Heittosimulaattorimme

Edellisessä kirjoituksessa mainitsin Ekanderin, Perkinsin ja Richardsin vuonna 2025 julkaistun tutkimuksen. Se on kattavin tuntemani heittomekaniikan malli. Siinä vapa, siima, peruke ja perho muodostavat yhden järjestelmän massoineen, jäykkyyksineen ja ilmanvastuksineen. Malli laskee, miten kaikki osat liikkuvat heiton aikana.

Tieteellinen artikkeli ei ole työkalu. Yhtälöt ovat kaikki olemassa, mutta jonkun täytyy ohjelmoida ne, ratkaista ne tarkasti ja sitten tarkistaa, että tulokset ovat oikein. Ammattitaustani on tekniikan ja data-analyysin parissa, joten päätin tehdä sen itse. Rakensin mallin tyhjästä ja tein siitä simulaattorin, jolla voin suunnitella.

Ensin varmistin, että simulaattori toistaa tutkimuksen tulokset. Kirjoitin tutkimuksen päätekijälle Hans Ekanderille, joka vastasi ystävällisesti kysymyksiini. Hän lähetti vertailuheiton aineiston ja tutustui ensimmäisiin tuloksiini. Olen hyvin kiitollinen hänen avustaan.

Mitä jokainen heitto näyttää

Simulaattori jakaa vavan ja siiman satoihin lyhyisiin osiin ja selvittää, kuinka ne liikkuvat tuhansia kertoja jokaista heittosekuntia kohden. Se jatkaa heittämistä, kunnes jokainen sykli on sama, aivan kuten onkija asettuu rytmiin. Jokainen heitto tuottaa koko sivun dataa.

Simulaattorin heittoanimaatio: vapa ja siima etuheiton aikana sekä perhon nopeus, perukkeeseen kohdistuva voima ja käden voima — Täysi heitto taakse ja eteenpäin alle puolet todellisesta nopeudesta.

Animaatio näyttää koko heiton, ja sitä voi hidastaa paljon. Sen rinnalla voi seurata perhon nopeutta sekä perukkeeseen ja heittäjän käteen kohdistuvia voimia joka hetki. Siiman muoto 50 millisekunnin välein kokoaa koko jakson yhteen kuvaan. Siitä näkee heti, onko heittosilmukka kapea vai avoin ja putoaako siima takana.

Vavan ja siiman muoto 50 millisekunnin välein taka- ja etuheiton aikana — Vapa ja siima 50 millisekunnin välein taka- ja eteenpäinheitossa.

Vavan kuvaajat vastaavat tutkimuksen kuvaajia. Ne näyttävät kahvan kulman ja vavan taipuman. Tässä heitossa kärki poikkeaa yli metrin siitä kohdasta, jossa se olisi täysin jäykällä vavalla. Kuvaajat näyttävät myös käden tuottaman voiman ja tehon joka hetki. Koska käden liike pysyy samana, voidaan nähdä, mikä profiili kuormittaa vapaa enemmän ja johtuuko ero rakenteesta vai pelkästä painosta.

Kaaviot kahvan kulmasta ja kulmanopeudesta, vavan kärjen taipumisesta, käsivoimasta ja käden tehosta yhden jakson aikana — Vapa ja käsi 2,2 sekunnin heittojakson aikana.

Siiman ja perhon kuvaajat kertovat parhaiten, miten siimaprofiili toimii kalastuksessa. Perhon nopeus ja perukkeeseen kohdistuva voima ovat suurimmillaan juuri heittosilmukan oietessa loppuun. Tämä hetki näyttää, miten siima oikaisee perukkeen. Hyvä siima oikaisee sen kokonaan ilman, että perho saapuu liian nopeasti.

Kuvaajat perhon ja siiman kärjen nopeudesta, perukkeeseen kohdistuvasta voimasta ja suoristuneen siiman osuudesta yhden jakson aikana — Perhon ja siiman kärjen nopeus, perukkeeseen kohdistuva voima ja siiman suoristuminen heittojakson aikana.

Lopulta on energiaa. Simulaattori mittaa kuinka paljon työtä käsi tekee kussakin heitossa ja kuinka paljon siitä on tallennettu taivutettuun vapaan. Se myös seuraa kuinka paljon menee siimaan ja kuinka paljon menetetään matkan varrella. Tässä heitossa käsi laittaa sisään noin 4 joulea ja melkein kaikki siitä katoaa ilmaan. Vähemmän tuhlaava kartio vaatii vähemmän vaivaa samassa heitossa.

Energiakuvaajat heittojakson aikana sekä taulukko käden tekemästä työstä, vavan ja siiman suurimmasta energiasta ja ilmanvastuksen sekä vaimennuksen aiheuttamista häviöistä — Missä energia on joka hetki ja minne käden työ menee.

Miten sitä käytetään

Simulaattorissa on jo tutkittu 36 todellista siimaa, joiden profiilit on mitattu. Ne auttavat yhdistämään laskentatulokset siihen, mitä kalastajat pitävät hyvänä siimana. Jokainen uusi profiili käy ensin simulaattorissa, jossa sitä verrataan samanpainoisiin siimoihin. Näin voidaan kokeilla kymmeniä vaihtoehtoja ja ymmärtää, miksi jokin toimii toista paremmin, ennen kuin mitään lähetetään tehtaalle.

Sen jälkeen joen kalastajat sanovat viimeisen sanan. Heidän näkemyksensä prototyypeistä palaavat simulaattoriin seuraavaa suunnittelua varten. Se on työskentelytapa, joka sopii parhaiten siihen, mitä osaan tehdä, ja se, jonka haluan Arvenille.