Техника и спорт

Техника и спорт

Тишину пустынной местности разорвал мощ­ный рев моторов, и по желтой глади высохшего соляного озера помчалось что-то похожее на гигантскую сигару. Казалось, что «сигара» вот-вот подымется в воздух: она неслась быст­рее, чем любой самолет перед взлетом. Когда «сигара» остановилась, к ней со всех сторон устремились люди. Они спешили поздравить американского гонщика А. Арфонса с абсо­лютным мировым рекордом скорости на автомобиле — 863, 72 км/час. Именно так быстро промчалась его машина — специальный гоночный автомобиль с авиационным реактивным двигателем мощностью 17 000 л. с.

Очень долго спорт ограничивался состяза­ниями в упражнениях, требующих только силу, ловкость, отвагу. Эти качества и поныне играют решающую роль в борьбе за первенство на спортивной арене. Но вместе с тем уже давно в спорте начала «соревноваться» и техника. Первым видом таких состязаний были гонки на колесницах. Первенство в этом виде спорта разыгрывалось на Олимпийских играх в древней Греции.

С тех пор минуло более двух тысячелетий. Появились самодвижущиеся экипажи: вело­сипед, мотоцикл, автомобиль, и новые транс­портные средства сразу нашли свое место в спорте. Развернулась борьба за высшие пока­затели в скорости. Инженеры начали совершен­ствовать конструкции машин, создавать более мощные двигатели. Появились спортивно-го­ночные машины. Все лучшее в этих машинах, что оправдало себя в трудных испытаниях спортивных гонок, находило затем примене­ние в серийных машинах, предназначенных для транспортных целей. Немалые заслуги в раз­витии «большой» техники сыграли и играют соревнования создателей моделей самолетов, планеров, судов, автомобилей. Так спорт спо­собствует прогрессу техники.

Первым из машин был приобщен к спорту велосипед. Сто лет назад стихийные гонки велосипедистов приняли форму организован­ных состязаний. И наряду с массовым выпуском дорожных велосипедов стали изготовляться спортивные машины для гонок по шоссе и по треку. Современный гоночный вело­сипед имеет легкую и довольно простую конструкцию. Рама, ободья и спицы облегчены, камера и покрышка объединены в однотрубку. Большое передаточное число (соотношение ве­дущей и ведомой шестерен) позволяет развить скорость до 67 км/час в индивидуальной гонке и более 80 км/час в гонке за лидером (мо­тоциклом) .

Для повышения скорости до предела облег­чаются и гоночные мотоциклы. Прежде всего у них, конечно, очень мощные моторы. Но зато на них нет фар, багажника, аккумуляторных батарей — короче, всего, что не нужно в гонках. А массивные детали делают из легких сплавов или высверливают. Боль­шую роль для увеличения скорости играет сни­жение сопротивления встречного воздуха. Это делается с помощью лобовых обтекателей, в ко­торые заключена передняя часть мотоцикла. Все это позволяет развить огромные скорости. Так, на гоночном мотоцикле «НСУ» с двигате­лями, развивающими мощность до 200— 210 л. с. на 1 л рабочего объема, и с обтекателем, полностью закрывающим машину и водителя, немецкий гонщик В. Герц в 1956 г. установил мировой рекорд скорости — 338 км/час. Спортивные мотоциклы сейчас делятся по мощности на 14 классов.

Почти одновременно с мотоциклом, в конце XIX в., прочное место в спорте занял автомо­биль. С той поры и начали создаваться спор­тивные машины, которые разделяются теперь на 15 классов по рабочему объему двигателей: до 400 см³ (1-й кл.) и свыше 5000 см³ (15-й кл.).

В конструкцию спортивного авто­мобиля входят оборудование и моторы се­рийных легковых машин, но кузова иные. Они двухместные, низкие, меньших размеров и с хорошей обтекаемостью. Для получения наивысших скоростей создаются гоночные ма­шины с одноместным кузовом. Они предназ­начены для гонок по кольцу со многими пово­ротами, спусками и подъемами. А чтобы достичь рекордных скоростей, строят специальные гоночные автомобили. У них тоже одноместный обтекаемый кузов, но сзади на нем размещены стабилизаторы. На таких маши­нах — впереди или сзади — устанавливаются авиационные двигатели. На подобном автомо­биле и был установлен в 1965 г. мировой рекорд скорости, о котором рассказано в начале статьи. Но вряд ли этот рекорд продержится долго.

Борьба за скорость ведется и на воде. Го­ночные суда делятся по техническим показателям на две основные группы: 1) мото­суда с подвесными моторами — мотолодки и скутеры (вес от 60 до 130 кг); 2) мотосуда со стационарными моторами — катера и глиссеры. Скутеры и мотолодки разделяются на классы по величине рабочего объема двигателя — от 125 до 1000 см³, а катера — от 900 до 7000 см³. Глиссеры же классифицируются по общему весу — от 250 до 1200 кг и более.

Мотосуда одного класса могут развивать весьма различную скорость. Это зависит от совершенства наружной формы, тщательности отделки смачиваемой поверхности корпуса, от снижения сопротивления воде подводной короб­ки передач и, конечно, от режима работы дви­гателя. Скорость мотосудов стремительно растет. Если в 1903 г. глиссеры, например, развивали скорость немногим больше 30 км/час, то в 1964 г. английский глиссер с воздушно-реактивным двигателем показал 444 км/час. Это абсолют­ный мировой рекорд скорости на воде.

... По водной глади со скоростью 60 км/час мчится моторное судно. За ним, держась за трос, скользит по волнам спортсмен на ко­ротких и широких водных лыжах. По пути он выполняет сложные фигуры, ловко объезжая препятствия. Или с ходу бесстрашно въезжает на трамплин и может пролететь по воздуху до 27 м (мировой рекорд).

Благодаря технике спортом можно зани­маться и под водой. Для этого служит аква­ланг (см. ст. «Техника помогает изучать подводный мир»).

С появлением летательных аппаратов по­явились и воздушные виды спорта: самолетный, планерный, парашютный. Состязания в скорости и в дальности полетов планеров и спортивных самолетов способствуют развитию воздухоплавания, самолетостроения и подготовке пилотов гражданской и военной авиации. А весь комплекс воздушных видов спорта составляет необходимую часть подго­товки человека к полетам в космос.

Таковы виды спорта, в которых борьба — на земле и в воздухе, на воде и под водой —ведется на основе техники. Но, помимо мастер­ства в управлении машинами и совершенных технических знаний, от спортсмена — автогон­щика и мотоциклиста, аквалангиста, планериста и т. д. требуются отличная физическая подго­товка, смелость, выдержка, быстрота реакции. Вот почему в подготовку спортсменов, занима­ющихся техническими видами спорта, вклю­чены регулярные занятия гимнастикой, легкой атлетикой, плаванием, спортивными играми.

* * *

Десятки различных приборов, аппаратов и приспособлений применяются на трениров­ках. Например, бегунам на средние и длинные дистанции в тренировках помогает автома­тический лидер. Вдоль бровки бего­вой дорожки на переносных стойках через 10— 20 м подвешивается электрокабель с яркими лампочками. Кабель соединен со специальным механизмом коллекторного типа. Когда бегун набирает нужную скорость, по кругу начинают последовательно зажигаться лампочки, зада­вая правильный темп бега.

«Световой лидер» может применяться так­же в конькобежном спорте, в плавании, во вре­мя тренировок велосипедистов на треке.

В большинстве видов спорта успех спорт­смена зависит от того, насколько он овладел техникой выполнения различных движений. Здесь на помощь пришла ускоренная киносъемка. Выступление спортсмена (или его тренировка) снимается с повышенной скоростью — 96 кадров в секунду вместо обыч­ных 24. Затем киноленту демонстрируют на экране со скоростью 24 кадра в секунду, и дви­жения спортсмена на экране оказываются за­медленными в 4 раза. Эта «лупа времени» позволяет спортсменам детально изучить со­вершенную технику чемпионов, а также раз­глядеть свои собственные недостатки.

Благодаря технике летом на искусственно замороженном льду катаются фигуристы, прово­дятся хоккейные игры. А вот другой подарок техники — синтетическое покрытие лыжных трам­плинов. На таких трамплинах можно трениро­ваться и летом.

* * *

...Это было захватывающее зрелище. В од­ном из решающих забегов мужчин на 100 м восемь спортсменов всю дистанцию бежали грудь в грудь. Так одной шеренгой они и пере­секли линию финиша. Кто же из них первый?

Человеческий глаз был не в состоянии уло­вить разницу между финишами спортсменов. Если бы этот вопрос решали судьи, вероятность ошибки была бы достаточно велика. Но побе­дитель был назван совершенно точно. За судей это сделал прибор — фотофиниш.

Как же работает это устройство?

На финише с двух сторон беговой дорожки устанавливаются осветитель и фотоэлемент, соединенный с прибором, в котором имеется несколько двухстрелочных секундомеров. Они пускаются в ход автоматически, с помощью электроконтакта на стартовом пистолете, кото­рый связан с прибором специальным кабелем. Когда первый бегун пересекает линию финиша, он прерывает световой луч, идущий к фото­элементу. Первый секундомер останавливается. Второй бегун, пройдя мимо фотоэлемента, оста­навливает второй секундомер, следующий — третий и т. д. А фотокамера, тоже связанная с фотоэлементами и установленная где-нибудь наверху, сбоку или в плоскости финиша, авто­матически фиксирует, кто же именно прошел дистанцию первым, вторым, третьим...

Практически неизбежны и ошибки при обыч­ном судействе соревнований фехтовальщиков. Соперники часто нападают друг на друга одно­временно, и на глаз просто невозможно опреде­лить, кто же из них первым нанес укол против­нику. И вновь на помощь спорту пришла тех­ника. Электрофиксаторы безоши­бочно улавливают это мгновение. Они имеют различные схемы: релейные, релейные с при­менением полупроводниковых триодов и бесконтактные проводниковые.

Реле, фиксирующее укол шпагой, сраба­тывает при замыкании контакта, который мон­тируется в наконечнике шпаги. Вспыхивает лампочка! И судьям и зрителям видно, кто и когда нанес укол. Через 0,04—0,05 секунды после нанесения первого укола реле отклю­чает схему фиксации; если ответный укол был нанесен позже, он уже не фиксируется. При фехтовании на рапирах укол должен наносить­ся только в корпус — от шеи до пояса. Сопер­ники надевают специальные электрокуртки, закрывающие эту часть тела. Реле сраба­тывает только при уколе в электрокуртку.

В последние годы на крупных соревнова­ниях все шире применяются электронно-счетные машины, автоматиче­ские счетчики различных систем, электротабло и другие устройства. Они помогают судьям оперативно информировать спортсменов и зрителей о ходе состязаний.