Когда придумали кант для лыж?

Когда на горных лыжах появился кант? Читаем в статье неутомимого Георгия Дубенецкого об истории горных лыж.

В 1928 году в Зальцбурге Рудольф Леттнер снабдил горные лыжи разрезанными на части стальными кантами, крепящимися шурупами. Некоторые лыжники возили с собой и клей, и шурупы, и отвёртку для ремонта сломавшихся кантов прямо на склоне.

Журнал: «Техника — молодежи» № 882, март 2007 года
Текст: Георгий Дубенецкий

На склонах гор сейчас очень редко можно встретить горнолыжников, одетых в шерстяные свитера, гетры, на старомодных лыжах... Разве что члены клубов любителей старины по праздникам или во время фестивалей надевают кожаные ботинки, берут в руки деревянные или бамбуковые палки и встают на тёмно-коричневые деревянные лыжи. Красиво! Но это — дань истории, ведь на протяжении многих веков, а точнее — более двух тысячелетий (а по некоторым данным — и ещё дольше) лыжи были деревянными. Конечно, и сейчас охотничьи лыжи делаются из дерева, да и на лыжне в лесу можно встретить лыжника, бегущего или гуляющего на «дровах», но горные лыжи сегодня — сложная конструкция из множества слоёв пластика, металла, стекло- и углеволокна, резины, современных эластичных синтетических клеев. Короче говоря — самолёт, а не лыжи. Но таким лыжам совсем немного лет.

Деревянный век

Об истории современных лыж (в том числе и горных) имеет смысл говорить, начиная с 1850 года. Именно тогда в норвежской провинции Телемарк деревянных дел мастера изготовили первые лыжи с весовым прогибом — средняя часть была выгнута вверх. Такие лыжи гораздо равномернее распределяют нагрузку по всей длине. Лыжи начали делать тоньше к носку и пятке, а значит, и более легкими. Лыжникам стало существенно проще передвигаться по мягкому снегу: выгнутые вверх лыжи намного меньше проваливаются посередине, их легче вынимать из снега. А благодаря своей гибкости, новые лыжи намного лучше скользили по поверхности снега, хорошо амортизировали заснеженные неровности, да и управлять такими лыжами тоже стало легче.

Чуть позже, в 1868 году, норвежец Сондре Норхейм сделал первые лыжи с боковым вырезом. Так же, как и выгиб, боковой вырез обеспечил большую гибкость лыж, когда они находились, как мы бы сейчас сказали, в закантованном положении. Норхейм и его друзья не только улучшили лыжи, но и стали пионерами динамичных поворотов во время спусков с гор. Геометрия типичных для эры Норхейма лыж: 81/67/70 мм (ширина лыж в носке — талии — пятке). Радиус бокового выреза этих лыж был равен 83 м.

Однако, несмотря на первенство норвежцев, первая лыжная фабрика заработала в 1879 году не в Европе, а в Новом Свете. Правда, без норвежцев не обошлось: фабрика была построена эмигрантами из этой страны.

Следующей важной вехой стало производство в Норвегии в 1882 году первых лыж из древесины гикори. Гикори — материал очень прочный, и обрабатывать эту породу дерева при помощи обычных инструментов было практически невозможно. Появление высокопрочных сталей облегчило эту задачу, и, благодаря высокой прочности материала, лыжи получались тоньше и гибче. Да и скользящая поверхность стала существенно более устойчивой к повреждению кристаллами льда, вырезанный вдоль всей её длины направляющий желобок стойко переносил нагрузки при торможении и боковом соскальзывании, а острые края (канты тогда ещё не придумали) неплохо цеплялись за снег. Но эти лыжи, как и их «доисторические» прародители, были изготовлены из цельной древесины.

Клеёное дерево

Эпоха клеёных лыж началась спустя десять лет, когда в 1893 году, опять же в Норвегии, были выпущены лыжи со скользящей поверхностью из гикори, но с основной частью — прообразом современного сердечника — из более лёгких пород хвойных деревьев или американской липы. Новые лыжи стали более лёгкими и пружинистыми, а при их изготовлении требовалось применять меньше усилий, чем в случае «цельногикориевых» моделей. Однако новинка тогда не получила достойного распространения — виной тому был клей, не обладавший достаточной влагостойкостью, и из-за этого случалось, что лёгкие лыжи начинали слоиться буквально после нескольких дней интенсивного использования.

Такая ситуация сохранялась очень долго — хотя многие фабрики производили клеёные лыжи на протяжении десятков лет, время по-настоящему массового производства лыж из склеенных слоёв древесины наступило только спустя сорок лет. В 1932 году появились подходящие клеи, хотя созданы они были совсем не для лыж, а для производства самолётов. Именно тогда одновременно в Норвегии и США при производстве лыж стал применяться водостойкий казеиновый клей. А заодно был придуман и первый наборный сердечник с вертикально расположенными элементами. Лыжи с таким сердечником, будучи легче гикориевых и более «живыми», оставались очень прочными.

В конце 1920-х — начале 1930-х гг. произошло ещё несколько событий, оставивших заметный след в истории лыжестроения. В 1928 году в Зальцбурге Рудольф Леттнер снабдил горные лыжи разрезанными на части стальными кантами, крепящимися шурупами, что обеспечило деревянным лыжам гораздо лучшие характеристики на жёстком и леденистом снегу. Правда, тогда революционная новинка не прижилась — уж больно непрочными были первые канты, некоторые лыжники возили с собой и их запас, и клей, и шурупы, и отвёртку для ремонта сломавшихся кантов прямо на склоне.

Алюминиевый век

В том же 1928 году во Франции был разработан прототип лыж полностью из алюминия, который довольно долго — на протяжении шести лет — так и оставался прототипом. Лишь в 1934 году французы выпустили ограниченную партию алюминиевых лыж. Основная же их масса оставалась деревянными до тех пор, пока не был придуман клей Aerolite, способный прочно склеивать металл и дерево. Конечно же, снова для нужд авиапромышленности: при помощи этого клея соединялись деревянные части, а позже — алюминиевые и деревянные слои обшивки. Это произошло в 1945 году. И в том же году тремя инженерами, работающими в авиационной компании Chance-Vought, были сделаны первые лыжи со слоем алюминия, приклеенным к деревянному сердечнику. Гибкие лыжи гораздо сложнее было сломать, да и повредить поверхность тоже было непросто. Однако после изготовления множества прототипов компания забросила этот проект.

Ещё одно знаковое событие произошло в США в 1938-м, когда бывший спортсмен-фигурист (член Олимпийской сборной США 1934 года в парном катании) и фанат-горнолыжник Джимми Мадден повредил на катке ногу. Ему очень хотелось кататься хоть на чём-то, и, чтобы не слишком нагружать ногу, он взял маленькие лыжи своего сына и попытался выполнять на склоне те фигуры, которые он обычно показывал на катке. Всё шло замечательно, однако попытка проехать спиной вперёд завершилась падением. И благодаря этому падению, появились первые твинтипы. А заодно — и фигурное катание (балет) на лыжах, которое в 1940-х и 50-х гг. было уделом лишь небольшого числа энтузиастов и получило широкое распространение лишь спустя 30 лет. А тогда, в конце 30-х, первые лыжи для балета были настолько непривычными, что к ним приклеилось название Goon Ski (на американском сленге goon — болван, тупица).

В 1944 году на французской фабрике Dynamic изготовили синтетическую скользящую поверхность: в конструкции лыж был использован целлулоид, носивший торговую марку Cellulix. Но время быстрой скользящей поверхности ещё не пришло. А вот «сэндвич» родился вовремя: спустя всего год после того как первый прототип лыж конструкции «сэндвич» был создан на заводе авиапрома, английская компания Gomme выпустила первые успешные лыжи со слоями из трех разных материалов — ламинированный деревянный сердечник был склеен с двух сторон со слоями пластика, а к этому «бутерброду» снизу была приклеена и металлическая пластина. Причём лыжи были настолько хороши, что на них выступали члены Олимпийской сборной команды Британии в Санкт-Морице, и было это в 1948 году.

Алюминий всё шире применялся в лыжестроении: в то же время (точнее — в 1947-м) тремя авиационными инженерами (опять авиация) была создана компания TEY, начавшая производить лыжи Alu 60, в которых между двумя слоями алюминия была пустота. Других преимуществ, кроме малого веса и новаторской конструкции, у Alu 60 не было: к алюминию мягкий и мокрый снег легко прилипал, а вот смазка не удерживалась, вдобавок мягкие алюминиевые края скользящей поверхности быстро выходили из строя. Лыжи в целом стали очень похожи на пружину: отлично и долго вибрировали. В следующем году было выпущено 12000 пар лыж под названием Truflex, однако спрос падал, и патент был продан. Лыжи, правда, выпускались вплоть до 1955 года под маркой Attenhofer Aluflex.

Компания TEY не ограничилась тем, что придумала пустотелые алюминиевые лыжи: они выпустили и скользящую поверхность, которая получила распространение под названием TEY tape. Эта лента продавалась не только в комплекте с лыжами Aluflex, но и отдельно в спортивных магазинах. Лыжники клеили её к любым деревянным или металлическим лыжам для улучшения скольжения: лента гораздо лучше, чем дерево или металл, скользила по снегу, на ней и смазка держалась неплохо. Плохо было то, что материал ленты был довольно мягким и быстро рвался. Однако именно эта лента была применена в другой революционной новинке тех лет: лыжах Chris — первой модели с цельными стальными кантами, придуманной американцем Крисом Херли.

Модель не поступила на рынок, а вот идею кантов подхватил другой американец... Это снова был Говард Хэд, который ещё год спустя, в 1949-м, выпустил модель Head Standard. Конструкция и технологии производства тех лыж с небольшими изменениями сохранились до наших дней: наборный деревянный сердечник с приклеенными под давлением и при нагреве слоями алюминия, цельные стальные канты. Секрет успеха Head Standard крылся не только в конструкции, но и в первом успешном эластичном клее — лыжи не разваливались и не расслаивались. Именно лыжи такой конструкции, выпускаемые под множеством брендов, к 1960 году отвоевали как минимум половину рынка у деревянных моделей. Название Standard оказалось пророческим.

Пластик и стеклопластик

Начало второй половины XX века было ознаменовано внедрением искусственных материалов во все сферы жизни человечества, и сектор горных лыж не стал исключением. В 1952 — 1955 гг. сразу несколько компаний выпустили пластиковые лыжи с усилением при помощи слоёв стеклопластика — Bud Phillips Ski, Holley Ski и Dynaglass, однако эти робкие попытки внедрить стеклопластик в конструкцию лыж стали не слишком успешными. Но именно благодаря этим пионерам, идея широко разнеслась по всему миру: «живые» лыжи с частично погашенными, благодаря стеклопластику, вибрациями были при катании приятнее алюминиевых моделей. Разработчики взяли на заметку тот факт, что лыжи с фиберглассом могут быть легче и по весу и в управлении, чем лучшие модели со слоями металла.

В то же время появился, наконец, и полиэтилен — действительно подходящий материал для изготовления скользящей поверхности: австриец Кофлер изобрёл Kofix. Достаточно скользкий материал был эффективен при подавляющем большинстве состояний снега, довольно точно можно было определить и необходимость в смазке лыж. Мало того! Скользящую поверхность теперь стало просто ремонтировать: царапины и вырванные места можно было залить расплавленным полиэтиленом. Естественно, одновременно с кофиксом появился и его конкурент: компания InterMontana в Швейцарии начала производить и распространять аналогичный материал под названием Р-Тех. Варианты полиэтилена очень быстро были приняты на вооружение лыжными фабриками и вскоре полностью вытеснили изобретенные двадцать лет назад материалы типа Cellulix.

В конце 1950-х популярность стеклопластиковых лыж начала набирать обороты. А на протяжении последующего десятилетия стеклопластик победно шествовал по всем лыжным фабрикам. В 1960 году после многолетней исследовательской работы на рынок выходят первые лыжи конструкции «сэндвич» из искусственных материалов: жёсткий стеклопластик с деревянным сердечником. Начинается новая эпоха в производстве лыж. Первыми коммерчески успешными стали лыжи, разработанные и выпускаемые в Канаде и продаваемые под вполне европейской маркой Toni Sailer, но намного более широкую популярность получила модель, которая поначалу называлась Kneissl Ероху и годом позже были переименованы в Kneissl White Star.

1962 год — впервые в истории пластиковые лыжи White Star на старте чемпионата мира. Карл Шранц разом завоёвывает два чемпионских титула — пластиковые лыжи начинают своё победоносное шествие. И к концу 1960-х фибергласс (от fiber — волокно и glass — стекло) практически вытеснил дерево и алюминий практически из всех слаломных моделей и огромного количества моделей для любителей. Алюминий и ламинированный деревянный сердечник использовался в моделях, ориентированных на высокие скорости — для скоростного спуска и гиганта, а сочетание алюминий + стеклопластик стало популярным в конструкции моделей для скоростного любительского катания и тех моделей, которые в те времена были ориентированы на катание по целине. Но эксперименты с металлами продолжались. Именно в 1960-х Питер Кеннеди в США первым сделал лыжи со слоем нержавеющей стали, но эту идею подхватили лишь в конце 80-х, видимо, раньше время ещё не пришло.

А потом, в 1970-х, начался период инсталляции в стеклопластик кевлара и карбона, керамики и других особо прочных материалов. Да и в качестве сердечника в недорогих массовых моделях уже вовсю используется не дерево, а искусственный материал (в том числе и эпоксидные смолы с наполнителями). Это позволило повысить прочность, улучшить демпфирование и увеличить торсионную жёсткость — а заодно и использовать суперсовременные материалы в качестве... рекламных. В названиях многих моделей последующих лет присутствуют слова Glass, Kevlar, Carbon, Ероху, Boron подобно тому, как сейчас мы читаем Titanium... Ну а более прочный и хорошо удерживающий смазку sintered (спечёный) полиэтилен вытеснил своего extruded (плавленого) родственника на скользящей поверхности скоростных лыж. Эти два варианта распространённого материала используются и в современных лыжах и досках, впрочем, как и всевозможные вариации на тему стекловолокна.

Создаётся впечатление, что к началу 1980-х все технологии, какие только можно было тогда применить в производстве лыж, уже были применены, все открытия сделаны, материалы использованы. Шлифовались технологии производства, одной из наиболее ярких и существующей сейчас, стала Fischer Vacuum — склеивание лыж в вакууме. На лыжах для скоростного спуска носки становились ниже, в них появились отверстия для улучшения аэродинамики — скорости росли. А на носках лыж для слалома-гиганта появились массивные накладки — для борьбы с вибрациями. А для того чтобы слаломные лыжи не перекрещивались, сделали своеобразные «воротики», которые приклеивались на лыжи недалеко от носкового загиба.

«Кэп» очевидность

В 1989 году Баки Кашива, бывший спортсмен-горнолыжник и, в то время, уже учёный-ядерщик из лаборатории в Лос-Аламосе, разработал теорию производства дешёвых лыж. Согласно «учению» Кашивы, дешёвый материал — это углеродистая сталь, используемая при производстве автомобильных кузовов. Всё просто: в пресс поступает длинная стальная лента, которая выползает из него уже в виде заготовок нужного размера и профиля — кэпа, покрытого изнутри слоем резины. Остаётся склеить полученную заготовку с сердечником, скользящей поверхностью и кантами — и спустя 15 мин лыжи готовы к отправке в магазины. Однако не всё оказалось так просто: сталь царапалась в прессе, а получившиеся лыжи были настолько жёсткими в торсионном плане, что это не нравилось покупателям. Вдобавок, сталь — настолько прочный материал, что лыжи, чтобы они прогибались при катании в дугу, приходилось делать намного тоньше обычных. Соответственно, стандартные шурупы креплений легко прошивали тонкие лыжи насквозь... Но кэп-то уже родился!

Конечно, при таком развитии технологий, которое существовало в 80-е, было бы смешно ожидать, чтобы никто больше не пришёл к такой конструкции. И спустя буквально два-три года кэп буквально захлестнул мир горных лыж: производители всех стран стали вкладывать миллионы в оборудование, позволяющее выпускать лыжи по новой технологии, которая позволила снизить расходы на производство массовых лыж.

Собственно, здесь нужно бы поставить точку: эпоха классических лыж закончилась. А в карвинге конструкция неразрывно связана с геометрией: развитие технологий определяется уже требованиями, накладываемыми именно шириной и глубиной выреза. Из-за увеличения ширины носка и пятки лыж растут скручивающие нагрузки, потому особое значение придаётся торсионной жёсткости, которая ещё недавно считалась скорее негативным фактором. Возросшая жёсткость и качество подготовки склонов (то есть, следствие развития технологий подготовки снега) вызвали увеличение скорости и необходимость интенсивной борьбы с вибрациями. А узкая талия и увеличение угла закантовки вызвали рост толщины платформ…

Казалось бы, совершенно логичные технологические ходы, необходимость которых определяется требованиями развивающейся техники катания, а не борьбой за снижение цены или долговечность и ремонтопригодность. Но подчас те изменения, которые появлялись, были вызваны необходимостью решения совершенно неожиданных задач, одной из которых стала... борьба с весом.

Борьба с лишним весом

На заре разработки лыж новой геометрии (в начале 1990-х) новые модели с носами-лопатами весили столько, что их было трудно поднять. В среде разработчиков один из видов таких лыж с длиной 208 см носил ласковое название «кувалда» — символично, не правда ли? И тогда разработчики решили, что при увеличении ширины на 10% необходимо на те же 10% снижать и длину. Площадь поверхности сохраняется, количество материалов — тоже, а значит и вес тоже не возрастает. Но ведь из-за снижения длины лыжи становятся менее стабильными? Не совсем так. Дело в том, что увеличение ширины и, соответственно, массы носка и пятки привело к росту момента инерции, а значит, стабильность лыж не снижалась пропорционально уменьшению их длины.

А вот почти за 10 лет до этого, в 1984 году, когда в лаборатории компании ОИп родилась модель Albert — прототип первой современной карвинговой лыжи, её малая длина была вызвана совсем не борьбой за уменьшение веса: носок с расчётной шириной 128 мм просто не поместился в имеющиеся на фабрике прессы. Лыжу, для того, чтобы сохранить глубокий вырез хотя бы с одной стороны, пришлось укоротить до 150 см (носок при этом стал уже и поместился в пресс) и... сделать её асимметричной.

Так что точку в этой истории ставить не будем. Значит, ставим многоточие...

Автор: Георгий Дубенецкий

Годы: 2007

Издание: «Техника — молодежи»