencent à s’effondrer sur la glissade d’eau, la gravité les tire vers le bas, augmentant leur vitesse. Le coureur, ou dans le cas de Verrückt, le coureur au sommet d’un radeau, rencontre des frottements avec la glissière, ce qui les ralentit. La clé est d’équilibrer l’élan et les frictions du cycliste pour qu’il puisse rouler sur la glissade à une vitesse vertigineuse sans risquer sa vie.

Les modèles de Schooley pourraient prévoir certaines des frictions et des forces G qui agiraient sur un coureur qui dégringole sur la Verrückt, mais il est difficile de tirer des conclusions précises de ces calculs en raison de son composant majeur: l'eau.

«Ce qui est vraiment difficile sur ces diapositives, c’est que nous pouvons savoir quelque chose au sujet des frictions avec la taille du radeau et du poids qu’il y aura, mais lorsque vous commencez à ajouter de l’eau dans l’équation, il n’est en fait aucun moyen de savoir ce qui va se passer. se produire en termes de forces de frottement hydrauliques autres que les essais ", explique-t-il.

La Verrückt, qui a ouvert ses portes cet été au parc aquatique Kansas City Schlitterbahn, est le plus haut toboggan au monde. La Verrückt, qui a ouvert ses portes cet été au parc aquatique Kansas City Schlitterbahn, est le plus haut toboggan au monde. (Schlitterbahn)

Alors ils l'ont testé - d'abord le modèle de 90 pieds, avec des sacs de sable et des accéléromètres et, finalement, Schooley et Henry eux-mêmes. Lorsqu'ils ont parcouru la diapositive à demi-échelle sans aucun problème, ils ont redimensionné le modèle à sa taille maximale. Le processus a pris des mois, principalement parce que les concepteurs ont passé une grande partie de leur temps à tester des modèles de radeau, à essayer de discerner le meilleur radeau pour le trajet. Mais les premiers tests de la diapositive à grande échelle ont laissé des sacs de sable se propulser hors de la deuxième bosse de la diapositive - les sacs de sable avaient pris trop d’élan en descendant la première chute, ils ne ralentissaient pas comme ils auraient dû le faire quand ils l’ont fait. la deuxième bosse. Après avoir regardé les sacs de sable après les sacs de sable approcher la deuxième bosse avec beaucoup trop de vitesse et atterrir à près de 150 pieds du toboggan, Schooley savait qu'ils devaient apporter de sérieux changements à leur conception.

"En gros, nous naviguions dans des radeaux", explique Schooley. Alors lui et Henry sont retournés à la planche à dessin - littéralement - en supprimant les deux tiers de la diapositive et en le reconstruisant à partir d'un nouveau modèle, basé sur des tests effectués lors d'essais qui mesuraient la vitesse et la force g du manège à chaque point du trajet. . Comprendre comment ces forces travaillent sur le radeau, avec de l’eau, est essentiel pour que l’équipe comprenne le tour dans son ensemble: une fois qu’elles ont compris l’impact de l’eau sur la vitesse et l’accélération du radeau (en raison du poids), elles comprenaient mieux la marche à suivre. concevoir la deuxième bosse de la diapositive.

En utilisant cette information, Schooley a reconstruit le deuxième sommet de la diapositive plus haut, mais plus long avec une descente moins profonde, diminuant l'angle de presque 45 degrés à 22, 5 degrés.

La reconstruction de la diapositive a obligé Schlitterbahn à repousser l'ouverture de la glissade d'eau de près d'un mois et à enflammer les médias, craignant que la glissade folle ne soit dangereuse. Les réglementations de sécurité des parcs aquatiques varient d'un État à l'autre et concernent rarement la géométrie des toboggans. Elles constituent plutôt des directives pour les zones de baignade, nécessitant une eau propre et de nombreux signaux d'avertissement. En l'absence de règles de sécurité concrètes, Schlitterbahn a respecté les normes des parcs aquatiques du Texas et, d'après Schooley, sont parmi les plus strictes du pays, et fait appel à des consultants tiers, pour assurer la sécurité du trajet. Mais Schooley peut aussi défendre personnellement sa conduite, après avoir été le tout premier humain, après des centaines d'essais sur des sacs de sable, à franchir le pas. "Si vous concevez quelque chose comme cela qui est très effrayant et potentiellement dangereux, nous pensons qu'il est juste de le piloter nous-mêmes en premier", explique-t-il, ajoutant que sans passer par le manège, vous ne pouvez pas vraiment savoir ce qui se passe. un être humain qui la traverse, les forces G et l'expérience. "

La construction de la diapositive n'était cependant qu'une partie du projet. La glissière nécessitait également des radeaux personnalisés et l'utilisation de la technologie Master Blaster, dont Schlitterbahn était l'un des pionniers dans les années 1990. Pensez-le plutôt à la version à glissière d'eau de la chaîne motorisée qui aide à tirer les voitures de montagne russe vers le haut. Afin d'aider le radeau à accélérer sur la deuxième bosse de Verrückt, des pompes à air soufflent de l'eau à l'aide de buses, qui le poussent vers la crête de la deuxième bosse. Pour Verrückt, Schooley et Henry ont fait un pas de plus avec leur technologie éprouvée Master Blaster, utilisant des pompes à air spécialement pressurisées pour émettre des explosions d’air et d’eau uniquement lorsque les radeaux doivent être poussés vers le haut de la seconde bosse (environ sept secondes). trajet de deux minutes). Cela permet d'économiser de l'énergie, car les buses ne doivent pas émettre d'air en continu, et offre aux opérateurs un meilleur contrôle de la conduite. "C'est vraiment un type d'expérience très différent", déclare Schooley à propos de la sensation d'une seconde accélération issue de la technologie Master Blaster. "Vous ne pouvez pas obtenir ce genre de chose qui se passe sur des montagnes russes."

Le toboggan a finalement été ouvert au public le 10 juillet. Depuis lors, des milliers de personnes en quête de sensations fortes ont gravi les 264 marches de Verrückt, y compris le maire de Kansas City.

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Parcs aquatiques Schlitterbahn et Resorts à Kansas City, Kansas. Les tickets à la journée commencent à 34, 50 $; passes de saison disponibles. Ouvert jusqu'au 1er septembre 2014.

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