Běžkařské elementarity: Jak to funguje?

Písmo: A ++ A --

Tady pozor. Chlápek, co sotva sám odešle e-mail a nemá ani páru, jak se sakra udrží letadla ve vzduchu anebo kudy se dostávají všechny ty postavičky do televize, si troufá rozumovat nad něčím natolik slušně komplikovaným, jako skluznost běžek?

Lyžování na vodě
Ne, nemluvím tu o lyžování po vodní hladině Slapské či jiných přehrad za ohlušujícího rachotu v benzinových výparech pajcnutých odérem motorového oleje. Mám na mysli ten nejtenčí možný plátek přírody, jaký je Pánbůh schopen ukrojit a díky kterému mohlo být vynalezeno klasické lyžování. Budu se zabývat neskutečně jemnou vrstvičkou mokra vtěsnanou mezi skluznici lyže a vlastní sníh.

Aby se běžecká (avšak i jakákoli jiná) lyže mohla pohybovat, vyžaduje tenkou vodní blánu, po níž je pak schopna bez nežádoucího nadměrného drhnutí cestovat. Vodní film nemusí být nijak silný – stačí pět či šest molekul do hloubky – ale musí existovat. Molekuly nezmrzlé vody bývají sférické, tedy kulovitého tvaru – fungují jako lubrikant a dovolují lyžím po sněhovém povrchu klouzat.

Celé by to znělo jednoduše, kdyby typickou charakteristikou sněhových období nebyla voda zamrzávající. Jak tedy lyžař dostane pod skluznice dostatek vody v původním kapalném stavu, aby se mohl svézt?

Za těch nejstudenějších dní, kdy teplota padá pod třicet pod nulou, mají lyžaři víceméně smůlu – to totiž můžete bezstarostně chodit i po ledu, aniž by vám to uklouzlo; tehdy je zkrátka přílišný mráz na to, aby se nějaký vodní film dokázal vytvořit. Pokud je minus dvacet, lyžím se stále nikam moc nechce a skřípají ostošest – většina zkušenějších běžkařů takový stav dobře zná.

Když ale venkovní teploměr ukazuje vyšší než zmíněné vrzající hodnoty, pak zvětšiny stačí samotný tlak na lyži, aby se jakási vodní slupka pod skluznicí začala tvořit. S teplotou blížící se směrem k nule a nad ní vyvstává opačný typ problému – vody se pod skluznicí kumuluje nevítaně moc. Takový osmdesátikilový lyžař při sjezdu v padesátikilometrové rychlosti působí na sníh ekvivalentem tří rozžhavených stowattových žárovek připevněných ke každé lyži. (To jako fakt; někde jsem to četl doplněné výpočtem – jemuž jsem sice nerozuměl, ale uvěřil.)

Hlavní technologickou výzvou tak zůstává dokázat efektivně odvést všechnu nadbytečnou vodu zpod skluznice dřív, než lyži zpomalí tření, takové to zlopověstné přicucnutí ploch, tfujtajxl. Všimli jste si někdy na skluznici vašich běžek toho velkého žlábku uprostřed? Máte jej tam právě z tohoto důvodu. Nicméně pokud chcete, aby vám to opravdu klouzalo, potřebujete víc než žlábek. Potřebujete tisíce mikroskopických žlábečků a potřebujete je zformované do stěží kým pochopitelných útvarů v závislosti na momentální teplotě, vlhkosti a struktuře sněhu.

Od toho mají v lyžařských servisech ty drahé stroje, co podobné struktury do skluznice dokážou vytlačit. Pomohou tím vytvořit dostatečnou turbulenci v mikrořečišti pod skluznicí, aby se voda nepřisála zespodu k lyži. Když se půjdete podívat do nějakého moderního tréninkového centra, kde sportovci cvičí nejrůznější skoky a triky na lyžích s dopadem do vody, všimnete si možná jedné věci – že správce bazénu nechává zespodu probublávat vodu, aby celistvou vodní hladinu narušil a akrobati tak při dopadu nedostávali plný zásah. Nastrukturovaná skluznice se v principu stará o stejnou věc mezi lyží a sněhem – narušuje povrch mikroskopické hladiny a omezuje tím nežádoucí tření.

Podobná touha zbavit se přebytečné vody zpod skluznice může za to, že lyžaři utrácejí rance peněz za drahé flurokarbonové vosky. Fluorinové částice jsou velké asi pět mikronů, což je zhruba čtvrtina tloušťky lidského vlasu; dost titěrné na to, aby vyplnily prostor ve skluznici a zbránily vodě se tam kumulovat. Když na dálkovém běhu – zvlášť za teplých a/nebo mokrých podmínek – sledujete někoho, kdo ujel své startovní vlně, dojel si tu předchozí a prodírá se skrz ni pořád dopředu, málokdy půjde jen o extrémně nabušeného borce; spíš bude mít pod nohama, na rozdíl od ostatních okolo, trefenou kvalitní flurokarbonovou mázu.

Co se ale pod skluznicemi děje při obvyklém středoevropském mrazu, řekněme minus deseti? Dokáže se tam generovat dostatek vlhkosti, aby lyže dobře jely? Původně se mělo za to, že samotný tlak na lyži zcela postačuje k tomu, aby vyvolal nezbytné tření, jež by potřebnou vrstvičku vlhkosti ze sněhu vytálo. Novější – a ne zas tolik dávné – výzkumy však začaly naznačovat, že za mrazivých teplot se pod lyžemi odehrává něco dost jiného. Teplo způsobené třením z tlaku na lyži se podle nich velmi rychle rozptýlí do okolního sněhu; prakticky jde o okamžitou tepelnou ztrátu. Úlohu zde musí přebrat korektně zvolený druh skluzného vosku. Struktura sněhových krystalů penetruje vrstvu vosku a na okamžik se k ní přilepí. Jakmile se vzápětí krystal začne trhat, vlastní střih v průběhu tohoto děje vytvoří dostatek tepla, aby roztál potřebnou vrstvičku vody pro skluz. Proto potřebujete parafínovat na každé lyžování a nejlíp z krabičky správné barvy. (Pokud mi nevěříte, zeptejte se libovolného prodejce vosků. Vsadím klobouk, že bude přikyvovat.)

Čím víc se chemici a fyzici (a kdovíjaké další profese) dozvídají o mikroskopické vodoteči ve skluznici akcelerující běžecké lyže, napadají je stále nové triky; neustále experimentují s přísadami do vosků – třeba grafitem, který by měl redukovat elektrostatický náboj tvořící se kolem dané vrstvy vody. Krapet divoké teorie pak předjímají, že jednoho – prý nijak vzdáleného – dne nahradí klasické mazací běžky nefalšované elektrické lyže: při jejich zatížení elektročidlo v milisekundě zmrazí vodu pod skluznicí, čímž lyžaři umožní perfektní odraz; jakmile ten pak svou lyži odlehčí, elektrický výboj led roztaví a nabídne lyžaři zlepšené skluzné podmínky. Autoři vyvíjených prototypů takových lyží tvrdí, že půjde o mnohem přirozenější koncept, než se dnes snažit marně namazat v hraničních teplotách kolem nuly.

Na vodě, jak nám zejména – avšak nejen – letos dala připomenout mamá příroda, stojí a padá lidský život. Svým způsobem, jakkoli zdaleka ne tak dramatickým, na ní stojí (či jede) i lyžař. Kéž je nám – lidem lyžujícím i ne – této životodárné vody dopřávána hojnost; desítky, stovky, tisíce let!