Геометрия лыж - Ski geometry

Различная геометрия лыж для бэккантри (вверху), все горные лыжи и трасса лыжи для вырезать повороты.

Геометрия лыж форма кататься на лыжах. Описанный в направлении движения передняя часть лыжи, обычно заостренная или закругленная, представляет собой кончик, середина - пояс, а задняя часть - хвост. Лыжи имеют четыре аспекта, которые определяют их основные характеристики: длина, ширина, боковой вырез и развал. Лыжи также различаются более незначительными способами выполнения определенных нишевых ролей. Например, лыжи для магнаты намного мягче поглощать удары от быстрых и резких поворотов могула и лыж для пудра намного шире, чтобы обеспечить большее «плавание» на более глубоком и мягком снегу.

Длина и ширина

Длина и ширина лыжи определяют ее общую площадь поверхности, которая дает некоторое представление о плавучести лыжи или способности оставаться на поверхности снега, а не погружаться в него. Лыжи для беговых лыж должны быть узкими, чтобы уменьшить сопротивление, и, следовательно, должны быть длинными, чтобы обеспечить необходимую проходимость. Горные лыжи, как правило, не предназначены для уменьшения лобового сопротивления и обычно короче и шире. Лыжи, используемые в соревнованиях по скоростному спуску, длиннее, с тонким боковым вырезом, созданы для скорости и широких поворотов. Слаломные лыжи, как и многие лыжи для отдыха, короче с большим боковым вырезом, чтобы облегчить крутые и легкие повороты. Для не-трасса лыжи тенденция - более широкие лыжи, которые лучше плавают по рыхлому снегу. Ширина горных лыж и лыж для внетрассового катания в целом увеличилась с 1990-х годов, когда ширина 85 мм считалась широкой лыжной лыжей.[1] С 2010 года и далее многие известные производители лыж продают универсальные лыжи для фрирайда для широкой публики, начиная с диапазона 90 мм и заканчивая 120 мм и более.[2]

Кончики и хвосты

Носок лыжи часто ударяется о снег и обычно загибается вверх, чтобы по нему кататься. На протяжении большей части истории лыжного спорта намечались советы, но появление лыж более широкой формы привело к переходу на более округлые формы.

Хвосты были и часто остаются прямыми. За катание в свободном стиле Там, где лыжник часто катается на лыжах задом наперед, обычно используется конструкция с двойным носком, с закругленным хвостом и загнутым вверх, как нос, так, чтобы лыжи катались одинаково в обоих направлениях.

Одна дизайнерская нота, которая периодически возвращается, - это дизайн «ласточкин хвост», где вырез, часто V-образный, вырезан на задней части лыжи. Это превращает хвост в два независимых пальца. При повороте только одна кромка лыжи соприкасается со снегом, и в традиционной конструкции лыж это давление вызывает как крутящую, так и крутящую силу на лыже, заставляя лыжу выровняться на снегу и терять преимущество. Махаон позволяет двум наконечникам двигаться независимо, уменьшая эту крутящую силу и, теоретически, удерживая лезвие в плотном контакте.

Камбер и рокер

Современные порошковые лыжи намного шире, чем трековые. Этот пример имеет заметную форму коромысла на носке и хвосте, при этом сохраняется некоторый изгиб и боковой вырез.

Камбер - это форма лыж при взгляде сбоку. Обычно лыжи конструируются так, что, когда носок и хвост касаются земли, талия находится в воздухе. Без изгиба, когда вес лыжника прилагается к талии, вес будет распределяться на поверхности, ближайшей к стопе, уменьшаясь по длине. Изгиб распределяет вес на носки и хвосты, увеличивая площадь поверхности, несущую вес лыжника, и, таким образом, увеличивает количество кромок лыж, контактирующих с поверхностью. Эта техника была впервые представлена ​​производителями лыж в Телемарке, Норвегия, и оставалась практически неизменной в течение 20-го века.[3] Когда форма кривой меняется на противоположную, создаваемый профиль известен как рокер (также называемый обратным изгибом или отрицательным изгибом), на плоской поверхности рокер-лыжа опирается талией на землю, в то время как концы и хвосты поднимаются вверх. грунт намного раньше, чем на традиционных лыжах с изгибом. [4]

Сегодня горные лыжи часто сочетают в себе рокер и изгиб. Часто это бывает незаметно, с естественным выпуклостью на талии и рокотом на кончике и хвосте. В этих конструкциях также часто отсутствует боковой вырез, поскольку их взаимодействие со снегом обеспечивает изгибающуюся форму, которая обеспечивает плавность поворота лыж.[5]

Одним из недостатков параболической формы является то, что она была намного шире на кончике и хвосте, создавая конструкцию со значительными инерция вращения. Чтобы компенсировать этот эффект, лыжи стали намного короче, что уменьшило момент рука. Несмотря на более крупные «лопаты» на носке и хвосте, общая площадь лыж была уменьшена, что привело к тому, что они стали тонуть в мягком снегу. Это привело к тому, что лыжный спорт и внетрассовые лыжи остались в числе немногих рынков, на которых не использовались параболические конструкции. За прошедшие годы появилось несколько лыж, ориентированных на порошковый рынок, в том числе Волант Чабб и другие лыжи «толстого мальчика» с начала до середины 1990-х годов.[6]

Свободный лыжник Шейн МакКонки катался на лыжах на конструкции Elan в 1996 году, но обнаружил, что она затонула в снегу. В качестве эксперимента, чтобы получить больше «плавания» на снегу, он попытался установить лыжные крепления на водные лыжи во время катания на лыжах на Аляске.[7] Он начал работать с Volant над лыжами, которые объединили их метод производства на основе металла, создав Volant Huckster на основе алюминия. В 1998 году он тестировал Huckster со своим другом Скоттом Гаффни, который сообщил, что его гнутый Чаббс катался на лыжах лучше, чем новый дизайн, потому что носки не тонули в снегу. МакКонки взял дизайн и использовал его для создания радикального Волантный шпатель в 2002 году, где не только бананоподобный перевернутыйвыпуклость но также и отрицательный радиус бокового выреза. На твердом снегу лыжи вообще было трудно повернуть, но в порошке кончики и хвосты изгибались, создавая изогнутую форму, которая заставляла их резать. МакКонки переехал в K2 Sports и представил аналогичный дизайн Pontoon примерно в 2006 году.[6]

К 2010 г. рокер дизайн становился «внутренним» дизайном и начинал вытеснять параболику на больших горах. К 2012 году изменение дизайна рокеров шло полным ходом, и к 2013/14 годам почти все новые лыжи претендуют на звание рокеров. Многие из них уменьшили выпуклость и боковой вырез, сделав их более традиционными, что позволяет использовать их как на трассах, так и на снегу, но при этом сохраняют очень широкие основания и другие особенности конструкции рокера.[8] Они могут называться любым количеством названий, в зависимости от бренда и маркетинга, с такими терминами, как «полный рокер», «весь горный рокер», «гибрид» и другими.[9]

Гендерная специфика

Когда-то лыжи были унисекс, но сегодня они предназначены как для мужчин, так и для женщин. По сравнению с мужскими лыжами женские лыжи рассчитаны на меньшую и менее прочную раму, а талия смещена вперед, чтобы лучше соответствовать относительно более низкому центру тяжести женщины по сравнению с мужчиной.[10]

Боковой вырез

Видимая форма песочных часов на параболических лыжах.

Боковой вырез - это изящная форма лыжи в виде песочных часов, если смотреть сверху. Лыжи имели боковой вырез еще до 1808 года, когда они были изобретены норвежскими мастерами. С тех пор прямые лыжи с параллельными краями используются только в качестве легких беговых лыж и современных лыж для прыжков. В горных лыжах форма бокового выреза за десятилетия постепенно стала глубже. Сегодня глубокие боковые вырезы помогают лыжам проходить короткие чистые повороты.[11]

Многие продавцы лыж позволяют выбирать лыжи по радиусу поворота. Для лыж для гоночного слалома она может составлять всего 12 метров, а для супергигантских лыж - обычно 33 м. Боковой вырез - это расстояние, до которого кататься на лыжах или же сноуборд в талии уже, чем на кончиках. Это дугообразная кривая, напоминающая песочные часы, которая проходит по краям лыжи от носка до хвоста. Эта кривая определяет поворот лыж: чем глубже изгиб, тем круче поворот. Более прямые лыжи с меньшим боковым вырезом имеют больший радиус поворота и более устойчивы на высоких скоростях. Радиус бокового выреза - это радиальное измерение кривой, которая соответствует внутренней кривизна из кататься на лыжах, сноуборд, или же скиборд. Например, с радиальным боковым вырезом круг с определенным радиусом идеально подходит для кривизна бокового выреза. Этот конкретный радиус указан в спецификации производителя. Однако не обязательно, чтобы радиус был постоянным. Математические функции, такие как парабола или клотоид, часто используются для описания кривизна бокового выреза. Кроме того, несколько радиусов сшиваются вместе в кусочно мода тоже.

Горнолыжные лыжи претерпели три отчетливых изменения в дизайне бокового выреза. Самые ранние лыжи, начиная с 1800-х годов, и заканчивая современными образцами в конце 1990-х, имели очень небольшой боковой вырез, из-за чего лыжи имели почти прямоугольный профиль, если смотреть сверху. Начиная с Elan SCX в 1995 году, и очень быстро после этого, эти конструкции резко увеличили боковой вырез, дизайн, известный как параболические лыжи, или позже известный как фигурные лыжи. За исключением лыж для соревнований по магнату, профилированные лыжи продолжают преобладать везде, где лыжи используются на утрамбованном снегу или в порохе с твердым основанием. После появления в 2003 году лыжи Volant Spatula, разработанной Шейном МакКонки, «рокерские» лыжи стали популярными на рынке Северной Америки. Европейские лыжники в целом оставались приверженцами лыж с полным изгибом, предназначенными в первую очередь для резных поворотов.

Сноуборды и скиборды, как правило, имеют гораздо больший боковой вырез, чем горные лыжи, и по компоновке примерно такие же, как у параболических лыж. Эти конструкции развивались независимо и с самого начала были разработаны для выбора конструкции, обеспечивающей плавные повороты. Раньше горные лыжи основывались на заносе на поворотах, известном как "остановка «Это не требовало большого (или какого-либо) бокового выреза и не экспериментировало с другими дизайнами по мере изменения стилей. Сноубордам пришлось изобретать свое оборудование и технику по-новому, и обнаружил, что глубокий боковой вырез лучше всего был экспериментальным.

В течение многих лет горные лыжи имели форму, аналогичную беговым лыжам, только короче и шире. Эксперименты с более глубокими боковыми вырезами были проведены с ограниченным успехом, но гораздо более глубокие боковые вырезы сноуборды привели к дальнейшим экспериментам. В 1993 г. Elan SCX представила радикальный дизайн бокового выреза, который значительно улучшил характеристики горных лыж. Другие компании быстро последовали за разработкой Elan SCX, и ретроспективно осознали, что «оказалось, что все, что мы думали, что мы знали в течение сорока лет, было неправильным». С тех пор лыжи "фасонной формы" преобладают в дизайне горных лыж.[12]

Ранний дизайн лыж

Ранние современные лыжи, сделанные в Телемарк, Норвегия к Сондре Норхейм,[13] были изготовлены вручную из цельного куска твердой древесины и отличались относительно скромным боковым вырезом от 4 до 5 мм.[14] После этого были достигнуты успехи в материалах и конструкции, но с точки зрения формы лыжи 1970-х годов были в значительной степени идентичны лыжам 1800-х годов.[14]

В 1939 г. Дик Дарренс заказал на фабрике Тора Гросволда в Денвере нестандартные лыжи с боковым вырезом 7 мм, и это стало новым стандартом для слалом лыжи.[14] Зимой 1948/49 года Джерри Хиатт и сын Тора Джерри решили поэкспериментировать с еще большими боковыми вырезами. Взяв пару стандартных лыж компании Rocket из гикори, они срезали дерево до тех пор, пока не получили боковой вырез 15 мм. Когда они попробовали их, оказалось, что они довольно легко поворачиваются в серии закругленных поворотов. Но это считалось плохим тоном в эпоху стебель Кристи, где хорошей формой была серия резких J-образных поворотов, и оба отказались от конструкции.[15]

В любом случае, деревянные лыжи той эпохи не обеспечивали ту жесткость на скручивание, которая требовалась от улучшенного бокового выреза. Эксперимент Хайатта и Гросволда требовал такого глубокого бокового выреза, что талия имела небольшую вертикальную жесткость, что было еще одной проблемой для конструкции.[15]

Сноуборды

Радикальных изменений в конструкции не произошло до середины 1970-х годов, когда были представлены первые современные модели. сноуборды. Не имея предыдущих дизайнов, которые можно было бы установить в форму, дизайнерам сноубордов пришлось экспериментировать, чтобы найти правильную компоновку. У Burton Backhill 1975 года боковой вырез 17 мм, что придавало доске очень короткий радиус поворота.[16] Backhill был крайне низкотехнологичным по сравнению с современными лыжами, состоящим в основном из листа фанера. Современные лыжи коробка кручения конструкция значительно улучшила жесткость на кручение и позволила бы получить еще больший боковой вырез. Но несмотря на то, что сноуборд продемонстрировал, что современные лыжи могут иметь гораздо более широкий боковой вырез, и что такой боковой вырез дает отличные характеристики в поворотах, из этой разработки мало что дало. Рынок сноубордов игнорировался крупными лыжными компаниями в 1970-х и 80-х годах.[17]

В этот период действительно появились эксперименты с немного большим боковым вырезом на лыжах, включая Head Yahoo и особенно Atomic Powder Plus.[16] Дальнейшие разработки последовали из-за изменений в конкурентной гигантский слалом, поскольку ворота были раздвинуты дальше друг от друга, что привело к гораздо большему повороту. K2 ответил GS Race с 10-миллиметровым боковым вырезом, за которым последовало несколько аналогичных дизайнов. Несмотря на сообщения о том, что эти лыжи было легче поворачивать, они считались специальными предметами, а их дизайн предлагался только для гонок и рынков производительности.[16]

Один особенно примечательный эксперимент был проведен в Олин в начале 1980-х гг. В 1984 году один из руководителей Olin спросил лыжного дизайнера Фрэнка Миатто, можно ли сделать лыжи для начинающих, которые упростили бы обучение катанию на лыжах. Мятто и его соавтор Эд Пилпель решили поэкспериментировать с радикальным боковым вырезом, чтобы улучшить повороты. Они разработали лыжи с боковым вырезом 31 мм, но у них были кончики шириной 128 мм, и они не подходили для их жима. Они решили эту проблему, разрезав лыжи пополам в продольном направлении, оставив изгиб только на внутренней стороне, которая обеспечивает поворот. Результат был фактически половиной от последующих параболических конструкций. Лыжа была настолько узкой под ногами, что пришлось добавить дополнительные платформы для крепления креплений. Компания произвела 150 пар для демонстрации на выставке SIA в 1986 году, но никто не купил странно выглядящий асимметричный дизайн «Альберта».[18]

Параболические лыжи

Параболические лыжи для слаломных гонок (слева) и для карвинга (в центре), лыжи с небольшим боковым вырезом для гигантских слаломных гонок (справа).

Компания, которая в конечном итоге привела к эволюции дизайна лыж, была Элан из Словения. Дизайнеры Elan создали экспериментальную конструкцию с винтами, которые можно было отрегулировать для получения разного размера бокового выреза, и попросили членов лыжной команды компании опробовать их в различных условиях. Это быстро продемонстрировало, что радикально увеличенный боковой вырез примерно на 22 мм значительно улучшает токарные характеристики. Последовала серия тестовых лыж, на которых команда Elan сразу же начала набирать победу за победой в гигантский слалом События.

В 1993 году несколько этих лыж Sidecut Extreme или SCX были отправлены в США для испытаний. Результаты по студенческому катанию на лыжах были впечатляющими, и компания начала разрабатывать свои лыжи специально для тренировочного рынка. К концу года улучшение «параболической» конструкции стало очевидным для всех, и в отраслевой прессе SCX была названа «лыжей года». К 1995 году старые модели продавались за гроши в ящиках для скидок, когда лыжники начали в массовом порядке к новым образцам. К 1997/98 г. переоборудование было завершено, и производились только параболические конструкции.

Со временем название этих лыж изменилось. Первоначально назывался параболический их дизайнер Юрий Франко, термин резчик вскоре стали обычным явлением, поскольку эти лыжи продавались в основном из-за их способности даже новичкам выполнять эффективные резные повороты. Это снова изменилось на фигурные лыжи К началу 2000-х годов, когда дизайн был применен к более широкому спектру типов лыж, и некоторый уровень параболической формы стал универсальным от тренировочных лыж до гонщиков скоростного спуска.

Вариации

Сегодня данные о радиусе и боковом вырезах часто печатаются на лыжах.
Формованные горные лыжи с относительно небольшим боковым вырезом и классическим изгибом: носок и хвост касаются снега, а средняя часть находится в воздухе.

У разных типов лыж разные боковые вырезы. Лыжи с резкими боковыми вырезами, как правило, быстрее делают крутые повороты и имеют меньший радиус поворота. Например, слаломные лыжи чемпионата мира будут иметь чрезвычайно большой носок (вероятно, около 120 мм), узкую талию (около 60 мм) и большой хвост (немного уже, чем носок). Резкая форма этих лыж позволяет им делать очень быстрые повороты (радиус от 11 до 14 м) без заноса. Недостатком ярко выраженного бокового выреза является то, что лыжа будет менее устойчивой на высоких скоростях, предпочитая короткие быстрые повороты. Кроме того, лыжи с резким боковым вырезом будут плохо работать в магнаты. У большинства лыж есть умеренный боковой вырез. Это позволяет выполнять достаточно быстрые повороты (радиус около 17 м на большинстве лыж), сохраняя при этом некоторую устойчивость на более высоких скоростях. Другая возможность - очень небольшой боковой вырез. Это обычно встречается на лыжах гигантского слалома и лыжах для магната соревнований. Более прямой боковой вырез позволяет лыжам делать длинные, быстрые и очень стабильные повороты (радиус около 30 м для гигантского слалома, даже больше для большинства лыж для могула). В лыжах для могула узкая ширина, более прямой боковой вырез и легкий вес позволяют лыже маневрировать через узкие желоба на ухабах. Лыжи для прыжков с трамплина очень широкие и имеют практически параллельные стороны, так как прыгуны с трамплина больше заботятся о поддержании быстрой и прямой траектории, а не о том, чтобы поворачиваться вообще.

По мере того как порошковые конструкции становятся все более популярными, начинают появляться очень необычные боковые вырезы. Например, самая широкая часть понтона K2 - это кончик. Затем он постепенно сужается вплоть до хвоста. Кроме того, у некоторых лыж, таких как Volant Spatula и Goode Scoop, есть обратный боковой вырез. У обратного бокового выреза носок и хвост нормального размера, но лыжа становится очень широкой в ​​талии, придавая ей овальную форму. Считается, что эти конструкции обеспечивают максимальную проходимость в очень глубоком порохе, но они бесполезны на твердом снегу. Однако большинство людей предпочитают традиционные боковые вырезы, даже порошковые.

Рекомендации

  1. ^ «Лыжи всю гору», Деслоре, Эрик; Deslauriers, Rob, опубликовано Mountain Sports Press (2002) ISBN  0971774838 , п. 16
  2. ^ https://www.telegraph.co.uk/travel/ski/gear/Freeride-ski-reviews-advanced-and-expert/
  3. ^ Сет Масия, «Вехи и отклонения в дизайне лыж», Журнал лыжного наследия, Март 2004 г., стр. 18-19
  4. ^ REI, "Понимание лыжного рокера", REI
  5. ^ «Объяснение рокера для лыж». REI. Получено 19 июля 2014.
  6. ^ а б Артту Муукконен (перевод Янне Ниини), «История рокерских лыж», интервью с Шейном МакКонки, 1 апреля 2009 г.
  7. ^ «Шейн МакКонки навсегда изменил порошковые лыжи»
  8. ^ Майк Роган, "Понимание рокера", Лыжи, 27 августа 2012 г.
  9. ^ «Объяснение рокера для лыж», REI
  10. ^ "Зачем покупать женское снаряжение?". Получено 22 июля 2014.
  11. ^ Масия, Сет. «ЭВОЛЮЦИЯ ФОРМЫ ЛЫЖ». Получено 19 июля 2014.
  12. ^ Сет Масия, «Эволюция современной формы лыж», Журнал лыжного наследия, Сентябрь 2005 г., стр. 33–37.
  13. ^ Масия 2004, п. 18.
  14. ^ а б c Масия 2005, п. 33.
  15. ^ а б Масия 2005, п. 35.
  16. ^ а б c Масия 2005, п. 34.
  17. ^ Джеффри Ковелл и Фредерик Ингрэм, "Бертон Корпорейшн", Справочник историй компании Gale
  18. ^ Масия 2005, п. 36.

внешняя ссылка