З чого це зроблено

Олександр ВЕРТИШЕВ

КВАЛІФІКАЦІЯ?

За винятком шкільних команд, в Америці дуже мало інших команд або клубів. Більшість лижників беруть участь в гонках як індивідуали, тренуються і їздять на гонки з друзями або поодинці. Я раніше брав участь в змаганнях ветеранів, але тепер магазин забирає надто багато часу. Тому я катаюся на лижах тільки для задоволення (втім, ми все це робимо саме для задоволення!). Крім цього, я займався велосипедним спортом (як спортсмен, тренер, директор гонок, і як велотурист). У мене є науковий ступінь в клітинної біології (університет Берклі в Каліфорнії), за якою стоїть кілька років хімічних досліджень.

ЯК З'ЯВИВСЯ ЦЕЙ САЙТ?

ЩО КРІМ?

У мене також є туристський бізнес "Alpine Adventure Tours" (Тури гірських пригод) - велосипедні тури і тури для любителів бігових лиж. (Див. Сайт www.AlpineAdventureTours.com)
Ми організуємо велосипедні тури по Франції та Італії, а також тури для любителів бігових лиж в Австрії.

P.S. перекладача: в кінці своїх листів до мене Ноель зазвичай додає фразу: "The secret of life is enjoying the passing of time." ( "Секрет життя - в насолоді часом").

Спочатку повторимо відоме, щоб при розгляді подальшої інформації відштовхуватися від найзагальніших принципів, і тримати їх в голові.
Коли лижа рухається по снігу, снігові кристали плавляться в точці контакту з ковзаючою поверхнею, і лижа ковзає на тонкій плівці води в кожній точці контакту.

Ідеальна температура для ковзання -3 градуси Цельсія. Коли температура знижується, починає переважати сухе ковзання. Коли температура стає вище -3 градусів, починає утворюватися надто багато води під лижею, і посилюється капілярний тяжіння між лижею і водою на поверхні снігу.

Ковзання також залежить від структури снігу. Залежно від погодних умов сніг може бути вологим, мокрим, сухим, новим, старим, порошкоподібною, покритий крижаною кіркою і так далі.

Кожен тип снігу по-своєму взаємодіє з ковзаючою поверхнею лижі. Тому ковзаюча поверхня лижі (база) зроблена з такого матеріалу, який можна пристосувати до різних погодних умов, просто наносячи відповідну мастило.

Поверхня, що ковзає (БАЗА).

Всі виробники для гоночних моделей лиж застосовують тверді ковзаючі поверхні із пластику з високим молекулярною вагою. Твердість захищає базу від агресивного снігу, пориста структура дозволяє вбирати більше мастила. Пластик сучасних лиж зроблений з поліетилену зі спеціальними добавками (графіт, фторуглероди), який полімеризується в кристалічну структуру при високій температурі і під тиском. Такий процес називається спіканням (sintering). Між хімічно і фізично з'єднаними кристалами залишаються пори і області, заповнені некристалічні (аморфним) поліетиленом і графітовими частинками.

схематичний малюнок спеченной бази

Хороша лижна база містить до 8% графіту всередині порожнин кристалічної структури поліетилену. Графіт знижує статичний електричний заряд, і, відповідно, електричне притягання між базою і снігом. Графіт також добре проводить тепло, вироблене тертям бази про сніг. Він відводить його всередину лижі, що при теплих умовах знижує надмірне утворення води в точках контакту, мінімізуючи капілярний тяжіння. Одна з причин того, що виробники роблять на шкарпетці лижі ділянку ковзної поверхні без графіту, це прагнення ініціювати на шкарпетці лижі достатню для оптимального ковзання водяну плівку. А графіт в решті частини бази не дасть утворитися лишків води.

Після циклювання і нанесення структури база повинна бути негайно просякнута парафіном, щоб запобігти її окислення. Для першої мастила нових лиж повинен використовуватися чистий парафін без добавок силікону, графіту або фторорганікі. М'який парафін вбирається в пори бази, покриваючи поверхню поліетиленових волокон (кристалічного поліетилену) і змішуючись з аморфним поліетиленом і графітовими частками (в чорних базах), що знаходяться між кристалами поліетилену. Парафін і аморфний поліетилен мають близьку температуру плавлення, і змішуються дуже добре, тому нові лижі вимагають чимало парафіну, який повинен додаватися по мірі всмоктування в базу.

СМАЗКИ КОВЗАННЯ.

ВУкаіни терміни "мастило ковзання" і "парафін" стосовно до лиж значною мірою змішалися. Найчастіше слово "парафін" якраз і розуміється як лижна мастило. В англомовних матеріалах для позначення мастила частіше використовується термін wax (віск). А термін парафін використовується в основному для позначення хімічної сполуки. Майте це на увазі при читанні наступного розділу. (Примітки перекладача).

Звичайні лижні мастила зроблені в основному з вуглеводнів. Молекули вуглеводнів мають вигляд довгих ланцюжків атомів вуглецю. До кожного атома вуглецю в такому ланцюжку приєднано кілька атомів водню, тому такі з'єднання і називаються вуглеводнями. В сучасних лижних змащеннях використовується три види вуглеводнів, змішуючи які, отримують звичайні мастила з різними властивостями. Це парафіни, мікрокрісталліни і синтетичні мастила.

- це відносно м'які вуглеводні, що складаються з лінійних ланцюжків довжиною від 20 до 35 атомів вуглецю. Вони забезпечують низькі коефіцієнти тертя і добре ковзають по сніжних кристалів. Однак парафіни не володіють достатньою механічною міцністю і руйнуються під тиском.

Мікрокрісталліни

- це гіллясті вуглеводні, що містять від 25 до 50 атомів вуглецю. Вони мають більш високий коефіцієнт тертя, ніж парафіни, але зате більш пластичні, пружні і тому краще переносять тиск. Парафін і мікрокрісталліни отримують з нафти. Вони є основними компонентами лижних мастил.
Мастила, призначені для теплих погодних умов, складаються з суміші м'яких парафінів і мікрокрісталліна. Вони мають низький коефіцієнт тертя і легко ковзають по округленим сніжним кристалів, відштовхуючи воду краще, ніж тверді мастила. Холодний сніг, особливо щойно випав, складається з гострих кристалів, які легко проникають в м'яку мастило і гальмують лижу. Тому мастила для холодного снігу містять парафіни і мікрокрісталліни з більш довгими ланцюжками атомів вуглецю. Вони твердіше і тому краще чинять опір проникненню гострих снігових кристалів.

синтетичні мастила

- це третій тип вуглеводнів, що використовуються у виробництві лижних мастил. Вони являють собою злегка гіллясті ланцюжка атомів вуглецю, що складаються з 50 і більше атомів. Вони дуже тверді і крихкі, і використовуються як отверджувачі для парафінових мастил.

Першим фторуглеродов, що використовувалися в лижних змащеннях в якості добавки, був тефлон, (PTFE - політетрафторетилен). На додаток до своїх водовідштовхувальним властивостям, тефлон відомий як чудова тверде мастило, що має один з найнижчих коефіцієнтів тертя серед усіх відомих. На жаль, тефлон має малу механічну міцність і не витримує впливу холодного агресивного снігу. До того ж молекула тефлону складається з понад 500 атомів вуглецю, і тому має високу температуру плавлення, набагато вище, ніж поліетиленові бази. Так що він не може використовуватися як традиційні лижні мастила, вплавляються в пори ковзної поверхні. Він в основному застосовується в поверхневих змащеннях або використовується в гоночних змащеннях і добавках, знову ж залишаючись на поверхні лижі. Прикладами таких мастил можуть служити Maxiglide (рідка, паста і порошок), Swix F4, Ski-Go 280, Star C2.
В кінці 80-х компанії, що випускають лижні мастила, починають використовувати фторорганічні технологію, спочатку розроблену для покриття днища човнів і кораблів. Swix Cera-F була першою комерційно доступною мастилом такого роду. Технічно такі мастила відомі як перфторуглероди, тобто вуглеводні, в яких всі атоми водню заміщені атомами фтору. Довжина молекули перфторвуглецю не перевищує 20 атомів вуглецю, на відміну від тефлону. Через невеликого розміру молекул такі мастила мають невисоку температуру плавлення і можуть наноситися за допомогою праски без пошкодження бази. (Коли ви бачите напис 100% FLUOR, то це означає, що мастило складається з чистих фторуглеродов, а не чистого фтору - Примітка перекладача).