Часть 2. (Низкочастотные колебания)
Часть 3. (Среднечастотные колебания)
III. Высокочастотные колебания, вызванные трением лески в кольцах
Это частоты колебаний, возникших при трении лески по керамическим вставкам колец, диапазона от 1 до 7 килогерц.
Сразу отвечу критикам, которые возможно только что, с подачи ИИ, узнали, что тактильное восприятие колебаний руками человека связано с диапазоном 100-800 Гц. Да это так. Но здесь всё как с воспринимаемой на слух музыкой, когда высокие частоты слышимого ухом диаппазона, отдельно воспринимаемые как еле различимый писк той или иной тональности, в совокупности с лучше слышимыми более низкими звуками, окрашивают их, придавая им либо теплое звучание, либо ледяную звонкость. Так же и с колебаниями, воспринимаемыми тактильно – сами по себе механические колебания высоких частот рецепторы кожи рук могут не воспринимать, однако вызванные колебаниями вершинки среднечастотные колебания, промодулированные высокочастотными колебаниями из разный частей диапазона 1-7 кГц – тактильно будут ощущаться по-разному, одни колебания станут просто более заметными, другие сигналы – станут пугающе-кричащими. Многое зависит, конечно, от личных особенностей восприятия, от диапазона частот и амплитуд, которые способна воспринять конкретная рука конкретного человека (об этом поговорим в следующей части статьи).
Когда-то, утверждение, что плетеная леска может невыносимо (для моего слуха) скрипеть не только в недорогих кольцах с керамическими вставками типа Alkonite, но и в дорогих японских кольцах Fuji – со вставками торзайт в титановых рамах – подняло на одной из спиннинговых веток Русфишинга волну холивара.
К счастью, мне без труда удалось снять с бланков нескольких известных спиннингов звук этого скрипа и продемонстрировать его сомневающемуся, приславшему свой E-mail - через отправленное ему видео, на котором отлично видна связь между движением лески в кольцах и звуком, снимаемым с бланка около рукояти.
Прим. Этим желающим убедиться оказался замечательный инженер, известный изобретатель инерционной катушки «Нельма» В.А. Пилипчук, общение с которым оказало огромное влияние на ход моих, а потом и наших общих дальнейших исследований и с которым нас теперь связывают теплая дружба и взаимная симпатия, чем я очень горжусь!
Такое впечатление, что широкая рыболовная публика забыла, как музыканты играют смычком на двуручной пиле, или как звенел в детсадовском ансамбле металлический треугольник, когда по нему ударяли палочкой.
Природа ВЧ-колебаний, рождаемых в кольцах спиннинга трением лески – точно та же, вполне музыкальная. «Смычок»–леска, при поклевке или просто при колебаниях блесны на проводке, трётся по керамической вставке, вставка начинает вибрировать, передавая колебания на свою раму, рама начинает вибрировать и звенеть с определенной частотой, то есть «совершать механические колебания звукового диапазона». Эти колебания через лапку кольца передаются на бланк, и далее распространяются по бланку, взаимно складываясь и взаимно погашаясь с колебаниями, пришедшими в бланк с лапок других колец. Чем колечко мельче - тем основная его частота выше, чем колечко больше - тем эта частота ниже. Кажется, что всё просто….
Рама тюльпана от движения лески по керамической вставке начинает звенеть, предавая в бланк как основную частоту, так и её субгармоники. Колебания первого ранинга накладываются на колебания, приходящие по бланку от тюльпана, и вместе идут дальше. Следующее кольцо добавляет в бланк свои колебания. И так далее. Сразу начинаются процессы отражения волн (от центров масс - точек установки колец) и интерференции, про которые нам в школе рассказывали учителя на уроках физики - наложение друг на друга двух или более волн, при котором образуется устойчивая картина распределения амплитуд колебаний по длине бланка – с местами максимумов и «мертвых зон».
Все колебания движутся по бланку от тюльпана к месту хвата. Расставленные по бланку кольца с одной стороны являются точками массы, которые гасят амплитуду колебаний, приходящих в эти точки в «неудачных» фазах и хорошо пропускают колебания, пришедшие в «правильной» фазе. Тоесть, расстановкой колец реализуется фильтрация частот, приходящих в зону хвата. С другой стороны, собственные колебания каждого кольца усиливают или гасят амплитуду колебаний, возбужденных выше по бланку.
Таким образом, на амплитуду сигналов, идущих от верхних колец к комлю влияет место установки последующих колец, размер этих колец и (в последнюю очередь) их масса. Тоесть от размеров колец и расстояния между ними зависят сдвиг по фазе и разница по амплитуде колебаний от нижних колец по отношению к колебаниям, приходящим по бланку спиннинга от верхних колец спиннинга. Говоря проще – стоящее ниже кольцо своими колебаниями может или гасить или усиливать колебания, идущие от верхних по бланку колец. И зависит это от того, насколько удачно выбрано место постановки нижнего кольца.
Проиллюстрирую это примером: от тюльпана по бланку распространяются выраженные колебания в районе 4,5 - 6 кГц с субгармониками, из которых наиболее выражена частота в районе 2 кГц. (её лучше пропустил в место хвата весь комплект расположенных по бланку колец). Высокие частоты колебаний тюльпана пригашены массами расставлены по бланку колец. Первоначальная постановка первого ранинга несколько усилила частоты до 3,5 кГц, а более высокие частоты погасила, уменьшив их амплитуду. Корректировка места постановки первого ранинга (в пределах нескольких миллиметров) изменила картину РЧХ: выросла амплитуда и среднечастотных колебаний, вызванных отыгрышем вершинки, и большее количество частот верхнечастотного диаппазона стали доходить до места хвата спиннинга рукой.
Когда нижние кольца становятся большего размера, и начинают генерировать свои частоты – картина становится еще причудливее.
От того, насколько удачно вся совокупность ВЧ-колебаний от разных колец наложится друг на друга, как они промодулируют среднечастотные колебания, и от того, как все они вместе будут выражены по амплитуде в районе седла катушкодержателя, зависит то, какова будет резонансно-частотная характеристика спиннинга - результирующий набор колебаний в зоне контакта спиннинга с рукой рыболова.
Правильное (усиливающее амплитуду) наложение колебаний друг на друга зависит от согласованности частот от каждого из колец с расстояниями между кольцами. Никакой магии!!
Формулы расчетов размеров колец и мест их постановки достаточно доступны для людей, интересующихся физикой – не будем тратить на них время. Тем более, что существуют некоторые особенности применения этих формул и практические поправки обусловленные строем бланка (настоящим строем, о котором – здесь, а не Action), которые мне не хотелось бы раскрывать перед всеми.
Покажу пример - результат применения всего изложенного выше:
Исходное: получен на выработку предложений по улучшению расстановки колец (для улучшения «чувствительности», дальности заброса) пришедший с завода прототип бюджетного ултралайтового спиннинга из обновляемой линейки арийных спиннингов Norstream Slender. Изначальная претензия – бланк этой модели перегружен кольцами и вообще – присланный с фабрики вариант этой модели эмм ….неудачный (скажем так). При первичном исследовании бланка (определение состава рёбер жесткости по всей длине бланка, строя, измерение частоты собственных колебаний) выявлено, что спиннинг целесообразно делать с прицелом на кренково-блесенную специализацию. Проверка на ближайшем пруду показала, что пришедший с завода прототип весьма посредственен по забросу и очень глухой – ни игра арийных блесен и воблеров, ни поклевка рыбы не чувствуются. Некрупная рыбешка вываживается без передачи в руку ее рывков, просто как какой-то целофановый пакет. При этом кольца достаточно мелкие – в соответствии с распространенными на сегодня в России покупательскими мифами (якобы «чем мельче кольца – тем лучше чуйка»). Сразу оговорюсь - на одной их более длинных моделей из той же линейки эти мелкие кольца очень уместны и способны дать хорошую "чувствительность" и по средним и по высоким частотам.
После подробных измерений параметров бланка на стендах и расчетов, были поставлены тюльпан и три ранинга на 2 размера БОЛЬШЕ исходных, увеличен размер «чокового» кольца, выбрана другая линия постановки колец на бланке, изменены и сами места постановки всего набора колец. Кольца при замене ставились самые доступные, лишь бы нужного размера – ранинги от «Сезона Рыбалки», тюльпан – из того что было под рукой – достаточно массивный. Проверка на воде показала, что наряду с тем, что спиннинг стал хорошо бросать, в том числе достаточно легкие блесны - весом 0,8-1,6 гр, колебания блесен Astrar 1,6 гр. стали чувствоваться тактильно – не только на шнуре PE #0,3, но и на нейлоновой леске 0,128 мм, колебания воблеров – тактильно чувствуются очень ярко, все подбивы приманки рыбой, задевы приманки за водоросли и дно – всё это фиксируется тактильно – в руку. Тактильно, по ВЧ-колебаниям, стали чувствоваться даже прикусы форелью силиконового червя во время его «парения» в толще воды и при провисшей дугой леске над водой - без ее выпрямления (в возможность чего не верят даже некоторые спортсмены). Это не только моё мнение, спиннинг в один день выдавался для тестирования двум разным людям (в том числе действующему молодому спортсмену-арийщику), выводы которых совпали с моими.
Но это все мои слова, которые кто-то мог бы отмести с недоверием, а кто-то утверждать, что «руки у всех разные, это только ваше мнение, вы пишете, что чувствуете, а для меня спиннинг – глухой».
Нужны сравнительные измерения «чувствительности»: нужно зафиксировать и сравнить амплитуду и ширину спектра сигналов ДО перестановки колец и ПОСЛЕ перестановки - непременно с задействованием всех колец на бланке.
И такие измерения были сделаны.
Измерительными приборами фиксировалось изменение спектра и уровня совокупности сигналов звукового диапазона, снимаемых с катушкодержателя спиннинга. На коллаже вы можете видеть, какой была и как изменилась после перестановки колец резонансно-частотная характеристика, снимаемая с рукояти спиннинга.
Во-первых, появился групповой сигнал в диапазоне до 1 кГц –обусловленный отыгрышем вершинки.
Во-вторых, основная частота высокочастотных колебаний, при замене тюльпана меньшего размера на более крупный ожидаемо понизилась – это сделало спиннинг «более чувствительным» для людей с менее широким спектром чувствительности рук.
В-третьих, более чем на 10 db выросла амплитуда основного высокочастотного сигнала. Увеличение амплитуды сигнала на 10 db, означает фактическое увеличение амплитуды в 3,16 раза, а энергии сигнала – в 10 раза.
Таким образом, в результате изменения набора колец и мест их расстановки, выросшие по амплитуде и спектру среднечастотные сигналы в районе катушкодержателя оказались промодулированы более мощными и более заметными высокочастотными колебаниями – что и дало спиннингу очень хорошую чувствительность (при не самой высокой все-же амплитуде этих сигналов по отдельности). Бланк (длина, строй, модульность графитов) при этом – не менялся. Бюджетный катушкодержатель - также остался прежним.
Как вы думаете, знают ли об этом маркетологи, продающие нам спиннинги с помощью заклинаний про невероятную чуйку «благодаря высокомодульным карбонам», используемым в бланке ? Задумываются ли об этом штатные дизайнеры и родбилдеры наших крупнейших, но не имеющих собственных фабрик брендов (fabless-производителей) – которые до сих пор расставляют кольца по древнему методу «равных углов» или по таблицам Fuji, без привязки не только к скачкам ребер жесткости, но и к строю (настоящему строю) бланка?
Уверяю вас - нет!!! (за счастливым исключением трех человек, с которыми мы обсуждаем эти исследования)
Большинство спиннингов на российском рынке, в отношении «чуйки», создаются по принципу «как получится, как повезет, что-то кому-то да и зайдет», либо целиком полагаясь на опыт иностранного и далеко не всегда компетентного производителя.
Порой, не понимая принципов выбора мест постановки, на бланк "лепят" дорогие кольца Fuji Torzite Titanium, чтобы изобразив "элитный уровень" - взвинтить цену. А как эти кольца расставлены, хватает ли массы титановых рам для хорошего сигнала на отыгрыш вершинки, не гасят ли кольца сигналы друг от друга - кто об этом думает?!!
Подробнее, об этом поговорим позже.
Не только расстановка колец...
От чего ещё зависит амплитуда высокочастотных сигналов, воздействующих на рецепторы кожи руки рыбака в месте хвата спиннинга?
Во-первых, от материала и способа крепления седла катушкодержателя на бланк спиннинга.
Отличный результат даёт старое доброе дерево - тех сортов, которые отличаются достаточной стабильностью и твердостью при не слишком большом весе. Хорошо высушеное и защищенное от проникновения влаги стабилизацией или многократной лакировкой хорошими прочными лаками, дерево пропускает широкий спектр высокочастотных колебаний.
Японцы часто используют вишню, которой в Японии очень много. А в Юго-Восточной Азии легко доступны различные сорта красивого красного дерева, которые также идут на изготовление музыкальных инструментов.
Лучший результат (среди деревянных сёдел) даёт плотная мелкослойная древесина, которая даже при стабилизации синтетическими смолами не может вобрать их в себя много.
Очень важно для чувствительности, особенно по ВЧ-сигналам, чтобы деревянное седло катушкодержателя было как можно плотнее насажено на бланк, без лишней смолы и без арборов (проставок, центрующих на бланке детали рукояти со слишком большими внутренними отверстиями).
Лично я, для одного из своих спиннингов, использовал хорошо высушенную древесину садовой груши, и, естественно, подогнал внутреннее отверстие для максимально плотной посадки на бланк. Результат по чувствительности отличный, несмотря на то, что бланк из достаточно низкомодульного карбона 24 Т.
Как видно из РЧХ, в области ВЧ-колебаний (от 1000 до 7000 Гц) ровный широкий пакет частот достигает уровня "-40db", а отдельные гармоники выходят на уровень "-35db" и даже "-33 db" При этом у спиннинга видны хорошего уровня сигналы в области средних частот - от 100 Гц до 1 кГц. Это сигналы от колебания вершинки - все колебания приманок на этом спиннинге я хорошо чувствую.
Для сравнение приведу уровень сигнала от болгарки со шлифовальным кругом, работающей по металлу в 30 метрах от места измерения.
К сожалению, на бюджетные и даже весьма не бюджетные спиннинги, изготовленные для российского рынка в Китае или Корее, ставят седла катушкодержателей, купленные на стороне оптом, и со стандартными внутренними отверстиями, требующими их центровки на бланке арборами. На бюджетном конвейерном производстве никто ничего не растачивает и не подгоняет по бланку. Что в КНР используют в качестве арборов - одному Богу известно, но тем, кто разбирает и переделывает рукояти, встречается всякое - и малярная лента, и картон, и пвх-коврики.. Однако мне встречаются и очень качественно собранные китайскими сборщиками рукояти - например, из последнего, у Higashi Sanga - разобрать которые бывает весьма не просто.
Качественно собранный катушкодержатель из пластмассы и, особенно, из карбона, как на топовых Daiwa или Shimano, - так же даст великолепную проводимость сигнала. Всё дело в материале и месте расположения арборов.
Второе, что ещё влияет на амплитуду и ширину спектра высокочастотных сигналов, приходящих на катушкодержатель - это материал рам установленных на бланк колец.
Титановые рамы легче нержавейки, а сам титан способен колебаться в более широком спектре частот. Недаром его используют и при изготовлении дорогих музыкальных инструментов.
Графитовые рамы колец AGS от Daiwa - ещё легче и ещё "музыкальнее". Кроме того, от границы между лапкой графитовой рамы и графитовым бланком колебания меньше отражаются и меньше рассеиваются, а значит их энергия с минимальными потерями передаётся от кольца в бланк.
Однако выигрыш от использования колец в титановых и графитовых рамках над кольцами с рамками из нержавейки будет только тогда, когда кольца расставлены так, чтобы не гасить, а усиливать колебания друг друга. И топовые производители типа Daiwa, уверен, это прекрасно знают и используют.
В противном случае, постановка дорогих колец это только имитация высоких технологий. Это все равно, как если какой туземный жрец карго-культа будет с важным видом "лечить" больного, ритуально прикладывая к его телу градусник или стетоскоп. Может больной выживет, а может его "заберут боги"))). Так и здесь - надежда на то, что какие-то колебания от дорогих колец до рукояти как—нибудь да и дойдут!! Ну да, по сравнению с там же поставленными дешевыми колечками - результат по амплитуде будет чуть лучше. А сколько при этом потеряно по ширине спектра частот - один Бог ведает!!
В следующей, заключительной части статьи - разберём некоторые мифы о "чуйке" спиннинга, поговорим, почему о чувствительности одного и того же спиннинга могут быть разные "мнения" и подведём итоги!
Не забудьте подписаться, чтобы ничего не пропустить!
И ставьте лайк - если прочитанное оказалось вам интересным и полезным!
ОТКУДА В СПИННИНГАХ «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ»? (Часть 1)
ОТКУДА В СПИННИНГАХ «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ»? (Часть 2. Низкочастотные колебания. )
ОТКУДА В СПИННИНГАХ «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ»? (Часть 3. Среднечастотные колебания)
ОТКУДА В СПИННИНГАХ «ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ»? (Часть 5)
(По мере публикации ссылки будут актуализироваться)