Эффект наката при беге рысака в качалке

Рысистая лошадь, качалка и сидящий в ней наездник представляют собой во время бега единую сложную динамическую систему, преодолевающую при своем движении действие внешних механических сил - тяжести, трения, сопротивления воздуха и др. Внутри рассматриваемой системы также отмечается сложное взаимодействие сил, которое необходимо учитывать при выборе качалки, запряжке лошади, во время ее тренировки и езды на приз (рис. 64).

Рис. 64. Схемы действующих сил при беге рысака в качалке (объяснения в тексте)

Усилие, развиваемое лошадью, через оглобли передается на ось качалки. Действие этой силы направлено из места ее приложения вдоль оглобель (рис. 64, а). Согласно законам механики, оно вызывает равное по величине и противоположное по направлению противодействие (рис. 64, б). Таким образом, биомеханическое усилие, развиваемое организмом лошади, действует на качалку и направлено вперед и вверх, а противодействие движению от качалки с такой же силой действует на лошадь в направлении назад и вниз. Как видно из схемы, эти силы действуют под углом к горизонту, а лошадь с качалкой перемещается горизонтально. Для понимания существа явлений, связанных с силой, действующей под углом к направлению движения, в механике принят метод ее раpложения на составляющие по правилу параллелограмма (рис. 64, в и г) Таким образом, силу А можно рассматривать как результат действия двух сил: силы Al, направленной горизонтально по ходу движения, и силы Ah, действующей вертикально вверх. Сила Аl движет качалку вперед. Сила Ah уменьшает действие силы тяжести качалки, как бы приподнимает ее и в Результате этого уменьшает силу сцепления колес с грунтом, то есть уменьшает силу трения, чем способствует эффекту действия горизонтальной силы Al Аналогично этому силу В можно представить силами Вl и Bh.

Механическая работа под действием сил Аl и Ah выполняется мышечной системой лошади в процессе ее движения. При этом преодолевается действие силы сопротивления экипажа Вl, направленной назад, и силы Bh, приложенной к области плечевого пояса лошади сверху вниз.

Рассмотрением описанных сил можно было бы ограничиться, если бы центр тяжести качалки с наездником всегда располагался строго над осью качалки. На самом же деле направление силы тяжести Р (масса наездника) обычно проходит не через ось качалки, а несколько впереди или сзади нее (рис. 64, д, е). Из схемы следует, что сила Р в таких случаях распределяется на две опоры - в основном на ось качалки (Р₁, она находится ближе), а также на плечевой пояс лошади (Р₂). Действие силы P₁ преодолевается силой Ah, а сила Р₂ суммируется с силой Bh; причем вместе они создают уже довольно значительное вертикальное давление на плечевой пояс лошади, из-за чего, безусловно, затрудняется проявление лошадью резвости.

При тренинге рысаков, особенно молодых, такое дополнительное давление благоприятствует тренировке их плечевого пояса и отработке устойчивого рысистого аллюра. Поэтому в период заводского тренинга рысистого молодняка целесообразно использовать тяжелые моторные качалки с длинными оглоблями при длинной запряжке.

Когда сила тяжести Р действует за осью качалки, то между нею и оглоблей создается рычаг с опорой на ось качалки. В результате этого возникает сила Р₄, действующая вертикально в противоположном силе Bh направлении, нейтрализующая ее действие. Если сила Р₄ превосходит по величине силу Bh, то на лошадь в местах соединения оглобель с седелкой действует подъемная сила, как бы уменьшающая массу самой лошади. Зато на ось качалки вертикально вниз действует сила Р₃, равная по величине сумме сил Р и Р₄. Таким образом, этот рычаг как бы переносит часть массы лошади на ось качалки.

Под влиянием дополнительного давления увеличивается сцепление колес с грунтом, в результате чего для передвижения качалки требуется несколько большая горизонтальная сила Al. Последняя действует в направлении движения, то есть в направлении развития сил инерции. Поэтому во время резвого бега, когда система лошадь - качалка обладает большим запасом инерции, рысаку нетрудно поддерживать необходимый уровень силы Аl; в то же время уменьшение силы Вh и даже уменьшение собственной массы лошади позволяют рысаку развивать более высокую резвость. В этом и заключается эффект так называемого наката. Качалка, образно говоря, как бы накатывается под действием сил инерции на бегущую лошадь.

Накат может достигаться в результате своеобразия конструкции качалки, особенности запряжки лошади и посадки наездника (рис. 65 и 66). Увеличение же резвости бега рысака благодаря эффекту наката имеет физиологическую природу. Перенося часть массы лошади на колеса (позволяя не нести, а катить эту часть массы), накат снимает с плечевого пояса лошади часть вертикальной нагрузки, заменяя ее горизонтальным усилием, развиваемым конечностями более мощного тазового пояса. Накат достигается в результате использования качалок с короткими оглоблями, а также низких качалок, оглобли которых направлены под большим углом к линии движения. При запряжке с накатом увеличивают длину ремней колпачков и укорачивают сережки.

Рис. 65. Рысак запряжен с накатом в призовую качалку

Рис. 66. Рысак запряжен без наката в призовую качалку

Полезный эффект наката связан с использованием на дистанции, особенно на финише, инерции движения вперед, что достигается откидыванием туловища наездника назад. На старте же, когда лошадь преодолевает инерцию покоя и лишь накапливает инерцию движения, целесообразнее уменьшать действие наката наклоном туловища вперед. При этом лошадь легче преодолевает инерцию покоя, а вертикальное давление на ее плечевой пояс увеличивает опорный момент ее конечностей и способствует устойчивости хода при наращивании скорости движения.

Развитию инерции движения лошади с качалкой препятствует тяжелая и грязная дорожка, а также дорожка с неровным покрытием. Поэтому при езде на таких дорожках не следует пользоваться качалкой "американкой" и запрягать рысака в качалку с большим накатом.

Кроме того, следует иметь в виду, что лошади, недостаточно устойчивые на резвой рыси, сбоистые, при запряжке с накатом проявляют еще большую склонность к сбоям и проскачкам. Поэтому к использованию наката следует подходить с учетом особенностей рысистой лошади и конкретных условий ее испытаний.

С характером запряжки связано и влияние массы наездника. Когда центр тяжести наездника находится над осью качалки, то масса его практически не влияет на резвость бега лошади, так как массу наездника лошадь катит (перемещает), преодолевая незначительную силу сопротивления. Когда же центр тяжести наездника находится впереди оси качалки или сзади ее, то большая масса наездника в первом случае создает дополнительную нагрузку на плечевой пояс лошади, а во втором случае обостряет явление наката.