Miks kehaasend määrab suusahüpetes rohkem kui jõud

Äratõuge pälvib tähelepanu — plahvatuslik tõuge äratõukelaualt, hetk, mil kõik vaatajad hinge kinni hoiavad. Kuid meetrid, mis eraldavad head hüpet võidukast, otsustatakse enamasti hiljem, nende kahe kuni viie sekundi jooksul, mil hüppaja on õhus võtnud spetsiifilise, aerodünaamiliselt täpse asendi.

---

1. V-stiili revolutsioon

Kuni 1980. aastate keskpaigani lendasid suusahüppajad paralleelsete suuskadega, ninad koos — see oli aastakümneid aktsepteeritud tehnika. Rootsi hüppaja Jan Boklöv võttis esimesena kasutusele radikaalselt teistsuguse asendi: suusad olid keha ees V-kujuliselt laiali. Kaasaegsete silmis tundus see piisavalt ebatavaline, et mõned kohtunikud andsid alguses stiili eest madalamaid hindeid — ja see võitis ikkagi, sest nii lendas kaugemale. Kaasaegne V-stiili tehnika võimaldab hüppajatel ületada trampliini arvutuslikku kaugust ligikaudu 10% võrreldes varasema paralleelsete suuskade tehnikaga , mille see välja vahetas. Mõne aastaga oli kogu spordiala uuele tehnikale üle läinud.

Sellesse ajalukku kätketud õppetund ongi käesoleva artikli peamine mõte: V-stiiliga hüppaja ei olnud äratõukelaual tingimata tugevam. Keha ja suuskade asend õhus tegi tööd, mida vana tehnika ei suutnud ära kasutada.

---

2. Mida õhk tegelikult premeerib

Lennufaasis on suusahüppaja aerodünaamilises mõttes tõstet tekitav keha — suusad ja torso on kujundatud nii, et need tekitaksid tõstejõudu ja juhiksid õhutakistust täpselt samamoodi nagu tiib, olles lihtsalt kokku pandud inimesest, mitte lennukikerest. Avaldatud aerodünaamilise optimeerimise uuringud suusahüppe lennuasendi kohta leidsid, et suusa kohtumisnurk on domineeriv muutuja, mis määrab tõstejõu ja takistuse suhte mis tahes nõutaval tõstejõu tasemel — isegi rohkem kui suusa lengerdus- või rullumisnurk, kui on vaja märkimisväärsel hulgal tõstejõudu. Samas uuringus leiti, et piiranguteta optimaalne kohtumisnurk maksimaalse tõstejõu ja takistuse suhte saavutamiseks on umbes 10° , kuid tegelikult vajalik nurk kasvab koos nõutava tõstejõu suurenemisega — ligikaudu 16° kuni peaaegu 28° kogu tõstejõu tasemete vahemikus, mida reaalne hüpe nõuab.

See ei ole üks "õige nurk", mida hüppaja kogu lennu vältel hoiab. See on liikuv sihtmärk, mis muutub kogu hüppe jooksul.

---

3. Miks strateegia lennu keskel muutub

Sama uuring toob välja spetsiifilise, kahefaasilise strateegia, mida eliidi tehnika juba peegeldab: lennu algfaasis on prioriteediks õhutakistuse minimeerimine , et säilitada äratõukelaualt saadud horisontaalset kiirust — takistus hüppe alguses maksab otseselt kätte pikkuses, sest see vähendab kiirust, mis määrab, kui kaugele kogu trajektoor ulatuda võib. Lennu hilisemas faasis, kui hüppaja trajektoor kaardub maapinna poole, muutub prioriteediks tõstejõu maksimeerimine — keharaskuse toetamine ja lennuaja pikendamine on selles etapis olulisem kui madala takistuse hoidmine, sest kaarduv lõpplähenemine vähendab seda, kui palju takistus selles punktis tegelikult maksma läheb.

Hüppaja, kes hoiab kogu lennu vältel ühte staatilist asendit, jätab selle loogika kohaselt juba meetreid kasutamata. Võidab tehnika, mis muudab asendit kogu hüppe vältel — ja just seetõttu eliidi tehnikat treenitakse ja mõõdetakse, mitte ei sooritata lihtsalt instinktiivselt.

---

4. Miks see muudab asendi treenitavaks viisil, mida toores jõud ei ole

Jalgade jõul äratõukel on lagi, mille seavad peamiselt tugevus ja hoovõtutehnika — see on tõeline oskus, kuid eliittasemel sportlase puhul on seal piiratud ruum marginaalseteks edusammudeks. Lennuasendi optimeerimine on seevastu pidevalt täiustatav aerodünaamiline probleem: väikesed, sekund-sekundilt tehtavad kohtumisnurga kohandused kogu lennu vältel, millest igaühel on mõõdetav mõju tõstejõu ja takistuse suhtele. See on täpselt selline oskus, mis premeerib isoleeritud, korduvat harjutamist reaalajas tagasisidega — ja see ongi kogu eeldus lennuasendi spetsiifiliseks treenimiseks spetsiaalses tuuletunnelis, mida käsitleme oma artiklis, mis võrdleb ühte tundi tuuletunnelis tuhande hüppega.

---

5. Mida see tähendab teie programmi jaoks

Öelge meile, kas ehitate rajatist eliidi tehnika täiustamiseks või laiemaks sportlaste arendamiseks , ja me aitame teil läbi mõelda, mida rajatis vajab, et anda sportlastele reaalajas tagasisidet spetsiifiliste aerodünaamiliste muutujate kohta, mis tegelikult hüppe pikkuse määravad.

---

Allikad ja märkused

• V-stiili ajalugu ja soorituse kasv (esimesena võttis kasutusele Jan Boklöv 1980. aastate keskpaigas; kaasaegne V-stiili tehnika võimaldab hüppajatel ületada trampliini arvutuslikku kaugust ligikaudu 10% võrreldes varasema paralleelsete suuskade tehnikaga): Wikipedia, "Ski jumping".
• Lennufaasi aerodünaamika (kohtumisnurk kui domineeriv muutuja, mis määrab tõstejõu ja takistuse suhte antud tõstejõu tasemel; piiranguteta optimaalne kohtumisnurk maksimaalse tõstejõu ja takistuse suhte saavutamiseks on umbes 10°; praktiliselt nõutav kohtumisnurk varieerub ligikaudu 16° kuni peaaegu 28° kogu tõstejõu tasemete vahemikus, mida reaalne hüpe nõuab; kahefaasiline strateegia, kus lennu alguses minimeeritakse takistust horisontaalse kiiruse säilitamiseks, samas kui lennu hilisemas faasis, kui trajektoor kaardub maandumise suunas, maksimeeritakse tõstejõudu): 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.
• Seotud lugemine: meie avaldatud artikkel teemal

Tund tunnelis tuhande hüppe vastu

.