При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

комплекса по типу имеющихся для СДЮШОР в различных городах нашей страны.

Несмотря на все трудности, наш коллектив верит, что тен-

нисисты ЛДП будут расти и достойно представлять свой родной город на всесоюзных соревнованиях.

СПОРТИНВЕНТАРЬ

ЕЩЕ РАЗ О РАКЕТКАХ*

Г. Иванова, М. Дементьева,
А. Жарков (Ленинград)
 

В ежегоднике «Теннис» за 1986 г. уже был начат разговор о свойствах ракеток, перспективах их выпуска и трудностях приобретения. Наши теннисисты продолжают мечтать о современной ракетке с увеличенной головкой, с удобной ручкой, сделанной из новейших композитных материалов. Наиболее популярны в нынешнем году графит, фиберглас, керамика. Такими ракетками сейчас играет мировая теннисная элита. Но почему предпочитают эти ракетки? Почему на смену деревянным ракеткам пришли сначала металлические, а затем графитокерамические? Почему же мастера и тренеры отдали предпочтение ракетке не с большой, а со средней головкой?

Просмотрев по каталогам ракетки 25 зарубежных фирм выпуска 1987 года, мы выяснили, что ракетка с большой поверхностью струн (100 ед² и выше — oversize) стала терять спрос. Популярны в равной мере ракетки с головками 90 — 100 ед² (mid-plus) и 80 — 90 ед² (mid-size), которые составляют большую долю всей продукции фирм. Лишь одна из рекламируемых — ракетка фирмы «Kneissl» имеет головку площадью 75 ед².

В зарубежных журналах даются технические параметры ракеток, но материалов о влиянии

* Авторы приносят благодарность Э. Крее за предоставленные материалы и помощь в их анализе.

их качества на результативность игры, а еще важнее — на «здоровье» двигательного аппарата теннисиста нет. Об этом и хочется поговорить на основе собственных экспериментов, а также зарубежных и отечественных исследований.

Каждый, кто достаточно хорошо играет в теннис, знает те требования, которые определяют выбор новой ракетки. Первое — это обязательное соответствие теннисисту веса ракетки, ее баланса, формы ручки. Второе — ракетка должна быть хорошо отцентрирована, т. е. точка контакта с мячом должна совпадать с центром удара — тогда будет отдача в руку, что зависит от распределения массы по длине ракетки. И все-таки, играя одной ракеткой, теннисист чувствует комфортность, а играя другой — неудобство. Парадоксально, но даже одна и та же ракетка при иных условиях (другой грунт, мячи) или при разном настроении игрока вдруг становится неудобной. Так что это за удивительное чувство ракетки и из чего оно складывается?

Выяснено, что ударный контакт в теннисе непосредственно очень короток — 0,004 с (4 мс), а его последствия в виде механической волны вибрации, оказывающие действия на звенья тела, могут продолжаться до 40 мс, т. е. в 10 раз дольше. При некомфортных взаимодействиях мяча и ракетки это приводит к возникно-

вению значительных ударных нагрузок на двигательный аппарат человека. Особенно опасна низкочастотная составляющая ударной волны, когда она попадает в зону собственных резонансных частот звеньев тела. В таких случаях могут травмироваться костная и нервно-мышечная системы спортсмена.

Длительное использование неудобного инвентаря, а также нерациональная техника игры зачастую приводят к возникновению болей в локтевом или плечевом суставах, а дальше — к остеохондрозу шейного и грудного отделов позвоночника. 30 лет назад даже мастера играли три-четыре раза в неделю, теперь — каждый день, а иногда и дважды в день. Объем ударной нагрузки неизмеримо вырос из-за темпа и продолжительности игры, а также из-за большей силы ударов.

Не случайно предпочли увеличенную головку ракетки, которая, по опубликованным данным, имеет ряд преимуществ. Для доказательства проанализируем некоторые данные собственных исследований и работ группы американских специалистов во главе с Гроппелом, проведенных в 1986 году.

Ими было проверено, как отскакивают мячи от жестко закрепленных в тисках ракеток, если стрелять из «пушки» мячами со скоростью 23 м/с в центр струнной поверхности. Таким образом оценивалась энергетика ракеток: чем больше скорость отскока или выше соотношение скорости отскока мяча и скорости его полета до удара, тем экономичнее и качественнее обод со струнами, тем меньше силы нужно вкладывать при ударах.

Группой Гроппела были исследованы графитовые ракетки марок «Davis» двух видов: с увеличенной головкой и среднего размера, натянутые жильными и нейлоновыми струнами марки «Victor» с силой 40, 50, 60, 70 и 80 фунтов, т.е. 18,5; 22,8; 27; 38; 31,94; 36,5

кг. Мы проводили эксперимент на деревянных ракетках, натянутых жильными струнами с силой 25 кг. Скорость до и после удара рассчитывалась по киносъемке с частотой 3600 к/с в нашем исследовании и 4000 к/с у американцев. Средние данные эксперимента приведены на рисунке. Как видно, наибольший коэффициент отскока мяча имеет ракетка с увеличенной головкой, натянутая нейлоновыми струнами с силой 18 кг, а далее — чем сильнее натяжение, тем меньше отскок; лишь в зоне 30 кг и жильные и нейлоновые струны дают улучшенный отскок. Ракетки с головками средних размеров при увеличении силы натяжки ведут себя менее определенно, особенно ракетки с жильными струнами — они оказываются более чувствительными к изменению силы натяжения. Самой благоприятной в энергетическом смысле является

натяжка с силой в пределах 27 кг. Не случайно многие сильнейшие теннисисты мира на основе личного мышечного чувства и игрового опыта ощутили, что эта натяжка оптимальна для ракеток как со средней, так и с увеличенной головкой. К примеру И. Лендл, Я. Ноа и др. предпочитают играть ракетками с силой натяжения струн 26 — 30 кг*.

Возвратимся к вопросу, почему же ракетки с увеличенной головкой имеют выше коэффициент отскока. С этой целью обсудим еще некоторые результаты эксперимента, а именно:

1) величину изгиба ракеток при контакте с мячом;

2) деформацию мяча на ракетках;

3) время контакта мяча со струнами.

1. Под действием ударной силы конец ракетки с большой головкой изгибался на 8,7 см, а со средней — в 2 раза меньше, т. е. на 4,3 — 4,8 см. Деревянные ракетки в зависимости от конструкции имели прогиб от 3,8 — 4,4 см. Наибольшую продольную жесткость имела из отечественных ракеток ракетка марки «Олимпия», а наименьшую — марки «Москва». Если предположить, что новый композитный материал теннисных ракеток обеих размеров головок один и тот же и коэффициент упругости одинаков, тогда энергия упругой деформации при большем прогибе будет выше и мяч отскочит от ракетки с увеличенной головкой сильнее. Следовательно, ею легче играть.

2. Деформация мяча, его сжимаемость при соприкосновении со струнами, наоборот, больше при использовании ракеток средних и малых размеров; совсем мало сжатие мяча при соударении с ракеткой, у которой площадь струн большая. Притом сила натяжки влияет на деформацию мяча как при жильных, так и

* По данным А. Скородумовой.

нейлоновых струнах. Этот экспериментальный результат объясняет меньшую отдачу на руку у ракеток oversize, так как при сжатии мяча и восстановлении формы обязательно возникают силы переменного знака, которым игрок противодействует своей мышечной системой. При увеличении силы натяжки и жесткости обода упругая энергия мяча, струн и обода изменяется. По-видимому, у каждого играющего есть свое оптимальное соотношение жесткости мяча, струн и ракетки, определяющееся его физическими данными.

3. Время контакта ракетки с мячом при одинаковых скоростях его полета больше у металлических ракеток, чем у деревянных, больше и у ракеток с увеличенными размерами головки. Причем чем слабее натяжка, тем дольше контакт. Например, время взаимодействия жильных и нейлоновых струн ракетки с увеличенным размером головки с мячом, имеющим скорость 21,3 м/с при силе натяжки 18,5 кг — 8,5 мс, а при натяжке 32 кг — 5,7 мс.

Время контакта ракетки со средним размером головки при прочих равных условиях 4,7 мс, а деревянной ракетки с малой головкой — 3,8 мс.

О чем говорят эти данные, полученные в условиях эксперимента при жестко закрепленной ручке? Конструкция графитовой ракетки фирмы «Davis» с сильно увеличенной головкой имеет батутный метательный эффект, обусловленный упругими силами обода и большим временем приложения усилия к мячу. Такая ракетка экономнее, в ней меньше потери энергии мяча — он почти не сжимается, меньше силы отдачи. Но почему же ведущие игроки перешли на ракетки средних размеров?

Мастеру-теннисисту важнее всего точность, надежность ответа после удара, которую дает ракетка средних размеров в большей мере, чем с увеличенной головкой. И происходит это в первую очередь из-за трудности управления мячом при

высоких скоростях игры и значительно большем времени контакта. Плоскость биты за время контакта при подаче переместится в пространстве приблизительно на 16 см, а конец ракетки прогнется на 8 см. В результате изменяется угол отражения мяча от зеркала струн после удара, и больше при игре ракеткой с увеличенными головками — батутный эффект усугубляет ошибку. Необходимо учесть, что в игре ручка ракетки не закреплена, а вместе с рукой перемещается в направлении удара.

Ракетка с головкой среднего размера, имея менее вариативные механические параметры, позволяет четче управлять неударной энергией при движении мяча, легче организовывать управление мячом при быстрой темповой игре типа «прием подачи» и «игра у сетки». Перекидка с задней линии и использование ударов с вращением мяча, а также удары слева лучше удаются при больших площадях струн (mid — plus или oversize). Так, при игре слева (по данным американских специалистов Хартмана и Фритца) в реальных условиях игры мяч на ракетке находится до 45 мс. Какую же энергетическую полезную добавку создает упругая сила ракетки и ее работа на пути сопровождения, особенно при большой головке?

Увеличение площади струн приводит к экономии энергии игрока, улучшается коэффициент отскока, но при быстрых ударах усложняется точность управления мячом.

Деревянная ракетка с головкой малого размера имеет, по нашим данным, период первого колебания 0,038 с, а по данным Хартмана и Фритца — 0,031 с, что приводит к возникновению вибрации.

отрицательно действующей на «здоровье» руки и особенно локтя. Игра современной ракеткой более приятна, частоты колебаний конструкции не вызывают неудобств, не создается болезненных ощущений. Какое заключение можно сделать? Современную ракетку со значительно увеличенной головкой полезно использовать физически слабым людям, детям при обучении технике, особенно защитным действиям, мастерам для игры в усталом состоянии, с травмированным двигательным аппаратом. Такая ракетка экономичнее других, дает более высокую скорость отскока мяча, меньше отдача в руку, позволяет лучше чувствовать мяч при скоростях полета до 20 м/с. Игра такой ракеткой в высоком темпе требует от теннисиста рациональной и стабильной техники. Ракетки с головками средних размеров уступают первым по энергетике, но дают большую стабильность при высоком темпе игры и относительно лучшие характеристики воздействия ударной нагрузки на двигательный аппарат человека по сравнению с ракетками, имеющими малые головки.

Нейлоновые струны не хуже жильных и дают даже более высокие скорости отскока мяча. Ракетка с увеличенной головкой деревянной конструкции, которая выпускается тартуским заводом, удовлетворяет теннисистов по игровым параметрам, но прочность ее низка.

Таким образом, стремление играть ракетками с увеличенной головкой — это не дань моде, а разумное отношение к интересам и здоровью людей, увлеченных таким замечательным занятием, каким является игра в теннис.