Spjuten som vägrade dyka – Gästinlägg

 

av dagispappan

1990 skulle bli en fin kastsäsong tänkte undertecknad en tidig vårdag detta år när jag stod där i snålblåsten på kastfältet vid I2 i Karlstad och försökte få upp kodlåset till lådan där kastredskapen förvarades. Förgäves. Vem i helskotta har bytt koden!?! Nu blev det heller ingen fantastisk säsong för min del, som dock knappast kunde skyllas på det missade träningspasset då jag inte fick upp redskapslådan. Det skiftade fokuset från diskus till slägga gav ganska mager utdelning och i praktiken lade jag av med kastsatsningen detta år, även fast det blev några tävlingar ett par år till men mest på skoj. De killarna jag några år tidigare hade besegrat när jag tog guld i USM och Skol-SM i diskus gick nu vidare och blev seniorlandslagskastare men för egen del blev det en dekandent CSN-finansierad tillvaro varvat med slumpvisa infall av studier i kemi och materialteknik.

I det större perspektivet blev emellertid 1990 ett mycket intressant kastarår och inte minst i spjut. Världsrekordet höjdes flera gånger av Patrik Bodén, Steve Backley, Jan Zelezny och sedan flyttade återigen Backley rekordflaggan över 90 meter efter att alla gamla rekord strukits 1986 då herrspjutets tyngdpunkt flyttats fram.

En stor del i de av Zelezny och Backley framskjutna positionerna hade den gamle ungerske olympiamästaren Miklos Nemeth. Han hade konstruerat ett spjut med knottrig yta på en del av spjutets bakre halva. Nordic (tidigare Sandvik) som då var världsledande på att tillverka spjut blev plötsligt förpassade till avbytarbänken när det skulle göras nya rekordattacker. Men Nordic kunde snart kontra med ett spjut med räfflad bakända, varmed Seppo Räty kastade hela 96,96 meter 1991. Senare detta år satte emellertid internationella friidrottsförbundet punkt för den utvecklingen genom ett förtydligande av reglerna om spjutets utformning som påkallade att ytan skulle vara slät.
För att reda ut varför knottrig och räfflad yta kunde få denna betydelse får vi först studera vad som händer med ett spjut under dess luftfärd:

Utövaren kastar iväg spjutet vanligen i en utkastvinkel runt 30 grader. Genom gravitationen blir vinkeln mellan marken och spjutets färdriktning sedan allt mindre. Dock kommer riktningen dit spjutspetsen pekar att ändra sig långsammare än spjutbanans riktning. Det har att göra med att spjutet roterar. Det är i princip omöjligt att kasta ett spjut utan att sätta spinn på det. Detta ger upphov till en gyro-effekt som stabiliserar spjutets vinkel relativt marken.

Gyro-effekten illustreras ofta genom ett cykelhjul med handtag på navaxeln. Om hjulet snurrar fort krävs mycket större kraft för att vrida hjulaxeln åt något håll, och samma sak gäller ett spinnande spjut.

Relativt färdriktingen pekar alltså spetsen mera uppåt en bit in i luftfärden, vilket gör att undersidan träffas av en luftström som både bromsar och samtidigt lyfter spjutet. Så länge spjutet inte tappat alltför mycket fart av den bromsande kraften kan det alltså flyta på luften och inte tappa höjd så snabbt som annars hade skett. Spjutet har emellertid en större yta bakom än framför tyngdpunkten vilket ger en framåtroterande kraft som till slut övervinner den stabiliserande gyro-effekten och spjutspetsen tippar nedåt.

Fram till mitten av 1900-talet gjordes spjuten av solitt trä och aerodynamiken var knappast så väldigt sofistikerad. Den aerodynamiska revolutionen inleddes av de amerikanska bröderna Held; Bud som kastade och Dick som konstruerade spjuten. Genom att göra spjutet ihåligt, först i trä och senare i metall, kunde man öka spjutets area, och därmed också lyftkraften, framför tyngdpunkten utan att flytta fram tyngdpunkten i motsvarande utsträckning. Därmed kunde spjutets flytfas förlängas och Bud Held blev 1953 den förste att kasta över 80 meter. Genom de kommande decennierna förfinades spjutens flygegenskaper och kastarnas kapacitet, vilket dock började bli ett problem. Genom att kastarna och spjutkonstruktörerna hela tiden pressade gränsen för hur sent spetsen kunde fås att dippa ned blev spjutkastning en bedömnigssport. Reglerna föreskrev att spjutet inte fick landa med bakändan först eller helt platt, vilket var nödvändigt för att spetsen skulle lämna ett märke i gräset så att kastet kunde mätas. Ofta var det mycket svårt för funktionärerna att bedöma om spjutet tagit spets eller landat platt. De plattlandande spjuten kunde också studsa och glida en rejäl bit, inte minst i vått gräs, och i kombination med allt längre kastlängder och begränsat utrymme på arenornas innerplaner blev detta ett säkerhetsproblem. Något var tvunget att göras, annars skulle man inte längre kunna bedriva spjutkastning på arenornas innerplaner och sporten kanske hade fördrivits till avsides belägna kastplaner där de långa studsarna hade gjort att ”Florida-spjut” hade blivit ett begrepp.

1984 bröt östtysken Uwe Hohn hundrametersvallen med hela 104,80 meter, endast några veckor innan IAAF tog det definitiva beslutet att ändra reglerna för spjutets utformning för att ta ned kastlängderna. Beslutet lär emellertid ha varit förankrat sedan en längre tid tillbaka så sammanfallandet med Hohns monsterkast var en ren slump.

Från och med 1986 flyttades så tyngdpunkten framåt några centimetrar och spjutets diameter vid olika kontrollpunkter längs hela spjutet var nu reglerad så att det inte skulle vara möjligt att få så stor lyftkraft framför tyngdpunkten att ett långt spjutkast skulle kunna landa platt. Vad man däremot inte hade räknat med var att det skulle vara möjligt att minska luftmotståndet bakom tyngdpunkten så att det framåtvridande momentet minskade och spjuten återigen kunde fås att dippa ned senare. Den som kom på detta var alltså Mikos Nemeth och den teknik han använde var att utnyttja samma fenomen som gör att en golfboll med gropar i ytan flyger längre än en slät boll. Syftet med groparna på golfbollen är att störa luftströmmen så att den blir turbulent istället för laminär. Turbulent strömning ger visserligen större luftmotstånd på bollens framsida men den turbulenta luften smiter å andra sidan lättare runt bollens sidor så att luftvirven bakom bollen blir mindre och därmed också ”baksuget”, vilket totalt sett ger lägre luftmotstånd än om ytan varit slät. Samma princip utnyttjades också av det räfflade Nordic-spjutet.

Det var inte omedelbart uppenbart att knottrigt spjut skulle gå att kasta längre för det gällde att anpassa tekniken så att man verkligen utnyttjade den modifierade aerodynamiken till fullo. Däremot blev kontroversen om det knottriga Nemeth-spjutet uppenbar och omedelbar. I Sverige godkänndes inte Nemeth-spjutet för tävling vilket berodde på att översättningen av de internationella reglerna från engelska till svenska innebar en strängare tolkning av hur spjutet fick vara konstruerat mellan de kontrollpunkter där spjutrörets diameter mättes. Det hindrade inte att det faktiskt sattes ett spjutvärldsrekord på svensk mark sommaren 1990. Det var Steve Backley som med ett slätt spjut på DN-Galan förpassade Patrik Bodéns världsrekord till historieböckerna. Endast 12 dagar senare i Oslo blev Backley av med rekordet till Zelezny, som blev Nemeth-spjutets förste rekordkastare. Backley ville inte vara sämre på att kasta knotterspjut och behövde bara 6 dagar på sig för att återta rekordet. Nästföljande år var det som sagt Räty som stod för de allra längsta kasten och noteringen 96,96 med räfflat spjut hade räckt till tredje plats genom tiderna med de gamla flyt-spjuten. En resultatnivå som genom spjutkonstruktionens och kastteknikens utveckling hade tagit 30 år från Helds glansdagar att uppnå med de gamla spjuten hade nu nåtts på bara ett år trots ett mer begränsande regelverk. Alla typer av ojämnheter förbjöds.

Zelezny lyckades visserligen slätspjutkasta längre än Rätys räffelrekord, men bara en gång (98,48m uppnått 1996) och ingen annan har varit i närheten. Om de ojämna ytorna hade tillåtits hade vi förmodligen sett ett mycket större antal kast över 95 meter. Grenens suverän Zelezny uppskattade bevisligen denna redskapstyp men var vid tiden 1990-91, 24-25 år gammal, ett antal år före den absoluta toppen av sin kastkapacitet.

Nemeth fortsatte att konstruera spjut men med slät yta. Då de knottriga spjuten lanserades hade spjuten grälla färger och den knottriga partiet var markerat med avvikande gul färg. Flera av de spjutmodeller som idag bär Nemeths namn har behållit denna design.

Här är de längsta kasten med respektive spjuttyp:

Uwe Hohn 104,80 (1984)

Seppo Räty 96,96 (1991)

Jan Zelezny 98,48 (1996)

Med de ojämna ytorna förbjudna är de flesta överens om att internationella friidrottsförbundets reformering av spjutgrenen har varit lyckosam. Inför tyngdpunktsändringen på 80-talet uttrycktes farhågor om att spjut skulle bli en utpräglad kraftsport med tilltagande dopingproblematik. Det krävdes nämligen en hel del finess för att verkligen utnyttja till fullo de flytegenskaper som kunde erhållas med det tidiga 80-talets spjut. Man kastade lågt men släppte upp spetsen en del i utkastet så gick det att få fantasktiskt lång flytfas på kastet om man prickade precis rätt. Det var uppenbarligen något som den tidens främsta kastare hade utvecklat en förmåga att direkt känna, eftersom filmsekvensen ovan visar att Uwe Hohn gjorde segergest långt innan spjutet landat. En enkel analys av Hohns 104,80-kast ges här

Den vänstra bilden visar spjutets vinkel just efter att det har lämnat handen. I nästa bildruta har redskapet färdats ytterligare ungefär en spjutlängd (ca 2,60m). Spjutets föregående position är infälld som långsträckad linje och den kortsträckade linjen visar ungefär hur spjutets tyngdpunkt har färdats mellan de två bilderna. Hohns jättekast var alltså ett rejält underslag och man kan dessutom ana en uppåtrotation på spjutets vinkel just i inledningen av luftfärden, förmodligen med effekten att motverka att det enorma luftmotståndet, som uppkommer av att kasta på detta sätt, kommer att skapa ett framåtroterande moment under den kommande flygturen. Dessutom medger denna teknik, jämfört med t.ex. om utkastriktningen hade varit samma som dit spetsen pekar i utkastbilden ovan, att spjutet kan lämna handen något senare i rörelsen vilket ger kastaren längre tid till att påverka redskapet och kastaren har då möjlighet att uppnå högre utgångshastighet. Det var med dessa spjut alltså bättre att kasta lågt och sedan låta luftmotståndet, genom den stegrade spetsen, göra jobbet att ge spjutet tillräcklig höjd för att flyga långt.

Men spjut blev inte alls den råbarkade kraftkastningen som vissa hade förutspått. Kanske (?) beror det på att spjuten med framflyttad tyngdpunkt behöver kastas högre och då behöver kastaren släppa spjutet tidigare och har, om i övrigt oförändrad teknik, då kortare tid på sig att accelerera spjutet. Detta sätter ännu mer fokus på kvaliteter som snabbhet, smidighet och teknik, snarare än råstyrka.

Nu hjälpte inte råstyrka heller den där vårdagen 1990 som jag inte fick upp kastredskapslådan på I2. Men vad var bakgrunden egentligen? Jo, det var friidrottsgymnasiets tränare Raimo Phil som hade blivit så begeistrad av att den före detta eleven Patrik Bodén just satt spjutvärldsrekord i Texas, så att han genast hade programmerat om kodlåset till samma siffror som Bodéns rekordresultat 89,10.

Dagispappan

¤

Källor:

Anders Borgström, Kastgrenarnas biomekanik

Miklos Nemeth, patent US4973048, Athletic competition javelin with roughened surfaces

Javel-Inn Kft. (Nemeth javelins), Katalog 2008

Youtube.com