Kai kelias tampa status, ar išnyksta aerodinaminis skersvėjų poveikis? Dviratininkas tiria…
Nesunku įsivaizduoti scenarijų: esate pusiaukelėje Alpe d'Huez ir desperatiškai bandote palaikyti ryšį su priekiniu vairu. Dega plaučiai, greitėja širdies ritmas, jūsų kūnas šaukiasi atokvėpio.
Taigi, ar tikrai verta dėti visas šias pastangas, kai kopiant galima gauti tik menkiausią naudą?
Energijos taupymo poveikis, atsirandantis dėl traukimo ant lygaus paviršiaus, yra gerai žinomas, tačiau kiekybinė nauda, kurią suteikia atsilikimas nuo raitelių kopimo metu, yra gana menka.
„Apie tai nėra daug objektyvių duomenų, nes braižybos poveikį sunku ištirti“, – aiškina Damonas Rinardas, Cervélo vyresnysis dviračių sporto technologas.
„Turime vėjo tunelius, skirtus atskiriems motociklininkams tirti aerodinaminį pasipriešinimą, ir velodromo tyrimus, skirtus komandiniam persekiojimui įvertinti, tačiau tai pritaikyti kalnuose yra sunku.“
Atgal į pagrindus
Laikas grįžti prie pagrindų. Esmė ta, kad aerodinaminiai pranašumai priklauso nuo greičio, kuris greitai mažėja važiuojant į kalną.
„Dviračių sporte trys jėgos, kurias reikia įveikti, yra oro pasipriešinimas, pasipriešinimas riedėjimui ir gravitacija“, – aiškina Mattas Williamsas, McLaren Applied Technologies aerodinamikos specialistas.
'Lygioje žemėje visa galia tenka įveikti pasipriešinimą ir pasipriešinimą riedėjimui, tačiau pradėjus kilti į kalną, judesiui atsispirianti svorio jėga didėja gana greitai“, – sako jis.
‘Dėl tam tikrų pastangų jūs einate lėčiau, nes daugiau tų pastangų naudojate gravitacijai įveikti, o mažiau einate į priekį.’
Ir mažėjant greičiui, mažėja ir oro pasipriešinimas. Tai galima išreikšti taip: Fd=½ rv2CdA (kur r=oro tankis, v=greitis, Cd=pasipriešinimo koeficientas ir A=priekinė sritis), o tai reiškia, kad greičio ir pasipriešinimo ryšys yra eksponentinis.
„Vilkos jėga yra proporcinga greičio kvadratui, todėl jėga labai keičiasi keičiantis greičiui“, – aiškina Rinardas.
'Esant įprastam 15–20 km/h greičiui, vėjo pasipriešinimas jau gerokai sumažėjo, o esant maždaug 12 km/h greičiui, tai taškas, kuriame vėjo pasipriešinimas apytiksliai prilygsta padangų pasipriešinimui riedėjimui.'
Visa tai reiškia, kad yra daug mažiau galimybių sutaupyti energijos slystant į kalną, nes jėga prieš motociklininką yra daug mažesnė.
„Jūsų greitis krenta gana greitai, todėl aviacijos nauda mažėja“, – sako Williamsas.
Atsižvelgiant į viršų
Taigi, kiek energijos galima sutaupyti kalvose? „Pvz., plokštumoje galite naudoti 300 vatų, kad įveiktumėte aerodinamines jėgas, o jei sutaupysite trečdalį to, tai bus 100 vatų mažiau“, – sako Williamsas.
Tačiau esant 6 % nuolydžiui, net 80 % energijos gali būti sunaudota, kad būtų atsispirta gravitacijai, o tik 10 % - oro pasipriešinimui.
‘Jei aerodinaminiam pasipriešinimui įveikti naudojate tik 30 vatų, net jei vis tiek sutaupote trečdalį, sutaupysite tik 10 vatų.'
Tiesą sakant, realus sutaupymas gali būti dar mažesnis. „Sunku surašyti skaičius“, – sako Rinardas.
„Buvo išmatuota, kad braižant galia sumažėja nuo 30 % iki 50 %, tačiau tai vyksta įprastu, lygiu greičiu.
Kilinant galia yra didesnė, o greitis mažesnis, todėl sutaupoma ir mažiau pasipriešinimo jėgos, tačiau tai nėra lengva kiekybiškai įvertinti.’
Vis dėlto Davidas Swainas, pratimų mokslų profesorius Old Dominion universitete Virdžinijoje, sako, kad visada galima pasiekti tam tikrą braižybos efektą, kad ir kaip smulkmeną.
„Bėgikams neabejotinai naudinga važiuojant 15 mylių per valandą greičiu, nes keturių minučių mylia pirmą kartą buvo įveikta braižymo pagalba, ir atrodo, kad jiems naudinga net maratono tempu“, – sako jis.
‘Bus mažesnės energijos sąnaudos važiuojant dviračiu kylant greičiu, jei kalva nebus tokia stačia, kad būtų priverstinis ėjimas.’
Išjungti galią
Ir kuo daugiau bendros galios galite įdėti į sistemą arba kuo lengvesnis būsite, tuo didesnė nauda – paaiškinama, kodėl profesionalai kalnuose laikosi taip arti vienas kito.
„Dauguma iš mūsų, kylant 8 % aukštyn, važiuojame tik 8 ar 9 km/h greičiu – ir tokiu greičiu pranašumas yra nereikšmingas“, – sako Kembridžo universiteto inžinerijos profesorius Tony Purnellas. „British Cycling“techninės plėtros vadovas.
‘Bet jei kylate kaip Vičenzo Nibali, tai yra kitokia aplinkybė. Esant 20 km/h greičiui, tai apčiuopiamas techninis pranašumas.’
'Kadangi nuolydis padidėja daugiau nei 5 % ar 6 %, sutaupoma nedaug, tačiau dviračių gamintojai norėtų sutaupyti kurdami įrangą, todėl tai jokiu būdu nėra nereikšminga, “priduria Williamsas.
‘Trijų savaičių etapinių lenktynių kontekste profesionalūs motociklininkai ieško visų galimybių taupyti energiją.’
Gaukite pelno
Profesionalų komandos dabar siekia geriau kiekybiškai įvertinti braižybos naudą realiuoju laiku matuodamos efektyvų vėjo greitį visame kūne, kurį kalnuose gali būti sunku nuspėti.
“
'Mavic turi vėjo jutiklį, kurį jie naudoja, o mes turime prietaisą, vadinamą Aerostick, kuris matuoja matomą oro greitį, vėjo kryptį ir motociklininko trajektoriją, galią bei greitį ir įrašo tai kas sekundę..
‘Tačiau ši technologija per pastaruosius trejus metus buvo palyginti nauja, o dauguma jos duomenų vis dar yra privačiose rankose.’
Be abejo, atrodo, kad rengimas yra kelias į priekį – ir tai neatsižvelgiama į papildomą taktinę ir psichologinę naudą, kurią suteikia galimybė pradėti puolimą iš užpakalio arba leisti komandos draugams nustatyti tempą.
„Draugiškas vairas gali turėti esminių psichologinių pokyčių“, – sako Purnell. „Ir kopimas retai būna pastovus nuolydis – todėl norisi būti ant kažkieno vairo, kai norisi lėkštesnių gabalų, kur tikrai yra didelis pranašumas.“
Mums, paprastiems mirtingiesiems, gali būti vienas dalykas. „Turite žinoti, ką sugebi, nes braižymas reiškia važiuoti tokiu pačiu greičiu kaip ir priešais važiuojantis motociklininkas“, – sako Purnell.
Laikykitės savo tempo
„Žmonės dažnai sako: „Lipkite savo tempu“, ir tai yra prasminga. Galite gauti energijos pranašumą rengdami juodraštį, bet jei tai bus per greita, jūs pateksite į minusą ir pūsite.’
Skaičiais tariant, esant 20 % nuolydžiui, vidutinis 70 kg sveriantis motociklininkas, išnaudojantis 300 vatų, važiuos kiek daugiau nei 6 km/h, o iki to momento oro pasipriešinimas yra nereikšmingas, o traukimas nekelia susirūpinimo, palyginti su tiesiog judėjimo pirmyn palaikymu.
Tačiau Rinardas laikosi lenktynininko požiūrio: „Visada verta ruoštis“, – daro išvadą jis. „Ir jei nerengiate juodraščio, geriau būtų priežastis, kodėl ne. Jei reikia spurtuoti finišo tiesiąją arba įvykdyti ataką, visos šios priežastys yra pagrįstos.
‘Bet juodraščio kūrimas padeda, nebent turite priežasties to nedaryti. Net jei tai nedidelė suma, ji nemokama, tad kodėl gi jos nepaėmus?'
