Из чего делали лыжи в 1954 году?
Внедрение пластических масс позволяет не только избежать применения гикори, но и изготовлять лыжи, по качеству превосходящие гикоревые.
Журнал: «Техника — молодежи» № 2, 1954 год
Текст: инженер Я. Аркин, мастер спорта
Рис. Н. Рушева
Под гром аплодисментов стремительно пересекает финишную черту лыжебежец. Вздымая снежную пыль, ныряет между флажками слаломист. Птицей проносится над крутым склоном прыгун с трамплина. Лыжня пересекает снежные перевалы на туристских маршрутах.
На лыжах гонит зверя охотник, обходят свои участки связисты и железнодорожники, несут зимой боевую вахту пограничники. Тысячи людей занимаются лыжным спортом.
Успех лыжника во многом зависит от качества лыж: они должны быть легкими, прочными, в меру упругими, хорошо управляемыми и устойчивыми. Ведь лыжебежцы развивают, даже при движении по резко пересеченной местности, скорость, близкую к 20 км/час, а скорость горнолыжника достигает на отдельных участках 90 км/час. А какие крутые, стремительные повороты должен делать слаломист!
Лыжный спорт делится на несколько самостоятельных видов: здесь и бег на скорость по равнинной и пересеченной местности, и слалом (спуск по заданной трассе с прохождением различных «фигур», обозначенных воротами), и скоростной спуск на большую дистанцию с естественными препятствиями, и прыжки на лыжах с трамплина, и, чаще всего, просто катание на лыжах.
От назначения лыж зависит их длина и ширина, их форма, материал, из которого сделаны лыжи, и их скользящие поверхности.
Наименьшей опорной площадью обладают спортивно-беговые лыжи, предназначенные для бега по укатанной лыжне. Охотничьи и туристские лыжи, используемые в основном для ходьбы по целине, имеют опорную площадь значительно большую.
Большая ширина лыж придает им поперечную устойчивость. Поэтому, несмотря на то, что трассы слалома прокладываются по твёрдо укатанной поверхности, ширина слаломных лыж также значительно больше, чем у спортивно-беговых.
Лыжа имеет так называемую «талию»: ширина носка и пятки всегда больше ширины середины лыжи. Дело в том, что значительная часть лыжных поворотов выполняется на кантах лыж. В связи с наличием «талии» при постановке на кант лыжа стремится двигаться по кривой.
Величина «талии», а следовательно, и способности лыжи входить в поворот, характеризуется отношением ширины носка к ширине середины лыжи. Естественно, что это отношение имеет большую величину у лыж для слалома.
Существенное значение имеет балансировка лыжи — правильное расположение ее центра тяжести. У слаломных лыж, по сравнению с остальными типами, положение центра тяжести смещено к носку. Это «объясняется тем, что крутые повороты выполняются слаломистами вокруг носков лыж.
Профиль лыжи определяется формой носового загиба и величиной так называемого «весового прогиба». Для современных моделей лыж характерно уменьшение высоты и длины носкового загиба: оно вызвано стремлением увеличить — при той же длине лыжи — ее скользящую поверхность.
Очень важной характеристикой лыжи является величина весового прогиба; от нее зависит распределение давления лыжи на снег. Лыжа, нагруженная весом лыжника и опирающаяся на снежную поверхность, может рассматриваться как балка, лежащая на упругом основании.
Правильный выбор величины весового прогиба должен обеспечивать равномерное распределение давления по всей длине скользящей поверхности лыжи даже в те моменты, когда нагрузка близка к максимальной. Это особенно важно для горных лыж, где нагрузка при резких поворотах и торможениях меняется в очень больших пределах.
Жесткость лыжи, ее упругость и другие свойства во многом зависят от материала, из которого сделаны лыжи. До недавнего времени лыжи изготовлялись из одного куска древесины. Производство массивных лыж требовало применения высококачественной древесины ценных пород: гикори, ясеня. Кроме того, было чрезвычайно трудно подобрать заготовки, не имеющие пороков и обладающие необходимыми физико-механическими свойствами. Но даже самые лучшие массивные лыжи имели малую устойчивость формы вследствие неравномерного усыхания древесины в различных направлениях, в них появлялись всяческие перекосы.
Исследовательская работа и спортивная практика показали, что сочетание качеств, требующихся от лыж, может быть достигнуто только в клееных конструкциях.
Производство клееных лыж, кроме того, дает возможность лучше использовать высококачественную древесину, частично применялись менее ценные породы дерева. В настоящее время имеется целый ряд рациональных систем склеек лыж: блочная, клиновая, многослойная и т. д.
При блочной склейке сечение лыжи приобретает как бы коробчатую форму: верхние и нижние слои, где имеют место наибольшие напряжения изгиба, изготовляют из высококачественных твердых пород древесины, обеспечивающей прочность и упругость. Боковые стороны закрывают древесиной с более низкими физико-механическими показателями (красный бук), а внутреннее пространство заполняют древесиной сосны, ели, осины и других малоценных пород. Расположение годичных слоев в древесине-заполнителе должно быть таким, чтобы неравномерная усушка не вызывала коробления.
При другом типе блочной склейки заполнитель набирается из тонких реек, склеенных так, что вертикальные клеевые швы идут волнообразно по всей длине заполнителя, причем верхний слой сдвинут относительно нижнего на полуволну. Такой тип блочной склейки, несколько более трудный при изготовлении, обладает рядом положительных качеств: он позволяет использовать для заполнителя материал любой толщины.
Широко применяется также клиновой способ склейки. Конструкция клиновых лыж ясна из рисунка. Преимущества этой конструкции те же, что и при блочном способе склейки — возможность лучшего использования древесины и ее свойств. При клиновом способе склейки весовой прогиб лыжи является следствием самой конструкции склейки, и в связи с этим он сохраняется в течение всего срока службы лыжи.
Многослойная склейка применяется в основном для горных (слаломных) лыж. Многослойная лыжа представляет собой как бы рессору, набранную из различных пород древесины. Maтeриалом для многослойных лыж обычно служат граб, ясень, гикори, красный бук и др. Количество слоев в некоторых случаях достигает шести-восьми.
Клееные лыжи мягко, без толчков и вибраций вписываются в неровности рельефа. Прочность клееных лыж превышает прочность массивных.
Приведенные конструкции не исчерпывают всего многообразия возможных способов склейки. Весьма плодотворной может оказаться комбинация клинового и блочного, а также многослойного и блочного способов. Располагая по сечению и длине лыжи различный породы древесины соответственно их свойствам, можно в широких пределах изменять качество самой лыжи.
Можно сказать, что, комбинируя различные способы склейки и используя при этом различные породы древесины, мы можем получить лыжу, соответствующую наперед заданным показателям.
В настоящее время конструкторы, работая над дальнейшим усовершенствованием лыж, расширяют круг используемых при этом материалов. Пластические массы различных типов, обеспечивающие бесконечное разнообразие физико-механических показателей, в ближайшее время, безусловно, найдут самое широкое применение в лыжном производстве. Они уже используются в качестве материала для скользящей поверхности лыж.
К скользящей поверхности лыж предъявляются особые требования. Материал этой поверхности должен иметь малый коэффициент трения о снег, хорошо противостоять истиранию, обладать высокой прочностью. Из древесных пород этим требованиям больше всего удовлетворяет гикори. Но древесина гикори в нашей стране является редким, дефицитным материалом. Внедрение пластических масс позволяет не только избежать применения гикори, но и изготовлять лыжи, по качеству превосходящие гикоревые.
В процессе эксплуатации (особенно в горнолыжных видах спорта) наибольшему износу обычно подвергаются канты лыж. При слаломе и скоростном спуске нагрузка на канты настолько велика, что приходится армировать их стальными «подрезами», а носок лыж защищать специальными оковками. Требуется усиление этих слабых мест и у беговых лыж. Применение стали в последнем случае нерационально, так как оно вызывает нежелательное увеличение веса. Поэтому в современных конструкциях канты спортивно-беговых лыж защищаются вклейками из пластмассы или облагороженной древесины.
Изготовление лыж со скользящей поверхностью и кантами из пластмассы — только первый шаг по замене древесины как сырья для лыж материалами с более высокими и постоянными механическими показателями.
Уже имеются проекты изготовления цельнометаллических лыж коробчатого сечения, работающих по принципу листовой рессоры. В качестве материалов для таких лыж предлагаются легкие алюминиевые и магниевые сплавы.
Нет сомнения в том, что дальнейшая творческая работа конструкторов и спортсменов приведет к созданию новых моделей высококачественных лыж, полностью удовлетворяющих запросы многочисленных любителей этого замечательного вида спорта.
Журнал: «Техника — молодежи» № 2, 1954 год
Текст: инженер Я. Аркин, мастер спорта
Рис. Н. Рушева
Под гром аплодисментов стремительно пересекает финишную черту лыжебежец. Вздымая снежную пыль, ныряет между флажками слаломист. Птицей проносится над крутым склоном прыгун с трамплина. Лыжня пересекает снежные перевалы на туристских маршрутах.
На лыжах гонит зверя охотник, обходят свои участки связисты и железнодорожники, несут зимой боевую вахту пограничники. Тысячи людей занимаются лыжным спортом.
Успех лыжника во многом зависит от качества лыж: они должны быть легкими, прочными, в меру упругими, хорошо управляемыми и устойчивыми. Ведь лыжебежцы развивают, даже при движении по резко пересеченной местности, скорость, близкую к 20 км/час, а скорость горнолыжника достигает на отдельных участках 90 км/час. А какие крутые, стремительные повороты должен делать слаломист!
Лыжный спорт делится на несколько самостоятельных видов: здесь и бег на скорость по равнинной и пересеченной местности, и слалом (спуск по заданной трассе с прохождением различных «фигур», обозначенных воротами), и скоростной спуск на большую дистанцию с естественными препятствиями, и прыжки на лыжах с трамплина, и, чаще всего, просто катание на лыжах.
От назначения лыж зависит их длина и ширина, их форма, материал, из которого сделаны лыжи, и их скользящие поверхности.
Наименьшей опорной площадью обладают спортивно-беговые лыжи, предназначенные для бега по укатанной лыжне. Охотничьи и туристские лыжи, используемые в основном для ходьбы по целине, имеют опорную площадь значительно большую.
Большая ширина лыж придает им поперечную устойчивость. Поэтому, несмотря на то, что трассы слалома прокладываются по твёрдо укатанной поверхности, ширина слаломных лыж также значительно больше, чем у спортивно-беговых.
Лыжа имеет так называемую «талию»: ширина носка и пятки всегда больше ширины середины лыжи. Дело в том, что значительная часть лыжных поворотов выполняется на кантах лыж. В связи с наличием «талии» при постановке на кант лыжа стремится двигаться по кривой.
Величина «талии», а следовательно, и способности лыжи входить в поворот, характеризуется отношением ширины носка к ширине середины лыжи. Естественно, что это отношение имеет большую величину у лыж для слалома.
Существенное значение имеет балансировка лыжи — правильное расположение ее центра тяжести. У слаломных лыж, по сравнению с остальными типами, положение центра тяжести смещено к носку. Это «объясняется тем, что крутые повороты выполняются слаломистами вокруг носков лыж.
Профиль лыжи определяется формой носового загиба и величиной так называемого «весового прогиба». Для современных моделей лыж характерно уменьшение высоты и длины носкового загиба: оно вызвано стремлением увеличить — при той же длине лыжи — ее скользящую поверхность.
Очень важной характеристикой лыжи является величина весового прогиба; от нее зависит распределение давления лыжи на снег. Лыжа, нагруженная весом лыжника и опирающаяся на снежную поверхность, может рассматриваться как балка, лежащая на упругом основании.
Правильный выбор величины весового прогиба должен обеспечивать равномерное распределение давления по всей длине скользящей поверхности лыжи даже в те моменты, когда нагрузка близка к максимальной. Это особенно важно для горных лыж, где нагрузка при резких поворотах и торможениях меняется в очень больших пределах.
Жесткость лыжи, ее упругость и другие свойства во многом зависят от материала, из которого сделаны лыжи. До недавнего времени лыжи изготовлялись из одного куска древесины. Производство массивных лыж требовало применения высококачественной древесины ценных пород: гикори, ясеня. Кроме того, было чрезвычайно трудно подобрать заготовки, не имеющие пороков и обладающие необходимыми физико-механическими свойствами. Но даже самые лучшие массивные лыжи имели малую устойчивость формы вследствие неравномерного усыхания древесины в различных направлениях, в них появлялись всяческие перекосы.
Исследовательская работа и спортивная практика показали, что сочетание качеств, требующихся от лыж, может быть достигнуто только в клееных конструкциях.
Производство клееных лыж, кроме того, дает возможность лучше использовать высококачественную древесину, частично применялись менее ценные породы дерева. В настоящее время имеется целый ряд рациональных систем склеек лыж: блочная, клиновая, многослойная и т. д.
При блочной склейке сечение лыжи приобретает как бы коробчатую форму: верхние и нижние слои, где имеют место наибольшие напряжения изгиба, изготовляют из высококачественных твердых пород древесины, обеспечивающей прочность и упругость. Боковые стороны закрывают древесиной с более низкими физико-механическими показателями (красный бук), а внутреннее пространство заполняют древесиной сосны, ели, осины и других малоценных пород. Расположение годичных слоев в древесине-заполнителе должно быть таким, чтобы неравномерная усушка не вызывала коробления.
При другом типе блочной склейки заполнитель набирается из тонких реек, склеенных так, что вертикальные клеевые швы идут волнообразно по всей длине заполнителя, причем верхний слой сдвинут относительно нижнего на полуволну. Такой тип блочной склейки, несколько более трудный при изготовлении, обладает рядом положительных качеств: он позволяет использовать для заполнителя материал любой толщины.
Широко применяется также клиновой способ склейки. Конструкция клиновых лыж ясна из рисунка. Преимущества этой конструкции те же, что и при блочном способе склейки — возможность лучшего использования древесины и ее свойств. При клиновом способе склейки весовой прогиб лыжи является следствием самой конструкции склейки, и в связи с этим он сохраняется в течение всего срока службы лыжи.
Многослойная склейка применяется в основном для горных (слаломных) лыж. Многослойная лыжа представляет собой как бы рессору, набранную из различных пород древесины. Maтeриалом для многослойных лыж обычно служат граб, ясень, гикори, красный бук и др. Количество слоев в некоторых случаях достигает шести-восьми.
Клееные лыжи мягко, без толчков и вибраций вписываются в неровности рельефа. Прочность клееных лыж превышает прочность массивных.
Приведенные конструкции не исчерпывают всего многообразия возможных способов склейки. Весьма плодотворной может оказаться комбинация клинового и блочного, а также многослойного и блочного способов. Располагая по сечению и длине лыжи различный породы древесины соответственно их свойствам, можно в широких пределах изменять качество самой лыжи.
Можно сказать, что, комбинируя различные способы склейки и используя при этом различные породы древесины, мы можем получить лыжу, соответствующую наперед заданным показателям.
В настоящее время конструкторы, работая над дальнейшим усовершенствованием лыж, расширяют круг используемых при этом материалов. Пластические массы различных типов, обеспечивающие бесконечное разнообразие физико-механических показателей, в ближайшее время, безусловно, найдут самое широкое применение в лыжном производстве. Они уже используются в качестве материала для скользящей поверхности лыж.
К скользящей поверхности лыж предъявляются особые требования. Материал этой поверхности должен иметь малый коэффициент трения о снег, хорошо противостоять истиранию, обладать высокой прочностью. Из древесных пород этим требованиям больше всего удовлетворяет гикори. Но древесина гикори в нашей стране является редким, дефицитным материалом. Внедрение пластических масс позволяет не только избежать применения гикори, но и изготовлять лыжи, по качеству превосходящие гикоревые.
В процессе эксплуатации (особенно в горнолыжных видах спорта) наибольшему износу обычно подвергаются канты лыж. При слаломе и скоростном спуске нагрузка на канты настолько велика, что приходится армировать их стальными «подрезами», а носок лыж защищать специальными оковками. Требуется усиление этих слабых мест и у беговых лыж. Применение стали в последнем случае нерационально, так как оно вызывает нежелательное увеличение веса. Поэтому в современных конструкциях канты спортивно-беговых лыж защищаются вклейками из пластмассы или облагороженной древесины.
Изготовление лыж со скользящей поверхностью и кантами из пластмассы — только первый шаг по замене древесины как сырья для лыж материалами с более высокими и постоянными механическими показателями.
Уже имеются проекты изготовления цельнометаллических лыж коробчатого сечения, работающих по принципу листовой рессоры. В качестве материалов для таких лыж предлагаются легкие алюминиевые и магниевые сплавы.
Нет сомнения в том, что дальнейшая творческая работа конструкторов и спортсменов приведет к созданию новых моделей высококачественных лыж, полностью удовлетворяющих запросы многочисленных любителей этого замечательного вида спорта.
Годы: 1954
Издание: «Техника — молодежи»