|
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ДИНАМИКУ СПУСКА
Проводя анализ техники горнолыжного спорта, специалисты большей частью только
описывают технику исполнения приемов и стремятся ее объяснить с помощью терминов,
взятых из области механики. Но они при этом не учитывают двигательных возможностей
человека и его нейромускульных способностей и, что еще важнее, почти всегда
игнорируют некоторые факторы, связанные с природой снега, рельефом трассы и
формой лыж.
Я постараюсь учесть все факторы. Но, к сожалению, смогу лишь
поверхностно коснуться этой темы. Я ставил перед собой две
цели: дать вам, с одной стороны, более емкое представление
о совокупности всех проблем, встающих перед горнолыжником,
и с другой — определить место всех более или менее новых приемов
горнолыжной техники в этой совокупности. Выводы, которые я
делаю, не претендуют на полноту научного исследования и должны
рассматриваться читателем просто как попытки популярного
изложения.
ТРАССА
Снег
Любой спуск на склоне связан с определенным взаимодействием сил между лыжами
и снегом и зависит от состояния снега, его природы.
Лед гладкий, образованный из мокрого снега,
сглаженного при соскальзываниях лыжниками и потом смерзшегося
на морозе, или из кристалликов снега, спрессованных ветром,
затрудняет сцепление лыж. Кант лыжи следует рассматривать
как резец. Если ребре лыжи в косом спуске и в поворотах не
режет наст, то это ведет к значительной деформации
при сгибании и особенно при скручивании лыж. Жесткость леденистого
наста увеличивает возможность вибраций лыж, особенно при спусках
по линии ската. Трудность сцепления кантов вызывает проскальзывания
лыж в траверсах и особенно в поворотах. В последнем случае
срыв кантов вызывает вибрацию лыжи и соскакивание опорной
ноги, называемое «трещоткой». Это вибрирование обусловлено
одновременно механической характеристикой лыж и закрепощенностью
мышц-фиксаторов голеностопов.
Лед шероховатый, или зернистый,— одна из
разновидностей смерзшегося мокрого снега, образовавшегося
после плохого заглаживания, или же разновидность тонкого гранулированного
снега (наподобие мерзлого весеннего снега). На ровной леденистой
поверхности зернистой структуры легче держать лыжи, чем на
гладком льду, но здесь при соскальзывании происходит более
мощное подминание снега, что вызывает сильное торможение.
Шероховатая поверхность льда ставит специфические проблемы:
она может быть причиной сильных деформаций лыж. Тот или иной
выступ или углубление на леденистой поверхности (комок смерзшегося
снега размером с кулак, схваченная морозом канавка от следа
лыжи) вызывают деформацию при сгибании и скручивании лыж,
которая начинается в носке и смещается при движении к заднику.
В результате лыжа может отклониться от начальной траектории.
Кроме того, вследствие большой скорости могут начаться сильные
вибрации и биения лыжи. Менее значительные неровности рельефа
(но они чаще встречаются на пути) также вызывают деформации,
биения и колебания (правда, в меньшей степени). Общее воздействие
на лыжи приводит, как это уже говорилось, к резкому увеличению
торможения.
Утоптанный снег, на котором остается лыжный
след, может быть двух типов: пушистый утоптанный снег и вязкий
снег.
Первый сохраняет в той или иной степени
свою кристаллическую структуру и большую подвижность кристаллов.
При прямых спусках, а также при соскальзываниях на плоско
поставленных лыжах создается впечатление необыкновенной легкости
и незначительности торможения, так как снег выталкивается
вбок без предварительного утрамбовывания. Соскальзывания,
выполняемые при значительном угле кантования, связаны с большими
усилиями, а значит, и более сильным торможением, ибо при таком
соскальзывании снег сначала подминается лыжами, т. е. слегка
уплотняется, а затем смещается в сторону.
Вязкий снег — это либо утоптанный несколько
влажный пушистый снег, либо сухой снег, образованный из малоподвижных
очень мелких кристаллов. Любое смещение снега — в вертикальном
(подминание) и в горизонтальном (при соскальзывании) направлениях
или при подминании носком лыжи при движении вперед — требует
больших усилий и, следовательно, большего торможения, ч&м
во время спуска по пушистому снегу. Такой снег обычно менее
скользкий, но соответствующая смазка может частично компенсировать
этот недостаток.
Тяжелый снег — это снег, пропитанный водой;
он тяжелый и липкий, и липкость сильно увеличивается под малейшим
давлением. Эти два свойства и делают его «трудным» для катания
на лыжах. При прямом спуске эффект подминания снега носком
лыжи и в боковых соскальзываниях вызывает сильное торможение.
Глубокий снег — это состояние снега, когда
лыжи проваливаются и погружаются вместе с носками. Этот снег
можно подразделить по состоянию на два крайних типа; есть
и множество промежуточных состояний.
Глубокий пушистый снег можно характеризовать так же, как
утоптанный пушистый снег. Особенность более или менее глубокого
пушистого снега — неустойчивость загруженных лыж в горизонтальном
направлении. Каждая из лыж по-своему будет реагировать на
испытываемую нагрузку, погружаясь, смещаясь в сторону и сгибаясь.
Так же различается и сила сопротивления продвижению вперед
и боковому соскальзыванию, которую встречает каждая из лыж
в прямых спусках, соскальзываниях и поворотах.
Глубокий тяжелый снег обладает теми же качествами, что
и тяжелый снег, но они значительно ухудшены большим весом
снега. На таком снегу трудно, а иногда и просто невозможно
вытаскивать лыжи из-под толщи снега с помощью подскока, поднимать
одну лыжу над снегом и даже выдвигать лыжу в упор.
Рельеф склонов
Мы различаем плавные изменения крутизны спуска — после перегибов
и выполаживаний, более резкие изменения крутизны — какие дают
обычно бугры, и, наконец, изменение крутизны при выполнении
поворота на ровном склоне.
Перегибы и выполаживания. Перегибом склона
называется участок, на котором возрастает крутизна склона.
Направление движения может быть изменено лишь постепенно после
прохождения перегиба. Таким образом, некоторое время давление,
оказываемое лыжником на склон, будет уменьшаться, что бы он
ни делал.
На выполаживаниях, наоборот, крутизна склона становится меньшей.
Во время спуска направление движения требует от лыжника напряжения
для преодоления прижимающей силы. В результате увеличивается
трение, а значит, и торможение.
В прошлом много дискутировали по вопросам о сохранении равновесия
при прохождении перегибов и выполаживаний. В действительности
эти проблемы не так сложны. Мы к ним вернемся в параграфе
"Равновесие лыжника".
Бугры. Они могут быть либо естественными
(связывают элементы рельефа трассы), либо искусственными,
т. е. образованными в результате многократного прохождения
трассы лыжниками. Бугры большого радиуса, четко сопряженные
с рельефом, преодолеваются так же, как и выполаживания с перегибами.
Бугры малой амплитуды, наоборот, не должны влиять на перемещение
центра тяжести лыжника. Они требуют от лыжника полнейшей мобилизации
при сгибании и разгибании для сохранения наиболее плавной
траектории центра тяжести. При скольжении на более пологих
скатах бугра увеличивается трение лыж о снег. На остальных
участках трение, наоборот, уменьшается. Кроме того, лыжи деформируются
в момент сгибания при наезде на бугор и имеют тенденцию вибрировать
при высвобождении от загрузки, как только пройдена верхушка
бугра. При преодолении бугров средней крутизны одновременно
возникают те же проблемы, что и при преодолении бугров большой
и малой амплитуд.
Изменение крутизны спуска в повороте. Этому
вопросу я уделил в своей предыдущей книге «Как совершенствоваться
горнолыжнику» достаточно много внимания. Всякий полный поворот,
или поворот от склона, — это движение пологого спуска (траверс)
с переходом к наиболее крутому участку (при прохождении линии
ската) и затем снова пологий траверс.
В результате изменяется сила трения. Лыжник должен управлять
верхней частью тела таким образом, чтобы сгибания и разгибания
компенсировали колебания центра тяжести в плоскости, параллельной
склону. Следует отметить, что в поворотах на сильно изрытых
трассах слалома указанные изменения крутизны спуска сильно
увеличиваются, что значительно затрудняет сохранение равновесия.
То же самое относится и к поворотам, выполняемым на бугре
или на перегибе склона.
ЛЫЖИ
Длина лыж. Вытянутая форма лыж, установившаяся
в практике горнолыжного спорта, обеспечивает наилучшее равновесие
в передне-заднем направлении во время спусков. Ступня как
бы удлиняется на всю длину лыжи; увеличивается опора лыжника
на ту часть лыж, которая сохраняет контакт со снегом. Передняя
и задняя части лыж по отношению к ступням являются как бы
плечами рычага, увеличивающими силу сопротивления в разных
частях лыж при поперечных перемещениях, что совершенно необходимо
для управления движением в соскальзываниях и поворотах. Величина
силы сопротивления зависит, с одной стороны, от инерции движения
лыжника, а с другой—от трения, которое возникает при контакте
лыж со снегом. Естественно, при одинаковом сопротивлении движению
управление лыжами в повороте усложняется с уменьшением их
длины. В самом деле, лыжа уменьшенной длины, рассчитанная
на лыжника определенного веса, производит большее давление
на снег передней и задней частями, что уменьшает и может даже
вовсе устранить описанный выше эффект. Длина лыж важна не
только для сохранения передне-заднего равновесия лыжника и
для поддержания прямолинейного движения. Она также имеет большое
значение для строгого ведения дуги поворота, т. е. для удержания
в повороте постоянного радиуса дуги. Большее расстояние носка
и задника лыжи от ступни создает лучшие условия для точного
ведения лыж в повороте. Стало быть, сместив крепления на лыжах
взад-вперед, вы изменяете длину плечей рычага в передней и
задней частях лыж, а это имеет в силу сказанного очень большое
значение (смещение креплений только на 1 см уже существенно).
Дугообразная форма боковых граней лыж. Если
посмотреть на скользящую поверхность лыжи снизу, то можно
заметить, что ее края имеют вогнутую дугообразную форму. Иногда
изгиб с боков точно прочерчен по дуге окружности, параметры
которой строго определяют следующими тремя размерами: 1) шириной
лыжи в носке (от 80 до 90 мм), 2) шириной лыжи в заднике (75—80
мм), 3) шириной лыжи в средней части (65—70 мм). Но в большинстве
случаев дуга изгиба имеет более сложную форму и отличается
от окружности. Форма бокового ребра приводит к тому, что в
косом спуске загруженная лыжа деформируется при сгибании и
скручивании, так что опирается о снег всем боковым ребром.
Эта деформация увеличивается при принятии более сильного углового
положения. Она определяет дугообразную траекторию при контакте
лыжи со снегом, в результате чего лыжа в косом соскальзывании
имеет тенденцию идти по дуге, поднимающейся вверх по склону,
и направляться по дуге поворота сразу после перекантовки при
входе в поворот от склона. Во время выполнения поворота из
упора внешняя к повороту лыжа совершает аналогичное сгибание,
которое также вынуждает скользить по дуге.
Ширина носка и ширина задника лыжи. Ширина
лыжи в носке обычно на 8—10 мм больше, чем ширина задника.
Это не имеет значения в косом спуске и в поворотах, выполняемых
с закантовкой, где важна только дугообразная форма ребра лыжи.
И наоборот, когда плоско поставленная на снег лыжа начинает
перекантовываться, сцепление лыжи со снегом происходит в носковой
части канта: и чем шире носок лыжи, тем легче начать более
крутой поворот. Как только поворот начат, дугообразная форма
ребра лыжи способствует криволинейному движению в повороте.
Ширина лыж. Две пары лыж могут иметь одинаковые
по форме боковые изгибы, равное различие в ширине носков по
сравнению с задниками, одинаковую длину. Но если они имеют
разную ширину, то существенно отличаются друг от друга. Прежде
всего — в скольжении. Более широкая лыжа имеет большую поверхность
трения и, следовательно, производит меньшее удельное давление
на 1 см2 опоры; давление в результате может или
улучшиться или ухудшиться. Кроме того, на более широкой лыже
из-за увеличения плеча опоры (рычаг закантовки) труднее удерживать
закантовку; здесь приходится прикладывать большее физическое
усилие.
Канавка на скользящей поверхности лыжи —
единственный элемент, имеющий прямолинейное направление. Главная
ее роль — способствовать прямолинейному скольжению лыжи в
прямых спусках; вторая — обеспечение направляющего эффекта
во время закантовки при соскальзываниях, исполняемых на почти
плоско лежащих на снегу лыжах, когда они достаточно погружены
в снег, т. е. при контакте со снегом верхних боковых половин
скользящих поверхностей лыж. Эффективность канавки зависит
от ее глубины, степени заостренности ее краев, степени выдвинутости
вперед канавки в носковой части скользящей поверхности. Изменение
краев канавки может существенно повлиять на «поведение» лыжи
на мягком снегу. Полное или частичное на полнение канавки
мазью может облегчить управление лыжами в глубоком снегу.
Упругость лыж при сгибании. Когда используют
этот термин для определения качеств лыжи, то подразумевают
амплитуду прогибания лыжи при заданной величине силы (лыжа
кладется двумя концами на две горизонтальные опоры, а давление
прикладывается в средней части), а также форму прогиба лыжи
по длине. Глубина прогиба может быть различной в тех или иных
местах в зависимости от распределения гибкости в лыжах. Упругость
лыж при сгибаниях имеет значение для распределения загрузки
лыж по длине при скольжении в прямых спусках, особенно при
уменьшении давления (прохождение перегибов, бугров). Это качество
важно для обеспечения передне-заднего равновесия при распределении
давления в моменты толчков снизу в аналогичных ситуациях.
Жесткая лыжа или очень жесткий носок лыжи вызывают слишком
резкий толчок снизу при наезде на сильно выраженный бугор.
Слишком мягкие, «хлипкие» лыжи смягчают начальный контакт
с бугром, и удар становится чувствительным в момент, когда
ступня проходит верхушку бугра. На очень гибких лыжах равновесие
в передне-заднем направлении также трудно удерживать, ибо
лыжник испытывает здесь менее надежную опору как спереди,
так и сзади. Наконец, упругость лыжи при сгибании играет решающую
роль для сцепления кантов со снегом в косых спусках и в поворотах
соответственно форме бокового изгиба краев лыжи, о чем уже
говорилось. Следует иметь в виду, что нигде я не говорил об
упругости лыж в боковом направлении, и для уточнения замечу,
что везде речь шла об упругости во фронтальном направлении.
Стрела прогиба лыж — это расстояние, разделяющее
две лыжи, приставленные друг к другу скользящими поверхностями.
Но главное, пожалуй, заключается не в величине прогиба, а
в той силе, которую необходимо приложить, чтобы прижать лыжи
друг к другу (в действительности эта сила связана пропорциональной
зависимостью с величиной прогиба лыж). Соответственно форме
прогиба и распределению упругости по длине лыжа, загруженная
весом тела, по-разному оказывает давление на опору в различных
местах. Обычно давление, максимальное в центральной части
под ступней, быстро уменьшается в направлении к носку и заднику,
достигая почти нуля, и потом вновь в крайних точках лыжи —
в носке и заднике — резко увеличивается. Эти две крайние зоны
возросшего давления играют большую роль как при сохранении
направления лыж в прямом спуске, так и при сцеплении со снежным
настом обоих концов лыжи в повороте.
Боковая упругость. Лыжа, поставленная на
ровном месте набок и подверженная загрузке в центральной части,
выпрямляется — это упругость лыжи в боковом направлении. Прилагаемое
усилие — в пределах 80—100 кг, Такая деформация лыжи, по поводу
которой еще ничего не было сказано, играет определенную роль
в образовании формы дуги скольжения при загрузке поставленной
на кант лыжи в косом спуске и при выполнении поворота.
Упругость при скручивании. В силу того что
центральная часть лыжи загружена при постановке на кант на
склоне и перенесении на нее опоры, она подвергается двойному
скручиванию — винт разворота носковой части направлен противоположно
винту задней части (при одинарном скручивании лыжа в продольном
направлении принимает форму винта). Эти скручивания накладываются
на сгибания бокового и фронтального направлений и оказывают
на них влияние. Следует уточнить, что большая упругость при
скручивании может быть частично компенсирована упругостью
во фронтальном направлении.
Эластичность, биения, вибрации, амортизационные
качества. К сожалению, я не могу подробно остановиться
на этих важных характеристиках лыж. Я уточню только то свойство,
которое по старинке называется «нервом» лыжи (этот термин
возник, когда только мечтали об эластичности деревянных лыж).
В наше время можно добиться очень большой эластичности, и
сейчас для получения хороших лыж производителям приходится
ограничивать это качество.
Биения — это колебания носков или задников лыж большой амплитуды.
Они особенно заметны во время прямых спусков и при прохождении
больших дуг поворотов, включающих волнообразные участки рельефа.
Иногда мож но даже проследить отдельные периоды таких колебаний.
Биения лыж нарушают равновесие лыжника и мешают скольжению
лыж; кроме того, они мешают сцеплению кантов со снегом.
Значительно более частые колебания, которые можно зарегистрировать только с
помощью специальной аппаратуры, мы называем вибрациями (на лыжах устанавливается,
например, передатчик, который транслирует колебания на осциллограф). Вибрации
наблюдаются не только при сгибаниях лыжи, но и при скручивании ее.
Амортизационные качества—это способность лыжи более или менее быстро гасить
эти колебания. Это свойство может замеряться в лабораторных условиях. Вибрации
мешают скольжению лыж и сцеплению кантов со снегом.
Судить о качестве лыж можно по сочетанию всех перечисленных
выше свойств. Впрочем, самые различные сочетания
могут приводить к близким результатам. Вместе с тем ясно,
что все более широкое использование в производстве точных
измерительных устройств позволяет раскрывать почти все «секреты»
лучших марок лыж. Сейчас все идет к тому, что характеристики
большинства лыж будут устанавливать приблизительно на одинаковом
уровне.
Несколько цифр, характеризующих механические свойства
лыж.
Длина — от 205 до 210 см,
Сила, необходимая для того, чтобы выровнять лыжу (устранить прогиб), — от 9
до 12 кг.
Сила, необходимая для того, чтобы поставленную обоими концами на опоры лыжу
можно было прогнуть до образования дуги глубиной 5 см, — 40— 50 кг.
Сила, необходимая для того, чтобы прогнуть центральную часть лыжи (половина
длины скользящей поверхности, отсчитываемой по обе стороны от центральной точки)
до образования дуги прогибом 1 см, — от 90 до 110 кг.
Сила, необходимая для выравнивания этой центральной зоны, — от 20 до 30 кг.
Сила, необходимая для того, чтобы согнуть переднюю часть
лыжи (передняя четверть скользящей поверхности лыжи) так,
чтобы носок приподнялся на 3,5 см, — от 25 до 30 кг.
Сила, необходимая для того, чтобы согнуть задник,- от 23
до 30 кг.
ЛЫЖНИК
Мы лишь поверхностно коснемся этой обширнейшей темы.
Тело человека можно рассматривать как систему сегментов —
звеньев (ноги, бедра, таз, позвоночник и т. д.), которые смещаются
относительно друг друга в суставных сочленениях. Если человек
находится в покое, то эти звенья могут смещаться только под
действием двух сил: веса и мускульной силы. Когда лыжник находится
в движении, к этим двум силам следует добавить силу инерции,
приобретенную каждым из звеньев.
Возможные перемещения в каждом из суставов строго ограничены по направлению
и амплитуде самой поверхностью суставного соединения, связками, окружающими
сустав, и мышцами, соединяющими два или большее количество соседних звеньев.
Специалисты по спортивной технике должны знать плоскости возможных движений
звеньев в суставах, чтобы не делать ошибок. Например, бессмысленно говорить
об угловом изгибе в коленном суставе, ибо оно анатомически недопустимо. Впечатление
углового изгиба в колене возникает в результате двойного разворота ноги в области
бедра и ступни.
Мускул, сжимаясь, притягивает с одинаковой силой оба звена, к которым он прикреплен.
Если один из них закреплен, то смещается второй, увлекая при этом за собой и
другие связанные с ним звенья тела. Если оба звена подвижны, то они перемещаются
одновременно со скоростями, обратно пропорциональными их массам.
В функциональном плане следует рассматривать действие не изолированного мускула,
а целой мышечной группы, способствующее некоторому движению.
Один и тот же мускул может входить в состав различных мышечных
групп, выполняющих родственные и не противоположные по направлению
движения. Такие мышечные группы управляют всеми движениями
в суставах. Их называют по функциональному признаку. Например,
мышечная группа сгибания голени к бедру, группа вращения бедра
по отношению к тазу и т, п. Каждой мышечной группе противостоит
другая группа мускулов, создающая противоположное движение.
Например; группа сгибания голени к бедру— группа разгибания
голени от бедра, группа наружного вращения ноги по отношению
к тазу — группа внутреннего вращения и др.
Многие из движений вызваны действием силы тяжести. К ним относятся сгибания
ног, туловища. Определенные мышечные группы сопротивляются воздействию веса
и вызывают обратное движение, т. е. тормозят движение и затем останавливают
его.
Кинетическая энергия, приобретенная звеном, может вызвать его перемещение по
отношению к другому звену без вмешательства соответствующей мышечной группы
и даже при воздействии мышечной группы, вызывающей обратное движение, которое
здесь оказывает торможение. Таким образом, сжатие некоторой мышечной группы
вовсе не означает обязательного сближения точек прикрепления мускулов к звеньям,
а может замедлить их раздви-жение, вызванное действием веса или силы инерции.
Так, одна мышечная группа может во время продолжительного сжатия затормозить
движение, затем остановить его и тотчас же произвести обратное движение. Именно
в этом заключается основной принцип так называемого возвратно-поступательного
движения, которое играет фундаментальную роль в действиях спортсмена.
Изучим для примера случай сгибания и разгибания ног. Сгибание
выполняется в результате расслабления мышц-разгибателей
ног, которые, противодействуя весу, позволяют человеку стоять.
Это сгибание затем тормозится мышцами-разгибателями, которые
начинают сжиматься в той фазе, когда они удлиняются. Эти мускулы
останавливают сгибание, и если только они не уменьшат тотчас
их сжатие, то сразу вслед за сгибанием начинается разгибание.
Движение, называемое сгибанием-разгибанием, которое как бы
состоит из двух движений, в действительности осуществляется
одним только сжатием группы мускулов ног. Противоположный
пример: лыжник настолько ускоряет сгибание, что заставляет
ступни подтянуться. В этом случае действие силы тяжести недостаточно,
и к действию подключаются: в первой фазе — группа мышц-сгибателей
бедер к голеням, во второй фазе (торможение снижения при приземлении)
— группа мышц-разгибателей.
По происхождению возвратно-поступательное движение может быть чисто мышечным.
Например, дискобол разворачивается вначале назад, подготавливая таким образом
вращение вперед, в результате которого он выбросит диск. Нужно знать, что всякое
предварительное растягивание мускула облегчает сжатие и повышает его эффективность.
Более того, возвратное движение, которое принято в спортивной терминологии называть
подготовительным движением, позволяет (при условии правильного исполнения)
осуществлять строгий отбор мускулов для выполнения поступательного движения,
а это и есть искомая цель в технике любого приема.
Приведенные здесь примеры позволяют понять, что истинная природа спортивного
приема состоит в управлении движением, а не в выборе исходного
положения звеньев тела. Например, винтовое движение одинаково,
идет ли речь о переводе лыжника из нормального положения в
винтовое, из винтового положения в нормальную стойку или же
из одного винтового положения в противоположное винтовое положение
(имеется в виду вращение, конечно, в одном направлении).
Равновесие горнолыжника
Способность лыжника сохранять устойчивость на спусках зависит
не только от его индивидуальных особенностей, но и от качества
лыж, состояния снега, рельефа склона.
В рефлекторно-мышечном плане лыжники по-разному
восстанавливают равновесие. Начинающий лыжник реагирует только
на ту опору, которую он воспринимает от склона: опора на носки
или задники лыж, которая дает устойчивость в передне-заднем
направлении, опора на одну или на другую лыжу — для поддержания
бокового равновесия при одновременной загрузке обеих лыж,
опора на тот или другой край лыжи, когда спуск происходит
только на одной лыже. Равновесие, стало быть, улучшается,
если лыжи имеют большую длину и если они более жестки, если
они шире разведены в стороны (широкое ведение при одновременной
опоре на обе лыжи), а при скольжении на одной лыже — если
эта лыжа более широкая.
Хороший же лыжник, наоборот, по достижении определенной скорости мало использует
названные элементарные балансирующие движения, а чаще регулирует равновесие
за счет опоры на собственные звенья тела. Подобно тому как подброшенная в воздух
кошка всегда переворачивается и приземляется на четыре лапы, так и лыжник реагирует
на изменения положения тела движениями туловища, рук, бедер и ног, что позволяет
ему удержать положение или восстановить равновесие.
Разумеется, кроме того, лыжник-спортсмен использует и простейшие
возможности для создания опоры на склоне как в вертикальном,
так и в боковом направлениях. Однако как новичок, так и опытный
лыжник не всегда находят достаточную опору, чтобы полностью
сместить тело вперед или же отклониться назад. Принятие передней
стойки соответствует наклону туловища вперед и отведению назад
лыж, принятие задней стойки - обратное движение.
Переменная крутизна склона затрудняет удержание равновесия
лыжником. Очень большая подвижность лыж в передне-заднем
направлении вынуждает лыжника использовать при опоре только
перпендикулярные к склону усилия — отсюда и перпендикулярная
стойка лыжника на склоне (дальше мы, правда, увидим, как дополнительно
возникающие силы, связанные с трением и обтеканием тела воздушным
потоком, могут несколько изменять действие этого условия).
Чтобы при прохождении перегибов и вы-полаживаний на склонах
сохранялась перпендикулярность положения тела, лыжнику необходимо
менять относительное положение тела и лыж. Начинающий лыжник
делает это на основе рефлекторного восприятия облегчения и
загрузки передними частями стоп. Сильный же лыжник может корректировать
свое положение даже во время полета: видя рельеф и оценив
положение тела в воздухе, он может изменить взаимное расположение
различных звеньев тела и принять нужную стойку при приземлении.
Сопротивление сил трения и воздушной среды также
оказывает влияние на сохранение равновесия. Если
принять во внимание действие силы трения в месте контакта
лыж со снегом, то для удержания равновесия лыжник должен сместить
центр тяжести назад от линии перпендикуляра к склону. Действие
же тормозящей силы сопротивления воздуха на большой скорости
на самом деле не требует обратного движения. Известно, что
скатывающая сила (проекция силы тяжести на склон) направлена
параллельно склону и приложена к центру тяжести лыжника, а
сила лобового сопротивления воздуха приложена приблизительно
к центру площади, встречной воздушному потоку. В средней стойке
с разведенными в стороны руками и в стойке «яйцо» точка приложения
этой силы расположена примерно на том же уровне, что и центр
тяжести, вследствие чего величина опрокидывающего момента
невелика и практически ею можно пренебречь. Таким образом,
изменения силы сопротивления воздуха лишь незначительно влияют
на равновесие лыжника.
Скольжение на снегу и обтекаемость
Контакт лыжи — снег. Силы трения возникают
при движении лыж на снегу по всей скользящей поверхности.
Когда лыжа проваливается в снег, оставляя след, сила трения
увеличивается в носке. Чтобы убедиться в этом, посмотрите,
как стирается в носковой части лыж мазь, равномерно наложенная
на скользящую поверхность.
Чтобы лучше представить себе, что представляют силы трения,
мы рассмотрим их два основных вида. С одной стороны, я буду
говорить о силах притяжения, возникающих между скользящей
поверхностью лыжи и поверхностью снежного покрова, с другой
— расскажу о силах, сжимающих снег, в частности при подминании
ее носком лыжи.
Силы притяжения зависят от физико-химического
состава материала, из которого сделана скользящая поверхность
лыжи, механического состояния этой поверхности (более или
менее гладкая, шероховатая, ворсистая, исполосованная и др.),
структуры снега, поверхности трассы и, наконец, от распределения
давления по длине лыжи под действием загрузки. Это распределение
давления, в свою очередь, зависит от следующих условий: от
изменения упругости лыжи в различных ее частях; от общей поверхности
лыжи; от положений и действий лыжника в продольном и поперечном
направлениях; от рельефа поверхности склона, способного вызывать
более или менее локализованные перегрузки в носке или других
частях лыжи.
Замечание. Такие перегрузки, между прочим, могут быть перераспределены
или даже вовсе устранены соответствующими действиями лыжника.
Следует заметить, что стальные канты значительно хуже скользят
по снегу, нежели пластическая скользящая поверхность. Таким
образом, на качество скольжения большое влияние оказывает
ширина кантов лыжи, даже если речь идет о ставших теперь обычными
потайных кантах (у последних значительная часть «спрятана»
под скользящей поверхностью.
Торможение, вызываемое эффектом подминания снега,
главным образом связано с состоянием снежного покрова. И тем
не менее неправильное распределение сил, производимое лыжником
на лыжу как в передне-заднем, так и в боковом направлениях,
еще больше увеличивает это торможение. Распределение упругости
по длине лыжи, особенно в ее передней части, играет важную
роль: чем постепеннее происходит подминание снега, тем меньше
сила торможения. Ширина лыжи также играет большую роль.
Часто, объясняя неудачи некоторых спортсменов в скоростном
спуске, ссылаются только на плохое качество смазки и забывают
о факторе подминания снега лыжей, особенно важном при мягком
состоянии снега.
Скольжение в повороте ставит перед лыжником
куда более сложную проблему. Здесь, нам кажется, возникают
три тормозящие силы. О двух из них уже говорилось. Третья
сила связана с выбрасыванием из-под лыж снега и льда при исполнении
поворота. По всей видимости, силы притяжения играют более
важную роль в так называемых поворотах на плоских лыжах (что
фактически означает минимальный угол закантов-ки), которые
связаны с наименьшим подминанием снега, а на некоторых участках
и с минимальным вырыванием снега из-под лыж. И, наоборот,
в поворотах, выполняемых с сильной закантовкой, наиболее велико
подминание снега, его вырывание из-под лыж, особенно если
продольная ось лыжи образует заметный угол с направлением
действительного перемещения лыжника. Если же ось лыж сливается
с направлением спуска в повороте, и особенно если прогиб лыжи
под нагрузкой имеет аркообразную форму, близкую к дуге виража,
то канты лыж вырезают на трассе четкий след, и в данном случае
выбрасывание снега из-под лыж минимально.
Обтекание воздуха. Об этом много было сказано
в главе, посвященной скоростному спуску. Я сейчас ограничусь
тем, что упомяну об испытаниях, проведенных в аэродинамической
трубе. Некоторые такие исследования принесли безусловную пользу,
другие же только внесли путаницу. Стремление определить лучшие
стойки лыжника, т. е. стойки, при которых сопротивление воздушному
потоку минимально, требовало создания при испытаниях в аэродинамической
трубе условий, аналогичных тем, при которых лыжнику приходится
удерживать равновесие во время реальных спусков в состязаниях.
Если, к примеру, лыжник в аэродинамической трубе стоит на
жестком основании, то он должен наклоняться вперед, чтобы
противостоять набегающему воздушному потоку, и принимаемые
в таких условиях позы часто теряют практический интерес.
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ ПОВОРОТА НА ЛЫЖАХ
Элементы техники, необходимые для начала поворота
Для начала исполнения любого поворота необходимы два следующих
технических элемента: в месте соприкосновения лыж со снегом
— перекантовка и для верхней части тела —
наклон внутрь поворота. Сама по себе перекантовка
не вызывает вращения лыж, как это получается в других движениях,
которые мы еще будем рассматривать. Но благодаря своей форме
лыжа сама начинает поворот.
Сейчас мы приступим к отдельному изучению перекантовки и
наклона тела, хотя в большинстве случаев одно действие вызывает
оба этих движения сразу.
Перекантовка. Перекантовкой принято называть
движение, при котором лыжа, находящаяся в поперечном положении,
переводится из начального положения опоры на верхний кант
через плоское положение в опору на нижний кант, который также
считают и внутренним кантом, поскольку он сразу же становится
внутренним по отношению к дуге начинаемого поворота. Учитывая
боковую жесткость ботинок, препятствующую практически всякому
боковому движению в голеностопах, следовало бы сказать, что
перекантовка обязательно связана со сменой наклона ног.
Чем круче склон, по которому спускается лыжник, тем на больший
угол необходимо наклонить ноги в начале поворота. Ноги могут
наклоняться на тот же угол, что и тело. В таком случае в косом
спуске ось тела из вертикального положения перемещается в
сторону долины, переходит через перпендикулярное положение
к склону и в момент, когда лыжи находятся плоско на снегу,
происходит перекантовка.
В угловом положении наклон ног может быть
еще более значительным; он может равняться углу наклона бедра
в том случае, если угловое положение образуется за счет разворота
и бокового наклона в области таза и бедер, и достигать еще
большего значения, если угловое положение образовано только
за счет разворота бедер.
Другие технические элементы могут облегчить перекантовку:
подскок со смещением в сторону лыж в толчковых поворотах,
выталкивание лыж вперед-вверх в скользящих поворотах и поворотах'
авальманом. Отмечу еще последовательную перекантовку (сначала
верхняя, потом нижняя лыжа), которая может выполняться из
положения упора или очень широкого ведения лыж.
Наклон тела внутрь. Самые простые способы
наклона — вбок.
1. Если лыжник хочет это сделать, «сваливая» все тело, то для этого достаточно
расслабить мышцы-разгибатели нижней ноги.
2. Если «сваливание» необходимо ускорить в области таза, то, расслабив указанные
мышцы, нужно еще подтянуть ноги к туловищу (сгибание углом в боковом плане тела).
В этом случае вместе с наклоном происходит угловое движение. Следует заметить,
что здесь одни и те же мышцы и отводят и разгибают ноги, и это придает движению
наклона и углового изгиба некоторую двигательную цельность.
В моей предыдущей книге была дана таблица, в которой приводилось
время, необходимое для создания наклона «сваливанием» в разных
углах в зависимости от большего или меньшего начального наклона
тела; наклон производился при помощи полного расслабления
опорной ноги в узком, полушироком или широком ведении. Для
узкого ведения это время может быть равно от 0,5 до 1 секунды,
что дает право утверждать, что при выполнении обычных поворотов
лыжник должен использовать дополнительные механизмы, ускоряющие
быстроту наклона.
Другие способы ускорения наклона.
1. Небольшой подскок, направленный вбок-вверх по склону,
для перекантовки (этот элементарный в исполнении прием в действительности
сложное движение; он включает: сгибание-разгибание для
сообщения телу движения вверх; небольшое угловое движение
во время отталкивания, теоретически направленное вертикально,
но в действительности несколько скошенное; небольшой разворот
ног по отношению к телу во время разгрузки).
2. Исполнение предповорота (или толчкового поворота) с разворотом лыж немного
поперек направлению движения; при этом происходит торможение поступательного
движения нижней части тела, в то время как туловище продолжает движение вперед
и, следовательно, внутрь по отношению к новому направлению.
3. Разворот и устремление лыж вверх, в то время как лыжник продолжает двигаться
в прежнем направлении (скользящий толчковый поворот и поворот авальманом, описанные
в этой книге ранее).
Все три способа сочетаются с механизмами ввода лыж во вращение, о чем мы будем
говорить позже.
Другие технические элементы, возможные при выполнении начальной фазы
поворота
Способы разгрузки лыж
Техника выполнения облегчения (разгрузки) хорошо известна, и поэтому я только
вскользь буду касаться ее. Анализ мускульной механики показал, почему разгрузка
сгибанием очень близка по механизму к разгрузке сгибанием-разгибанием и, наоборот,
сильно отличается от разгрузки сгибанием с подтягиванием ног, вызывающей
отрыв лыж от поверхности снега.
Разгрузка сгибанием-разгибанием также очень близка к разгрузке простым разгибанием.
Поэтому абсурдны попытки разделить эти способы разгрузок в ряде методических
школ.
Продолжительность этих четырех типов облегчения для приема,
амплитуда которого приблизительно равна 10 см (колебание центра
тяжести), достигает 0,15 секунды при полной разгрузке лыж.
Если сразу вслед за сгибанием-разгибанием наступает сгибание,
то тогда можно говорить об облегчении сгибанием-разгибанием-сгибанием,
и продолжительность его может доходить до 0,30 секунды. Время
разгрузки лыж очень мало, и потому всякий способ сообщения
вращения разгруженным лыжам также должен быть кратковременным
и безупречно синхронизованным с движением разгрузки. Я напомню
еще, что всякое облегчение вызывает перегрузку, которая следует
дважды: до момента разгрузки (в результате разгибания и сгибания-разгибания)
и после разгрузки (в результате сгибания) — при сгибании-разгибании-сгибании.
То, что в этой книге называлось подскоком, есть не что иное, как сгибание-разгибание,
в котором движение сгибания очень энергично и требует сильного напряжения мускулов
при его гашении. Это резкое торможение движения вызывает обратное движение вверх
всей массы тела еще до того, как станет заметно само начало обратного движения.
В результате лыжник может добиться полной разгрузки лыж, сохраняя сгруппированное
положение тела.
То, что здесь называлось подтягиванием ног в поворотах, выполняемых
на буграх, есть не что иное, как обычное сгибание ног за счет расслабления мышц-разгибателей
в тот момент, когда верхушка бугра выталкивает вверх ноги лыжника.
Если рассматривать авальман с точки зрения
вызываемого им облегчения, то его следует отнести к категории
движений сгибаний. Сгибание ускоряется в области суставных
соединений туловища с бедрами в результате резкого сокращения
мышц живота, вызывающего движение складывания (очень характерное
для гимнастики). В слаломных поворотах или в динамичном годиле,
когда следует сопряжение коротЕ<их поворотов авальманом,
или при исполнении S-поворотов усилие, которое возникло в
результате действия групп мышц-разгибателей непосредственно
перед исполнением авальмана, передаваемое на лыжи, превращается
в движение типа разгибание-сгибание (здесь также идет речь
о возвратно-поступательном движении).
Бросок вперед и боковой бросок, о которых
шла речь в этой книге, также являются приемами разгрузки лыж.
Речь идет о разгибаниях и сгибаниях-разгибаниях, возникающих
в результате опоры на кант лыжи и направленных не вверх, а
в некотором косом направлении — в сторону-вверх по склону
и в поперечной плоскости, либо в косом направлении вверх-вперед.
ДВИЖЕНИЯ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ВРАЩЕНИЕ ЛЫЖ
Вращательные движения, используемые в начале поворота, часто
называются «импульсами вращения». Так их именуют те специалисты,
которые считают действенными в начале поворота только очень
короткие бросковые движения разворота лыж в момент их разгрузки.
На самом же деле существуют и такие движения, которые могут
оказывать продолжительный эффект не только во время разгрузки,
но и после нее, а также иногда даже при выполнении движения
без облегчения.
Бракаж. Вводя этот термин, я придал ему
точный смысл — это усилие, обеспечивающее независимый поворот
каждой ноги отдельно. Этот сложный вид усилия (возникает в
области таза) рассчитан на то, что эффект двойного разворота
ног с широким или полушироким способом ведения лыж не вызывает
разворота верхней части тела в обратную сторону. Движение
выполняется каждой в отдельности ногой за счет работы мышц-вращателей
ног относительно таза. В наиболее типичном исполнении вращающее
усилие выполняется в бракаже одновременно обеими ногами. Движение
может выполняться и одной ногой в том случае, если другая
загружена, — в результате бракажа начинается выраженное или
едва заметное движение упора.
Величина силы вращения в бракаже может быть большой. Особенно
ее преимущество заключается в том, что она может воздействовать
на лыжи в течение нескольких секунд, в то время как вращательное
усилие в винтовом движении или вращательном броске продолжается
лишь несколько десятых долей секунды. И еще: если одна лыжа
опирается на снег, а другая приподнята, то это уже не бракаж,
а, по сути, винтовое движение.
Вращение — это обязательно бросковое движение.
Лыжник из опорного положения устремляет во вращательное движение
в сторону выполняемого поворота верхнюю часть тела (главным
образом плечевой пояс — в технике вращения Эмиля Алле; туловище
и таз — в легкой христианин). При повороте, например, направо
это движение вызвано действием мышц-вращателей, которые поворачивают
туловище направо по отношению к тазу и, возможно, таз по отношению
к ногам. Впоследствии движение тормозится действием противоположных
мышечных групп (т. е. мышцами-вращателями в левую сторону),
в результате чего ноги и лыжи (разгруженные) вовлекаются во
вращение, вызванное движением верхней части тела. Сила при
вращательном броске может быть значительной по величине. Она,
в частности, зависит от приобретенной скорости вращения.
Передача вращающего усилия ногам и лыжам может несколько отставать
по времени из-за возрастающего мускульного торможения, хотя
действие вращательного усилия передается в течение всего нескольких
десятых долей секунды. Необходимо заметить, что вращательное
движение обусловлено действием тех же мышц, которые включаются
в работу при технике входа в поворот винтовым движением. По
этой причине винтовое движение может превосходно сочетаться
с вращательным броском и эффективно дополнять его действие
на лыжи.
Винтовое движение обеспечивает одновременное
вращение ног и лыж. В том случае, когда верхняя часть тела
лыжника развернута не в сторону движения лыж, а в сторону
долины при траверсах, соскальзываниях и наружу в поворотах,
говорят о винтовом положении тела. Разворот тела в противоположном
направлении называется закрученным. Шарнирным соединением
в такого рода винтовых движениях могут быть поясничные или
тазобедренные суставы или же и те и другие вместе. Разворот
вообще больше всего локализован в бедренной области. В отличие
от броскового вращения в винтовом движении можно вовсе не
прибегать к использованию опоры о склон. Некоторые элементы
мускульной механики объясняют, почему винтовое движение, вызывающее
вращение ног и лыж в одну сторону, вызывает вращение или по
меньшей мере тенденцию к вращению верхней части тела в другую
сторону. Если верхняя часть тела вначале не вовлечена в движение
вращательным броском и если она даже частично закрепощена
за счет опоры на палку, то ее разворот по отношению к лыжам
в винтовом движении значительно уменьшается. Сила вращения,
развиваемая при этом, зависит от мышечного усилия лыжника.
Она может быть значительной по величине, но действует только
несколько десятых долей секунды, ибо прекращается, как только
лыжник принимает крайнее винтовое положение. На практике чаще
всего вслед за винтовым движением подключается усилие бракажа.
Следует иметь в виду, что если внутренняя лыжа приподнята,
то бракаж внешней ноги становится, по существу, винтовым движением.
Реакция верхней части тела на такое винтовое движение уменьшена
и едва заметна. Далее мы увидим, как к эффекту вращения в
винтовом движении всегда добавляется угловое движение, направленное
в сторону (отсюда и термин винто-угловое движение).
Опережение — это либо положение тела, развернутого
в сторону выполняемого поворота до начала его исполнения,
либо вращающее движение, ведущее к принятию этого положения.
Оно может служить подготовительной фазой (возвратное движение
общего возвратно-поступательного движения, которое было разобрано
в параграфе, посвященном анализу мускульных механизмов) винтового
движения, непосредственно следующего за опережающим движением.
Положение опережения способствует выполнению винтового движения,
так как облегчает контрвращение верхней части тела.
Мы уже отмечали в параграфе о мускульной механике, что при враще-ниях в одном
направлении наблюдается сходство в движениях, переводящих лыжника из одного
винтового положения (положение опережения) в нормальную стойку и сразу в противоположное
винтовое положение. Кроме того, необходимо заметить, что движение быстрого опережения
есть, по существу, вращение верхней части тела, которое позволяет как бы накопить
энергию для последующей передачи ее лыжам в винтовом усилии.
Заслуживает внимания еще один факт. Начиная с некоторых поз
винтового закручивания (положений опережения) всякое движение
разгибания и сгибания автоматически подключает к действию
те мышечные группы, которые ведут к устранению винтового положения
и, стало быть, способствуют вращению ступней. Аналогичные
явления происходят при исполнении того специфического вида
сгибания, которое было названо авальманом.
К моменту начала вращения лыж, начавшегося в результате выполненных
движений, которое можно было бы назвать возвратом из винтового
положения, обычно добавляется разворот лыж за счет бракажа
обеими ногами или только внешней ногой.
Укол нижней папкой до начала поворота или
в момент начала поворота создает боковую опору снаружи; при
прямолинейном скольжении вперед это способствует развороту
системы лыжник — лыжи в сторону поворота. Передача вращающего
усилия от воспринимаемой кистью руки опоры на палку производится
теми же мышечными группами, которые работают при выполнении
входа в поворот за счет винтового движения. То же происходит,
если тело лыжника не производит никакого винтового движения
или, более того, продолжает бросковое движение вращения. Если
лыжник в момент нанесения укола палкой снизу делает винтовое
движение, то он использует дополнительно опору на палку. В
таком случае можно считать, что верхняя часть тела блокируется
связью с палкой, а в результате мышечное усилие винтового
движения вызывает только вращательное перемещение ног и лыж.
Правда, амплитуда и сила вращения при этом возрастают.
Кроме того, воткнутая в снег палка создает: вертикальную
опору, облегчающую разгрузку, боковую опору, способствующую
боковому выталкиванию (которое мы будем рассматривать ниже),
и опору в передне-заднем направлении, облегчающую исполнение
авальмана. Во время складывания тела в авальмане туловище
частично блокируется палкой в поступательном движении вперед;
зато усиливается движение вперед ступней и лыж. Раньше мы
также видели, как при опоре на палку ускоряется разворот лыж
при возврате из винтового положения.
Боковое выталкивание. Любой нажим ногой
на лыжу в боковом направлении вызывает ее вращение. Это объясняется
главным образом тем, что при боковом перемещении плоско поставленной
на снегу лыжи силы трения в носковой части больше тех же сил
в задниках, а также большей инерцией носка лыжи, если последняя
перемещается по воздуху. Механический и мускульный анализ
движений бокового выталкивания очень сложен; о нем уже много
говорилось в книге. Мне хотелось бы только уточнить, что явно
заметные боковые отталкивания, выполняемые из положения упора
в широком ведении лыж или в боковом броске с одной лыжи на
другую, не сильно отличаются по механизму от боковых отталкивании,
которые могут быть выполнены из узкого ведения в толчко-вых
поворотах, в скользящих толчко-вых поворотах или же S-поворотах.
В приемах, выполняемых очень хорошими лыжниками и одаренными
лыжниками с чутким восприятием, боковые отталкивания часто
эффективно сочетаются с бракажем, винтовым движением или же
вращательным броском. Однако это ни в коей мере не относится
к хорошим лыжникам, подготовленным в школах по методике, в
программу которой не был включен этот важный технический элемент.
Замечание. В предыдущем параграфе я говорил о винтовом, но не о винто-угловом
движении (которое имел в виду в своих предыдущих книгах). Это сделано с умыслом;
надо ясно отличать вращение лыж, достигаемое в винтовом движении, от бокового
смещения лыж, которое может быть получено либо за счет чистого углового движения,
либо в результате применения углового движения при разгибании ног. На практике
же оба движения (винтовое и угловое) всегда сочетаются в едином решении. То
же относится и к угловому положению: немного согнутая стойка с наклоненным туловищем
по отношению к ногам создает впечатление углового положения, как только лыжник
сделает небольшое винтовое скручивание. И поэтому стойка, которая сейчас называется
стойкой опережения, ранее называлась винто-угловым положением.
|
