Главная Технологии Техника Оружие Адреналин Мастер- класс Российская наука Карта: 1 2 3 4 5 6 7 Технологии - Человек, который поставил мир на лыжи

Как писатель-неудачник изменил наше представление о лыжах
В Смитсоновском национальном музее американской истории есть экспозиция, посвященная одному «скучному инженеру, который знает все». Именно так близкие описывали Говарда Хеда, изобретателя, революционизировавшего спортивную индустрию. Разрушители

На протяжении многих веков лыжи представляли собой длинные (больше 2 м) плоские полозья с загибом спереди, вырезанные из сплошного куска дерева, обычно гикори. Лыжа шириной 10 см и толщиной 3 см весила больше двух килограммов. Изгиб лыжи вверх в середине (весовой прогиб) был сделан для равномерного распределения давления от лыжника по всей длине (а не только в зоне под ботинком). После нескольких спусков деревянную лыжу нужно было смазывать воском, чтобы к ней не прилипал снег. от катания по жесткому снегу и льду ребра быстро стачивались и расщеплялись. Хотя лыжи старались защищать от влаги, вода все равно попадала внутрь, и со временем лыжа скручивалась и теряла форму. Питательные турбины

Первые слоеные деревянные лыжи появились еще в 1890-х годах. Они были легче, чем лыжи из массива дерева, и стали особенно популярны в конце 1930-х годов, когда появились водостойкие клеи, с помощью которых соединяли слои шпона. К 1951 году 90% производимых лыж были слоеными. но и они были далеки от идеала. Древнегреческие нанотехнологии

Неудавшийся писатель Только тронь!

Говард Хед, самый младший из четырех детей, родился 31 июля 1914 года в Филадельфии. Его отец был стоматологом, а мать имела ученую степень по математике. Говард Хед хотел стать писателем, как его старшая сестра. в 1932 году он поступил в Гарвардский университет и начал заниматься литературой и английским языком. Успехи его были не слишком впечатляющими, но оказалось, что у него большие способности к технике. Он перевелся на инженерный факультет и закончил его с отличием в 1936 году. Уменье шевелить усами

В 1939 году его приняли на должность клепальщика на авиазавод Glenn L. Martin в Балтиморе, а через год он уже был «начальником всех клепальщиков». Потом началась Вторая мировая война и Говард перешел в инженерный отдел, где стал заниматься разработкой конструкции двухмоторного бомбардировщика B-26. в этом самолете было использовано принципиально новое решение — слоистая металлическая конструкция с сотовым наполнителем. Обшивка была сделана из алюминиевого сплава и соединялась встык вместо традиционных швов внахлест. Именно в эти годы Говард познакомился с технологиями, которые позднее произвели переворот в спортивной промышленности. Объемные данные

Инженерный подход Микро-микрофон

В 1947 году 32-летний Говард Хед поехал с друзьями на горнолыжный курорт в штате Вермонт. Катание на горных лыжах ему понравилось, но он чувствовал себя расстроенным и униженным тем, как безобразно он катался. как и большинство новичков до него и после, он винил во всем «длинные и неповоротливые деревянные лыжи». Однако в отличие от большинства начинающих он подошел к делу с позиции инженера. Белые драконы

Конструкция лыжи удивила Хеда. «Если бы дерево было самым лучшим материалом, — сказал он, — то самолеты продолжали бы делать из него». Впрочем, алюминий и сталь применялись для создания лыж и ранее. Сплошные металлические лыжи были прочнее деревянных и скользили быстрее, но на морозе снег намерзал на поверхность, и они практически останавливались. к тому же металлические лыжи сильно вибрировали (по сравнению с деревянными) на жестком снегу, что осложняло управление. а при ударах — легко деформировались, и за это лыжники называли первые модели «консервными банками». Панцирь для гидрокосмоса

Если Хед и знал об этих проблемах, то они его не слишком беспокоили. Вернувшись в Балтимор, он начал рисовать эскизы. из авиапромышленности Хед взял идею «металлического сэндвича». Лыжи, которые он себе представлял, должны были состоять из алюминиевой оболочки с пластиковыми сотами внутри. Говард не бросил работу, но решил вложить $6000, выигранных в карты, в свой лыжный проект. Ему помогали три механика с завода, после основной смены и по выходным они работали вместе с Хедом в арендованной электромастерской в Балтиморе. Ударный труд

Самой сложной технической задачей было склеить все три слоя вместе — алюминий, пластиковые соты и алюминий. Обувной клей, которым пользовался Хед, требовал давления и нагрева. при сжатии прессом из лыжи выдавливалось слишком много клея, и поэтому для создания давления использовалась резиновая камера, в которую закладывали «лыжный бутерброд». Воздух из камеры откачивали с помощью компрессора от старого холодильника, обеспечивая таким образом равномерное обжатие. в железном ящике, напоминающем гроб, машинное масло нагревали с помощью газовых горелок до температуры 180⁰С и опускали туда резиновую камеру. Это была «тяжелая, опасная и грязная работа, — вспоминает Хед. — Вонь и дым были ужасные… Любой человек, проходящий мимо нашей мастерской ночью, подумал бы, что мы — средневековые алхимики, но никак не люди, создающие новые лыжи». Прибытие поезда

Первые испытания Ракета в паддоке

Через полгода Хед уже вез шесть пар лыж на курорт Стоув для испытаний. Первая лыжа сломалась прямо в руках одного из инструкторов-испытателей, который решил попробовать ее на изгиб. Остальные образцы были не лучше — во время катания они буквально разваливались на куски. Инструкторы ушли посмеиваясь, но один из них, Нил Робинсон, заинтересовался и выразил желание помочь в испытаниях. Моментальный анти-кариес

Хед вернулся в Балтимор и заменил хрупкие пластиковые соты на сердцевину, склеенную из шпона хвойных пород дерева. Спустя много лет он так говорил о своей работе в эти два года: «Если бы я знал, что потребуется сделать 40 прототипов, я бы бросил это дело. Но, к счастью, каждый раз мы думали, что следующий вариант будет удачным». Очередную пару отправляли Робинсону, который катался на них, пока они не ломались, и высказывал свои замечания. Apple надкусили

Во время поездки на курорт Аспен, Хед предложил другому инструктору, Стиву Нолтону, попробовать свою последнюю разработку. Нолтон быстро скользил по склону, пока не попал на кусок льда, где его снесло в сторону. Дальнейший путь он проделал пешком, пришел к Хеду, держа в руках лыжи с толстенным слоем снега, намерзшего на скользящую поверхность, и, указав на зеркальную верхнюю крышку, сказал: «Можешь привернуть эти лыжи к стене в туалете. Когда мужики будут бриться, они смогут смотреться в них. Больше они ни на что не годятся!» Хед сделал выводы и в следующем варианте наклеил на лыжу тонкий слой фенольного пластика. в отличие от металла пластик можно было покрывать воском, и эта модель уже хорошо скользила по любому типу снега.

Верное решение

Многие деревянные лыжи того времени имели снизу металлическую окантовку — длинную и острую кромку, которая врезалась в снег в поворотах. Хед отказался от этого примитивного решения и использовал высокоуглеродистый стальной кант.

К весне 1950 года Хед разработал окончательную конструкцию, которая весила столько же, сколько и деревянная лыжа. К этому времени у него закончились деньги — и свои, и те, которые он занимал у друзей. Полтора года он не платил своим рабочим, а сам жил в подвале. Тогда Хед сказал: «Либо эта лыжа будет удачной, либо мне придется закрыть лавочку и искать работу».

Зима закончилась, и местом для испытаний было выбрано ущелье Такерман в штате Нью-Хэмпшир. «Говард попросил меня подняться на самый верх, — вспоминает Клиф Тейлор, — и съехать вниз». Тейлор, ветеран легендарной 10-й дивизии горных стрелков армии США, работал инструктором лыжной школы в Аспене. Хед рассказывал позднее: «Я смотрел на инструктора, поднимающегося к гребню, и думал, что все мое будущее там, на этой горе». Тейлор лихо съехал на скорости под 100 км/ч, затормозил перед Хедом, подняв фонтан снега, и закричал: «Отлично! Они просто супер, мистер Хед!»

Металлический стандарт

Хед подал заявку на изобретение «композитных дерево-металлических лыж с пластиковой скользящей поверхностью» (и получил патент в 1954 году). Вместо того чтобы создавать легкие лыжи, он сделал их более жесткими на скручивание. Такие лыжи лучше держались на снегу и легче поворачивали. Сопротивление скручиванию у металлических лыж Хеда было в три раза больше, чем у деревянных моделей. Они четко «держали кант» и шли быстрее по всем типам снега, и поэтому ими было проще управлять в повороте. Кроме того, металлические лыжи были, несомненно, долговечнее деревянных. Хед к тому же сделал лыжи более мягкими на изгиб, что облегчало обучение начинающих.

В 1950 году он отправил пробные партии своего товара в магазины и «гастролировал» по лыжным курортам, продавая лыжи прямо «с колес». Лыжные инструкторы скоро поняли, что они тоже могут подзаработать, продавая лыжи Хеда. Даже Стив Нолтон сдался, и вместо того чтобы использовать лыжи Хеда в качестве зеркала в туалете, стал продавать их в спортивной школе Аспена.

Первую свою модель Хед назвал Standard («Стандарт»). Когда он обнаружил, что полированный алюминий раздражает глаза бликами и легко царапается, то добавил в конструкцию декоративный пластик сверху и по бокам. Несмотря на то, что цена у «Стандарта» была высокой — $85 за пару (лучшие деревянные лыжи стоили не больше $45), «металл» быстро завоевал популярность. Этому способствовало еще и то, что продавались лыжи с невиданной до этого годовой гарантией. Хед открыл мир лыжного спорта для множества людей, в частности для женщин, которые считали, что деревянные лыжи тяжелы в управлении.

Долгожданный успех

Зимой 1951—1952 годов Хед и два его сотрудника сделали 300 пар и остались в минусе. в следующем сезоне они выпустили 1100 пар лыж и свели концы с концами. а годом позже Хед получил первую прибыль — $1200. Говард продолжал экспериментировать и разработал лыжи для специальных целей, например для слалома, для глубокого снега, для начинающих, для серьезных лыжников. Лыжники-спортсмены не торопились признавать металлические лыжи, поэтому Хед начал заниматься спортивной моделью. в 1956 году он разработал первую систему виброгашения для лыж, вставку из неопрена под верхней металлической пластиной. Это снизило вибрацию на высоких скоростях и облегчило катание по буграм.

В 1961 году Хед представил спортивную модель Competition, а в 1963 году неизвестный до этого швейцарец Йоос Минш взорвал горнолыжный мир, выиграв предолимпийский скоростной спуск на лыжах Head. в следующем году в Инсбруке «Хеды» привезли американца Жана Собера к двум олимпийским медалям — серебряной и бронзовой. а еще через пару лет три из десяти лучших лыжников во всех крупнейших международных соревнованиях выступали на лыжах Head Competition. в 1967 году Хед предложил модель 360 — универсальную версию Competition для неспортивного катания, которая стала одной из наиболее продаваемых лыж в мировой истории. К 1966 году фирма Head Ski имела 500 сотрудников и собственную фабрику в городке Тимониум (штат Мэриленд). Фирма получала $25 млн. прибыли в год от продажи 300 тысяч пар лыж в семнадцати странах, занимая первое место в мире по производству горных лыж для отдыха.

Пенсионер

Случались у Хеда и ошибки. Ян Фергюссон, один из руководителей компании Head Ski, вспоминал, каким упрямым был Хед в отношении стеклопластика. «Стеклопластиковые лыжи стали пользоваться популярностью у спортсменов и инструкторов, — рассказывал Фергюссон. — Мы говорили Говарду, что ему надо серьезно разобраться со стеклопластиком, но он все время возражал: ’Стеклопластик — это провал. Его уже завтра не будет!’ Проблема заключалась в его невероятной гордости за собственные достижения. Говард изобрел алюминиевые лыжи и не мог справиться со своим честолюбием».

Став во главе большой компании, Хед стал председателем совета директоров, но он больше не занимался напряженной ежедневной работой, которая так ему нравилась. в 1969 году он продал свою компанию спортивной фирме AMF за $16 млн. В возрасте 55 лет он мог с почетом уйти на пенсию, осознавая, что перевернул весь горнолыжный спорт и заставил промышленность работать на благо лыжников. С 1947 года, когда он впервые прокатился на лыжах, количество горнолыжников в США выросло в 400 раз и составило 4 миллиона. с того момента, как Хед разработал модель «Стандарт», до продажи компании Head Ski производство лыж в мире ежегодно увеличивалось на 15%.

Эдвард Скотт, изобретатель алюминиевых лыжных палок, говорил о Хеде: «Говард принес стабильность в безответственную отрасль промышленности, которой заправляли мелкие торгаши и авантюристы. Создав надежный и долговечный продукт, на котором можно было удивительно легко кататься, Говард фактически поставил Америку на лыжи».

Наследие Хеда

Личная жизнь Хеда была не особо удачной. Он был женат четыре раза и имел дочь. Его абсолютная преданность работе была легендарной, близкие люди называли его «скучным инженером, который знает все». После выхода на пенсию он сам сказал об этом так: «Я ухожу из мира вещей и направляюсь в мир людей. Творчество — сильный наркотик, заставляющий человека двигаться все дальше и дальше, пока он не умрет старым и одиноким. Я этого не хочу». в мире людей он нашел поддержку в лице Марты Фритцлен, жительницы курорта Вэйл, которая любила лыжи так же сильно, как и Говард Хед. Они поженились в 1984 году. в конце 1980-х здоровье Хеда стало ухудшаться, и 3 марта 1991 года он скончался от осложнений после операции на сердце.

Многие люди уверены, что достижения Хеда в спортивной индустрии были самыми главными в его жизни, но он сам считал, что гораздо сложнее было переделать себя: «В мужском организме есть часть, которая требует удовлетворения от творчества и созидания. но есть и другие части, которым нужно общение с людьми, веселье и все остальное, что не связано с успехом в работе. Я доволен своими достижениями в бизнесе, но в жизни есть еще много других радостей».

Автор использовал материалы статьи Стюарта Лёйтнера и благодарит за помощь историка горных лыж Сета Масиа.


Три лыжные эпохи

«Дохедовая» эпоха

Франция

В краеведческом музее департамента Дафин в Гренобле хранятся сплошные алюминиевые лыжи, датированные 1928 годом. Более сложная металлическая модель для горных походов была изготовлена М. Вики в 1934 году.

Великобритания

В 1940-х годах английская фирма Gomme Ltd. освоила выпуск многослойных лыж, в составе которых были дерево, пластик и металл. Ими была экипирована сборная команда Великобритании на Олимпийских играх 1948 года, но после Олимпиады производство прекратили.

США

Любой русский человек на вопрос, кто такой Гагарин, ответит, что это первый в мире космонавт. Но здесь речь о другом Гагарине – Сергее, точнее, Серже. После революции этот потомок знатного рода эмигрировал в США и со временем занял высокую должность в авиационной фирме Chance-Vought. Он был другом известного авиаконструктора Игоря Сикорского и большим фанатом горных лыж. В 1945 году группа инженеров под его руководством выпустила первую в мире партию горных лыж, сделанных из алюминия и дерева по авиационным технологиям, с применением собственного фирменного клея «Аэролайт». По сравнению с деревянными эти лыжи легче гнулись, меньше ломались и не деформировались при хранении. Было сделано всего 100 пар лыж, после чего фирма перестала заниматься этим проектом. Патент оформлять не стали. Сейчас Сержу Гагарину 87 лет, он пенсионер и проживает в США в штате Коннектикут.

«Послехедовая» эпоха

По стопам Говарда Хеда пошли лыжные фирмы разных стран: США, Франции, Австрии и даже Польши. Успехи Хеда долгое время объяснялись тем, что он использовал особый эластичный клей, надежно соединяющий металл с другими слоями. в Европе подобные клеи появились гораздо позже. Как бы то ни было, металлические лыжи недолго соревновались со стеклопластиковыми.

К концу 1960-х промышленность выпускала больше стеклопластиковых лыж, чем металлических. Вскоре появились гибриды – металло-стеклопластиковые модели, которые сочетали достоинства двух концепций. Существуют они и сейчас в коллекциях самых разных фирм: почти все лыжи, рассчитанные на скорости выше средних, имеют металлические слои.

США

Питер Кеннеди, пятикратный чемпион США в парном фигурном катании на коньках и обладатель серебряной медали Олимпиады 1952 года, в 1960-х годах придумал и создал первые горные лыжи с крышкой из нержавеющей стали и сердцевиной из пеноматериала. Однако проекту не суждено было осуществиться – один из его сотрудников сбежал вместе со всем бюджетом.

США и Австрия

Американец японского происхождения Баки Кашива, бывший член сборной США по горным лыжам, проработал с 1973 по 1979 год на лыжную фирму К2, а затем стал заниматься исследованиями в области гидрогазодинамики в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе. Будучи увлечен лыжным спортом, в свободное время он разработал и запатентовал горную лыжу с крышкой («кэп») из нержавеющей стали и деревянной сердцевиной. Но несмотря на все его усилия, ни американские, ни европейские фирмы не согласились выпускать его необычные металлические лыжи (это не помешало крупнейшим компаниям наладить производство лыж аналогичной конструкции из стеклопластика). Неожиданным благодетелем Кашивы оказался лыжник Майк Марккула, талантливый и богатый инженер-компьютерщик, один из трех основателей легендарной компании Apple. Изначально планировалось использовать недорогое сырье, упростить и автоматизировать производство. В теории все выглядело просто – лист нержавейки штампуют, в полученную крышку складывают все детали, отправляют в пресс, и через 15 минут лыжа готова – остается ее отшлифовать и отправить в магазин. На практике для получения рабочего образца пришлось создать пять прототипов и потратить $200 000.

В 1989 году в городке Болдер, штат Колорадо, началось серийное производство лыж Volant (от фр. «летающий»). Лыжи имели необычную внешность и хорошо вели себя как в глубоком сухом снегу, так и на весенней снежной каше. На протяжении десяти лет фирму поддерживал на плаву Майк Марккула, но когда в компьютерном бизнесе наступили тяжелые времена, он принял решение закрыть лыжный проект. В 2001 году фирму продали, фабрику закрыли, а оборудование перевезли в Австрию, где модифицированные Volant выпускаются до сих пор. Теперь их позиционируют как «лыжи класса люкс для эстетов и гедонистов», а самые дорогие модели комплектуют противоугонной электроникой и креплениями с электронной системой управления.

«Внехедовая» эпоха

СССР

В стране, где на большей части территории снег лежит от 3 до 6 месяцев, даже самолеты приходилось оборудовать лыжами (это и были первые советские металлические лыжи). До людей руки дошли гораздо позднее.

В 1970-х годах Всесоюзному институту легких сплавов, который был частью Министерства авиационной промышленности СССР, поручили наладить выпуск отечественных горных лыж. Небольшая инициативная группа провела исследования и сделала несколько прототипов дерево-металлических лыж. Технология оказалась сложной и капризной, лыжа получилась тяжелой, металлические слои плохо приклеивались, деформировались при сильном ударе и часто отслаивались (это, надо сказать, случалось с металлическими лыжами многих фирм). В конечном итоге был налажен выпуск серийных стеклопластиковых лыж с деревянной сердцевиной под названием ВИЛС.

Делать современные горные лыжи в условиях тотального дефицита и информационной изоляции было почти невозможно. Даже такие простые вещи, как стальной кант, резина и краски, были далеки от международного уровня. Несмотря на многочисленные усилия и несомненные достижения, попытка доказать, что СССР способен выпускать не только космические корабли, но и горные лыжи, потерпела фиаско. В начале 1990-х годов выпуск горных лыж на ВИЛСе был прекращен.


Твердый жидкий металл

В этом сезоне компания Head представила свою самую последнюю разработку – лыжи i.XRC, в которой использованы элементы из так называемого жидкого металла Liquidmetal.

Хотя металл этот на ощупь вполне твердый, с точки зрения физики название совершенно оправдано. Liquidmetal – это аморфный сплав, то есть переохлажденная жидкость. В обычных металлах прочность определяется структурой кристаллической решетки, которая у аморфных веществ отсутствует. Компания утверждает, что прочность и упругость Liquidmetal (на базе циркониевого сплава) выше, чем у титановых сплавов. Получают такие материалы методами порошковой металлургии.





Морозный клев | Разрушители | За двумя зайцами | Питательные турбины | Голова профессора Бёрнхама | Древнегреческие нанотехнологии | Однопиксельная фотокамера | Только тронь! | Вертолет без вертолета | Уменье шевелить усами | Проект Orion: новые подробности | Объемные данные | Холодный край земли | Микро-микрофон |