Моменты сил которые уравновешива

HOME     Скорость       журн Boards переводы     Технич. Статьи      Литература

HOME  

Скорость

журн Boards переводы

Технич. Статьи 

Литература



 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 примерно и на линии Центра Бокового Сопротивления Доски – который с ростом скорости на небольших глиссирующих досках все больше приближается к местоположению плавника. Так можно примерно определить 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.( редакция 2010)

 

Ваши отзывы  и вопросы  присылайте на :   aleon "собака" aha  dot ru