Когато пътят стане стръмен, изчезват ли аеродинамичните ефекти от газенето? Велосипедист разследва…
Не е трудно да си представите сценария: вие сте на средата на Алп д’Юез и отчаяно се опитвате да поддържате връзка с колелото отпред. Белите дробове горят, пулсът се ускорява, тялото ви крещи за почивка.
Така наистина ли си струва цялото това усилие да се удържате, когато начертаването по време на изкачване може да постигне само най-малката полза?
Енергоспестяващите ефекти от тегленето на равнина са добре известни, но количествените ползи от изоставането на ездачите при изкачване са сравнително недостатъчно докладвани.
„Няма много обективни данни за това, тъй като ефектите от начертаването са трудни за изследване“, обяснява Деймън Ринард, старши технолог по колоездене в Cervélo.
„Имаме аеродинамични тунели, за да изследваме въздушното съпротивление на отделни състезатели, и проучвания на велодром, за да измерим драфтинг в отборно преследване – но прилагането на това в планините е трудно.“
Назад към основите
Време е да се върнем към основите. Изводът е, че аеродинамичните предимства зависят от скоростта – която бързо намалява, когато се качвате нагоре.
„В колоезденето трите сили, които трябва да бъдат преодолени, са съпротивлението на въздуха, съпротивлението при търкаляне и гравитацията“, обяснява Мат Уилямс, специалист по аеродинамика в McLaren Applied Technologies.
„На равна земя цялата сила отива за преодоляване на съпротивлението при съпротивление при съпротивление при търкаляне – но когато започнете да се изкачвате нагоре, силата на тежестта, която се съпротивлява на движението, нараства доста бързо“, казва той.
„При дадено усилие се движите по-бавно, защото използвате повече от това усилие, за да преодолеете гравитацията, и по-малко за действително придвижване напред.“
И с намаляването на скоростта намалява и съпротивлението на въздуха. Това може да се изрази като: Fd=½ rv2CdA (където r=плътност на въздуха, v=скорост, Cd=коефициент на съпротивление и A=челна площ), което означава, че връзката между скорост и съпротивление е експоненциална.
„Силата на съпротивление е пропорционална на скоростта на квадрат, така че силата се променя много с всяка промяна в скоростта“, обяснява Ринард.
'При типични скорости на изкачване от 15 до 20 км/ч съпротивлението на вятъра вече е намаляло значително и при около 12 км/ч това е точката, около която съпротивлението на вятъра е приблизително еквивалентно на съпротивлението при търкаляне на гумите.'
Всичко това означава, че има много по-малко възможности за пестене на енергия чрез плъзгане нагоре по хълм, защото силата срещу ездача е много по-малка.
„Вашата скорост пада доста бързо, така че аеро предимствата намаляват“, казва Уилямс.
Доплащане
И така, какви спестявания на енергия има по хълмовете? „На плоска повърхност може да използвате 300 вата, за да преодолеете аеродинамичните сили, например – и ако спестите една трета от това чрез изтегляне, това е 100 вата по-малко“, казва Уилямс.
Но при 6% наклон, до 80% от енергията може да се използва за противопоставяне на гравитацията, със само 10% срещу съпротивлението на въздуха.
‘Ако използвате само 30 вата за преодоляване на аеродинамичното съпротивление, дори и да спестите една трета от това, спестявате само 10 вата.'
Всъщност реалните спестявания могат да бъдат още по-малки. „Поставянето на числа върху него е трудната част“, казва Ринард.
„Измерено е, че тегленето намалява необходимата мощност с 30% до 50%, но това е при нормални скорости на равна повърхност.
За катерене силата е по-висока и скоростите са по-ниски, така че спестяванията от гледна точка на силата на съпротивление също са по-ниски – но не е лесно да се определи количествено.’
Въпреки това, Дейвид Суейн, професор по наука за упражненията в университета Old Dominion във Вирджиния, казва, че винаги има вероятност да има някакъв ефект от тренировката, колкото и малък да е.
„Бегачите очевидно се възползват от 15 мили в час, тъй като четириминутната миля за първи път беше прекъсната с помощта на теглене, и изглежда, че имат полза дори при маратонско темпо“, казва той.
„Ще има намален разход на енергия при изкачване на скоростите при колоездене, стига хълмът да не е толкова стръмен, че да налага темпото на ходене.“
Изключване на захранването
И колкото повече обща мощност можете да вложите в системата или колкото по-лек сте, толкова по-големи са ползите – обяснявайки защо професионалистите се придържат толкова близо един до друг в планините.
„За повечето от нас, изкачвайки се с 8% изкачване, ние се движим само с 8 или 9 км/ч – и при тази скорост предимството е незначително“, казва Тони Пърнел, професор по инженерство в университета в Кеймбридж и ръководител на техническото развитие в British Cycling.
‘Но ако се изкачвате като Виченцо Нибали, това е различно обстоятелство. При 20 км/ч това е осезаемо техническо предимство.“
'Тъй като градиентът надхвърля 5% или 6%, това, което ще спестят, е малко, но това е сумата, която производителите на велосипеди биха искали да спестят при проектирането на оборудването – така че в никакъв случай не е незначително, “добавя Уилямс.
„В контекста на триседмично етапно състезание професионалните ездачи търсят всяка възможност да пестят енергия.“
Печалби
Професионалните екипи сега се стремят да определят по-добре ползите от начертаването чрез измерване на ефективната скорост на вятъра през тялото в реално време, което може да бъде трудно да се предвиди в планината.
„Това, което е необходимо и току-що стана достъпно, са цифрови сензори за скорост и посока на вятъра на велосипеда“, казва Ринард.
'Mavic има сензор за вятър, който те използват, а ние имаме инструмент, наречен Aerostick, който измерва видимата скорост на въздуха, посоката на вятъра и траекторията на ездача, изходната мощност и скоростта, и записва това секунда по секунда.
„Но тази технология е сравнително нова през последните три години и повечето данни от нея все още са в частни ръце.“
Със сигурност изглежда, че драфтът е пътят напред – и това е без да се вземат предвид добавените тактически и психологически ползи от възможността да стартирате атака отзад или да оставите вашите съотборници да определят темпото.
„Наличието на приятелско колело може да има решаваща психологическа промяна“, казва Пърнел. „И изкачванията рядко са с постоянен наклон – така че искате да сте на нечие колело за по-равните части, където наистина има значително предимство.“
За нас, обикновените смъртни, може да има едно съображение. „Трябва да знаеш на какво си способен, защото драфтинг означава да се придържаш със същата скорост като ездача пред теб“, казва Пърнел.
Придържайте се към собственото си темпо
‘Хората често казват: „Катерете се със собственото си темпо“и това има смисъл. Може да получите енергийно предимство чрез драфтинг, но ако е твърде бързо, ще отидете на червено и ще избухнете.“
За да го кажем в цифри, при 20% градиент среден 70-килограмов ездач, който отделя 300 вата, ще се движи с малко над 6 км/ч, при което съпротивлението на въздуха е незначително и тегленето не е от голямо значение в сравнение с простото поддържане на движение напред.
Но Ринард възприема гледната точка на състезателя: „Винаги си струва да се изготви“, заключава той. „И ако не се занимавате с драфт, по-добре да има причина защо не. Ако има финална линия за спринт или атака, тогава това са основателни причини.
‘Но писането помага, освен ако нямате причина да не го правите. Дори и да е малка сума, тя е безплатна, така че защо да не я вземете?’
