|
После прочтения этой статьи у многих вероятно появятся ответы на многие вопросы, связанные с тормозами в мультах.
Василий Пилипчук, Москва
Опубликовано в газете «Рыбак Рыбака» № 5—2005
Аэродинамический тормоз мультипликаторной катушки
На страницах прессы и в беседах рыболовов периодически возникает вопрос, какая катушка лучше: безынерционная или мультипликаторная? И для доказательства своей точки зрения сторонники и противники начинают сравнивать технические характеристики такие как, например, дальность заброса, тяговое усилие или преимущества в тех или иных условиях ловли. Как мне кажется, ответ очень прост, если сначала понять, зачем же мы берем в руки спиннинг. У основоположников спиннинга, англичан, есть пословица: «Джентльмен предпочитает хобби карьере». На первый взгляд, это очень несерьезный подход. Но упрекать англичан в легкомысленности я бы не стал. Они давно уже поняли что, уделяя внимание своему хобби, человек приобретает заряд энергии, который повысит его результат на профессиональном поприще. Проще говоря, если рассматривать конечную цель занятия спиннингом как добычу рыбы, то это занятие для большинства из нас убыточное. (Здесь я не рассматриваю профессионалов, у них другие критерии.) Если же видеть в рыбалке источник бодрости и здоровья, то это занятие одно из самых эффективных. Сколько раз мне доводилось слышать от других (да и себя ловил на таких мыслях), что рыбалка не удалась, ничего стоящего не поймал, зря потратил силы и время. А ведь можно посмотреть по другому. День, проведенный в увлекательном занятии на свежем воздухе, который не вычитается из жизни, а наоборот продлевает её, приобретенный позитивный заряд, разве это не есть главные результаты? Ведь не требуем же мы материальной отдачи от занятий бегом, плаваньем или, скажем бильярдом.
Сформулировав своё отношение к рыбалке, мы можем определить какой тип катушки лучше.
Достоинство безынерционной катушки в том, что она позволяет работать с приманками малого веса и большой парусности. Она прощает ошибки в технике заброса, позволяет ловить в условиях ограниченного пространства. И плюс ко всему её проще освоить.
Достоинство мультипликатора в том, что он делает сам процесс ловли очень увлекательным. В нем заложен больший потенциал для нашего самосовершенствования. Но он не терпит фамильярности и невнимательности, требует постоянной практики. А результативность ловли зависит от совершенно других факторов, о которых написаны целые книги. К слову, известные мне сторонники мультипликатора ловят рыбу очень хорошо. И вовсе не потому, что ловят мультипликатором. У них философия отношения к рыбалке правильная.
После первых забросов мультипликатором мне он сразу же понравился, но появилось ощущение недоработаности. С тех пор начал изучать этот механизм с разных точек зрения. Размышления и эксперименты привели меня к изобретению, о котором хочу Вам рассказать. Я описываю ход своих рассуждений, пытаясь поймать тонкую грань между строгостью формулировок и наглядностью. Возможно, какой-то из этих аспектов страдает. Но, все же искренне надеюсь, что в сказанном содержится полезная информация не только для новичков, но и признанных мастеров мультипликатора.
Для полноты изложения приглашаю Вас совершить небольшой экскурс в историю вопроса. Мультипликаторная катушка была изобретена в 1810 году в США Джорджем Снайдером, а запатентована через сто лет в Англии. Уже в 20-е годы прошлого века лучшие образцы американских катушек содержали в себе полностью отключаемую шпулю, автоматический лесоукладыватель, и регулируемый осевой тормоз. Но широкое распространение она получила только с 1954 года, когда Гетт Боргстрем, основатель фирмы «Abu Garcia», продемонстрировал на Всемирной ярмарке в Нью-Йорке, ставшую в последствии легендарной, модель Record Ambassador 5000.
Катушка Record Ambassador 5000 имела очень удачную конструкцию. Но её успех определил центробежный тормоз. Центробежный тормоз позволял далеко забрасывать приманку, значительно снижая риск запутывания лески. Это техническое решение оказалось настолько удачным, что используется в катушках классической компоновки до сих пор.
Для того чтобы понять, почему центробежный тормоз оказался столь эффективным, рассмотрим процесс заброса с точки зрения механики. Заранее оговорюсь, что в полное описание сложнее, мы же будем рассматривать только главные факторы.
В начальный момент заброса приманку разгоняют до скорости Vр и отпускают шпулю. Приманка разгоняет шпулю, а сама теряет скорость. Наступает момент, когда скорость приманки и линейная скорость обода шпули становятся равными. Это и есть начальная скорость броска V0, которая в числе прочих параметров определяет дальность полета приманки. Здесь полезно рассмотреть численные значения. Инертность шпули можно выразить через некоторую эквивалентную массу. Такая масса называется приведённой. Величина приведенной массы шпули для мультипликаторов среднего размера равна 12—20 грамм. Причем основную часть этой массы вносит леска. Предположим, что приведенная масса для некой катушки равна 15грамм, и нам удалось разогнать приманку до Vр=60м/с. В табл.1 показана зависимость начальной скорости броска V0 от массы приманки. Для наглядности в третьей строке приведена дальность, которую мы могли бы получить, если б не мешали силы сопротивления. На практике эта дальность значительно ниже и зависит от формы приманки.
Масса приманки, г 40 30 20 10 5
Начальная скорость V0, м/с 43,6 40 34 24 15
S теор. max, м 194 163 119 59 23
Таблица показывает, почему при весе приманки менее 10 грамм, классический мультипликатор применять не эффективно. В момент, когда скорости приманки и обода шпули сравнялись, начинается собственно полет приманки как тела, брошенного под углом к горизонту. Из всех сил, тормозящих приманку, выделим три: трение лески о кольца удилища, сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Действие этих сил приводит к тому, что приманка стремительно теряет скорость.
Для того чтобы предотвратить запутывание лески и получить максимальную дальность заброса, необходимо согласовать вращение шпули и движение приманки. Лучшее устройство для торможения шпули — это большой палец мастера. Но для того, чтобы стать мастером забросов, как и в любом другом деле необходима длительная практика и настойчивость.
Чтобы облегчить процесс управления шпулей, и сделать его доступным для начинающих, в мультипликатор встраивают несколько типов тормозов. Первый — осевой фрикционный. Он позволяет компенсировать действие сил тяжести и трения лески о кольца. Дело в том, что величину действия этих сил на участке траектории от начала до наивысшей точки можно приблизительно считать постоянной. Именно на этом факте основан остроумный способ регулировки силы фрикционного тормоза. Напомню, что он сводится к тому, что удилище располагают горизонтально и отпускают приманку свободно падать, подбирая величину торможения такой, чтобы приманка опускалась с максимальной скоростью, но при этом не возникала «борода». Имейте в виду, что после нескольких забросов узлы трения нагреются, и сила трения уменьшится. Поэтому сначала лучше немножко перетянуть.
А вот уравнять силу аэродинамического сопротивления без потери дальности так просто не удастся. Дело в том, что если скорость уменьшится в два раза, то сопротивление уменьшится в четыре раза. Такой закон зависимости величин называют квадратичным. Его изображают в виде параболы. Следовательно, тормозить шпулю необходимо по квадратичному закону. Сейчас уже трудно узнать, осознанно или интуитивно Гётт Боргстрем применил центробежный тормоз, но он, что называется, попал в точку. Сила, с которой центробежный тормоз действует на шпулю, тоже квадратично зависит от скорости. Благодаря этому свойству центробежного тормоза, появляется возможность согласовать движения шпули и приманки на восходящем участке траектории. Мы рассматриваем восходящий участок траектории потому, что после прохождения наивысшей точки приманка снова начинает ускоряться. И дальше, почти до самого приводнения приманки, тормозить шпулю вредно. А вот перед самым приводнением приманки шпулю надо остановить. Таковы условия оптимального заброса.
Однако центробежный тормоз обладает рядом недостатков, а именно:
Регулируется только ступенчато, что не во всех случаях позволяет настроить катушку наилучшим образом.
Для регулировки тормоза катушку приходится частично разбирать. Разбирать катушку в качающейся лодке, под дождем или в темноте не только неприятно, но и вредно для механизма. Во внутрь корпуса могут попасть песок и влага, которые в последствии приведут к отказу или поломке катушки.
Величина силы торможения сильно зависит от состояния поверхности, по которой скользят грузики. Попадание в место трения влаги или масла приводит к внезапному отказу центробежного тормоза и как следствие — запутыванию лески.
Для устранения перечисленных недостатков был придуман магнитный тормоз. Магнитный тормоз действительно их устраняет. Сила торможения создаваемая им, тоже зависит от скорости. Если, скорость уменьшить, например, в два раза, сила торможения уменьшится тоже в два раза. Такой закон зависимости величин называют линейным. Его и изображают в виде прямой линии. А, как сказал бы математик, линия — это очень плохое приближение параболы. Мы или проигрываем в дальности заброса, или на каком-то участке траектории получаем перебежку (см. график).
На графике видно, что существует только одна точка, когда силы совпадают. Я сознательно не нанес масштаб, потому, что это верно для любого случая. Именно поэтому при всем удобстве в использовании магнитный тормоз не смог вытеснить центробежный и применяется только в некоторых моделях катушек легкого класса. Недавно на рынке появилась катушка с магнитным тормозом, работой которого управляет контроллер. Полагаю, что назначение контроллера — преобразовывать линейный закон торможения в квадратичный. На практике испытать такой мультипликатор мне пока не довелось. Возможно, результат и достигнут. Но цена такого решения в прямом и переносном смыслах оказалась очень высокой.
А ведь решение этой задачи лежит на поверхности. Как говорили древние: «Подобное излечивается подобным». Чтобы уравнять действующую на приманку силу сопротивления воздуха, шпулю необходимо тормозить тоже сопротивлением воздуха. Для реализации этого способа торможения необходимо заставить шпулю вращать турбину. Тогда поток воздуха, создаваемый турбиной, будет отнимать энергию у шпули и тем самым её тормозить. Причем по требуемому квадратичному закону.
Как настраивать такой тормоз? Необходимо регулировать поток на входе или выходе турбины при помощи заслонок. Вот и все.
Конструктивно устройство состоит из трех деталей: крыльчатки, соединенной со шпулей и двух дисков со сквозными отверстиями (возможны и другие решения). Один из дисков при помощи вынесенной за пределы корпуса рукоятки можно поворачивать относительно другого, изменяя площадь сечения, через которое проходит воздушный поток и тем самым настраивать тормоз для заброса выбранного типа приманки. Тормоз настолько прост, что может быть встроен в любую мультипликаторную катушку без существенных изменений её конструкции. Детали тормоза легко изготовить из любого термопластика. Стоимость деталей в массовом производстве сравнима со стоимостью пластиковой приманки.
P. S. Данная статья была написана в 2004 году и опубликована в журнале «Рыбак Рабыка» &„70; 5 за 2005 г., с целью привлечения внимания производителей мультипликаторов. Спустя некоторое время стало понятно, что все написанное подходит к обычной инерционной катушке. Инерционная катушка с таким тормозом была изготовлена и испытана. Результаты оказались весьма интересными. Катушка позволяет забрасывать приманки весом от 7 грамм на леске 20 lb. Приманки весом от 20 грамм уверенно забрасывали даже люди, которые впервые в жизни взяли в руки спиннинг. После публикации статьи стало известно, что контроллер не преобразует зависимость, а отслеживает натяжение лески.
|
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Новые сообщения
