К многочисленным и довольно строгим требованиям, которым должен соответствовать официальный мяч чемпионата мира по футболу — размерам и форме, массе, степени поглощения влаги, упругости, а также стабильности всех этих характеристик, — в этом году добавилось еще одно. Теперь мяч, разработанный инженерами компании Adidas, подобно самолету, продувают в аэродинамической трубе

Telstar (Мексика, 1970) Как и другие мячи того времени, Telstar был полностью сделан из кожи. Но, в отличие от остальных мячей, он был сшит вручную из 32 элементов — 12 пятиугольных и 20 шестиугольных панелей — и это позволило сделать его самым круглым мячом тех лет. Дизайн мяча навсегда вошел в историю футбола и стал классикой: Telstar — первый белый мяч, украшенный черными пятиугольниками. Чемпионат 1970 года в Мексике впервые транслировался в прямом эфире, и именно благодаря новому дизайну Telstar ("Телевизионная звезда") стал гораздо более заметным на черно-белом экране. Telstar стал прототипом всех последующих поколений мячей
+Teamgeist (Германия, 2006) Десятый официальный мяч чемпионата мира (перевод его названия — «Плюс командный дух») — очередная революция в области дизайна и технологий. Впервые компания adidas отступила от классического 32-панельного дизайна, перейдя к 14 панелям сложной формы (в результате мяч стал более круглым) из синтетических материалов. Новый каркас и крупные панели, соединенные по технологии термосклейки, обеспечивают водонепроницаемость и более ровную поверхность для ударов. Мяч выполнен в традиционных цветах немецкой национальной сборной по футболу с золотой окантовкой (символом Кубка мира) и покрыт прозрачным защитным слоем, предотвращающим стирание
Jabulani (ЮАР, 2010) В этом году мяч впервые изготовлен из трехмерных сферических панелей из полиуретана и этилвинилацетата, что позволило добиться почти идеально круглой формы. На его поверхность нанесена микротекстура типа «гусиная кожа», обеспечивающая сцепление с бутсой при любой погоде. Дизайнеры использовали в оформлении мяча четыре треугольных элемента одиннадцати цветов, которые олицетворяют 11 игроков каждой команды, 11 официальных языков ЮАР и 11 южноафриканских племен. Палитра и орнамент мяча перекликаются с дизайном внешнего фасада известного стадиона Soccer City в Йоханнесбурге. Название Jabulani в зулусском наречии банту означает «праздновать»

Из чего только не делали мяч в древности — у ацтеков он был из каучука, у китайцев — кожаный набивной, в древней Европе, как гласят легенды, свирепые викинги перекидывали друг другу отрубленные головы врагов. С наступлением более цивилизованных времен мячи стали делать из надутых свиных или овечьих мочевых пузырей. Но стандартизировать размеры и массу мяча стало возможным только после разработки в 1836 году Чарльзом Гудьиром процесса вулканизации каучука. Гудьир, большой поклонник футбола, представил в 1855 году первый резиновый мяч, а еще через десятилетие — кожаный с камерой из резины.

Недружественная революция

До конца 1960-х футбольные мячи были обшиты прямоугольными полосками кожи. Кожа хорошо впитывала влагу, и в мокрую погоду мяч становился тяжелым, что сказывалось на точности удара. Первая футбольная «революция» произошла в 1950-х, когда от прямоугольных полосок производители стали переходить к схеме из 12 пятиугольников и 20 шестиугольников. В 1970 году эта схема стала официальной — на чемпионате мира в Мексике был представлен мяч Adidas Telstar. Черно-белая пятнистая окраска позволяла хорошо видеть его на черно-белых телеэкранах: чемпионат 1970 года впервые транслировался в прямом эфире. Схема и окраска этого мяча стали классическими на более чем три десятилетия.

Только через 36 лет специалисты adidas решили изменить схему мяча, благо технологии производства к этому времени достигли невиданных высот. Мяч +Teamgeist был изготовлен из 14 панелей сложной формы (шесть «пропеллеров» и восемь «турбин»), соединенных методом термосклейки. Такая схема упростила процесс производства и позволила сделать мяч более круглым, уменьшив количество стыков трех панелей на 60% и периметр швов на 15%. Мяч с поверхностью, близкой к идеальной сфере, летит ровно вне зависимости от того, в какую точку мяча бьет футболист.

Однако, несмотря на все эти технологические новшества, мяч +Teamgeist вызвал большое количество критических замечаний со стороны ведущих игроков. На непредсказуемое поведение мяча жаловался Роберто Карлос, а английский голкипер Пол Робинсон назвал его «крайне недружественным к вратарю».

Кошмар вратаря

Причина такого поведения мяча лежит в аэродинамике. Дело в том, что его аэродинамические характеристики весьма нелинейны. При движении невращающегося мяча в воздухе на его боковых поверхностях происходит ранний срыв потока — образуется турбулентность, которая тормозит снаряд. Но стоит скорости возрасти примерно до 20 км/ч, как поток «прилипает» к поверхности мяча, образуя пограничный слой, точка срыва при этом сдвигается назад. Турбулентный след в таком режиме значительно уже, а сопротивление резко падает.

Но характер обтекания зависит не только от скорости. На поверхности 32-панельного мяча расположено множество швов, которые способствуют образованию пограничного слоя и позднему срыву потока. А вот с гладкой поверхности +Teamgeist поток срывается рано — пограничному слою не за что «уцепиться», что приводит к непредсказуемой траектории полета в случае, когда мяч не вращается или вращается с низкой угловой скоростью. Даже малые возмущения отклоняют его от намеченной траектории.

Заменители швов

Мяч Jabulani для чемпионата 2010 года в ЮАР впервые построен из трехмерных, а не плоских панелей, причем их всего восемь. Швов у этого мяча еще меньше, но, к счастью, разработчики Adidas компенсировали малый периметр швов и форму, близкую к идеальной, специальными аэродинамическими канавками Grip’n’Groove. Эти канавки служат аэродинамическими «заменителями швов», выполняя функцию «удержания» пограничного слоя и позднего срыва потока. Это способствует понижению аэродинамического сопротивления на высоких скоростях, а главное — стабилизирует мяч в полете, не допуская непредсказуемых изменений траектории. «Мы провели множество экспериментов в аэродинамических трубах, испытывая разные конфигурации канавок, — говорит технический директор отдела инновационных разработок Adidas Innovation Team Тим Лукас. — Наши тесты в испытательном центре Adidas в Шайнфелде и в британском Университете Лафборо подтвердили, что нам удалось решить задачу». Подтверждает это и Петр Чех, голкипер «Челси»: «Мяч значительно более стабилен в полете, и это видно невооруженным глазом».

Так что вратари могут спать спокойно. Во время матча все будет зависеть исключительно от умения игроков. Как и положено в такой игре, как Футбол.

Статья «» опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2010).