Физики раскрыли тайну секретной подачи, которая “убила” бадминтон за одну игру

Во всём мире около 220 миллионов человек увлекаются бадминтоном, и, как и в других видах спорта с ракетками, хорошо выполненная подача может определить ход всего розыгрыша. В 2023 году на турнире Polish Open датский игрок продемонстрировал «spin serve» – подачу, при которой волану придаётся вращение ещё до удара ракеткой. Траектория обычного волана и без того зависит от угла наклона перьев и может быть непредсказуемой, а искусственное вращение делает его полёт ещё более неконтролируемым.

Этот эффект оказался настолько значительным, что Всемирная федерация бадминтона временно запретила использование этой техники. Профессиональные игроки и тренеры высказывали опасения, что отражать такую подачу чрезмерно сложно, а короткие розыгрыши лишают игру зрелищности, особенно ценящейся в бадминтоне за продолжительные и напряжённые обмены ударами.

Исследователи из Гонконгского университета науки и технологии и Пекинского университета решили изучить, какое воздействие оказывает «spin serve» на аэродинамику волана. В журнале Physics of Fluids они опубликовали результаты вычислительного моделирования и аэродинамических экспериментов, направленных на детальное изучение траектории полёта волана. «Нас интересовала базовая аэродинамика, – отмечает автор исследования Чжичэн Чжан. – Понимание влияния предварительного вращения на траекторию поможет как подающим, так и принимающим игрокам».

Команда исследователей смоделировала три ситуации: подачу без вращения, с вращением в направлении «естественного» вращения волана и с вращением в противоположном направлении. Выяснилось, что полёт можно разделить на три этапа: переворот, колебания и стабилизацию. Предварительное вращение оказывает заметное влияние на «дрожание» волана в воздухе, а подача с вращением, противоположным его естественному, продлевает период колебаний, что затрудняет прием. Авторы подчеркивают, что эффективность приема зависит не только от наличия вращения, но и от его направления.

По словам ученых, это первые трехмерные CFD-симуляции, подробно описывающие траекторию волана при спорной подаче. Вдохновленные «неустойчивым» поведением волана в моделях, исследователи планируют изучить другие стратегии подачи, а также записывать реальные траектории с помощью систем захвата движения, чтобы помочь спортсменам совершенствовать подачу и, возможно, вернуть зрителям удовольствие от длинных розыгрышей, за которые так любят бадминтон.