Форум портала SKIGU.RU

Ник, спасибо за предоставленный материал для публикации статьи на нашем сайте!
Статья безусловно заслуживает внимания всех думающих лыжников .
Не могу похвастать тем, что полностью разобрался в логике Ваших вычислений, но суть, тем не менее, уловил.
Не могу сказать, что я раньше не подозревал , какова природа торможения в чистом повороте, но, в то же время,
был уверен, что вычислить потери и торможение от деформации снега абсолютно невозможно.
Конечно, я понимал, что закрытые короткие повороты гасят скорость и не дают бесконтрольно разогнаться на крутом склоне.
Но я не видел связи между радиусом поворота и степенью торможения. То есть при уменьшении радиуса до значений, когда уже не можешь сохранять чистоту резаного поворота торможение очевидно. Но то, что оно нарастает при снижении радиуса даже без потери чистого резания- тоже для меня откровение. Я тоже не миновал заблуждения о том, что мы тормозим как бы почти заезжая наверх.
Так что откровений для меня было несколько..

Как спортсмен, большую часть времени проводящий в трассах слалома , а не в свободных спусках, должен оговорить некоторые нюансы.
Способ РЕГУЛИРОВАНИЯ скорости путем изменения радиуса дуги поворота существует только для свободных спусков. Это в свободном спуске при неразумной траектории лыжника разнесет до скоростей, когда он уже будет думать о выживании и аварийном торможении.
В спортивных трассах скорость спортсменов регулирует постановщик этих трасс. Горе спортсменам, если он не квалифицирован в достаточной степени. Тогда им, как минимум, приходится тормозить , рискуя проиграть более рискованному сопернику или свести торможение к минимуму, повысив риск вылететь с трассы. При этом тормозить надо уже не уменьшением радиуса чистого поворота, а откровенным дрифтом. В другом случае, когда постановщик неадекватно уклону и качеству снежного покрытия закроет трассу,- они вынуждены "бежать" по ней, разгоняясь всеми доступными средствами, имея при этом все равно совсем не горнолыжную, а скорее "беголыжную" скорость.
Если же говорить о хорошо организованных, проводящихся  в правильных горах соревнованиях, с грамотными постановщиками, то сильнейшая часть участников (от 30 до 50-ти % ) будет ехать по трассе, думая не о регулировании скорости, а о минимизации ее потерь. Это будет происходить и на уклонах в 30 град, потому что там ПОСТАНОВЩИК так выставит ворота, что для попадания в них спортсмен будет делать очень закрытые повороты очень маленького радиуса, иначе он в следующие ворота просто не попадет. Именно поэтому на крутых участках скорость ниже, чем на среднем уклоне и пологом.

И тем не менее, для спортсменов данная статья имеет самую непосредственную пользу и вот почему.
Одну и ту же комбинацию ворот можно проехать разными траекториями. Можно минимизировать радиус поворотов и ехать почти по ломанной линии со скругленными вершинами, а можно- почти сопряженными дугами максимально вписываемого радиуса. Раньше я думал, что вопрос тут только в сохранении качества скольжения (резания) при минимизации радиуса. Понятно, что путь тем короче, чем ближе траектория к ломанной.
Но, оказывается , даже при сохранении резаного ведения сила сопротивления быстро (обратно пропорционально КВАДРАТУ радиуса) растет, и скорость может падать гораздо быстрее, чем сокращается путь!
С другой стороны, чисто эмпирически я давно пришел к тому, что чем жестче снег, тем свободнее можно сокращать радиус дуги в повороте. И наоборот, на мягком снегу надо ехать , растягивая поворот, пусть и в ущерб пути.
Статья великолепно подводит под это теоретическую базу. (глубина и ширина следа, энергия разрушения-деформации-уплотнения, вынос 5 литров снега из следа...)
Становится понятной природа так называемого "запирания" носков.

С другой стороны, я не стал бы категорически отвергать полезность загрузки носков для повышения управляемости лыж- бОльшая часть любой трассы выставляется в расчете на максимально возможную управляемость лыжи для хороших лыжников . (остальные вынуждены срывать лыжи с чистой дуги)

Ник, у меня остался один вопрос касающийся езды по льду. Там канавка и ширина следа минимальны. Тем не менее, там все о чем Вы пишете, тоже очевидно работает.   За счет чего?

Я почти полностью с Вами согласен.
Но, кмк я не предлагал в статье именно такой способ регулирования скорости - уменьшение радиуса поворота, хотя он естественным образом следует из формулы.
Я полностью согласен с тем, что в спорте радиус поворота задается постановкой трассы и что средняя скорость спортсменов тоже определяется постановкой трассы.
У меня есть целая теоретическая статья на эту тему.
Но я убежден, что выигрывает тот лыжник, который проходит трассу с минимальным средним радиусом поворотов из возможного для данных условий.
Я уже как-то говорил, что скорость лыжника в трассе (да и в свободе) ОБЪЕКТИВНО ограничена, но, теоретически, лыжник, который достигает в апексе поворотов минимального радиуса, имеет более продожительную фазу безопорного транзита, что позволяет лыжнику иметь в трассе бОльшую среднюю скорость, которая больше приближена к этому объективному пределу. Вообще для резаного поворота максимальная скорость движения лыжника в свободе определяется только динамикой безопорного транзита.
Но достижение максимально возможных углов закантовки для данного состояния склона - это очень непростая задача.
Как эту задачу решать - вопрос на который в профильной литературе нет ответа. Это еще одна область в теории гл техники где "конь не валялся", а если и валялся, то не очень интенсивно.
Этот вопрос мне задали АлексМит со Степанычем на скиру. Им это интересно как спортсменам-любителям, которые ходят трассу.
Статья, которую мы обсуждаем - побочный результат моих размышлений на эту тему.

Что касается самого регулирования скорости, то здесь напрашивается крамольный вывод, который я не стал высказывать в статье - тем лыжникам, которые в совершенстве освоили резаный поворот и режут ЧИСТО дугу практически с ее начала,  не нужно думать о контроле скорости - он им достается в качестве бесплатного приложения. Таким лыжникам впору думать о том как эту скорость увеличить, но парадокс в том, что увеличение скорости в трассе НЕ достигается уменьшением сил торможения в дуге поворота.
С другой стороны чтобы резать, чисто скорость лыжника должна быть адекватной, поэтому лыжники не освоившие резаный поворот в совершенстве, попадают в порочный круг. Отсюда байки о невозможности контроля скорости в чистом резаном повороте.

Такой вопрос мне задавали на скиру.
Я еще раз обращаю Ваше внимание, что мои формулы как для величины радиуса передней части лыжи при карвинге, так и для величины силы торможения в чистой карвинговой дуге,  следуют непосредственно из имеющихся в литературе моделей, которые давно придуманы и оценены профильным научным сообществом. Я никаких новых гипотез и моделей не ввожу и не использую.

На льду лыжа в чисто карвинговом повороте ДОЛЖНА создавать такую канавку, чтобы ее параметры обеспечивали соответствующее центростремительное ускорение, иначе лыжу сорвет о поворот не будет резаным.
Если это достигается лыжником, по величина силы сопротивления движению определяется из моей формулы.
К слову, так как глубина канавки на льду очень маленькая по сравнению с сайдкатом (боковым вырезом) лыжи, то сила сопротивления движению в разы меньше, чем на снегу при прочих равных условиях.
В формуле за это отвечает сомножитель, где сгруппированы глубина следа и сайдкат лыжи - он в случае льда близок к единице, тогда как на отратраченном склоне он в апексе поворота доходит до 3 или даже 4.
Что делать? - нужно увеличивать ускорение ЦМ в направлении середины лыжи.
Как? - вопрос отдельной статьи.
Но Вы и сами  это отлично знаете, так как тренируетесь на льду.
Когда я ездил по льду, который ваша группа заливала в свое время в снежкоме, я тоже это ощутил.
Склон не крутой, а снесет по льду не по детски.

Другой вопрос КАК заставить лыжу создавать на льду канавку нужных параметров? Но это - совсем  другая статья.

Это из книги G.GUBER
"Скольжение на снегу

Контакт лыжи — снег. Силы трения возникают при движении лыж на снегу по всей скользящей поверхности. Когда лыжа проваливается в снег, оставляя след, сила трения увеличивается в носке. Чтобы убедиться в этом, посмотрите, как стирается в носковой части лыж мазь, равномерно наложенная на скользящую поверхность.

Чтобы лучше представить себе, что представляют силы трения, мы рассмотрим их два основных вида. С одной стороны, я буду говорить о силах притяжения, возникающих между скользящей поверхностью лыжи и поверхностью снежного покрова, с другой — расскажу о силах, сжимающих снег, в частности при подминании ее носком лыжи.

Силы притяжения зависят от физико-химического состава материала, из которого сделана скользящая поверхность лыжи, механического состояния этой поверхности (более или менее гладкая, шероховатая, ворсистая, исполосованная и др.), структуры снега, поверхности трассы и, наконец, от распределения давления по длине лыжи под действием загрузки. Это распределение давления, в свою очередь, зависит от следующих условий: от изменения упругости лыжи в различных ее частях; от общей поверхности лыжи; от положений и действий лыжника в продольном и поперечном направлениях; от рельефа поверхности склона, способного вызывать более или менее локализованные перегрузки в носке или других частях лыжи.

Замечание. Такие перегрузки, между прочим, могут быть перераспределены или даже вовсе устранены соответствующими действиями лыжника. Следует заметить, что стальные канты значительно хуже скользят по снегу, нежели пластическая скользящая поверхность. Таким образом, на качество скольжения большое влияние оказывает ширина кантов лыжи, даже если речь идет о ставших теперь обычными потайных кантах (у последних значительная часть «спрятана» под скользящей поверхностью.

Торможение, вызываемое эффектом подминания снега, главным образом связано с состоянием снежного покрова. И тем не менее неправильное распределение сил, производимое лыжником на лыжу как в передне-заднем, так и в боковом направлениях, еще больше увеличивает это торможение. Распределение упругости по длине лыжи, особенно в ее передней части, играет важную роль: чем постепеннее происходит подминание снега, тем меньше сила торможения. Ширина лыжи также играет большую роль.

Часто, объясняя неудачи некоторых спортсменов в скоростном спуске, ссылаются только на плохое качество смазки и забывают о факторе подминания снега лыжей, особенно важном при мягком состоянии снега.

Скольжение в повороте ставит перед лыжником куда более сложную проблему. Здесь, нам кажется, возникают три тормозящие силы. О двух из них уже говорилось. Третья сила связана с выбрасыванием из-под лыж снега и льда при исполнении поворота. По всей видимости, силы притяжения играют более важную роль в так называемых поворотах на плоских лыжах (что фактически означает минимальный угол закантов-ки), которые связаны с наименьшим подминанием снега, а на некоторых участках и с минимальным вырыванием снега из-под лыж. И, наоборот, в поворотах, выполняемых с сильной закантовкой, наиболее велико подминание снега, его вырывание из-под лыж, особенно если продольная ось лыжи образует заметный угол с направлением действительного перемещения лыжника. Если же ось лыж сливается с направлением спуска в повороте, и особенно если прогиб лыжи под нагрузкой имеет аркообразную форму, близкую к дуге виража, то канты лыж вырезают на трассе четкий след, и в данном случае выбрасывание снега из-под лыж минимально"

Если  речь вести о профи, то Ваше высказывание не совсем верно. В слаломном повороте профи торможение при развитом карвинге гораздо эффективнее, чем при дрифте. Это было непосредственно измерено Рейдом и соответствующая информация имеется в его работе от 2010г.(ссылка на его работу в статье).
Если говорить о спортсменах-любителях,то может быть Вы и правы. Объективных данных по этому вопросу нет.

Прошу не воспринимать материал статьи и сказанное выше на чей-то счет. Речь идет об объективных данных.

ПС
Все сказанное относится к слалому. Но если вести речь о ГС, то,там кмк объективно другая ситуация, обусловленная специффикой постановки типичной трассы ГС. И для случая ГС трассы я с Вами полностью согласен.

Как достичь максимальной средней скорости в спортивной трассе - это отдельная тема.
Анализ динамики поворота показывает, что максимизация средней скорости лыжника в конкретной трассе достигается путем сокращения длины активных дуг поворотов и увеличения длины транзитных (безопорных) участков.
Длина читстой резаной дуги уменьшается с ростом скорости (при прочих равных условиях) до некоторой теоретически конечной величины. Длина читстой резаной дуги уменьшается также с увеличением угла закантовки лыж в апексе поворота, но величина максимального угла закантовки лыж имеет объективное ограничение. Длина транзитных (безопорных) участков увеличивается с ростом скорости пропорционально ее квадрату.
Поэтому для каждой конкретной трассы существует предельное значение средней скорости ее прохождениея, которую ни один человек не сможет превысить. Эта предельная средняя скорость не такая уж большая. Она, фактически, задается средним расстоянием между воротами.
Если лыжник превысит эту среднюю скорость,то он вылетит с тарссы.
Задача лыжника максимально приблизиться к этой предельной скорости "снизу", как говорят математики.
Поэтому четкий контроль скорости в трассе лыжнику крайне необходим именно для достижения максимальной скорости прохождения этой трассы.