Каждый тип снега по-своему взаимодействует со скользящей поверхностью лыжи. Поэтому скользящая поверхность лыжи (база) сделана из такого материала, который можно приспособить к различным погодным условиям, просто нанося соответствующую смазку.

СКОЛЬЗЯЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ (БАЗА).

Все производители для гоночных моделей лыж применяют твердые скользящие поверхности из пластика с высоким молекулярным весом. Твердость защищает базу от агрессивного снега, пористая структура позволяет впитывать больше смазки. Пластик современных лыж сделан из полиэтилена со специальными добавками (графит, фторуглероды), который полимеризуется в кристаллическую структуру при высокой температуре и под давлением. Такой процесс называется спеканием (sintering). Между химически и физически соединенными кристаллами остаются поры и области, заполненные некристаллическим (аморфным) полиэтиленом и графитовыми частицами.

Хорошая лыжная база содержит до 8% графита внутри полостей кристаллической структуры полиэтилена. Графит снижает статический электрический заряд, и, соответственно, электрическое притяжение между базой и снегом. Графит также хорошо проводит тепло, производимое трением базы о снег. Он отводит его внутрь лыжи, что при теплых условиях снижает избыточное образование воды в точках контакта, минимизируя капиллярное притяжение. Одна из причин того, что производители делают на носке лыжи участок скользящей поверхности без графита, это стремление инициировать на носке лыжи достаточную для оптимального скольжения водяную пленку. А графит в остальной части базы не даст образоваться излишкам воды. После циклевания и нанесения структуры база должна быть немедленно пропитана парафином, чтобы предотвратить ее окисление. Для первой смазки новых лыж должен использоваться чистый парафин без добавок силикона, графита или фторорганики. Мягкий парафин впитывается в поры базы, покрывая поверхность полиэтиленовых волокон (кристаллического полиэтилена) и смешиваясь с аморфным полиэтиленом и графитовыми частицами (в черных базах), находящимися между кристаллами полиэтилена. Парафин и аморфный полиэтилен имеют близкую температуру плавления, и смешиваются очень хорошо, поэтому новые лыжи требуют немало парафина, который должен добавляться по мере впитывания в базу.

СМАЗКИ СКОЛЬЖЕНИЯ.

В России термины "смазка скольжения" и "парафин" применительно к лыжам в значительной мере смешались. Чаще всего слово "парафин" как раз и понимается как лыжная смазка. В англоязычных материалах для обозначения смазки чаще используется термин wax (воск). А термин парафин используется в основном для обозначения химического соединения. Имейте это в виду при чтении следующего раздела.(Примечания переводчика).

Обычные лыжные смазки сделаны в основном из углеводородов. Молекулы углеводородов имеют вид длинных цепочек атомов углерода. К каждому атому углерода в такой цепочке присоединено несколько атомов водорода, поэтому такие соединения и называются углеводородами. В современных лыжных смазках используется три вида углеводородов, смешивая которые, получают обычные смазки с различными свойствами. Это парафины, микрокристаллины и синтетические смазки.

Парафины - это относительно мягкие углеводороды, состоящие из линейных цепочек длиной от 20 до 35 атомов углерода. Они обеспечивают низкие коэффициенты трения и хорошо скользят по снежным кристаллам. Однако парафины не обладают достаточной механической прочностью и разрушаются под давлением.

Микрокристаллины - это ветвистые углеводороды, содержащие от 25 до 50 атомов углерода. Они имеют более высокий коэффициент трения, чем парафины, но зато более пластичны, упруги и поэтому лучше переносят давление. Парафины и микрокристаллины получают из нефти. Они являются основными компонентами лыжных смазок.

Смазки, предназначенные для теплых погодных условий, состоят из смеси мягких парафинов и микрокристаллина. Они имеют низкий коэффициент трения и легко скользят по округленным снежным кристаллам, отталкивая воду лучше, чем твердые смазки. Холодный снег, особенно свежевыпавший, состоит из острых кристаллов, которые легко проникают в мягкую смазку и тормозят лыжу. Поэтому смазки для холодного снега содержат парафины и микрокристаллины с более длинными цепочками атомов углерода. Они тверже и поэтому лучше сопротивляются проникновению острых снежных кристаллов.

Синтетические смазки - это третий тип углеводородов, использующихся в производстве лыжных смазок. Они представляют собой слегка ветвистые цепочки атомов углерода, состоящие из 50 и более атомов. Они очень твердые и хрупкие, и используются как отвердители для парафиновых смазок. Зеленый START - отличный пример смазки, содержащей синтетические компоненты. Смазки для очень холодного снега защищают лыжную базу, отшелушиваясь по мере проникновения в них снега. К синтетическим смазкам также относится полиэтиленовая или "пластиковая" смазка.

Мягкие парафины лучше впитываются в поры и смешиваются с аморфным полиэтиленом. Твердые синтетические и пластиковые смазки поглощаются хуже. Но если многократно нанести мягкий парафин, то после этого твердые смазки начнут впитываться намного легче, будут оставаться в базе и дольше не снашиваться. Начиная смазку с нескольких слоев мягкого парафина, вы обеспечите лучшее проникновение погодных твердых парафинов.

Кроме углеводородных компонентов в состав лыжных смазок включаются различные добавки, улучшающие их свойства. Графитовые добавки в смазках увеличивают содержание графита в порах на поверхности базы. Оксиды металлов повышают износоустойчивость. Фторуглероды снижают трение и прекрасно отталкивают воду и грязь.

Разработки лыжных фторуглеродных смазок начались в 80-х годах. Фторуглероды отличаются от углеводородов тем, что все атомы водорода замещены в них атомами фтора. Фтор имеет плотный слой электронов вокруг ядра и является самым электроотрицательным элементом. Атом кислорода в молекуле воды также имеет плотный слой электронов. Фторуглеродные смазки хорошо работают благодаря взаимному отталкиванию атомов фтора и кислорода. Важно помнить, что фторуглероды отталкивают только воду, находящуюся в жидком состоянии. Холодный снег содержит меньшее количество "свободной воды" (жидкости вокруг снежных кристаллов) чем теплый, поэтому фторуглероды лучше работают на мокром теплом снеге или на холодном снеге при высокой влажности.

Первым фторуглеродом, использовавшимся в лыжных смазках в качестве добавки, был тефлон, (PTFE - политетрафторэтилен). В дополнение к своим водоотталкивающим свойствам, тефлон известен как превосходная твердая смазка, имеющая один из самых низких коэффициентов трения среди всех известных. К сожалению, тефлон имеет малую механическую прочность и не выдерживает воздействия холодного агрессивного снега. К тому же молекула тефлона состоит из более 500 атомов углерода, и поэтому имеет высокую температуру плавления, намного выше, чем полиэтиленовые базы. Так что он не может использоваться как традиционные лыжные смазки, вплавляемые в поры скользящей поверхности. Он в основном применяется в поверхностных смазках или используется в гоночных смазках и добавках, опять же оставаясь на поверхности лыжи. Примерами таких смазок могут служить Maxiglide (жидкая, паста и порошок), Swix F4, Ski-Go 280, Star C2.

В конце 80-х компании, выпускающие лыжные смазки, начинают использовать фторорганическую технологию, первоначально разработанную для покрытия днища лодок и кораблей. Swix Cera-F была первой коммерчески доступной смазкой такого рода. Технически такие смазки известны как перфторуглероды, то есть углеводороды, в которых все атомы водорода замещены атомами фтора. Длина молекулы перфторуглерода не превышает 20 атомов углерода, в отличие от тефлона. Из-за небольшого размера молекул такие смазки имеют невысокую температуру плавления и могут наноситься с помощью утюга без повреждения базы. (Когда вы видите надпись 100% FLUOR, то это означает, что смазка состоит из чистых фторуглеродов, а не чистого фтора - Примечание переводчика).

Преимущество фторорганических смазок в их высокой водоотталкиваемости, очень низком коэффициенте трения, и в способности отталкивать частицы грязи, в основном имеющие отрицательный заряд. Также хорошо они отталкивают машинное масло, остающееся после укатывающих трассу машин, и воскоподобную пыльцу деревьев. Поэтому такие смазки особенно хороши весной, когда снег становится влажным и грязным.

К сожалению, производство фторорганических соединений очень сложное и дорогостоящее. В мире есть всего несколько заводов и лабораторий, производящих эти соединения из исходного сырья. Компании, производящие лыжные смазки, сами не производят фторорганику, а покупают ее на одних и тех же заводах.

Как парафины и тефлон, фторуглеродные смазки также не обладают достаточной механической прочностью, холодные снежные кристаллы легко проникают в них. Поэтому они тормозят при низких температурах и низкой влажности. Свойства фторуглеродов можно изменять, меняя структуру углеродной цепочки молекул. Кроме того, меняется их процентное содержание в составе смазки. Это позволяет разрабатывать фторуглеродные добавки для различного снега и температурных условий, что объясняет наличие на рынке различных типов F-порошков и ускорителей. За последние годы были разработаны различные структуры фторуглеродных смазок, часто включающие атомы других элементов для повышения механической прочности и расширения температурного диапазона. Например, итальянская фирма STAR имеет 8 различных составов фторуглеродных смазок (F1 - порошок и брикет, F2 - порошок и брикет, F3, ускорители серии DICE - 3 вида).

Из чего это сделано... Часть II.

Когда фторуглеродные смазки только появились, их нанесение было непростым делом. Из-за того, что чистые фторуглероды не смешиваются с углеводородными смазками, приходилось или тщательно втирать их в базу, или использовать очень горячий утюг. Метод втирания хорошо работал для коротких дистанций, но поскольку фторуглероды не соединялись с лежащим под ними слоем углеводородной смазки, они сходили с лыжи очень быстро. А при использовании очень горячего утюга образовывались токсичные испарения. "Блестки", остающиеся после утюга, означают, что фторуглеродная смазка сублимировалась - частично перешла из твердой формы в газообразную. Исследования показали, что вдыхание этих паров вызывает кратковременное снижение функции легких на 10 - 20% (долговременные исследования не проводились). Кроме того, слишком горячий утюг заплавлял поры базы, которую затем необходимо было циклевать, чтобы она впитывала другие смазки.

В начале 90-х были разработаны новые типы "гибридных" смазок. Научились химически соединять короткие фторуглеродные молекулы с молекулами парафинов. Обычно углеводороды, которые электрически нейтральны, не смешиваются с фторуглеродами, которые имеют сильный электрический заряд на поверхности. Смешивать их - все равно, что смешивать масло и воду. А у гибридных молекул углеводородный конец хорошо смешивается с парафинами и синтетическими (полиэтиленовыми) компонентами. Поэтому становится возможным создавать смешанные смазки (фторуглероды+углеводороды) с содержанием фторуглеродов до 16%, сохраняющие все преимущества фторуглеродов. Такие гибриды называют фторированными смазками, они выглядят как обычные парафиновые смазки-бруски, и наносятся как обычные смазки с помощью утюга. При использовании утюга фторированные смазки не выделяют вредных паров как чистые фторуглероды. Фторированные смазки имеют меньший коэффициент трения и лучше отталкивают воду, чем углеводородные. Однако смазка должна содержать, по меньшей мере, 3% фторированных компонентов, чтобы это преимущество стало заметным, а оптимально должна содержать 10-15%. Некоторые производители выпускают смазки с низким содержанием фтора (low fluor), в которых менее 1% фторированных компонентов. Преимущества таких смазок - чисто маркетинговая фантазия. Цена не всегда отражает содержание фтора в смазке. Термины низкое, среднее и высокое содержание фтора (обычно LF, HF и т.п.) имеют смысл только в рамках одной марки (производителя). Низкофтористая линия одной компании может содержать фтора больше, чем среднефтористая линия другой компании, а стоить меньше. Некоторые компании продолжают добавлять тефлон в свои смазки, а выдают их за фторированные гибридные смазки. К сожалению, такое надувательство существует в смазочной индустрии.

Всегда имейте в виду, что во фторированной смазке даже с самым высоким содержанием фтора содержится, по меньшей мере, 85% парафинов, микрокристаллинов, синтетических смазок и других добавок. Кроме того, смазки с высоким содержанием фтора могут быть не лучшим выбором для определенной температуры, влажности и снега. Не забывайте, что фторуглеродные смазки работают хорошо только на влажном и мокром снеге, поэтому их использование на сухом снеге - пустая трата денег.

А ТЕПЕРЬ НЕСКОЛЬКО СОВЕТОВ

Если вы планируете последним слоем положить чистый фторуглерод, то всегда наносите перед ним фторированный парафин с высоким содержанием фтора. Лучше всего делать так: - Сначала нанесите чистый углеводородный мягкий парафин. Он очистит базу и заполнит поры. Снимите его пока он теплый. Затем используйте погодный парафин с высоким содержанием фтора (HF). Лучше нанести два слоя. Поскольку фторуглероды и углеводороды не смешиваются, углеводородные концы гибридных молекул будут в основном направлены внутрь базы, соединяясь с предварительно вплавленным мягким парафином, а фторуглеродные концы молекул будут в основном направлены к поверхности. Когда вы будете затем наносить чистый фторуглерод (используя порошок или таблетку), то он будет хорошо "приклеиваться" к фторуглеродным концам гибридных молекул (даже под поверхностью базы) и будет лучше держаться.

Хорошее правило для выбора фторсодержащих смазок - выбирать из альтернативных вариантов более холодный. Большая твердость поможет сопротивляться абразивности снега, а фтор поможет справиться с влажностью, даже если потеплеет.

При выборе смазки полезно учитывать скорость изменения температуры воздуха. Холодный воздух содержит меньше влаги, чем теплый при одинаковой относительной влажности. Поэтому при достаточно быстром изменении температуры воздуха его влажность может изменяться в значительных пределах. Например, если температура повышается утром после ясной ночи, влажность уменьшается. Если относительная влажность воздуха падает ниже 40%, он начинает интенсивно высушивать снег, особенно в ветреную погоду. Это означает, что снег не только остался холодным после ясной ночи, но и за счет высушивания ведет себя так, как будто его температура на несколько градусов ниже, чем показывает термометр. (И наоборот, при быстром похолодании влажность воздуха будет увеличиваться и, превысив 60%, будет насыщать снег влагой. Снег будет вести себя, как будто он более теплый.)

Не наносите один слой дольше 4 минут - смазка не должна загустеть или стать вязкой.

Используйте специальные "базовые" смазки. Они разработаны для того, чтобы дольше удерживать погодные смазки на поверхности лыжи. Рассмотрим их применение на примере MAP BLACK фирмы STAR. Это очень твердая синтетическая смазка с добавками оксидов металлов (для сопротивления абразивному снегу), графита (для снижения статического электричества), и высоким содержанием фторуглеродов. Поскольку это очень твердая смазка, начните с нанесения двух слоев мягкого парафина (например, Uniblock yellow фирмы STAR). Затем нанесите слой MAP BLACK. Предварительно нанесенный мягкий парафин поможет ему впитаться в базу. Соскоблите его, пока он не остыл, и обработайте щеткой. Таким же образом нанесите второй слой MAP BLACK. Дополнительно обработайте щеткой после остывания лыжи. Теперь лыжи готовы для нанесения погодного парафина. Слой базового парафина теперь возместит сторицей ваши усилия. Чтобы преимущество было наиболее значительным, наносите погодный парафин следующим способом - подплавляйте конец бруска на утюге и быстро намазывайте базу. После того как вся база покрыта, быстро разгладьте утюгом этот тонкий слой. Идея состоит в том, чтобы быстро вплавить тонкий слой погодного парафина в самые верхние поры базы. Слой погодного парафина прочно соединится с лежащим под ним MAP BLACK, который будет удерживать его на поверхности и защищать своими добавками. Соскоблите погодный парафин и обработайте его щетками, пока он теплый. После остывания лыж отполируйте. MAP BLACK не нужно наносить каждый раз, достаточно один раз в 6 -12 смазок лыж. Он работает хорошо в большинстве погодных условий - на старом и новом снегу, на влажном и сухом, особенно хорош на новом абразивном снеге. Весной используйте MAP 200, специально разработанный для мокрого снега. Эти базовые смазки хорошо показали себя с различными марками погодных парафинов многих производителей.