Aerodinamica ciclismului don; Nu lăsați dragul să vă ruineze performanțele de ciclism

Indiferent dacă călătoriți contra cronometru într-o cronometru sau concurați într-o cursă pe distanțe lungi sau triatlon, trebuie să înțelegeți rezistența aerodinamică pentru a o învinge. Antrenorul de ciclism Joe Beer explică toate și prezintă câteva descoperiri fascinante despre aerodinamica ciclismului, inclusiv propriile sale date colectate recent.

Această rezistență este produsul trezirii turbulente pe care o creează un ciclist în timp ce încearcă să deplaseze aerul pentru a merge mai departe. La 20 km/h (32 km/h), un călăreț va deplasa peste 1.000 de kilograme de aer pe minut, iar trezirea pe care o provoacă necesită multă muncă de depășit (2). Tragerea aerodinamică este pentru un ciclist care depășește viteza ceea ce este orice exces de greutate pentru un alpinist - inamicul.

Tracțiunea care acționează asupra unui călăreț este cauzată într-o mică măsură de fricțiunea aerului pe suprafața obiectului în mișcare (om și bicicletă). Mai important pentru bicicliști este rezistența la presiune, cauzată de o zonă de presiune scăzută în spatele obiectelor care nu sunt simplificate și creează astfel o separare a aerului. Glisarea crește pe măsură ce pătratul vitezei; cu toate acestea, puterea necesară crește ca un cub al vitezei. De exemplu, datele recente ale cercetărilor (3) arată că, pentru a călători la 21 mph, este nevoie de aproximativ 190 de wați; cu toate acestea, este nevoie de încă 110 wați doar pentru a merge cu 4 mph mai repede (3).

Tabelul 1 arată puterea necesară pentru a circula la diferite viteze de peste 40 km (24,8 mile). Puteți vedea că mai multă putere este mai mare decât viteza. La 19 mph, aveți nevoie de doar 7,2 wați pentru fiecare mph de viteză; cu toate acestea, această cifră crește la o uimitoare 13,1 wați la 30 mph. Dacă vrei să mergi repede, ai nevoie de multă putere! Pentru o explicație completă a aerodinamicii bicicletelor, consultați Wilson, DG (2004) Bicycling Science (Ediția a 3-a) MIT Press, p173-205.

Bătaie

Dacă acceptăm că trăim într-o atmosferă care ne împiedică capacitatea de a călări din ce în ce mai repede, atunci cunoașterea despre cum să furi viteza prin înșelăciune este un obiectiv care merită. Nu puteți opri tragerea; spre deosebire de gravitație, care intră în joc numai dacă persistați în mersul în sus, trageți este întotdeauna acolo într-un grad mai mare sau mai mic.

Deoarece bicicleta este responsabilă pentru aproximativ 30% din rezistența aerodinamică și călărețul cu mult peste 60%, este clar că corpul uman este obiectul în care ar trebui să fie vizată cea mai mare concentrare (4). Există o mulțime de cadre aerodinamice, componente și roți care pot și pot face diferența de viteză pentru o anumită putere. Cu toate acestea, poziția corectă a călărețului poate oferi o viteză semnificativ mai mare.

Prin urmare, pentru majoritatea riderilor, primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să îmbunătățiți poziția de conducere la una care permite producerea puterii cu o rezistență minimă. Călăreții profesioniști petrec ore întregi în tuneluri de vânt cu cheltuieli mari pentru a se asigura că fiecare watt creat produce cea mai mare viteză posibilă. Chris Boardman, fost deținător al recordului orar și încă „absolut” titular al orei, a făcut o carieră dintr-o poziție foarte joasă și a păcălit componente precum bare încorporate în furci și căști aerodinamice elegante.

Cheile unei poziții aerodinamice bune

Bicicleta cu cronometru

Un trunchi plat, posibil cu un scaun ușor în față, pentru a permite genunchilor să urce fără să lovească abdomenul/cutia toracică inferioară;
Aero baruri care permit antebrațele la distanță de 15-20cm, într-un unghi orizontal sau ușor în jos, brațul superior la 50-80 grade;
Genunchii apropiindu-se de traversa cadrului și chiar în spatele sau ușor în interiorul zonei cotului/tricepsului brațului superior;
O poziție a capului care permite viziunea înainte cu orice goluri în spatele capului umplute cu o cască aerodinamică;
Un costum de piele strâns, ideal cu brațe și pantofi de lungime întreagă acoperiți de o pantofă strâmtă.

Bicicleta de drum

Barele de scădere care permit o coborâre scăzută pentru coborâre, plimbări solo în vânturi și călărie rapidă în grup;
Abilitatea de a coborî jos, cu pedale orizontale pe coborâri rapide pentru o tracțiune minimă, dar viteză maximă, fără a pedala;
Mini bare opționale opționale (Spinachi sau similar) pentru a permite poziția brațului îngust (verificați legalitatea în sportul ales).

Schimbarea poziției călărețului dintr-o plină, până la capote, pentru a merge în poziție verticală arată o creștere progresivă a confortului, dar, din păcate, crește și la tracțiune. Cele mai rapide poziții vor fi rareori confortabile. Cu toate acestea, tuck-baterea sau ghemuirea aerodinamică nu ar trebui să compromită niciodată puterea. Viteza ta este un produs al puterii față de tragere; mai puțin din primul nu este de ajutor.

Războaiele barurilor

Ca parte a procesului de cronometrare mai rapid (TT) sau a poziției pe drum, brațele mai înguste, oferite de bare aeriene sau clipuri, reprezintă probabil cel mai semnificativ avans tehnologic de la înființarea lor la sfârșitul anilor 1980. Reichenbach și colab. Au testat bicicliști de elită în diferite poziții pe bare standard și bare aeriene și au făcut o constatare puternică: deși barele aeriene au redus eficiența ciclismului cu aproximativ 9 wați, economiile aerodinamice cu 100 wați mai mult decât au compensat (5). Acest lucru este confirmat în practică - barele aerodinamice fac călăreții mai rapizi atunci când sunt folosiți corect. Alte date sugerează că, în cadrul testelor de teren, consumul de oxigen a fost redus cu ajutorul barelor aerodinamice comparativ cu barele standard de cădere (6).

Chiar și bicicletele primitive de cronometru cu bare în stil cowhorn din anii 1990 permit o scădere semnificativă cu 7% a consumului de oxigen la 25 mph (1). Amintiți-vă că la 32 kmh, două treimi din puterea totală este utilizată pentru a depăși rezistența aerului. Chiar și schimbarea barelor dvs. din bare standard în bare aerodinamice în formă de aripă (de exemplu, bară aerodinamică HED) vă poate reduce timpul de 40 km cu aproximativ 40-70 de secunde, în funcție de viteza călătorului (7). Testarea tunelului eolian arată că, atunci când un călăreț se ridică din șa și nu reușește să dețină o poziție bună, toate celelalte câștiguri potențiale aerodinamice din alegerile de echipamente sunt anulate.

Tacticile de echitatie

După poziția dvs. de conducere și alegerile potrivite de echipament, următorul factor cel mai important în eficiența aerodinamică este modul în care călătoriți. Există reduceri uriașe de tracțiune dacă vă plimbați în spatele altui călăreț, în pachet sau dacă prindeți un tiraj dintr-o mașină care trece sau un jucător. Datele din testele din anii 1990 au arătat că mersul cu 30 cm în spatele altui călăreț la 20 mph reduce rezistența cu aproximativ 20% - doar pentru a lua roata cuiva (1). Acesta este motivul pentru care concurenții cursei de etapă sunt rareori văzuți în față până nu contează; îi lasă pe alți călăreți să-i protejeze până când sunt necesare picioarele lor de urcare, sprint sau atac.