Олимпийский нi-тech

Большой спорт №4 (14) апрель 2007
Артем Пономаренко
Аэродинамика, кевлар и графит всеми возможными путями рвутся в большой спорт. Новые технологии поднимают зрелищность соревнований.

Аэродинамика, кевлар и графит всеми возможными путями рвутся в большой спорт. Новые технологии поднимают зрелищность соревнований. Их поддерживают долларом мировые концерны. В результате спортсмены, экипированные по последнему слову техники, борются за тысячные доли секунды, а спортивные бренды превращают заплывы и заезды в рекламные ролики.

Большой спорт дает идеальную возможность прорекламировать не только активный образ жизни, но и все, что с ним связано – коньки, ракетки, мячи, кроссовки. Так, аудитория церемонии открытия зимних Олимпийских игр в Турине составила два с половиной миллиарда человек, а первый матч чемпионата мира по футболу в Германии посмотрело более полутора миллиардов. Но для спортивных брендов важно не только «засветиться» на экране телевизора – в случае победы спортсмена компания, предоставившая ему снаряжение, надолго будет ассоциироваться с успехом. И это заставляет компании, выпускающие спортивные товары, постоянно совершенствовать свои технологии. Некоторые из них меняют весь облик соревнования, некоторые дают спортсмену лишь доли секунды, которых, однако, хватает для того, чтобы стать чемпионом.

Химия успеха

Вторая мировая война породила ряд технологий, внедрение которых в спорт должно было вызвать революцию. Но в связи с отсутствием общественного интереса и, главное, необходимых денежных средств, этот процесс задержался почти на двадцать лет. В середине 1960-х годов благодаря развитию телевидения с его многомиллионной зрительской аудиторией в мировой спорт пришли по-настоящему большие деньги. Одновременно экономический подъем в Северной Америке и Европе вызвал настоящий потребительский бум, который затронул и спортивных производителей. Отныне спорт стал не просто состязанием суператлетов, далеких от простого обывателя, он превратился в образ жизни. В таких условиях разработка спортивного инвентаря оказалась весьма прибыльным делом. Эти перемены сказались сразу на нескольких видах спорта.

Один из самых ярких примеров – прыжки с шестом, которые благодаря изобретению химиками новых композиционных материалов вышли на совсем другой уровень. Считается, что этот вид спорта зародился в Нидерландах, где издревле люди перепрыгивали через каналы с помощью деревянных шестов. Сначала оборудование для этого вида спорта делали из бамбука, затем – из стали и алюминия, но прорыв случился только после появления в 1960-х шестов из композитов на базе стекловолокна. В 1912 году мужской мировой рекорд составлял лишь 4,02 метра, к 1960 году планка поднялась всего на 80 сантиметров – до 4,80 метра. Но в 1970 году, после появления легких и упругих композитных шестов, человек смог преодолеть высоту 5,45 метра.

Тогда же легкие и прочные композиционные материалы заменили дерево при изготовлении теннисных ракеток. Это позволило сделать удары точнее и повысить их скорость. Кроме того, графит и стекловолокно значительно увеличили упругость ракеток, а значит, уменьшили энергозатраты теннисиста на удар. Легендарный Бьорн Борг, выигравший 11 турниров «Большого шлема» деревянной ракеткой, в 1991 году вновь решил выйти на корт, чтобы доказать преимущество дерева перед современными материалами. Однако его легко обыграл малоизвестный Жорди Аррессе, игравший графитовой ракеткой. Затем Марк Филипусис, знаменитый своими сильными ударами, сравнивая скорость мяча при ударе деревянной и графитовой ракетками, пришел к выводу, что она почти одинакова, зато точность у графитовой оказалась гораздо выше.

Сопротивление трению

Идея улучшить аэродинамику спортсменов появилась после изобретения химиком компании DuPont Йозефом Шиверсом лайкры. Так было названо первое синтетическое эластичное волокно, которое по своим свойствам далеко опередило ближайшего конкурента – природную резину. Правда, первыми в костюмы из лайкры оделись супермены из комиксов. Затем эластичная одежда из этого материала стала завоевывать все большую популярность среди спортсменов – даже неспециалистам было очевидно, что обтянутые облегающей тканью тела имеют гораздо меньшую «парусность», чем облаченные в обычные свободные костюмы.
В таких дисциплинах, как скоростной спуск и прыжки с трамплина, для улучшения аэродинамических характеристик тела используют, помимо облегающих костюмов, еще шлемы, перчатки и ботинки специальной формы. Еще один способ уменьшить сопротивление воздуха – встать в наиболее обтекаемую стойку. С этой целью горнолыжники помногу часов тренируются в аэродинамических трубах, пробуя разные позы. При этом имеет значение все: даже положение локтей может оказать существенное влияние на результат.

Для бегунов и лыжников создаются многослойные облегающие костюмы, облегчающие отведение пота. Жидкость проходит через прилегающий к телу слой ткани со свойствами мембраны и не может попасть обратно на кожу. Между ног и в подмышках в костюм вшиваются фибергласовые нити, которые облегчают движения спортсмена. В конькобежных костюмах, которые сейчас продвигает на рынок Nike, используется шесть разных типов ткани. При этом костюм шьется индивидуально для каждого спортсмена, и его сопротивление воздуху проверяется в аэродинамической трубе с использованием специально разработанной технологии ZonedAerodinamic. Кроме того, специалисты Nike разработали для своих обтягивающих костюмов ткань с ямочками, как у мяча для гольфа. Этот рельеф имеет гораздо меньшее сопротивление, чем обычная гладкая поверхность, и в воздухе, и в воде.

Очевидно, что при наличии таких технологий спортсмен, который заключит контракт с самым «продвинутым» производителем спортинвентаря, получит преимущество. Именно поэтому руководство крупных спортивных компаний больше не хвастается на публике своим снаряжением. Так, руководитель отдела инновационных технологий Nike Рик Макдональд, рассказывая о костюме Swift Skin, никогда не забывает отметить, что «по треку все-таки едет конькобежец, а не его костюм». «В конце концов, все дело в спортсмене, а не в его штанах и куртке. Быстрый костюм, вроде Swift Skin, всего лишь часть подготовки конькобежца», – добавляет он. Правда, у горнолыжников такие аргументы иногда не срабатывают. После того как спортивные костюмы некоторых компаний оказались «слишком» хорошими, спортивные чиновники их запретили, и теперь диаметр нити и тип материалов, которыми разрешено покрывать костюмы, строго регламентированы.

Человек-амфибия

В воде спортсмену гораздо труднее двигаться, чем на суше. Это связано с тем, что человеческое тело приспособлено к плаванию гораздо хуже, чем к бегу или ходьбе. Но здесь на помощь пловцам пришли специалисты-биомеханики. Профессор Национальной академии обороны Японии Шинчиро Ито в своем исследовании доказал, что привычную технику кроля можно существенно изменить, и это позволит добиться более высоких результатов на плавательной дорожке. Изучая движения морских земноводных и млекопитающих, он пришел к выводу, что если во время гребка руку сгибать в локте, то его сила существенно возрастет. Пытаясь найти пловца, который бы подтвердил его теорию, Ито обнаружил, что именно так плавает пятикратный олимпийский чемпион австралиец Ян Торп. Теперь эту технику осваивает сборная Японии по плаванию, и Ито надеется, что она позволит японским спортсменам занять призовые места уже в 2008 году, на Играх в Пекине.

Костюм «в полосочку»

Кроме техники, пловцы делают ставку на специальные обтягивающие костюмы. Как и беговые, они предназначены в первую очередь для того, чтобы уменьшать сопротивление среды при движении спортсмена, только в данном случае речь идет о воде. В 1980-х считалось, что для решения этой задачи достаточно, чтобы костюм был максимально гладким и обладал водоотталкивающими свойствами, а закрывать все тело эластичным материалом считалось необязательным. Правда, при этом мужчин заставляли брить незащищенные костюмом руки и ноги.

Однако в 1990-х появилась теория, что в воде меньшим сопротивлением обладает неровная поверхность. В результате компания Speedo сшила костюмы Fastskin и Fastskin FSII, на которые в специальных зонах были нанесены V-образные полоски, имитирующие шкуру акулы. Именно в этом костюме Ян Торп выиграл Олимпийские игры в Сиднее, побив свой собственный рекорд на полсекунды. Затем Торп переоделся в костюм JetConcept от Adidas. На нем неровности были созданы по принципу тех, что наносятся для увеличения подъемной силы на крылья самолетов, и, по словам разработчиков, этот костюм улучшает результат пловца в среднем на 3 процента.

Антитехнологии

В товары для командных видов спорта компании вкладываются не так охотно, так как отследить положительный результат здесь сложнее. Меньше всего совершенствуются мячи и шайбы, потому что их улучшение будет одинаково влиять на игру обеих соревнующихся сторон. Возможно, именно поэтому, когда ученые пытаются усовершенствовать такой спортивный инвентарь, из этого, как правило, ничего хорошего не получается. Просто в детальной проработке всех нюансов никто особо не заинтересован. Хороший пример – результаты тендера на изготовление оригинального мяча для чемпионата мира по футболу в Португалии. Его выиграл Adidas, изменив классические пропорции этого изделия. Для придания новому супермячу Teamgeist более запоминающейся внешности его решили сшить всего из 14 кусков кожи, в то время как стандартный мяч состоит из 26 или 32 шестиугольных лоскутов. В результате из-за меньшего количества швов поверхность нового мяча оказалась более гладкой, а его траектория – менее предсказуемой.

Другой характерный для большого спорта пример – то, как было улучшено копье для метания. После того как в начале 1980-х инженеры решили его доработать, оно существенно улучшило свои характеристики и техничные спортсмены смогли это эффективно использовать. Сразу после модернизации метатель Том Петраноф побил старый мировой рекорд, превысив его сразу на 20 метров. Но уже через несколько лет копье с улучшенными характеристиками стало вылетать за пределы стадиона, как это случилось на Олимпийских играх 1984 года в Лос-Анджелесе, когда копье пробило тент судейской трибуны. После этого для безопасности зрителей метателей обязали вернуться к старой конструкции.

Универсальный спортсмен

Однако, по мнению исследователя Австралийского института спорта Робина Паризотто, через сотню лет спорт-инжиниринг потеряет свою актуальность. Американское агентство передовых оборонных проектов (DARPA), занимающееся новейшими научными технологиями (так, например, именно ему приписывается создание сети Интернет), недавно объявило, что уже сегодня вплотную разрабатывает технологии повышения потенциала человеческого тела методами генной инженерии. Военные больше не делают ставку на «гаджеты», предпочитая вместо этого дорабатывать природу человека. Среди прочего планируется сделать более эффективным обмен веществ и позволить человеку по желанию изменять характеристики своих органов, выборочно увеличивая их возможности. По словам Паризотто, в конце концов такие биотехнологии будут разработаны, и тогда отпадет необходимость в аэродинамических костюмах, а воспоминание о допинг-контроле будет вызывать снисходительную усмешку.

Партнеры журнала: