Держание и недержание

Часть I

Эта картинка, наглядно иллюстрирующая, что такое «хорошее держание», конечно, забавная, но вот, если верить Хауэлу, не так давно техники Боде Миллера намертво прикручивали пятки его ботинок к креплениям перед стартом и откручивали после финиша.

…for years, Bode Miller had his heel cup screwed into the heel-projection of his boots during racing. Technicians at the starthaus and finish line had to screw then unscrew these bolts!

Мне уже приходилось упоминать этого человека, Ричарда Хауела (Richard Howell), в связи с креплениями KneeBinding. Он там, вроде как, идейный вдохновитель. Напомню, эти крепления с возможностью открытия пятки вбок призваны снизить количество и степень повреждений связок колена при наиболее характерных травмоопасных ситуациях. Интерес к этим креплениям сильно подогрело падение Линдси Вонн в минувшем сезоне. На форумах горячо обсуждался вопрос, а не спасли бы её связки эти чудо-крепления? Вопрос, конечно, риторический, поскольку эта контора рэйсовых креплений пока не делала. Хауел, разумеется, принимал самое активное участие в обсуждениях, поскольку, вроде, он как бы автор конструктива, хотя с конторой они разошлись, да и он разрабатывает сейчас собственные модели, включая рэйс, которые планирует выпустить в 2016 году. Так что реклама ему не помешает. Пока зарегистрирован единственный случай разрыва ПКС на креплениях KneeBinding, а это сильно мало, чтобы какую-то статистику наводить. Но это так, к слову, я про эти крепления напомнил, чтобы про Хоуэлла упомянуть. Он человек активный и охотно участвует в обсуждениях разных вопросов, связанных с креплениями. И статья эта во многом построена на его высказываниях, рассыпанных по разным форумам. Поэтому ещё немного о нем.

В его послужном списке много чего есть: он и давний член подкомитета по лыжной безопасности при ASTM, принимал участие в разработке стандартов DIN, был разработчиком и у Cаломона, и у Geze, был председателе комитета по исследованию креплений при ISSS (International Society for Skiing Safety), вел исследовательские работы, т.е. варился в этой кухне около 40 лет, знаком со всеми, кто так или иначе причастен к теме. И с их результатами, естественно.

Вот он (в центре) с двумя светилами от ортопедии демонстрируют приверженность нашим коленям на каком-то саммите ISSS в Шотландии.

В молодости был неплохим лыжником, 5-м в Штатовском рейтинге по DH, ездил на 29 ФИСов. Модернизировал и настраивал крепления для своей университетской команды, тогда и заинтересовался креплениями, чем и продолжает заниматься до сих пор.

Эти хитроумные приспособления он строит у себя дома и в лаборатории для проведения опытов над всяческими креплениями и делания умозаключений и оргвыводов.

Так что они у него зиждутся на хорошей экспериментальной основе.

В технических руководствах, выпускаемых производителями креплений для персонала лыжных магазинов или служб проката, можно найти много интересного относительно креплений. Вот, например, формуляр от Саломона, который подлежит обязательному заполнению при продаже новых, установке или настройке креплений.

С правой стороны приведено замечательное соглашение, где лыжник признаётся, что он понимает, какими опасными вещами он занимается, и что он, в случае чего (точнее, во всех случаях чего), не будет иметь претензий к поставщикам инвентаря, и не будет таскать их по судам. Даже в случае «небрежности» с их стороны. Они сделали всё, что могли.

В подтверждение тому с левой стороны приводятся результаты проверки и настройки креплений (раздел “Release binding system inspection”). Т.е., если лыжник не поленится принести в магазин лыжи и старые ботинки при покупке новых креплений, или попросит настроить старые, то ему проведут полный объём проверок, предусмотренный руководством. А там каждая процедура расписана очень тщательно, что и как нужно делать, что чему должно соответствовать и что делать, если этого не происходит. Для тестов должно использоваться специальное оборудование, по крайней мере, международные стандарты этого требуют.

Такое оборудование имеется и, как видите, уже существенно отличается от ранней чек-машинки Гордона Лайпа. Оно тоже призвано измерять моменты сил, при которых происходит срабатывание креплений, но, как замечает Хауэл, комбинированные нагрузки, возникающие, например, при падении вперед со скручиванием, оно моделировать не в состоянии. Вернее, не каждому магазину под силу иметь такое оборудование. Хотя этот тип нагрузки и предусматривается стандартами ISO.

Вот так, можно сказать, обстоят дела на сегодняшний день. С одной стороны – делается всё, чтобы обеспечить безопасность, с другой – никто её не гарантирует на 100%.

На текущий момент многие производители лыж желают «интегрировать» в них какие-либо «родные» крепления, или же выдавать за таковые крепления некоторой аффилированной компании, как, например, Geze – Rossignol. Сразу возникает вопрос: а чем, собственно отличаются крепления, скажем, Look от однотипных (по функционалу и диапазонам срабатывания), скажем, Salomon? Да вроде бы ничем не должны, кроме разве что технологических разбросов изготовления. Потому как все крепления, претендующие на звание бренда (другие на рынке долго не держатся), должны соответствовать одним и тем же стандартам, национальным и международным, где оговаривается практически всё, что должны функционально обеспечивать крепления и что можно проверить тем или иным образом. Так какая нам, собственно, разница? В «интеграции» лыж и креплений есть много от лукавого маркетинга, и судя по тому, что пишут различные лыжные издания, доля «плоских» (flat) лыж, на которые можно ставить произвольные крепления, на рынке снова стала увеличиваться. Пока это не касается «священных коров» альпийского спорта, ну, а куда дальше кривая вывезет – будем посмотреть.

В отношении всяческих установок срабатывания креплений я всегда был уверен, что все они «построены на костях». Когда-то был у меня какой-то Маркер, где для определения усилия раскрытия нужно было мерять что-то у себя под коленкой (позже я выяснил, что меряется толщина (или ширина) головки тибии (большой берцовой кости; первый термин я и предпочитаю по причине краткости). Но тогдашние максимальные единицы усилий срабатывания (именовавшиеся тогда «z-значения», что соответствует нынешним DIN’ам), соответствующие самым крупным образцам человеческой расы, не превышали 10. Поэтому, читая про 30 единиц, которые можно установить на некоторых нынешний креплениях, я начинал тупо соображать, где же и у кого же найти такие кости.

К 1970 году большинство выпускаемых креплений уже имело хотя бы рудиментарные функции открытия носков и пяток креплений, обеспечивающие отстёгивание лыжи при превышении нагрузкой на ноги некоторого определенного предела. Если не реально, то, по крайней мере, в теории. Были и варианты рекомендаций по установке этих самых пределов срабатывания, разработанные, главным образом, исходя из личного опыта людей, их разработавших. Некоторые хорошо работали для одних креплений и совсем плохо для других. А ноги, между тем, продолжали ломаться. Ломались, в основном, кости голени и, преимущественно, тибия. Этот тип травм в те времена составлял 18-25% в общем лыжном травматизме и являлся №2. Первое место занимали травмы больших пальцев, но с ними особых проблем не было.

Тибия ломалась, главным образом, в своей средней трети в результате скручивающих усилий, что вызывало спиральные переломы, или в результате изгибных усилий через верхнюю часть ботинка. Все крепления, поэтому, до сей поры имеют базовые функции срабатывания: при скручивании должна срабатывать головка креплений, освобождая носок ботинка вбок, и при падении вперед должна срабатывать пяточная часть креплений, освобождая пятку ботинка вверх. В поздних 60-х исследователи в Европе и в Штатах начали искать ответ на вопрос: если крепления должны открываться, то какими критериями следует руководствоваться при выборе «правильных» значений усилий, при которых крепления должны открываться. Дилемма понятна: малые усилия срабатывания обеспечат целость ног при, скажем, падениях, но могут не обеспечить удержания лыжи креплениями при стандартных лыжных эволюциях, и, наоборот, большие усилия удержат лыжу, но крепления могут не сработать, когда это необходимо. В англоязычных терминах это именуется «release/retention problem». И, соответственно, к этой проблеме походили с двух разных сторон в исторической перспективе.

Оригинал так называемого «стандарта DIN» (DIN 7881), который был одобрен всеми «альпийскими» членами Международной Организации по стандартам (ISO), и в этом качестве носит название ISO 8061, вырос из документа IAS 150. IAS (International Association of Skiing) – группа энтузиастов, экспертов в области лыжной безопасности, образовавшаяся в середине 60-х прошлого века из специалистов, живущих в Мюнхене и поблизости. Основу группы составляли доктора Wittman, Vogеl и Asang, к которым вскорости присоединилось много специалистов в области биомеханики и лыжного травматизма. Эта организация и начала подводит научный базис под вопросы настройки креплений.

Поскольку ломалась преимущественно тибия, то естественно было определить, при каких нагрузках она ломается. Этим и занялась в 1965 году группа под руководством Ернста Асанга. Они начали ломать кости (у трупов, разумеется), определяя при каких усилиях ломаются кости при скручивании, изгибании, комбинации этих нагрузок, при статическом и динамическом нагружении, соотнося всё это с антропометрическими вариациями (рост, пол, возраст). После полутысячи трупов они накопили солидный экспериментальный материал, на основе которого и стали разрабатывать свой метод настройки креплений. В частности, они определили, что деформация костей при нагружении носит вязкоупругий характер, и что кости, в противоположность прочим конструкционным материалам типа стали, способны выносить бо’льшие (примерно на 14%) динамические нагрузки, нежели статические. Поэтому все тесты креплений, помимо специальных, и поныне проводятся при медленно нарастающих нагрузках.

В 1967 году подобная работа была повторена американскими исследователями Outwater’ом и Woodward’ом. Они подтвердили результаты группы Асанга.

Материалы исследований и были положены IAS в основу метода определения усилий срабатывания креплений. Предполагалось, что безопасный момент срабатывания для носковой части креплений не должен превышать 66% предела эластичности тибии на кручение, а для пятки не должен превышать 66% предела эластичности тибии на излом. Оставалось определить толщину тибии для конкретного лыжника, соотнести с полученными данными и внести поправки на возраст (исследования не показали разницы в прочности костей для мужчин и женщин). Для того, чтобы как-то определиться с толщиной тибии, IAS была обоснована теоретическая корреляция между диаметром головки тибии и толщиной самой кости. Предлагалось измерять ширину головки тибии специальным инструментом, наподобие штангенциркуля, корректировать её с учётом толщины окружающих мягких тканей, и по полученному значению судить о толщине самой кости. Поэтому метод и получил название «метод тибии» (Tibia Method).

IAS начала разрабатывать проект стандарта, IAS 150, основанного на этих исследованиях и включавшего в себя «метод тибии». Всё в нём выглядело логично, понятно, и метод быстро получил широкое распространение. Он был поддержан большинством европейских производителей креплений с середины до конца 70-х. В Северной Америке метод активно продвигала фирма Beconta – дистрибьютор креплений Look.

Вот один из ранних DIN-чартов, точнее Z-чартов, поскольку изначально установки именовались «Z-значениями», видимо, по названию вертикальной оси координат, моменты вокруг которой работали на скручивание. В Америке их быстро переименовали, по имени стандарта, в «DIN-значения», да так и прижилось.

Разница между мужчинами и женщинами в этой таблице учитывает различия в толщине мягких тканей вокруг головки тибии.

Автор: Игорь Изыльметьев