2010年のオリンピックでは、男女2人乗りボブスレーの金メダルがコンマ2秒以下の差で決まりました。 各チームは1,450メートルのコースを4回滑走し、その合計タイムは瞬きをするよりも短い時間で差がつきました。
ボブスレーのスピードは物理学的に決まります。 それは、滑走開始時のそりの加速度を最大にすることと、そりを減速させる力を最小にすることの組み合わせです。
世界には16のボブスレー滑走路があり、そのうち1つを除いて、内部に人工冷凍機を備えた氷で覆われた鉄筋コンクリートでできています。 しかし、滑走路の氷はさまざまです。 雨や雪などの気象条件や気温の変化によって、氷の硬さが変わります。 氷が冷たくて硬いほど、そりは速く走れます。 温かくて柔らかい氷は、一般的に遅くなります。 滑走路のメンテナンス担当者は、ソリによるダメージを修復することで、滑走路のスピードを維持します。
ニューヨーク州レイクプラシッドには、世界に16あるトラックのうちの1つがあり、2度のオリンピックが開催されています。 (Wikimedia public domain)
完璧なボブスレーの滑りを構成する2つ目の要素は、装備です。 そりはスピードと効率を重視して作られています。 軽量ですが、2人または4人の大柄なアスリートが時速135km（84mi/hr）で走行し、一部のターンでは5Gの力を発揮するのに十分な強度を持っています。 そりを減速させる抗力を最小限に抑えるためには、空気力学が重要です。 アメリカチームのボブスレーは、BMWやNASCARで活躍したジェフ・ボダイン氏など、航空力学の分野で最高の人たちによって設計されています。
空気抵抗を最小にすることは、課題の半分に過ぎません。
抗力の最小化は課題の半分に過ぎません。 加速力は、そりの重量とその配分に依存します。 ボブスレー競技の重量制限は、各チームが同じ質量になるように設定されています。 その違いは、重量をどのようにそりに乗せるかにあります。 ボブスレーのメーカーは、シェルに軽量のカーボンファイバー素材を使用し、重量のほとんどを低い位置に配置しています。
ソリは空気力学的に優れており、重心が低いことでスピードとハンドリングが向上します。 (Wikimedia public domain)
ハンドリングをコントロールし、ソリを減速させる力を最小限に抑えるために重要な、もう一つのソリの部品がランナーです。 ランナーとは、アイススケートのように氷に触れる金属製の刃のことです。
加速度を最大化し、ソリを減速させる力を最小化するためには、チームが最大の変数となります。 ニュートンの第二法則によると、加速度は質量と力によって決まります。 質量はどのチームも同じですが、ドライバーとプッシュアスリート（選手）が力となります。 この力は、アスリートが170kgから210kg（375～463ポンド）の重さのソリを動かすために、まず静止摩擦を克服しなければならないスタート地点で作用します。 靴に付けたスパイクで氷上を走り、タイミングを計りながら、ボブスレーチームは50メートル（164フィート）の距離でソリを時速40キロ（25マイル）まで押します。 力の強いランナーは弱いランナーよりも早くソリを押すことができるので、オリンピックのスプリンターをプッシュアスリートとして起用するチームもあります。 スタート時は、すべてのそりを同じ速度で加速させる重力以外の加速力がそりに作用する、滑走中の唯一のタイミングです。
2010年に金メダルを獲得した米国の4人乗りそりチーム。 (Wikimedia public domain)
ボブスレーチームは、スタート時に得た加速度を維持しなければなりません。 そのために、プッシュの選手はドライバーの後ろでタイトなタックを取り、空気力学的にも有利な状態を保ちます。 また、ボブスレーの名前の由来となった「前後に揺れる」という動作をするために、体重移動をして舵取りをします。 ドライバーは、ステアリングシステムに取り付けられた2つのリングを使って、コースの曲がり角でソリのランナーを回転させる役割を担っています。 ランナーを回すと、ソリの進行方向に対して横向きになるので、スピードが落ちる。 ドライバーの目標は、走行中にできるだけ曲がらないようにしながら、完璧なラインを見つけることです。 完璧なラインとは、スピードを維持するためにそりの高さを高く保ちながら、より長い距離を移動しないようにそりの高さを低く保ち、かつコースの側面を擦らないことです。