От чего зависит дальность заброса?

От чего зависит дальность заброса?Пилипчук Василий

Тема дальности заброса - ровесница спиннинга. О ней написаны сотни статей. Непрекращающиеся обсуждения верный признак того, что полной ясности в этом вопросе пока не существует.

 Задача  настоящей статьи – рассмотреть влияющие факторы с полнотой, достаточной для осознанного подхода к компоновке наиболее дальнобойной  снасти. Все сказанное в равной мере будет касаться и других видов ловли, где применяется дальний заброс  с помощью катушки.

  В целях полного описание процесса  придется привлечь некоторые понятия физики, в основном  известные из курса средней школы.

 Источником движения приманки является  кинетическая энергия, или как раньше образно называли, «живая сила». В процессе полета энергия приманки расходуется на преодоление силы тяжести, сопротивления воздуха и трения лески.  Увеличение  дальности заброса может быть достигнуто двумя способами: увеличением начальной скорости и уменьшением мешающих факторов.

  Увеличение начальной скорости ограничено свойствами удилища и физическими возможностями человека и этот ресурс почти исчерпан.

  Применение качественных удилищ и улучшение техники заброса позволяют увеличить начальную скорость процентов на 30-40, а влияние мешающих факторов можно снизить в несколько раз.

 Рассмотрим состав и характеристики мешающих факторов на примере безинерционной катушки.

Сопротивление приманки.

Сопротивление приманки определяется не только габаритами, но и формой. Причем влияние формы намного существеннее. Идеальная форма известна. Это тело, получаемое в результате вращения профиля, вычисленного основоположником современной  аэродинамики Н.Е. Жуковским. Такую форму имеет поплавок сбирулино. Сопротивление пластмассового сбирулино сравнимо с сопротивлением свинцового шара такой же массы.

  Чтобы понять, почему же профиль Жуковского имеет минимальное сопротивление, необходимо рассмотреть механизм возникновения сопротивления. В процессе движения приманка некоторое  количество воздуха приводит в движение, образуя вихри и зоны пониженного давления. Вихри образуются на любых резко выступающих элементах. В  диапазоне скоростей движения характерном для приманки, сопротивление определяется в основном, формой не головной, а хвостовой части. Хвостовая часть должна быть заостренной, а боковая поверхность не иметь резких выступов или впадин, поскольку впадины работают как «вихреобразователи».

 Все сказанное касается тел, имеющих  симметричный профиль и нулевой угол атаки.

 Нарушение симметричности или появления угла атаки приводят к появлению боковой силы, которая при определенных условиях становится подъемной, но в случае с приманкой чаще всего приводит к  появлению  вращения (штопора). В режиме штопора сопротивление резко увеличивается, а дальность падает.

  Хотя известны исключения. Лет десять назад я приобрел на птичьем рынке «колебалку», которая вела себя весьма необычно. При забросе под углом примерно 45 град. она летела, как и другие сходные по массе и форме. Но стоило забросить под углом градусов 20-25, особенно против несильного ветра, блесна  входила в режим планирования, и дальность полета возрастала раза в полтора.

  Следующей причиной, снижающей дальность, является сопротивление лески.

 Суммарное сопротивление лески состоит из следующих компонентов:

  • Трение о тюльпан.
  • Трение о кольца.
  • Закручивание лески вокруг собственной оси.
  • Аэродинамическое сопротивление лески.
  • Трение о бортик шпули.

 Рассмотрим подробнее:

 Хотя тюльпан тоже является кольцом, его влияние стоит рассмотреть отдельно.

При неправильной технике заброса трение, возникающее при изгибе лески способно свести к нулю положительные эффекты, достигнутые оптимизацией других элементов.

  Самый простой способ увеличения дальности - отработкой техники заброса добиться нулевого отклонения лески относительно удилища.

 Трение о кольца.

В литературе долгое время существовало заблуждение,  что сила трения  определяется углом входа лески в кольцо. Были рекомендации подбирать диаметр и расстояние между кольцами таким образом, чтобы они образовывали правильный конус.

  Действительная причина возникновения трения гораздо сложнее.

  В процессе вытягивания приманкой леска приобретает поступательное и вращательное движение, причем   в точке сбега лески со шпули энергии обоих видов движений равны и не зависят от диаметра шпули. Из закона сохранения момента количества движения следует, что произведение линейной скорости вращения  лески на радиус шпули равно произведению  линейной скорости вращения в кольце на радиус кольца.

 Если диаметр входного кольца в два раза меньше, чем шпули, то скорость вращения в кольце вырастет в два раза, следовательно, энергия вращения возрастет в четыре раза, и эта энергия будет отнята у приманки.

 

 Вращение лески порождает две силы: центробежную силу давления на поверхность кольца (термин «центробежная сила» с точки зрения механики неверен, но в силу распространенности в популярной литературе мы будем его использовать), и силу аэродинамического сопротивления.

 Величина центробежной силы пропорциональна произведению погонной массы  лески на центробежное ускорение. Ускорение равно отношению квадрата скорости к радиусу вращения.

 Если в два раза уменьшить радиус входного кольца, то скорость вращения лески увеличится в два раза, а  сила трения увеличится в восемь(!) раз.

 Увеличение диаметра лески в два раза увеличивает силу трения в кольце в четыре раза.

  Сбегая  со шпули безинерционной катушки, леска закручивается вокруг собственной оси. На закручивание лески так же расходуется энергия приманки. Увеличение диаметра шпули в два раза снижает энергию, расходуемую  на  закручивание лески, в четыре раза.

  Увеличение диаметра лески в два раза повышает жесткость на кручение и потребную энергию в 16 (!) раз.

  Теперь мы можем понять, почему и как  уменьшение диаметра лески,  увеличение диаметров шпули и входного кольца так сильно влияют на дальность заброса.

   С появлением современных многоволоконных шнуров картина сильно изменилась.

   Погонная  масса лески при той же прочности резко уменьшилась, жесткость на кручение почти нулевая.

   Применение  многоволоконных шнуров позволило резко увеличить дальность заброса, но не настолько, как это следует из приведенных выше соображений.

     Дело в том, что осталась неучтенной еще одна сила – сила аэродинамического сопротивления.

  Вращаясь относительно направления движения,  участок  лески  испытывает сопротивление со стороны воздуха, пропорциональное произведению  квадрата скорости на площадь сечения.  На участке между катушкой и кольцом скорость вращения в среднем больше, чем текущая скорость приманки. Площадь сечения для участка лески длиной  один метр (расстояние между катушкой и первым кольцом) лески 0,25 мм равна 2,5 квадратных сантиметра, что сравнимо с площадью сечения многих приманок.

  Если диаметр лески уменьшить в два раза, то центробежная сила уменьшится в четыре раза (как и прочность) а аэродинамическое сопротивление только в два раза. По моим расчетам, при диаметре лески 0,4 мм и коэфф. трения о кольцо 0.05, эти силы равны, а при диаметре меньшем 0,2 мм аэродинамическое сопротивление превосходит силу трения в два раза.

  На малых диаметрах монолеска снова превосходит плетенку. Почему?

   При равных сечениях коэффициент аэродинамического сопротивления некруглой ворсистой плетенки может в несколько раз превышать аналогичный для гладкой монолески. Именно из-за  различия коэфф.  аэродинамического сопротивления  так сильно различается дальность заброса  плоской косички и плотного шнура примерно круглого сечения.

  Возьму на себя смелость предположить, что основной путь повышения качества шнуров заключается в увеличении плотности плетения и приближения формы сечения к круглому. Снижение коэфф. трения имеет гораздо меньшее значение.

  Важнейший вывод. Для мягких лесок и шнуров диаметром мене 0,2 мм величина сопротивления первого кольца больше  зависит не от самого диаметра, а от отношения диаметров кольца и шпули. Увеличение диаметра шпули приводит к увеличению сопротивления.

Наиболее дальнобойной будет катушка  с длинной  шпулей малого диаметра. Именно на этот параметр, как важнейший для «дальнобойности»,  неоднократно обращал  внимание в своих публикациях К.Е. Кузьмин.

Но причиной дальнобойности  шпули малого диаметра является не величина диаметра, а его соотношение с диаметром первого кольца. Одинаковое приращение дальности можно получить увеличивая диаметр кольца, или уменьшая диаметр шпули.

   Оценить влияние всех перечисленных составляющих можно с помощью простого эксперимента.

 

Из оборудования потребуется здание высотой не менее 30 метров (в идеале 50 -60), каплевидный  груз и секундомер.

 Сущность эксперимента заключается в том, что собранную снасть ориентируют вертикально, тюльпаном вниз, освобождают груз и измеряют время падения.

 Чем меньше это время, тем меньше влияние сопротивлений.

  Изменяя один параметр, можно оценить его долю в суммарном сопротивлении.

   

  Не взирая на кажущуюся простоту, данный эксперимент позволит выполнить объективное сравнение по критерию дальнобойности:

 1. Шнуров из различного материала и формы плетения.

 2. Формы и размера шпуль.

 3. Схем укладки лески.

 4. Карт расстановки колец.

 5. Влияние материала колец и чистоты полировки.

 

Предварительные расчеты показывают, что наилучшая схема расстановки колец для плетеных шнуров должна отличаться от схемы расстановки для монолески.

Ссылка на источник: 

Поделиться: