Главная | Обратная связь

Гидродинамика движущей силы при плавании

 

ные реакции течения, вызванные прямолинейным и криволинейным движением.

Таким образом, с позиций гид­роаэродинамики, образующее подъ­емную силу при плавании поступа­тельное движение включает три последовательных этапа: 1) перед началом движущего импульса на­чальный вихрь образует присоеди­ненный вихрь вокруг кисти или ступни; 2) затем присоединенный вихрь вызывает подъемную силу; 3) когда циркуляция (в виде присо­единенного вихря) больше не под­держивается, происходит срыв вихря, свидетельствующий о прек­ращении движущего импульса. Срыв вихря происходит всякий раз, когда прекращается движу-

щий импульс. Анализ структуры завихрений, создаваемых каждым гребком, позволяет рассматривать эффективность плавания под иным углом. Структура сорванных вих­рей, которые оставляет пловец в воде, обеспечивает мгновенную «историю» гребка поскольку каж­дый движущий импульс произво­дит отличительный тип завихре­ния, его своеобразную «подпись». По такой подписи можно оценить, как прикладывают силу разные пловцы. Размер, форма, направле­ние, скорость и размещение в поле течения относительно гребка сор­ванного вихря отражает тип ис­пользуемого пловцом движущего механизма и собственно эффек­тивность движущего импульса.

ЧАСТЬ 1

Техника спортивного плавания

 

главаз

Новые

Направления

В технике

Продвижения

При плавании

Большинство пловцов высокого класса обеспечивают стабильное продвижение при помощи системы организованных вихрей в начале гребка, однако последующие изме­нения направления движения кис­тей и ног быстро делают водный поток нестабильным. При этом не­которые пловцы теряют в движу­щей силе. Подводная съемка пока­зывает, что у пловцов высокого класса срыв больших направлен­ных вихревых образований совпа­дает с моментом изменения движе­ния кисти. Иначе говоря, срыв вих­ревого образования указывает на прекращение импульса движения в определенном направлении и до за­вершения такого импульса является признаком неэффективной техни­ки. Причиной мо*жет быть слишком жесткое положение кисти в облас­ти запястья или чрезмерно резкое изменение направления движения в сочетании с резким ускорением и приложением силы.

При плавании с высокой ско­ростью гребок сопряжен с четко выраженными импульсами, кото­рые усиливаются при каждом изме­нении направления движения кис­ти. После срыва вихревого потока в конце силового импульса вокруг кисти, изменяющей направление движения, быстро появляется но­вое вихревое образование.

Быстрое образование и срыв вихревых потоков — основной дви­жущий механизм в природе. Подъ­емная сила образуется в результате создания циркуляции водных пото­ков, присоединения различных вих­ревых образований вокруг перед-

ней части тела и наложения их на общий поток.

Разновидности вихревых обра­зований в поле скоростного потока (рис. 3.1) зависят от скорости пла­вания. Преодоление короткой дис­танции предполагает быстрое изме­нение направления движения кис­ти, вызывающее, соответственно, быстрый отрыв больших разнонап­равленных вихревых потоков в конце каждого движущего импуль­са (рис. 3.1, а). А на длинной дис­танции целесообразно устойчивое ускорение кисти и более плавное изменение направления движения (рис. 3.1,6). Подводная съемка по­казывает, что организованная сис­тема вихревых потоков длительнее сохраняется при невысокой ско­рости плавания.

Пловец с хорошим «чувством воды» использует кисть, во-первых, чтобы направить и, во-вторых, что­бы «разделить» на каналы циркуля­ционный поток, создавая единое усилие. При этом движение всей руки напоминает движение удли­ненного плавника у рыбы. Талант­ливые пловцы создают оптималь­ную структуру вихревых потоков в зоне общего скоростного течения.

В основе продвижения благода­ря подъемной силе лежат законы аэродинамики, разработанные Ли-ленталем (1889) на основе анализа полета птицы. Самолеты и некото­рые другие летающие объекты ле­тают «стандартно» в соответствии с законами аэродинамики. Однако полет небольших птиц и насекомых этими законами не объяснишь. Сущность колеблющихся или пор-

ГЛАВА 3