Коэффициент Сопротивления Рукоятки (HDF)

Коэффициент Сопротивления Рукоятки (HDF, НБГ 2011/01) был предложен для оценки «тяжести» гребли, как некий «фактор нагрузки». Здесь представлен дальнейший анализ этого индикатора, чтобы сделать его более понятным и знакомым для гребцов и тренеров. HDF был определен, как отношение мощности гребли P к кубу средней скорости рукоятки Vh.av:

HDF = P / Vh.av3 = P / (L / Td)3                 (1)

где L – длина дуги, описываемой центром рукоятки, Td - время проводки. Чем выше HDF – тем «тяжелее» ощущается гребля: больше мощности требуется для достижения той же скорости рукоятки, или ее скорость замедляется при той же мощности.

Табл.1 показывает средние значения из 28232 измерений, сделанных с помощью системы BioRow, на основе которых видно, что HDF значительно зависит от типа лодки. В парной гребле он на 50% тяжелее, чем в распашных лодках (из-за более длинных углов в захвате и большей суммарной площади весел). В мелких лодках – тяжелее, чем в крупных (выше удельное сопротивление). Мужчины имели HDF примерно на 15% выше по той же причине (больше вес и сопротивление, длиннее захват).

Во всех лодках, HDF становится «легче» при высоких темпах (Рис.1), но вероятнее, что это связано с укорочением углов в захвате (см. ниже). Гребцы поддерживающие длину гребка при любом темпе, обычно не имеют существенной вариации HDF.

Какие основные факторы влияют на HDF? Поскольку он значительно отличается в классах лодок, здесь мы проанализируем лишь одиночки. Наибольшая корреляция HDF была найдена с коэффициентом сопротивления лодки DF (r=0.61), что достаточно понятно: более высокое внешнее сопротивление (погодные условия, более тяжелый гребец в лодке) требуют больше мощности для протягивания рукоятки с той же скоростью, или замедляют проводку при той же мощности. По этой же причине, HDF имеет положительную корреляцию с весом гребца (r=0.53). Для устранения влияния DF при определении связей HDF с другими переменными, было определено уравнение тренда (Рис.2) и отклонения от него для каждой точки dHDF.

Корреляции 200 биомеханических переменных с dHDF были ранжированы и были обнаружены значительные связи с индикаторами абсолютной мощности гребли: с работой за гребок (r=0.52), максимальным (r=0.47) и средним (r=0.45) усилиями. Но вероятнее всего, это – множественная корреляция с другой переменной – размером гребца, влияющим на сопротивление лодки. Крупные гребцы производят большую мощность, но и сопротивление лодки увеличивается, поэтому их HDF выше.

Корреляция dHDF с углами в захвате была выше, чем корреляция с передаточным отношением весла (r=0.47 и r=0.29: чем длиннее захват и выше отношение внешний/внутренний рычаг – тем тяжелее HDF). Углы в конце проводки имели небольшую отрицательную корреляцию (r=-0.15, длиннее конец гребка – легче HDF), что можно отнести к довольно распространенной «искусственной длине» в конце гребка: когда гребцы продолжают проводку, а лопасти уже вышли из воды, усилия и мощность не производятся, но скорость рукоятки поддерживается, поэтому HDF становится легче. Корреляция с передаточным отношения зависела лишь от длины внешнего рычага (r=0.28), но не от внутреннего (r=0.02). На основе соответствующих трендов, каждый 1 град удлинения захвата и 1 см внешнего рычага дают примерно равный эффект, увеличивая HDF на 1.5.

Вышеизложенное было экспериментально подтверждено при измерениях технических упражнений: тот же самый одиночник в той же лодке и при той же погоде показал очень «тяжелый» HDF 140+ при гребле «один захват» с углами 70+ град в захвате, но более чем в два раза меньший HDF 60-70 при «четверти подъезда» с углами захвата 45-50 град.

Интересные результаты дал анализ распределения мощности на проводке: высокая мощность в первой 1/3 проводки делает HDF легче (r=0.47), а акцент на последнюю треть – делает HDF тяжелее (r=0.57). Это подтверждалось положительной корреляцией с точкой достижения пика усилий (r=0.22) и градиентом их нарастания: чем позже пик – тем тяжелее HDF. Причины этого феномена пока недостаточно понятны, но данные показывают: проводка с акцентом на начало – легче, а большая мощность в конце гребка делает его тяжелее.

КПД лопасти имело среднюю положительную корреляцию с (r=0.26, более эффективные лопасти – тяжелее), а корреляция с Фактором Захвата была довольно мала (r=0.11): «захват через подножку» делает HDF легче.

Многие тренеры до сих пор ищут некую «магическую» настройку весла и верят, что полсантиметра длины весла – значительное изменение. Однако, результаты этого исследования показывают, что углы весла в захвате оказывают такое же и даже большее влияние на механику гребка, ощущения гребца, время проводки и темп гребли.

©2020 Валерий Клешнев