Wingsuit ומנהרות משופעות3 בנובמבר 20264 דקות קריאה

מדוע תנוחת הגוף קובעת יותר מכוח בקפיצות סקי

מהפכת סגנון ה-V והאווירודינמיקה האמיתית שמאחוריה: מדוע תנוחת הגוף של קופץ סקי באוויר קובעת יותר מכוח זינוק גולמי.

מדוע תנוחת הגוף קובעת יותר מכוח בקפיצות סקי

הזינוק מושך את כל תשומת הלב — הדחיפה העוצמתית מהמקפצה, הרגע שבו כל הצופים עוצרים את נשימתם. אבל המטרים שמבדילים בין קפיצה טובה לקפיצה מנצחת נקבעים לרוב לאחר מכן, בשתיים עד חמש השניות שבהן הקופץ שוהה באוויר בתנוחה ספציפית ומדויקת מבחינה אווירודינמית.


1. מהפכת סגנון ה-V

עד אמצע שנות ה-80, קופצי סקי עפו כאשר המגלשיים שלהם מקבילים והקצוות צמודים — הטכניקה המקובלת במשך עשורים. הקופץ השוודי יאן בוקלוב (Jan Boklöv) היה החלוץ של צורה שונה בתכלית: מגלשיים פרושים בצורת V בקדמת הגוף. בעיני בני התקופה, זה נראה מספיק לא שגרתי עד שכמה שופטים הורידו לו בהתחלה נקודות על סגנון — ובכל זאת הוא ניצח, כי הוא עף רחוק יותר. טכניקת סגנון ה-V המודרנית מאפשרת לקופצים לעבור את המרחק המחושב של גבעת הזינוק בכ-10% בהשוואה לטכניקת המגלשיים המקבילים הישנה שאותה היא החליפה. בתוך שנים ספורות, הענף כולו עבר שינוי.

הלקח הטמון בהיסטוריה הזו הוא הנקודה המרכזית של המאמר: הקופץ בסגנון ה-V לא היה בהכרח חזק יותר בזינוק. צורת הגוף והמגלשיים באוויר ביצעה עבודה שהטכניקה הישנה לא הצליחה להפיק.


2. מה שהאוויר באמת מתגמל

קופץ סקי במעופו הוא, מבחינה אווירודינמית, גוף עילוי — המגלשיים ופלג הגוף העליון מעוצבים כדי לייצר עילוי ולנהל גרר בדיוק כפי שעושה כנף, רק שהם מורכבים מבן אנוש ולא מגוף מטוס. מחקר שפורסם בנושא אופטימיזציה אווירודינמית של זווית הטיסה בסקי מצא כי זווית ההתקפה של המגלש היא המשתנה הדומיננטי השולט ביחס עילוי-גרר בכל רמת עילוי נדרשת — יותר מאשר זווית הסבסוב או הגלגול של המגלש, ברגע שנדרשת כמות משמעותית של עילוי. באותו מחקר, זווית ההתקפה האופטימלית הבלתי מאולצת עבור יחס עילוי-גרר מקסימלי עמדה על כ-10° , אך הזווית הנדרשת בפועל מטפסת ככל שהעילוי הנדרש גדל — מכ-16° ועד כמעט 28° לאורך טווח רמות העילוי שקפיצה אמיתית דורשת.

זו אינה "זווית נכונה" אחת שהקופץ שומר עליה לאורך כל הטיסה. זוהי מטרה נעה שמשתנה במהלך הקפיצה.


3. מדוע האסטרטגיה משתנה באמצע הטיסה

אותו מחקר מזהה אסטרטגיה ספציפית בת שני שלבים, שכבר באה לידי ביטוי בטכניקת העילית: בשלב המוקדם של הטיסה, העדיפות היא למזער גרר כדי לשמר את המהירות האופקית שנצברה בזינוק — גרר בשלב מוקדם של הקפיצה עולה ישירות במרחק, מכיוון שהוא שוחק את המהירות שקובעת עד לאן המסלול כולו יכול להגיע. בשלב מאוחר יותר בטיסה, כאשר מסלול הקופץ מתעקל לעבר הקרקע, העדיפות מתהפכת למקסום העילוי — תמיכה במשקל הגוף והארכת זמן הטיסה חשובים יותר בשלב זה מאשר שמירה על גרר נמוך, משום שהגישה הסופית המעוקלת מפחיתה את המחיר האמיתי של הגרר בנקודה זו.

קופץ ששומר על צורה סטטית אחת לאורך כל הטיסה, לפי היגיון זה, כבר מוותר על מרחק פוטנציאלי. הטכניקה המנצחת היא זו שמשנה צורה לאורך הקפיצה — וזו בדיוק הסיבה שטכניקת עילית מתורגלת ונמדדת, ולא מבוצעת רק על סמך אינסטינקט.


4. מדוע זה הופך את התנוחה לניתנת לאימון בדרך שכוח גולמי אינו מאפשר

לכוח הרגליים בזינוק יש תקרת זכוכית שנקבעת בעיקר על ידי כוח וטכניקה במסלול ההרצה — מיומנות אמיתית, אך כזו שיש בה מקום מוגבל לשיפורים שוליים ברגע שספורטאי נמצא ברמת עילית. אופטימיזציה של תנוחת הטיסה, לעומת זאת, היא בעיה אווירודינמית הניתנת לשכלול מתמיד: התאמות קטנות, שנייה אחר שנייה, לזווית ההתקפה לאורך הטיסה, שלכל אחת מהן השפעה מדידה על יחס העילוי-גרר. זוהי בדיוק סוג המיומנות שמתגמלת תרגול מבודד וחוזר עם משוב בזמן אמת — שזהו כל הרעיון מאחורי אימון תנוחת הטיסה באופן ספציפי בתוך מנהרת רוח ייעודית, כפי שסוקר במאמר שלנו על שעה במנהרה מול אלף קפיצות.


5. מה זה אומר עבור התוכנית שלכם

ספרו לנו האם אתם בונים מתקן לשכלול טכניקת עילית או לפיתוח ספורטאים רחב יותר , ואנו נעזור לכם להבין מה מתקן צריך כדי להעניק לספורטאים משוב בזמן אמת על המשתנים האווירודינמיים הספציפיים שבאמת קובעים את המרחק.


מקורות והערות

  • היסטוריה של סגנון ה-V ושיפור בביצועים (הוצג לראשונה על ידי יאן בוקלוב באמצע שנות ה-80; טכניקת סגנון ה-V המודרנית המאפשרת לקופצים לעבור את המרחק המחושב של הגבעה בכ-10% בהשוואה לטכניקת המגלשיים המקבילים המוקדמת יותר): ויקיפדיה, "קפיצות סקי".
  • אווירודינמיקה בשלב הטיסה (זווית התקפה כמשתנה הדומיננטי השולט ביחס עילוי-גרר ברמת עילוי נתונה; זווית התקפה אופטימלית בלתי מאולצת קרובה ל-10° עם יחס עילוי-גרר מקסימלי; זווית התקפה נדרשת בפועל הנעה בין כ-16° לכמעט 28° לאורך רמות העילוי שקפיצה אמיתית דורשת; האסטרטגיה הדו-שלבית של מזעור גרר בשלב מוקדם של הטיסה כדי לשמר מהירות אופקית לעומת מקסום עילוי בשלב מאוחר יותר בטיסה כאשר המסלול מתעקל לקראת הנחיתה): 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.
  • קריאה קשורה: המאמר שפרסמנו בנושא
שעה במנהרת הרוח לעומת אלף קפיצות

.

בקשת ייעוץ

בשליחה, אתם מסכימים למדיניות הפרטיות שלנו. לעולם לא נשתף את הנתונים שלכם.

מוצרים ושירותים קשורים