Спустя пять лет после марафонского бега Vaporfly, спортивная обувь станет звездой в Токио
Олимпийские игры 2016 года назывались Vaporfly Games, хотя в то время об этом никто не знал. Три лучших финишера в мужском марафоне и победитель женского марафона были одеты в замаскированные прототипы Nike с толстой подошвой и изогнутыми пластинами из углеродного волокна того типа, который, как позже выяснится, обеспечивает повышение эффективности на четыре процента по сравнению с лучшими. шоссейная обувь того времени. В течение следующих нескольких лет обувные технологии были практически единственным предметом, о котором говорили бегуны.
Теперь о продолжении. В Токио все будет о шипах на трассе. Конечно, марафонцы будут носить обувь нового поколения, но эта технология теперь хорошо известна и доступна у самых разных производителей обуви. Возможно, это не идеальное игровое поле, но это не так. На треке, напротив, новое поколение суперошипов, смоделированное по образцу марафонской обуви из пенопласта и углепластика, переворачивает книги рекордов, но до сих пор никто не совсем уверен, как они работают, сколько времени они сэкономить, и смогут ли конкурирующие обувные компании соперничать с Nike.
В то время как оригинальный Vaporfly продавался на основе своего научно обоснованного преимущества в производительности, новые супершипы не сопровождались какими-либо конкретными заявлениями о том, насколько они быстрые. На самом деле, из-за физиологических различий между бегом на средние дистанции и марафонским бегом даже не ясно, как это проверить. Но новый препринт (имеется в виду академическая статья, которая еще не прошла экспертную оценку), подготовленная группой из Массачусетского университета в Амхерсте во главе с Воутером Хугкамером и Лорой Хили, впервые пытается объяснить, как супершипы могут работать и каковы ключевые компоненты.
Анекдотические данные
Именно Хугкамер вместе со своими коллегами из исследовательской группы Роджера Крэма из Университета Колорадо выполнил оригинальное исследование, показавшее, что кроссовки Nike Vaporfly на четыре процента эффективнее конкурирующих кроссовок. Но тесты, которые он использовал для Vaporfly, работают только на относительно низких скоростях бега, поэтому для шипов на треке все, что у нас есть, - это смутное ощущение, что люди бегают очень быстро. С тех пор, как в 2019 году впервые появились прототипы, были побиты мировые рекорды на 5 000 и 10 000 метров среди мужчин и женщин. То же самое и с милей для женщин и 1,5 милей в помещении, а также с милей в помещении для мужчин и 1 500. Рекорды университетских команд упали. Рекорды средней школы упали. Что-то происходит.
Есть альтернативные объяснения. В частности, технология стимуляции Wavelight добавила похожую на метроном последовательность попыток записи, а пандемия вынудила длительные периоды непрерывного обучения. Но большинство наблюдателей уверены, что новые шипы обеспечивают значительную экономию времени. Трудно представить, чтобы Reebok и Brooks позволяли своим спортсменам бегать в кроссовках на Олимпийских играх, если они не были уверены в реальном эффекте.
Активные ингредиенты
Супер шипы, по определению Hoogkamer, «сочетают в себе легкий, эластичный, эластичный пеноматериал (и воздушные подушки) с жесткой пластиной (нейлон / PEBA / углеродное волокно)». Эти два ингредиента - пена и пластина - также являются отличительными чертами Vaporfly и аналогичных марафонских кроссовок, но есть некоторые различия. Подошвы дорожной обуви, согласно действующим правилам Всемирной легкой атлетики, могут иметь толщину до 40 миллиметров; гусеничные шипы на 800 метров и более могут иметь толщину не более 25 миллиметров. У шипов также есть шипы на дне, предназначенные для сцепления с резиновой поверхностью гусеницы.
Когда был представлен оригинальный Vaporfly, основное внимание было сосредоточено на изогнутой пластине из углеродного волокна, которая, как предполагалось, будет выполнять функцию «пружины». Но последующие исследования в основном опровергли это представление. Фактически, другое предстоящее исследование Healey и Hoogkamer тестировало бегунов в обычных Vaporflys и в Vaporflys с шестью параллельными прорезями через карбоновую пластину, чтобы исключить любое соединение между задней и передней частью стопы. Удивительно, но на экономию работы резка листа практически не повлияла. Пластина, вероятно, что-то делает, но простое изображение подпружиненной обуви, похоже, не объясняет ее характеристик.
Исследователи биомеханики изучали пластины из углеродного волокна в течение нескольких десятилетий и склонны рассматривать пластины как рычаги или устройства жесткости, а не как пружины. Есть довольно убедительные доказательства того, что при правильных условиях жесткая пластина экономит немного энергии, которую вы в противном случае потратили бы на сгибание большого пальца ноги. Но различные свидетельства, в том числе распиленные Vaporflys и тот факт, что у шипов всегда была жесткая шипованная пластина, позволяют предположить, что жесткая пластина сама по себе не является секретным соусом, который делает суперобувь такой хорошей.
Вместо этого наиболее очевидным отличием старых шипов от новых является добавление слоя амортизирующей пены. Новые пенопласты, в состав которых входят такие материалы, как PEBA (полиэфирный блокамид), TPU (термопластичный полиуретан) и различные другие смеси, изготовленные на заказ, отличаются от традиционных материалов промежуточной подошвы по трем ключевым параметрам: они легче, сжимаемее и эластичнее (это означает, что они возвращаются после сжатия, возвращая большую часть энергии, которую вы использовали для их сжатия). Старые туфли делали то же самое; новая обувь делает их лучше. Традиционные межподошвы из EVA возвращают менее 70 процентов потребляемой энергии, тогда как лучшие новые пеноматериалы возвращают более 85 процентов. И это 85 процентов от большего числа, потому что у вас может быть более толстый слой пены, который накапливает больше энергии, не утяжеляя обувь.
Более тонкое отличие супершипов - это геометрия. Помимо более толстого каблука, у них есть очень выраженный рокер, или загнутый вверх носок. В прошлом году исследователь из Университета Калгари Бенно Нигг предположил, что характеристики Vaporfly являются результатом «эффекта качелей», когда наступление на изогнутый носок карбоновой пластины катапультирует пятку от земли. Опять же, распиленные Vaporfly опровергают эту конкретную теорию, но примечательно, что никому не удавалось построить суперкроссовки без какой-то изогнутой пластины, поэтому геометрия, вероятно, важна по неясным причинам.
Научные доказательства
Хорошо, у нас есть много теорий. Почему бы не протестировать их? Одна проблема, как отмечают Хугкамер и его соавторы, заключается в том, что нет массового рынка шипов для гусениц, как для дорожной обуви. Если вы собираетесь продавать десятки тысяч штук, имеет смысл оптимизировать общие параметры обуви. Для такого нишевого продукта, как шипы, обувные компании больше заинтересованы в адаптации параметров к индивидуальным потребностям своих звездных спортсменов.
Но есть и более серьезная проблема. Дорожная обувь была протестирована на основе экономичности бега, которая является мерой того, сколько энергии вы потребляете для бега с заданной скоростью. Вы можете оценить потребление энергии, измерив количество кислорода и углекислого газа, которое бегун вдыхает и выдыхает, но эта оценка работает только в том случае, если вы бегаете аэробно (т. Е. Ниже порогового значения). Как только вы начнете бегать быстрее, вы все больше и больше будете полагаться на анаэробную энергию, и вычисления, основанные на дыхании, станут бессмысленными. Шипованные беговые дорожки предназначены для быстрого бега, поэтому тест, включающий бег трусцой в марафонском темпе со шипами на средние дистанции, мало что вам скажет.
С другой стороны, вы можете протестировать спринтерские всплески, попросив людей спринт на разных моделях и рассчитав их время. Но новые супер шипы созданы для сложной золотой середины, пытаясь оптимизировать метаболическую эффективность при беге на не совсем спринтерских скоростях. Для этого просто нет хорошего теста. Лучшим вариантом, вероятно, является серия гонок на время на соответствующих дистанциях, но это очень медленный и болезненный способ сбора данных. Также есть потенциал для подходов с большими данными, таких как превосходный анализ данных Vaporfly на Strava в 2018 г., проведенный New York Times. лучше или хуже не ясно) пандемией. Возможно, пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем сделать какие-либо значимые оценки того, насколько быстры новые всплески, не говоря уже о том, как сравниваются разные модели.
Игровое поле
До сих пор в разговоре доминировали две модели Nike с супершипами: Air Zoom Victory с пластиной из углеродного волокна и пеной PEBA; и ZoomX Dragonfly с пластиной PEBA и пеной PEBA. Именно они стали основой большинства новых рекордов и выдающихся достижений, хотя трудно сказать, насколько это связано с тем, что Nike спонсирует самых элитных спортсменов. Модель FuelCell MD-X от New Balance с пластиной из углеродного волокна и пеной TPU также привлекла внимание с тех пор, как она впервые появилась на чемпионате мира 2019 года, возможно, в первую очередь, когда Элли Пурриер, Кори МакГи и Хизер Маклин одолели 1 500. -метровые пятна на Олимпийских играх в США в прошлом месяце.
Другие компании, такие как Adidas, Asics, Brooks, Hoka, Saucony и Puma, имеют сопоставимые модели либо на рынке, либо в виде прототипов. Довольно сложно отследить, кто какие туфли носит и какие из них есть на рынке, не говоря уже о том, какие из них действительно работают так, как рекламируется. Это означает, что обувь будет неизбежным подтекстом, пока мы будем смотреть гонки в Токио: мы будем смотреть на экран, задаваясь вопросом: «Что было одето у парня, занявшего четвертое место? Должен ли он быть на подиуме? » (Признаюсь, моей первой реакцией после того, как я посмотрел, как Райан Краузер установил новый мировой рекорд в толкании ядра во время Олимпийских испытаний, была фраза: «Ого, а для метателей тоже разработали суперобувь?»)
Но могло быть и хуже. Если бы Олимпийские игры состоялись прошлым летом, как и было запланировано, игровое поле резко изменилось бы, почти как повторение 2016 года, но повлияло бы на большее количество событий. Год задержки смягчил кризис предложения (хотя для обычного человека все еще сложно достать пару) и позволил большинству других компаний принять участие в игре. Те, кто еще не догнал, обычно позволяют своим спортсменам бежать в шкуре соперников. Я подозреваю, что в финале мы не увидим много бегунов на длинные дистанции, у которых не было бы пластины и слоя пены под подошвой. Так что наслаждайтесь действием, тактическими боями и соревнованиями лицом к лицу … и, возможно, не обращайте слишком много внимания на часы.