Введение

Ски-геометрия – это форма лыж. Если описывать её по направлению движения, то передняя часть лыжи, как правило заострённая или округлая, называется носком, средняя часть – талией, а задняя – пяткой. Четыре основных параметра определяют характеристики лыж: длина, ширина, боковой вырез и прогиб. Лыжи также могут различаться по менее значительным параметрам, предназначенным для решения специфических задач. Например, лыжи для бугров значительно мягче, чтобы смягчать удары при быстрых и резких поворотах, а лыжи для глубокого снега значительно шире, чтобы обеспечить лучшую удерживаемость на рыхлом снегу.

Длина и ширина

Длина и ширина лыжи определяют ее общую площадь поверхности, что дает представление о ее способности держаться на снегу, не проваливаясь в него. Лыжи для беговых лыж должны быть узкими для уменьшения сопротивления, а значит, и длинными для обеспечения необходимой плавучести. Горные лыжи обычно не проектируются с целью уменьшения сопротивления и, как правило, короче и шире. Лыжи, используемые в скоростных спусках, длиннее, имеют небольшой боковой вырез и предназначены для скорости и широких поворотов. Слаломные лыжи, а также многие лыжи для отдыха, короче и имеют более выраженный боковой вырез, что облегчает выполнение более резких и легких поворотов. Для фрирайда наблюдается тенденция к более широким лыжам, которые лучше держатся на поверхности пухлого снега. Ширина лыж для универсальных горных лыж и лыж для фрирайда в целом увеличилась с 1990-х годов, когда ширина 85 мм считалась большой для пухляка. Начиная с 2010 года, многие известные производители лыж предлагают универсальные фрирайдные лыжи широкой публике, начиная с ширины 90 мм и до 120 мм и более.

Наконечники и хвосты

Кончик лыжи часто соприкасается со снегом и обычно загнут вверх, чтобы скользить по нему. На протяжении большей части истории лыжного спорта кончики были заостренными, но появление более широких лыж привело к переходу к более округлым формам. Хвостовые части лыж были и часто остаются прямыми. Для фристайла, где лыжник часто едет задом наперед, распространена конструкция с "двумя кончиками" (twin tip), у которой хвостовая часть лыжи закруглена и загнута вверх, как носок, чтобы лыжа одинаково управлялась в обоих направлениях. Один из конструктивных элементов, который периодически возвращается в моду, – это конструкция "ласточкин хвост", когда в задней части лыжи вырезается выемка, часто V-образной формы. Это разделяет хвостовую часть на два независимых "пальца". При повороте в снег упирается только одна кромка лыжи, и в традиционной конструкции лыж это давление создает как силу поворота, так и крутильную силу, из-за которой лыжа стремится выпрямиться и потерять сцепление. "Ласточкин хвост" позволяет двум кончикам двигаться независимо друг от друга, уменьшая крутильную силу и, теоретически, обеспечивая более плотный контакт кромки со снегом.

Камбер и рокер

Камбер – это форма лыжи в боковой проекции. Обычно лыжи проектируются таким образом, чтобы при касании кончика и пятки земли, талия оставалась приподнятой. Без камбера, при приложении веса лыжника к талии, вес распределялся бы на поверхность, ближайшую к стопе, уменьшаясь по длине. Камбер распределяет вес на кончики и пятки, увеличивая площадь поверхности, поддерживающей вес лыжника, и тем самым улучшая площадь контакта лыжной кромки с поверхностью. Эта технология впервые была применена лыжными мастерами в Телемарке, Норвегия, и оставалась практически неизменной на протяжении всего 20-го века. Когда форма кривой инвертируется, создаваемый профиль известен как рокер (также называемый обратным камбером или отрицательным камбером). На ровной поверхности лыжа с рокером имеет талию на земле, в то время как кончики и пятки поднимаются с поверхности значительно раньше, чем у лыжи с традиционным камбером. Сегодня горные лыжи часто сочетают в себе рокер и камбер. Это часто бывает едва заметно, с естественным камбером в талии и рокером на кончиках и пятках. Эти конструкции часто не имеют бокового выреза, полагаясь на взаимодействие со снегом для создания изогнутой формы, обеспечивающей плавное ведение поворота. Одним из недостатков параболической формы является её большая ширина в области кончиков и пяток, что создаёт конструкцию с заметной угловой инерцией. Чтобы компенсировать этот эффект, лыжи стали значительно короче, уменьшая плечо момента. Несмотря на увеличенные "лопасти" на кончиках и пятках, общая площадь лыжи уменьшилась, что приводило к её проваливанию в мягкий снег. Это оставило сегменты пухляка и внетрассового катания среди немногих, не охваченных параболическими конструкциями. За годы существования появилось несколько лыж, ориентированных на рынок пухляка, включая Volant Chubb и другие "толстые лыжи" начала и середины 1990-х годов. Фрирайдер Шейн Макконки катался на лыжах Elan в 1996 году, но обнаружил, что они слишком сильно проваливаются в снег. В качестве эксперимента, чтобы добиться большей "плавучести", он попробовал установить лыжные крепления на водные лыжи во время катания на Аляске. Он начал сотрудничать с Volant над лыжами, сочетающими их металлическую технологию производства, в результате чего появилась алюминиевая модель Volant Huckster. В 1998 году он тестировал Huckster вместе со своим другом Скоттом Гаффни, который отметил, что его изогнутые Chubbs показали лучшие результаты, чем новая конструкция, поскольку кончики не проваливались в снег. Макконки взял эту идею и использовал её для создания радикальной Volant Spatula в 2002 году, которая отличалась не только обратным камбером, напоминающим банан, но и отрицательным радиусом бокового выреза. На жёстком снегу такие лыжи было сложно повернуть, но в пухляке кончики и пятки изгибались, создавая изогнутую форму, обеспечивающую карвинговое ведение. Макконки перешёл в K2 Sports и представил аналогичную модель Pontoon примерно в 2006 году. Эти лыжи могут называться по-разному в зависимости от бренда и маркетинговой стратегии, используя такие термины, как "full rocker", "all mountain rocker", "hybrid" и другие.

Гендерная специфичность

Женские лыжи начали появляться в 1980-х годах. По сравнению с мужскими, женские лыжи обычно легче и имеют меньшую длину.

Боковой вырез

Боковой вырез – это тонкая форма песочных часов лыжи, если смотреть на неё сверху. Лыжи имели некоторый боковой вырез еще до 1808 года, когда его изобрели норвежские мастера. С тех пор прямые лыжи с параллельными кантами используются только как легкие лыжи для беговых лыж и современные прыжковые лыжи. На горных лыжах форма бокового выреза постепенно становилась глубже на протяжении десятилетий. Сегодня глубокий боковой вырез используется для облегчения выполнения коротких и чистых поворотов. Многие продавцы лыж позволяют выбирать лыжи по радиусу поворота. Для гоночных слаломных лыж он может составлять всего 12 метров, а для Super G обычно – 33 метра. Боковой вырез – это разница в ширине лыжи или сноуборда между талией и носком/пяткой. Это дугообразная кривая, напоминающая песочные часы, которая проходит вдоль кантов лыжи от носка до пятки. Эта кривая определяет, как лыжи поворачивают: чем глубже кривая, тем более резкий поворот. Прямые лыжи с меньшим боковым вырезом имеют больший радиус поворота и более стабильны на высоких скоростях. Радиус бокового выреза – это радиальное измерение кривой, соответствующей внутренней кривизне лыжи, сноуборда или скиборда. Например, при радиальном боковом вырезе окружность с определенным радиусом идеально впишется в кривизну бокового выреза. Этот радиус является спецификацией, указанной производителем. Однако радиус не обязательно должен быть постоянным. Математические функции, такие как парабола или клотоида, часто используются для описания кривизны бокового выреза. Также несколько радиусов могут быть соединены вместе по частям. Конструкция бокового выреза альпийских лыж претерпела три заметных изменения. Самые ранние лыжи с 1800-х годов и до современных образцов конца 1990-х годов имели очень небольшой боковой вырез, что делало лыжу почти прямоугольной в профиле, если смотреть сверху. Начиная с Elan SCX в 1993 году и очень быстро после этого, эти конструкции значительно увеличили боковой вырез, дизайн, известный как параболические лыжи, или позднее – как лыжи с формой. За исключением соревновательных лыж для могула, лыжи с формой продолжают доминировать везде, где лыжи используются на подготовленных трассах или в глубоком снегу с твердым основанием. После появления в 2003 году Volant Spatula, разработанной Шейном Макконки, "рокерные" лыжи стали популярными на североамериканском рынке. Европейские лыжники в основном оставались верны лыжам с полной камберной деформацией, предназначенным в первую очередь для вырезанных поворотов. Сноуборды и скиборды обычно имеют гораздо больший боковой вырез, чем альпийские лыжи, примерно похожий по компоновке на параболические лыжи. Эти конструкции развивались независимо и с самого начала были разработаны для создания конструкции, обеспечивающей плавные повороты. Ранее горнолыжный спорт основывался на стиле поворотов скольжением, известном как "плуг", который не требовал большого (или какого-либо) бокового выреза и не экспериментировал с другими конструкциями по мере изменения стилей. Сноубордистам пришлось изобретать новое оборудование и технику с нуля, и они обнаружили, что глубокий боковой вырез лучше всего подходит для экспериментов. Альпийские лыжи в течение многих лет имели форму, похожую на лыжи для бега, просто короче и шире. Эксперименты с более глубоким боковым вырезом проводились с ограниченным успехом, но гораздо более глубокий боковой вырез сноубордов привел к дальнейшим экспериментам. В 1993 году Elan SCX представила радикальный дизайн бокового выреза, который значительно улучшил характеристики альпийских лыж. Другие компании быстро последовали за дизайном Elan SCX, и в ретроспективе стало ясно, что "оказывается, все, что мы думали, что знали в течение сорока лет, было неверно". С тех пор "лыжи с формой" доминируют в дизайне альпийских лыж.

Ранние проекты лыж

Ранние современные лыжи, изготовленные в Телемарке (Норвегия) Сондре Норхеймом, были сделаны вручную из цельного куска твердой древесины и имели относительно небольшой боковой вырез около 4–5 мм. После этого были достигнуты успехи в материалах и конструкции, но по форме лыжи 1970-х годов во многом повторяли лыжи 1800-х годов. В 1939 году Дик Дурранс заказал на фабрике Тора Гросвольда в Денвере лыжи, изготовленные по индивидуальному заказу, с боковым вырезом 7 мм, и это стало новым стандартом для слаломных лыж. Зимой 1948/49 годов Джерри Хиатт и сын Тора, Джерри, решили поэкспериментировать с еще большим боковым вырезом. Они взяли стандартные лыжи Hickory Rocket и стали удалять древесину, пока не достигли бокового выреза в 15 мм. Когда они их опробовали, они обнаружили, что на них довольно легко выполнять серию плавных поворотов. Однако это считалось неправильной техникой в эпоху поворота «стеблем Кристи», где хорошей формой были резкие J-образные повороты, и они отказались от этой конструкции. В любом случае, деревянные лыжи той эпохи не обеспечивали достаточной крутильной жесткости, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами бокового выреза, который сейчас добавляется. Эксперимент Хиатта и Гросвольда требовал такого глубокого бокового выреза, что центральная часть лыжи имела недостаточную вертикальную жесткость, что также было проблемой конструкции.

Сноуборды

Радикальные изменения в дизайне произошли лишь с появлением первых современных сноубордов в середине 1970-х годов. Поскольку не существовало предшествующих конструкций, задающих образец, дизайнерам сноубордов пришлось экспериментировать, чтобы найти оптимальную компоновку. Сноуборд Burton Backhill 1975 года имел боковой вырез в 17 мм, что обеспечивало доске очень маленький радиус поворота. Backhill был крайне прост в техническом плане по сравнению с современными лыжными конструкциями, состоя в основном из листа фанеры. Конструкция торсионной коробки современных лыж значительно повышала торсионную жесткость и позволяла эффективно использовать еще более выраженный боковой вырез. Однако, несмотря на то, что сноуборд продемонстрировал возможность создания лыж с гораздо более широким боковым вырезом и отличными характеристиками в поворотах, это развитие осталось незамеченным. Крупные лыжные компании игнорировали рынок сноубордов на протяжении 1970-х и 1980-х годов. В этот период появились эксперименты с немного большим боковым вырезом на лыжах, такие как Head Yahoo и, особенно, Atomic Powder Plus. Дальнейшие разработки последовали за изменениями в соревновательном гигантском слаломе, когда дистанция между воротами увеличилась, что потребовало более резких поворотов. В ответ K2 выпустила модель GS Race с боковым вырезом 10 мм, за которой последовали несколько аналогичных конструкций. Несмотря на сообщения о том, что эти лыжи легче поворачивать, они считались специализированными и предлагались только для гоночного и спортивного рынков. Особенно примечательный эксперимент был проведен в компании Olin в начале 1980-х годов. В 1984 году один из руководителей Olin попросил лыжного дизайнера Фрэнка Меатто разработать лыжи для начинающих, которые облегчили бы обучение катанию. Меатто и его соавтор Эд Пиппел решили поэкспериментировать с радикальным боковым вырезом для улучшения характеристик в поворотах. Они спроектировали лыжи с боковым вырезом 31 мм, но их носки были шириной 128 мм, из-за чего они не помещались в прессы. Они решили эту проблему, разрезав лыжи вдоль пополам, оставив кривизну только на внутреннем краю, который обеспечивает поворот. В результате получилась фактически половина параболической конструкции, которая получила дальнейшее развитие. Лыжи были настолько узкими под ногой, что для крепления ботинок потребовалось добавить дополнительные платформы. Компания произвела 150 пар для демонстрации на выставке SIA в 1986 году, но никто не купил странный асимметричный дизайн под названием "Альберт".

Параболические лыжи

Компанией, которая в конечном итоге определила эволюцию лыжного дизайна, стала Elan из Словении. Дизайнеры Elan разработали экспериментальную конструкцию с винтами, позволяющими регулировать величину бокового выреза, и попросили членов лыжной команды компании протестировать их в различных настройках. Это быстро показало, что радикальное увеличение бокового выреза примерно до 22 мм значительно улучшает характеристики при поворотах. За этим последовала серия тестовых лыж, на которых команда Elan сразу же начала одерживать победу за победой в соревнованиях по гигантскому слалому. В 1993 году несколько таких лыж "Sidecut Extreme", или "SCX", были отправлены в США для испытаний. Результаты при катании на лыжах среди студентов оказались впечатляющими, и компания начала разрабатывать лыжи специально для тренировочного рынка. К концу года преимущества "параболической" конструкции стали очевидны всем, и SCX был назван "лыжей года" в специализированной прессе. К 1995 году старые модели распродавались за бесценок, а лыжники массово переходили на новые конструкции. К 1997/98 году переход был завершен, и производились только лыжи параболической формы. Со временем название этих лыж изменилось. Изначально названные параболическими их создателем Юрием Франко, термин "carver" (лыжи для вырезанных дуг) вскоре стал распространенным, поскольку эти лыжи продавались в основном благодаря их способности позволять даже начинающим выполнять эффективные вырезанные повороты. В начале 2000-х годов название снова изменилось на "лыжи с формой" (shaped skis), поскольку эта конструкция стала применяться к более широкому спектру типов лыж, а определенная степень параболической формы стала универсальной – от тренировочных лыж до скоростных.

Вариации

Разные типы лыж имеют разные боковые вырезы. Лыжи с выраженными боковыми вырезами, как правило, позволяют выполнять более быстрые и резкие повороты и имеют меньший радиус поворота. Например, лыжи для слалома Кубка мира имеют очень широкий носок (вероятно, около 120 мм), узкую талию (около 60 мм) и широкий хвост (немного уже носка). Такая форма лыжи позволяет выполнять чрезвычайно быстрые повороты (радиус от 11 до 14 м) без заноса. Недостатком выраженного бокового выреза является то, что лыжи будут менее стабильны на высоких скоростях, предпочитая короткие, быстрые повороты. Кроме того, лыжи с выраженным боковым вырезом плохо подходят для катания по буграм. Большинство лыж имеют умеренную степень бокового выреза. Это позволяет выполнять достаточно быстрые повороты (радиус около 17 м на большинстве лыж), сохраняя при этом некоторую стабильность на более высоких скоростях. Существует также вариант с очень небольшим боковым вырезом. Он часто встречается на лыжах для гигантского слалома и на лыжах для соревнований по фрирайду. Более прямой боковой вырез позволяет лыжам выполнять длинные, быстрые и очень стабильные повороты (радиус около 30 м для гигантского слалома и еще больше для большинства лыж для фрирайда). У лыж для фрирайда узкая ширина, более прямой боковой вырез и небольшой вес позволяют маневрировать в узких желобах между буграми. Прыжковые лыжи очень широкие и имеют практически параллельные стороны, поскольку прыгуну важнее поддерживать быструю и прямую траекторию, а не поворачивать. По мере того как конструкции, предназначенные для глубокого снега, становятся все более популярными, появляются некоторые необычные боковые вырезы. Например, самая широкая точка лыж K2 Pontoon находится на носке. Затем лыжа постепенно сужается к хвосту. Кроме того, некоторые лыжи, такие как Volant Spatula и Goode Scoop, имеют обратный боковой вырез. При обратном боковом вырезе носок и хвост лыжи имеют нормальную ширину, но талия становится чрезвычайно широкой, придавая лыже овальную форму. Считается, что такие конструкции обеспечивают максимальную плавучесть в очень глубоком снегу, но они бесполезны на жестком снегу. Однако большинство людей предпочитают традиционные боковые вырезы, даже для катания в глубоком снегу.