Yleisurheilussa alkaa superkesä. Ensin käydään EM-kisat Helsingissä, sitten olympiakisat Lontoossa. Jos yksikin nippeli varusteissa pettää, mitalista on turha haaveilla. Urheilujärjestöt koettavat minimoida varusteiden vaikutuksen, joten kehittäjille, virittäjille ja huoltajille jää vähän liikkumavaraa. Siitä vähästä otetaan kaikki irti.

Teksti: Kalevi Rantanen

Yleisurheilussa alkaa superkesä. Ensin käydään EM-kisat Helsingissä, sitten olympiakisat Lontoossa. Jos yksikin nippeli varusteissa pettää, mitalista on turha haaveilla. Urheilujärjestöt koettavat minimoida varusteiden vaikutuksen, joten kehittäjille, virittäjille ja huoltajille jää vähän liikkumavaraa. Siitä vähästä otetaan kaikki irti.

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2012

Patruunat ennen kaikkea

Ampujilta suomalaiset odottavat Lontoonkin olympialaisissa paljon. Vain he ovat tuoneet mitaleita kaikista 2000-luvun kesäolympialaisista. Osa kunniasta kuuluu harvoin mainituille taustatoimijoille, kuten asesepälle.

Maallikko voi luulla, että tärkein väline on ase, mutta todellisuudessa kriittinen kohta ovat patruunat, etenkin pienoiskivääriammunnassa. Siinä mitaliin tähtää isokyröläinen Marjo Yli-Kiikka.

– Pienoiskiväärillä 50 metrin matkalta ammuttaessa kympin halkaisija on 10,4 millimetriä, kertoo valmentaja ja aseseppä Tapio Säynevirta Ampumaurheiluliitosta. – Jos koepenkistä ammuttaessa kymmenen laukauksen kasa ei anna täyttä sadan pisteen sarjaa, on mahdotonta saada huipputulosta kilpailussa.

Tehtaiden patruunaerien taso vaihtelee hieman. Siksi niitä testataan perusteellisesti.

– Testaan patruunoiden uusien valmistuserien laadun ja yhteensopivuuden urheilijan aseen kanssa ensin Lapualla Arvi Välkkilän testiasemalla ja parhaat erät vielä omassa testipenkissäni, Säynevirta kertoo. – Käytössäni on myös verrokkeina edellisen kauden hyviä patruunoita.

Seuraavaksi urheilija kokeilee parhaita eriä valmennusleirillä. Jos löytyy esimerkiksi kaksi yhtä hyvää, hän vie kisoihin molemmat. Niistä hän valitsee kisapaikalla virallisissa harjoituksissa.

Jos Yli-Kiikka nousee palkintopallille, patruunoista tuskin sanotaan sanaakaan, mutta tiedämme niiden olleet yksi edellytys.

Kelaustuoli kevyeksi

paralympialaisiin Lontooseen lähtee useita suomalaisia vammaisurheilijoita. Koska jo pääsyvaatimuksena on riippuvuus apuvälineistä, laitteet merkitsevät paljon.

Leo-Pekka Tähti kilpailee pyörätuolikelauksessa. Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksen hankkeessa on kevennetty hänen kelaustuoliaan. – Painoa on runkorakennetta parantamalla saatu alennetuksi noin yhdeksästä noin kahdeksaan kiloon, kertoo biomekaniikan tutkija Tapani Keränen. – Aikaisemmin Tähti on tarvinnut suurten voimiensa takia vahvemman ja painavamman tuolin kuin kilpailijat, mutta nyt hän pääsee kilpailemaan antamatta tasoitusta.

Tutkimusten mukaan kilon pudotus tuo sadan metrin kelauksessa 60-kiloiselle kisaajalle noin 0,13 sekunnin aikavoiton.

Kenkä kepeäksi kantaa

juoksijoilla välineiden ykkönen ovat kengät. Yhdysvaltalainen Nike johtaa kamppailua markkinaosuuksista, mutta saksalaiset Adidas ja Puma tulevat kannoilla.

Maratoonari Leena Puotiniemi juoksee Adidaksen AdiZero-kengillä. – Kilpamaratoonarin kengän tulee olla kevyt mutta samalla jonkin verran tukeva, hän sanoo. – Kenkien pitää myös sopia askellukselle, eli niillä voi jonkin verran korjata askelvirheitä. Lisäksi kengän on hyvä olla hengittävä.

Sadan gramman pudotus kengän painossa tuo maratonilla aikaetua 2–3 minuuttia, laski yhdysvaltalainen biomekaanikko Ed Frederick viime vuosisadalla. Tätä tietoa on vaikea enää hyödyntää, koska kevennettävää on vähän jäljellä. Maratontossun paino vaihtelee 200 gramman molemmin puolin. Nike näyttää panostaneen keveyteen eniten. Yhtiö on esitellyt maratoonareille suunnitellun Nike Flyknit Racerin, joka painaa 160 grammaa.

Muuta etua haetaan parantamalla kengän osien ominaisuuksia. Niinpä Adidaksen AdiZeron erään mallin etuosan tyyny kuulemma palauttaa osan energiasta ja keskiosa sekä kanta pysyvät entistä paremmin kiinni jalassa. Pohjan kärkiosa antaa hyvän otteen tiehen märälläkin kelillä.

Keihäästä vapinat pois

Keihäspiireissä muistellaan yhä melkein kolmenkymmenen vuoden takaista heittoa, jolla silloisen Itä-Saksan Uwe Hohn rikkoi sadan metrin rajan. Suoritus perustui välineen aerodynamiikkaan. Kun ilmavirtauksen synnyttämä noste kohdistuu keihään painopisteen etupuolelle, syntyy vipuvaikutus, joka kääntää kärkeä ylöspäin. Lentomatka pitenee. Kansainvälinen yleisurheiluliitto muutti nopeasti sääntöjä ja määräsi, että nosteen vaikutuspisteen on oltava painopisteen takana.

Heitot lyhenivät, mutta insinöörit ovat löytäneet uusia mahdollisuuksia parantaa keihästä esimerkiksi keskittymällä sen takaosan värinään. Lähtiessään keihäs värähtelee parin sekunnin ajan, mikä syö energiaa ja lyhentää heittoa.

Värinän voi poistaa tekemällä jäykän keihään hiilikuidusta, mutta silloin tulee uusi ongelma. Hyvälläkin heittäjällä heittosuunta joskus poikkeaa hieman keihään akselin suunnasta. Keihään kylki voi silloin osua lähtiessään heittäjään. Jäykkä keihäs voi aiheuttaa rasitusvammoja. Joustava, värähtelevä keihäs antaa anteeksi pieniä epätarkkuuksia.

Miten tehdä keihäs, joka on samaan aikaan jäykkä ja joustava? Käyttämällä yhdistelmämateriaalia. Keihäsvalmistajat, kuten Gill Athletics ja Nemeth Javelins, yhdistävät hiilikuitua ja alumiinia.

Lisäksi myötä- ja vastatuulta varten on omat keihäänsä, ja urheilijoilla on myös omia mieltymyksiään. Siksi kilpailija saattaa vaihdella keihästä saman kilpailun aikana.

Mela millin tarkkuudella

Ratamelonnassa Anne Rikala ja Jenni Mikkonen puolustavat Suomen värejä 500 ja 200 metrin matkoilla. Suomalaisten kanootit on valmistanut portugalilainen Nelo, joka asiantuntijoiden mukaan on yksi alan johtavista yrityksistä.

– Välineissä ei hävitä yhtään, vakuuttaa Risto Lehtinen, joka on aiemmin valmentanut suomalaisia melojia. Nykyään hän huolehtii kalustotarkastuksesta ja teknisestä kehitystyöstä kansainvälisessä kanoottiliitossa.

Eniten on kehitetty meloja. Niitä tutkitaan yhtä perusteellisesti kuin laivan potkureita. Niinpä meloja voi säätää melan pituutta millimetrin tarkkuudella. Loppu riippuu hänen taidoistaan ja hermoistaan. Lehtinen kertoo, että kokematon meloja voi pilata kaiken valitsemalla kilpailussa melapituuden, jolla ei ole harjoitellut.

Tietenkin myös kanootin runkomuoto ja jopa melojan vaatteet voivat hieman vaikuttaa vauhtiin. Poistamalla suojapeite saadaan myös kanootin aukko toimimaan tuulipussina.

– Pelin henkeen kuuluu myös, että osin näennäisillä innovaatioilla yritetään hermostuttaa kilpailijoita, Lehtinen kertoo. Esimerkiksi australialaiset ovat saaneet hyväksynnän kiertyvälle kajakin penkille. Penkillä saattaa olla merkitystä, jos se säästää energiaa esimerkiksi jalkatyöstä.

Välinekilpailua joka lajissa

Pikajuoksijalle turbopuku. Sprintterille Nike on kehittänyt ilmanvastusta minimoivan puvun nimeltä Pro TurboSpeed. Valmistajan mukaan tuulitunnelikokeita on tehty noin tuhat tuntia. Yhtiö lupaa satasella 0,023 sekunnin aikasäästön edelliseen pukumalliin verrattuna.

Uimapuku puristaa oikein. Uinnissa kaadettiin vielä vähän aikaa sitten ennätyksiä polyuretaani- ja neopreenipuvulla. Kansainvälinen uintiliitto päätti lopulta, että laji on mennyt liikaa vaatesuunnittelijoiden kilpailuksi, ja muutti sääntöjä. Puvut on nyt valmistettava läpäisevästä tekstiilimateriaalista. Tekniikkakilpailu kiihtyi taas. Speedo esitteli uuden puvun kauppanimellä Fastskin3 Racing System, Arena nimellä Powerskin Carbon Pro. Molemmat sanovat, että puku istuu ihanteellisesti ja puristaa juuri sopivasti ja juuri oikeista paikoista.

Hiiltä piikkareihin. Nike käyttää Zoom-kengissään jopa viittä hiilikuitukerrosta ja lupaa, että rakenne yhdistää parhaiten tukevuuden ja joustavuuden.

Palloa jälleen parannettu. Lontoon olympialaisten jalkapalloa kutsutaan nimikilpailun tuloksena Albertiksi. Palloa on jälleen parannettu, vakuuttaa valmistaja Adidas. Albert koostuu kolmiomaisista laatoista, jotka on kuumentamalla liitetty toisiinsa. Ulkopinnan alla on kerros, joka vähentää ilmavuotoja ulos ja vesivuotoja sisään. Pallon ominaisuudet saadaan näin pysymään vakaampina ottelun aikana. Aivan oma tarinansa on nappulakenkien kehityskilpailu, jota maailman suosituin urheilulaji ruokkii.

Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.