Накладки и основания

По отзывам наших читателей, материалы, проходящие в этой рубрике, очень сложны для восприятия. Мы постарались сделать материал максимально доступным для самого широкого круга любителей настольного тенниса.

Любой спортсмен, который хотя бы немного экспериментировал с сочетаниями "основание - накладка", понимает, насколько сложно найти подходящую для игры пару. Излагаемая ниже методика, основанная на требовании надежного сцепления ракетки с мячом при тонком' ударе, позволяет существенно сократить перебор вариантов и сделать этот процесс понятным и предсказуемым.

Сцепление накладки с мячом

Основа современной вращательной игры - устойчивое сцепление ракетки с мячом при выполнении тонких ударов. Такое сцепление может быть обеспечено разными способами. В данной работе рассматриваются три главных способа, которые условно назовем "липкость", "трение" и "пахота".
"Липкость". На поверхности накладки находится липкое вещество, и при тонком ударе сцепление обеспечивается за счет прилипания мяча к поверхности накладки. Такой способ существенно используют "китайские" накладки Hurricane (DHS), ChinaExtreme (Stiga) и т.п. Эти накладки обеспечивают сцепление даже при слабых ударах, а угол отскока мяча от ракетки слабо зависит от скорости соударения. Поэтому они обеспечивают высокую точность при тонких ударах. Но прилипший к накладке в начале удара мяч не хочет отлипать в конце удара, из-за чего при плоских ударах отскок очень мал. Еще один минус таких накладок - короткий срок службы из-за быстрой потери липкости в игровой зоне. А в целом применение накладок с липкой поверхностью ориентировано на тонкую игру и создание сверхвращений на малых скоростях, в первую очередь - на подаче и в начале розыгрыша. Поэтому игра ими очень специфична.

"Трение". При ударе по мячу сцепление обеспечивается за счет возникновения силы трения. Чтобы мяч лучше цеплялся, коэффициент трения должен быть большим, и его увеличивают за счет невидимой глазу шероховатости (микрорельефа) и накладки, и самого мячика ("свежие" мячи всегда шероховатые). При тонких ударах такие накладки дают высокую точность за счет стабильности угла отскока мяча от ракетки. Очевидный недостаток этих накладок - необходимость непрерывного контроля игроком состояния поверхности накладки, поскольку даже небольшое загрязнение сильно меняет сцепление при тонком ударе. Более существенный недостаток - значительное уменьшение точности (по углу отскока) при плоских ударах, т.к. трение увеличивает и чувствительность к чужим вращениям.

"Пахота". Накладка делается мягкой настолько, что даже при относительно слабом и тонком ударе мяч глубоко проникает внутрь. Благодаря тому, что ракетка продолжает движение с "утопленным" в накладку мячом, мяч получает вращение. В этом случае взаимодействие мяча и накладки похоже на взаимодействие земли и плуга при пахоте. Чем глубже
мяч проникает в накладку, тем она сильнее сопротивляется движению мяча, поэтому можно обеспечить хорошее вращение даже при малом коэффициенте трения между мячом и накладкой. Из-за конструктивной простоты достижения вращения и минимальных ограничений на качество поверхности к такому способу тяготеют многие современные накладки - MarkV-ЗО", например. Однако у них есть один существенный недостаток -при слабых тонких ударах угол отскока мяча получается большой и нестабильный, зависящий от скорости удара (он тем больше, чем меньше скорость соударения). От этого страдает точность тонких ударов. При плоских же ударах проблемы минимальны.

В любой накладке описанные способы обеспечения сцепления с мячом в той или иной степени комбинируются. И в зависимости от того, какой способ доминирует в конкретной накладке, у нее будут лучше игровые свойства при плоских или при тонких ударах, слабых или сильных. А в целом разнообразие "игрового поведения" накладок формируется сдвигом баланса между этими тремя способами в ту или другую сторону. Если же говорить о классах накладок, то у "китайских" в основном сочетаются "липкость" и "пахота", у "японских" - "трение" и "пахота"2.

Условие безотрывного удара

Теннисный мяч далеко не идеален по форме и положению центра тяжести (даже если не учитывать временную деформированность мяча из-за ударов о ракетку и стол) - он изначально не является абсолютно круглым и его центр тяжести смещен относительно геометрического центра. Если, например, геометрия мяча и его направление вращения такие, как
показано на рис.3, то в результате поворота мяча расстояние между поверхностью мяча и пластиной ракетки будет увеличиваться вплоть до разрыва контакта с накладкой. Чтобы связь с мячом не прервалась, эту разницу должна успеть компенсировать упругая система ракетки, т.е. пластина должна выпрямиться, а накладка разжаться и "потолстеть". Если же поверхность накладки не успеет сдвинуться вслед за отходящей поверхностью мяча, то произойдет срыв мяча с ракетки. Чтобы при тонком ударе мяч не отрывался от поверхности накладки, необходимо, чтобы твердость основания была достаточно высокой, и основание успевало "вытолкнуть" накладку вслед за "убегающей" поверхностью мяча. Для каждой накладки существует группа оснований, которые обладают достаточно высоким коэффициентом упругости (твердые основания) и в состоянии "вытолкнуть" накладку, что обеспечивает сцепление при тонком и слабом (без существенного "прожима" накладки) ударе3. И наоборот, существует группа оснований (мягкие), на которых эта конкретная накладка при слабом ударе не будет "цеплять" мяч.

Характеристики реальных накладок

Таблица, в которой отражены возможные сочетания оснований (строки) и накладок (столбцы), построена на основе реальных экспериментов. На основание с двух сторон наклеивались одинаковые накладки, причем пропитка клеем накладок не использовалась (о том, как влияет клей и его пары, будет рассказано отдельно). То есть "сухая" накладка просто плотно прижималась к подсохшему на основании слою клея. Кроме того, с новых накладок смывался липкий слой. (У некоторых накладок, например, Rapid, после этой операции существенно увеличивается скорость, но столь же заметно падает сцепление и вращение).

С расстояния 1,5-2 м шарик с небольшого подбрасывания тонким ударом с верхним вращением направлялся в стенку таким образом, чтобы он еле долетал до нее, не теряя высоты. При этих условиях стартовая скорость мяча составляла примерно 4-5м/с. Если мяч "цеплялся", то бралось основание менее твердое, если не цеплялся - то более твердое4. Переклеивания на новые основания и тестирование продолжались до получения граничного (порогового) значения твердости основания, начиная с которого мяч на данной накладке уже не "цеплялся".

В таблице основания и накладки расположены в порядке убывания их твердости (сверху вниз основания и слева направо - накладки). Если данному значению твердости соответствуют несколько оснований или накладок, то они расположены рядом. Минимальную твердость основания, на которое еще можно наклеить накладку, чтобы тонкий слабый удар был безотрывным, мы назовем "пороговой твердостью накладки " (в таблице такое сочетание накладки/основания помечено буквой "П"). Например, если взять накладку SriverEL максимальной толщины, то она будет "цеплять" мяч при слабых тонких ударах со всеми основаниями в столбце (сверху вниз) до клеточки с буквой "П", и не будет - со всеми, которые находятся ниже этой клеточки. Ее пороговая твердость - твердость основания Mazunov.

Пороговая твердость - это характеристика быстродействия (скорости восстановления формы) накладки при снятии нагрузки, и она тем выше, чем накладка жестче и легче. Обычно более твердые на ощупь накладки имеют и большую пороговую твердость. Но не всегда. Высо-
кой пороговой твердостью могут обладать относительно мягкие на ощупь, но легкие накладки, SriverFX, например. И наоборот, низкой пороговой твердостью могут обладать относительно твердые на ощупь, но тяжелые накладки, например, TackifireSpecial.

Как видно из таблицы, есть такие твердые основания (например, JieShopp или GatienExtraSD), которые цепляют мяч практически с любой накладкой. В то же время есть основания (например, Donic Impuls) настолько мягкие, что не обеспечивают сцепления с мячом на малых углах и скоростях почти ни с какими накладками.
Аналогично, есть накладки (например, ExtremeSpeed), обладающие настолько высокой пороговой твердостью, что для них практически нет оснований, на которых они могли бы обеспечить надежное сцепление на малых скоростях. В то же время накладки TackifireSpecial или Mark5M2 с точки зрения сцепления подойдут почти ко всем основаниям.
Казалось бы, чем ниже пороговая твердость накладки, тем лучше, поскольку гарантируется сцепление с большим числом оснований. Однако это не так, и игра ракетки существенно зависит не столько от величины пороговой твердости накладки, сколько от разницы в твердости основания и накладки.

Примечание.

1 Тонкий удар - такой удар, при котором угол между плоскостью ракетки и вектором скорости мяча относительно ракетки мал и составляет 5-10° (рис.1 а). Плоский удар - такой удар, у которого угол близок к 90° (рис. 16).
2 Меньше используется трение в накладках фирмы Yasaka (Mark5 всех вариантов) и Andro (серия ZenithG), больше - в накладках Stiga (серия Mendo) и Donic (серия Сорра). Наилучший баланс и, как следствие, самый высокий уровень контроля, имеют накладки Butterfly (серия Stiver). Проиллюстируем проблему отрыва на упрощенном примере. Пусть имеется невесомая и закрепленная сверху пружина А (рис.2а), к нижнему концу которой прикреплен грузик Б. И пусть грузик висит на пружине не свободно, а ограничен снизу пластиной В так, что пружина находится в сжатом состоянии. Если теперь пластину В начать двигать вниз медленно, с малым ускорением, то отжимаемый пружиной грузик будет двигаться вниз вместе с пластиной, и без отрыва от нее, т.е. пружина будет успевать сдвигать грузик вниз настолько быстро, чтобы он не отрывался от пластины. Если же пластину В отодвигать вниз быстро (с большим ускорением), то пружина не успеет отжать грузик и пластина оторвется от пытающегося ее догнать грузика (рис.2б). Предельное ускорение пластины, при котором пружина еще успевает отжать грузик без отрыва, зависит от коэффициента упругости пружины и массы грузика. И чем жестче пружина (чем выше ее коэффициент упругости) и чем легче грузик, тем большее ускорение пластины может выдержать такая конструкция (пружина+грузик) без отрыва.

Если теперь грузик на рисунке заменить на равную ему по весу вторую пружину (рис.2в), то реакция новой системы (пружина+пружина) на отодвигание вниз пластины В будет похожей (хотя и более сложной из-за сжимаемости пружины Б). Однако и в этом случае безотрывное удаление пластины возможно только тогда, когда коэффициент упругости пружины А не меньше некоторой определенной величины. Нетрудно увидеть, что схема, показанная на рис.2в, является моделью взаимодействия мяча и ракетки: пружина А соответствует основанию (коэффициент

упругости этой пружины - та самая твердость основания, о которой говорилось в предыдущей статье (№4, 2003 г.), пружина Б имитирует работу накладки, а смещающаяся вниз пластина В - поверхность вращающегося мяча. (В действительности и эта пластина В является пружиной, т.к. шарик сжимаем). "* Как было показано в предыдущей статье (№ 4, 2003 г.), твердость основания сильно зависит от точки удара. В частности, у сильно вогнутых оснований максимальная твердость - ближе к дальнему от ручки концу, а минимальная - в геометрическом центре пластины. Поэтому при тонком ударе такими основаниями (например, PrimoracCarbon, Gergely, KorbelMagichand) лучшее сцепление обеспечивается вблизи конца ракетки, а в центре же пластины сцепление минимально. Соответственно вращения лучше выполнять концом ракетки, а плоские удары и подставки под быстрый удар - ее серединой (здесь минимально влияние чужого вращения). У выпуклых оснований (Extra3D, OffensiveClassic,...) - все наоборот. При тестировании удары выполнялись центром игровой зоны.