От костей до стали: почему коньки — это ужасная идея, которая сработала.
От фигурного катания до хоккея на льду, многие из самых популярных зимних видов спорта возникли из долгой истории людей, просто играющих на коньках. То, что делает хорошего фигуриста таким увлекательным для просмотра, — это сочетание его явного технического мастерства и кажущейся лёгкости, с которой он скользит по льду. Кажется, что это так естественно. Но если задуматься, то привязывать к ногам нечто вроде тонких ножей и выезжать на поле, покрытое скользким льдом, кажется объективно безумной затеей. Так когда и почему люди впервые создали коньки? И как они стали повсеместным и любимым атрибутом зимних развлечений?
Ответить на эти вопросы удивительно сложно, отчасти потому, что у нас не так много археологических или исторических источников о ранних коньках, а также потому, что лишь немногие исследователи их изучали. Популярные рассказы об истории катания на коньках пестрят ошибками, говорит Бев Тербер, один из редких специалистов в этой области, рассказывая Popular Science. Эксперты расходятся в трактовках артефактов и свидетельств, которые у нас есть.
Но мы знаем несколько вещей об эволюции коньков с относительной уверенностью. Например, что самые ранние коньки были сделаны не из заострённого металла, а из гладкой кости.
Хотя в популярной истории часто утверждается, что коньки появились около 3000 года до нашей эры в нынешней Скандинавии, на самом деле чёткой исторической основы для этого утверждения нет. На самом деле никто не знает наверняка, когда зародилось катание на коньках. Самое лучшее, что мы можем сказать, — это то, что на протяжении второго тысячелетия до нашей эры народы от Центральной Европы до евразийских степей вырезали длинные кости животных, таких как овцы и коровы, чтобы они подходили по размеру к их ногам. Затем они просверливали в костях отверстия и продевали через них кожаные ремни. Они привязывали эти простые устройства к своей обычной обуви и выходили на лёд.
Многие историки считают, что эти древние «костяные коньки» были утилитарными устройствами, используемыми для быстрого передвижения по замёрзшим рекам и озёрам. В 2007 году два биофизика, экспериментируя с репликами костяных коньков, пришли к выводу, что они действительно требовали меньше затрат энергии, чем ходьба по тому же льду.
Однако Тербер, которая делала и экспериментировала со своими костяными коньками, говорит, что они не самый практичный инструмент для передвижения. Для начала, они хорошо работают только на чистом льду, который нелегко найти в природе. Даже тогда, гладкие и скользкие из-за остаточных жиров и масел, кости слишком легко скользят, чтобы позволить людям просто отталкиваться ногами. Поэтому пользователи, вероятно, полагались на палки для движения вперёд. Но даже с палками, говорит Тербер, «почти невозможно остановиться или повернуть».
«Доказательства практического использования довольно слабы», — утверждает она. Вместо этого она думает, что люди в основном использовали их для развлечения. В 1180 году Уильям Фицстефен, бывший секретарь убитого архиепископа Кентерберийского Томаса Бекета, записал одно из самых ранних упоминаний на английском языке о людях, использующих костяные коньки. Он описывает людей, играющих на замёрзших болотах, а не добирающихся на работу.
Первые металлические коньки
В XIII веке ремесленники в нынешних Нидерландах заменили кость на деревянные полоски, в которые были встроены железные лезвия. Эти деревянно-железные коньки также привязывались к обуви. Никто не знает, почему ремесленники сделали такой переход. Возможно, они развивали предыдущую инновацию, которая была утеряна для истории.
«Существует множество неизвестных, связанных с переходом от костяных коньков к металлическим и развитием техники толкания», — говорит Тербер.
Нико Мулдер, другой эксперт по раннему катанию, предполагает, что эти ранние металлические коньки могли изначально стать символом статуса. Но даже если это было так, к 1300-м годам их использовали даже простые люди.
Быстрое распространение металлических лезвий, вероятно, отражает превосходный контроль и мобильность, которые они предлагали. В то время как кости скользят по чистому льду, лезвия фактически разжижают лёд непосредственно под ними, создавая своего рода дорожку для конька. Вода заполняет неровности льда, обеспечивая плавное скольжение, а затем снова замерзает, когда конек движется дальше. Это означало не только резкое увеличение скорости, но и развитие техник для движения без помощи палки и для выполнения быстрых, плавных поворотов — то есть рождение катания на коньках, каким мы его знаем.
Эти металлические коньки были изготовлены в США где-то между 1840 и 1859 годами.
В течение следующих нескольких веков ремесленники разработали небольшие усовершенствования, такие как добавление небольших шипов, а позже выступов или клиньев на носке лезвия для дополнительной устойчивости. Но по мере того как металлические коньки распространялись по Европе и за её пределы, основная конструкция оставалась довольно последовательной — вероятно, потому, что она была относительно дешёвой и эффективной, и многие люди просто хотели использовать коньки для развлечения.
Массовое производство коньков
Следующий большой скачок в технологии коньков связан с популяризацией катания на коньках в Англии и Америке. У коньков уже была долгая история в этих странах, но клубы, посвящённые катанию, появились в первой в XVIII веке, а во второй — в XIX веке. Как отмечает Шон Мо, спортивный инженер, работающий над дизайном скоростных коньков, ранняя промышленная революция изменила то, как люди видели и использовали своё свободное время. Спорт, в частности, стал более организованным и специализированным. И люди стремились применять новые материалы и методы массового производства к оборудованию.
По мере того как организованное скоростное катание появилось, оно создало спрос на более длинные и тонкие лезвия, которые распределяли бы вес фигуриста так, чтобы он не врезался так глубоко в лёд — и позволяли бы более длинный толчок на каждом шаге для набора импульса. По мере того как хоккей профессионализировался, он создал новый спрос на изменения в лезвиях, которые позволили бы быстро останавливаться и делать быстрые повороты. А по мере того как фигурное катание эволюционировало от соревнований, где участники буквально вычерчивали набор узоров на льду, в балетное представление с прыжками и вращениями, это создало спрос на разработку «пиков на носке», зазубренного наконечника, который вы видите на некоторых коньках, помогающего при взлёте и приземлении.
Покопайтесь в патентах XIX века, как это сделала Тербер, и вы найдёте некоторые безумные идеи, которые так и не дошли до производства, например, коньки, которые превращаются в роликовые. Однако вы также найдёте шипы и зажимы, которые обеспечивают более стабильное крепление между обувью и коньками, а также металлические рамы, которые постепенно вытеснили деревянные планки.
Посмотрите на старые коньки этого периода, и вы также заметите множество тонких регулировок изгиба нижней части лезвия, который определяет, как долго оно остаётся в контакте со льдом в течение каждого шага, а также шлифовку и травление края металла. К началу XX века десятилетия экспериментов и постепенных корректировок породили ботинки со встроенными коньками, с которыми знакомо большинство из нас.
Развитие коньков продолжается
Посвящённые спортивные инженеры и любители продолжают совершенствовать специализированные конструкции коньков. Но эксперт по биомеханике и дизайнер коньков Дастин Брунинг говорит Popular Science, что «самое интересное в развитии коньков за последнее столетие — это отсутствие развития».
Последним серьёзным изменением в дизайне стали «хлопающие коньки», разработанные в 1970-х и 80-х годах и популяризированные среди конькобежцев в 90-х. Лезвия этих коньков не полностью прикреплены к ботинкам, с шарниром спереди, позволяющим пятке подниматься, а металлическому краю оставаться на льду.
Однако, как отмечает Мо, идея хлопающих коньков датируется XIX веком и просто лежала без дела, пока инженер наконец не нашёл правильные материалы и конструктивные изменения, чтобы концепция заработала. Хотя некоторые ворчали по поводу перехода, конькобежцы приняли эту инновацию, потому что она дала пользователям явное преимущество в ускорении.
Другие инновационные конструкции, такие как фигурные коньки с шарнирным креплением на лодыжке, которые Брунинг и его коллеги разработали для лучшего поглощения жёсткого удара при прыжках, изо всех сил пытались завоевать популярность. Брунинг считает, что рынок для определённых типов коньков слишком мал, стоимость разработки и внедрения слишком высока, а культурная инерция слишком сильна для некоторых изменений. Но Мо указывает, что большие инновации также сталкиваются с сопротивлением, потому что, как и переход от кости к металлу, они могут изменить природу катания.
«Хлопки изменили то, кто был хорошим конькобежцем», — говорит он. «Они убрали акцент на технике и вместо этого сделали акцент на силе». Хлопающие коньки также дороже других коньков, добавляет он, поэтому они изменили расчёт для занятий спортом.
Ничто из этого не означает, что коньки перестали развиваться, объясняет Мо. Большинство современных инноваций сосредоточено на тонкой настройке материалов и конструкций — и на перспективах разработки индивидуальных лезвий для каждого спортсмена. Но Мо надеется, что эксперименты также приведут к разработке более дешёвых коньков, чтобы у большего числа людей была возможность скользить по ледяному полю.