Amikor az út meredek lesz, eltűnnek a rajzolás aerodinamikai hatásai? A kerékpáros nyomoz…
Nem nehéz elképzelni a forgatókönyvet: félúton jársz Alpe d'Huezben, és kétségbeesetten próbálod tartani a kapcsolatot az elöl haladó kerékkel. Ég a tüdő, emelkedik a pulzusszám, a tested haladékért kiált.
Tehát tényleg megéri ezt a sok erőfeszítést kitartani, amikor mászás közben a rajzolás csak a legapróbb előnyökkel járhat?
A síkságon történő húzás energiatakarékos hatásai jól ismertek, de az emelkedőn a versenyzők mögött való lemaradás mennyiségi előnyeiről viszonylag kevés a jelentés.
„Erről nincs sok objektív adat, mert a vázlatozás hatásait nehéz tanulmányozni” – magyarázza Damon Rinard, a Cervélo vezető kerékpáros technológusa.
‘Szélcsatornáink vannak az egyéni versenyzők légellenállásának tanulmányozására, a velodrom-tanulmányok pedig a csapatversenyben történő draftolás mérésére – de ezt a hegyekben nehéz alkalmazni.’
Vissza az alapokhoz
Ideje visszatérni az alapokhoz. A lényeg az, hogy az aerodinamikai előnyök a sebességtől függenek – ami felfelé haladva gyorsan csökken.
„A kerékpározásban a három leküzdendő erő a légellenállás, a gördülési ellenállás és a gravitáció” – magyarázza Matt Williams, a McLaren Applied Technologies aerodinamikai szakértője.
'Sík terepen minden erő a légellenállás és a gördülési ellenállás leküzdésére megy át – de ahogy elindulsz felfelé, a mozgásnak ellenálló súly elég gyorsan megemelkedik - mondja.
'Egy adott erőfeszítésnél lassabban haladsz, mert ebből az erőfeszítésből többet használsz a gravitáció leküzdésére, és kevesebbet a tényleges előrehaladásra.'
És ahogy a sebesség csökken, úgy csökken a légellenállás is. Ez a következőképpen fejezhető ki: Fd=½ rv2CdA (ahol r=levegő sűrűsége, v=sebesség, Cd=légellenállási együttható és A=frontális terület), ami azt jelenti, hogy a sebesség és a légellenállás közötti összefüggés exponenciális.
„A vonóerő arányos a sebesség négyzetével, tehát az erő sokat változik a sebesség bármilyen változásával” – magyarázza Rinard.
'A 15-20 km/h közötti tipikus emelkedési sebességnél a szélellenállás már jelentősen csökkent, és 12 kmh körül ez az a pont, amely körül a szélellenállás nagyjából megegyezik a gumiabroncsok gördülési ellenállásával.'
Mindez azt jelenti, hogy sokkal kevesebb lehetőség van az energiamegtakarításra, ha felcsúszunk a dombra, mert sokkal kisebb a versenyzőre ható erő.
„A sebessége meglehetősen gyorsan csökken, így a repülés előnyei is csökkennek” – mondja Williams.
Tegyük fel
Szóval milyen energiamegtakarítás érhető el a dombokon? „A síkban előfordulhat, hogy 300 wattot használ például az aerodinamikai erők leküzdésére – és ha ennek a harmadát megtakarítja a tervezéssel, az 100 wattal kevesebb” – mondja Williams.
De 6%-os gradiens esetén az energia akár 80%-a is felhasználható a gravitáció ellen, és csak 10%-a a légellenállásnak.
„Ha csak 30 wattot használ az aerodinamikai légellenállás leküzdésére, akkor is csak 10 wattot takarít meg, még ha ennek a harmadát is megtakarítja.”
Valójában a valós megtakarítás még kisebb is lehet. „A számok megadása a nehéz rész” – mondja Rinard.
„Mérések szerint a rajzolás 30-50%-kal csökkenti a teljesítményigényt, de ez normál, sík talajsebesség mellett történik.
Mászáshoz nagyobb az erő és kisebb a sebesség, így a vonóerő megtakarítása is kisebb – de nem könnyű számszerűsíteni.’
Mindazonáltal David Swain, a virginiai Old Dominion Egyetem gyakorlattudományi professzora azt mondja, hogy a rajzolásnak mindig van valamilyen hatása, bármilyen apró is legyen.
„A futók egyértelműen hasznot húznak a 15 mérföld/órás sebességnél, mivel a négyperces mérföldet először a vázlatok segítségével sikerült letörni, és úgy tűnik, még maratoni tempóban is profitálnak” – mondja.
„Csökkent az energiaköltség az emelkedő sebességnél a kerékpározásban, mindaddig, amíg a domb nem olyan meredek, hogy gyalogos tempót kényszerítsen.”
Áramellátás
És minél több teljes teljesítményt tud a rendszerbe helyezni, vagy minél könnyebb Ön, annál nagyobb az előnye – ez megmagyarázza, hogy a profik miért ragaszkodnak egymáshoz a hegyekben.
A legtöbbünk számára, ha 8%-os emelkedőn megyünk fel, csak 8 vagy 9 km/h sebességgel megyünk – és ilyen sebességnél az előny elhanyagolható” – mondja Tony Purnell, a Cambridge-i Egyetem mérnökprofesszora. a British Cycling műszaki fejlesztési vezetője.
„De ha úgy mész felfelé, mint Vicenzo Nibali, az más körülmény. 20 km/h-nál ez kézzelfogható technikai előny.’
'Ahogy a gradiens 5 vagy 6% fölé emelkedik, kicsi a megtakarítás, de ez az a fajta összeg, amelyet a kerékpárgyártók szeretnének megtakarítani a felszerelés tervezésében – szóval ez egyáltalán nem jelentéktelen, – teszi hozzá Williams.
‘Egy háromhetes szakaszverseny keretében a profi versenyzők minden lehetőséget keresnek az energiatakarékosságra.’
Nyerekezés
A profi csapatok most arra törekszenek, hogy jobban számszerűsítsék a húzás előnyeit azáltal, hogy valós időben mérik az effektív szélsebességet az egész testen, amit a hegyekben nehéz megjósolni.
„Amire szükség van, és csak most vált elérhetővé, az a levegő digitális sebesség- és szélirány-érzékelők a kerékpáron” – mondja Rinard.
'A Mavicnak van egy szélérzékelője, amit használnak, és van egy Aerostick nevű műszerünk, amely méri a látszólagos levegősebességet, a szél irányát és a versenyző pályáját, a teljesítményt és a sebességet, és ezt másodpercről másodpercre rögzíti..
„De ez a technológia viszonylag újnak számít az elmúlt három évben, és a belőle származó adatok nagy része még mindig magánkézben van.”
Bizonyára úgy tűnik, hogy a draftolás jelenti az előrevezető utat – anélkül, hogy figyelembe vesszük azokat a további taktikai és pszichológiai előnyöket, ha hátulról indíthatunk támadást, vagy hagyjuk, hogy a csapattársak állítsák be a tempót.
„A barátságos kerék pszichológiai szempontból döntő változást hozhat” – mondja Purnell. „És az emelkedők ritkán egyenletes lejtősek – tehát szeretne valakinek a kormányába kerülni a laposabb szakaszokért, ahol valóban jelentős előnyökkel jár.”
Nekünk, egyszerű halandóknak van egy szempont. „Tudnod kell, mire vagy képes, mert a draftolás azt jelenti, hogy ugyanolyan sebességgel tartasz, mint az előtted haladó versenyző” – mondja Purnell.
Ragaszkodj a saját tempódhoz
„Az emberek gyakran mondják: „Másszon a saját tempójában”, és ennek van értelme. Lehet, hogy energiaelőnyhöz jut a draftolás révén, de ha túl gyors, akkor mínuszba kerül és fúj.’
Számokban kifejezve, 20%-os lejtőn egy átlagosan 70 kg-os, 300 watt teljesítményű versenyző valamivel több mint 6 km/h-t fog megtenni, ekkorra a légellenállás elhanyagolható, és a rajzolás nem okoz gondot ahhoz képest, hogy egyszerűen fenntartja az előrehaladást.
De Rinard a versenyző álláspontját képviseli: „Mindig megéri draftolni” – fejezi be. – És ha nem dolgozol, jobb lenne, ha lenne miért ne. Ha van egy célvonal, ahová sprintelni kell, vagy támadást kell végrehajtani, akkor ezek mind érvényes okok.
‘De a fogalmazás segít, hacsak nincs okod rá. Még ha csekély összegről is van szó, akkor is ingyenes, miért ne fogadnád el?’
