Практика по осевым силам на весле

Наши недавние исследования в BioRow (НБГ 2020/12, 2021/06-7) показали, что осевая сила на лопасти весла направлена внутрь к оси от захвата до 0o угла весла (перпендикуляр), затем она направлена наружу от оси. Это значит, что эта сила играет негативную роль для продвижения: она создает тормозящий компонент силы в направлении, противоположном скорости системы лодка-гребец. Поэтому, осевая сила на лопасти должна быть минимизирована, чему может способствовать следующее:

1. Поверхность лопасти должна быть хорошо окрашена, чистая и гладкая, как и поверхность лодки. Расположение любых наклеек или ленты на лопасти увеличивает ее сопротивление в осевом направлении и тормозящую осевую силу.
2. Работа весла в воде должна выполняться на оптимальной глубине – верхняя кромка примерно на полширины лопасти под поверхностью. Слишком глубокое погружение лопасти увеличивает осевую силу и создает больше сопротивления. Другие негативные эффекты глубокой лопасти – возросшая сила торможения созданная осью весла и потери энергии на вращение лопасти в воде. Неплохой метод контроля погружения лопасти – нанесение меток на ось весла (из белой изоленты, НБГ 2001/01), затем на проводке, поверхность воды должна удерживаться между метками (Рис.1)

Расположение меток (L1 и L2) зависит от высоты нижней кромке уключины от воды H (Рис.2) и внешнего рычага. Данные ниже даны для внешнего рычага 2.00м в парной гребле и 2.60м – в распашной, добавьте 0.6см на каждый 1см более длинного рычага, и наоборот.

Осевая сила на рукоятке создается, когда тяговое усилие прикладывается гребцом в направлении отличном от 90о к оси весла, поэтому сила на рукоятке раскладывается на два компонента: нормальный и осевой (НБГ 2021/12). Осевая сила на рукоятке – статическая и не создает потерь энергии, поскольку она балансируется на уключине и в этом направлении нет перемещения. Разложение сил на рукоятке работает, как более тяжелое передаточное отношение: оно снижает нормальный компонент силы, но пропорционально увеличивает скорость в нормальной направлении по сравнению с направлением тяги. Такое утяжеление передачи в начале проводки имеет как позитивные, так и негативные эффекты:

Позитивные эффекты:

1. Тяжелая передача означает более высокую скорость на выходе (рукоятке и лопасти) при меньшей скорости на входе (тело гребца). Когда лопасть лишь входит в воду и усилия невелики после захвата, утяжеление передачи делает угловое ускорение весла быстрее, поэтому и "зацеп" лопасти за воду можно выполнить быстрее, без заднего всплеска и тормозящей силы. Это позволяет гребцу сконцентрироваться на ускорении своей массы, а не на ускорении тяги рукоятки посредством "открытия" туловища.
2. Было выявлено, что разложение сил на рукоятке соответствует углу тяги между рукой гребца и осью весла. Это значит, что общее усилие направлено прямо по руке и гребец может протягивать рукоятку наиболее естественным способом.

Негативные эффекты осевой силы на рукоятке заметны лишь, когда лопасть погружена в воду и усилия уже значительны:

1. Тяжелая передача созданная разложением сил на рукоятке делает ее протягивание медленнее, увеличивает время проводки и может негативно сказаться на ритме гребли ("спешка" на подъезде) при поддержании высокого гоночного темпа. Особенно это заметно при длинной гребле в захвате.
2. Если рукоятка движется слишком медленно, это может снизить КПД гребца, поскольку мышцы работают в более статичном режиме на кривой Хилла (НБГ 2007/09) и производят меньше мощности.

Рекомендации по настройке лодки:

• Имеющиеся рекомендации по веслам Fat2 об установке длины весла / внешнего рычага на 6см короче, чем у других весел, делает передачу и нагрузочный фактор намного легче. Для весел Fat2, длина весла должна быть такой же, как и для других весел, или лишь на 2-3см короче.
• Следует избегать слишком узкого размаха / длинных "заходов". Обычно, узкий размах используется для увеличения углов весла в захвате, при сохранении удобного положения в конце. Вместо этого, лучше укоротить пропорционально внутренний рычаг / длину весла и держать постоянные "заходы", не больше 20 см. Перед изменением настройки, всегда полезно проверить, возможно ли достигнуть желаемых углов весла улучшением техники гребли: оптимальной "компрессией" ног и туловища в захвате, вытягиванием рук и плеч, адекватной координацией движений весла и тела гребца. Желательно также проверить угол тяги между осью весла и рукой гребца, который должен быть не менее 60о.

Рекомендации выше относятся лишь к парной гребле. Необходимы дополнительные исследования по распашным веслам.

Благодарю компанию Concept2 Inc. и лично Дика Дрессигакера и Алекса Данна за проявленный интерес и поддержку этого исследования.

©2022 Валерий Клешнев