• История горных лыж

• Эволюция конструкции лыж

» Эволюция ботинок и креплений

Развитие лыжных креплений шло параллельно с усовершенствованием лыжной обуви. По-видимому, с глубокой древности и до середины XIX века в качестве лыжных ботинок использовалась обычная обувь, прикреплявшаяся к лыжам с помощью ременной петли или же длинного ремня, обвивавшего ногу (такие крепления до сих пор используются охотниками севера Сибири). В Скандинавии и на Кольском полуострове до самого конца XIX века для лыжных креплений применяли не кожаные ремни, а полоски, сплетенные из пропитанных жиром тонких корней березы или ивы.

В этот же период появились первые лыжные ботинки, вернее - сапоги, отличавшиеся от обычных более жесткой подошвой, низким широким каблуком, иногда - наличием специальных ушек, в которые пропускался ремень, огибавший пятку. Такие Pременные крепления обеспечивали свободное передвижение скользящим шагом и выполнение поворотов, схожих с телемарком. Эта конструкция оказалась настолько эффективной, что сохранялась почти в неизменном виде до наших дней, правда в качестве уже не горнолыжных, а многоцелевых креплений, называющихся "полужесткими" (широко используются, например, охотниками и туристами, а также солдатами многих армий).

После того, как спуски с гор выделились в самостоятельный вид лыжного спорта, возникла потребность в специализированных креплениях, предназначенных только для горнолыжников. В начале 30-х годов ХХ века в Германии были разработаны тросовые крепления P"Kandahar", после ряда усовершенствований получившие широкое распространение. Эта конструкция предусматривала использование только специальной обуви, сшитой из толстой кожи, имевшей плоскую твердую подошву и усиленный задник. Применявшаяся в то время техника (повороты плугом, упором и прыжком) уже предъявляла дополнительные требования к жесткости обуви; кожу для лыжных ботинок стали подвергать специальной обработке, а сами ботинки - периодически пропитывать воском.

В 20-30-е годы ХХ века, когда обычные скорости спортсменов превысили 50 км/ч, горнолыжный спорт стал считаться одним из самых опасных, поскольку любое падение на такой скорости практически неизбежно приводило к тяжелым травмам, чаще всего - к сложным переломам ног. По имеющимся сведениям, в 30 годы к концу каждого сезона до 10% всех лыжников находились на больничных койках, причем, из-за низкого уровня медицины каждый 5-й перелом ноги не удавалось излечить без последствий.

К этому времени относятся первые попытки создания безопасных креплений, автоматически освобождающих ногу лыжника при слишком большой нагрузке. Согласно распространенной версии, во время крупных соревнований один из спортсменов не справился со скоростью и упал. Все свидетели падения бросились к пострадавшему, но оказалось, что он чудом остался цел, поскольку тросы креплений лопнули, освободив ноги. Наверное, такие происшествия действительно время от времени имели место - во всяком случае, в 1937 г. американец норвежского происхождения, механик и спортсмен Х.Хвам разработал крепления "Saf-Ski", автоматически освобождавшие ногу лыжника при падении. В этом устройстве использовался обычный пяточный трос и зазубренный зажим, удерживавший передний край подошвы; зажим открывался при боковых нагрузках, причем усилие открытия никак не регулировалось. Конструкция была далека от совершенства, сам Х.Хвам несколько раз получал травмы при испытаниях, однако продолжал совершенствовать свое изобретение. Надо сказать, что различные модификации "Saf-Ski" выпускались до середины 60-х годов.

В конце 30-х годов в Италии были разработаны крепления, основанные на схожем принципе - передний рант ботинка прижимался сверху пружиной и удерживался в неподвижности лишь силой трения. Зажим поворачивался и освобождал ногу, если боковая нагрузка превышала установленное усилие; если судить по скудным описаниям, крепления выглядели Pпримерно так. Очевидно, что эта конструкция не спасала от вывихов и растяжений, однако уменьшала риск тяжелых переломов.

По-видимому, примерно в это время голенища лыжных ботинок стали делать двухслойными, с войлочной прокладкой между слоями. Эта конструкция позволяла более туго затягивать шнурки, обеспечивая лучшие условия управления лыжами. В 40-е годы появились полностью двойные лыжные ботинки, использовавшиеся во многих странах до конца 60-х годов. Каждый такой ботинок фактически состоял из двух, вложенных один в другой и установленных на общей подошве. Внутренний ботинок изготавливался из мягкой кожи и имел отдельную шнуровку, в области голеностопного сустава обычно устанавливались мягкие прокладки из резины или войлока. Наружный ботинок, также снабженный шнуровкой, шили из специально обработанной очень жесткой кожи и дополнительно пропитывали парафином. Некоторые модели имели металлические вставки, увеличивавшие их жесткость почти до уровня современных пластмассовых ботинок.

После II Мировой войны катание на горных лыжах превратилось в массовый и модный вид зимнего отдыха, что стимулировало развитие производства недорогого и надежного любительского снаряжения. В конце 40-х годов появилось много новых конструкций лыжных ботинок и креплений, однако лишь "Saf-Ski" можно было с натяжкой назвать безопасными. В 1948 г. французский инженер Ж.Бейль разработал крепления "Look", основанные на совершенно ином принципе: головка, углубленная в лыжу, не освобождала ногу при скручивании, а лишь смягчала рывок, после чего возвращалась в исходное положение. В дальнейшем Ж.Бейль отказался от идеи встраивания креплений в лыжи и предусмотрел возможность полного освобождения ноги при продолжительных нагрузках. В 1951 г. началось серийное производство креплений "Look-Nevada", быстро завоевавших популярность.

В 1952 г. немецкий лыжный инструктор и журналист Х.Маркер разработал очень простую и эффективную поворотную головку "Duplex", а еще через год - головку "Simplex". Это Pустройство приобрело всемирную известность, а небольшая мастерская превратилась в транснациональную корпорацию "Marker". В том же 1952 г. французский коммерсант Ж.Саломон начал производство безопасных креплений, Pголовка которых была очень похожа на "Look", но не поворачивалась на оси, а лишь отклонялась в стороны. И в том же самом 1952 г. американский конструктор Э.Миллер разработал первый пяточный фиксатор, закрывавшийся при надавливании ногой ("step-in") - так же, как большинство современных автоматических креплений.

К концу 50-х годов в мире серийно выпускалось свыше 30 различных типов более или менее безопасных креплений, между производителями шла жесткая конкурентная борьба, некоторые фирмы выплачивали до 100$ в качестве компенсации за травмы, полученные в результате отказов их изделий. Однако лишь четыре конструкции (Бейля, Маркера, Саломона и Миллера) выдержали испытание временем, а заложенные в них принципы определили все дальнейшее развитие горнолыжных креплений вплоть до наших дней.

Любопытно, что еще в 60-е годы наряду с новейшими безопасными креплениями широко использовались и древнейшие Pременные, состоявшие из двух или трех пар колец, установленных на лыжи, и двухметрового ремня. Такими креплениями пользовались, в том числе, спортсмены, участвовавшие в крупных международных соревнованиях и не доверявшие техническим новинкам. Иногда перед использованием ремень замачивали в воде, затем кожа постепенно высыхала и чем дальше, тем туже притягивала ботинки к лыжам. Естественно, что при падении на высокой скорости у спортсмена не было ни единого шанса избежать травм.

С другой стороны, и безопасные крепления не всегда можно было считать таковыми: например, еще в 1965 г. некоторые модели "Marker" не имели задней поворотной платформы. Тем не менее, уже к началу 70-х годов (по данным INTERSKI) лишь 15% горнолыжных травм были обусловлены отказом правильно установленных и отрегулированных креплений.

Шнурованные лыжные ботинки имели существенный недостаток: при длительном катании шнурки ослабевали или развязывались, и их время от времени приходилось заново затягивать, причем у двухслойного ботинка необходимо было сначала полностью распутать наружную шнуровку, затем подтянуть внутреннюю и вновь завязать наружную. Пытаясь избежать этой неприятной и длительной процедуры, лыжники применяли удивительные морские узлы и иногда дополнительно смачивали их, чтобы образовавшийся лед не давал шнуркам развязываться.

В начале 60-х годов ХХ века в производстве лыжных ботинок произошла мини-революция: французская фирма "Caber" выпустила ботинки, вместо шнуровки снабженные металлическими клипсами. Эта конструкция сразу же завоевала всеобщее признание: спортсмены получили, наконец, ботинки, у которых не ослабевают шнурки, а любители избавились от длительной процедуры затягивания двойной шнуровки.

В это время наличие поворотной головки стало практически обязательным, были разработаны более совершенные крепления, автоматически открывающиеся при различных направлениях опасных нагрузок. Для увеличения надежности производители начали широко применять нержавеющую сталь и высокопрочные пластмассы, например, капрон.

В 1961 г. уже упоминавшийся Э.Миллер разработал несложное приспособление, предназначенное для остановки отстегнувшейся лыжи, т.е. "ски-стоп", являющийся непременной составной частью всех современных креплений. Надо сказать, что новшество не сразу получило признание, и лишь через 15 лет фирмы "Marker" и "Salomon" стали комплектовать ски-стопами свои изделия. До широкого внедрения этого простого механизма горнолыжники сталкивались с необходимостью привязывать лыжи к ногам с помощью ремней или тросиков. На большинстве горных курортов привязывание было обязательным, поскольку упущенная отстегнувшаяся лыжа, разогнавшись по склону, становится очень опасной, и может не только серьезно травмировать, но и убить встретившегося на пути человека. С другой стороны, будучи привязаны к ногам, отстегнувшиеся лыжи летели вслед за упавшим лыжником и также представляли достаточно серьезную опасность. К счастью, уже к середине 80-х годов ХХ века после повсеместного распространения ски-стопов эта проблема потеряла актуальность.

Попытки изготовить ботинки из пластмассы предпринимались с начала 50-х годов ХХ века, но долгое время оставались безуспешными. Полимеры того времени были или слишком дороги, или не прочны, или не долговечны, в любом случае не выдерживая конкуренцию с кожей. Только в конце 60-х годов появились любительские пластмассовые ботинки, достаточно прочные и недорогие, однако лишь через 10 лет кожаная обувь была, наконец, вытеснена полностью. Конструкции пластмассовых ботинок отличались большим разнообразием, как, впрочем, и использовавшиеся в их производстве полимеры. Так, в 80-е годы были распространены очень жесткие модели, напоминавшие ноги роботов, снабженные большим количеством шарниров и откидными запорными элементами; вместе с тем, существовали и очень мягкие пластмассовые ботинки (мягче кожаных).

Широкое распространение пластмассовых ботинок стимулировало производителей креплений к разработке новых моделей, расчитанных на взаимодействие с жесткой и скользкой пластмассовой подошвой. После того как форма и толщина рантов ботинок была стандартизована, отпала необходимость в регулировке креплений по высоте, а их конструкции стали проще и надежней.

В этот же период появились и принципиально новые схемы безопасных креплений, не получившие дальнейшего развития. Одна из конструкций, разработанная французскими инженерами и врачами, предусматривала фиксацию подошвы ботинка не за два конца, а за середину, что, по мнению разработчиков, обеспечивало более надежное срабатывание по сравнению с традиционными схемами. Американские конструкторы предложили фиксировать ногу в области голеностопного сустава, что исключало саму возможность его повреждения. По-видимому, обе эти конструкции не получили распространения из-за того, что предусматривали использование специальной обуви, отличающейся от обычных горнолыжных ботинок.

Некоторое признание завоевали крепления с отдельной промежуточной платформой, к которой с помощью ремней или зажимов жестко крепится обувь, не обязательно специальная. В дальнейшем этот принцип стали использовать в некоторых моделях креплений для сноуборда. Промежуточные платформы и рамы применяются также в креплениях, обеспечивающих два режима фиксации стандартного лыжного ботинка - за два конца или только за носок. Такие конструкции пользуются популярностью среди горных туристов, любителей фрирайда и "бэккантри"; кроме того, крепления указанного типа позволяют выполнять телемарк - старый, но снова входящий в моду способ управления лыжами.

В разное время предпринимались попытки разработать безопасные ботинки, жестко закрепляющиеся на лыжах и автоматически открывающиеся при опасных нагрузках. Насколько известно авторам, ни одна такая модель серийно не выпускалась, однако экспериментальные разработки время от времени освещаются в прессе. Вместе с тем, в широкой продаже неоднократно появлялись модели ботинок, обеспечивающие отклонение голенища при возникновении опасных нагрузок и таким образом предохраняющие ногу лыжника от травм.

Уже в 70-е годы ХХ века разработчики ботинок начали уделять внимание проблеме как можно более плотной фиксации ботинка на ноге спортсмена. Так, существовали модели с пневматическими уплотнителями, т.е. эластичными емкостями, надувавшимися воздухом после застегивания ботинка и обеспечивавшие плотное облегание ноги. Предпринимались попытки использования одноразовых внутренних вкладышей - спортсмен надевал и застегивал жесткий пластмассовый корпус, после чего заполнял свободное пространство вспененным полиуретаном из специального баллончика (при снимании ботинка застывшую пену разрезали ножницами или просто рвали).

Описанные конструкции действительно обеспечивали очень хорошую фиксацию ботинка на ноге, но вряд ли могли использоваться любителями; в дальнейшем от них отказались и спортсмены. В то же время, начиная с 90-х годов ХХ века, некоторые дорогие модели оснащаются термопластичными уплотнителями, обеспечивающими хорошее облегание ноги, но требующими разогрева перед надеванием; часто такие ботинки имеют также встроенные нагреватели, работающие от бытовой или автомобильной электросети.

Наряду с бесспорными преимуществами (жесткость, долговечность, удобство и т.д.) пластмассовые ботинки обладают существенным недостатком - воздухонепроницаемостью, вследствие чего очень быстро отсыревают и медленно сохнут. Если спортсмены могут пренебречь этим обстоятельством, то для любителей оно носит принципиальный характер, поскольку продолжительное катание в сырых ботинках не очень приятно, а иногда и опасно. На сегодняшний день решение проблемы не найдено, хотя многие фирмы заняты исследованиями новых полимерных материалов, обладающих односторонней влагопроницаемостью. В качестве альтернативы делаются и попытки возврата к двойным конструкциям, состоящим из ботинок для сноуборда, сшитых из ткани и снабженных шнуровкой, и наружного пластмассового каркаса, обеспечивающего необходимую жесткость и фиксацию в креплениях. Такую модель, например, выпускает фирма "Salomon", адресуя свое изделие начинающим лыжникам и "ценителям повышенного комфорта". Дальнейшее развитие эта идея получила в так называемой "жестко-мягкой" конструкции ботинок снабженных системой быстрой шнуровки ("Speed-Lace") в нижней части ботинка и несколькими клипсами, жестко фиксирующими голеностопный сустав.

Некоторые современные модели имеют шарниры с регулируемой жесткостью, предусматривающие, как минимум, два режима - "катание" и "ходьба" ("ski/walk"). Такие ботинки, конечно, не предназначены для спортсменов, но обеспечивают большие удобства для лыжников-любителей, спасателей, спортивных тренеров и судей.

В 40-50-е годы ХХ века авторы первых безопасных креплений часто пытались встраивать свои конструкции в лыжи, однако в дальнейшем отказались от этой идеи. В наше время интеграция лыж и креплений стала, наконец, возможной - фирмы-производители освоили выпуск подвижных интерфейсов, обеспечивающих простой монтаж креплений и возможность их простого перемещения вдоль лыжи. Весьма важно, что подобные конструкции ("Motion", "Flex-fix", "Railflex" и т.д.) не влияют на механические свойства лыж; к их недостаткам следует отнести высокую стоимость и совместимость лишь с определенными моделями креплений.

На сайте имеется специальный раздел, посвященный подбору снаряжения, далее в той же главе обсуждаются некоторые вопросы ухода за ним.

Читатели, интересующиеся современными достижениями в производстве ботинок и креплений, могут найти много полезной информации, посетив WEB-сайты фирм-производителей, а также сайт "Skiing History", посвященный истории лыж.

». Главное достоинство многослойных композиций - сохранение механических свойств при разрушении до 20% площади поперечного сечения;

• P3D-кап - профилированный несущий корпус из упругих полимеров или металлических сплавов, внутри которого находится какой-либо мягкий (или даже жидкий) заполнитель, поглощающий вибрацию, и устанавливаются дополнительные силовые элементы из дерева, металла или пластмасс; поперечное сечение корпуса может быть как прямоугольным, так и В-образным ("бэта-профиль"), и стреловидным ("дельта-профиль"). Несущий корпус уступает многослойным композициям по долговечности, поскольку при разрушении уже небольшого участка боковой грани конструкция теряет жесткость.

Дальнейшим развитием этой схемы является "энергетический пакет" ("energy frame") - несущий корпус из многих слоев напряженного металлического листа, продольная упругость которого изменяется по сложному закону. Упруго изогнутый пакет сохраняет прогиб в течение некоторого времени после снятия изгибающего усилия, а затем резко и сильно разгибается, принимая свою исходную форму;

• Pторсионная коробка - один или два упругих элемента, образующие силовой каркас и обматываемые многими слоями искусственного волокна с каким-либо полимерным связующим, причем намотка каждого слоя осуществляется под строго определенным углом к оси лыжи. Подобная технология использовалась еще в 60-70-е годы ХХ века, когда на клееный деревянный сердечник, по сути дела - готовую лыжу, наматывали 100-300 слоев стекловолокна с полиэфирными смолами;

• Pсотовый каркас - металлический или пластмассовый прессованый несущий элемент, состоящий из многочисленных ячеек с тонкими перегородками, причем каждая из ячеек имеет строго определенную форму и ориентацию; сотовая конструкция с ячейками простой формы обычно называется "воздушным сердечником" ("air core"). Такого рода материалы, обладающие очень необычными свойствами, до недавнего времени использовались только в аэрокосмической промышленности.

Имеются и другие концепции, пока не получившие распространения. Кроме того, иногда применяют сочетания различных схем, например, используют несущий корпус (3D-кап) для средней части лыжи и многослойный сэндвич для ее концов. Иногда внутри несущего корпуса устанавливаются дополнительные элементы торсионной упругости ("torsion core"). В последние годы верхнюю поверхность лыж стали покрывать сложным рельефом, гасящим высокочастотные колебания и предохраняющим конструкцию от нарастания внутренних напряжений.

Фирмы-производители часто вносят в конструкции своих лыж различные "сенсационные" технические новшества, обычно оказывающиеся не более чем рекламными уловками, призванными привлечь внимание потребителей. Например, пьезоэлектрическая система гашения вибраций, иногда сочетавшаяся с сигнальными лампочками на концах лыж, исчезла так же внезапно, как и появилась - оказалось, что традиционный тонкий слой резины справляется с вибрацией ничуть не хуже. По-видимому, та же судьба скоро постигнет и широко разрекламированнык "распределители мощности", вынесенные на поверхность лыж и делающие последние похожими на детали космического корабля. Можно вспомнить также магнитные пластинки для сцепления лыж при транспортировке, воздухозаборники для поддува воздуха под скользящую поверхность, микропроцессоры для "управления" торсионной жесткостью и другие подобные казусы.

Вместе с тем, в последние годы появились и более серьезные новшества, действительно улучшающие потребительские свойства лыж. По нашему мнению, к таковым относятся, например, интерфейсы для установки креплений - заложенные в конструкцию лыжи гнезда, в которые вкручиваются крепежные шурупы или болты. Кроме того, имеются и более сложные подвижные платформы-интерфейсы (системы "Motion", "Flex-fix", "Railflex" и т.д.), позволяющие не только устанавливать крепления, но и легко передвигать их вдоль лыжи, изменяя центровку или подгоняя под размер ботинок. Подвижные интерфейсы, интегрированные в конструкцию лыж и не влияющие на их продольную упругость, выпускаются многими фирмами и, несмотря на довольно высокие цены, пользуются успехом. Более широкому распространению подобных конструкций мешает отсутствие у производителей креплений общих стандартов на размещение крепежных элементов (болтов, шурупов и т.д.) - соответственно, все современные интерфейсы (как гнезда, так и подвижные платформы) обеспечивают монтаж лишь строго определенных моделей креплений.

На сайте имеется специальный раздел, посвященный подбору снаряжения, далее в той же главе обсуждаются некоторые вопросы ухода за ним.

Читатели, интересующиеся историей производства лыж и последними достижениями в этой области, могут посетить соответствующие ресурсы Internet, например, сайты фирм-производителей, содержащие много интересных сведений. Кроме того, много интересных исторических материалов можно найти на уже упоминавшемся сайте "Skiing History".

»идного клея (именно эпоксидного и никакого другого), что обеспечивает высокую прочность соединения и не дает шурупам разбалтываться (при необходимости, их можно вывинтить, предварительно прогрев, например, электрическим паяльником).

В следующем разделе описываются некоторые вопросы подбора другого снаряжения - одежды, перчаток и т.д. Далее приводятся сведения по уходу за снаряжением и его мелкому ремонту.