Skida, struktur och valla

En metaanalys av Budde, Rick, and Adam Himes. “Highresolution friction measurements of cross-country ski bases on snow.” Sports Engineering 20.4 (2017): 299-311

Dan Kuylenstierna
20250415
Nedladdningsbar PDF

Det är bland skidåkare allmänt känt att skida, struktur och valla alla påverkar glidet. En gängse uppfattning är också att det påverkar i just denna ordning. Det handlar först och främst att hitta en skida med rätt tryckzoner, därefter rätt struktur och i sista hand välja rätt valla för dagen. Detta påstående till trots så finns det väldigt lite dokumentation som styrker de inbördes förhållanden. Frågan är också hur man kan befästa ett påstående som detta. Det är ganska omfattande kombinationer av tester som skulle behöva göras. Man behöver ett gäng skidor som är olika och sedan preparera dessa på olika sätt. Det är inte heller så enkelt som att preparera två olika skidor lika. Det skulle ju kunna tänkas vara så att två olika skidor också går bäst med två olika vallor. I denna text har vi därför ingen ambition att avgöra den inbördes påverkan mellan de tre faktorerna: Skida, Struktur, och valla. Syftet med vår review är istället först och främst att diskutera hur mycket dessa tre faktorer tillsammans kan påverka utfallet i ett skidlopp.

Vår studie utgår från två forskningsstudier1,2 samt en serie enkla beräkningar3 för att skatta hur mycket glidet påverkar åktiden utifrån givna yttre förutsättningar och kapacitet hos åkaren. Vi kommer också diskutera hur glidet kan mätas och med vilken precision det behöver mätas för att säkerställa konkurrenskraftigt material. Den vetenskaplig definitionen av bra glid är ”låg glidfriktion”. Flera studier har visat på att glidfriktionen mellan skida och snö beroende på förhållanden kan variera avsevärt. Typiska värden ligger i spannet µ=0.01 till µ>0.06 där de lägsta värdena är rapporterade för transformerad snö strax under 0oC medan de högsta värdena är rapporterade för väldigt kall torr nysnö samt för väldigt blöt sugande snö. Glidfriktionen varierar också med hastighet4 men det går vi inte heller in så mycket på i denna enkla jämförelse.

I [2] presenteras en långtidsstudie över mätningar utomhus i varierande förhållanden. Tabell 1 som är lånad ur artikeln presenterar hur friktionen varierar beroende på skidval, struktur och valla. Kortfattat så bygger studien på jämförelse av en skida med kallslip mot en skida med varmslip. Dessa två skidor prepares vid varje testtillfälle med samma valla och jämförs mot en referensskida med fabriskslip. Referensskidan är identiskt preparerad med samma valla (REX blå) vid varje testtillfälle. Vid en första anblick i Tabell 1är det svårt att se några tydliga trender. Precis som vid testning av skidor inför tävling är det stor variation mellan de uppmätta värdena och den inbördes ordningen mellan de olika skidorna skiftar.

Den högsta friktionen är uppmätt vid -23C nysnö på de fabriksslipade skidorna som då har en friktion av µ=0.035 medan den lägsta friktionen är uppmätt för varmföresskidorna vid -1C och transformerad snö, friktionen är då så låg som µ=0.0053. För att få lite mer uppfattning om vad dessa värden innebär i praktisk åktid så är påverkan i storleksordningen 30-35 sekunder per kilometer eller om man så vill 5-6 minuter över ett 10 km lopp . Detta visar något alla vet -att åktid är ett väldigt dåligt mått på prestation inom längdskidåkning. En mer intressant fråga är hur mycket skidvalet kan påverka under givna yttre förutsättningar. Utifrån friktionskoefficienterna i tabellen kan vi se att den största skillnaden mellan två skidpar i samma före är 1:48 över 10 km vilket är skillnaden mellan varmföresskidorna och de fabriksslipade skidorna i -23C nysnö. En intressant notering är vidare att kallföresskidorna i just detta mycket kalla före har högre friktion än varmföresskidorna även om de har samma valla. Utifrån detta kan vi konstatera att den kombinerade effekten av skida, struktur och valla kan påverka upp till 2 minuter över 10 km åktid för en elitåkare. För en motionär är påverkan större.

Nästa steg är att försöka bryta ned datan och se hur stor påverkan är av slip och hur stor påverkan är av valla. Eftersom varmskidorna och kallskidorna konsekvent är vallade med samma valla kan det antas att skillnaden mellan dessa beror på slip och skida. I artikeln finns ingen information om ifall varmskidorna skiljer sig från kallskidorna på något sätt annat än slipen. Ur datan framgår att kallskidorna i medeltal är knappa 2 sekunder snabbare än varmskidorna över 10 km men också att standardavvikelsen är ca 15 sekunder vilket innebär att det gäller att välja rätt skidpar i respektive före. Den största skillnaden fås vid transformerad snö och en lufttemperatur av 2C. Då är varmföresskidorna 35 sekunder snabbare än kallföresskidorna.

Nästa intressanta frågeställning är om vallans inverkan. I de fall då varmskidorna och kallskidorna är vallade med samma valla som referensskidorna (REX blå) kan noteras att varmskidorna i medeltal har ungefär samma glidfriktion som skidorna med fabriksslip medan kallskidorna har ca 7% högre friktion vilket svarar mot ca 11 sekunder i åktid över 10 km. I Figur 1 plottas glidfriktionen för de tre olika sliparna mot temperatur. Det framgår då att samtliga skidor har lägre glidfriktion i varmare temperatur men också att kallskidorna är de som tappar minst när temperaturen sjunker och att varmskidorna är de som tjänar mest på att temperaturen stiger.

För att få bättre insikt i inverkan av valla kan vi jämföra de slipade skidorna med andra typer av valla mot referensskidorna som konsekvent har samma valla. Vi ser då att i samtliga dessa testfall uppvisar de specifikt vallade skidorna i medeltal lägre glidfriktion. Vid en noggrannare analys av hur glidet och motsvarande åktid utvecklas med temperatur blir det ännu tydligare att respektive valla uppvisar större glidfördel i sitt dedikerade temperaturspann, se Figur 1. I synnerhet är detta uppenbart för CH8 som är en tydlig varmföresvalla och CH4 som är en tydlig kallföresvalla. För REX BLÅ syns ingen trend vilket är väntat eftersom referensskidorna har samma valla. Även för CH6 är trenden betydligt svagare vilket kan förklaras med att denna valla liknar REX BLÅ. HF8 har inte tagits med i jämförelsen pga få datapunkter.

Swarén, Mikael, et al. “Validation of test setup to evaluate glide performance in skis.” Sports Technology 7.1-2 (2014): 89-97.¹
Budde, Rick, and Adam Himes. “High-resolution friction measurements of cross-country ski bases on snow.” Sports Engineering 20.4 (2017): 299-311.²
Hur mycket tjänar skidåkare på bättre glid? | SKISENS³
Auganæs, Sondre Bergtun, Audun Formo Buene, and Alex Klein-Paste. “Laboratory testing of cross-country skis–Investigating tribometer precision on laboratory-grown dendritic snow.” Tribology International 168 (2022): 107451.⁴