|







| |
Моменты сил которые уравновешивает спортсмен.
(Aleon 2001г)
Как известно из школьного курса -для равномерного устойчивого движения должно
выполняться равенство сил и моментов. Для маневров, разгона ,прыжков и
сложных элементов наоборот нескомпенсированные силы и моменты разгоняют
,замедляют разворачивают и вращают доску и парус .И даже при движении по прямой
на практике все находится в динамике. .При слаломном движении с более менее
постоянной скоростью динамические
нагрузки пляшут вокруг этих равновесных значений. Для болеее точного необходимо
рассматривать ц.м всей системы и рассматриватиь в трех плоскостях .Для простоты выделим
основные моменты ...
Откренивающий момент
Силы и моменты вдоль оси доски
Жесткость стойки

Откренивающий момент веса человека .
Парус дает силу необходимую для движения. Человек , удерживая
парус является передаточным звеном между парусом и доской . Момент
силы на парусе спортсмен компенсирует открениванием своего веса. При
этом передает усилие ногами доске . Намного эффективнее упор в доску
и ее контроль происходит при наличии ножных ремней. Без ножных
ремней упираться просто в шершавую поверхность доски очень сложно
потому что при малейшем подпрыгивании уменьшается контакт трения с
поверхностью. И тем более контролировать доску без ремней даже на
небольшом волнении становится невозможным.
При загрузке
плавника на нем появляется боковой момент силы который тоже
необходимо компенсировать , т.е часть откренивающего момента
человека уходит на удержание плавника.
Чем выше находится ЦСП на парусе и длиннее плавник тем меньшую силу паруса при той
же стойке может удерживать спортсмен. Но с точки зрения “держания за
парус” например ,указывают ,что рейсовые паруса с более высоким
расположением центра парусности дают возможность человеку раньше
занять стойку глиссирования.
При большей набивке паруса по мачте(
downhaul) центр парусности смещается вниз. Если
настраивать парус менее “открытым”- наоборот ,вверх. Откренивающий
момент спорстмена выше у высоких людей. Используемые некоторыми
спортсменами (грудные) утяжелители(4-10кг) кроме других функций
увеличивают этот рычаг . Ясно, что нет особого смысла одевать
утяжелители на ступни ног. Необходимость удерживать момент силы
паруса во многом ограничивает возможные удлинения парусов для
снижения индуктивного сопротивления паруса связанного с перетеканием. Так как ЦСП
обычно находится выше гика(не в точке удержания спортсменом
паруса) то усилие паруса к доске распределяется на шарнир и
человека. Причем человек в этом случае испытывает из-за этого даже большую
“кажущуюся” нагрузку ( и соответсвенно передает доске ногами ) а
шарнир, наоборот , давит в противоположном! направлении силы паруса.
Суммарное же воздействие на доску определяется силой на парусе. Центр тяжести человека находится где-то посередине тела .
Чтобы уменьшить воздействие на мышцы (особенно спины и рук)
спортсмен крепится к гику за лямки трапецией , прикрепленной поближе
к центру тяжести человека. Без трапеции удерживать большие нагрузки
паруса, особенно длительные , одними руками очень сложно .. Трапеция
берет на себя основную часть нагрузки. Силу мышц лучше направить на
контроль за парусом и доской . Слаломные и рейсовые трапеции :нижние
сидячие в районе центра тяжести обеспечивают максимальную разгрузку
спортсмена и большую передачу его веса парусу, рассчитаны на низкие
и средние стойки . Wave трапеции – крепятся выше центра тяжести
(поясничные и грудные ) и созданы для большей маневренности и более
высоких фрирайдовских стоек( чем ближе к оси доски располагается
центр тяжести человека, тем быстрее и проще начинается маневр) .
Так
как спортсмен не может быть удален от гика больше чем на длину рук,
то и лямки трапеции для разгрузки от нее не должны быть слишком
длинными. Также геометрическая связь с гиком и его положение
приводит к отклонению паруса от вертикали и появлению компоненты
вверх разгружающей доску. При одинаковой стойке более высокое
положение гика и меньшая длина трапеции приводит к большему наклону
паруса на себя при откренивании что приводит к вертикальной
разгрузке доски и рекомендуют
для раннего выхода на глиссирование при более слабом ветре. Но
при этом уменьшается горизонтальная компонента силы на парусе и тяга . Поэтому для
больших же ветров и слаломных дисциплин ,когда доска справляется с
удержанием веса ,рекомендуют более вертикальное положение паруса ,(с
низким положением гика и б'ольшей
длиной лямок трапеции.)
Момент от плавника
Кроме момента силы на парусе человек также
должен компенсировать кренящий доску момент силы от плавника .
Расположение ножных ремней от оси доски определяет компенсирующие моменты
от веса спортсмена и соответственно диапазоны возможных длин
плавников. На слаломных и особенно на рейсовых досках расположение
ножных ремней как правило , по максимуму смещено к краям доски. На
досках фрирайд и wave, расчитанных на большую маневренность и более
высокие стойки, дающие быстроту и свободу в маневрах , ножные ремни
располагаются ближе к оси доски. Как указывается ,ремни должны
обеспечивать хороший контроль за доской - нога должна не болтаться в
них свободно , но и не слишком тесными чтобы не было сложно
вставлять в них ступни ноги. Обычно регулируют их так чтобы большой
палец вставленной в ремень ноги полностью был виден из-под ремня ,но
не более.
|

Шарнирное соединение паруса дает возможность прикладывать суммарное
усилие к парусу спортменом не обязательно в точке действия суммарной
силы на парусе(Центр Силы Парусности ) а на линии от ЦСП к шарниру.
Лямки трапеции и точки приложения силы человека на гике лежат обычно
симметрично относительно этой линии. Для равновесия ЦСП должен
лежать и на линии Центра Бокового Сопротивления Доски – который с ростом скорости на
небольших глиссирующих досках все больше приближается к
местоположению плавника. Так можно примерноопределить местоположение
точки ЦСП. Положение ЦСП имеет важное значение не только для
удерживания нагрузки человеком но и на управление парусом. Если ЦСП
сильно пляшет на парусе ( при порывах и на неровной дороге) , то виндсерфингисту сложнее удерживать
парус, компенсировать дополнительны моменты при смещении от
состояния равновесия, особенно те из них которые приводят и к
существенному росту суммарной силы на парусе( например, увеличение
угла атаки).. Гоночные современные паруса с большим количеством
жестких лат
и упорами обеспечивают максимальную стабильность формы. При резком
порыве ветра и запоздалой реакции человека, возможность
катапультирования вперед , как указывается , является
часто следствием не только роста нагрузки но и смещения вверх ЦСП (и
соответсвенно еще большим увеличением момента силы ) на “ плохо
открываемом вверху” парусе .
В последние годы стали внедрять паруса с небольшим
S образным профилем( укороченные гики) -
слегка отваливающая задняя шкаторина..для большей стабильности ЦСП
|
| |
| Силы вдоль оси доски.
|
Для меньших длин глиссирования, рассчитанных на бо'льшую скорость
ножные ремни и расположение паруса в мачтовом погоне смещают назад к
корме. При слабом ветре , большем весе спортсмена и паруса для
раннего глиссирования рекомендуют двигать все вперед. И наоборот.
Расположение центра тяжести паруса и спортсмена можно
регулировать перемещениями. Во время разгона, когда
поддерживающая сила доски с ростом динамической составляющей
глиссирования смещается к корме , центр тяжести спортсмена вместе с
парусом также
должен двигаться назад . Сначала передняя нога становится в переднюю
лямку. Затем с ростом скорости задняя. При ослаблении ветра ,иногда,
когда чувствуется что доска снижает скорость , поднимает нос ( угол
дифферента становится не оптимальным) и может
свалиться с глиссирования ( в условиях Москвы это из-за порывистости
ветра происходит довольно часто)- то наряду с уваливанием, можно
пробовать стоя в ремнях перенести собственный вес немного вперед, и
,если этого оказывается мало, вытащить из ремня заднюю ногу и
поставить ее ближе к передней.
|
| Жесткость стойки Тот способ, каким
передаются нагрузки от паруса доске сильно зависит от жесткости
стойки. .Например при разгоне ,небольших скоростях ,для быстрой и
полной передачи силы паруса доске рекомендуют очень жесткие
стойки -обе прямые ноги. При росте скорости для смягчения-
(демпфирования и сглаживания нагрузок например на плавник )часто применяется более” мягкая “ согнутая задняя нога
.В слаломе и рейсе передняя же нога” ответственная за тягу вперед” ,
как правило ,стоит более жестко , не пропуская ни одного кратковременного
усиления тяги. На очень неровной дороге стойки как правило меняются в сторону мягкости обеих ног.
Все рассмотренное выше касалось идеального случая устойчивого равномерного
движения. Конечно, реально все происходит в динамике и “пляшет”
вокруг этих равновесных состояний. Кроме жесткости постановки ,
спортсмен кроме того что занят управлением парусом , может усилями
ног ,рук, тела кратковременно динамически изменять( увеличивать или
уменьшать , сглаживать) передаваемое от паруса доске усилие . Это и
есть один из аспектов мастерства управления доской. С точки зрения
управления доской , можно сказать ,что доска и (подобным образом
плавник )управляется и получает основное усилие от ног человека. Это
усилие определяется его стойкой и
кратковременными динамическими воздействиями , но при этом, чтобы не "упасть", виндсерфингист еще “держится за
силу ” на парусе, величину которую регулирует руками . В среднем же доска
получает усилие равное среднему значению аэрод .силы от паруса . Не зря же
говорят самый главный компонент в виндсерфинге– "прокладка" между
парусом и доской( гиком и ножными петлями )
Aleon 2001г.
|
|