Бадминтон впервые появился как показательный вид спорта на Олимпийских играх в Мюнхене в 1972 году; в 1988 году он вновь появился как показательный вид спорта на Олимпийских играх в Сеуле; к Олимпийским играм в Барселоне в 1992 году бадминтон официально стал олимпийским видом спорта, и состоялись первые соревнования среди мужчин и женщин в одиночном и парном разряде. Смешанные пары были добавлены на Олимпийских играх в Атланте в 1996 году. Бадминтон на колясках дебютировал на Олимпийских играх в Токио в 2021 году.
История развития композитных материалов на основе углеродного волокна в бадминтоне
Самые ранние ракетки для бадминтона были сделаны из цельного дерева, и после технологических разработок теннисных ракеток, они перешли на ламинированные деревянные материалы. Начиная с 1960-х годов, ракетки для бадминтона начали включать алюминий или сталь, причем алюминий в основном использовался для головки ракетки, а сталь для стержня.
Из-за высокой нагрузки, испытываемой в соединении между головкой и валом во время игры, эта область была склонна к поломке. В 1968 году Yonex представила концепцию T-образного соединения, соединяющую головку с валом путем вставки третьего элемента в форме буквы T, изготовленного из высокопрочной стали. В 1978 году Yonex выпустила первые в Японии ракетки для бадминтона из композитного углеродного волокна: Carbonex 8 B-8500B1, весом менее 100 граммов (рисунок 1). С тех пор большинство конкурентоспособных ракеток для бадминтона используют композитные материалы из углеродного волокна, в то время как более дешевые любительские ракетки по-прежнему используют алюминий и сталь.
Рисунок 1: Первая ракетка для бадминтона из углеродного волокна появилась в 1978 году.
Метод изготовления ракеток для бадминтона из композита из углеродного волокна (CFRP) похож на метод изготовления теннисных ракеток, но также имеет существенные отличия. Вал полый, изготовленный аналогично каркасу теннисной ракетки, но он прямой с гораздо меньшим поперечным сечением (круглым); головка не полая, а сплошная, так как она изготовлена из сложенного и сжатого препрега из углеродного волокна, который затем покрывается формой; затем головка и (предварительно отвержденный) вал соединяются Т-образным соединением из CFRP, вставляя два горизонтальных наконечника в концы сложенного препрега, а вертикальный наконечник — в полый вал, который затем отверждается в форме.
Последние разработки в области ракеток для бадминтона с использованием композитных материалов на основе углеродного волокна
Ракетки для бадминтона различаются по различным характеристикам: гибкость, вес и точка баланса, варьируясь от тяжелой до легкой. Композитные материалы из углеродного волокна могут оптимизировать эти характеристики, изменяя тип используемых волокон (от высокопрочного до сверхвысокомодульного углеродного волокна), ориентацию волокон и наслоение. Изменение формы также может оптимизировать поперечное сечение головки для повышения устойчивости к высокому натяжению и снижения аэродинамического сопротивления. Наиболее известные производители: Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.
Эффективность ракеток для бадминтона можно дополнительно оптимизировать, смешивая различные типы волокнистых материалов (рисунок 2), например, «Nanoflare 800 Pro» от Yonex, который содержит высокожесткое углеродное волокно Toray M40X и сверхвысокомолекулярные полиэтиленовые волокна (для улучшения амортизации). Головки Yonex Carbonex8000 используют смесь композитных материалов из углеродного волокна с титановой сеткой или углеродными нанотрубками для достижения более стабильного удара.
Рисунок 2: Улучшение характеристик ракетки путем смешивания углепластика с другими материалами
Кроме того, углепластик используется в бадминтоне не только для изготовления ракеток, например, в воланах CarbonSonic компании Victor, в которых используются пенопластовые перья, армированные углепластиком (рисунок 3) для снижения веса и повышения долговечности.
Рисунок 3: Перья волана, армированные углепластиком
С момента появления бадминтона на Паралимпийских играх в Токио 2021 года как спортсмены на инвалидных колясках (рисунок 4), так и спортсмены, занимающиеся спортом стоя (рисунок 5), использовали ракетки из углеродного волокна в своих соревнованиях. В частности, для спортсменов на инвалидных колясках конструкция коляски сложна: для базовой конструкции колес используются сварные алюминиевые или магниевые трубы, но колеса и сиденье иногда используют композитные материалы из углеродного волокна для снижения веса и, таким образом, улучшения мобильности.
Рисунок 4: Ракетки для бадминтона и инвалидные коляски, используемые в паралимпийском бадминтоне, в состав которых входит углепластик.
Рисунок 5: Стоящие спортсмены, участвующие в соревнованиях по бадминтону на Паралимпийских играх.