Физика и техника заброса  
 
 
 Глава 1.  Работа удилища    
 
 
 
Удилище помогает далеко и точно забросить приманку. Кроме того, оно должно иметь качества, способствующие желаемой проводке приманки и вываживанию рыбы. Эти три назначения выдвигают противоречивые требования к конструкции, поэтому реальное рыболовное удилище не оптимальное приспособление для заброса. Имеем это в виду при выборе удилища для себя, но в рамках данной статьи касаться вопросов, не связанных с забросом, будем мало, только по необходимости.
 
Забрасывает приманку не удилище, а человек с помощью удилища. Не только как надстройка, орган управления процессом, и как источник механической энергии, выделяемой и распределяемой телом во времени и пространстве. Всё тело удильщика является также исполнительным механическим приспособлением, комбинацией стержней, шарниров, пружин и тросов, со своими геометрическими параметрами, дифференциальными массами, кинематическими связями, прочностью и жёсткостью.
Мы не будем углубляться в анализ, классификацию тех механических процессов, которые действуют в человеке как метательной машине. Эту оговорку мы делаем для того, чтобы подчеркнуть: удилище является продолжением тела человека как компонент  единой  механической метательной системы. Отсюда: выбор удилища по его качествам вообще и владение техникой заброса важны, но их соответствие  индивидуальным  физическим особенностям того или иного человека ещё важнее.
 
В этом разделе мы разобьём метательную систему на части, а именно, рассмотрим физические процессы, имеющие место при забросе, отдельно в удилище. Виды процессов с точки зрения механики, какие свойства они сообщают удилищу. В других разделах будем рассматривать использование этих свойств в метательной системе.
 
В работе удилищем и удилища можно видеть несколько разных физических процессов. Обычно они все присутствуют, но от свойств удилища и предпочтительного стиля заброса их вклад в дальность меняется. Для анализа всех существенных процессов попробуем ограничиваться тремя  моделями  поведения удилища, суть которых понятна большинству, на бытовом уровне:  стержень, пружина, трос.
Далее мы вернёмся к определению этих механизмов и их роли в метательной системе, но вначале порассуждаем: почему вообще удилище гнётся?  и почему оно - с какого-то момента - распрямляется?  какая польза может быть от этих движений - и какой не может быть в принципе?
 
 
Изгиб и распрямление удилища
 
Удилище изгибается потому, что на него действуют разнонаправленные силы, приложенные к разным участкам. К рукоятке приложены силы рук; на хлыст действуют, прямо или через леску, силы путевой инерции приманки и удилища, веса приманки и удилища, сопротивления воздуха движению приманки и удилища. Направления, точки приложения сил, действующих на хлыст, разные, распределённые по длине хлыста, но в целом они противоположны направлению действия сил рук или руки. В динамике - есть пара активных сил на рукоятке, задающих ускоренное поступательное перемещение и вращение, работа которых состоит в преодолении сопротивления названных выше сил  (по природе своей изгибающих удилище),  плюс сил центробежной инерции  (напротив, по природе разгибающих)  и собственно жёсткости удилища  (сил сопротивления изгибу).  В результате расход кинетической энергии рук делится между прибавкой кинетической энергии приманки и удилища, прибавкой потенциальной энергии упругого изгиба удилища и потерями на трение удилища и приманки о воздух и внутреннее трение в удилище при изгибе  (тепловая энергия).
Вот, собственно, и всё, что имеет смысл упомянуть, говоря о работе удилища при изгибе. Каково соотношение сил, динамика их изменений в пространстве и времени, - это важнейшие факторы, определяющие эффективность  работы удилища  при забросе, но это вопросы уже количественные, то есть относящиеся скорее не к  физике,  а к  технике.  Интереснее больше внимания уделить физике разгиба, тут много неясного, неочевидного.
 
Начнём с простого. Разгоним удилище с привязанной приманкой до какой-то скорости и дальше будем двигать только с постоянной скоростью по плоскопараллельной траектории. Переходные процессы на этапе разгона не учитываем, считаем их закончившимися.
Ни сгибаться, ни распрямляться удилище больше не будет. Будет постоянно изогнуто ровно настолько, насколько, при его жёсткости, геометрии и скорости, его изгибает сила сопротивления воздуха, собственный вес и его распределение  (точнее, часть веса, с учётом расположения удилища относительно поверхности Земли),  сила сопротивления воздуха движению приманки  (с той же скоростью)  и вес приманки  (части силы сопротивления воздуха и веса приманки, с учётом расположения удилища относительно поверхности Земли и приманки относительно удилища).
Остановим удилище, пусть даже мгновенно. То есть, на самом деле, останавливаем только рукоять. В момент остановки удилища вершинка и приманка продолжают своё движение с той же скоростью - удилище начинает распрямляться.  Вопрос:  может ли распрямляющаяся часть удилища ускорить приманку?
 
Казалось бы, нет. От противного: если бы скорость вершинки увеличивалась, силы сопротивления воздуха возрастали бы, то есть удилище, наоборот, должно было бы ещё больше сгибаться. Силы путевой инерции и упругости стремятся разогнуть удилище, но те же силы, которые его согнули, продолжают действовать - хотя и уменьшаются в процессе разгиба. Ламинарно затухающий процесс?
В таких рассуждениях не учтена конструктивная данность: переменные, снижающиеся от комля к вершинке распределение массы, жёсткость и диаметр удилища. То есть, чем дальше к вершинке, тем меньше масса и инерция, внутреннее трение  (сопротивление разгибу)  и аэродинамическое сопротивление участков удилища.
Как только началось разгибание удилища, появились криволинейные траектории, угловые ускорения, значит, и центробежные силы инерции, сами по себе распрямляющие, "толкающие" массы "наружу". Всё это вместе, снижающиеся инерционность, жёсткость и аэродинамическое сопротивление в направлении действия какой-то силы, создают условия для развития  бегущего  волнового процесса. А это "страшная сила".  От цунами до гиперзвуковой скорости конца кнута. Энергия переносится волной,  - с каким-то, но не обязательно большим, затуханием,  - от участка с бóльшей инерцией  (из-за большей массы)  к менее инерционному - и, соответственно, этот участок получает бóльшее ускорение. Снижения жёсткости и аэродинамического сопротивления здесь работают на уменьшение затухания волны.
 
Но как оценить вклад инерции и упругих линейного и волнового процессов в работе удилища? Выходя за рамки данного примера:  каковы зависимости вкладов от свойств удилища, от того или иного способа использования этих свойств, то есть собственно техники заброса?  Плоскопараллельное равномерное движение и мгновенная остановка комля как исходная ситуация начала процесса разгиба, конечно, крайнее упрощение, но суть этого процесса та же и при учёте всех реалий практики  (в чём убедимся далее).  -  Ясно только, что всё определяет соотношение массы и аэродинамических качеств приманки, распределённых масс, жёсткости и аэродинамики удилища.  На практике это выливается в разный характер поведения вершинки:  она может оптимально "подхлёстывать",  - так, что, отдав всю энергию волны приманке, останавливается;  частично отдаёт энергию приманке, частично не успевает и остатком греет воздух и удилище своими постколебаниями;  какой-то частью не участвует в процессе, "проваливается", то есть ведёт себя не как пружина, а как трос - только с вредом из-за бесполезных затрат энергии на перемещение её собственной массы.
 
Кто приглядывался, мог заметить такую картину:  удильщик ещё вкладывает усилия в разгон, а удилище уже разгибается.  Понятно, когда мы сами тормозим его.  Но почему распрямляется не после, а именно  во время  приложения к нему наших разгоняющих усилий?  Эти усилия стали меньше?  -  Совсем не обязательно.
 
Удилище, по крайней мере правильно выбранное для дальнего заброса, в значительно бóльшей мере, чем под действием сил сопротивления воздуха и веса, изменяет свою геометрию под действием путевых и центробежных сил инерции, действующих на приманку и удилище. А именно: путевые силы инерции всегда стремятся изогнуть удилище, а центробежные силы инерции, напротив, всегда стремятся его разогнуть. Плюс, конечно, на стороне разгибающих сил - силы упругости уже изогнутого удилища, а на стороне сгибающих - силы веса и сопротивления воздуха.
Процесс изгиба-разгиба определяется текущим соотношением этих сил. Векторов. То есть, не только величинами этих сил  (модулями),  но и, в такой же степени, направлениями действия. И вот, когда наступает момент преобладания результирующей тех или иных из этих сил, сгибающих или разгибающих, тогда меняется и знак процесса, от изгибания к разгибанию или от меньшего к большему изгибу.
Одной формулой это не описывается: при разных способах заброса удилище совершает в пространстве разные сложные криволинейные движения как сами по себе, так и относительно поверхности Земли  (постоянного направления вектора силы тяжести),  под действием переменных по величине, направлению и даже точкам приложения сил от рук удильщика.
 
Например, при правильно выполняемом прямом  (плоско-криволинейном)  забросе через голову вначале приманка движется по предельно пологой траектории. Соответственно, центробежные силы инерции ничтожные, а путевые велики:  разгон идёт от мощных мышц ног, корпуса, плеч. Вес приманки и удилища также нагружают удилище максимально, поскольку оно в максимально горизонтальном положении, перпендикулярном направлению сил тяжести. В среднем части броска всё наоборот:  круговая скорость близка к максимальной при сравнительно большой кривизне траектории, а силы тяжести приманки и удилища воздействует на удилище минимально, поскольку оно в положении, наиболее близком к положению вдоль направления сил тяжести. Поэтому вначале оно изгибается, по нарастающей  (инерционность и в этом процессе имеется),  а где-то в среднем положении начинает разгибаться - хотя "главная" изгибающая составляющая, путевые силы инерции, может и уменьшаться, и оставаться на том же уровне, и даже расти.
Вот то самое: мы вовсю вкладываем энергию в разгон удилища и приманки, и действительно существенно сами разгоняем их и на этом этапе, а удилище при этом - разгибается. И хорошо, что разгибается теперь, самое время начать добавлять скорость вершинке и приманке, чтоб успеть отдать на это энергию, вложенную нами в упругий изгиб. А когда мы действительно начнем подтормаживать, чтоб остаток этой энергии пошёл на подхлёст - как кнутом.
 
Это только пример того, как  определённые  для процесса изгибания-разгибания силы действуют в данном случае, в других действуют  те же  силы, но в какой мере и когда - это зависит от техники заброса, надо предметно анализировать.
 
 
Свойства удилища
 
Вопрос вопросов в  работе удилища  -  оптимальное соотношение между его жёсткостью, упругостью, массой, аэродинамическими качествами и прочностью. Конечно, речь идёт о распределённых,  дифференциальных  параметрах.
 
Жёсткость  удилища,
 
с одной стороны, определяет его тест по приманке. С другой стороны, распределение жёсткости по длине влияет на выбор техники заброса, и наоборот.
Описание распределения жёсткости одним словом, в рамках понятий  "строй"  или "curve" в англоязычной литературе, малоинформативно. Японские производители, как правило, приводят для своих удилищ фотографии-диаграммы кривых изгиба при разных нагрузках. Лучше, но тоже совершенно недостаточно для предсказания поведения при забросе. Это всё  статические  нагрузки и реакции на них, они полезны при выборе с точки зрения удобства при проводке приманки и вываживании рыбы, - а нас сейчас интересует поведение удилища в динамике, то есть именно под специфическими и большими рабочими нагрузками при забросе, вплоть до критических в смысле предела прочности.  Удилище при забросе никогда не работает статично;  картина в статике не просто малоинформативная, она может прямо ввести нас в заблуждение. Как верно заметил  В. Пилипчук,  молодая берёзка может иметь более "быстрый строй", чем самый высокомодульный  Extra-Fast.  А на забросе берёзкой от этой "быстроты" останется:  тяжёлый кол и на конце вялая "лапша".
 
Распределение жёсткости по длине само по себе, конечно, влияет на поведение удилища при забросе. Хотя нам видится как предпочтительное  для заброса  равномерное снижение от комля к вершинке, - то, что в терминах "строя" называют  Moderate  и  Regular.  Но это, всё же, в большой мере вопрос индивидуальных вкусов, поэтому не будем пытаться подводить под него научную базу.  Обратимся к другой стороне вопроса, связи жёсткости с характером  распрямления.  Тут всё однозначно и можно говорить, не задевая ничьих привычек.
Вряд ли кто-то возразит против утверждения:  чем выше скорость распрямления удилища, тем лучше.  Выше скорость распрямления - выше скорость приманки, больше дальность заброса. А скорость распрямления в основном определяется двумя параметрами:  жёсткостью удилища, в данном случае выражающейся через силу упругости, и его массой, в данном случае проявляющей себя как сила инерционного сопротивления.
 
Масса удилища сильно влияет на расход энергии и динамику процессов. На этапе изгибания примерно столько же нашей энергии тратится на преодоление инерции самого удилища, сколько вкладывается в преодоление инерции приманки и жёсткости удилища  (упругий изгиб).  И на этапе разгибания свою потенциальную энергию упругого изгиба удилище в значительной мере расходует не на продолжение преодоления инерции приманки (увеличение её скорости), а на продолжение преодоления своей собственной инерции. То есть, работает на увеличение скорости не только приманки, с её массой как мерой инертности, но на скорость суммарной массы приманки и верхней части удилища. А при равных затратах энергии ускорение тела, как известно, обратно пропорционально его массе. Если  приведённая  масса текущей разгоняемой части удилища равна массе приманки, приманка получит половину того ускорения, которое могла бы получить в идеале.  В идеале - если бы  удельная  жёсткость удилища, то есть дифференциальное отношение его жёсткости к массе, была близкой к бесконечности.
 
Далеко не бесконечную, но наибольшую удельную жёсткость на сегодня имеют удилища, изготовленные из графитовых волокон с высоким модулем упругости  (чем выше - тем больше),  отсюда известная "гонка за модулем". Хотя тут есть и неоднозначность, и прямой негатив:  первое означает, что сам по себе модуль упругости каких-то из материалов, используемых при изготовлении удилища, прямо не ведёт к увеличению удельной жёсткости, прочие материалы и технологические процессы имеют по крайней мере не меньшую значимость;  второе, негатив, - чем выше модуль упругости собственно волокон, тем менее они прочны, и это может приводить и к снижению прочности конечного продукта, готового удилища. То есть, чтобы обеспечить нужную прочность изделия из  хрупкого  материала, требуются специальные добавки и конструктивные решения, а это снова снижение удельной жёсткости. Нет идеального материала и идеальной конструкции, но есть их совершенствование и техническое творчество, суть которого, прежде всего, - оптимизация компромиссов.
 
Возвращаясь к теме:  при выборе соответствия распределения жёсткости удилища по длине и способа заброса надо ориентироваться не на "строй" в статике, а на реальное поведение удилища под рабочими нагрузками. Какая-то корреляция между динамикой и статикой обычно есть, но не более того. Ни упирая вершинку в потолок, ни тряся удилище, достоверную информацию о его поведении при забросе получить невозможно. Только приблизительную, и то при условии большого опыта и понимания взаимосвязей физических процессов и их зримых проявлений.
 
Упругость  удилища
 
как его характеристика  -  миф.  Это понятие не количественное, а качественное, двоичное,  "есть-нет".
 
Под нагрузкой все твёрдые тела деформируются. Сначала происходит упругая деформация, потом пластичная, потом происходят внутренние частичные разрушения, потом потеря целостности. Схема одна, только уровни требующихся нагружений и ширина того или иного диапазона разной деформации - разные. Плюс влияние некоторых других факторов, например, темпа нагружения,  плавно или ударом.
Для современного удилища характерен широкий диапазон упругой деформации, а за его пределом всё дальнейшее происходит при минимальном нарастании нагружающей силы. То есть удилище - тело упругое, но  хрупкое. Между его упругим поведением с присущей ему прочностью и утратой прочности  (поломкой)  нет ощутимых стадий. Если оно целое, значит упругое; если есть какая-то потеря свойства упругости, значит сломалось.
 
В принципе, упругая работа не разрушающая, в идеале это не расходование какого-то потенциала, в идеале лимита на использование упругости удилища нет. При упругом изгибе происходит увеличение межатомных расстояний, при этом преодолеваются силы притяжения между атомами, силы  Ван-дер-Ваальса,  то есть суть работы при изгибе - работа этих "пружинок", а они, как известно, вечные, не изнашивающиеся. Хотя работают, как и положено по законам физики, не без потерь энергии: потенциальная энергия упругого разгиба меньше энергии, вложенной в изгиб, внутреннее трение имеется и часть энергии уходит в тепло, - но этот ничтожный разогрев сам по себе не является разрушающим для атомов и их  упругого  взаимодействия...  Говорим об этом, поскольку видим на практике боязнь нагружать удилище отчасти из опасения превзойти предел его упругой работы, то есть сломать разовым действием, а отчасти из осознанного или подспудного желания "экономить ресурс". В идеале этого бояться не надо...  Увы, только в идеале. Чистый монокристалл не подвержен  усталости  - например, кварц в часах. А удилище...  Чем более оно монолитное, тем меньше стóит опасаться его усталостной деградации, а современные удилища как раз всё более и более похожи на монолит. Кстати, опыты  выращивания  удилища как монолита  (из расплава титана)  проводились, с интересными результатами. В  СССР,  в  Казани.
Это всё, что можно сказать по данному вопросу, остальное можно получить только практическими испытаниями на усталостную прочность. Которые производители, конечно же, проводят. Но, при развитом импердемизме, техническая и прочая объективная информация скрывается от потребителей  (это, собственно, и есть основа импердемизма),  по крайней мере, наши попытки получить информацию о результатах испытаний на усталостную прочность от двух известных производителей окончились полной неудачей. Сухой остаток - информативность того факта, что многие производители дают на удилища пожизненную гарантию от заводских дефектов. А это как раз означает, что существенного объёма претензий по причине усталостного разрушения не может быть:  при осмотре характер именно такого разрушения ни с чем не спутаешь и никакая экспертиза не признает поломку от усталости за вину пользователя.
 
В заключение этого пункта, возможно, нелишне ещё раз обратить внимание и подчеркнуть следующее:  упругость - понятие не количественное, а качественное, двоичное,  "есть-нет",  а то, что называется модулем упругости, есть количественная мера жесткости и только жёсткости. Так принято называть количественную меру жесткости, почему-то именно так прижилось, хотя по сути правильнее было бы говорить:  модуль упругой жёсткости.
 
Масса  удилища
 
- чем меньше, тем лучше. Всегда. В отношении колец - то же самое.
Хотя выше мы говорили об участии массы в динамике распрямления, этот возврат - крохи той энергии, которую масса удилища отнимает на всём протяжении заброса у нас и, в конечном итоге, у приманки. По самой грубой прикидке, масса удилища отнимает у приманки на забросе почти столько же энергии, сколько передаёт, ополовинивает  к.п.д.  удилища как элемента в метательной системе. Плюс портит динамику, и неизвестно, что хуже.  Но масса - фундамент прочности.
 
Аэродинамические качества  удилища
 
- чем выше, тем лучше. Всегда. В отношении колец - то же самое.
Чем хуже эти качества, тем больше затрат энергии на преодоление сопротивления воздуха и тем больше отрицательное влияние на динамику при забросе. Проще говоря, чем меньше диаметры, тем лучше. Особенно это относится к верхней части удилища, поскольку сила сопротивления воздуха определяется здесь по кубическому закону:  на линейную зависимость скорости от удалённости от рук налагается квадратичная зависимость силы сопротивления от скорости.
Ограничивают диаметры снизу требования жёсткости и прочности.
 
Прочность  удилища
 
- по применению.
Между прочностью и всеми остальными качествами есть зависимости, разные количественно, но одинаковые качественно:  в конфликте. Суть этих конфликтов мы уже рассматривали выше.
 
В отличие от массы, жёсткости и даже аэродинамических качеств, понятие "прочность" широкое и его употребление требует договорённости в каждом случае, доопределения. Прочность на разрыв, на изгиб, на срез;  ударная, усталостная прочность;  вибро, термостойкость и т.д.,  -  всё это или собственно прочность в разных смыслах, или имеет отношение к прочности. Причём надо договариваться, что именно понимаем под утратой прочности:  иногда это утрата каких-то отдельных качеств, причём в той или иной мере, иногда полное разрушение, нарушение целостности объекта.
Мы понимаем здесь прочность двоично  ("есть-нет").  Пока в процессе эксплуатации удилище сколько-нибудь заметно не изменяет своих механических качеств, оно сохраняет прочность. А поломалось - поломалось.
 
Изготовители  не указывают  для своих удилищ прочность как таковую. Не потому, что не хотят, а потому что действительно не могут. Поскольку прочность определяется не столько свойствами самого удилища, то есть компонента метательной системы, сколько его использованием в системе. Человеческим фактором, который производители могут только  как-то  оценить, не более того.
"Тест по приманке" и "тест по леске" не характеристики, а страховка производителя. Суть их:  обычный  удильщик не может никаким броском приманки весом  P  сломать удилище - значит его "тест по приманке"  P;  обычный  удильщик своими действиями при забросе, проводке и вываживании скорее порвёт свою леску прочностью  N,  чем сломает удилище - значит его "тест по леске"  N.
Уровень страхования непредсказуем. Можно только очевидную тенденцию отметить:  чем более раскручен брэнд и чем бóльшие гарантии он даёт и действительно выполняет обязательства по ним, тем дальше "тесты" от реальных пределов прочности  (GLoomis, например).  Платим за это мы, дезинформированностью, покупкой не той снасти. Впрочем, большинство, даже не понимая причин, на циферки не клюёт и следует подражательной практике. Хотя такой поведенческий синдром не многим лучше. Потому что  реальный  тест удилища по приманке определяется мощностью  метателя,  в том числе  пиковой мощностью.  Во сколько раз сильнее метатель, во столько раз для него меньше реальный тест удилища. И, если мы в два раза слабее того монстра, на которого заложился производитель удилища, или просто предпочитаем бросать в полсилы, - мы имеем удилище с тестом вдвое большим, чем нужно. И платим за это неспособностью в полной мере использовать упругость удилища, потерей дальности заброса, в конечном счёте.
 
"Тест по леске", указываемый производителем,  как-то  работает на нашу информированность о свойствах удилища. Хотя очевидная неточность  (уровень страхования)  здесь сказывается точно так же:  неизвестный, незапланированный, избыточный запас прочности всегда означает лишний вес, худшую аэродинамику, - потерю дальности заброса.
 
Тест по приманке - мы понимаем и употребляем это выражение в тексте как реальный тест  для нас,  для наших условий и манеры использования удилища, и никого и ничего более. Определить его мы можем только сами, ни производитель, ни "гуру" этого сделать за нас не может.
Так называемый "нижний тест" удилища как самостоятельный параметр - скорее  миф,  чем полезное знание. Есть только одно значение прикладываемой мощности, при котором удилище и не ломается, и обеспечивает наибольшую дальность заброса. Уменьшив силу сопротивления вдвое, мы  -  да  -  при той же мощности обеспечиваем объекту вдвое большее ускорение. Но снижение веса приманки  (вдвое, например)  при том же удилище уменьшает силу сопротивления далеко не линейно, обычно на какие-то десятые-сотые доли. Смена удилища на соответствующее по тесту даёт выигрыш в снижении силы сопротивления  почти  вдвое.
Конечно, и в этом случае более лёгкая приманка полетит менее далеко, чем тяжёлая  (таковы законы аэродинамики применительно к приманке и леске, влияния трения лески, инерционности шпули и лески и т.д.),  но значительно дальше, чем при использовании несоответствующего удилища...  Каждой приманке своё удилище. Остальное - компромиссы. Неизбежные в силу множества причин, но  физических  среди них нет.
 
 
Механизмы
 
Теперь, наконец, рассмотрим три механизма  (стержень, пружина, трос),  заложенные в конструкции удилища, как они действуют и, кратко, зачем же они нужны нашей метательной системе  (ещё более кратко, - здесь, пока, - при каком характере действия системы те или иные механизмы нужнее, а какие менее или совсем не нужны).  Какова степень влияния этих механизмов на характер поведения удилища при забросе, его результативность, и наоборот, какое удилище больше подходит для той или иной техники заброса, - этому мы уделим основное внимание в следующих разделах статьи.
 
Стержень
 
Механизм, имеющий длину, в рамках опыта достаточно прочный. Именно так и рассматриваем в данном случае, но, в отличие от модели теоретической механики и сопромата в частности, учитываем массу и аэродинамические качества, а жёсткость в рамках опыта считаем абсолютной.
При приблизительно круговом движении стержень работает как  рычаг  и скорость дальнего конца рычага пропорциональна его длине. Однако, с учётом сопротивления среды и собственной инерционности, это увеличение скорости требует повышенных затрат энергии удильщика. Оценка примерно такая:  увеличение скорости тюльпана в 2 раза за счёт большей длины удилища как рычага требует увеличения затрат энергии в 5-6 раз... Как бы то ни было, для дальнего заброса лёгких грузов руки лучше "удлинять". Только килограммов после десяти лучше бы их укоротить  (не бросать, а толкать),  и то, если невозможно раскручивать в несколько оборотов, - тогда до тех пор, пока центробежная сила инерции груза не начнёт превышать силу трения подошв о грунт уже на слишком малой скорости вращения.  А кирпич - такой вес ещё существенно дальше забрасывается довольно длинным удилищем, чем голыми руками. Хотя, если с несколькими оборотами, - как дискоболы, - примерно одинаково.
 
При движении по круговой траектории в вертикальной плоскости, в частности, выполняется дополнительная работа по поднятию веса стержня на высоту, равную расстоянию до его центра масс. При движении по круговой траектории в горизонтальной плоскости такая работа не требуется. Отсюда  (даже без учёта взаимодействия путевых и центробежных сил инерции)  - когда заброс выполняется с малым использованием сил упругости, скорее, как пращёй, целесообразно использовать стержень в горизонтальной плоскости. Именно стержень:  в отличие от заброса собственно пращёй, при ужении рыбы неудобно раскручивать приманку в несколько оборотов, когда жёсткость удлинению рук не нужна;  при раскрутке в одну треть - три четверти оборота, напротив, жесткость необходима, иначе просто не удастся не только разогнать груз на "том конце", но даже вывести его на нужную траекторию.
 
Пружина
 
Механизм, обладающий свойством аккумулировать энергию при изменении геометрии под действием внешней силы и отдавать энергию при свободном восстановлении геометрии при снятии или уменьшении внешней силы. В теоретической механике рассматривается как обладающий упругостью при абсолютной прочности, не имеющий собственного веса и имеющий заданную жёсткость.
 
В практической механике механизмы, по геометрии подобные удилищу, то есть линейно протяжённые, и проявляющие в работе упругие свойства при их изгибах и скручивании, принято называть  балками.
В целом удилище это, конечно, балка. Но это знание нам мало что даёт: мы не можем использовать что-либо готовое для описания нашей балки, ввиду отсутствия даже близких аналогов в обозримой литературе, прежде всего по сочетанию динамики работы, геометрии и распределению жёсткости и собственной массы. Собственно, мы тем и занимаемся: описанием работы специфической балки в специфических условиях, - и для этого мы должны работать не в обобщённом виде, а вникая в суть отдельных физических процессов и находя для их описания аналогии среди иных механических устройств, более соответствующих каждому физическому процессу, чем обобщённое  (балка).  Пусть не совсем строго, на несколько бытовом уровне, лишь бы были ясность и соответствие законам физики и механики в частности.
 
Итак, в конструкции и работе удилища мы выделяем пружину: линейную, переменной жёсткости - с уменьшением от комля к вершинке. Обладающую собственной распределённой массой, тоже дифференциально уменьшающейся от комля к вершинке. Прочность не учитываем, полагая достаточной. В работе пружины рассматриваем продольное изгибание и скручивание, и обратные процессы, упругое разгибание вообще и волновым процессом в частности. Преимущественно рассматриваем эту работу в какой-то одной, основной плоскости. Поперечное скручивание не учитываем.
 
Очевидно, этот механизм является основным при забросах так называемого "катапультного" типа, когда в первой части заброса поступающая от человека энергия в большой мере расходуется на изгиб и скручивание удилища, а во второй части удилище, распрямляясь, ускоренно передаёт эту энергию приманке  (в метательной системе динамические способности удилища много выше, чем динамические способности человеческого тела).
 
Трос
 
То, что осталось.  Что, в рамках наших определений, не проявляет  полезных  свойств стержня и пружины, но иногда, в какой-то мере, присутствует при забросе. В принципе, упругое тело с какой-то жёсткостью, оказывающей  некоторое  влияние на  некоторых  стадиях заброса. С массой, иногда существенной. В общем, тоже линейная пружина, но с качественно малой жёсткостью. Такое разделение будет полезно для анализа заброса как физического процесса, поскольку действительно удилище как пружина иногда и на каких-то участках ведёт себя по-иному скорее качественно, чем количественно.
Идеальная работа удилищем и удилища это когда оно ту часть кинетической энергии, которую приняло от наших рук и преобразовало в собственную потенциальную энергию изгиба, полностью и вовремя, то есть с наилучшим распределением мощности во времени, затем преобразовало в кинетическую энергию приманки. Мы всегда стремимся к такому, близкому к  100%,  к.п.д.  этого преобразователя энергии. Поэтому всегда балансируем на грани либо недогрузить, либо перегрузить удилище. То есть на грани недоиспользовать потенциал его  пружины  либо так, либо эдак, и перегруз в данном случае означает работу части пружины в режиме троса. Даже псевдотроса - для бегущей снасти. Как трос вершинка, вытянувшаяся по линии лески, на самом деле работает только при глухой оснастке.
Недогруз - вместо пружины имеем стержень-кол, тоже мало хорошего.
 
Может быть полезным как демпфирующее устройство при ошибках в технике заброса, неправильной композиции снасти, а также в качестве сигнализатора поклёвки, для самой тонкой амортизации при вываживании и т.д.  Для дальнего заброса - один вред:  отъём энергии у приманки, ухудшение динамики плюс повышение трения лески о кольца за счёт увеличения паразитных постколебаний удилища по амплитуде и длительности.
В ощущениях при забросе - проваливание удилища, чаще в самой верхней части, но иногда и до его трети, половины. Причин появления механизма такого характера три:  просто плохое удилище;  несоответствие веса приманки тесту удилища и/или обусловленный при изготовлении приоритет соответствия типу проводки и вываживания над дальностью и расходом энергии при попытке дальнего заброса. Обычно такие удилища и называются производителями иначе, не кастинговыми. Примеры:  "noodle rod"  (буквально - "лапша"),  по основному применению легко-траулинговое, встречаются даже класса ультра-лайт в этом типе;  "drop-short",  по основному применению для мелко-дробной проводки у дна нетяжёлой приманки, преимущественно с лодки, иногда на довольно больших глубинах, но недалеко.
 
Степень "некастинговости" может быть очень разной, мы привели именно два крайних случая:  лапшу использовать в качестве кастингового удилища совершенно неразумно, а дроп-шот, напротив, минимально отличается от специально кастингового - некоторой склонностью к проваливанию в средне-верхней части, но которая заметна только на максимальных нагружениях.
Физическая суть некастингового удилища, воплощающаяся в конструкции: приоритет прочности над жёсткостью. В идеально кастинговом любой запас прочности во вред дальности, при любых материалах и тестах он означает избыточный вес и ухудшение аэродинамики со всеми вытекающими. Идеально кастинговое должно наилучшим образом работать при заданной нагрузке  (вес и аэродинамика)  и при известной максимальной мощности метателя. А при любом превышении нагрузки или мощности - сразу ломаться. Некастинговое имеет большой запас прочности - и для заброса по сути как бы несоответствующих пружинистости удилища грузов  (фидер),  и для вываживания крупной рыбы при малых весах приманок  (магнумы).  То, что при забросе части удилища не пружинят и/или ведут себя как трос, тут менее важно:  это всё работает на прочность, а она приоритетна. Есть ведь и удилища для вертикального джигинга, от них требуется наилучшее парирование сопротивления рыбы и ничего более.
Крайний случай "некастингового удилища" - наша молодая берёзка, живая и растущая. Ей необходима способность к упругой работе, поскольку вертикальный рост - победа в борьбе за выживание. Но скорость релаксации не имеет никакого значения, и вообще упруго работать целесообразно только до сравнительно небольших нагрузок, свыше которых для выживания лучше поддаться, согнуться навсегда  (пластическая деформация, частичные внутренние разрушения).
 
 
 

2007-2008


 
 

 
Rambler's Top100 image linking to 100 Top Bait and Tackle Sites Click Here to Visit! Vote for Us at The Outdoor Lodge's Top Fishing Sites