Февраль 2014Технологии, изменившие зимние виды спорта

Текст
Артём Лучко

Зимние Олимпийские игры — одно из главных шоу года. Для чего ещё, как не для них, лучшие умы планеты трудятся не покладая рук. Инновации всё чаще играют решающую роль в спортивной конкуренции. Все мы помним, сколько шума наделали высокотехнологичные плавательные костюмы в 2009 году, которые давали спортсменам явное преимущество, из-за чего их впоследствии запретили. Мы собрали 10 новых технологий, которые применяются спортсменами зимних видов в попытке обойти конкурентов.

3D-рендеринг на службе
у фигуристов

Новые технологии помогают (пусть и не всегда успешно) американским фигуристам улучшить свои показатели. Джим Ричардс, профессор биомеханики в университете штата Делавэр, разработал для спортсменов специальные датчики, которые захватывают движение, а затем тренировочный процесс визуализируется на компьютере в виде 3D-моделей.

Для захвата используются 40 датчиков, размещённых на теле фигуриста, и 10 инфракрасных камер. Собранные данные помогли тренерам пересмотреть технику спортсменов и найти пути снижения рисков травмирования. Так, например, в ходе работы выяснилось, что большинство фигуристов были не в состоянии завершить один из сложных элементов из-за неэффективной позы в прыжке. Учёные смоделировали различные стратегии поведения на 3D-рендере, не подвергая фигуристов риску. Затем они наглядно показали самый удачный пример того, как каждый отдельный спортсмен сможет улучшить свой трюк. Технология позволила тренерам экспериментировать как с традиционными, так и с нетрадиционными положениями рук, ног и различными позициями туловища, определяя самые эффективные.

Специалисты уверены, что в будущем новые подходы к математическому анализу движений человека будут продолжать улучшать спортивные достижения. С появлением новых оптических систем для захвата данных движения без маркеров и беспроводных датчиков только расширят возможности для экспериментов.

Высокотехнологичные датчики скорости Omega

Эта схема более подробно

Компания-производитель часов Omega 78 лет является официальным хронометристом Олимпийских игр, начиная с 1932 года в Лос-Анджелесе, когда судьям соревнований было выдано 30 швейцарских секундомеров. Cегодня от компании Omega в Сочи присутствуют 260 специалистов при поддержке 170 волонтёров, а также 230 тонн вычислительного оборудования. Всё ради того, чтобы зафиксировать и мгновенно донести до зрителей максимально точные результаты соревнований.

В этом году Omega представила новую технологию фиксирования скорости бобслейных саней. На каждом бобе были установлены инновационные датчики, записывающие данные о скорости на протяжении всей трассы, а также 3D-датчик ускорения (определяющий силу воздействия бобслеиста во время разгона) и сенсорный 3D-гироскоп (для определения скорости саней на поворотах). Все данные собирались в режиме реального времени и были доступны на табло и экранах телезрителей.

Криокамеры,
избавляющие от боли

Представляете ли вы пребывание в камере с температурой -160 градусов по Цельсию (примерно такая же царит на полюсе Марса зимой) без одежды? Некоторые олимпийцы проходят через эту физиотерапевтическую процедуру, чтобы избавиться от болей. В специальных криокамерах (или криосаунах) с помощью смеси льда и жидкого азота создаётся среда, которая помогает спортсменам восстановиться после травм мышц. И хотя метод до сих пор вызывает некий скепсис у специалистов, экстремально низкие температуры вызывают высвобождение эндорфинов, которые действительно способны облегчить боль. За сеанс, который длится около трёх минут, запускается физиологическая цепная реакция; в ней задействованы кровообращение, гормональная и иммунная системы. Подобные криотерапевтические центры для реабилитации спортсменов открываются по всему миру.

Футуристические капсулы
CVAC Pod

Спортсмены всего мира всё охотнее проводят время в яйцевидных капсулах, похожих на футуристические космические корабли. Однако это вовсе не игры в героев сай-фая, эти системы помогают спортсменам повысить производительность.

Впервые о CVAC Pod заговорили после победы Новака Джоковича в Открытом чемпионате Австралии по теннису, который оказался большим поклонником этих капсул.

Попадая внутрь камеры, спортсмен испытывает изменения в атмосферном давлении воздуха, а также его температуры и плотности. По сути, CVAC Pod мало чем отличается от обычной барокамеры, позволяющей моделировать среду на большой высоте, но она имеет больше высокотехнологичной начинки. Например, клапаны и вакуумный насос управляются компьютером по программируемым циклам.

Подобное воздействие на организм похоже на интенсивную тренировку, во время которой кровь несёт больше кислорода к мышцам. Машина отнюдь не помогает накачать мышцы, но позволяет восстановиться после утомительных соревнований. Компания CVAC также утверждает, что устройство снижает содержание молочной кислоты в организме и может даже стимулировать митохондриальный биогенез и воспроизводство стволовых клеток. По словам производителя, 20 минут пребывания в контейнере три раза в неделю увеличивают выносливость и общую производительность спортсмена.

Горнолыжные симуляторы нового поколения

SkyTechSport Sochi Simulator — это новейшая разработка команды инженеров и физиков, которая объединила профессиональный спорт и видеоигры. Горнолыжный тренажёр, использующий данные GPS и 3D-очки виртуальной реальности, точно передаёт ощущение от прохождения реальной трассы в горных районах Сочи.

Сочинская трасса была проанализирована с помощью GPS-сканеров и воссоздана в мельчайших деталях: был смоделирован не только каждый ухаб и поворот, но и каждое дерево на склоне. Однако более важной и сложной задачей, с которой справились инженеры, было воссоздание реалистичной отдачи горных лыж, реагирующих на каждое движение спортсмена.

Олимпийская сборная Соединённых Штатов начала использовать лыжный симулятор в рамках подготовки к играм с прошлого года.

Канадские лыжники также осваивали сочинские трассы в зале на специальной беговой дорожке стоимостью $200. Тренажёры, созданные компанией Treadsport Training Systems из Калгари, похожи на творение SkyTechSport тем, что они также предназначены для имитации горных трасс.

И хотя хитроумная машина не может в полной мере передать реалистичные ощущения от спуска по склону в Сочи, она подключается к системе с камерами и датчиками, которые фиксируют движения и физическое состояние спортсмена. Тренеры и инструкторы будут использовать эти данные для разработки более совершенных методов и путей укрепления сердечно-сосудистой системы своих подопечных.

Суперсани BMW

Автогигант BMW, который имеет шестилетний спонсорский контракт с олимпийским комитетом США (USOC), взялся помочь американским спортсменам выиграть первое с 1936 года олимпийское золото в бобслее.

Перед немецкой компанией стояла задача создать боб для экипажа-двойки, и они не разочаровали заказчиков, представив полностью переработанные суперлёгкие сани из углеволокна. Дизайн боба был вдохновлён спорткарами «Формулы-1». В ходе работы над ним специалисты BMW отсканировали тела двух бобслеистов и сделали детализированные манекены для тестирования и настройки прототипа саней. В результате американские спортсмены получили один из самых быстрых бобов в мире, и на момент написания статьи экипаж-двойка из США на Играх в Сочи входит в топ-3 лидеров.

Новые сани стали короче и получили совершенно другое распределение веса конструкции. «Если предыдущая модель саней была больше похожа на танк, боб BMW создан, чтобы ехать быстро», — заявила Элана Мейерс, бронзовый призёр женского соревнования в Ванкувере. Инженеры BMW также подчеркнули, что идеи, почерпнутые во время трёхлетней работы над санями, могут быть применены и к автомобилям.

Форма конькобежцев для новых рекордов

Известно, что аэродинамика имеет огромное значение в конькобежном спорте, где часто победителей от проигравших отделяют сотые доли секунды. Для зимней Олимпиады 2014 года компания Under Armour в партнёрстве с оборонным подрядчиком Lockheed Martin разработала новые конькобежные костюмы для команды США. В сверхсекретной инновационной лаборатории они протестировали около сотни образцов текстиля в более чем 250 различных сочетаниях, создав в итоге униформу не вполне традиционного дизайна.  

Исследователи обнаружили, что самая гладкая ткань — не лучший вариант для «экстремально быстрого» костюма. Опытным путём они доказали, что грубый текстиль, нарушающий поток воздуха, показывает лучшие результаты как в аэродинамической трубе, так и на льду. В итоге их костюм Mach 39, состоящий из пяти типов тканей, получил перфорированную вставку в области позвоночника, которая эффективнее отводит тепло, и специальную аппликацию на внутренней поверхности бедра, которая должна сокращать трение на поворотах.

Однако некоторые американские атлеты выразили мнение, что новая форма затрудняет движения и уменьшает скорость. В качестве доказательств этого они приводят тот факт, что во время Игр в Сочи члены конькобежной сборной США, имеющей несколько титулованных чемпионов, так и не смогли подняться выше седьмого места.

Маска для сноубординга с электронной начинкой

Зоэ Джиллигс — британская сноубордистка, на которую возлагались большие надежды в довольно непростом, но зрелищном сноуборд-кроссе, когда четыре спортсмена одновременно мчатся по склону с препятствиями. Из-за того, что Зоэ получила много травм в последних сезонах, её тренер посчитал, что виной тому её конкуренты, которые на большой скорости представляют собой серьёзную опасность. Боясь столкновения, она отвлекается от нужного курса и теряет позиции. В прошлом году Джиллигс начала тренировки с высокотехнологичной маской стоимостью $58000. В неё встроены две камеры: одна настроена на глаз носителя, а другая — вперёд на трассу. Устройство помогло проанализировать, куда спортсменка смотрит и в какой момент отвлекается, и сосредоточиться на скорости и воле к победе.

Горнолыжные костюмы,
помогающие делать трюки

В лыжном фристайле на Олимпиаде в Сочи впервые представлены 4 новые дисциплины. Для американских спортсменов, выступающих в них, создавалась новая высокотехнологичная форма. Этой чести удостоилась марка The North Face, которая подписала восьмилетний контракт со сборной США. 25 дизайнеров два года разрабатывали коллекцию, которая в итоге насчитывает около 60 предметов. Верхняя одежда была создана из высокотехнологичного материала FuseForm, более долговечного и лучше противостоящего истиранию. Особенно тщательно специалисты подошли к выбору цвета одежды. Более 1 000 часов дизайнеры тестировали различные сочетания оттенков, которые могли бы подчеркнуть зрелищность трюков лыжников на халф-пайпе и в слоуп-стайле, прежде чем остановиться на традиционных красном, белом и синем.

И хотя отдельные материалы и фурнитура были импортированы, The North Face сообщает, что форма была разработана и изготовлена ​​в США. Напомним, что в 2012 году вокруг марки Ralph Lauren, создавшей форму для сборной США, вспыхнул скандал из-за того, что одежда была полностью сделана в Китае.