Kodėl kūno padėtis šuoliuose su slidėmis lemia daugiau nei jėga

Atsispyrimas visada patraukia dėmesį – sprogstamas atsispyrimas nuo tramplino, akimirka, kai visi žiūrovai sulaiko kvapą. Tačiau metrai, skiriantys gerą šuolį nuo pergalingo, dažniausiai nulemiami vėliau, per tas dvi–penkias sekundes, kai šuolininkas ore išlaiko specifinę, aerodinamiškai tikslią kūno padėtį.

---

1. V stiliaus revoliucija

Iki devintojo dešimtmečio vidurio šuolininkai su slidėmis skriejo laikydami slides lygiagrečiai, suglaudę jų priekius – tai buvo dešimtmečius pripažinta technika. Švedų šuolininkas Jan Boklöv pirmasis pritaikė radikaliai kitokią formą: priešais kūną V raide išskėstas slides. Tų laikų akimis tai atrodė taip neįprastai, kad iš pradžių kai kurie teisėjai mažino balus už stilių – tačiau jis vis tiek laimėdavo, nes nuskriedavo toliau. Šiuolaikinė V stiliaus technika leidžia šuolininkams viršyti apskaičiuotą tramplino atstumą maždaug 10 %, palyginti su senesne lygiagrečių slidžių technika , kurią ji pakeitė. Per kelerius metus prie jos perėjo visas sporto pasaulis.

Šioje istorijoje slypinti pamoka ir yra pagrindinė straipsnio mintis: V stilių naudojantis šuolininkas nebūtinai stipriau atsispirdavo nuo tramplino. Kūno ir slidžių forma ore atliko darbą, kurio senoji technika tiesiog neišnaudojo.

---

2. Ką iš tikrųjų apdovanoja oras

Skriejantis šuolininkas su slidėmis aerodinaminiu požiūriu yra keliamasis kūnas – slidės ir liemuo suformuoti taip, kad generuotų keliamąją jėgą ir valdytų oro pasipriešinimą lygiai taip pat, kaip tai daro sparnas, tik sudarytas iš žmogaus, o ne iš fiuzeliažo. Paskelbti aerodinaminio optimizavimo tyrimai apie šuolių su slidėmis skrydžio padėtį atskleidė, kad slidės atakos kampas yra pagrindinis kintamasis, lemiantis aerodinaminę kokybę esant bet kokiam reikiamam keliamosios jėgos lygiui – jis svarbesnis nei slidės posvyrio ar pokrypio kampas, kai prireikia reikšmingo keliamosios jėgos kiekio. Tame pačiame tyrime nustatyta, kad neapribotas optimalus atakos kampas, užtikrinantis maksimalią aerodinaminę kokybę, yra apie 10° , tačiau realiai reikalingas kampas didėja augant keliamosios jėgos poreikiui – nuo maždaug 16° iki beveik 28° visame keliamosios jėgos lygių diapazone, kurio reikalauja realus šuolis.

Tai nėra vienas „teisingas kampas“, kurį šuolininkas išlaiko viso skrydžio metu. Tai kintantis tikslas, kuris kinta viso šuolio metu.

---

3. Kodėl strategija keičiasi skrydžio viduryje

Tas pats tyrimas išskiria specifinę, dviejų fazių strategiją, kurią jau atspindi elito technika: skrydžio pradžioje prioritetas yra sumažinti oro pasipriešinimą , siekiant išsaugoti horizontalią greičio dedamąją, įgytą atsispyrus nuo tramplino – pasipriešinimas šuolio pradžioje tiesiogiai kainuoja atstumą, nes jis eikvoja greitį, lemiantį, kaip toli gali nusidriekti visa trajektorija. Vėliau skrydžio metu, kai šuolininko trajektorija linksta žemės link, prioritetas pasikeičia į keliamosios jėgos maksimizavimą – kūno svorio palaikymas ir skrydžio trukmės pailginimas šiame etape yra svarbiau nei mažas pasipriešinimas, nes išlenktas galutinis artėjimas sumažina realią pasipriešinimo kainą tuo momentu.

Šuolininkas, kuris viso skrydžio metu išlaiko vieną statinę formą, vadovaujantis šia logika, jau praranda atstumą. Laimi ta technika, kuri keičia formą viso šuolio metu – būtent todėl elito technika yra treniruojama ir matuojama, o ne tiesiog atliekama instinktyviai.

---

4. Kodėl tai daro padėtį treniruojamą taip, kaip neįmanoma treniruoti grynos jėgos

Kojų jėga atsispyrimo metu turi ribą, kurią daugiausia nustato jėga ir įsibėgėjimo technika – tai tikras įgūdis, tačiau pasiekus elito lygį, erdvės nedideliems patobulinimams lieka nedaug. Priešingai, skrydžio padėties optimizavimas yra nuolat tobulinamas aerodinaminis uždavinys: nedideli, sekundė po sekundės atliekami atakos kampo koregavimai skrydžio metu, kurių kiekvienas turi išmatuojamą poveikį aerodinaminei kokybei. Tai yra būtent tas įgūdis, kuriam naudinga izoliuota, pasikartojanti praktika su grįžtamuoju ryšiu realiuoju laiku – tai ir yra pagrindinė prielaida, kodėl skrydžio padėtis treniruojama specializuotame vėjo tunelyje, apie ką rašėme savo straipsnyje apie valandą tunelyje lyginant su tūkstančiu šuolių.

---

5. Ką tai reiškia jūsų programai

Pasakykite mums, ar kuriate infrastruktūrą elito technikos tobulinimui, ar platesniam sportininkų ugdymui , ir mes padėsime jums apgalvoti, ko reikia objektui, kad sportininkai gautų grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku apie specifinius aerodinaminius kintamuosius, kurie iš tikrųjų lemia atstumą.

---

Šaltiniai ir pastabos

• V stiliaus istorija ir našumo padidėjimas (pradininkas Jan Boklöv devintojo dešimtmečio viduryje; šiuolaikinė V stiliaus technika, leidžianti šuolininkams viršyti apskaičiuotą tramplino atstumą maždaug 10 %, palyginti su ankstesne lygiagrečių slidžių technika): Wikipedia, „Ski jumping“.
• Skrydžio fazės aerodinamika (atakos kampas kaip pagrindinis kintamasis, lemiantis aerodinaminę kokybę esant tam tikram keliamosios jėgos lygiui; neapribotas optimalus atakos kampas arti 10° su maksimalia aerodinamine kokybe; praktiškai reikalingas atakos kampas svyruoja nuo maždaug 16° iki beveik 28° visame keliamosios jėgos lygių diapazone, kurio reikalauja realus šuolis; dviejų fazių strategija – pasipriešinimo mažinimas skrydžio pradžioje siekiant išsaugoti horizontalųjį greitį, palyginti su keliamosios jėgos maksimizavimu vėliau skrydžio metu, kai trajektorija linksta nusileidimo link): 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.
• Susijusi literatūra: mūsų publikuotas straipsnis apie

Valanda tunelyje atstoja tūkstantį šuolių

.