СВЕРХБЫСТРЫЙ ЛЁД: ОТ ИЛЛЮЗИИ К РЕАЛЬНОСТИ (продолжение)

« Назад

02.08.2013 00:40
Фото 1 Фото 4

Европейские игры юниоров - юношеский Чемпионат Европы по скоростному бегу на коньках - стал первой пробой конька по "свежесваренному" льду по новой методике, уходящей корнями в фундаментальную физику льда, в которой всегда и были сильны именно российские учёные.

Ни для кого не секрет, что естественные возможности человеческого организма в абсолютных спортивных достижениях по принципу: "Быстрее, выше, сильнее!" - практически полностью использованы. Поэтому достижение новых мировых рекордов, в частности, в скоростных видах спорта, к которым относится и конькобежный спорт, неминуемо опирается на три основных "кита", три составляющие:

  • совершенствование методик физической и психологической подготовки конькобежцев и выведения их на пик возможностей к решающим стартам, что является однозначной прерогативой тренеров и специалистов по отбору одарённых спортсменов;
  • разумный отбор и применение наиболее современных достижений в области (разрешённой!) спортивной фармакологии;
  • разработка и использование принципиально новых подходов к скользящим свойствам льда и целенаправленное структурирование кристаллической решётки поверхностного слоя, включая особенности различных дистанций.

Очевидно, что последний пункт таит в себе наибольшие технические возможности и наименьшее количество различных запретов и естественных ограничений, а значит, - наибольшие возможности для обновления абсолютных скоростных достижений.

Надо отдать должное руководству ККЦ за настойчивость и определенную смелость в использовании своего принципиально нового подхода к получению скоростного льда, разработанного по его заказу. К сожалению, у многих еще очень сильна тенденция обращения к копированию зарубежных, не всегда достаточно эффективных и экономичных технологий.

В плане реализации предложенной структуры ледового покрытия в период с 30 ноября по 5 декабря на дорожках Крытого конькобежного центра в Крылатском силами технологических служб была проведена наморозка льда по новой технологии, разработанной специалистами "ГП Холодильно-инженерный центр" и Сибирского Отделения Академии наук РФ. В Технологическую карту заливки закладывались принципиально новые принципы получения льда повышенной прочности и заданной кристаллической структуры с использованием промежуточных физических и химических воздействий на различные слои ледяного "пирога". Причём, при разработке не использовались данные так называемого технического шпионажа и копирования методик подготовки льда известных конькобежных центров Европы и Америки. Предложенная двухслойная модель ледового "пирога" имитирует жёсткий сухарик с тончайшим слоем масла, позволяющим коньку скользить, не проваливаясь в толщу льда, и при этом испытывать минимально возможное сопротивление трения.

На весь процесс намораживания искусственного ледового покрытия толщиной 37 мм с учётом времени на нанесение разметки было затрачено около 100 часов. Технологическая карта заливки включала требования к глубине и стадийности водоочистки, темп намораживания льда, методику нанесения воды, способы снятия внутренних напряжений и состругивания поверхностного слоя, в который вытесняются все остаточные примеси. Низкая скорость кристаллизации в сочетании с периодическим снятием внутренних напряжений в толще льда позволили не допустить дополнительной аэрации воды, которая неминуемо происходит при использовании традиционного метода заливки мелкодисперсным распылением. Длительный "отжиг" льда и последующее его механическое "прокатывание" позволили получить ледовое покрытие уникальной прозрачности и твердости без мутных включений, образуемых микроскопическими пузырьками воздуха и остаточными примесями. Прозрачность льда была настолько высока, что позволяла визуально фиксировать в виде локальных пятен следы "дыхания" бетонной плиты, неминуемо проявляющиеся в первый год её эксплуатации и в очередной раз подтверждающие нецелесообразность покраски в этот период.

Первыми реальными испытателями нового льда стали юниоры - участники Европейских юношеских игр, или Чемпионата Европы среди молодёжи. Уже на тренировках тренерами и спортсменами была отмечена необыкновенная лёгкость скольжения и очень длинное "послескольжение", - термин, близкий послевкусию при дегустации вина. Смысл его сводится к непривычно длительному для спортсмена движению конькобежца после последнего отталкивания. С физической точки зрения этот эффект объясняется повышенной твёрдостью льда, не позволяющей коньку заглубляться в лёд даже на самой малой скорости - завершающей стадии движения.

Фото 3

Фактические спортивные результаты, показанные юниорами, превзошли даже самые смелые ожидания:

На разных дистанциях от 500 до 5000 м у женщин и мужчин в 133 забегах было установлено в целом 99 личных рекордов, т.е. 74% конькобежцев улучшили свои личные достижения! И это в самом начале сезона, когда конькобежцы находятся "под нагрузкой" и ещё далеки от сезонного пика спортивной формы.

Другим важнейшим достижением можно считать установку двух мировых юношеских рекордов в командных гонках преследования (у женщин и мужчин).

Из практики можно сказать, что это были, пожалуй, первые соревнования, на которых было установлено столько личных рекордов. В соревнованиях участвовали конькобежцы Нидерландов, Норвегии, Швеции, Финляндии, Германии, Польши, Венгрии, России, Украины и Беларуси. При обсуждении результатов с представителями Международного Союза Конькобежцев (ISU) все спортсмены и тренеры единодушно отметили, что на ККЦ самый быстрый лёд, не считая высокогорных катков Солт-Лейк Сити (США) и Калгари (Канада), расположенных на высотах 1300 и 1035 м над уровнем моря и имеющим в силу этого существенные преимущества за счёт снижения аэродинамического сопротивления.

Особое внимание нами было уделено анализу результатов на коротких дистанциях. На них, по мнению специалистов, очень твёрдый лёд, не имеющий вязкой поверхностной плёнки, может оказать негативное влияние: при разбеге, играющем в спринте существенно большую роль, конёк может соскальзывать и препятствовать набору скорости на старте. Однако обработка льда непосредственно перед спринтерскими дистанциями водой, создающей большое количество ориентационных дефектов при кристаллизации, придавала поверхностному слою необходимую мягкость, позволяющую эффективно разбегаться и проходить виражи. Подтверждением этому служит то, что победители забегов на 500 м "привозили" до 0,5- 0,9 секунды, что для спринтеров является очень значительным достижением. Так, например, победитель на дистанции 500 м голландец Ян Смеекенс показал время 36,06 с при лучшем личном результате 36,96 с.

На данном этапе нами ведутся работы по структурированию поверхностного слоя льда на уровне формирования пространственной ориентации кристаллов. Наиболее перспективными представляются два направления. Это - введение в малых концентрациях специальных ингредиентов растительного происхождения с последующей оценкой влияния их на скольжение конька. Особое внимание уделяется времени их воздействия и полного удаления из состава льда, а также определению оптимального диапазона начальной концентрации. Вторым направлением, имеющим минимальный практический задел в приложении к задаче снижения сопротивлению трения конька, является использование энергоинформационных технологий. До расшифровки структуры воды в 1995 году и обнаружения способности водной среды сохранять отпечаток зарядового рисунка растворённых молекул даже после их удаления и менять своё состояние после воздействия физических полей (так называемая "память" воды) отношение большинства исследователей к этому направлению было весьма скептическим. К настоящему времени, когда данные представления о воде получили экспериментальное и даже коммерческое подтверждение, использование воды в определённом информационно-фазовом состоянии в качестве "затравки" для выращивания монокристаллов льда представляет огромный интерес. Тем более, что по методикам информационной ретрансляции воды уже есть достаточно разработок и они по своей сути существенно технологичнее и экономичнее японского способа выращивания монокристаллического льда.

В завершение следует отметить, что выбранный нами подход к созданию физической модели ледового покрытия с существенно меньшим сопротивлением скольжению конька, прошел сначала экспериментальную апробацию на установке, имитирующей скольжение конька с удельной нагрузкой, идентичной воздействию на лёд при скольжении среднестатистического конькобежца. После этого новый "двухслойный" лёд получил однозначно высокую оценку спортсменов и специалистов по результатам соревновательного процесса международного ранга. Всё это даёт основание считать, что в дальнейших разработках в этом направлении, в особенности, моделировании свойств поверхностного слоя, заложены огромные, но пока весьма скромно используемые возможности.