В последние годы прогресс в области ракеток для тенниса связан не столько с самими ракетками, сколько с прогрессом в технологии струн. Выполненные за последние 10 лет исследования в области физики взаимодействия мяча со струнной поверхностью ракетки позволили по другому взглянуть на многие традиционные представления.
Ниже приведен перевод статьи и интервью с Родом Кроссом о роли струн в современном теннисе. Статья была опубликована в феврале этого года на сайте tennis.com
Закрутка мяча: физика лавсановой струны
Ричард Паллиаро
Выполняя хлест ракеткой, как будто он играет в пелоту, Рафаэль Надаль делает такой сильный топспин, что иногда кажется, что мячи отскакивают от корта как из катапульты. С такими ударами трудно справляться, они как бы вырывают тебе плечо.
Когда Надаль и Франческа Скьявоне завоевали в прошлом году титулы ФО, играя лавсановыми струнами Баболат, отголоски их успеха оказали большое влияние на продажи лавсановых струн. Один из исполнительных директоров американского производителя ракеток оценивает, что лавсановые струны составляют 70% от всех продаж струн в Европе и большинство юниорских топ игроков мира являются поклонниками лавсана и сополимерных струн.
«Люди часто говорят о том, как технология ракеток изменила теннис, но могу поспорить, что технология струн оказала еще большее влияние» говорит бывший финалист USO Тодд Мартин. « В мое время Джим Курье бил мяч с сильнейшим топспином и Джим вынужден был делать замах очень крутым, чтобы топспин получался очень сильным. Сегодня вы можете видеть ребят, таких как Рафаэль Надаль и Роджер Федерер, способных делать еще более сильный спин без существенного увеличения крутизны замаха – вы просто не сможете делать такого с помощью натуральных струн.
Стремление играть супер-сильным спином превалирует сегодня в игре профессионалов, и существует два фактора, которые следует рассматривать: того, кто делает замах (игрока) и научную основу струн. Д-р Род Кросс, давний поклонник тенниса, который получил степень PhD в области физики плазмы в Сиднейском Университете, является соавтором книги «Technical Tennis: Racquets, Strings, Balls, Courts, Spin and Bounce» вместе с Кроуфордом Линдси. Работа посвящена физике тенниса и показывает ряд ошибочных представлений об игре.
Прошлой весной двое коллег объединились, чтобы изучить как 16 различных типов струн (в основном, полиэстер и нейлон) влияют на спин мяча, используя высокоскоростную видео съемку для анализа мячей, выстеливаемых теннисным автоматом со скоростью 51 мили в час. Исследование показало, что получаемый спин (скорость вращение мяча) был в среднем на 25% больше для группы полиэстровых струн по сравнению с образцами четырех типов нейлоновых струн, по крайней мере, в условиях проведения эксперимента.
Мы встретились с Кроссом в Сиднее для более глубокой дискуссии на тему «струны и вращение мяча».
TENNIS.com: В большинстве исследований, которые я читал, показывается, что мяч находится на струнной поверхности около пяти миллисекунд. Традиционная теория заключалась в том, что текстура струн в какой-то мере помогает вращению путем «захвата» мяча, но ваши исследования говорят, что уменьшение трения помогает создавать вращение. Почему?
Rod Cross: Меньшее трение между струнами позволяет вертикальным струнам раздвигаться в стороны. Когда мяч почти покинул поверхность струн, вертикальные струны возвращаются назад щелчком и придают мячу дополнительный боковой удар, увеличивая таким образом скорость вращения мяча при отрыве.
TENNIS.com: Существуют ли другие неверные представления, подобные этому?
Rod Cross: Почти все в теннисе является неверным представлением. Например, тонкие струны могут быть такими же жесткими, как и толстые. Слабая натяжка струн увеличенивает скорость отскока мяча от поверхности струн, но только на 1%. Использование струнных демпферов не связано с травмами локтя. Сладкое пятно имеет размер около двух миллиметров, поэтому ракетки не могут различаться по сладкому пятну – хотя некоторые ракетки вибрируют меньше других. И сила трения мяча выше, когда он скользит по струнам. После того, как мяч захватывает струны, сила трения падает до нуля и меняет направление (видимо имеется ввиду то, что трение скольжения больше трения качения). Я мог бы привести еще десяток примеров, за каждым из которых стоит своя история.
TENNIS.com: Сильный топспин стал широко использоваться еще до Бьерна Борга – Виком Зайкасом, например, – но Борг играл натуральными струнами, туго натянутыми на маленькую головку деревянной ракетки Донней. Если взять сегодняшние легкие ракетки, с большыми ободами и лавсановыми струнами, сколько дополнительного вращения это может дать профессиональным теннисистам?
Rod Cross: Вращение создается за счет коэффициента тангенциальной реституции (восстановления формы), обычно имеющего величину 0.2 для теннисного мяча на поверхности струн. Максимально возможное значение равно 1.0, и это удваивает спин. Струны-спагетти (струны без взаимного переплетения, запрещенные в 1978 году, прим. Сеrmatle) действовали так же. Если принять, что струны должны быть плетеными, практически увеличение будет 10%. Но игрок может получить спин на 20% сильнее, ударяя по мячу на 20% быстрее, или ударяя под углом, поэтому струны сами по себе – это далеко не все.
TENNIS.com: Эксперты по ракеткам обычно говорят, что за последние годы технология струн оказывает бОльшее влияние на игру, чем технология ракеток. Есть ли у вас соображение о новом поколении технологии струн и что это будет значить для тенниса?
Rod Cross: Лучше всего были бы струны, которые не рвутся и струны, не теряющие натяжение, но это расстроит бизнес производителям струн.
TENNIS.com: В заключении, небольшой оффтопик, но меня всегда интересовало: когда мяч ударяется в корт, корректно ли говорить, что не все отпечатки мячей идентичны? Если это правда, тогда как технология «ястребиный глаз», используемая на АО и других ТБШ учитывает это? Если мяч попадает в корт по разной траектории и с разным спином, не будут ли метки отличаться, и если так, то как технология учитывает это?
Rod Cross: Метка мяча немного зависит от угла падения на корт. Если мяч ударяется под прямым углом, это оставляет круглый отпечаток. При настильном угле, он оставляет отпечаток примерно 4 дюйма в длину, потому что мяч скользит до того, как отскочит. Основная проблема технологии «ястребиный глаз» в том, что поверхность мяча ворсистая и волокна могут достигать в длину 20мм от поверхности мяча. Если одно из этих волокон коснется линии, то технически мяч считается засчитанным, но технология и человеческий глаз не могут это заметить.
Закрутка мяча: физика лавсановой струны
-
Рыбак
Перевод очень мутный...
По поводу вращений - тут все двойственно - чтобы получить те самые 20 процентов вращения лишних - надо это жесткую конструкцию ПРОЖАТЬ. Если не прожимаешь - лучше нейлон и натуралку. ;)
Кстати - профи часто пользуют комбинацию (Федерер, Роддик) - жесткие на мягкие. Чего-то знают!
Про свитспот и разную натяжку - посмеялся. Чего-то ученые мутят...
По поводу вращений - тут все двойственно - чтобы получить те самые 20 процентов вращения лишних - надо это жесткую конструкцию ПРОЖАТЬ. Если не прожимаешь - лучше нейлон и натуралку. ;)
Кстати - профи часто пользуют комбинацию (Федерер, Роддик) - жесткие на мягкие. Чего-то знают!
Про свитспот и разную натяжку - посмеялся. Чего-то ученые мутят...