როცა გზა ციცაბო ხდება, ქრება აეროდინამიკური ეფექტები ნახაზზე? ველოსიპედისტი იკვლევს…
სცენარის წარმოდგენა ძნელი არ არის: თქვენ ასწიეთ ალპ-დ'უესის შუა გზაზე და სასოწარკვეთილებით ცდილობთ დარჩეთ წინა საჭესთან. ფილტვები იწვის, გულისცემის აწევა, თქვენი სხეული შესვენებისკენ ყვირის.
ასე რომ, ნამდვილად ღირს ამხელა შრომის გატარება, როცა ასვლის დროს შედგენისას შეიძლება მიაღწიოს მხოლოდ უმცირეს სარგებელს?
ბინაზე დრენაჟის ენერგიის დაზოგვის ეფექტი კარგად არის ცნობილი, მაგრამ ასვლისას მხედრების უკან ყოფნის რაოდენობრივი სარგებელი შედარებით ნაკლებად არის მოხსენებული.
"ამაზე ბევრი ობიექტური მონაცემი არ არის, რადგან ნახაზის ეფექტების შესწავლა ძნელია", - განმარტავს დეიმონ რინარდი, უფროსი ველოსიპედის ტექნოლოგი Cervélo-ში.
„გვაქვს ქარის გვირაბები აეროდრომის შესასწავლად ცალკეულ მხედრებზე, და ველოდრომის შესწავლა გუნდური დევნაში შედგენის გასაზომად - მაგრამ ამის გამოყენება მთებზე რთულია.“
უბრუნდი საფუძვლებს
დროა დავუბრუნდეთ საფუძვლებს. დასკვნა ის არის, რომ აეროდინამიკური სარგებელი დამოკიდებულია სიჩქარეზე - რომელიც სწრაფად იკლებს აღმართზე ასვლისას.
"ველოსიპედის დროს სამი ძალა, რომელიც უნდა დაიძლიოს არის ჰაერის წინააღმდეგობა, მოძრავი წინააღმდეგობა და გრავიტაცია", - განმარტავს მეტ უილიამსი, აეროდინამიკის სპეციალისტი McLaren Applied Technologies-ში.
'ბრტყელ ნიადაგზე მთელი ძალა მიდის წევისა და გორვის წინააღმდეგობის დასაძლევად - მაგრამ როცა აღმართზე ასვლას იწყებ, წონის ძალა, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს მოძრაობას, საკმაოდ სწრაფად იზრდება, - ამბობს ის.
„მოცემული ძალისხმევისთვის თქვენ მიდიხართ ნელა, რადგან ამ ძალისხმევას უფრო მეტს იყენებთ გრავიტაციის დასაძლევად და ნაკლებს რეალურად წინსვლისთვის.“
და როგორც სიჩქარე იკლებს, ისე იკლებს ჰაერის წინააღმდეგობა. ეს შეიძლება გამოიხატოს როგორც: Fd=½ rv2CdA (სადაც r=ჰაერის სიმკვრივე, v=სიჩქარე, Cd=წევის კოეფიციენტი და A=შუბლის ფართობი), რაც ნიშნავს, რომ კავშირი სიჩქარესა და წევას შორის არის ექსპონენციალური.
"წევის ძალა სიჩქარის კვადრატის პროპორციულია, ამიტომ ძალა ძალიან იცვლება სიჩქარის ნებისმიერი ცვლილებისას", განმარტავს რინარდი.
'ჩვეულებრივი ასვლისას 15-დან 20 კმ/სთ-მდე, ქარის წინააღმდეგობა უკვე საგრძნობლად დაეცა და დაახლოებით 12 კმ/სთ-ზე, ეს ის წერტილია, რომლის გარშემოც ქარის წინააღმდეგობა უხეშად ექვივალენტურია საბურავების მოძრავი წინააღმდეგობისა.'.
ყველაფერი ეს ნიშნავს, რომ ენერგიის დაზოგვის შესაძლებლობა გაცილებით ნაკლებია გორაზე ასრიალებით, რადგან მხედრის წინააღმდეგ ძალა გაცილებით მცირეა.
"თქვენი სიჩქარე საკმაოდ სწრაფად ეცემა, ამიტომ აერო სარგებელი ეცემა", ამბობს უილიამსი.
მიღწეულია
მაშ, რა ენერგიის დაზოგვაა შესაძლებელი მთებზე? „ბინაზე, თქვენ შეიძლება იყენებდეთ 300 ვატს აეროდინამიკური ძალების დასაძლევად, მაგალითად - და თუ ამის მესამედს დაზოგავთ შედგენის გზით, ეს 100 ვატით ნაკლებია“, ამბობს უილიამსი.
მაგრამ 6% გრადიენტზე, ენერგიის 80% შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრავიტაციისთვის წინააღმდეგობის გაწევისთვის, მხოლოდ 10% ჰაერის წინააღმდეგობის წინააღმდეგ.
„თუ თქვენ იყენებთ მხოლოდ 30 ვატს აეროდინამიკური წევის დასაძლევად, მაშინაც კი, თუ დაზოგავთ მესამედს, თქვენ დაზოგავთ მხოლოდ 10 ვატს.'.
ფაქტობრივად, რეალური დანაზოგი შეიძლება კიდევ უფრო მცირე იყოს. „რიცხვების დაყენება რთული ნაწილია“, ამბობს რინარდი.
„გაზომილია, რომ დრენაჟი ამცირებს მოთხოვნილ სიმძლავრეს 30%-დან 50%-მდე, მაგრამ ეს ნორმალური, ბრტყელ ადგილზე სიჩქარით.
ასასვლელად სიმძლავრე უფრო მაღალია და სიჩქარე უფრო დაბალი, ამიტომ დაზოგვა წევის ძალის თვალსაზრისითაც დაბალია - მაგრამ რაოდენობრივი დადგენა ადვილი არ არის.'
მიუხედავად ამისა, დევიდ სვეინი, სავარჯიშო მეცნიერების პროფესორი ვირჯინიის Old Dominion University-ში, ამბობს, რომ შედგენის გარკვეული ეფექტი ყოველთვის იქნება, თუმცა მცირე.
"მორბენლები აშკარად სარგებლობენ 15 მილი/სთ სიჩქარით, რადგან ოთხწუთიანი მილი პირველად გატეხეს დრაფტის დახმარებით და, როგორც ჩანს, სარგებელს იღებენ მარათონის ტემპითაც კი," ამბობს ის.
"ველოსიპედის დროს ასვლის სიჩქარით ენერგეტიკული ხარჯები იქნება შემცირებული, თუ გორაკი არ არის ისეთი ციცაბო, რომ აიძულოს ფეხით სიარული."
დენის გამორთვა
და რაც უფრო მეტი ჯამური სიმძლავრე შეძლებთ სისტემას დახარჯოთ, ან რაც უფრო მსუბუქი ხართ, მით მეტია სარგებელი - ახსნით, რატომ ჩერდებიან პროფესიონალები ასე ახლოს მთებში.
"ჩვენგან უმეტესობისთვის, რომელიც ავდივართ 8%-იან ასვლაზე, ჩვენ მივდივართ მხოლოდ 8 ან 9 კმ/სთ სიჩქარით - და ამ სიჩქარით უპირატესობა უმნიშვნელოა", - ამბობს ტონი პურნელი, ინჟინერიის პროფესორი კემბრიჯის უნივერსიტეტში და British Cycling-ის ტექნიკური განვითარების ხელმძღვანელი.
მაგრამ თუ ვიჩენცო ნიბალის მსგავსად ამაღლდებით, ეს სხვა გარემოებაა. 20 კმ/სთ-ზე ეს ხელშესახები ტექნიკური უპირატესობაა.'
'რადგან გრადიენტი 5%-ს ან 6%-ს აღემატება, რასაც ისინი დაზოგავენ, მცირეა, მაგრამ ეს არის ისეთი თანხა, რომლის დაზოგვას ველოსიპედის მწარმოებლები ეძებენ აღჭურვილობის დიზაინში – ასე რომ, ეს სულაც არ არის უმნიშვნელო, დასძენს უილიამსი.
„სამკვირიანი ეტაპის რბოლის კონტექსტში, პროფესიონალი მხედრები ეძებენ ყველა შესაძლებლობას ენერგიის დაზოგვისთვის.“
მოგების მიღება
პრო გუნდები ახლა ეძებენ უკეთესად შეაფასონ შედგენის უპირატესობები სხეულზე ქარის ეფექტური სიჩქარის გაზომვით რეალურ დროში, რაც ძნელია მთებში პროგნოზირება.
„რაც საჭიროა და ახლახან გახდა ხელმისაწვდომი, არის ჰაერის ციფრული სიჩქარის და ქარის მიმართულების სენსორები ველოსიპედზე“, ამბობს რინარდი.
'Mavic-ს აქვს ქარის სენსორი, რომელსაც ისინი იყენებენ, და ჩვენ გვაქვს ინსტრუმენტი სახელწოდებით Aerostick, რომელიც ზომავს ჰაერის სიჩქარის აშკარა სიჩქარეს, ქარის მიმართულებას და მხედრის ტრაექტორიას, სიმძლავრის გამომუშავებას და სიჩქარეს და ჩაწერს წამში წამში..
"მაგრამ ეს ტექნოლოგია შედარებით ახალია ბოლო სამი წლის განმავლობაში და მისგან მიღებული მონაცემების უმეტესობა ჯერ კიდევ კერძო ხელშია."
რა თქმა უნდა, როგორც ჩანს, დრაფტის შედგენა არის წინსვლის გზა - და ეს არის დამატებითი ტაქტიკური და ფსიქოლოგიური უპირატესობების გათვალისწინების გარეშე შეტევის უკნიდან წამოწყების ან თანაგუნდელების ტემპის დაყენების უფლება.
„მეგობრული ბორბლის ქონამ შეიძლება მოახდინოს გადამწყვეტი განსხვავება ფსიქოლოგიურად“, - ამბობს პურნელი. "და ასვლა იშვიათად არის სტაბილური გრადიენტი - ასე რომ, თქვენ გინდათ იყოთ ვინმეს საჭეზე უფრო ბრტყელი ადგილებისთვის, სადაც ნამდვილად არის მნიშვნელოვანი უპირატესობა."
ჩვენთვის, უბრალო მოკვდავებისთვის, შეიძლება იყოს ერთი მოსაზრება. „თქვენ უნდა იცოდეთ რისი უნარი გაქვთ, რადგან დრაფტი ნიშნავს იმავე სიჩქარით დგომას, როგორც მხედარი თქვენს წინ“, - ამბობს პურნელი.
მიყევით საკუთარ ტემპს
"ადამიანები ხშირად ამბობენ: "ასვლა საკუთარი ტემპით" და ეს აზრი აქვს. თქვენ შეიძლება მიიღოთ ენერგეტიკული უპირატესობა შედგენის გზით, მაგრამ თუ ის ძალიან სწრაფია, თქვენ შეხვალთ წითელზე და ააფეთქეთ.“
რიცხვებში რომ ვთქვათ, 20% გრადიენტზე საშუალოდ 70 კგ-იანი მხედარი, რომელიც გამოიმუშავებს 300 ვატს, გაივლის 6 კმ/სთ-ზე ოდნავ მეტს, ამ თვალსაზრისით ჰაერის წინააღმდეგობა უმნიშვნელოა და დრეკადობა ნაკლებად შემაშფოთებელია, ვიდრე უბრალოდ წინ მოძრაობის შენარჩუნება.
მაგრამ რინარდი იღებს მრბოლელის შეხედულებას: „ყოველთვის ღირს დრაფტის გაკეთება“, ასკვნის ის. „და თუ არ ამზადებთ, სჯობს მიზეზი იყოს. თუ არის ფინიშის ხაზი, რომლისკენაც უნდა სპრინტი, ან შეტევა უნდა განხორციელდეს, მაშინ ეს ყველაფერი სწორი მიზეზია.
„მაგრამ შედგენა დაგეხმარებათ, თუ ამის მიზეზი არ გაქვთ. თუნდაც მცირე რაოდენობით იყოს, ის უფასოა, რატომ არ აიღოთ?'
