新しいワールドカップボールは試合に影響を与えないように設計された

ワールドカップでは4年ごとに新しいボールが使われるが、選手たちは4年ごとにそのボールに満足していない。2002年のFevernovaのように、軽すぎて揚力が強すぎるボールかもしれない。あるいは、2006年のTeamgistのように、空中で予期せず揺れてゴールキーパーがボールの動きを予測しにくくなるボールかもしれない。あるいは、2010年のJabulaniのように、ボールの速度が突然変わり、空中から落ちて偶発的なハンドボールを引き起こすボールかもしれない。

ワールドカップレベルでは、ボールの空気力学におけるこうした小さな変化がチームのパフォーマンスに実際に影響を与える可能性があるため、ワールドカップボールが厳しく精査されるのは当然のことかもしれない。「世界で最も人気のあるスポーツにおいて、ボールは最も重要な用具であると言えるでしょう」とリンチバーグ大学の物理学教授、ジョン・エリック・ゴフ氏は言う。

アディダスはワールドカップのボールを全てデザインしており、同社にとって大きな売り上げを誇るだけでなく、同社のエンジニアたちは常に完璧なボールに少しずつ近づいているとゴフ氏は言う。理想的なサッカーボールは、表面に凹凸のある完璧な球体で、ボールの周りの空気の流れがわずかに乱れる程度に表面が微妙に凹凸になっている。これは直感に反するように聞こえるかもしれないが、ボールの凹凸によって空気力学的に優れ、ボールがより安定して空中を飛ぶようになる。

2018年ロシアワールドカップ用に設計されたテルスター18は、可能な限り完璧な球体に近い。わずかな突起と、熱接着された6枚のパネルがナックルを回避するよう設計されている。ナックルとは、ボールを無回転で蹴ったときに特徴的に上下に揺れる動きのことである。6月14日から7月15日まで開催されるトーナメントに備えて、全32チームが11月からこのボールでプレーできるようになっている。しかし、旧ボールとの類似点にもかかわらず、選手たちはテルスター18について不満を漏らしている。過去数個のワールドカップボールと比較すると、テルスター18は2014年ブラジルワールドカップで使用されたボールと非常によく似ている。ピッチ上でそれほど遠くまで飛ばず、空中での揺れ方も若干異なるが、空気力学的テストでは、全体的に空中での安定性が高くなることが示唆されている。

「新しいボールに慣れなければならない選手、特にゴールキーパーには同情するところがある」とゴフは言う。これまでのところ、11月からテルスター18を使ってプレーした数人のゴールキーパーから、ボールの空中での動きや表面の感触に不満があるという批判を受けている。ゴールキーパーは、ピッチ上の他の選手と違って、ボールをブロックするためにボールがどこに行くかを予測する必要があり、ボールが飛んでくるときにフィールドを自由に走り回って調整することもできない。つまり、ゴールキーパーは新しいデザインについて最も不満を言うことが多いのだ。「ワールドカップと新しいボールがあるたびに、ゴールキーパーは不満を言う。なぜなら、新しいボールを与えられたからだ」とゴフは言う。

ゴフ氏は風洞を使ってテルスター 18 の飛行特性を研究し、空気抵抗曲線を描いて、クリスティアーノ・ロナウドが好むナックルボールのフリーキックのように、ボールが空中でどこに沈み、曲がるかを調べました。「空気力学的にはテルスター 18 はブラズーカとそれほど違いはありませんが、パネルの形状が異なるため、やはり少し揺れ方が異なります」とゴフ氏は言います。

物体が空気中を通過するとき、その周囲には薄い空気のクッションが巻き付いており、このクッションは比較的静止しています。この境界層のために、天井の扇風機にホコリがたまります。低速では、サッカーボールの周りの空気は表面上を滑らかに移動し、ボールの最も広い部分で側面から分離します。ゴフ氏は、ボールが時計の右から左、つまり 3 時から 9 時まで移動する様子を想像してください、と説明します。層流では、空気は表面上を流れ、12 時と 6 時のところで流れ去り、空気抵抗が大きくなります。抵抗によってボールはより速く減速します。高速では、空気はボールの表面を乱流で移動し、2 時と 4 時のところで剥がれます。風は効果的に背面に巻き付きます。この乱流では抵抗が少なくなるため、ボールはより長い時間、高速で動き続けます。

問題は、飛行物体には周囲の空気が乱流から層流に（またはその逆）変化する閾値があるということです。サッカーボールがその遷移を起こす速度によっては、プレーヤーが問題に遭遇する可能性があります。

2010 年、南アフリカで開催されたワールドカップで使用された悪名高いジャブラニ ボールは、コーナーキックやフリーキックのスピードである時速 50 マイルから 45 マイルの間で乱流から層流へと変化しました。この異なる種類の流れの変化により、ボールの抵抗がさらに大きくなり、ジャブラニが空中で揺れ、プレーヤーが予想していなかった形で落下する原因となりました。

「2010年南アフリカワールドカップの前にジャブラニの抗力曲線を見ていたら、FIFAとアディダスに電話して、このボールを使わないでほしいと頼んでいただろう」とゴフは言う。ジャブラニがロングパス中に予測不能でビーチボールのような動きになったことが、2010年のスペインの勝利に大きく貢献したとゴフは言う。スペインチームはジャブラニボールで不安定になるロングキックを使わず、ほぼ完全に短く正確なパスに頼っていた。「あれは、そのボールのプレースタイルに本当に合致したチームの完璧な例だった」とゴフは言う。

今年、ボールがワールドカップの優勝チームにそのような影響を与えることはないはずだ。ゴフ氏は風洞試験で、テルスター 18 の空気力学的プロファイルが、ジャブラニのようなぐらつきなく飛んだ 2014 年のブラズーカ ボールと非常に似ていることを発見した。ジャブラニは 6 つの継ぎ目がある最初のボールで、表面がざらざらしているにもかかわらず滑らかすぎたとゴフ氏は言う。ブラズーカが発売されたとき、ボールの周りの空気の流れを変えるために、ジャブラニよりも 68 パーセント多くの継ぎ目があった。テルスター 18 はさらに改良されている。ゴフ氏は、テルスター 18 はフリーキックの途中で層流に移行するのではなく、時速 38 マイルという低速で抗力危機を通過することを発見した。

この時点での移行は理想的です。なぜなら、ショートパスは時速 38 マイル以下の速度で行われるのに対し、コーナーキックやロングパスはより高速で行われるからです。Telstar 18 では、縫い目の位置、長さ、ボールの表面を覆う突起が、ボールの動き方を制御する微妙なデザイン要素を生み出します。

アディダスは、このボールを作るにあたり、できるだけ均一かつ安定して飛ぶボールを作ろうとした。「この構造により、打ったときのパワー分散と一貫した反応も向上します」とアディダスは声明で述べた。「表面のテクスチャーにより、ボールの飛行、タッチ、表面の滑りがさらに最適化されます。」

ブラズーカとの類似点があるにもかかわらず、このボールと選手たちが過去4年間に慣れ親しんできたボールとのわずかな違いがプレーに影響を与えるだろうと、オーストラリアのロイヤルメルボルン工科大学の空気力学エンジニアで、テルスター18の風洞試験も行ったフィロズ・アラム氏は言う。「選手がショートパスをするときは、少し強く蹴る必要があります。時速60キロ（時速37マイル）未満ではブラズーカよりも飛行抵抗が大きいからです」とアラム氏。ジャブラニを非常に苦しめていた中距離パスとコーナーキックの問題は解決されている。ブラズーカと比較して、テルスター18は時速40～50マイルの範囲で空気力学的に効率的であるため、アラム氏によると、選手たちは実際には少し弱く蹴らなければ、オーバーシュートする可能性が高いという。時速55マイルを超えると、2つのボールの感触は非常に似ている。

しかし、ゴフ氏の風テストでは、彼と彼のチームは、テルスター 18 は高速では抵抗が少し大きいことに気づき、ロングキックではボールがピッチを進む距離が 8 ～ 9 パーセント短くなると予測しています。これは、2014 年にドイツに勝利をもたらした X ファクターとみなされていたドイツのゴールキーパー、マヌエル ノイアーが、今回はゴールからボールを​​クリアするのにそれほど大きな影響を与えない可能性があることを意味します。「彼がピッチをずっとずっと蹴っているのを見るでしょう。そして [今回のワールドカップでは]、それらのキックのいくつかが以前ほど長くないことに気付くかもしれません」とゴフ氏は言います。

キックの長さは若干短くなるかもしれないが、変更によってテルスター 18 はよりバランスが取れたものになるとアラム氏は言う。他のボールでは、アラム氏と彼のチームは、継ぎ目に対して蹴った場所によってボールの飛び方に違いがあることを発見した。彼のテストでは、テルスター 18 ボールにはそれほどのばらつきがないことがわかった。テルスター 18 の継ぎ目の全長は 14.1 フィートで、ブラズーカよりも 3.28 フィート長い。継ぎ目が長く、パネルがより対称的であるため、ボールをどう回しても、同じ量の継ぎ目が露出する。「他の 2 つのボールはそうではなく、かなり異なっていました」と彼は言う。

ゴフ氏によると、縫い目が長くなったことで、このボールは実際に粗くなりすぎるというリスクがあったという。「こうしたテクスチャのほんのわずかな変化が、顕著な空気力学的効果をもたらすことがあります」と同氏は言う。テルスター 18 の抗力曲線がブラズーカとほぼ同じで、空気力学的特性がほぼ同じ速度で変化しているという事実は印象的だ。「これはエンジニアリングと技術の課題に違いありません」と同氏は言う。

「テルスター 18 ボールの溝と突起は非常に整然としていて、少し平らであることが分かりました」とアラム氏は言う。ボールの表面を凹凸にする突起はブラズーカほど隆起しておらず、縫い目は以前よりも狭く浅くなっている。縫い目の長さの増加、より規則的な突起のパターン、整然とした突起と縫い目の形状など、ボールのすべての要素が相まって、より対称的でバランスの取れたボールになっているとアラム氏は言う。「このボールは飛行安定性が向上すると期待しています」。ロシアの 11 のスタジアムはすべて同じ標高にあるため、アラム氏は、このボールはすべての試合で同じように機能するはずだと言う。

それを念頭に置くと、今回のワールドカップでは、奇妙なプレーや奇妙なシュートをボールのせいにすることはできないかもしれない。すべては選手たちの責任だ。