Ноу-хау в лыжах – покрытие, которое отлично скользит без мазей и парафинов

Новая и, возможно, революционная разработка из Казани.

На зимней Универсиаде в Красноярске выступили три лыжника, представляющие Татарстан – Христина Мацокина, Яна Кирпиченко и Егор Казаринов. На троих они выигрывали две золотые медали, одну серебряную и три бронзовые. У всех есть секретное оружие – лыжи с фторопластовой поверхностью. Она обеспечивает эффективность скольжения на 15% выше традиционных поверхностей, обработанных мазями.

Фторопласт – материал, который обладает низким коэффициентом трения. При этом он имеет плохую адгезию, то есть, плохо клеится к любым поверхностям. Для обеспечения хорошего клеевого соединения требуется специальная обработка его поверхности на станке. Технология подклейки была разработана в КНИТУ-КАИ.

У большинства лыж скользящая поверхность изготовлена из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Недостаток этого материала (или лучше сказать «особенность») – не самое лучшее скольжение. Для снижения трения таких лыж используют мази скольжения. Сейчас на рынке их так много, что можно подобрать на любые погодные условия: влажность, температура, водность и жесткость снега и прочее. Стоимость одной баночки может доходить до 30 тыс рублей. В сборных командах сервисмены подбирают мази перед каждой гонкой. Также популярны парафины – воскоподобные смеси, которые тоже улучшают скольжение. Другими словами, сформировалась целая индустрия.

У многих есть ощущения, что полиэтилен – не лучший вариант. Как бы то ни было, крупные компании – например, «Фишер» – не заинтересованы в разработке новых покрытий. Массовый потребитель не хочет достигать спортивных результатов, и его основное требование к спортивной экипировке – обеспечить комфортное катание. Производство же лыж для профессионального спорта не приносит больших доходов, поэтому крупные производители и не занимаются разработками новых покрытий.

В КАИ разработали первую экспериментальную партию лыж с фторопластовой поверхностью при поддержке Олимпийского комитета России (ОКР). Сделано это было накануне Олимпиады-2014 в Сочи. Лыжи передали спортсменам паралимпийской сборной России. «Использовали они эти лыжи или нет, нам неизвестно, но факт в том, что всё «золото» было у нас», – отметил заведующий межвузовской лаборатории КАИ Максим Данилаев. – Мы привыкли не просто заниматься наукой, а доводить результаты нашей деятельности до конкретного коммерческого применения. Это одно из них».

Сотрудничество с ОКР завершилось после Игр в Сочи. Затем лаборатория продолжила исследования совместно с федерацией лыжных гонок и биатлона РТ. От неё специалисты КАИ получили самое важное – обратную связь.

***

После первого турнира федерация сообщила, что лыжи «тяжеловаты» и у них не самая лучшая жёсткость. Чтобы решить возникшие проблемы, разработчики предложили новый вариант – изготовить для сборной РТ лыжи на фабрике «Фишер» в Австрии. Помогло, что у федерации есть хорошие связи с компанией. Австрийские производители согласились сделать партию лыж со скользящей поверхностью, подготовленной в Казани.

Так получилось выиграть около 200 граммов с пары. Казалось бы, мелочь. Но почему это так важно?

«Мы тоже думали, что никакой разницы нет. Но представьте, что вам на каждую ногу дополнительно повесили по 100 грамм и с этим грузом надо пройти 50 км. Профессиональный лыжник чувствует этот вес», – говорит старший научный сотрудник лаборатории Евгений Богослов.

Реакцию ученые получают, как правило, от сервисменов. У каждого спортсмена есть комплект из примерно десяти лыж, и именно сервисмен выбирает, какую пару выбрать на старт. Как правило главный фактор – погодный. Определенные лыжи под определенную температуру. Покрытие из фторопласта используют при нуле градусов. В 2017-м, на этапе Кубка России в Сыктывкаре, как раз был такой температурный режим, и лыжи получили первый успешный прокат.

«Два лыжника скатывались с горки, один из них – из Татарстана с нашим покрытием, – вспоминает Богослов. – У него лыжи скользили лучше всех. После гонки он спросил у сервисмена, откуда они взялись. Это была мужская гонка. Спортсмены друг с другом общаются, поэтому неудивительно, что на женской гонке спортсменки тоже захотели лыжи с нашим покрытием».

Татарстан – единственный регион в России, который сам занимается разработкой скользящей поверхности для беговых лыж. То есть, у спортсменов, представляющих республику, есть уникальное преимущество. Напрашивается вопрос – почему другие не стараются перенять разработку, раз она более успешна и менее прихотлива в обращении? Вопрос сложный.

Однажды к Данилаеву и Богослову обратился немецкий специалист из горнолыжного спорта. Он узнал о разработке из статьи в научном журнале и был очень заинтригован. Ему казалось, что фторопласт значительно увеличит скорости горнолыжников. Но по ходу дела выяснилось, что в его виде спорта материал, из которого изготовлено покрытие, заранее утвержден в регламенте. Заменить его просто так невозможно. Данилаев и Богослов встретили в Казани немецкого коллегу, обменялись с ним идеями, но в итоге не пришли к чему-то конкретному. Если бы не правила федерации, кто знает, в КНИТУ-КАИ сейчас взялись бы и за горнолыжный спорт.

Сейчас же лаборатория работает над расширением своей лыжной линейки – федерация обратилась с просьбой разработать покрытия и для других температурных режимов. Когда доли секунд определяют, первое место или второе, важна любая мелочь – в том числе и скользящая поверхность.

Но, так уж выходит, если сам лыжник находится в плохой форме, то ему не помогут и разработки ученых. «Поэтому мы никогда не скажем, что спортсмен выиграл исключительно благодаря нашим лыжам, – говорит Богослов. – Это всегда совокупность факторов».