Гидродинамические качества в плавании

Следует отметить, что  реакции потока, вызываемые движениями даже сильнейших пловцов, свидетельствуют о том, что их продвижение происходит при нестабильном течении. Двигающаяся с широкой амплитудой кисть очень быстро образует такой угол атаки, при котором поток уже не может оставаться стабильным. В отличие от крыла пропеллера, обеспечивающего идеальный угол атаки для создания стабильного потока, кисть пловца на это не способна. Другая причина, почему кисть не служит «крылом», состоит в том, что в момент начала движения крыла (например, в момент взлета самолета) подъемная сила вокруг него очень невелика и резко возрастает лишь после того как крыло переместится примерно на 10 хорд (хорда — ширина крыла от передней кромки до задней) от исходной точки. В отличие от крыла самолета кисть пловца не может находиться под идеальным углом атаки длительное время, чтобы обеспечить постоянную подъемную силу.

Поступательное движение пловца в результате подъемной силы обеспечивается в нестабильном потоке, главным образом, в результате изменений направления движения кисти при гребке. Постепенное вращение кисти и предплечья — важнейшая составляющая механизма возникновения подъемной силы. При плавании любым способом гребок начинается в положении, при котором ладонь обращена наружу в той степени, которая зависит от подвижности суставов пловца, а в середине гребка угол сгибания руки в локтевом суставе достигает максимума (около 90°), что свидетельствует о значительном вращении кисти и предплечья относительно начала гребка. И здесь уместно еще раз подчеркнуть, что подъемную силу создает именно вращающаяся единица «кисть — предплечье», двигаясь латерально или поперечно через линию движения тела вперед. Создаваемый при этом дифференциал давления течения создает необходимую для возникновения подъемной силы циркуляцию вокруг кисти и предплечья. По мере сгибания руки и вращения кисти и предплечья вокруг них возникает завихрение, создающее присоединенный вихрь, наложение которого на общий поток необходимо для образования подъемной силы. По мере выпрямления руки при заключительном движущем усилии завихрение в циркулирующем потоке постепенно ослабевает.

Таким образом, движущая сила создается за счет действующих на воду импульсов силы, которые связаны с гребковыми движениями. В зависимости от способа плавания при гребке возникают два-три импульса силы при плавании с высокой скоростью и лишь один при невысокой скорости. У некоторых пловцов, выполняющих классически длинный гребок, один импульс отмечается и при довольно высокой скорости, однако при таком гребке невозможно ускорить движение в нужный момент.

Рис. 2.16

Типичные реакции  течения при различных вариантах гребка и механизме крыла:

гребок  непосредственно назад (а); механизм крыла (б); криволинейная структура

гребка (в). При выполнении гребковых движений как вовнутрь, так и наружу вокруг кисти всегда наблюдается завихрение.

Итак, изменения направления движения кисти в сочетании со вращением кисти и предплечья «включают» механизм, необходимый для создания циркуляции потока. Чтобы проиллюстрировать явные различия между реакциями течения, выполнением гребка непосредственно назад, обычным механизмом крыла и криволинейной структурой гребка (рис. 2.16), можно провести опыт, перемещая, например, ложку или какой-либо другой предмет, напоминающий по форме крыло, в разных направлениях в резервуаре с водой. При хорошем освещении и белом днище резервуара будет видна тень, отбрасываемая результирующим вихрем на дно резервуара, а также различные 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   движущий 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.

Важную роль в определении  гидродинамических качеств пловцов играют особенности телосложения, соотношение пропорций тела, которые генетически детерминированы.

Величины массы тела, содержание активной массы (мышечная + костная ткани), от которых во многом зависят силовые качества пловца, взаимосвязаны со скоростью плавания на коротких дистанциях. Следовательно, при силовой подготовке спринтеров не следует опасаться чрезмерного увеличения мышечного поперечника и вследствие этого — силы и массы тела спортсмена.

У стайеров по сравнению  со спринтерами развитие силовых  возможностей имеет несколько иной характер, поскольку для них важным является проявление силовой выносливости, а связь между спортивным результатом и массой тела отсутствует.

Увеличение массы тела у специализирующихся в плавании на спине отрицательно влияет на спортивный результат. Пловцам этой специализации необходимо иметь небольшую массу тела. Сочетание сильных рук, небольшой массы тела и «легких» ног создает благоприятные условия для успеха в этом способе плавания.

Таким образом, в определенной мере дифференцированная с учетом специализации силовая подго товка пловцов в сочетании с обычным рациональным питанием и использованием специализированного спортивного питания может способствовать достижению оптимальной массы тела и соотношения его мышечного и жирового компонентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

«Плавание», под редакцией В.Н. ПЛАТОНОВА.