Для регистрации траектории движения, динамических характеристик, провисания буксировочного фала, скорости катера можно использовать разработанное нами и проверенное в эксплуатации комплексное устройство (с использованием промышленной аппаратуры), устанавливаемое на катере-буксировщике.
Методика регистрации параметров не ограничивает естественности движений лыжника, дает оперативную текущую информацию в процессе тренировки или соревнований. Тренер может управлять процессом, проверять исполнение своих указаний, оценивать эффективность тех или иных приемов. Использование объективных данных дает материал, позволяющий получить критерии оценки техники.
Блок-схема комплексного устройства состоит из измерительных датчиков, самописца, источника питания и преобразователя постоянного тока, питающего электродвигатель лентопротяжного механизма.
Регистрация горизонтальной траектории
Измерительным элементом служит потенциометр — переменный резистор сопротивлением 1000 Ом с поворотом оси на 360°, позволяющий измерять угловые отклонения фала (в плане), а по ним — горизонтальные перемещения лыжника в диапазоне от 0 до 23 м (по амплитуде).
Перед каждой серией измерений производится тарировка аппаратуры, чтобы наибольшее возможное отклонение ручки стандартного 23-метрового фала от оси (ДП катера) соответствовало определенному сигналу на самописце. Уточняется, например, что один миллиметр величины амплитуды на лейте самописца эквивалентен 110 см на воде. Точность показаний можно повысить, если взять регистратор с большей амплитудой пера.
Устройство обеспечивает запись траектории движения воднолыжника в любом из видов троеборья. Полученные кривые позволяют наглядно выделить индивидуальные различия в технике. Приведем в качестве примера сравнение типичных траекторий движения при заходе на трамплин члена сборной СССР (мастера спорта) и перворазрядника при скорости буксировки 57 км/ч. Сразу видны слабые места техники перворазрядника: недостаточно резкое повышение амплитуды. раннее начало среза, отклонение от оси движения катера примерно в 1,5 раза меньше, чем у мастера спорта.
Регистрация момента изменения направления движения
Гироскопический датчик угловых скоростей (ДУС) промышленного изготовления позволяет регистрировать и любые изменения направления движения лыжника в горизонтальной плоскости. ДУС жестко крепится на оси ползуна потенциометра, к которой жестко, как и в предыдущем случае, присоединено плечо, воспринимающее отклонения буксировочного фала или стальной струны, параллельной фалу.
Как известно, отработка своевременного изменения направления движения имеет особое значение при заходе на трамплин. Полученные при прыжках записи очень наглядны и позволяют выявить индивидуальные различия в технике, целенаправленно вести тренировки. Отметим, что при использовании отметчика времени эти же кривые дают возможность объективно оценивать положение течки изменения движения (ее расстояние от трамплина), время прохождения того или иного этапа при заходе на трамплин.
Приводимые кривые, в частности, показывают, что у перворазрядника были слишком частые изменения направления движения, свидетельствующие о многократном провисании фала, и очень ранний поворот для выполнения двойного среза.
Регистрация усилий на буксировочном фале
Используется тензометрическое устройство. описанное в журнале «Теория и практика физической культуры» (1972, №9).
Дальность прыжка на лыжах во многом зависит от правильного распределения усилий. В практике выделяют следующие основные фазы движения в прыжках: заход на срез, двойной или одинарный срез, П-зона, обработка стола, полет, приводнение. Тензограммы позволяют регистрировать и исследовать не только динамику распределения усилий во Бремени, но также их абсолютные значения на всех этих фазах.
Сравнение приводимых в качестве примера кривых показывает недостаточно резкое повышение нагрузки у перворазрядника; у него мала длительность максимального приложения усилия, спадающего по амплитуде; абсолютное значение усилия примерно в 1,5 раза меньше, чем у мастера спорта. Можно сделать вполне определенные выводы о том, как следует более правильно распределять мышечные усилия.
По данным 600 тензограмм шести мастеров спорта, двух кандидатов в мастера и трех перворазрядников составлена таблица, наглядно показывающая, что нарастание усилии при подходе к столу трамплина (и, как следствие, на самом столе) ведет к увеличению длины прыжка.
Регистрация опорных реакций
При исследовании рациональности структуры движений лыжника важно определить характер, направление и величину усилий, прилагаемых к опоре в процессе передвижения по дистанции. Динамика опорных реакций — очень наглядный интегральный показатель. Благодаря тому, что процесс регистрации прилагаемых к опоре усилий легко синхронизировать с киносъемкой, рассматриваемый способ позволяет детально анализировать отдельные элементы техники и степень их взаимосвязи, находить пути повышения их эффективности.
Используются тензометрические платформы, воспринимающие опорные реакции отдельно на пятке и носке обеих ног.
Крышка 1 непосредственно воспринимает давление и одновременно защищает от повреждений тензодатчик 2, наклеенный на рабочую площадку 3 — мембрану из стали 9ХС. Провода от тензодатчика выведены наружу через два отверстия в бортике крышки. Для герметизации узла и эти отверстия и поверхности контакта между дет. 1 и 3 смазываются клеем циакрин, после чего затягиваются шесть винтов по окружности, собранный узел вставляется в направляющее кольцо 6 и закрывается донышком 4. В центре дет. 4 запрессован шарик 5 диаметром 3 мм, необходимый для локального воздействия на рабочую площадку при появлении усилия — давления на узел сверху. Тензодатчик 2 соединен в мостовую схему с тензодатчиком на автономной металлической площадке, находящейся в катере. При приложении усилии шарик деформирует рабочую площадку, что ведет к разбалансу моста. Сигнал усиливается тензоусилителем и подается на вход регистратора (осциллограф К12-21). Тарировка устройства производится калиброванными грузами.
Провода прокладываются вдоль тела спортсмена под гидрокостюмом («Калипсо») до микроразъема, одна часть которого крепится часовым ремешком на кисти руки, другая — па ручке фала. Микроразъем необходим для разрыва цепи в случае падения спортсмена. Далее провода прокладываются по фалу до регистрирующей аппаратуры. Питание тензоусилителя и регистратора производится от аккумулятора (27 В).
Регистрация провисания фала. Устройство позволяет измерять провисание фала в диапазоне от 0 до 1,5 м. На штанге фала закреплен шкив. Стальная струпа одним концом закреплена к ручке фала; другой ее конец петлей наложен на шкив и держит груз. Когда фал провисает, груз немедленно «выбирает слабину» струны, вращая при этом шкив и зафиксированный на его оси потенциометр; изменение сопротивления потенциометра пропорционально величине провисания фала.
Перед кзждой серией измерений производится калибровка аппаратуры. Цена деления кривой, равная по амплитуде одному миллиметру эквивалентна приближению ручки фала к корме катера на 1 см.
Описанное устройство применяется во всех видах многоборья. Если сравнивать записи прыжков — мастера спорта и менее опытного перворазрядника, будут видны и в 2—3 раза большая абсолютная величина и значительная длительность провисания фала при прыжке перворазрядника. Это указывает па неправильное распределение мышечных усилий по времени и, как следствие, нарушение координации движений спортсмена, так как при провисании фала отсутствует опора.
Регистрация скорости катера
Для того чтобы можно было объективно оценивать величину и стабильность скорости катера в течение всего заезда, не пользуется образцовый манометр на 1,5 атм, у основания трубки Бурдона которого (с внутренней и внешней стороны) наклеены проволочные тензодатчики.
Под давлением ветреного потока воды трубка распрямляется, происходит разбаланс мостов тензодатчиков, электрический сигнал с которых через тензоусилитель ТА-5 подается на самописец Н327-5. Чем больше скорость катера, тем больше амплитуда сигнала.