Brzdový systém dvojbobu: technické detaily a konstrukce bobu

V jízdě na bobech je důležitý dobrý start (rychlý rozběh a nástup do bobu), materiál a kvalita bobu a nožů, ale i zkušenosti pilota, který řídí bob pomocí táhla. Úkolem závodníků je projet dráhu v co nejkratším čase. Průměrně jezdíte kolem 120 km/hod. a přetížení se v některých zatáčkách dostává až na 5G. V jízdě na bobech je důležité najít ideální linii, která zajistí, že bob ztratí co nejméně energie během krátké jízdy.

Základní konstrukce závodního bobu

Boby jsou závodní sáně, používané pro zimní sport zvaný bobování. The Sled: The BasicsEverything about a bobsleigh is designed to be quick. Manufacturers are always looking for the best materials and technologies to make their sled more aerodynamic and faster than their competitors. The sleigh used in bobsleigh is manufactured to have high speed and efficiency. The equipment should be strong as two or more athletes climb and travel at almost 135 km/hr speed, encountering 5G force in some turns. They have the aerodynamic feature to reduce the drag force that affects the speed of the sleds.

Zpočátku byly boby hand-built a vyrobené ze dřeva, které později přešlo k aerodynamickému ocelovému vozidlu s lehkými noži. The first sled dates back to the 19th century. The sport was an adaptation of boys delivering luggage through toboggans and sleds.

V moderních závodních bobech se používají lehké kompozitní materiály včetně karbonových vláken pro kapotu a skořepinu, zatímco spodní část nese maximální zatížení. The manufactures use lighter carbon fibre for the shell region as the lower section carries the maximum weight. The engineering with the lower-centre portion has transformed the bumpy turns to smooth.

Rozdělení sekcí bobu a klíčové části

V jeho konstrukci se často rozlišují dvě části: přední kapota (front cowling) a zadní kapota (rear cowling), které jsou spojeny artikulačním čepem. They comprise of two parts, a so-called front cowling and a rear cowling, which are connected to each other by an articulation joint. The front cowling can rotate relative to the rear cowling around the longitudinal axis of the bobsled with the aid of a bearing journal.

Toto otočné uložení je důležité pro průjezd zatáčkami, protože jinak by se zadní kapota mohla v zatáčkách zvednout a bob by mohl vylétnout z dráhy. The steering box on the front cowling can also rotate about the same axis. “This is important for traveling around corners because otherwise the rear cowling could lift in the corners and the bobsled could fly off the track,” explains Enrico Zinn.

Řízení a mechanika brzdového systému

Úkolem pilota je po počátečním rozběhu (prvních pět sekund rozhodujících o množství energie) vést bob optimální linií, přičemž řízení probíhá pomocí táhel, která pohybují předními noži. Because in addition to the gradient of the track, only the muscle power of the pushers provides propulsion at the start. After that, it is all down to the pilot. He steers the bobsled with steering ropes, which move the front runners via spherical plain bearings and levers.

Steering systemThe steering system consists of two metal rings that actuate a pulley system located in the forward cowling that turns the front runners. During the high-speed run, he moves the steering ropes by no more than two or three centimeters and thus the runners by 10 to 15 degrees from the neutral position in order to steer the vehicle.

Plain bearings vyvinuté pro řídicí systém musí mít vysokou statickou nosnost, zajistit hladký chod a co nejmenší tření, aby pilot mohl přímo cítit odezvu při řízení. The plain bearings, which Schaeffler develops for the steering system, must also have a high static load carrying capacity in order to achieve a sufficient operating life despite the enormous vibrations. “This is important to ensure that the pilot can feel the steering directly” explains Zinn.

Artikulační čep a ložiska

Pro zajištění pevnosti artikulačního čepu se používají kuželíková ložiska s vysokou statickou únosností a citlivostí na nárazy. In order to provide the articulation joint with the required strength, the two Schaeffler tapered roller bearings used in this joint must have a high static load rating and an insensitivity to shocks. In addition, the bearings and the joint must have high rigidity in order to hold the front cowling and rear cowling in the correct position relative to each other and to prevent flexing due to the high transverse acceleration.

Nejdůležitějším faktorem je minimalizovat vůli v ložisku správným předpětím obou ložisek. The most important factor, however, is to minimize the bearing clearance using the correct preload for both bearings. “As soon as there is clearance in a bearing position, performance is reduced and the bobsled is slower,” says Zinn.

Komponenty ovlivňující brzdění a bezpečnost

V bobsledu nejsou motory a není možné získat ztracenou rychlost zpět, proto je rozhodující, aby konstrukce i brzdné prvky snižovaly riziko a ztrátu rychlosti co nejméně. “We don’t have a motor and can’t regain any speed lost through braking”, explains Nico Walther.

Brzdař (brakeman) má úlohu nejen brzdit na konci jízdy, ale být klíčovou součástí startu a dynamiky posádky. V dvojbobu je pilot a brzdař; u čtyřbobu je pilot a tři členové posádky včetně brzdaře. V jízdě na bobech se v kategorii mužů závodí ve dvojbobu a čtyřbobu, v kategorii žen jen ve dvojbobu.

Vyrovnání hmotnosti bobu a posádky je důležité: dvojbob mužů může vážit max. 170 kg bez posádky, s posádkou max. 390 kg. Dvojbob mužů může vážit max. 170 kg, s posádkou max. 390 kg. Ženský dvojbob má max. povolenou váhu 129 kg s posádkou 325 kg.

Nože (runners) a kontakt s ledem

Runners jsou jedinou částí bobu, která přichází do kontaktu s ledem, a hrají zásadní roli v minimalizaci tření a udržení směru. Another component that plays a vital role in minimizing forces is the runners. These are the only section of the sleigh that comes in contact with the ice.

Kvalita nožů a jejich úprava má velký vliv na rychlost a bezpečnost: materiál, geometrii a povrchovou úpravunože přímo ovlivňují odpor a kontrolu v zatáčkách. V moderní konstrukci jsou nože pečlivě vybrané a laděné podle typu dráhy a povětrnostních podmínek.

Aerodynamika, hmotnost a rozložení

V aerodynamice bobu jde o minimalizaci odporu vzduchu a optimalizaci tvaru skořepiny. Maximum speed counts in the ice channel in order to gain the decisive hundredths of a second. Manufacturers are always looking for the best materials and technologies to make their sled more aerodynamic and faster than their competitors.

Do hmotnostních limitů je nutné započítat bob i posádku; dříve bez limitů se posádky snažily maximalizovat hmotnost pro vyšší setrvačnost, ale od roku 1952 platí pravidla o limitu hmotnosti. Until the first weight-limit rule was introduced in 1952, bobsleigh crews tended to be very heavy to ensure the greatest possible speed. Now, there are limitations to the weight and size of the sled and the crews that push them.

Výroba, testování a zpětná vazba pilotů

V soutěžním vývoji jsou klíčové testy a zpětná vazba pilotů; po každé jízdě FES, Schaeffler a další vývojové týmy získávají od pilota informace o tom, zda bylo řízení dostatečně přímé, což se následně využívá k optimalizaci bobu. Zinn and his team receive feedback from the pilot after every run - for example, whether the steering was adjusted directly enough - which is then used to further improve the bobsled.

V laboratoři a na trenažeru se simulují starty, náběhy i chování na jednotlivých druzích zatáček. Pilot musí znát trať dokonale a je důležité, aby si ji několikrát projel i na suchu a na trenažéru. Každý pilot si potřebuje dráhu několikrát projít a projet, aby si co nejlépe zapamatoval zatáčky.

Požadavky na materiály a součástky

Indikátory vysokých nároků na součástky jsou velká zatížení, vibrace a nárazy; proto ložiska, čepy a táhla musí snášet extrémní podmínky a přitom zachovat citlivost a přesnost. The individual components of the bobsled must meet high requirements due to the enormous loads. In addition, the bearings and the joint must have high rigidity in order to hold the front cowling and rear cowling in the correct position relative to each other and to prevent flexing due to the high transverse acceleration.

Minimalizace vůlí, správné předpětí ložisek a hladký chod řídicího ústrojí s co nejmenším třením jsou rozhodující pro optimální výkon. The most important factor, however, is to minimize the bearing clearance using the correct preload for both bearings. The plain bearings ... must also have a high static load carrying capacity in order to achieve a sufficient operating life despite the enormous vibrations.

Role posádky a ergometrické nároky

První padesát metrů rozhodují o tom, jak rychle bob opustí start; v této fázi jde o surovou sílu a rychlost pilotů a brzdařů. During the first 50 meters, only the brute force and speed of the pilot and his pushers count as they bring the bobsled up to speed in two-man or four-man teams.

Brzdař musí být fyzicky zdatný a rychlý; pozice v posádce určuje, kdo jak rychle musí běžet a jak silný musí být při naskakování. Předpokladem je rozhodně síla, rychlost a dynamika. V současnosti se také dbá na rozumné nabrání hmotnosti svalové hmoty pro optimální výkon: „Jíme tak, abychom ‘nebyli hladoví’... Jím celkem pestře a hlavně se opravdu snažím, abych měl za den více jídel.”

Bezpečnost, omezení a pravidla

Nejen technika, ale i pravidla o minimální a maximální hmotnosti bobu a posádky ovlivňují konstrukční rozhodnutí. Both the men and women’s two-person bobsled must have a minimum weight of 170kg without the crew aboardThe maximum weight including crew is 390kg (860 lb) for the two-man and 340kg (750 lb) for the two-woman sled.

Z bezpečnostních důvodů jsou závodníci povoleni soutěžit až od 18 let; v zatáčkách působí přetížení až 5G. I proto smí závodníci soutěžit až od 18 let.

Trénink, trenažéry a příprava

Pro nácvik startů a základních manévrů se využívají trenažéry, které umožňují bezpečný nácvik rozběhů a techniky nasedání. To je takový bob na kolečkách, se kterým se trénují starty. Na konci října a v listopadu většinou vyrážíme na dráhy v Německu, abychom se rozjezdili před závody.

Moderní trenažéry, jako ten v pražské Stromovce nebo v Liberci, patří mezi špičková specializovaná zařízení pro přípravu pilotů a posádek. Velkým posunem pro český bobový a skeletonový sport bylo vybudování moderního trenažéru v areálu Olympu CS MV v pražské Stromovce (2020), který se řadí mezi nejkvalitnější svého druhu na světě. Spolu s trenažérem v Liberci (2004) jde o dvě špičková specializovaná zařízení.

Testování a mezinárodní spolupráce

Vývoj bobů probíhá v úzké spolupráci mezi vývojovými institucemi, výrobci ložisek a samotnými piloty; zpětná vazba po každé jízdě je rozhodující pro ladění řízení a tuhosti konstrukce. Zinn and his team receive feedback from the pilot after every run - for example, whether the steering was adjusted directly enough - which is then used to further improve the bobsled.

Výsledkem této spolupráce jsou boby, které splňují extrémní požadavky na tuhost, přesnost řízení a minimální ztráty energie, což je klíčové pro zisku rozhodujících setin sekundy na závodních drahách. The individual components of the bobsled must meet high requirements due to the enormous loads.

Tabulka: Vybrané technické parametry dvojbobu

Technika, materiály a pečlivé předpětí ložisek společně s kvalitou nožů a aerodynamikou tvoří komplexní celek, který rozhoduje o tom, zda bob dosáhne optimální rychlosti a stabilitu na trati. The most important factor, however, is to minimize the bearing clearance using the correct preload for both bearings. “As soon as there is clearance in a bearing position, performance is reduced and the bobsled is slower,” says Zinn.

tags: #brzdovy #system #dvojbobu