Техника гребли на каноэ - это совокупность движений и характер действий гребца, позволяющие достигнуть наивысшей скорости лодки с наиболее рациональным использованием энергии гребца. Техника гребли предусматривает продуктивность работы гребца веслом в воде.
Силы, действующие на лодку На лодку в покое действует сила веса гребца и лодки (Q) и сила, выталкивающая лодку из воды (Rвыт), которая является реакцией на силу Q и равна массе воды, вытесненной лодкой (рис.32). При движении лодки возникает сила, препятствующая этому движению, т.е. сила сопротивления среды (рис.33). Гребец и лодка при движении преодолевают сопротивление воздуха и сопротивление воды. Сопротивление воздуха по сравнению с сопротивлением воды незначительно, поэтому в дальнейшем его можно не учитывать.
Сила сопротивления воды (Fс.в.) зависит от сил сопротивления трения обивки лодки о воду, волнообразования и вихреобразования. Fс.в. рассчитывается как сумма этих факторов: Fс.в. = Fтр + Fволн + Fвихр. Все энергозатраты гребца направлены на преодоление силы сопротивления. Так как увеличение скорости вызывает квадратичный прирост силы сопротивления воды, то сопротивление воды пытаются уменьшить за счёт придания лодке более обтекаемой формы, особенно в подводной её части, уменьшения завихрения, дифферента судна (волнообразования), площади трущейся о воду поверхности обшивки. Снижение массы лодки...также уменшает силу сопротивления воды.
Характер приложения силы к веслу Лодка получает движение в результате действия силы реакции воды на лопасть весла (Rл), возникающей вследствие приложения гребцом силы к веслу (Fл) (рис.34) Очевидно, что чем больше сила Fл, тем больше сила Rл, поэтому такая закономерность вызовет увеличение скорости лодки. Гребок осуществляется за определённое время, в течение которого к веслу приложена сила Fл. Желательно, чтобы она достигала своего максимального значения за возможно короткое время и сохранялась на максимальном уровне до окончания проводки. При необходимости увеличить скорость лодки потребуется увеличение силы Fл, что, в свою очередь, сократит время выполнения гребка с t1 до t2 (рис.35)
Траектория движения лопасти весла Необходимо учитывать, что лопасть весла получает опору в воде, следовательно, она не может оставаться неподвижной относительно точки опоры, неизбежен сдвиг в сторону, противоположную направлению движения лодки. Поэтому чем больше сдвинется ("сплывёт") лопасть, тем меньше продвинется лодка вперёд.
Величину сдвига лопасти в воде можно уменьшить, если придать ей бОльшую скорость. Тогда сила сопротивления воды возрастёт в квадратичной зависимости, а это уменьшит "сплывание". Поскольку лопасть весла должна одновременно с погружением в воду создавать силу давления Fл (см.рис.34 и 35),
то важна траектория её движения в момент нахождения опоры (начала гребка). Поэтому создание опоры в воде одновременно с погружением лопасти происходит только при движении по дуге. Сила Fл, направленная под углом к горизонтальной поверхности, может быть представлена двумя составляющими: силой F2, обеспечивающей дальнейшее погружение лопасти, и силой F1, движущей лодку вперёд. По мере того, как лопасть будет занимать по отношению к воде перпендикулярное положение, сила F2 будет убывать, а сила F1 - увеличиваться. Когда лопасть займёт перпендикулярное положение, F1 станет равной Fл (рис.36) То же относится и к окончанию гребка.
Когда лопасть пройдёт перпендикулярное по отношению к воде положение, сила F1 станет убывать, а сила F2 - возрастать, однако направление её действия изменится на обратное. Таким образом, траектория движения весла при рассмотрении сбоку может быть представлена как движение ремня, натянутого на два шкива, центры которых расположены над поверхностью воды (рис.37) Поскольку лодка с гребцом будет перемещаться относительно точки опоры весла в воде (неподвижная точка С), то траектория движения весла относительно воды будет иметь вид петли, состоящей из двух дуг. Их центры расположены выше уровня воды (рис.38) Всякая другая траектория движения приведёт к неэффективной работе лопасти в воде. Так, например, чрезмерное приближение точки О к воде приведёт к тому, что при вгребании сила Fл будет направлена почти вертикально и будет бесконечно мала, а сила F2 будет почти равна Fл. За счёт уменьшения времени полезной работы лопасти в воде t3 (рис.39, б) импульс силы уменьшится по сравнению с желаемой, тогда Fл*t1 > Fл*t2.
Если рассматривать направление действия силы Fл на лопасть в горизонтальной плоскости, можно заметить, что её действие не происходит по одной прямой с силой, приложенной к лодке через точку опоры гребца в ней, а действует параллельно, на определённом расстоянии (рис.39, а).
Поскольку силы Fл и Fгр вызывают соответственно силы реакции Rл и Rгр - также равнонаправленные, параллельные между собой и действующие на определённом расстоянии L, - то возникает момент вращения М, который является причиной ухода лодки с прямолинейного курса. Величину момента вращения можно уменьшить: 1) за счёт уменьшения силы упора лопасти в весла в воде Rл, 2) за счёт уменьшения величины L, что, разумеется, более целесообразно. Поэтому гребок следует выполнять ближе к борту (рис.40).* Силы, действующие на гребца При выполнении гребка, т.е. при наличии силы лопасти (Fл), на гребца действуют следующие силы: Fт - сила, возникающая при изгибании туловища в тазобедренном суставе и направленная к кромке воды; Fгр - суммарная сила, зависящая от действия сил Fт, направленной по ходу лодки, Fв.р (верхней руки) и Fн.р (нижней руки) (рис.43) Сила Fгр приложена к неподвижной точке С (таз) и через опорную и направляющую ноги передаётся на киль лодки. Точка С не должна иметь смещений вдоль осевой линии лодки. Если происходит смещение её вперёд при гребле, то это снижает скорость лодки. ...В результате действия Fгр точка С, а следовательно, и лодка будут двигаться вперёд к точке опоры лопасти весла в воде. Пройденный точкой С путь Fгропределяет работу, проделанную за гребок. Сокращение времени выполнения гребка потребует увеличения мощности, а это, в свою очередь, вызовет необходимость увеличить силу Fт. Естественно, скорость разгибания туловища в тазобедренном суставе также увеличится. Таким образом, скорость лодки будет зависеть от скорости движения массы гребца, а именно от скорости разгибания туловища в тазобедренном суставе.
Внутрицикловая скорость Скорость лодки за цикл гребка не может быть постоянной или равной величине скорости, достигнутой к концу гребка. На лодку при её движении постоянно действует сила сопротивления воды (см.рис.33). Под её действием скорость лодки во время подготовки к следующему гребку будет уменьшаться. К действию силы сопротивления воды добавляется действие инерционных сил, возникающих от движения туловища гребца (при сгибании в тазобедренном суставе) к носу лодки (рис.44) В результате действия силы подготовки (Fподг) (сила, необходимая для наклона туловища вперёд) возникает сила реакции (Rподг), приложенная к точке С, которая, суммируясь с силой сопротивления воды (Fс.в), значительно снизит скорость лодки. С момента нахождения лопастью весла опоры в воде при очередном гребке скорость лодки начнёт возрастать (рис.45). Становится очевидным, что если уменьшить Fподг., т.е. увеличить время подготовки, Rподг. тоже уменьшится и снижение скорости будет меньшим. Однако упадёт и темп, что может привести к снижению средней величины внутрицикловой скорости лодки, но энергозатраты гребца будут экономичнее. Поэтому целесообразно подбирать оптимальный ритм гребли (соотношение времени подготовки и времени гребка) при преодолении различных дистанций, например 500 или 10000 м. При гребле на короткую дистанцию можно пренебречь экономией расхода энергии гребца, но получить более высокую скорость, а при гонке на длинную дистанциюпри несколько пониженной средней величине скорости сэкономить силы. Необходимо учитывать, что у гребцов среднего роста (176-185 см) и массы (80 кг) перемещение центра тяжести туловища из заднего крайнего положения в переднее составляет до 0,2 м и при гребле на короткие дистанции происходит за 0,4-0,45 с. Можно рассчитать Rподг из уравнения:
Rподг = m*a при a= 2*S / t^2,
тогда
Rподг = m*2*S / t^2,
где a - ускорение перемещения туловища к носу лодки, м/с; t - время перемещения, с; S - путь перемещения, м; m - масса перемещаемой части тела в системе, кг. Найдя величину перемещаемой массы тела: головы, туловища и рук, которые составляют 62% от общей массы гребца, или 5,1 ед. массы, получим:
Rподг = 5,1*2*0,2 / 0,16 = 12,7 кгс.
Если учесть, что Fс.в при движении каноэ-одиночки со скоростью 4,5 м/с составляет около 13-14 кгс, то можно вычислить, что во время подготовки на лодку будет суммарно действовать сила Fс.в + Rподг около 25-26 кгс. Это является причиной крутого западания скорости лодки при подготовке к гребку.
Источник: "Гребной спорт" (учебное пособие) под ред. Т.В.Михайловой, М., издательский центр "Академия", 2006 - 400 с
Примечания: * некоторые подробности относительно выравнивания курса лодки, были опущены, т.к. это актуально только для каноэ-одиночек, а приведение данного материала не ставит целью обучение гребле в каноэ-одиночке. Уже "в каноэ-двойках выравнивание курса не требуется...Если оба гребца практически прикладывают равные усилия к вёслам... и работают на одинаковом удалении от борта..", для "Драконов" же, где есть рулевой такая информация, думаю, ещё менее актуальна (хотя, совсем пренебрегать законами физики, считаю, не стоит в любом случае)
