Контакт со склоном, минимально – необходимый угол закантовки

Другим основополагающим требованием равновесия лыжника является требование к сохранению режима резаного скольжения. Если лыжа в повороте начинает проскальзывать, рассмотренная выше ситуация с равновесием кардинально меняется. Центробежная сила резко уменьшается и лыжник вполне может оказаться в зоне фатальной потери равновесия. При использовании докарвинговой техники, когда лыжник был вынужден часть дуги поворота проходить в режиме проскальзывания, типичной была ситуация, при которой в результате ошибок лыжник валился внутрь дуги, причем подобное падение можно было видеть не только на учебных склонах, но и в исполнении чемпионов. Сегодня подобные падения происходят значительно реже именно потому, что лыжники, используя преимущества современного инвентаря, практически полностью избегают проскальзывания лыж.

Как же должны быть закантованы лыжи, для того чтобы они “держали” нас на склоне? Наверняка некоторые скажут: “Чем сильнее - тем лучше”. На самом деле, чтобы предотвратить соскальзывание, совершенно не обязательно закантовывать лыжи на максимально возможный угол.

Для начала рассмотрим упрощенную ситуацию, когда лыжник весь вес сосредоточил на одной ноге.

Суммарная сила, действующая на тело лыжника в повороте, может быть разложена на две перпендикулярные составляющие, одна из которых проходит через кант лыжи. Именно эта составляющая, назовем ее силой давления на склон, должна быть скомпенсирована силой реакции опоры действующей на лыжу. Вторая составляющая будет просто вращать тело лыжника относительно оси, проходящей через кант закантованной лыжи, соответственно либо внутрь (зона III), либо наружу дуги (зона I). В случае равновесия в дуге (зона II) вторая компонента просто отсутствует и лыжник будет находиться в равновесии.

Со стороны склона на лыжу действуют сила реакции опоры (перпендикулярно скользящей поверхности лыжи) и сила трения (в плоскости скользящей поверхности). Сила давления на склон со стороны лыжи может компенсироваться только силой реакции опоры, поскольку сила трения о снег для лыжи пренебрежимо мала. Сила реакции опоры направлена перпендикулярно поверхности контакта лыжи со склоном. Следовательно, если лыжа закантована таким образом, как показано на рисунке 1a, угол закантовки будет недостаточным для предотвращения соскальзывания. Сила P окажется не скомпенсированной, и лыжа, свободно выскальзывая из прорезанной колеи, входит в режим проскальзывания. Когда угол закантовки равен минимально необходимому - сила реакции опоры, действующая со стороны скользящей поверхности лыжи, полностью компенсирует силу давления лыжи на склон и лыжа не соскальзывает (Рис. 1b). Если угол закантовки больше минимально необходимого (Рис. 1с) – боковая составляющая силы P будет скомпенсирована силой реакции опоры действующей на боковую грань лыжи F2. Это происходит, так как лыжа не способна зарываться в склон до бесконечности.

Силы действующие на лыжу, закантованную под углом меньшим, равным и большим минимально необходимого угла закантовки.

Обратите внимание, что сила P будет направлена практически вдоль тела лыжника и автоматически должна быть перпендикулярна скользящей поверхности лыжи. Это означает, что условие минимально необходимого угла закантовки лыж выполняется практически автоматически, поскольку лыжи прикреплены к нашим ногам именно таким образом, что их скользящая поверхность перпендикулярна оси нашего тела.

Казалось бы, нам не о чем волноваться, лыжи всегда должны надежно держать нас на склоне. Увы и ах, рассмотренная идеальная ситуация, к сожалению, крайне далека от действительности.

Катание с углами закантовки близкими к минимально необходимому значению увеличивает риск того, что в какой-то момент лыжи окажутся закантованы под углом меньшим необходимого, что приведет к потере чистого резаного скольжения.

Потери эффективного угла закантовки лыж:

За счет недостаточной жесткости горнолыжных ботинок α 1.

За счет недостаточной торсионной жесткости лыж α 2.

Даже самые лучшие лыжи не являются идеально торсионно-жесткими – носок и пятка закантованной лыжи немного скручиваются, образуя своего рода пропеллер, теряя при этом угол закантовки. Более того, ни одни горнолыжные ботинки не обеспечивают идеальной боковой жесткости в голеностопах, что также может приводить к раскантовыванию лыж в дуге (см. Рис.).

До сих пор мы рассматривали ситуацию с лыжником, стоящим на одной ноге. Если катаясь, лыжник загружает вторую ногу, его подстерегает еще одна опасность: при недостаточном угле закантовки внутренней лыжи может возникать ситуация, когда даже хорошо закантованная внешняя лыжа начинает соскальзывать.

В случае, когда лыжник использует широкое ведение с опорой на обе ноги, он может независимо изменять углы закантовки лыж. Если при широком ведении внешняя в повороте лыжа автоматически оказывается достаточно сильно закантованной, то угол закантовки внутренней лыжи может оказаться значительно меньшим, чем у внешней (Рис. 2b). В подобной ситуации имеет смысл говорить о комбинации углов закантовок лыж. Если обе лыжи закантованы на угол больший чем минимально-необходимый угол закантовки, как при катании с опорой на одну лыжу, ситуация остается во многом похожей на предыдущий пример, с той только разницей, что силы реакции опоры распределяются между двумя ногами горнолыжника (Рис. 2c).

В случае, когда внутренняя лыжа оказывается закантованной на меньший угол, ситуация меняется (Рис. 2в). Результирующая сила давления, действующая на внешнюю лыжу, меняет направление и, соответственно, для внешней лыжи возрастает угол закантовки, необходимый для предотвращения соскальзывания.

При широком ведении опора на недостаточно закантованную внутреннюю лыжу может приводить к срыву резаного ведения.

Таким образом, лыжник, стремящийся к резаному ведению лыж, должен всегда поддерживать угол закантовки большим, а в отдельных случаях, существенно большим минимально-необходимого. Подобный запас по углу закантовки создается за счет приемов ангуляции (см. гл. “Уплотнение дуги за счет ангуляции”).