Одним из актуальных направлений совершенствования организационных и методических основ велосипедного спорта является решение проблемы оценки сложности трасс. Результат в соревнованиях и эффективность самой подготовки гонщика зависят от характера трасс, на которых проходят соревнования или систематическая тренировочная работа. Осмотр трассы будущих главных соревнований, выполненный даже опытным специалистом, не позволяет объективно оценить и подобрать эквивалентную трассу. В настоящее время нередки случаи, когда главные отборочные старты для сильнейших гонщиков страны проводятся на очень "легких" трассах, не позволяющих выявить реальное соотношение сил у спортсменов и сформировать сильнейший стартовый состав. Решение этих проблем в значительной степени зависит от разработки метрологических подходов к количественной оценке сложности трасс. Затруднения в оценке сложности трасс в велосипедном спорте связаны с многообразием и вариативностью факторов, влияющих на скорость преодоления гонщиком дистанции. Учитывая актуальность данной проблемы, целью работы стало обоснование принципиального подхода к проблеме количественной оценки сложности трасс в велосипедном спорте.

Количественное оценивание сложности трассы предполагает использование шкалы отношения. Результат спортсмена в соревновании определяется временем, затраченным на прохождение дистанции. Само по себе время прохождения трассы не может являться критерием оценки сложности трасс из-за их различной длины. Критерием оценки сложности трассы не может быть и средняя скорость прохождения трассы, так как она зависит не только от сложности трассы, но и от подготовленности спортсмена. Чтобы разрешить это противоречия целесообразно ввести такие понятия, как "эталонная трасса" (ЭТ) и "эталонная система велосипедист-велосипед" (ЭСВВ).

Отношение времени прохождения ЭСВВ соревновательной трассы к времени прохождения ЭСВВ ЭТ той же длины можно считать одним из критериев количественной оценки сложности трасс.

В велосипедном спорте на систему велосипедист-велосипед (СВВ) при прохождении трассы действуют внешние силы, некоторые из них способствуют преодолению трассы, другие, напротив, препятствуют этому. Соотношение этих сил также определяет сложность трассы. Источником силы, продвигающей СВВ по трассе, является велосипедист.

Для велосипедного спорта ЭТ может характеризоваться следующими параметрами: прямолинейный отрезок трассы; угол наклона равен нулю (горизонтальный отрезок); коэффициент трения качения - 0,004; коэффициент трения скольжения - 0,8; плотность воздуха -1,125 кг/м³. ЭСВВ может характеризоваться следующими параметрами: масса - 80 кг; площадь проекции на фронтальную плоскость - 0.3 м²; коэффициент лобового сопротивления - 0,6;мощность, развиваемая спортсменом для преодоления внешних сил сопротивления, - 350 Вт.

При движении СВВ действуют силы аэродинамического сопротивления, трения качения, трения в механизме велосипеда, инерционная, потери на вибрацию, скатывающая сила. Силы трения качения, трения в механизме велосипеда, потери на вибрацию всегда препятствуют движению системы велосипедист-велосипед. Силы аэродинамического сопротивления, инерционная и скатывающая, могут не только препятствовать движению, но и при определенных условиях способствовать сохранению или увеличению скорости ССВ. Если участок дороги изменяет свое направление в горизонтальной плоскости, то возникают центробежные силы, увеличивающие силу трения качения из-за боковой деформации шин, если в вертикальной плоскости - то изменяется сила нормального давления: на выпуклом участке - уменьшается, а на вогнутом - увеличивается, соответственно изменяя и силу трения качения. Увеличение времени прохождения трассы возникает и из-за применения велосипедистами тормозов для снижения скорости перед препятствием, например, перед крутым поворотом, к которому спортсмен подошел на большой скорости. Перечисленные выше силы меняются по величине, а некоторые - по направлению, и время их действия различно.

Для расчета времени прохождения оцениваемой трассы необходимо в каждый момент времени движения СВВ по трассе, зная результирующую силу, действующую на нее, определить изменение скорости, пройденный путь и время, потраченное на прохождение каждого элементарного отрезка. Сумма времени пройденных отрезков и будет временем, затраченным на преодоление трассы. В случае, если велосипедист из-за большой скорости не может пройти поворот без падения, рассчитывается и учитывается время, необходимое для торможения (время изменения скорости СВВ до безопасной).

Результирующая сила, действующая на СВВ, определяется как разность силы тяги ЭСВВ при данной скорости и результирующей внешних сил, действующих на СВВ на данном элементарном участке дистанции. Для расчета времени прохождения ЭТ ее длина приравнивается к длине оцениваемой трассы. Рассчитывается скорость движения ЭСВВ по ЭТ. Отношение длины трассы к этой скорости равно времени прохождения ЭТ. Отношение времени прохождения ЭТ к времени прохождения оцениваемой трассы и будет коэффициентом сложности трассы. (Аналогичный критерий, а именно отношение средней скорости на равнинной трассе к оцениваемой предлагался в лыжных гонках К.Н. Спиридоновым, но, не используя понятия ЭТ и ЭСВВ, этот коэффициент определялся менее точно). Коэффициент сложности трассы, являясь основным критерием сложности трассы, не дает представления о причинах, ее обусловливающих. С этой целью необходимо рассчитывать импульсы сил, действующие на СВВ при движении по трассе. К ним можно отнести следующие силы: скатывающая, торможения для снижения скорости перед препятствием, трения качения, аэродинамическую, изменение трения качения из-за поворотов, тяги ЭСВВ. Соотношения импульсов этих сил могут дать наиболее полную характеристику сложности оцениваемой трассы, определив вклад каждой составляющей внешних сил.

На основе вышеизложенного была составлена компьютерная программа и произведен расчет сложности трассы в виде кольца длиною 1359 м для велокросса. Коэффициент сложности трассы составил 2,38 (238%). Потери из-за увеличения трения качения при поворотах - 1,7%, трения качения - 4,6%, аэродинамической силы -29%, торможения перед поворотами - 70%, скатывающая сила -

-5,3%. Расчетное время прохождения круга ЭСВВ отличалось от времени победителя (МСМК) менее чем на 10%.

Как видно из расчетов, сложность трассы обусловлена необходимостью торможения СВВ перед поворотами (после спуска). Решение проблемы оценки сложности трасс позволит решить ряд организационно-методических задач:

- обеспечить подбор трасс для проведения соревнований и тренировочных занятий с учетом индивидуальных задач подготовки;

- повысить объективность нормативов Единой всероссийской спортивной классификации, что приобретает особое значение с введением в программу чемпионатов мира и олимпийских игр индивидуальной гонки на время и соревнований в маунтенбайке;

- создать единую базу данных по трассам, имеющимся в России и за рубежом.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Яковлев, Б.А. Количественная оценка сложности трасс в велосипедном спорте // Моделирование спортив. деятельности в искусственно созд. среде (стенды, тренажеры, имитаторы) : (материалы конф.). - М., 1999. - С. 141-145.