При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

4. Так как разложение силы тяжести на составляющие происходит только при условии опоры системы С — И на наклонную плоскость, то движущая сила в принятом смысле отсутствует:

а)  на горизонтальном участке местности или на склоне при закантованных лыжах, находящихся поперек линии падения склона;

б)  при отсутствии опоры системы С — И на склон, что наблюдается при отработке неровностей склона на больших скоростях.

В первом случае перемещение горнолыжника возможно либо за счет силы инерции предшествующего движения, либо за счет его мышечных усилий. Возможно также перемещение за счет приложения внешних сил — буксировки, давления ветра и др.

Во втором случае перемещение горнолыжника происходит по закону движения тела, брошенного под некоторым углом к горизонту. Траектория движения в этом случае определяется, с одной стороны, действием силы тяжести (вертикально вниз) и силы инерции (направление скорости в момент потери опоры), приложенных к ОЦМ системы С — И, а с другой — действием силы сопротивления воз-

духа, приложенной к центру парусности системы и направленной навстречу движению, вызванному первыми двумя силами. Эта траектория близка по форме к параболе.

При анализе динамической структуры техники выполнения горнолыжником поворотов в движении по склону переменной крутизны (т. е. при отказе от тех упрощений, которые были приняты нами вначале) следует учитывать, что в этом случае в снежном покрове склона формируется лыжами весьма сложная поверхность скольжения, имеющая на протяжении пути спортсмена переменные значения угла и направления своего наклона в пространстве. В четком соответствии с ними изменяются величина и направление действия движущей силы, которая в совокупности с инерционными силами и силами, возникающими в результате активных движений горнолыжника, определяет особенности его перемещения по трассе.

Умение создавать условия максимального проявления движущей силы и наиболее полное использование ее для скорейшего прохождения трассы является характерной чертой высококвалифицированного горнолыжника.

ОСНОВЫ ЛЕДОВОЙ ТЕХНИКИ

Тот, кто впервые выходит на ледовый склон, сразу же замечает, что лыжи иногда внезапно и резко проскальзывают. Это приводит к потере равновесия и падению. Особенно часто это случается на участках с очень жестким натечным льдом. Такие участки не редкость на наших соревновательных трассах, что говорит о плохом качестве заливки. Тем не менее иногда такая заливка — единственная возможность не сорвать тренировку, а то и соревнования при малоснежных зимах. Вот почему горнолыжникам необходимо научиться кататься по самому жесткому натечному льду.

Проскальзывание лыж на таких трассах приводит к боковому сносу. Первым и разумным после тренировки на льду является желание хорошо наточить канты. Но это не поможет, если вы не владеете приемами предотвращения бокового сноса.

Для того чтобы уверенно чувствовать себя на льду, надо иметь четкое представление о том, в какой фазе дуги наиболее вероятен снос и как с ним бороться. Из рис. 1 видно, что сила F_сдв, стремящаяся сорвать лыжника с намеченной траектории, особенно велика в нижней части дуги 2' — 3, т. е. там, где векторы центробежной силы F_ц и скатывающей силы Р_ск складываются под острым углом. Эта сила приложена к центру масс и в сумме с весом лыжника Р дает результативную Q,

которая проходит через точку опоры — ботинки (рис. 2). Этим силам противодействуют силы N (реакция от давления на склон) и F_к (сила сцепления кантов со льдом, направленная вдоль склона), результирующая которых R проходит от ботинок через центр масс. Таким образом, мы имеем пару сил F_сдв и F_к, стремящихся опрокинуть лыжника наружу поворота, и пару сил Р и N. нейтрализующих момент опрокидывания. Легко заметить, что чем меньше угол а между линией ЦМ — ТО и склоном (больше наклон), тем больше момент пары сил Р — N и меньше момент пары сил F_сдв — F_к. Регулируя рефлекторно угол наклона тела к склону, лыжник удерживает равновесие в повороте.

При недостаточном сцеплении кантов лыж со льдом сила F_к оказывается меньше, чем F_сдв. В результате этого начинается боковой сдвиг лыж. Это, в свою очередь, вызывает уменьшение угла и как результат — нарушается равновесие лыжника. Чтобы противодействовать этому, необходимо послать ЦМ в направлении F_сдв. Это можно сделать, расслабив тело и ноги. В данном случае тело можно представить в виде гибкой нити: тогда сила F_сдв не передается больше жестко на канты. Регулируя степень расслабления тела, мы регулируем давление на канты в сторону увеличения или уменьшения. В идеальном случае

Рис. 1
F_сум — результирующая векторов F_ск и F_ц;
F_сдв — проекция F_сум на нормаль к траектории спуска (F_сдв — сумма проекций F_ц и F_ск на нормаль к траектории спуска);
F_сдв.кр — критическая сила F_сдв, при превышении которой силы сцепления лыж со льдом
F_к недостаточно, чтобы удержаться на траектории.
Справа — график изменения F_сдв за два поворота

можно, полностью расслабив тело, провести лыжи вдоль кантов в направлении носков.

Однако не надо забывать, что в результате такого расслабления уменьшаются расстояние между ЦМ и ТО и время, в течение которого это расстояние уменьшится до критического, — не более 0,5 с. (Критическим можно считать расстояние, при котором грудь почти упирается в колени.) Поэтому более реальным фактором, противодействующим сносу, надо считать частичное расслабление тела. Такое расслабление можно назвать вязким.

Вязкое расслабление не устраняет сноса на 100%, тем не менее оно позволяет лыжнику контролировать равновесие в нужных пределах и чувствовать себя уверенно, несмотря на боковой снос.

Рис. 2. Уменьшив жесткую связь между ТО и ЦМ до нуля, мы сведем к нулю и силы реакции опоры F_к и N. В результате расслабления тела ЦМ начинает двигаться в направлении силы Q и расстояние между ЦМ и ТО начинает сокращаться. В данном случае ЦМ в течение некоторого времени как бы «плывет» независимо от ТО

Если рассмотреть процесс проскальзывания лыж более тщательно, то можно выяснить, что во время бокового сдвига лыжи встречают на своем пути больше микронеровностей, чем без него. И чем больше сдвиг, тем больше микронеровностей встречают канты лыж на своем пути. В результате суммарное количество микроимпульсов, задерживающих снос лыж, тем больше, чем интенсивнее лыжи сдвигаются в сторону.

Отсюда следует парадоксальный на первый взгляд вывод: для того чтобы удержаться на льду, надо... проскальзывать. Чтобы избежать большего зла, надо допустить меньшее! Регулируя степень проскальзывания вязким расслаблением тела и ног, вы будете хозяином положения практически на любом жестком льду.

Из всех этих рассуждений можно составить представление о типовом повороте — повороте с вязким расслаблением или с амортизирующим сгибанием (см. рис. 1). В точке 1 лыжник наносит укол палкой и выполняет разгибание. Разгибание сопровождается выведением лыж наружу поворота до точки 2. От точки 2 до 2' сохраняется более или менее выраженная высокая стойка. В точке 2 давление на канты приближается к критическому, и необходимо компенсировать его увеличение вязким расслабленным сгибанием до точки 3. Далее, если позволяет траектория спуска, можно, продолжая сгибание-расслабление, уйти в следующий поворот опережением и, оперевшись на палку, начать разгибание, чтобы вывести лыжи наружу поворота и увеличить расстояние ТО — ЦМ для выполнения следующего амортизирующего сгибания.

Если же траектория выхода из поворота достаточно закруглена и требуется значительное смешение ЦМ в сторону, то необходимо, не переходя на противоположные канты, выполнить ускоряющее разгибание в направлении предполагаемого перемещения и, сделав укол палкой, вывести лыжи наружу следующего поворота и перейти на другие канты. В этом состоит принципиальное различие поворота опережением и поворота ускоряющим разгибанием. Далее, продолжая выводить лыжи наружу поворота до точки 4, лыжник готовится в точке 4' начать следующее амортизирующее сгибание. Все остальные действия аналогичны предыдущим.

Здесь лыжник в отличие от классического типового поворота разгибанием находится возле древка в разогнутом положении, а сгибание производит после древка. Тем не менее суть ускорения разгибанием остается прежней: сначала лыжник производит сгибание, накапливая энергию как бы сжатой пружины, а затем в нужный момент «выстреливает», получая ускорение в направлении предлагаемого перемещения ЦМ.

Непосредственно из техники поворота с амортизирующим сгибанием вытекает прием ускорения сгибанием. Если повороты достаточно часты и крутизна их небольшая, то эффективным способом ускорения является поворот с ускорением сгибанием.

Рассмотрим рис. 3. На нем изображен лыжник в двух крайних положениях в момент сгибания: в высокой и низкой стойках. Сгибание в самом общем случае — это падение ЦМ вниз по линии отвеса в результате расслабления мышц, удерживающих тело в вертикальном положении. Чем больше крутизна склона, тем больше угол между линией отвеса и нормалью к склону.

На рис. 3 видно, что суммарная составляющая V_сум от векторов V_спуск и V_сгиб и соответственно ее проекция V_сум на плоскость

Рис. 3

спуска тем больше, чем больше скорость сгибания и угол .

Эти рассуждения могут показаться спорными, так как до сих пор мы говорили лишь о мгновенном состоянии системы лыжник — лыжи в момент сгибания. За моментом сгибания следует момент сверхдавления, а затем разгибание вперед-вверх, которое также придает дополнительное ускорение телу. Разумеется, в прямом спуске наивысшая скорость будет достигнута в низкой обтекаемой стойке без вертикальных перемещений, поскольку любое приподнимание увеличивает площадь сопротивления воздуха. Но в поворотах слалома, где стойка динамична, акцент на ускоряющих сгибаниях дает дополнительный прирост скорости на входе в поворот и на выходе из него. Более тонкие исследования процесса ускорения сгибанием или разгибанием могут быть предметом отдельной статьи или целого раздела книги. Автор же задался более скромной целью — осветить основные аспекты этих движений.

Возвратимся к рис. 1. В точке 2 лыжник находится в высокой стойке. В точке 2' лыжник расслабляется и посылает тело вперед-вниз, одновременно вращая лыжи в направлении поворота. В конце поворота в точке 3 тело уходит вперед относительно ТО, как в приеме опережением, и происходит перекантовка. Одновременно выполняется опора на палку и тело катапультируется вперед-вверх в результате взрывного действия мышц. Движения лыжника в данном случае напоминают подпрыгивания мяча, брошенного вниз по склону, или прыжки, имитирующие технику. Затем лыжи выводятся вперед и наружу следующего по-

Рис. 4

ворота, а лыжник готовится к следующему нырку вперед-вниз по склону. Все это происходит быстро, в пределах времени инерционных перемещений тела в пространстве, поэтому такая техника применима лишь в слаломных поворотах.

В слаломе-гиганте более применим первый вариант — прохождение виражей в мягком амортизирующем стиле с активным разгибанием-ускорением между поворотами.

В заключение приведем пример прохождения ледового участка трассы слалома (рис. 4). Мы видим, что первые два поворота некрутые, 3-й и 4-й повороты значительно круче, а 5-й поворот тоже некрутой. Повороты 1-й и 2-й можно пройти либо просто опережением, либо ускоряющим сгибанием. Это зависит от ситуации (крутизны склона, рельефа, предварительной скорости, состояния трассы между воротами 3 и 4). Если на участке 3 — 4 натечный лед, то есть риск, пройдя ворота 3, не попасть в ворота 4 из-за сильного сноса. На таких участках применяется прием усреднения крутизны дуг.

В воротах 2 поворот делается круче, за счет этого траектория следующего поворота становится более отлогой, что уменьшает центробежную силу, стремящуюся сорвать лыжника с дуги. Она вычисляется по формуле:

      mV²
F = ———
    R

где m — масса лыжника, V — скорость, R — радиус поворота.

Таким образом, увеличивая радиус поворо-

та, мы уменьшаем центробежную силу и, следовательно, уменьшаем риск бокового сноса. Именно в этом состоит смысл усреднения крутизны дуг: в спрямлении наиболее крутых дуг за счет увеличения крутизны предыдущих поворотов. Этот прием применяется не только в целях безопасности прохождения трассы, но и для уменьшения торможения на «закрытых» участках трассы.

Далее, пройдя ворота 2 и закруглив дугу 2 с целью спрямления дуги 3, лыжник должен выполнить максимальное приподнимание до ворот 3, с тем чтобы максимально самортизировать в конце дуги 3. Повороты 3-й и 4-й проходятся с максимальной амортизацией и мощным разгибанием. Кроме того, 4-й поворот спрямляется за счет запаздывания в ворота 5, согласно тому же принципу усреднения дуг, так как поворот в ворота 6 не представляет особой трудности.

Приведенный пример может иметь не однозначное решение, потому что в нем с целью упрощения не учитывался фактор рельефа. Смысл примера в том, чтобы показать, что анализу поддаются практически все действия горнолыжника, хотя, конечно, в известном приближении.

Итак, чтобы уверенно кататься на льду, вам необходимо:

1. Хорошо наточить лыжи.

2. Научиться проходить виражи в мягком полурасслабленном стиле.

3. Стремиться сохранить высокую стойку для выполнения «аварийного» сгибания, компенсирующего снос на натечном льду.

4. На участках с натечным льдом запускать лыжи в вираже слегка поперек движения, стремясь за счет проскальзывания найти кантами больше микронеровностей на льду.

5. Во второй половине виража расслабляться, чтобы компенсировать снос (то есть делать сгибание).

При уходе из-под вас внешней лыжи стремиться оставить под собой внутреннюю лыжу для опоры.

7. Если траектория движения ЦМ значительно отклоняется от прямой (самый сложный случай на льду), то в конце поворота делать ускоряющее разгибание в направлении предполагаемого перемещения ЦМ, сопровождая его опорой на палку. Это необходимо и в том случае, если снос продолжается, так как коротким интенсивным сверхдавлением можно погасить снос и заставить ЦМ изменить направление.

8. При наличии на трассе отлогих и крутых поворотов использовать прием усреднения крутизны дуг.

9. На некрутых слаломных поворотах для быстрейшего прохождения дистанции применять прием ускорения сгибанием.

10. Не бояться льда, он дает самое главное — ощущение скорости!