Современные технологии производства коньков. Авиационный алюминий и композитные материалы
Современные производители коньков стараются идти в ногу со временем, чтобы максимально облегчить спортсменам выполнение сложных элементов. Одним из основных векторов развития технологий является уменьшение веса как ботинка, так и самого лезвия. В случае с первым профессиональные ботинки весят намного больше своих дешевых собратьев. Это вызвано необходимостью соответствовать требованиям к высокой жесткости. Именно этот параметр определяет класс фигурных ботинок. От жесткости не только напрямую зависит возможность выполнения многооборотных прыжков, но так же и безопасность лодыжек. Во время исполнения элемента голеностоп спортсмена должен быть надежно зафиксирован. Нога не должна свободно перемещаться внутри ботинка.
Что же такое жесткость с физической точки зрения?
Это способность твердого тела, конструкции или в нашем случае конька сопротивляться деформации, возникающей от силы приложенной вдоль выбранного направления в заданной системе координат.
В упрощенном виде сила, с которой фигурист действует на ботинок находится по формуле:
Логично для определения наибольшей необходимой для фиксации ноги жесткости проводить расчет в момент воздействия на ботинок наибольшей силы. А это, как несложно догадаться - прыжки. Чем больше оборотов спортсмен должен выполнить, тем выше должно быть его ускорение в момент толчка. Такая же логика работает и при приземлении. Более сложный прыжок требует и большей высоты и большей скорости, а следовательно и при приземлении сила воздействия на ботинок будет выше.
Справедливо будет заметить, что здесь рассматривается очень упрощенный пример, целью которого является доступно объяснить прямую зависимость между жесткость и исполнением многооборотных прыжков. В данном случае спортсмен движется линейно. В реальности все, конечно же не так. Он вращается, а следовательно на него воздействует еще множество сил.
Но становится понятно, что облегчение ботинка с потерей его жесткости невозможно, поэтому производители идут на разные хитрости.
Труды разработчиков часто заметные невооруженным глазом. Как пример, вырезы в плотном материале, красиво обыгранные дизайнерами.
Менее заметно колдовство разработчиков с подошвами. Например, пластиковая подошва, которая существенно отличается от классических подошв фигурных ботинок из натуральной многослойной кожи. Она изготавливается из высокотехнологичных облегченных композитных материалов, которые имеют ряд неоспоримых преимуществ перед классической подошвой фигурного ботинка из натуральных материалов.
Композитными материалами появились относительно недавно. Ими считаются материалы, которые состоят из двух и более компонентов, сильно отличающихся как химическими и так и физическими свойствами. Соединением этих материалов возникает новый материал с уникальными свойствами, которые каждый материал в отдельности обладать не может. Наиболее известными композитами являются пластики, армированные разными видами волокон.
На картинке видно, что благодаря такой конструкции центр тяжести фигуриста находится ближе ко льду. Следовательно становиться легче держать равновесие и контролировать положение тела при исполнение сложных элементов.
Заканчивая разговор о ботинках, нельзя не упомянуть об их индивидуальной подгонке под ногу спортсмена. Причем все это делают уже сами спортсмены и их команды, уже после покупки.
Основные и базовые этапы подгонки ботинок включают в себя термоформовку, локальное выдавливание, растяжку и индивидуальные анатомические стельки.
Термоформовка
Многие фигурные ботинки включают слои из пластичного материала, который при нагревании размягчается, а при застывании плотнее садится по ноге. От производителя ботинок зависит, какие термопластичные материалы используются, где именно располагается этот слой (например, только в боковинах ботинка, в пяточной части, языке) и как нужно проводить термоформовку. Такая операция должна выполняться в специальных конвекционных печах, поставляемых производителями коньков.
Локальное выдавливание
Обычно локальное выдавливание используется для выдавливания косточек в боковинах ботинка. В зависимости от материала ботинка проблемное место можно сначала разогреть, а потом с помощью специальных клещей или пресса продавить в нужных местах и зафиксировать на несколько минут, пока ботинок не остынет.
Индивидуальная анатомическая стелька
Индивидуальные анатомические стельки, как несложно заметить подбираются индивидуально. Благодаря этому они равномерно распределяет удары и вибрацию, снижают нагрузку на колени и позвоночник. Также индивидуальная анатомическая стелька помогает оптимизировать работу мышц, отодвигая предел усталости и снижая риск травм.
А теперь перейдем к не менее важному элементы фигурного конька - лезвию.
С ними все тоже интересно.
Обычные лезвия изготавливаются из высококачественной хромированной стали. Их отличает почти зеркальная поверхность, контрастирующая с более тёмной линией заточки. Такая сталь относится к классу легированных. Т.е. кроме обычных примесей, содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими. Присутствие в сплаве хрома дает ряд преимуществ:
Устойчивость к коррозии (что необходимо, так как лезвие работает в условиях постоянного воздействия влаги;
Твердость, поэтому лезвие лучше держит заточку;
Стойкость при работе в условиях износа при трении.
Все это несомненно очень важные факторы для фигурного катания. Но как было сказано в самом начале, производители всеми силами пытаются уменьшить вес конька. За счет ботинка сделать это крайне непросто. А вот благодаря достижениям современной металлургии - вполне. Новейшие технологии позволяют изготавливать лезвия из алюминиевого сплава с добавлением углеволокна. Такие материалы активно используются в авиа и ракетостроении!
Но на материале особенности лезвий не заканчиваются. Компании лидеры рынка выпускают лезвия, различающиеся радиусом кривизны, расположением зубцов, размером зубцов, высотой стоек, толщиной. Подходящее тому или иному спортсмену лезвие подбирается в зависимости от стиля его скольжения, анатомических особенностей, силовых и скоростных качеств.
Фигурное катание не стоит на месте. Растет мастерство спортсменов. Бьются мировые рекорды. И вместе со всем этим развиваются и технологии изготовления коньков. И сложно не согласиться, что во многом благодаря современным технологиям стало возможным выполнять элементы ультра-си.
