Лижі і світле майбутнє
З тих пір, як купка відв'язних норвежців, а може і китайців, - скандинавів, одним словом, - почала стрибати з гір на дошках з загнутими носками, це зовні невинне заняття перетворилося на потужну субкультуру зі своєю індустрією.
На тисячах схилів тисячі машин насипають сніг, прибирають сніг, нагортають горби, зривають горби, розпушують сніг і ущільнюють. Вогнедишні жерла Газекс і стовбурів лавинної артилерії чуйно стережуть причаїлися лавини, готові розірвати їх на частини при найменшому натяку на небезпеку. Тисячі підйомників щодня підносять сотні тисяч лижників під хмари, звідки в снігових вихорах вони несуться вниз, щоб почати спочатку. Все крутиться в цьому сніжному круговороті: банкіри і бюджетники, міністри і кербуди, президенти і кухарки, керуючі державою, королі і, звичайно, капуста. Райдери і прорайдери на гелікоптерах злітають в воістину небесні вершини, щоб почати звідти феєричний спуск, який можна порівняти хіба що з польотом орла. У парках і садах Скулер і нескулери виробляють дивовижні кунштюки, від яких завмирає серце рядового лижебордера. І над усім цим витає густий і терпкий Дух Свободи, зрідка накривається сніжним хмарою сходять недорасстрелянних лавин.
ОФФ! Аж спітнів від величі картини! Страшно подумати, що буде з усім цим, якщо глобальне потепління все-таки прийде! Що робити будемо, коли на вершині Евересту розквітнуть рододендрони? Рубати схили в льодах Антарктиди? Чи надовго їх вистачить? Одна надія на науку: якщо вже зуміли вони відкрити лід, який тане при мінус 160, то чому б їм не відкрити сніг, який буде танути при плюс 30. Більше, я думаю, не треба - некомфортно буде.
Істинно, in science we trust! Останнім часом ми виразно можемо спостерігати «наукову експансію» в лижебордерную сферу. Що не накопала прикладна наука слідом за фундаментальною, тут же підхоплюється індустрією і, як лико в рядок, вставляється в якійсь із брендів. Чи давно ми чуємо - «нанотехнології», «наноматеріали»? Та ні, недавно, а ось уже лінія Izor від Atomic, де накладки з наноматериал в шкарпетці і п'яті лижі, покликані збільшувати торсионную жорсткість. І це чудово! Хто ж проти новацій, якщо вони йдуть на користь лижі. Так що говорити про лижі, якщо вже і до лопат дісталися! Ось свіжа лавинна лопата від Genuine Guide Gear (G3), розроблена за допомогою нових матеріалів і комп'ютерних технологій, які застосовувались раніше для більш «пристойних» речей.
Тільки іноді маркетингові «навороти» на ту чи іншу технологію сильно дивують і подив. Наприклад, технологія «Liquidmetal» від HEAD. Рідкий метал, значить. Безперечно, матеріали просто чудові! По-нашому називаються - аморфні сплави. Аморфні - тому що всякими технологічними примочками їм не дають кристалізуватися, і вони залишаються в стані скла.
Механічні властивості прекрасні:
- в кілька разів більше пружні, ніж сталь,
- в 2-3 рази міцніше і титану і стали,
- твердість в пару разів вище, ніж у титану і нержавіючої сталі,
- чудово тримають край і стійкі до зносу,
- не іржавіють.
Здавалося б, чудовий матеріал для кантів, але ці сплави погано працюють на розтягнення. Їх участь «в житті лижі» зводиться до заміни, швидше за все, титановій пластини поверх сердечника на «жідкометалліческім». Але до яким чудовим наслідків це призводить! Доведеться привести розлогу цитату.
«Аморфний Liquidmetal® на відміну від свого традиційного - кристалічного побратима має дуже високу міцність - він подвійно міцніше застосовуваних до теперішнього часу сплавів, це його перша особливість. Друга особливість - більш висока стійкість до деформацій в порівнянні зі звичними матеріалами. За рахунок того, що новий метал дуже пружний і стійкий до деформації, збільшується пружність конструкції лижі, зменшуються втрати енергії або, іншими словами, збільшується ККД ».
Залишимо ККД на совісті маркетологів, і подивимося на пружність. Це така властивість, яке дозволяє матеріалу деформуватися і відновлювати первинну форму після деформації. Для кожного матеріалу є межа, далі якої його деформувати не можна, а то він або погнеться, або зламається. Якщо ми візьмемо дерев'яну лінійку і накладемо на неї сталеву, то отримаємо приблизно те ж, що і в лижі, де дерев'яний сердечник сусідить з металевою пластиною. Якщо ми будемо згинати наші лінійки з достатнім ентузіазмом, то одна з них зламається в першу чергу. Ви здогадуєтеся, яка. Якщо ми замінимо сталеву лінійку на надпружні «жідкометалліческім» і повторимо досвід, то зламається знову ж дерев'яна і при тій же деформації. Чи вдалося нам підвищити пружність «лижі» в цілому? Ні, вона як і раніше визначається найслабшою ланкою в наборі. Єдиний спосіб збільшити пружність лижі - це зробити сердечник тонше, - він тоді буде більше гнутися, - а зменшену жорсткість компенсувати збільшенням товщини пластини. Але сердечник грає важливу роль в забезпеченні характеристик лижі і не може просто так бути змінений без втрати якості лижі.
Ще одна цитата.
«У порівнянні з попередніми моделями лижа з Liquidmetal має на 29% менше втрат енергії. А значить, вона стала менш «вузький», більш «живою». Тепер скільки енергії ви вкладете в поворот при вході, стільки енергії і віддасть вам лижа при виході з повороту - 1: 1. В результаті лижа, в конструкції якої використаний Liquidmetal®, стає на багато (на 29%) могутніше і краще контролюється в повороті ».
Ще один приклад того, як властивості окремої частини поширюються на лижу в цілому. Дійсно, аморфні сплави мають малий коефіцієнт внутрішніх втрат. На 29% менший порівняно з титановими. А що означають малі втрати? Якщо затиснути в лещата сталеву лінійку і «жідкометалліческім» і зробити «Дзинь», то в останньої «Дзинь» буде значно довше.
Тільки чи потрібно це лижі? Ні в якому разі! Для боротьби з «Дзинь» і служать різні системи виброгашения, про які нам ще доведеться поговорити. Якщо склеїти цю лінійку з дерев'яною, як це і робиться в лижах, то «Дзинь» буде вже значно коротше, а якщо він буде недостатньо короткий, то наклеять ще шар якого-небудь еластомеру з великим коефіцієнтом внутрішніх втрат, і від 29% залишиться рівно стільки, скільки вважатиме за потрібне конструктор. Так що ж ми маємо від застосування в лижі настільки прогресивного і, мабуть, недешевого матеріалу? А бог його знає! Швидше за все, таке не менш чудова якість, як втомна міцність, яка у аморфних сплавів в 2-3 рази вище, ніж у титанових. Це означає, що вони витримують у стільки разів більше циклів згинання-розгинання до того як зламатися. Це, погодьтеся, теж добре, але звучить не так чудово, як «збільшення потужності на 29%».
Інший приклад - технологія Waveflex, застосована в лінійці Speedwave фірми Elan, з приводу якої сурмлять в труби і б'ють в барабани на спеціально виділеному сайті. Всього-то й діла, що зробили вони верхню кришку лижі на зразок шиферу, що дозволяє управляти жорсткістю на вигин і крутіння за рахунок форми, а не тільки механічних властивостей матеріалу. Рішення, звичайно, гарне і для лижної галузі в новинку, але замість того, щоб просто сказати: «Хлопці, ми тут придумали, як забезпечити характеристики лижі простіше і, можливо, дешевше», вони починають нудні і притягнуті за вуха міркування в картинках про тому, що це дозволить їм знизити жорсткість лижі на вигин, не зачіпаючи торсіонної, а від цього послідують такі-то і такі-то блага. А навіщо, питається, її знижувати? Кожна лижа повинна мати узгоджені між собою згинальну і торсионную жорсткість, вірніше, їх розподіл по довжині лижі в залежності від її цільового призначення. Якщо у них це не так, то, значить, у них щось не так. Як в датському королівстві.
Проте, стараннями дослідників, конструкторів, дизайнерів безлічі фірм-виробників лижі в цілому стають все краще і краще. А лижі зокрема - за цільовим ознакою, скажімо, - знаходяться в процесі пошуку. Наприклад, форми. Від такої ось цілинного лижі від Prior Snowboards (зліва) до такої ось лижі від Scott (праворуч), призначеної як би для навчання. Як наявність бічного вирізу у цілинного лижі, так і його відсутність у «обучательной» в нинішнє час, погодьтеся, важко пояснити.
У частині карвінгу йдуть старі переспіви на тему геометрії, типу «двухрадіусного» бокового вирізу, «прогресуючого» бокового вирізу, тобто, кардинального поки нічого не сталося. А пора б.
Мені вже доводилося писати про недоліки карвінгової лижі. Про її «неповну відповідність» Великої Карвінгові Ідеї: різати чисто, завжди і всюди. Хоча правильніше було б назвати їх принциповими проблемами, оскільки вони цілком виникають з механіки лижі в повороті. Мабуть, читачі зможуть «глобальніше» представити ці проблеми, якщо ми зайдемо трошки не з того боку. Немає потреби питати, чи вмієте ви їздити на велосипеді. Все або катаються або хоча б пам'ятають відчуття при катанні. А тепер уявіть собі велосипед, кермо у якого може повертатися тільки в два фіксованих положення, скажімо, на 10 градусів вправо і на стільки ж вліво. І ніяких проміжних положень! Хоч як це прикро, але з поведінки такої понівечений велосипед і є повний «колісний» аналог карвінгової лижі. Ці 10 градусів утворюють для велосипеда то, що у лижі називається радіусом бічного вирізу. Їздити по колу з таким або трохи меншим радіусом на нашому велосипеді можна тільки з дуже малими швидкостями. Це ж спостерігається і у лижі. При радіусі бічного вирізу, наприклад, 15 м різаний поворот з радіусом в 14 м можливий при швидкості близько 7 км / год. Це рідко де знайдеш любителя ганяти на таких швидкостях! Зі збільшенням швидкості необхідно збільшується кут нахилу велосипеда всередину повороту, що автоматично зменшує радіус повороту. І у лижі те ж саме: швидкість, кут нахилу центра ваги лижника всередину повороту і радіус повороту (різаного повороту!) Жорстко пов'язані. І теж зі збільшенням швидкості радіус повороту зменшується, хоча, напевно, краще було б навпаки. І, нарешті, гранична швидкість повороту і там і там обмежена граничним кутом нахилу, коли коліна шкребти по схилу починають або шини вже не тримають. А як же з іншими швидкостями / радіусами? Чи можна повертати на цьому чудовому велосипеді і, відповідно, на карвінгової лижі зі швидкостями, нахилами і радіусами, які не відповідають один одному в зазначеному вище сенсі? Можна, але тільки з юзом. І якщо до юзу на лижах ми спочатку звикли, - він у нас проскальзиваніем називається, - то на велосипеді поки якось боязко. Ось всього-то й різниці!
Думаю, читачі добре уявляють різницю між нормальним і «Карвінгові» велосипедом, навіть не пробуючи кататися на останньому (до речі, ідею віддаю байкерам задарма, - по-моєму, такий велосипед буде вельми екстремальний). Тому непогано було б перетворити і лижу в «нормальний велосипед». Тільки це непросто, оскільки велосипед уже винайшли, а таку лижу ще немає. Хоча ідея вже ясна і зрозуміла: для цього буде потрібно лижа із змінною геометрією бічного вирізу, причому змінною на ходу, в процесі руху. І в залежності від параметрів цього руху. Це не тільки моє неосвічених думку. Куди більш серйозні хлопці, U. D. Jentschura і F. Fahrbach з Фрайбурзького університету, зробили досить солідні математичні вишукування і прийшли до тих же самим висновків. Їх оригінальну статтю можна скачати за бажання. Стаття є, а ось, на жаль, такої лижі поки немає. Але, як тільки ми намагаємося заглянути в світле майбутнє, давайте подивимося, чи не зроблено чи чого корисного в цьому напрямку. У першому наближенні реалізація лижі зі змінною геометрією зажадає наступного.
Вимірювального пристрою, що визначає поточні параметри руху лижника. До них відносяться швидкість руху лижника, крутизна схилу і положення лижі щодо лінії ската.
Керуючого пристрою, перераховуються вихідні сигнали з вимірювального пристрою по деяких функціональних залежностей і виробляє керуючі сигнали на виконавчий пристрій.
Виконавчого пристрою, яке відповідно до керуючого сигналами і виробляє роботу по зміні геометрії лижі.
Ось і подивимося прямо по пунктах, чи є чого такого, що можна було б використовувати для зазначених цілей. Про вимірювальні пристрої я вже писав: це можуть бути або GPS-пристрої, які дозволяють отримати неповну інформацію, або інерційні пристрої, засновані на вимірі лінійних і кутових прискорень і наступного перерахунку в параметри руху, причому в усі, які можуть знадобитися. Перші (стосовно до лиж, звичайно) вже з'явилися. Ось на фото зображений GPS-прилад Navman A300 Sport Tool, розроблений спеціально для лижників.
Проте, стараннями дослідників, конструкторів, дизайнерів безлічі фірм-виробників лижі в цілому стають все краще і краще. А лижі зокрема - за цільовим ознакою, скажімо, - знаходяться в процесі пошуку. Наприклад, форми. Від такої ось цілинного лижі від Prior Snowboards (зліва) до такої ось лижі від Scott (праворуч), призначеної як би для навчання. Як наявність бічного вирізу у цілинного лижі, так і його відсутність у «обучательной» в нинішнє час, погодьтеся, важко пояснити.
У частині карвінгу йдуть старі переспіви на тему геометрії, типу «двухрадіусного» бокового вирізу, «прогресуючого» бокового вирізу, тобто, кардинального поки нічого не сталося. А пора б.
Мені вже доводилося писати про недоліки карвінгової лижі. Про її «неповну відповідність» Великої Карвінгові Ідеї: різати чисто, завжди і всюди. Хоча правильніше було б назвати їх принциповими проблемами, оскільки вони цілком виникають з механіки лижі в повороті. Мабуть, читачі зможуть «глобальніше» представити ці проблеми, якщо ми зайдемо трошки не з того боку. Немає потреби питати, чи вмієте ви їздити на велосипеді. Все або катаються або хоча б пам'ятають відчуття при катанні. А тепер уявіть собі велосипед, кермо у якого може повертатися тільки в два фіксованих положення, скажімо, на 10 градусів вправо і на стільки ж вліво. І ніяких проміжних положень! Хоч як це прикро, але з поведінки такої понівечений велосипед і є повний «колісний» аналог карвінгової лижі. Ці 10 градусів утворюють для велосипеда то, що у лижі називається радіусом бічного вирізу. Їздити по колу з таким або трохи меншим радіусом на нашому велосипеді можна тільки з дуже малими швидкостями. Це ж спостерігається і у лижі. При радіусі бічного вирізу, наприклад, 15 м різаний поворот з радіусом в 14 м можливий при швидкості близько 7 км / год. Це рідко де знайдеш любителя ганяти на таких швидкостях! Зі збільшенням швидкості необхідно збільшується кут нахилу велосипеда всередину повороту, що автоматично зменшує радіус повороту. І у лижі те ж саме: швидкість, кут нахилу центра ваги лижника всередину повороту і радіус повороту (різаного повороту!) Жорстко пов'язані. І теж зі збільшенням швидкості радіус повороту зменшується, хоча, напевно, краще було б навпаки. І, нарешті, гранична швидкість повороту і там і там обмежена граничним кутом нахилу, коли коліна шкребти по схилу починають або шини вже не тримають. А як же з іншими швидкостями / радіусами? Чи можна повертати на цьому чудовому велосипеді і, відповідно, на карвінгової лижі зі швидкостями, нахилами і радіусами, які не відповідають один одному в зазначеному вище сенсі? Можна, але тільки з юзом. І якщо до юзу на лижах ми спочатку звикли, - він у нас проскальзиваніем називається, - то на велосипеді поки якось боязко. Ось всього-то й різниці!
Думаю, читачі добре уявляють різницю між нормальним і «Карвінгові» велосипедом, навіть не пробуючи кататися на останньому (до речі, ідею віддаю байкерам задарма, - по-моєму, такий велосипед буде вельми екстремальний). Тому непогано було б перетворити і лижу в «нормальний велосипед». Тільки це непросто, оскільки велосипед уже винайшли, а таку лижу ще немає. Хоча ідея вже ясна і зрозуміла: для цього буде потрібно лижа із змінною геометрією бічного вирізу, причому змінною на ходу, в процесі руху. І в залежності від параметрів цього руху. Це не тільки моє неосвічених думку. Куди більш серйозні хлопці, U. D. Jentschura і F. Fahrbach з Фрайбурзького університету, зробили досить солідні математичні вишукування і прийшли до тих же самим висновків. Їх оригінальну статтю можна скачати за бажання. Стаття є, а ось, на жаль, такої лижі поки немає. Але, як тільки ми намагаємося заглянути в світле майбутнє, давайте подивимося, чи не зроблено чи чого корисного в цьому напрямку. У першому наближенні реалізація лижі зі змінною геометрією зажадає наступного.
Вимірювального пристрою, що визначає поточні параметри руху лижника. До них відносяться швидкість руху лижника, крутизна схилу і положення лижі щодо лінії ската.
Керуючого пристрою, перераховуються вихідні сигнали з вимірювального пристрою по деяких функціональних залежностей і виробляє керуючі сигнали на виконавчий пристрій.
Виконавчого пристрою, яке відповідно до керуючого сигналами і виробляє роботу по зміні геометрії лижі.
Ось і подивимося прямо по пунктах, чи є чого такого, що можна було б використовувати для зазначених цілей. Про вимірювальні пристрої я вже писав: це можуть бути або GPS-пристрої, які дозволяють отримати неповну інформацію, або інерційні пристрої, засновані на вимірі лінійних і кутових прискорень і наступного перерахунку в параметри руху, причому в усі, які можуть знадобитися. Перші (стосовно до лиж, звичайно) вже з'явилися. Ось на фото зображений GPS-прилад Navman A300 Sport Tool, розроблений спеціально для лижників.
Проте, стараннями дослідників, конструкторів, дизайнерів безлічі фірм-виробників лижі в цілому стають все краще і краще. А лижі зокрема - за цільовим ознакою, скажімо, - знаходяться в процесі пошуку. Наприклад, форми. Від такої ось цілинного лижі від Prior Snowboards (зліва) до такої ось лижі від Scott (праворуч), призначеної як би для навчання. Як наявність бічного вирізу у цілинного лижі, так і його відсутність у «обучательной» в нинішнє час, погодьтеся, важко пояснити.
У частині карвінгу йдуть старі переспіви на тему геометрії, типу «двухрадіусного» бокового вирізу, «прогресуючого» бокового вирізу, тобто, кардинального поки нічого не сталося. А пора б.
Мені вже доводилося писати про недоліки карвінгової лижі. Про її «неповну відповідність» Великої Карвінгові Ідеї: різати чисто, завжди і всюди. Хоча правильніше було б назвати їх принциповими проблемами, оскільки вони цілком виникають з механіки лижі в повороті. Мабуть, читачі зможуть «глобальніше» представити ці проблеми, якщо ми зайдемо трошки не з того боку. Немає потреби питати, чи вмієте ви їздити на велосипеді. Все або катаються або хоча б пам'ятають відчуття при катанні. А тепер уявіть собі велосипед, кермо у якого може повертатися тільки в два фіксованих положення, скажімо, на 10 градусів вправо і на стільки ж вліво. І ніяких проміжних положень! Хоч як це прикро, але з поведінки такої понівечений велосипед і є повний «колісний» аналог карвінгової лижі. Ці 10 градусів утворюють для велосипеда то, що у лижі називається радіусом бічного вирізу. Їздити по колу з таким або трохи меншим радіусом на нашому велосипеді можна тільки з дуже малими швидкостями. Це ж спостерігається і у лижі. При радіусі бічного вирізу, наприклад, 15 м різаний поворот з радіусом в 14 м можливий при швидкості близько 7 км / год. Це рідко де знайдеш любителя ганяти на таких швидкостях! Зі збільшенням швидкості необхідно збільшується кут нахилу велосипеда всередину повороту, що автоматично зменшує радіус повороту. І у лижі те ж саме: швидкість, кут нахилу центра ваги лижника всередину повороту і радіус повороту (різаного повороту!) Жорстко пов'язані. І теж зі збільшенням швидкості радіус повороту зменшується, хоча, напевно, краще було б навпаки. І, нарешті, гранична швидкість повороту і там і там обмежена граничним кутом нахилу, коли коліна шкребти по схилу починають або шини вже не тримають. А як же з іншими швидкостями / радіусами? Чи можна повертати на цьому чудовому велосипеді і, відповідно, на карвінгової лижі зі швидкостями, нахилами і радіусами, які не відповідають один одному в зазначеному вище сенсі? Можна, але тільки з юзом. І якщо до юзу на лижах ми спочатку звикли, - він у нас проскальзиваніем називається, - то на велосипеді поки якось боязко. Ось всього-то й різниці!
Думаю, читачі добре уявляють різницю між нормальним і «Карвінгові» велосипедом, навіть не пробуючи кататися на останньому (до речі, ідею віддаю байкерам задарма, - по-моєму, такий велосипед буде вельми екстремальний). Тому непогано було б перетворити і лижу в «нормальний велосипед». Тільки це непросто, оскільки велосипед уже винайшли, а таку лижу ще немає. Хоча ідея вже ясна і зрозуміла: для цього буде потрібно лижа із змінною геометрією бічного вирізу, причому змінною на ходу, в процесі руху. І в залежності від параметрів цього руху. Це не тільки моє неосвічених думку. Куди більш серйозні хлопці, U. D. Jentschura і F. Fahrbach з Фрайбурзького університету, зробили досить солідні математичні вишукування і прийшли до тих же самим висновків. Їх оригінальну статтю можна скачати за бажання. Стаття є, а ось, на жаль, такої лижі поки немає. Але, як тільки ми намагаємося заглянути в світле майбутнє, давайте подивимося, чи не зроблено чи чого корисного в цьому напрямку. У першому наближенні реалізація лижі зі змінною геометрією зажадає наступного.
Вимірювального пристрою, що визначає поточні параметри руху лижника. До них відносяться швидкість руху лижника, крутизна схилу і положення лижі щодо лінії ската.
Керуючого пристрою, перераховуються вихідні сигнали з вимірювального пристрою по деяких функціональних залежностей і виробляє керуючі сигнали на виконавчий пристрій.
Виконавчого пристрою, яке відповідно до керуючого сигналами і виробляє роботу по зміні геометрії лижі.
Ось і подивимося прямо по пунктах, чи є чого такого, що можна було б використовувати для зазначених цілей. Про вимірювальні пристрої я вже писав: це можуть бути або GPS-пристрої, які дозволяють отримати неповну інформацію, або інерційні пристрої, засновані на вимірі лінійних і кутових прискорень і наступного перерахунку в параметри руху, причому в усі, які можуть знадобитися. Перші (стосовно до лиж, звичайно) вже з'явилися. Ось на фото зображений GPS-прилад Navman A300 Sport Tool, розроблений спеціально для лижників.
