Углеродное волокно широко используется в спорте благодаря своим превосходным свойствам, таким как легкий вес, высокая прочность и коррозионная стойкость.
Бадминтон дебютировал на Олимпийских играх в качестве показательного вида спорта на Олимпийских играх 1972 года в Мюнхене; он вновь появился в качестве показательного вида спорта на Олимпийских играх в Сеуле в 1988 году, официально стал олимпийским видом спорта на Олимпийских играх 1992 года в Барселоне, когда впервые состоялись соревнования в одиночном и парном разряде среди мужчин и женщин. Смешанные пары были добавлены на Олимпийских играх 1996 года в Атланте. Паралимпийский бадминтон дебютировал на Олимпийских играх 2021 года в Токио.
История развития композитов на основе углеродного волокна в бадминтоне
Самые ранние ракетки для бадминтона изготавливались из цельного дерева, а позже, после развития технологии теннисных ракеток, ракетки для бадминтона стали изготавливаться из ламинированной древесины. С 1960-х годов ракетки для бадминтона начали изготавливать из алюминия или стали, причем алюминий в основном использовался для головки ракетки, а сталь — для стержня ракетки.
Поскольку соединение между головкой и стержнем подвергается высокой нагрузке во время игры, в этом месте часто возникают переломы. В 1968 году Yonex представила концепцию T-образного соединения, соединяющую головку с стержнем путем вставки третьего Т-образного элемента из высокопрочной стали. В 1978 году Yonex выпустила первые в Японии ракетки для бадминтона из композитного углеродного волокна: Carbonex 8 B-8500B1, которая весила менее 100 граммов. С тех пор в большинстве ракеток для бадминтона для соревнований использовались композитные углеродные волокна, в то время как в более дешевых ракетках для отдыха по-прежнему используются алюминий и сталь.
Первая ракетка для бадминтона из углеродного волокна появилась в 1978 году.
Метод изготовления ракеток для бадминтона из композитного материала из углеродного волокна (CFRP) похож на метод изготовления теннисных ракеток, но также сильно отличается. Вал полый и сделан аналогично раме теннисной ракетки, но он прямой и имеет гораздо меньшее поперечное сечение (круглое). Головка не полая, а сплошная, так как она сделана 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, а затем отверждаются после закрытия формы.
Последние разработки в области композитных материалов из углеродного волокна для ракеток для бадминтона
Ракетки для бадминтона различаются по различным характеристикам: гибкость, вес и точка баланса, от тяжелой до легкой. Композиты из углеродного волокна могут оптимизировать эти характеристики, изменяя тип используемого волокна (от высокопрочного до сверхвысокомодульного углеродного волокна), ориентацию и укладку волокон. Изменение формы также может оптимизировать поперечное сечение головки для улучшения сопротивления высокому натяжению и снижения аэродинамического сопротивления. Наиболее известные производители: Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.
Эффективность ракеток для бадминтона можно дополнительно оптимизировать, используя смесь различных типов волокнистых материалов, таких как Yonex "Nanoflare 800 Pro", содержащий высокожесткое углеродное волокно Toray M40X и сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно (для улучшения характеристик амортизации). Головка Yonex Carbonex8000 использует композиты из углеродного волокна, смешанные с титановой сеткой или углеродными нанотрубками, для получения более стабильных ударов.
Общую эффективность ракетки можно улучшить, смешивая углепластик с другими материалами.
Кроме того, помимо бадминтона, углепластик также используется в бадминтоне, например, в бадминтоне CarbonSonic производства Victor, в котором используются пенопластовые перья, армированные углепластиком, для снижения веса и повышения прочности.
Перья в бадминтоне усилены углепластиком
С тех пор, как соревнования по бадминтону появились на Паралимпийских играх в Токио 2021 года, некоторые спортсмены на инвалидных колясках и стоя (рисунок 5) использовали ракетки из углеродного волокна в соревнованиях. Особенно для спортсменов на инвалидных колясках, конструкция инвалидной коляски относительно сложна, и для базовой конструкции колеса используются сварные алюминиевые или магниевые трубы, но колесо и сиденье иногда используют композиты из углеродного волокна для снижения веса и улучшения маневренности.
Углепластик используется в ракетках для бадминтона и инвалидных колясках в паралимпийском виде спорта по бадминтону.
Спортсмены, выступающие на позиции стоя, принимают участие в соревнованиях по бадминтону на Паралимпийских играх
Общую эффективность ракетки можно улучшить, смешивая углепластик с другими материалами.
