Наблюдая по телевизору засоревнованиями по санному спорту,каждый, вероятно, вспоминает свойдетский восторг от быстрогоскольжения санок по длинномусклону горы. Однакоспортсмен-саночник испытываетсовсем другие эмоции. Спуск поледяному желобу со скоростью свыше100 км/ч требует от него большогомужества и мастерства. Сложнуютрассу нужно пройти, не касаясьбортов (иначе потеряешь время, а тои получишь травму), по оптимальнойтраектории на виражах и в кольце.Нередко спортсмен, выигрывая повремени старт и середину дистанции,мастерски управляя санями, все-такипроигрывает заезд на нижнихучастках трассы. Почему этопроисходит, ответить часто не можетни он сам, ни его опытный тренер. Имало кто из зрителей знает, какуправляют санями, не имеющимиповоротных полозьев. Попробуемразобраться во всем этом.

Доктор технических наук В.БАЛАКИН (г. Гомель).

Единственная отечественнаятрасса была построена в латвийскомгороде Сигулда на склоне реки Гауя,и ее отметка старта для мужчинподнята над высоким берегом еще навысоту пятиэтажного дома. Онаудовлетво ряет всем международнымстандартам и позволяла СССР в своевремя претендовать на проведениезимних Олимпийских игр. Сегодня вРоссии подобной трассы нет, апопытки построить такую же вблизиСочи (район местечка КраснаяПоляна) были отложены в связи сполитической нестабильностью вАбхазии.

Cанные и бобслейные трассы -сооружения сложные и весьмапротяженные (см. "Наука ижизнь" №3,1983 г.). Построены ониобычно на склонах гор или холмов инередко залиты льдом сискусственным охлаждением. Перепадвысот между точками старта и финишасанной трассы достигает 126 метров, аее длина вместе с тормознымучастком, имеющим уклон"вверх", доходит до 1400 метров.На каждой трассе есть свыше десяткавиражей, уклоны разной крутизны,кольцевые участки, "горки" идругие особенности.

В санном спорте результат заездазависит от начальной скорости,полученной спортсменом на старте,мастерства управления санями икачества саней. Посмотрим, чтопроисходит при движении по трассе.

На латвийской трассе имеется 15виражей, кольцо перед финишем,четыре стартовых участка(бобслейный, мужской, женский июношеский), длинный прямолинейныйспуск с уклоном 8,5о междучетырнадцатым и пятнадцатымвиражами и "горка" свыпуклостью вверх на выходе изпятнадцатого виража и входе вкольцо.

Скольжение саней происходит поддействием скатывающей силы -проекции веса саней со спортсменомна направление движения. А тормозитих сила трения полозьев по льду,которая зависит от величиныкоэффициента трения. Величина этанепостоянна: она уменьшается докакого-то предела во времядвижения, когда лед под полозьяминачинает подтаивать. Именнопоэтому, кстати, перед стартомспортсмен и раскачивает сани: он"нагревает" полозья трением.При движении по криволинейнымучасткам трассы - виражам, кольцу и"горке" - возникают еще ицентробежные силы, направлениекоторых зависит от ориентацииучастка. В конце трассы, гдескорость максимальна, они могут впять раз превышать вес саней.

Спортсмен садится на пластиковоеложе саней и берется за стартовыеручки в начале трассы. Качнувшисьнесколько раз вместе с санямивперед-назад и оттолкнувшись отручек, он выезжает на наклонныйпрямолинейный участок трассы. Вэтот момент фотоэлектрическийдатчик включает секундомер.Опытный спортсмен успевает ещетри-четыре раза оттолкнутьсяруками в шипованных перчатках отольда и увеличить скорость. Послеэтого он ложится на сани.

При движении саней возникает ещеодна сила - сила аэродинамическогосопротивления, которая оченьбыстро увеличивается с ростомскорости спуска (пропорциональноее квадрату). Чтобы уменьшить силусопротивления, спортсмен во времядвижения лежит на санях, следя затрассой боковым зрением. Неопытныесаночники на сложных участкахтрассы поднимают голову, пытаясьполучше разглядеть дорогу. Хорошихрезультатов так показать нельзя:поднятая голова увеличиваетплощадь поперечного сечения санейи, следовательно, силу лобовогосопротивления.

Здесь и заключен ответ на вопрос:почему на международныхсоревнованиях 80-х годов нашиспортсмены неизменно"застревали" на нижнихучастках трассы и занимали лишьчетвертые-пятые места? Выяснилось,что все дело в конструкции саней. Ихполозья изогнуты в вертикальнойплоскости, чтобы можно быловписаться в вираж, не врезаясь встенку трассы. Когда сани скользятпо прямому участ-0ку, длина контактаполоза со льдом невелика. Ещеменьше она при прохождении"горки". Сила трения,тормозящая сани, здесь очень мала.Но на нижних, вогнутых, участкахтрассы она резко возрастает.Во-первых, полозья там опираются налед по всей длине. А во-вторых, поддействием большой центробежнойсилы начинают деформироватьсякронштейны, крепящие обтекательсаней к полозьям. Полозьястановятся слегка непараллельными;из-за этого увеличивается ширинадорожек трения - царапин на льду.Трение растет, скорость падает.Отсюда был сделан вывод: передсоревнованиями необходимотщательнейшим образом проверятьпараллельность полозьев поднагрузкой, в несколько разпревышающей вес саней соспортсменом.

Можно ли как-то увеличитьскорость спуска? Оказывается,можно. Для этого есть два пути:увеличить скатывающую силу иуменьшить силу сопротивления. Ноздесь есть свои ограничения.

Но эта же сила позволяетуправлять санями. Спортсменудостаточно наклонить голову всторону плеча, чтобы возниклодополнительное давление, несовпадающее с центром масс саней.Силы этого давления хватает, чтобысани начали поворачивать. Именнотак и изменяют траекторию движениясаней на вираже.

Силу сопротивления уменьшают,надевая обтекаемыйаэродинамический костюм и слегкаподогревая полозья саней. Нагретыйполоз сильнее плавит лед, и в зонеего контакта появляется пленкаводы. Она играет роль смазки,уменьшающей силу трения (см."самый интересный журнал Наука и жизнь " № 3, 1982 г., № 10,1997 г.). Но и этот способ ограниченправилами международныхсоревнований. Они предусматриваюттермический контроль полозьевперед каждым заездом и после него иопределяют, что полозья не должныбыть теплее воздуха на высоте 0,5-1метр более чем на 5 градусов.

Величина скатывающей силызависит от массы саней вместе соспортсменом. Правила международных соревнований определяют, чтомасса одноместных саней не должнапревышать 22 килограммов, адвухместных - 24 килограммов.Спортсменам разрешается применятьдополнительный вес в виде пояса илижилета - мужчинам не более 10, аженщинам 8 килограммов.

 

В заключение несколько слов обобслее. Он отличается от санногоспорта тем, что его сани - боб - имеютне полозья, а две пары коньков.Передними коньками управляетрулевой или, как его еще называют,пилот. Бобы бывают двухместными ичетырехместными. на стартеспортсмены разгоняют боб изапрыгивают в него на ходу. Бобыдвижутся медленнее саней, испортсмены более защищены егообтекаемым корпусом от ударов оборта трассы.

СКОРОСТЬ СПУСКА ИМАССА

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ