Wingsuit a nakloněné tunely3. listopadu 20264 min čtení

Proč při skocích na lyžích rozhoduje pozice těla více než síla

Revoluce V-stylu a skutečná aerodynamika, která za ní stojí: proč pozice těla skokana na lyžích ve vzduchu rozhoduje více než hrubá síla odrazu.

Proč při skocích na lyžích rozhoduje pozice těla více než síla

Odraz přitahuje nejvíce pozornosti — explozivní odraz z hrany, okamžik, kdy všichni diváci zatají dech. Ale o metrech, které dělí dobrý skok od vítězného, se většinou rozhoduje až poté, ve dvou až pěti sekundách, které skokan stráví zformován do specifické, aerodynamicky přesné pozice ve vzduchu.


1. Revoluce V-stylu

Až do poloviny 80. let létali skokani na lyžích s lyžemi rovnoběžně, špičkami u sebe — což byla po desetiletí uznávaná technika. Švédský skokan Jan Boklöv se stal průkopníkem radikálně odlišného tvaru: lyže roztažené do písmene V před tělem. Tehdejším divákům to připadalo natolik nekonvenční, že někteří rozhodčí zpočátku strhávali body za styl — a přesto tento styl vítězil, protože umožňoval doletět dál. Moderní technika V-stylu umožňuje skokanům překonat konstrukční bod můstku o zhruba 10 % ve srovnání se starší technikou paralelních lyží , kterou nahradila. Během několika let na ni přešel celý tento sport.

Ponaučení z této historie je hlavní myšlenkou celého článku: skokan s V-stylem nebyl nutně silnější při odrazu. Tvar těla a lyží ve vzduchu odváděl práci, kterou stará technika nedokázala využít.


2. Co vzduch skutečně odměňuje

Skokan na lyžích v letu je z aerodynamického hlediska vztlakové těleso — lyže a trup jsou tvarovány tak, aby generovaly vztlak a řídily odpor přesně jako křídlo, jen jsou sestaveny z lidské bytosti, a ne z trupu letadla. Publikovaný výzkum aerodynamické optimalizace letového postoje na lyžích zjistil, že úhel náběhu lyže je dominantní proměnnou určující aerodynamickou jemnost (poměr vztlaku a odporu) při jakékoli požadované úrovni vztlaku — a to více než úhel vybočení nebo náklonu lyže, jakmile je zapotřebí smysluplné množství vztlaku. Ve stejné studii vyšel neomezený optimální úhel náběhu pro maximální aerodynamickou jemnost kolem 10° , ale skutečně potřebný úhel stoupá s rostoucím požadovaným vztlakem — zhruba od 16° až po téměř 28° v celém rozsahu úrovní vztlaku, které reálný skok vyžaduje.

Nejedná se o jediný „správný úhel“, který by skokan držel po celou dobu letu. Je to pohyblivý cíl, který se během skoku mění.


3. Proč se strategie mění uprostřed letu

Stejný výzkum identifikuje specifickou dvoufázovou strategii, kterou elitní technika již odráží: v rané fázi letu je prioritou minimalizace odporu , aby se zachovala horizontální rychlost získaná při odrazu — odpor v rané fázi skoku stojí přímo vzdálenost, protože odčerpává rychlost, která určuje, jak daleko může celá trajektorie dosáhnout. Později v letu, když se dráha skokana stáčí k zemi, se priorita mění na maximalizaci vztlaku — podpora hmotnosti těla a prodloužení doby letu je v této fázi důležitější než udržení nízkého odporu, protože zakřivené konečné přiblížení snižuje to, kolik odpor v tomto bodě skutečně stojí.

Skokan, který drží jeden statický tvar po celou dobu letu, se podle této logiky již připravuje o metry. Vítězí ta technika, která během skoku mění tvar — což je přesně ten důvod, proč se elitní technika trénuje a měří, a neprovádí se pouze instinktivně.


4. Proč to činí pozici trénovatelnou způsobem, jakým hrubá síla není

Síla nohou při odrazu má svůj strop daný především silou a technikou v nájezdové stopě — což je skutečná dovednost, ale s omezeným prostorem pro dílčí zlepšení, jakmile je sportovec na elitní úrovni. Optimalizace letové pozice je naproti tomu neustále zdokonalitelný aerodynamický problém: drobné, sekundu po sekundě prováděné úpravy úhlu náběhu během letu, z nichž každá má měřitelný vliv na aerodynamickou jemnost. To je přesně ten druh dovednosti, který odměňuje izolovaný, opakovaný trénink se zpětnou vazbou v reálném čase — což je hlavní předpoklad tréninku letové pozice ve specializovaném zařízení, jakým je větrný tunel, o čemž pojednává náš článek srovnávající hodinu v tunelu s tisícem skoků.


5. Co to znamená pro váš program

Řekněte nám, zda budujete zařízení pro zdokonalování elitní techniky, nebo pro širší rozvoj sportovců , a my vám pomůžeme promyslet, co zařízení potřebuje, aby sportovcům poskytlo zpětnou vazbu v reálném čase o specifických aerodynamických proměnných, které skutečně rozhodují o vzdálenosti.


Zdroje a poznámky

  • Historie V-stylu a nárůst výkonnosti (průkopníkem byl Jan Boklöv v polovině 80. let; moderní technika V-stylu umožňuje skokanům překonat konstrukční bod můstku o zhruba 10 % ve srovnání s dřívější technikou paralelních lyží): Wikipedia, "Ski jumping".
  • Aerodynamika letové fáze (úhel náběhu jako dominantní proměnná určující aerodynamickou jemnost při dané úrovni vztlaku; neomezený optimální úhel náběhu blížící se 10° s maximální aerodynamickou jemností; prakticky požadovaný úhel náběhu v rozmezí přibližně od 16° do téměř 28° napříč úrovněmi vztlaku, které reálný skok vyžaduje; dvoufázová strategie minimalizace odporu v rané fázi letu pro zachování horizontální rychlosti oproti maximalizaci vztlaku v pozdější fázi letu, kdy se trajektorie stáčí k přistání): Cao, L., Guo, Y., Li, X., Chen, L., Wang, X., Zhao, T., "Optimization of Ski Attitude for the In-Flight Aerodynamic Performance of Ski Jumping," Biology, 11(9), 1362, 2022.
  • Související čtení: náš publikovaný článek „
Hodina ve větrném tunelu versus tisíc skoků

“.

Vyžádejte si konzultaci

Odesláním souhlasíte s našimi zásadami ochrany osobních údajů. Vaše údaje nikdy nesdílíme.

Související produkty a služby