Новости Биомеханики Гребли No.255 июнь 2022

Еще один эксперимент был выполнен недавно с целью определения наиболее эффективной формы лопасти. Тестировалась ЛМ2х оборудованная системой BioRow, которая измеряла основные биомеханические параметры. Три типа весел были оборудованы датчиками и откалиброваны одинаковым способом: Sмooth (88/288см внутр.рычаг/длина), Fat2 (88/281см) и новые Coмps (88/288см). Стандартный 2км степ-тест (8 отрезков в темпе 20-40гвм, НБГ 2013/04) был повторен трижды с каждым типом лопастей в утреннее время, и еще один заезд с веслами Coмps был сделан вечером.

Темп и мощность гребли были аналогичны (Рис.1), а скорость гребли измеренная по GPS (с) и усредненная за все 8 отрезков была наилучшей с лопастями Fat2 (6:40.0, расчетное время на 2км) с небольшим отставанием у Coмps-1st заезд (6:41.3), медленнее у Coмps-2nd заезд (6:44.0) и наихудшим у Sмooth (6:44.9). Однако, весла Coмp были быстрее при гоночном темпе (при 37гвм, Coмp1 – 6:28.9, Coмp-2 – 6:30.6, Fat2 – 6:33.2, Sмooth – 6:43.9), а Fat2 работали лучше при низком темпе.

Скорость и направление ветра (попутно-боковой во всех тестах) измерялся датчиком установленном на носовой деке лодки, влияние ветра рассчитывалось по данным Клауса Фильтера (НБГ 2009/12) и была определена абсолютная скорость гребли, которая могла быть показана без ветра. Рис.2,а показывает скорость и направление ветра относительно скорости лодки, (b) – влияние ветра (+ означает ветер добавляет скорости) и (с) – скорость гребли скорректированную на ветер. Средняя скорректированная скорость также была самой быстрой с Fat2 (6:45.4), медленнее с Coмps (6.48.4 и 6:48.2) наихудшей со Sмooth (6:52.4). Fat2 были наиболее эффективны на низком темпе 20-24гвм, а Coмps работали несколько лучше при гоночном темпе 36-37spм.

КПД лопасти (Рис.3) показывает потери энергии на ее сплывание в воде, и как и ожидалось, он был наивысшим у Fat2 с наибольшей площадью лопасти. Однако, Coмps тратили меньше энергии на вращение в воде (НБГ 2021/11), поэтому их общая эффективность была близка к Fat2. При низком темпе, Fat2 с меньшим сплыванием были более эффективны, но при высоком темпе, ускорение вращения лопасти в воде должно увеличивать потери энергии в кубической пропорции, поэтому небольшие Coмps теряли здесь меньше энергии и работали лучше.

Выводы выше были подтверждены анализом прироста скорости лодки Vboat на проводке (Рис.4). Ранее было найдено, что этот метод не подходит для сравнения техники различных гребцов/экипажей (НБГ 2019/04-5), но он работает для сравнения весел с одной командой.

КПД по импульсу Eiмp гребной системы (b) была рассчитана, как отношение импульса Jv определенного по приросту скорости ∆V и общей массе системы M – к импульсу JF по силе на лопасти Fpr за время проводки t:

Eiмp = Jv / JF = ∆V M / Σ(Fpr ∆t)

Весла Coмp оказались наиболее эффективными после анализа прироста скорости и КПД импульса.

©2022 Валерий Клешнев