Костюмы пловцов и теннисные ракетки: пять инноваций NASA в спорте

Автомобильная индустрия и авиация. Экология и медицина. Предметы нашего повседневного быта и гаджеты. Все это — отрасли, на которые повлияли технологии, появившиеся на свет благодаря усилиям специалистов NASA. Мы уже рассказывали о них. Сегодня поговорим о спорте. Из этого материала вы узнаете о пяти самых интересных спортивных инновациях, в которых можно найти следы технологий космической эры.

Костюмы пловцов

За годы своего существования NASA внедрила множество инноваций в авиаиндустрию — от новых форм крыльев до специального программного обеспечения, которое повышает управляемость воздушными судами. Ключом к большинству из них стало использование аэродинамической трубы — устройства, позволяющего быстро и дешево проводить тесты экспериментальных дизайнов.

Но аэродинамическая труба может служить не только для улучшения конструкций летательных аппаратов, но и для тестирования материалов и форм, предназначенных для использования в водной среде. Именно испытания, проведенные в аэродинамической трубе в исследовательском центре NASA в Лэнгли, сыграли ключевую роль в разработке знаменитого костюма Speedo LZR Racer. Благодаря ему дизайнеры поняли, какие материалы и швы лучше всего снижают сопротивление пловца в воде, сумев достичь максимальной эффективности.

LZR Racer дебютировал на Пекинской олимпиаде 2008 года, произведя настоящий фурор. Спортсмены в этих костюмах выиграли 94% всех заплывов и завоевали 89% возможных медалей. В общей сложности 23 из 25 побитых тогда мировых рекордов, были установлены пловцами, выступавшими в LZR Racer.

Результативность костюма оказалась настолько высокой, что в дальнейшем Международной федерации плавания даже пришлось запретить его использование на официальных спортивных соревнованиях. Впрочем, модифицированная версия LZR Racer по-прежнему пользуется большой популярностью среди профессиональных спортсменов.

Спортивная обувь

В 2003 году NASA потеряла космический корабль Columbia и семь астронавтов. Причиной катастрофы стал удар куска теплоизоляционной пены по крылу «челнока». Пытаясь понять, как именно такой легкий материал привел к критическому повреждению, организация обратилась за помощью к системе ARAMIS, состоявшей из высокоскоростных камер и специального программного обеспечения. Она использовалась и раньше, но для расследования гибели шаттла в нее пришлось внести множество серьезных изменений, существенно увеличивших скорость съемки.

Во время последующих экспериментов NASA смогла не только воссоздать роковой удар, но и использовать эту систему для того, чтобы выявить другие потенциально уязвимые места космических «челноков» и укрепить их.

В дальнейшем технологию задействовали в других отраслях, требующих исследования поведения различных материалов на высоких скоростях — от автомобильной промышленности до военной индустрии. Она нашла применение в спорте. Компания Adidas использовала систему для съемки профессиональных спортсменов. Впоследствии полученные данные помогли в создании новой, более удобной и эффективной обуви, предназначенной для легкоатлетов.

Крыши спортивных сооружений

После пожара, унесшего жизни экипажа миссии Apollo 1, NASA существенно пересмотрела стандарты безопасности. В частности, организация начала поиски нового, более прочного и более огнеупорного материала для скафандров. В конце концов она выбрала так называемую бета-ткань, состоящую из покрытого тефлоном кварцевого волокна. Ее использовали для создания внешнего слоя скафандров, в которых астронавты Apollo высаживались на Луну.

Как и в случае с другими упомянутыми примерами, в дальнейшем эта инновация нашла применение на Земле. Компания Birdair Structures Inc. решила использовать покрытую тефлоном стеклоткань для создания крыш больших сооружений. Впервые новинка была продемонстрирована широкой общественности в 1970 году, когда стекловолоконный навес укрыл американский павильон на Всемирной выставке в Осаке.

Еще большую популярность технология приобрела в строительстве спортивных сооружений. В наши дни стекловолоконные крыши используются на многих аренах. Конструкции из этого материала отличаются небольшим весом, высокой прочностью и влагостойкостью. Также они невосприимчивы к загрязнителям, но при этом пропускают ультрафиолетовые лучи, что дает возможность размещать под ними газоны с натуральной травой.

Защитная экипировка

В конце 1960-х NASA сформировала специальную исследовательскую группу, целью которой было создание нового сиденья для авиалайнеров, обеспечивающего более эффективную защиту пассажиров от вибраций и нагрузок, возникающих во время чрезвычайных ситуаций. Результатом этих исследований стало появление нового полимерного материала, получившего название Memory Foam (пена с памятью формы). Он обладал как высокими энергопоглощающими характеристиками, так и эффектом памяти.

Изначально Memory Foam использовалась исключительно в авиаиндустрии, улучшая комфорт пассажиров. Но со временем она нашла широкое применение и в других сферах деятельности — медицине, автомобильной промышленности и спорте.

Новый материал начали активно использовать для создания сидений автогонщиков, что помогло снизить нагрузку во время заездов и уменьшить риск серьезных травм в результате аварий. Другой сферой применения стала защитная экипировка. Из Memory Foam теперь изготавливают защитные накладки, наколенники и шлемы, которые используются в таких популярных видах спорта, как хоккей, бейсбол и футбол.

Теннисные ракетки

В конце 1990-х специалисты NASA разработали новый материал, созданный на основе керамических волокон. Он получил название «макроволоконный композит» (MFC). Изначально основной сферой его применения были аэродинамические исследования. MFC использовали для изучения поведения лопастей вертолетных винтов и мониторинга вибраций, возникающих в опорных конструкциях стартовых площадок во время запусков космических «челноков». Также его задействовали для выявления трещин в трубопроводах, тестирования лопастей ветряных турбин и экспериментов в области создания солнечного паруса.

Со временем для нового материала нашлось и более «приземленное» применение. Его начали использовать гиганты автомобильной индустрии. За ними последовали и спортивные производители. В наши дни MFC активно применяется для улучшения характеристик такого спортивного инвентаря, как лыжи, сноуборды, бейсбольные биты, хоккейные клюшки и теннисные ракетки. Также его используют в производстве микрофонов и аудиоспикеров.

Эта статья была опубликована в №6 (187) 2021 года журнала Universe Space Tech. Купить этот номер в электронной или бумажной версии можно в нашем магазине.