高爾夫球外形
高爾夫球表面有意制造了許多的凹痕。
高爾夫球的形狀是空氣動力學研究的成果之一。這與球體繞流(即繞球體的流動)的湍流轉捩及分離流現象有關。
光滑球體繞流時,湍流轉捩發生的晚,與湍流對應的規則流動稱為層流。而層流邊界層較易發生流動分離現象(即流線離開球的表面),球體迎面形成高壓區,背面形成較大的低壓區,產生很大的阻力(壓差阻力)。使高爾夫球飛行的距離很小。
而球體表面有凹痕時,凹痕促使湍流轉捩發生,湍流邊界層不易發生流動分離現象,從而使球體背后的低壓區小,減少了阻力。使高爾夫球飛行的距離增大。
湍流的摩阻比層流要大,但與形阻相比,起得作用很小,總的阻力還是變小了。
高爾夫球表面的小突起,也能起到促使分離的作用,但突起對流動的干擾有些難以控制,造成一些側向力(也可以叫升力)。
球體規則繞流是沒有升力的。旋轉會產生升力。合適的升阻比會使飛行距離增大。不同的旋轉方向會造成“香蕉球”的效果。
另外高爾夫規則規定高爾夫球不得被設計、制造或有意更改為具有不同于球體對稱性的球的特性。
解剖結構
單層球
單層球(One-Piece-Ball)這種球也可以叫做一體球或一件頭球,一般僅用于練習或用于練習場(Driving Range)。球體由硬橡膠壓制而成,并且涂漆。
雙層球
雙層球(Two-Piece-Ball)這種球也叫做雙體球或兩件頭球,是常用的球。球心外面為硬橡膠或塑料,或者是其混合物(配方通常保密)制成外殼,厚度約為1毫米。由于外殼質地不同,成分不同,堅固性與抵抗力(Durability)不同,硬度不同,顏色以及凹痕不同,就產生不同的特性與效能,表現在擊球的高度、遠度與滾動性等方面。
從球的結構本身并不能推斷出其功能如何。雙層球,即由一個大的球心和一個相對來說較薄的外殼組成的球,過去被稱之為“遠距離球”(Distance Banlls)。球的飛行距離較長,因為它倒回旋較少,速度較高,球手擊球時有硬實的擊球感。運用先進的工藝手段已可以制造出這種效能較高的比賽用球。這種球較軟,旋轉快,因而深受PGA巡回賽選手們的青睞。市場上大多數飛行距離遠,或者說抗損耗的高爾夫球均采用這一結構。
三層球
三層球 (Three-Piece-Ball)也可以叫做三件頭球,只供水平較高的球手使用。在由橡膠或塑料或混合物做的大約相當于棒子大小的球心外面包圍著充滿液體的膽,像線團狀般纏繞薄橡皮條,外殼為橡膠制品巴拉塔(樹膠)。高水平球手喜歡使用這種膠核液體球心球,因為擊球時可以找到感覺,容易控制。如果擊球不準,也容易產生裂口和切痕。
過去愛用三層球的都是一些比較注重球的旋轉和軟一些感覺的球手,因而他們寧肯不追求把球打出遠距離。這種球的新的結構不再有這一缺點,因為球的飛行速度和抵抗力都有明顯的提高。目前大多數具有高旋轉性和佳擊球感覺的球仍采用這一久經考驗的三層結構。
多殼球
擊球越有力,球越容易變形。多層球就是根據這個道理設計和制造的,目的在于任何擊球力度都能產生佳結果。球心的設計是為了便于使用開球杯能將球打得盡可能遠;中間層適應鐵桿大力擊球;外殼適合獲取佳擊球感覺以及半揮桿,切擊球和推桿時的回旋球。
新設計的球在球心和外殼內開始滲進鈦、鎢和鎂等金屬粉末,在球體中附加這類金屬是為了加強其強度和改變球體內的重量分布。材料學是當代前沿科學之一,其研究成果運用到高爾夫器材上已非玩笑,很可能孕育著一場革命性的變革。對于這種“金屬球”,有的職業球手開玩笑說,要是球洞里有塊磁鐵就好了。