Pozadí

Tenis se oficiálně hraje od roku 1873, kdy byla vydána první kniha pravidel majorem Walterem Cloptonem Wingfieldem ze severního Walesu. Tenis má však předchůdce v míčových hrách hraných rukou, které se vyvinuly v Evropě před renesancí. Tyto hry se hrály nejprve holou rukou, později rukama v rukavicích a poté rukama omotanýma provazem. Později byla zavedena dřevěná pálka a zdá se, že první rakety se objevily během patnáctého století. Tyto první rakety byly menší než moderní tenisové rakety a byly navlékané do různých vzorů. Když Wingfield a další, kteří ho následovali, normalizovali pravidla tenisu, byl určen tvar a velikost kurtu a druh míče, který se mohl používat. Neexistovala však žádná pravidla upravující velikost, tvar nebo materiálové složení rakety.

Až do roku 1965 byly všechny profesionální tenisové rakety vyrobeny ze dřeva. Ocelovou tenisovou raketu si v roce 1965 nechal patentovat francouzský hráč René Lacoste a v roce 1968 uvedla společnost Spalding na trh první hliníkové rakety. Tyto kovové rakety se postupně ujaly. To, co kovové rakety umožnily, byla změna konstrukce umožňující širší hlavu. Dřevěné rakety nebylo možné udělat širší nebo delší v hlavě, aniž by to způsobilo problémy s navlékáním strun: pokud byla hlava příliš široká, napnutí strun bylo příliš velké a raketa nehrála dobře. Větší pevnost kovových rámů však umožňovala větší napnutí strun. Nadměrně velké hliníkové raketě vyvinuté Howardem Headem v polovině 70. let se profesionálové nejprve vysmívali, ale amatéři rychle zjistili, že s ní mohou lépe odpalovat. Hlavní úderová plocha neboli takzvaný „sweet spot“ se u nových, větších raket zdvojnásobila, a tak se většině lidí lépe používala. Počátkem 80. let se větší rakety staly standardem na všech úrovních hry.

Mezinárodní tenisová federace nakonec v roce 1981 přijala pravidla definující přijatelné tenisové rakety. Federace zakázala raketu představenou v roce 1977, která používala inovativní techniku navlékání. Hráči používající rakety se „špagetovou strunou“ dosahovali obrovských úspěchů nad vysoce postavenými soupeři a již po pěti měsících nebyly tyto rakety v profesionální hře povoleny. První pravidla pro rakety umožňovala, aby raketa a struny byly vyrobeny z jakéhokoli materiálu, a neomezovala jejich velikost, hmotnost ani tvar. Struny musely být propleteny nebo spojeny v příčných bodech nejméně čtvrt palce (0,64 cm) a ne více než půl palce (1,3 cm) od sebe. Nebyly povoleny žádné příchytky, které by mohly změnit let míčku, a rozložení hmotnosti podél podélné osy rakety se nesmělo při hře měnit. Později byla maximální délka raket omezena na 32 palců (81 cm). V lednu 1997 bylo toto omezení opět upraveno a délka se vrátila na 29 palců (74 cm).

Průměrná raketa je nyní dlouhá přibližně 71 cm (28 in) a váží 10-14 oz (284-397 g). V technologii raket došlo v poslední době k mnoha inovacím, z nichž ne všechny se u hráčů ujaly. Jeden výrobce uvádí na trh šestihrannou raketu, zatímco jiní vyrábějí rakety s extra širokým tělem. Raketa z nového materiálu – termoplastického viskoelastického polymeru vyztuženého grafitovými vlákny – byla navržena tak, aby měla proměnlivou pružnost v závislosti na síle úderu. Konstrukce pro zmírnění tenisového lokte využívá malá olověná ložiska uzavřená v plastových komorách uvnitř rámu hlavy. Pohyb ložisek při spojení rakety s míčkem má tlumit vibrace, které by mohly způsobit bolest hráčovy ruky. Nejběžnější rakety jsou však nyní vyrobeny z hliníku nebo ze směsi grafitu, skleněných vláken a dalších materiálů.

Suroviny

Hliníkové rakety se obvykle vyrábějí z jedné z několika slitin. Jedna z oblíbených slitin obsahuje 2 % křemíku a také stopy hořčíku, mědi a chromu. Další hojně používaná slitina obsahuje 10 % zinku a hořčík, měď a chrom. Zinková slitina je tvrdší, i když křehčí, a křemíková slitina se lépe opracovává. Kompozitní rakety mohou obsahovat mnoho různých materiálů. Obvykle se skládají ze sendviče z různých vrstev kolem dutého jádra nebo jádra z polyuretanové pěny. Typickými vrstvami kompozitních raket jsou sklolaminát, grafit a bór nebo kevlar. Mohou být použity i jiné materiály, například keramická vlákna pro zvýšení pevnosti.

Dalšími materiály, které se vyskytují v tenisových raketách, jsou nylon, střeva nebo syntetická střeva pro struny a kůže nebo syntetický materiál pro rukojeť. Nylon je pravděpodobně nejběžnějším materiálem pro struny a jen několik profesionálů stále používá střeva, která se vyrábějí ze stočených hovězích nebo ovčích střev. Syntetické střevo se vyrábí z nylonu, který byl zkroucen, aby se dosáhlo stejného efektu jako přírodní střevo. Staré dřevěné rakety obvykle používaly koženou rukojeť, ale moderní rakety obvykle používají náhradu podobnou kůži, například vinyl. Rakety mohou mít také plastové části, například třmen na základně hlavy a čepičku na spodní části rukojeti.

Výrobní proces

Většina raket prodávaných ve Spojených státech se hromadně vyrábí v jedné z několika velkých továren v Japonsku nebo jinde v Asii. Takže bez ohledu na značku je pravděpodobné, že raketa byla vyrobena jedním z níže popsaných způsobů. Výjimkou mohou být rakety s neobvyklými vlastnostmi. Také špičkové rakety se často prodávají nenavlečené a kupující si je nechá navléknout podle svých požadavků v profesionálním obchodě. V tomto případě by se tedy krok navlékání v továrně vynechal.

Hliníková raketa

• 1 Tvarování rámu. Existují dva způsoby tvarování hliníkových raket. Hliník může být roztaven a protlačen matricí ve tvaru rámu rakety. Nebo se kov může nejprve roztavit a vytlačit do trubky a poté se trubka protáhne matricí.
• 2 Vrtání a broušení. Hrubá raketa se pak vloží do vrtacího stroje a vyvrtají se otvory pro jařmo – kus hrdla, který drží spodní část strun – po stranách pro struny a na základně hole. Vrtací stroj používá několik vřeten, z nichž každé drží vrták na místě pro každý otvor pro struny. Raketa je držena na místě vodorovně ve středu stroje. Poté se aktivují vrtáky a všechny otvory se vyvrtají současně. Rámy se poté umístí do brusky, aby se vyhladily ostré hrany po vrtání.
• 3 Kalení. V této fázi jsou rakety O temperovány, tj. vystaveny teplu a rychlému ochlazení. Tímto procesem se hliník zpevní, čímž raketa získá dodatečnou pevnost. Rakety se umístí na plech v peci a zahřejí se do běla. Poté se plech vyndá z pece a rakety se ponoří do vody. Po kalení mohou být rakety také eloxovány. Ponoří se do slabého roztoku kyseliny sírové a lázní prochází elektrický proud. Tato úprava mění povrch hliníku a dodává raketám lesklý povrch.
• 4 Navlékání. Do drážky po obvodu hlavy je vložen průchodkový pásek. Pružná průchodková lišta, obvykle plastová, je předvrtána tak, aby její otvory pasovaly na otvory pro struny v hlavě rámu. Poté se do základny hlavy rakety nasadí třmen. Nyní je raketa připravena k navlékání. Každou raketu navléká pracovník u navlékacího stroje samostatně. Pracovník nejprve raketu upne do stroje, který ji drží ve vodorovné poloze. Pracovník protlačí struny otvory pomocí výkonného navlékače umístěného na pohyblivé tyči nad raketou. Nejprve se protáhnou podélné struny, poté se
  

  protáhnou příčné struny a upraví se jejich napětí.

• 5 Dokončení. Při dokončování rakety pracovník seřízne konec rukojeti a vloží do ní čepičku zvanou butt cap. Poté pracovník omotá rukojeť silnou dvojitou lepicí páskou a následně vinylovou páskou na rukojeť. Poté se na struny může natisknout logo a na rám se může vyrazit obtisk. Inspektoři zkontrolují, zda na raketě nejsou škrábance a vrypy, a ujistí se, že odpovídá specifikacím ohledně velikosti a hmotnosti. Rakety pak mohou projít závěrečnou fází čištění. Poté je pracovníci vloží do ochranných obalů, rakety zabalí a nakonec odešlou do skladu k distribuci.

Kompozitní raketa

• 6 Tvarování rámu. Kompozitní rakety se vyrábějí z vrstev různých materiálů, obvykle z grafitu a skleněných vláken a případně dalších vrstev obsahujících bór, kevlar nebo materiál podobný skleněným vláknům, který obsahuje keramické částice. Výrobce rakety začíná sestavením vrstev jako plochého sendviče. Poté se sendvič rozřeže na proužky a ty se navinou na dutou ohebnou trubku. Ovinutá trubka se pak vloží do formy ve tvaru rakety. Trubice prochází celou raketou a je připojena k čerpadlu. Poté se forma zahřeje a do trubky se napumpuje vzduch. Tlak vzduchu v trubce spolu s teplem spojí vrstvy sendviče. Alternativně může být dutá trubka vyplněna polyuretanovou pěnou. Pěna se při zahřívání formy rozpíná, čímž dochází ke konsolidaci materiálů.
• 7 Vrtání a těsnění. Pracovníci uvolňují rakety z forem a odnášejí je do kontrolního prostoru, kde se odstraní všechny vadné. Konec rámu se odřízne a poté se rakety vloží do vrtacího stroje a vyvrtají se otvory pro struny, jak je uvedeno výše. Po vyvrtání se rakety natřou polymerovou vrstvou a vloží se do sušičky. Tento krok se několikrát opakuje a poté se rakety obrousí. Před finálním nátěrem se nanese obtisk s názvem značky.
• 8 Navlékání a konečná úprava. Další kroky jsou stejné jako u dříve popsaných hliníkových raket. Do příslušných drážek se upevní průchodkový pásek a třmen a pracovníci navlékají rakety po jedné na navlékací stroje. Na struny může být sítotiskem vytištěno logo nebo název značky. Pracovníci nasadí zadní kryt a poté kolem rukojeti namotají pásku s dvojitou lepicí páskou a gripovací pásku. Poté se rakety vyčistí, zkontrolují, zabalí a odešlou do skladu.

Kontrola kvality

Inspektoři kontrolují rakety na mnoha místech výrobního procesu. Když jsou rámy poprvé vyjmuty z forem, jsou kontrolovány vizuálně. Vadné rakety jsou odděleny a procházející rakety mohou být hrubě klasifikovány z hlediska kvality. Hliníkové rakety se podrobují zátěžovým testům, aby se zjistilo,

zda jsou rámy správně tvrdé. Kompozitní rakety jsou rovněž testovány na tuhost. Inspektoři oba typy raket váží, obvykle před a po navléknutí, aby se ujistili, že splňují specifikace. Kontrolují také vyvážení, protože to je nesmírně důležité pro to, jak dobře raketa hraje. Neměla by být příliš těžká v hlavě ani v rukojeti, ale měla by být vyvážená blízko středu (i když některé modely jsou navrženy tak, aby byly záměrně těžké v hlavě). Kontrolují se otvory pro průchodky. Pokud nejsou hladké nebo rovné, ovlivňuje to napětí strun a struny se mohou o hrubé hrany přetrhnout. Vizuální kontrole podléhají také detaily povrchové úpravy. Zadní kryt by měl dobře přiléhat a potisk na rámu a strunách by měl být rovnoměrný a zřetelný. Rukojeť by měla být hladce navinutá a neměly by na ní být žádné rýhy nebo škrábance. Některé rakety mohou být vyzkoušeny při hře, zejména pokud se jedná o nový design.

Budoucnost

Věda o tenisových raketách je překvapivě složitá – ne výrobní proces, ale fyzika vibrací strun a rámu při spojení míčku s raketou. Rakety nyní navrhují vědci v laboratořích, kteří pomocí matematiky vypočítávají účinky změn hmotnosti, velikosti a materiálu. Protože pravidla, kterými se řídí přijatelné rakety, jsou velmi široká, mají inovátoři velkou volnost. Nové rakety se také vyrábějí pomocí počítačem podporovaného designu (CAD) a počítačem podporované výroby (CAM), což umožňuje přesný výpočet tuhosti materiálu a těžiště. Vzhledem k tomu, že se tenisové raketě věnuje tak pokročilá věda, budou nepochybně i nadále vyvíjeny nové modely s excentrickými vlastnostmi. Dnešní trend směřuje k lehčím a větším raketám, které jsou životaschopné díky pokročilému materiálovému inženýrství.

.