Паралимпийские
Игры 2060. По азарту и интересу публики соревнования паралимпийцев превзошли
Олимпийские Игры и достигли своего апогея: недавно болельщики стали свидетелями
целого ряда сенсаций - бегун с биоэлектронными протезами пробежал 100-метровку
за четыре секунды, золотой медалист по прыжкам в длину ошеломил публику новым
мировым рекордом в 10 м,
а сектор для метания копья был перенесен на больший стадион, чтобы свести к
минимуму риск для болельщиков.
Этот репортаж из далекого будущего звучит несколько неправдоподобно, но как
показывают результаты последних разработок в области паралимпийских технологий,
изобретение и постоянное улучшение протезов с силовым приводом может обеспечить
паралимпийцев сверхчеловеческими способностями.
Когда бегун из Южной Африки Оскар Писториус вышел на старт квалификационного
забега Паралимпийских игр в Пекине - 2008, толпа болельщиков взорвалась бурными
аплодисментами. "Бегущий на лезвиях" впервые соревновался со
здоровыми спортсменами, и это событие стало поворотной точкой в истории
Олимпийских игр и явилось причиной горячей дискуссии об использовании высоких
технологий для улучшения результатов спорстменов.
Наука и техника стояли в центре внимания паралимпийского общества со времени
зарождения игр в Сток-Мандевилле. Для достижения высоких результатов в
соревнованиях паралимпийцы в большей степени, чем другие спортсмены, зависят от
новых технологий, которые в последнее время развиваются стремительно. Будь то
дизайн коляски, или использование новых материалов, призванных уменьшить вес
протезов, инженеры постоянно отодвигают границы невозможного. Тем не менее,
внедрение новых технологий в паралимпизме - сравнительно новое явление.
"В недалеком прошлом снаряжение даже у некоторых спортсменов высшего
уровня было далеко не лучшего качества, не говоря уже об оптимизации для
конкретных соревнований", - говорит Дэвид Джэймс, ведущий спортивный
инженер Университета Шеффилда Халлама.
С началом использования инновационных технологий на Паралимпийских играх,
некоторые представители спортивной общественности стали проявлять озабоченность
по поводу использования устройств, способствующих улучшению выступлений
паралимпийцев. Их доводы сводятся к тому, что помогая спортсменам достичь
высокого уровня выступлений, инженеры не должны создавать для них нечестного
преимущества. Они говорят, что спорт - это прежде всего демонстрация
атлетических способностей. Джэймс не согласен с этой точкой зрения: "Вне
зависимости от того, что мир и дружба являются главными традициями Олимпийских
игр, основной целью каждого участника остается победа над соперником... В
элитном спорте, если ты не оптимизируешь снаряжение, кто-то другой это
сделает".
В 2003 году команда под руководством Джэймса работала с паралимпийским
чемпионом Дэйвом Холдингом по оптимизации его коляски для участия в
спринтерской гонке. Используя методы вычислительной гидродинамики,
исследователи определили аэродинамический отрицательный эффект, возникающий за
коляской, и тормозящую силу обтекающих воздушных потоков, обусловленую размахом
плеч Холдинга. Они посчитали, что оптимизировав дизайн коляски, можно добиться
снижения лобового сопротивления на 3%, что эквивалентно уменьшению времени на
0,03 сек на 100 м.
Дальнейшие тесты показали, что уменьшение веса коляски приведет к
дополнительному улучшению результата на 0,16 сек на 100 м.
«Мы начали думать: А что если поместить материю перед туловищем спортсмена,
чтобы уменьшить разницу давления воздуха на грудь и на спину гонщика? Если вам
когда-нибудь приходилось видеть спортсмена колясочника, натянувшего футболку на
колени, это как раз тот прием, о котором я говорю. Мы подсчитали, что сделав
это изменение, Холдинг снизит время на 0,2 сек на 100м. Это немало, - именно в
две десятых секунды разницы укладываются первые пять спортсменов гонки".
Джэймс говорит, что подобный подход вызывает критику тех, кто боится, что это
может продвинуть спорт вперед слишком быстро. Они считают, что Олимпийские и
Паралимпийские игры становятся соревнованиями тех, кто может оплатить высокие
технологии.
Саймон Чопин, спортивный инженер-исследователь из Шеффилд Халлама, согласен,
что науку, занимающуюся спортом, следует тщательно регулировать. "Если в
спорте используется техника, необходимо помнить, что результат спортсмена не
должен целиком зависеть от снаряжения и стоимости техники. Однако в случае с
паралимпийцами все не так просто. Их снаряжение обычно является частью их физической
сущности, а не отдельным агрегатом. Правильно ли запрещать паралимпийцу быть
максимально лучшим? И почему в спорте, в большой степени зависящем от техники,
нельзя использовать ее для повышания к нему интереса?
Изобретение колеса: Мэтт Роллстон, член Британской национальной сборной
колясочников, "едет" по бегущей дорожке в баскетбольной коляске,
используя аппарат "Smartwheel" (умное колесо) во время исследований в
университете Лафборо. Колесо собирает трехмерные данные по кинематике, которые
потом
используются для структурного изучения игровых колясочных видов спорта.
Эти вопросы стали темой для обсуждения благодаря стремлению Писториуса
участвовать в Олимпийских играх наравне со здоровыми спортсменами. Прогресс в
области протезирования значительно шагнул вперед, и теперь уже бывает трудно
согласиться с тем, что паралимпийцы находятся в проигрыше. Ранее никто в
истории спорта не преодолевал вторую половину дистанции 400м быстрее, чем
первую половину. Писториус пробежал финальные 200м на две секунды быстрее. В
2007 году это вызвало озабоченность Международной Легкоатлетической Ассациации
(IAAF), которая провела ряд тестов со спортсменом, чтобы понять и оценить
нагрузки, испытываемые Писториусом во время забега, в сравнении с его
соперниками.
Представители IAAF считали, что карбоно-волокнистые протезы Писториуса, дизайн
которых инспирирован формой задних ног читы, требуют от спортсмена меньшего
расхода энергии, чем обычная нога, позволяют делать более длинные шаги и не
выделяют молочную кислоту в кровеносную систему бегуна. Особая форма пластин
направляет энергию толчка вперед подобно пружине, удлинняя шаг. Писториус это
отрицает, утверждая, что в его теле соотношение объема крови и массы мышц, а
значит и количество молочной кислоты, такое же, как и всех спортсменов. Тем не
менее, независимые тесты в Шеффилде показали, что Писториус использует на 25%
меньше кислорода на дистанции 400м, а потому имеет явное преимущество над
своими соперниками.
Вики Толфри, директор Центра Инвалидного Спорта имени Питера Харрисона в
Университете Лафборо, считает, что допуск Писториуса на Олимпийские игры
изменит соревновательную сущность Олимпийских игр. «Позволив использовать
вспомогательные приспособления, вы создадите прецедент для других видов
спорта»,- говорит она. «Например, можно поставить рядом колясочников и бегунов,
аргументируя это тем, что они бегут одну и ту же дистанцию». Ее оппонент Джеймс
утверждает, что не все так просто. «Мы создаем преимущества для британских
велосипедистов и бобслеистов, используя те же идеи. Если вы хотите запретить
Писториусу, вы должны запретить много другое другое. Ситуацию можно сравнить с
ящиком Пандоры.
Развитие протезов все еще находятся в зачаточном состоянии, мы можем только
представить, что станет возможным через 100 лет».
Новая волна «активных» протезов дает лишь легкий намек на то, что ждет
человечество впереди. Уже разработаны прототипы искусственных частей тела,
работающих на встроенных источниках энергии, например, голеностопный сустав с
силовым приводом. Это вселяет уверенность в том, что спортсмены будущего не
будут ограничены своими физическими недостатками. Вполне возможно, что уже в
течение текущего столетия спортсмены-инвалиды превзойдут здоровых спортсменов.
«Это захватывающая область деятельности, и инженерное искусство безусловно
формирует спортивный мир. Я думаю, что вопрос состоит в том, куда мы хотим его
направить в будущем».
