Спортивные соревнования всегда представляли собой стратегическую возможность продемонстрировать физическую силу спортсменов, а также стимул к изучению и разработке инновационных материалов для улучшения соревновательных результатов.
И в этой полосе препятствий, состоящей из моментальных поражений и многочисленных побед, стекловолокно безусловно, занимает одну из самых высоких ступеней пьедестала.
От нападения к защите
В древние времена назначение снаряжения поддерживалось целями, противоположными тем, которые преследуются в современном спорте. «Корзины», используемые боксерами для бинтования рук, и оружие, используемое в фехтовании, были тем более действенными, чем больше их способность ранить, если не убить, противника. В современном спорте выбор материалов питается противоположной идеей, а именно защитой физической безопасности спортсменов.
Классификация
В зависимости от своего назначения материалы, используемые сегодня в спорте, подразделяются на разные категории:
- материалы, используемые для спортивного снаряжения;
- материалы, предназначенные для обеспечения защиты неприкосновенности спортсменов на этапах тренировок и соревнований. В эту категорию входят защитная одежда, материалы, применяемые в гоночных транспортных средствах для повышения их сопротивления, а также материалы, повышающие безопасность спортсменов, зрителей и судей на кольцевых и моторизованных трассах, а также на бобслейных и санных трассах.
- Материалы, направленные на улучшение характеристик гоночных автомобилей;
- гибкие материалы, разработанные для создания горизонтальной тяги или обеспечения средств к существованию воздушных, водных и наземных спортивных транспортных средств, использующих атмосферу или присутствующую природную энергию. Подумайте о парусах, корпусах воздушных шаров, крыльях и поверхностях самолетов).
- Материалы, используемые в элементах, обеспечивающих движение гоночных моторных транспортных средств.
Краткий обзор «спортивной науки»
При производстве инструментов, аксессуаров и спортивных автомобилей всегда предъявлялись требования к легкости, прочности, жесткости и эластичности.
Еще несколько десятилетий назад в спорте использовались в основном три материала: металлы, различные сорта дерева и парусина. Настоящая революция произошла во время Второй мировой войны, когда растущий спрос на материалы способствовал созданию тканей со все более высокими характеристиками по механической прочности на растяжение и разрыв, легкости, эластичности и термостойкости.
В основе этой революции лежит появление ковриксоставные сериалы и синтетика.
Утверждение стекловолокна
Первым синтетическим материалом, получившим распространение, стал нейлон. За ним последовал VETRORESINA, считается истинным прародителем жестких композитов. Стекловолокно состоит из стекловолоконных нитей, собранных в виде как тканей, так и слоев волокон, расположенных в массе и пропитанных смолами различной природы в зависимости от получаемых характеристик. Случайная агломерация волокон предпочтительна, когда необходимо изготовить формы со сложной кривизной. С другой стороны, когда вы хотите увеличить сопротивление (тяговому усилию), стекловолокно собирается в соответствии с предусмотренным направлением.
Доминирование углеродного волокна
После тканей из стекловолокна те, что в кевлар, материал, характеризующийся максимальной устойчивостью к проникновению, растяжению и порезу. Но вытеснить традиционные материалы и даже другие композиционные материалы сегодня углеродного волокна. Наиболее очевидным преимуществом спортивных снарядов из углеродного волокна по сравнению с традиционными является легкость: при одинаковой механической прочности они фактически имеют вес от 50 до 80% меньше.
Прыжки с шестом и спортивная рыбалка: нужна эластичность
Но давайте теперь более подробно проанализируем, как сначала стекловолокно, а затем углеродное волокно способствовали улучшению результатов в различных дисциплинах.
Начнем с такого зрелищного вида спорта, как прыжки с шестом. Переход от бамбукового дерева к металлу и, наконец, к композитным материалам (читай, стекловолокну и углеродному волокну) повысил эластичность древка. Этот инструмент по сути призван возвращать упругую энергию, накопленную при сгибании, расслабляя и проецируя спортсмена вверх.
Аналогичная эволюция наблюдается и для удочки, используемой в спортивной рыбалке. С бамбука акцент сместился на стекловолокно, а затем на углеродное волокно, которое до сих пор остается предпочтительным материалом благодаря своим качествам эластичности, прочности и легкости.
Поддержка зимних видов спорта
Также следует отметить прогресс, характерный для лыжного спорта. Сначала древесина, а затем многослойная древесина должны были уступить место исключительному использованию смол, стекловолокна, углерода и кевлара как для горных, так и для беговых лыж. И даже для ракеток отказались от бамбуковой древесины в пользу композитных материалов.
Оставаясь в сфере зимних видов спорта, следует также отметить, что в соревновательных санях и скелетонах стальные лопасти применяются к стеклопластиковой оболочке, которая максимально плотно прилегает к телу спортсмена. В то время как для кузова бобслея, поскольку нет необходимости в явном снижении веса, широко используется экономичное стекловолокно, закаленное полиэфирной смолой.
Защитная функция
Вместо этого было бы необходимо описать несколько дисциплин, требующих защитных элементов. Наколенники, щитки для голени, налокотники, а также жесткие, полужесткие и мягкие протекторы являются важнейшим защитным элементом во многих видах спорта. И материалы, используемые для этой цели, с годами претерпели существенные изменения. В настоящее время наиболее часто используются ПВХ, стекловолокно, углеродное волокно, кевлар и комбинация углерод-кевлар.
Внимание к характеристикам автомобиля
И последнее, но не менее важное: стекловолокно способствовало повышению прочности конструкций гоночных автомобилей, которые когда-то изготавливались из металла или дерева.
В частности, парусные и гоночные лодки начали распространение этого материала с конструкцией пластиковых корпусов, которые в первые дни в основном состояли из стекловолокна и полиэфирной смолы.
Сегодня, как мы уже указывали выше, чаще используются углеродные и кевларовые волокна.
Источник: treccani.it
