Контрвращения в современном слаломе и гиганте

25. февраля 2010 | От | Категория: спорт, Техника

Контрвращения были и есть.

r1

r1

Контрвращения ныне не в чести. Складывается впечатление, что этот технический прием считают анахронизмом, пережитком далекого горнолыжного прошлого, когда горнолыжникам акцентированные контрвращения верхней части тела были просто необходимы, чтобы «провернуть» лыжи в крутых, по тогдашним меркам, поворотах и чтобы «отвернуться» от объезжаемого флага (Рис.1). Более того, кадры с утрированным винто-угловым положением (оно как раз и появлялось в результате сильных контрвращений туловища с дополнительным скручиванием плеч и рук наружу поворотов) порою служат иллюстрацией различий современной и старой техники. Различия, конечно, имеются и очень серьезные. Но это вовсе не означает, что в современных горных лыжах, которые идут в поворот как бы сами по себе, контрвращений совсем нет или они бесполезны.

Мы считаем, что контрвращения (не столь акцентированные, как в горнолыжной древности) используются в современном слаломе и в гиганте очень часто.

r2

r2

Разве положение плеч, туловища и вся поза знаменитых Джордже Рокка и Дидье Куша на рисунках 2 и 3 не напоминает то самое, «поросшее мхом», «древнее» винто-угловое положение в исполнении великого Жана Клода Килли (Рис.1)? Действительно, на Рис. 2 и 3 плечи, грудь и плечи у наших современников развернуты – «скручены» — наружу поворота, а туловище и ноги создают выраженное угловое положение. А возникает эти характерные позы в результате движений, которые по физической сути являются контрвращениями. Как и у великого француза. Кстати, «вживую» и в динамике на видео нынешние контрвращения действительно не слишком заметны. Иное дело на отдельных кадрах. Например, у знаменитых Дж.Рокка и Д.Куша торс, плечи и руки развернуты наружу поворота не меньше, чем у Ж.К.Килли — относительно направления движения лыж градусов на 30. Понятно, что столь значительный разворот туловища у наших современников не может быть случайным, что он требует и специальных усилий и координации. Т.е. контрвращения в современном слаломе и гиганте имеются.

О контрвращениях вообще.

r3

r3

В принципе, любые достаточно большие и/или быстрые и/или расположенные «далеко от центра массы» части тела своими движениями в любых направлениях способны создавать моменты инерции, влияющие на баланс сил в системе «лыжник-склон». Но в рамках данной статьи нас интересуют вращательные движения верхних частей тела, направленные в сторону, противоположную вращению лыж в повороте. Будем их называть просто – «контрвращения». Если добавить немного геометрии, то «контрвращения» происходят в плоскости параллельной склону. Очевидно, что в контрвращениях наиболее эффективны движения туловища с плечами (самые тяжелые) и рук (самые подвижные и далекие от центра массы лыжника).

В чем смысл и польза контрвращений.
Именно вследствие движений контрвращения у лыжников появляется, казалось бы, «архаичное» (а на самом деле необходимое) угловое или (реже) винто-угловое положение, при которых туловище к окончанию поворотов развернуто и наклонено в сторону поворотов следующих. Благодаря этим двум положениям тела лыжники легче, быстрее и ловчее начинают «новый» поворот. Ведь туловище уже наклонено и развернуто в нужную сторону.

Кроме того, мы предполагаем, что движение «контрвращения» ослабляет давление лыж на снег, тем самым, облегчая их ведение по дуге в самой нагруженной части поворота – возле и ниже огибаемого флага. Причина такого эффекта контрвращений состоит в уменьшении массы и моментов инерции частей тела, которые лыжам приходится вращать в повороте. В результате потери энергии, затрачиваемой на вращение лыжника в плоскости склона (то есть на те самые повороты «влево — вправо»), становятся меньше. Только представим – за короткое время слаломных поворотов (обычно, менее секунды) лыжи должны повернуть сами и повернуть тело лыжника, с ботинками, из одного крайнего положения в другое. Для поворотов на 90 градусов это «45 градусов влево + 45 градусов вправо».

Вполне очевидно, что вращения лыжника в плоскости склона появляются вследствие действия приложенной к лыжам «вращающей силы», что, в свою очередь, непременно увеличивает сопротивление снега. Величину «вращающей» силы можно почувствовать мысленно: на вращающемся стуле укрепим пару лыж, а на них — четыре 20-ти килограммовых блина от штанги (имитация спортсмена весом 80 кг); далее, держась за носки лыж, станем вращать блины на 90 градусов за 1 сек влево – за 1 сек вправо. Думаем, что мысленному экспериментатору усилие, необходимое для такого вращения, покажется весьма существенным. По сугубо прикидочным с множеством допущений расчетам в отсутствие контрвращений (т.е. у абсолютно «деревянного» лыжника) в крутом быстром слаломном повороте на переднюю часть обеих лыж действует «вращающая» сила, достигающая 5 кг и более. Чтобы навскидку понять, много это или мало, проведем другой мысленный эксперимент: распределим на передних частях обеих лыж (ближе к носкам) дополнительный груз по 2,5 кг и представим, увеличится ли сопротивление снега движению лыжи вперед при такой дополнительной нагрузке. Ответ очевиден.

В гиганте, в сравнении со слаломом, угловая скорость вращений лыж в плоскости склона раза в полтора меньше, но, мы полагаем, она все равно существенна.

Обратим внимание, что сила, вращающая лыжи и лыжника в плоскости склона, по очевидным причинам прикладывается более всего к области носков, на которые (при резаном ведении) и без того приходится очень большая доля сопротивления снега. Контрвращения верхней части тела заметно, вероятно, раза в два, уменьшают массу частей тела, вращаемых лыжами в поворотах, во столько же раз ослабляя «прибавку» сопротивления снега, вызванную упомянутой «вращающей» силой.

Старые и современные контрвращения. Мы полагаем, что ныне: 1) контрвращения стали лаконичнее; 2) в слаломных поворотах используются позднее, не возле, а, как правило, уже после проезда огибаемого флага; 3) вследствие большего наклона лыжников внутрь поворотов (в сравнении с поворотами на классике) направление «правильных», или эффективных, «контрвращений» изменилось.

До появления в слаломе качающихся вешек одной из причин применения акцентированных контрвращений было то, что лыжники, «отворачиваясь» наружу поворотов, могли проехать трассу ближе к огибаемым флагам. Но когда появились качающиеся вешки на слаломных трассах даже на лыжах старой геометрии контрвращения стали больше напоминать современные. То есть скручивание плеч и груди наружу поворотов заметно уменьшились. Ведь необходимость «отворачиваться» от флага отпала. Более того, в современном слаломе при проезде огибаемых флагов (т.е. в середине поворотов) использование акцентированных контрвращений стало просто невыгодным и контрвращения, в целом, сместились ближе к фазе сопряжения. Как, например, у Джордже Рокки на Рис.2 мы видим выраженное угловое положение в самом окончании поворота. А вот в гиганте «отворот» возле огибаемого флага по-прежнему остается выгодным. И действительно на Рис.3 Дидье Куша проходит огибаемый флаг в выраженной угло-винтовой позе.

Также во времена Жана Клода Килли активные контрвращательные движения верхней части туловища и рук, как мы упоминали, были нужны, чтобы облегчить вращение лыж в наиболее искривленных частях поворотов (подходящее выражение – чтобы «провернуть» лыжи). Причем такой «проворот» лыж был возможным и полезным лишь при меньших углах наклона тела (крена). Именно это позволяло «проворачивать» лыжи в снегу и такой «проворот» лыж, чаще всего, сопровождался сносом их задников.

Сейчас в слаломе и гиганте геометрия лыж и прочность снежного покрытия склонов таковы, что спортсмены могут делать крутые повороты на более высоких скоростях, ранее недостижимых. В результате максимальные углы закантовки лыж и наклона тела внутрь поворотов (крен) заметно выросли. Из-за этого стала заметней разница в направлении эффективных контрвращений при сильных и слабых наклонах тела (крена) лыжников внутрь поворотов.

Контрвращения 1 и 2 типов. Граница между обоими типами контрвращений довольно условна. Когда наклон лыжника внутрь поворота (крен) не слишком велик, далек от предельных углов наклона, наиболее эффективны контрвращения, при которых верхние части тела (туловище, плечи, руки) разворачиваются, как бы скручиваются наружу поворота. Подобно тому, как это делают лыжники на Рис. 1 и 2. Назовем такое движение «контрвращением» 1 типа. Но вот когда лыжник сильно наклонен внутрь поворота к «развороту наружу» добавляется движение наклона туловища, плеч и рук вперед и вниз, к носкам лыж (контрвращение 2 типа, встречается почти только в гиганте).

r4

r4

Действительно, присмотревшись к поворотам гиганта в исполнении мастеров, можно видеть, как в начале поворотов, во время заклона, лыжники едут с относительно выпрямленным туловищем. А затем у огибаемого флага или после него они очень нередко сочетают относительно небольшой разворот груди и плеч наружу (подобно тому, как это делает Д.Куш на Рис.3) с наклоном всего туловища (торса) вперед и вниз. Это прекрасно видно на Рис.4 (на нем приведена раскадровка поворота гиганта в исполнении знаменитого Бенджамина Райха из фото галереи Грега Гуршмана на сайте Youcanski.com). В сумме получается движение отчасти близкое к движению внутренним плечом к носку наружной лыжи. И вполне понятно, почему такое суммарное контрвращение (1 + 2 типы) эффективнее при больших наклонах лыжника в крутых поворотах. Ведь именно такое движение направлено в сторону, противоположную вращению лыж в повороте. Что и обеспечивает некоторую инерционную разгрузку носков лыж. Доля контрвращения 2 типа в суммарном контрвращении становятся больше по мере увеличения наклона лыжника внутрь поворотов.

Могут возразить, что в гиганте такое суммарное контрвращение – это как бы «нырок» под огибаемый флаг, чтобы провести лыжи и центр массы по более выгодной траектории. Несомненно, критик прав. Отчасти. Ведь физически подобные движения все равно производят эффект контрвращений. У описываемых движений есть и другие — очень важные — смыслы, которые, чтобы не растекаться мыслью по древу, мы в настоящей работе не разбираем.

А достаточны ли современные контрвращения для существенного влияния на прохождение поворотов? Ведь в нынешних горных лыжах угловая амплитуда контрвращений обоих типов все-таки относительно невелика и при удачном прохождении поворота верхняя часть тела вряд ли «контрвращается» более чем на 20 – 30 градусов. Для ответа вспомним, что масса верхней части туловища велика, а время контвращения мало (в гиганте длительность фазы, в которой оно происходит, как мы считаем, не продолжительнее 0,3 – 0,4 сек, а в слаломе и того меньше). Мы вчерне оценили величину разгрузки лыж в контрвращении 2 типа: стоя на весах, сымитировали нырок под флаг; у нас получилась разгрузка порядка 10% веса. Поэтому мы предполагаем, что при внешней малозаметности контрвращения 2 типа инерционная разгрузка носков лыж может оказаться пусть и не слишком большой, но существенной.

Возникает вопрос, полезна ли для скорости на трассе разгрузка носков, возникающая в результате контрвращений? Ведь недозагрузка носков лыжи приводит к тому, что лыжи, даже сильно закантованные, «склонны» ехать прямо. Мы полагаем, что частичная разгрузка носков контрвращением может быть полезна и дело заключается в величине общего давления на носки. Ведь в крутых поворотах возле огибаемых флагов лыжи и без того сильно нагружены. Поэтому чаще всего (конечно, не всегда) в этих зонах поворотов контрвращение позволяет ослабить загрузку носков и сопротивление снега без уменьшения кривизны дуги. Кроме того, не разбирая детально, добавим, что контрвращение, производимое именно в плоскости, параллельной склону, в первом приближении не уменьшает ни силу «давления в склон», ни глубину следа и, следовательно, не влияет на врезание носков в снег и кривизну траектории лыж. Представление о том, как это происходит и о силах, действующих на лыжу, можно частично составить из нашей статьи на этом сайте, посвященной следам лыж.

Частично повторим сказанное выше. В слаломе обычны контрвращения 1 типа: их можно увидеть, чаще всего, после прохождения флага, ближе к концу поворотов (как на Рис.2). А в гиганте контрвращения обоих типов, как правило, сочетаются и они нередки уже в середине поворотов, в зоне огибаемых флагов (Рис.3 и 4). Но и в гиганте контрвращения 1 типа эффективнее ближе к фазе сопряжения, а контрвращения 2 типа — в зоне огибаемых флагов (где наклон лыжников внутрь поворота наиболее велик).

Пассивные и активные контрвращения. Разделение условное и нам самим во многом непонятное. Но разница, несомненно, существует. В пассивных контрвращениях угловая скорость поворота верхних частей тела меньше, чем у лыж и ног, а угловое или винто-угловое положение появляются не по причине нарочитого разворота торса, плеч и рук наружу поворота. При этом мы считаем, что пассивные контрвращения выполняются правильнее, когда спортсмены ощущают, что лыжи идут в поворот быстрее верхних частей тела. Трудно сказать, чем это обусловлено. Вероятно, дело в рефлекторных механизмах координации движений лыжника.

Известное, старое как горнолыжный мир, инструкторское наставление – «грудь все время смотрит в долину» — справедливо, отчасти, и в современном слаломе и гиганте. Правда, из него вовсе не следует, что нужно разворачивать над лыжами эту самую грудь наружу поворота. Как раз наоборот, лучше, когда ноги и лыжи и лыжи поворачивают под верхней частью тела.

В активном контвращении лыжник сам подталкивает лыжи в поворот энергичным нарочитым противодвижением верхних частей тела. Активное контрвращение также вовсе не анахронизм и встречается нередко. В частности, когда при тех или иных дефектах ведения лыж нужно экстренно «провернуть» лыжи (или, наукообразно выражаясь, скорректировать траекторию). В таких случаях лыжники используют данный технический прием интуитивно, безо всякой теории. Но с пользой. Контрвращения 2 типа, вероятно, следует отнести скорее к активным, чем к пассивным.

Аргумент против. Приходилось слышать решительные слова, что, мол, контрвращения недопустимы, так как «запирают» движение лыж и лыжника по дуге поворота, тем самым, ухудшая выполнение последнего. Согласимся, такое вполне вероятно — когда движение контрвращения слишком велико и начинается слишком рано.

Заключение. Изложенное нами нельзя считать доказанным. Тем более, что мы разобрали вопрос вчерне и далеко не полно. Например, остался не разобранным интересный и важный вопрос, какие движения ног (именно ног) вызывают контрвращения верхних частей тела. В любом случае, в современном гиганте и слаломе движения, являющиеся по физической сути контрвращениями, существуют. Явно или не очень. И даже используются. Следует ли выделять контрвращения как специальный технический прием, который тренерам нужно знать и помнить, а спортсменам тренировать? Мы полагаем, что скорее да, чем нет. Во всяком случае, контрвращения на кое-что в повороте влияют, а их отсутствие не делает прохождение поворотов более совершенным. Вспомним хотя бы упомянутого выше «деревянного» лыжника. И есть основания думать, что это влияние на скорость лыжников довольно существенно. Поэтому понимание механики контрвращений может оказаться полезным и тренерам и спортсменам.

Александр Гай

Tags: , , ,

6 комментариев
Ваше мнение »

  1. Это же надо такое написать! Я бы посоветовал автору, прежде чем писать подобные «научные » эссе обратиться к классике жанра, написанной на рубеже 60-х и 70-х годов (Жубер, братья Котелли). Там подробно изложен физический смысл винто-углового движения. Основная идея в том, что это движение необходимо для уравновешивания моментов центробежной силы и силы тяжести при больших углах закантовки лыж. Думаю, что имено из-за таких горе -«теоретиков» наши горнолыжники стабильно имеют стартовые номера за пределами тридцатки…

  2. Автор сего опуса явно не совсем понимает что он пытается проанализировать…

  3. Уважемый Вадим! Извините, что я отвечаю через такое большое время. Но поверьте, я не виноват, что наши стартуют так поздно. Скорее, именно малое количество «теоретических» работ способствует этому. Не могли бы Вы написать немного ближе к предмету, без общих фраз » об уравновешивании моментов центробежной силы и силы тяжести при больших углах закантовки лыж» и, желательно, без бурчания, в чем, по вашему мнению, заключается смысл винто-углового движения. Честно говоря, я не подобную критику и не должен отвечать, это не критика. Давайте конкретику !

    Уважаемый Аркадий! По моему, Вы не правы. Как раз предмет анализа виден явно. Тем более, что я старался адаптировать материал и его изложение именно для практиков горных лыж. Другое дело, что материал носит дискуссионный характер, о чем я разными способами в статье упоминаю. Так что, все же лучше перейти, если это Вам интересно, на более контструктивный диалог. С уважением к обоим, Александр

  4. Статья отличная. Жаль, что не договорили про слаломное контрвращение.
    Вот есть кадр интересный. На мой взгляд, хоть и утрированно, но присутствует здесь.
    http://client.posta-nova.fr/files/upload/47592_b2fa7113.jpg
    А, кроме того, возникает повод для обсуждения, поскольку сомнительно, что имеющееся здесь (на мой взгляд) слабовыраженное контрвращение получит дальнейшее развитие у Ивицы Костелича в следующий момент. Т. е. это положение у него — уже максимальное для эффективной связки поворотов.

    И Вы, Александр, я считаю, правы в том, что теоретическая проработка у нас недостаточна.
    И обсуждений необходимо больше. Желательно, не ограничивающихся глубокомысленными, но ничего не значащими замечаниями, или «трудностями перевода», которые невозможно понять нормальному человеку. Что такое «моменты» центробежной силы и силы тяжести? А что такое их уравновешивание?
    Очевидно, речь идёт именно о том, о чём Вы и написали, т. е. об ослаблении давления на лыжи в наиболее нагруженной части поворота. Т. е. когда центробежная сила (ускоряющая), наоборот, получает преимущество над тормозящим давлением «тяжести», а точнее веса тела спортсмена (в 2-3 его массы!) на лыжи. Как это можно назвать уравновешиванием — я не понимаю. Возвращаюсь к версии «трудностей перевода».

    Спасибо за статью, Александр. Я считаю, что Вы проделываете нужную и правильную работу.
    Глядишь, и лет через 10-15 стартовые номера наших спортсменов будут начинаться с 10-го — 15-го.

  5. Добрый день ! Скажите из какого материала сделаны огибающие флаги. Спасибо!

  6. Может и ответил-бы, но не знаю, что такое «огибающие флаги»

Оставьте комментарий