Pages

Thứ Năm, 26 tháng 11, 2020

Chèo thuyền


Người phương Tây không khỏi ngỡ ngàng khi nhìn thấy những chiếc thuyền “không giống ai” ở phương Đông, thí dụ như thuyền thúng ở Việt Nam tròn lẳn, không đầu, không đuôi và thuyền chèo đuôi ở Trung quốc với 1 mái chèo duy nhất buộc vào phía đuôi của thuyền (Yuloh - ), đẩy thuyền đi như con cá vẩy đuôi! Sau khi nhìn thấy cảnh thuyền thúng “nhảy múa”, xoay mòng mòng trên sóng nước, nhiều du khách muốn được trải nghiệm ngồi thuyền thúng khi họ đến Việt Nam. 


Một điểm lạ khác nữa là nhiều chiếc thuyền ở Việt Nam vẫn còn được thiết kế theo phương thức cổ truyềnkhoang thuyền làm bằng tre đan, cây nẹp be (gunwale) cũng làm bằng tre và dầu chai (tar/resin) được dùng như chất chống thấm nước. Hỏi ra mới biết nghề làm thuyền bằng tre đã bắt nguồn từ ông Trần Ứng Long, một vị tướng lừng danh thời cuối thế kỷ X, từng giúp Đinh bộ Lĩnh dẹp loạn 12 sứ quân. Nếu bạn thấy thích thú muốn biết thêm về nghề làm thuyền thúng, mời bạn xem Nghề làm thuyền thúng ở Hoàng Mai Độc đáo nghề đan thuyền thúng ở miền Trung

Nhìn hình thuyền làm bằng tre đan, không ít ai không liên tưởng đến hình dạng của con cá đang bị trơ xương. Đây không phải là việc hiển nhiên vì từ rất lâu con người đã học hỏi rất nhiều từ tạo hoá: quan sát cá bơi để đóng thuyền và quan sát chim bay để chế tạo “chim sắt”. Như một minh chứng, người Việt hiện giờ vẫn còn trang trí mũi thuyền bằng hình ảnh của đầu cá, với miệng và hai mắt, như trong hình bên dưới.


Như bạn đã thấy trong hình, thuyền/tàu ở Việt Nam vẫn còn đang được đóng bằng gỗ; nếu bạn tò mò muốn biết người mình dùng kỹ thuật gì để đóng tàu bằng gỗ, mời bạn xem  

Đóng được chiếc tàu gỗ cần phải làm những việc này

Cách anh em thợ mộc dựng công tàu biển

Đóng tàu biển chỉ có ba anh thợ mộc

Đóng Được Chiếc Tàu Đi Biển Phải Cần Độ chính xác

Khó Khăn Và Thử Thách Khi Hạ Thủy Con Tàu Gỗ Đi Biển Dài Nhất Việt Nam

Khi nhìn những chiếc thuyền gỗ, người viết chạnh lòng nghĩ đến việc "thuyền nhân" Việt Nam nhiều năm trước đã liều lĩnh vượt đại dương trên những chiếc thuyền mong manh, đầy ắp người, trẻ, già, lớn, bé trong một niềm tin là họ sẽ thoát khỏi kiếp đoạ đày và không sợ việc họ có thể đến bến bờ được hay không.

Trong môn học Fluid Dynamics người ta dạy những điểm tương đồng giữa việc cá bơi trong nước và chim bay trên trời; thí dụ như cá và chim đều gặp sức cản của nước khi bơi, của không khí khi bay; chim và cá có bộ phận tạo lực đẩy tiến về phía trước (cánh chim và vây đuôi cá); có bộ phận lèo lái (cánh/đuôi chim và vây cá), …

Về hình dạng thì cá và chim đều có trục đối xứng theo chiều dài và “trời sanh” chim cá có mỏ nhọn và “bụng thon” (small cross-sectional area in the direction of flight) để giảm thiểu sức cản của không khí hay của nước. Đặc biệt là cơ thể của chim cá không có dạng cố định, thí dụ như cánh chim có thể tung ra hay khép lại và cá có thể uốn éo khi bơi. So với cá và chim thì thuyền và máy bay có dạng hình cố định (fixed geometry), ngoại trừ một số sản phẩm đặc biệt như máy bay “khép cánh” (variable-sweep-wing aircraft ) hoặc ghe có “càng” (để tạo cân bằng, giúp ghe khỏi lật) thường thấy ở Philippines và Indonesia.  Trong những năm gần đây, con người đã thành công trong việc chế tạo cá robot có thể uốn éo khi bơi như cá thật. Có người dùng Computational Hydrodynamics để nghiên cứu cách cá bơi.
Sau khi đóng được thuyền, người ta phải nghĩ đến cách chống/kéo/đẩy/lái/chèo thuyền để đưa thuyền đi theo hướng của mình.

·        Phương cách chống thuyền chỉ có thể áp dụng được ở nơi có nước cạn.

·      Phương cách kéo thuyền (dọc theo dây sắt nối từ bờ bên này sang bờ bên kia, như ở “Bắc Chợ Gạo” ngày xưa) chỉ có thể dùng cho thuyền nhỏ và chỉ có thể kéo thuyền theo đường thẳng dọc theo dây.

·        Muốn đẩy thuyền, người ta phải dùng động cơ (vì con người không đủ sức đứng dưới nước để đẩy thuyền liên tục) ngoại trừ việc dùng mái chèo để đẩy thuyền), thí dụ như dùng máy “đuôi tôm” hay 1 máy gắn cố định phía đuôi thuyền. Đố bạn biết việc gì sẽ xảy ra khi người lái để cánh quạt của máy đuôi tôm sâu hơn đáy thuyền?

·        Muốn lái thuyền, người ta có thể dùng bánh lái gắn ở đuôi thuyền (tương tự như bánh lái (rudder) trong cánh đuôi của máy bay), hoặc dùng mái chèo.

·        “Chèo” ở đây có nghĩa là dùng mái chèo để vừa đẩy, vừa lái thuyền mà không dùng máy, một việc thoạt nghe tưởng như đang giỡn nhưng trong thực tế không đơn giản chút nào; bởi vì thuyền có thể được chèo bằng 1 người, hoặc nhiều người, đứng hay ngồi, bằng tay hay bằng chân như trong các hình dưới đây.

     Hình A: ngồi chèo, 1 mái chèo      Hình B: đứng chèo, 1 mái chèo     Hình C: đứng chèo, 2 mái chèo
Hình D: ngồi chèo bằng chân, 2 mái chèo  Hình E: ngồi chèo bằng tay, 2 mái chèo Hình G: nhiều người ngồi chèo ở hai bên mạn thuyền, mỗi người 1 mái chèo

Hình H: nhiều người ngồi chèo trên nhiều tầng, ở hai bên mạn thuyền, mỗi người 1 mái chèo


Không cần tra cứu, chắc ai cũng biết:

·      nếu chèo thuyền với 2 mái chèo ở 2 mạn thuyền (như trong hình C, D, E, G, H) thì thuyền dễ đi thẳng;

·        nếu nhiều người cùng chèo thuyền (như trong hình G, H) thì các người chèo phải chèo nhịp nhàng, ăn khớp với nhau;

·        nếu chèo thuyền bằng 2 mái chèo (như trong hình C, D, E) thì người chèo phải dùng sức nhiều hơn, so với thuyền chỉ có 1 mái chèo.

·       nếu chèo thuyền bằng 1 mái chèo như trong hình A, B, hoặc thuyền thúng hay thuyền chèo đuôi, người chèo phải dùng 1 kỹ thuật đặc biệt để tránh làm thuyền quay.

Nói chung thì khi chèo thuyền bằng mái chèo thì lực đẩy từ mái chèo tạo ra 1 “mô măng” (moment, torque) và chính mô măng này làm thuyền quay. Trong trường hợp hiếm hoi khi lực đẩy nằm thẳng hàng với vector nối liền trọng tâm của thuyền với điểm xuất phát của lực đẩy (1 việc khó lòng thực hiện lâu dài), mô măng bị triệt tiêu và thuyền sẽ không quay.

Nhiều nhà nghiên cứu tây phương đã đặc biệt lưu ý đến cách lái thuyền chèo đuôi của người Trung quốc; bạn có thể tra cứu trên mạng Internet để biết rõ hơn. Loại thuyền này giống cá nhiều nhất vì mái chèo nằm ở đuôi thuyền và phần mũi của mái chèo luôn nằm trong nước khi chèo thuyền. Điểm đặc biệt của thuyền chèo đuôi là người chèo có thể lái  thuyền vào bến cảng mà không va chạm đến các thuyền ở chung quanh, và người chèo vẫn giữ được khả năng chèo và lái. Thật ra chèo loại thuyền này không khó như nhiều người nghĩ; bạn chỉ cần biết bí quyết và tập luyện vài lần thì có thể thành thạo dễ dàng. Mời bạn đọc Sculling over the stern và xem phần biểu diễn dưới đây trong YouTube:

https://www.youtube.com/watch?v=w4qpNsrtWzM&feature=emb_logo&ab_channel=practicalboatowner

Khi xem các hình ảnh và video về thuyền chèo đuôi, nhiều người có cảm tưởng là người chèo phải đứng để chèo thuyền và mái chèo phải đặt ngay giữa đuôi thuyền. Thật ra, mái chèo có thể uốn cong để phần “tay” chèo không cao quá tầm tay “với” của người chèo; và mái chèo có thể gác ở 1 phía bên của đuôi thuyền như trong hình bên cạnh. Vì vậy người ta vẫn có thể ngồi để chèo; nhưng lối “ngồi chèo” như vậy không hiệu quả lắm vì với không gian nhỏ hẹp, người chèo không thể di chuyển đầu tay chèo dễ dàng, so với cách người đứng chèo.

Có lẽ bạn đang thắc mắc không biết người chèo thuyền thúng (trong hình I và K) và thuyền chèo bằng 1 mái chèo (trong hình A và B) có thể áp dụng kỹ thuật chèo thuyền chèo đuôi hay không. 

Hình I  Thuyền thúng có mái chèo buộc vào thuyền, tương tự như Hình B Hình K  Thuyền thúng có mái chèo buông lơi, tương tự như Hình A

Mặc dầu chưa kiểm chứng, người viết vẫn nghĩ rằng người chèo thuyền thúng trong hình I có thể dùng kỹ thuật chèo thuyền chèo đuôi, căn cứ vào cách buộc mái chèo vào "đuôi" của thuyền. Cách chèo thuyền thúng trong hình K tương tự như cách chèo thuyền tam bản trong hình A. Nhưng muốn thuyền đi thẳng về phía trước mặt, người chèo thuyền thúng trong hình K phải chèo về hướng mình (không nên "chèo ngang" theo mạn thuyền như trong hình B). Trong hình K, trọng tâm của thuyền nằm ở khoảng trung tâm của thuyền (giữa hai người) và lực từ mái chèo nằm theo đường thẳng nối liền đền trọng tâm của thuyền, và thuyền sẽ không bị quay. Nếu lực từ mái chèo không nằm trong trường hợp lý tưởng như vậy thì thuyền sẽ quay chút đỉnh, người chèo phải sửa sai trong bước chèo kế tiếp để thuyền quay ngược trở lại. Bằng cách làm thử và sửa sai (trial and error), người chèo thuyền thúng sẽ từ từ thành thạo (master) kỹ thuật chèo thuyền thúng. 

Trong những năm gần đây, việc chèo thuyền SUP (Stand Up Paddle-boarding) trở thành một môn thể thao thông dụng khắp hoàn cầu, mặc dầu con người đã biết đến việc chèo thuyền SUP hằng nghìn năm trước. Người chèo đứng trên thuyền (board), dùng 1 tay chèo khá dài để chèo và lái thuyền. Loại thuyền này rất dễ lật nên người ta phải buộc chân vào thuyền, để nếu lỡ thuyền lật, người chèo có thể dễ dàng bơi trở lại thuyền, trèo lên và tiếp tục chèo. Người ta có thể chèo thuyền SUP trong sông hồ, hay trên “đầu sóng” ngoài biển!

Mời bạn xem Standing up for the first time on a SUP / Getting into SUP how to video

Bạn có thể chèo SUP trong tư thế đứng hay ngồi. Ngoài việc người chèo SUP trong tư thế đứng và chỉ dùng 1 mái chèo, cách chèo thuyền SUP rất giống cách chèo thuyền kayak.

Trong khi thuyền có nhiều hình dạng khác nhau, mái chèo cũng có hình dạng khác nhau; thí dụ như mái chèo đơn có chiều dài cố định, hoặc có thể điều chỉnh cho thích hợp với người chèo; mái chèo kép có mủi chèo ở 2 đầu, ...

Các mái chèo làm theo lối "cổ truyền" thường có mủi chèo bằng phẳng, rộng vành (để có thể đẩy được nhiều nước). Loại mái chèo nầy thực sự không hữu hiệu lắm, nên có người làm mủi chèo uốn cong, thay vì bằng phẳng. Nhưng phải cong như thế nào (như trong các “chân vịt” của máy tàu, hay chong chóng của máy bay) và mặt cắt ngang (cross-section) của mủi chèo phải có hình dạng như thế nào mới tạo được sức đẩy mạnh nhất, đồng thời giảm thiểu sức cản của nước nhiều nhất? Để tìm câu giải đáp, người ta dùng computer simulation (thay vì dùng wind tunnel và mô hình cho mủi chèo) để khảo sát dòng nước chảy chung quanh mủi chèo, như trong hình dưới đây. Khoa học và kỹ thuật tân tiến đã đưa con người đi từ lối làm mái chèo theo phương thức đơn giản, cổ truyền đến lối làm mái chèo ít phí sức cho người chèo!

Nhân bàn về việc chèo thuyền, người viết liên tưởng đến cách con người bơi lội theo nhiều kiểu khác nhau: bơi sải, bơi ngửa, bơi bướm, bơi ếch, bơi một tay, bơi chó và bơi đứng. Khi bơi, thân con người tương tự như chiếc thuyền; hai tay giống như hai mái chèo và hai bàn chân giống như mái chèo đuôi. Để chống lại sức cản của nước (drag), người ta có thể bơi mà không tốn nhiều sức khi nằm và bơi theo chiều dọc của thân thể, giống như cá và chim.

·        Khi bơi sải, người ta dùng hai tay giống như hai mái chèo của thuyền kayak; đồng thời dùng hai chân để trợ lực đẩy tới.

·        Bơi ngửa cũng tương tự như bơi sải, với mặt ngửa lên khỏi mặt nước, nhưng chậm hơn so với cách bơi sải (vì phần mặt ngửa lên khỏi mặt nước làm tăng thêm cross-sectional area).

·        Bơi bướm tương tự như lối chèo thuyền bằng hai mái chèo như trong hình C, D, E. Bơi cách này tốn sức hơn bơi sải vì người bơi tạo ra 2 lực triệt tiêu nhau theo chiều thẳng góc với hướng bơi.

·        Bơi ếch giống như cách ếch bơi; người bơi tận dụng cả 2 chân và 2 tay nhịp nhàng để tạo lực đẩy. Tương tự như lối bơi bướm, người bơi phí sức khi tạo ra 2 lực triệt tiêu nhau theo chiều thẳng góc với hướng bơi(nên bơi ếch chậm hơn bơi sải).

·        Đôi khi người ta phải bơi bằng 1 tay; thí dụ khi 1 tay đột nhiên bị tê liệt, hoặc khi phải dùng 1 tay để ôm người cần cứu hộ. Trong cả 2 trường hợp, người bơi mất 1 phần năng lượng nên bơi chậm, chưa kể đến việc đau đớn trên thể xác hay việc phải cưu mang thêm 1 người khác.

·        Bơi chó vì giống như cách chó bơi; thân đứng thẳng (cross-sectional area - thẳng góc với hướng bơi – cao hơn so với các cách bơi khác, nên lực cản của nước cao hơn, làm người bơi không thể bơi mau). Mặt khác, mặc dầu người bơi dùng hai tay như trong cách bơi sải, nhưng vì bị giới hạn trong không gian phía trước mặt, hai tay không thể duỗi thẳng (như khi bơi sải) mà cong ở cùi chỏ (giống như chó bơi), nên người bơi không thể bơi mau.

·        Bơi đứng tương tự như bơi chó, nhưng hai tay di chuyển theo 1 cách khác. Người ta cũng dùng cách này để giúp mình đứng yên một chỗ, không chìm. Muốn biết người ta bơi đứng như thế nào, mời bạn xem

Swimming - All Strokes - The Ins and Outs of Sculling

Bây giờ (năm 2020) là thời buổi của kỹ thuật tân tiến. Dần dần người ta thay thế thuyền tre, thuyền gỗ bằng thuyền  “mủ” (fiberglass, composite) để thuyền nhẹ hơn và không bị mục dễ dàng. Những chiếc thuyền tam bản bằng gổ ngày xưa càng ngày càng vắng bóng, nhường chỗ cho các “vỏ lãi” bằng “mủ” trong các vùng nông thôn ở Việt Nam.

Qua rồi những ngày con người phải vất vả còng lưng để chèo thuyền. Bây giờ người ta chèo thuyền phần lớn như một phương tiện giải trí. Có người vẫn phải chèo thuyền bằng tay chỉ vì họ quá nghèo, không thể mua được “mô tơ” để gắn vào thuyền. Người có nhiều tiền hơn, có thể mua jet ski để vui đùa trên sóng nước. Có người lại có sáng kiến dùng jet ski để len lỏi vào những vùng ngập nước (trong khi thuyền lớn hơn không thể vào được) như Hội Thiện Nguyện BDS đã từng làm trong việc cứu hộ đồng bào miền Trung trong cơn lũ lụt cuối năm 2020.

Người ngư dân sống bằng nghề đánh bắt cá ven bờ cũng từ từ thay chiếc thuyền thúng chèo bằng tay bằng chiếc thuyền thúng tân thời với động cơ gắn ở phía sau, “chạy” như bay trên biển!


Vào thời buổi bây giờ, người ta đã chế tạo đủ loại tàu thuyền (nổi trên mặt nước, hay "lặn" dưới nước) với nhiều hình dạng khác nhau, với tốc độ tối đa cao không ngờ (552 cây số/giờ)! Muốn biết thêm, mời bạn xem https://www.throttlextreme.com/top-10-fastest-boats-ever-made/.