თქვენ ფიქრობთ, რომ სწრაფი ხართ, იცით, რომ შეგიძლიათ იყოთ უფრო სწრაფი, მაგრამ რა არის ფიზიკურად ყველაზე სწრაფი სიჩქარე? ჩვენ გავარკვიეთ
აი, დაღმართზე სისწრაფით მიდიხართ, თითქოს მასზე იყო დამოკიდებული თქვენი ცხოვრება. გისოსებზე გადახრილი, წვეთებს უჭირავს თეთრი მუწუკები, უყურებ ქვემოდან ველოსიპედის კომპიუტერს და ხედავ, რომ ფიგურა აწკაპუნებს 70 კმ/სთ-მდე. ოჰ, თქვენ ახლა ნამდვილად დაფრინავთ. მაგრამ სანამ სიჩქარის გაზრდას შეძლებთ, საგზაო ნიშანი მიუთითებს გზაჯვარედინზე და თქვენ აჭერთ მუხრუჭებს, რათა უსაფრთხოდ გაჩერდეთ.
მაგრამ რა იქნებოდა, რომ ეს კვანძი იქ არ ყოფილიყო? რა მოხდება, თუ არ არსებობდეს დაბრკოლებები, მოსახვევები ან ძაღლები, რომლებიც გზაზე ტრიალებენ, და ფერდობი იყოს ისეთი გრძელი, გლუვი და ციცაბო, როგორც თქვენ შეგიძლიათ?
რა სისწრაფით შეგეძლო მაშინ წასვლა? დავიწყოთ ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა იმით, თუ რა გიშლით ხელს.
ცხოვრება არის გადაადგილება
"ეს იქნება ტერმინალური სიჩქარე", - განმარტავს რობ კიჩინგი, ონლაინ აეროდინამიკური ეკიპირების Cycling Power Lab-ის დამფუძნებელი. „ველოსიპედის თვალსაზრისით, ეს არის წერტილი, სადაც აეროდინამიკური წევის და გორვა წინააღმდეგობის ერთობლივი შეჩერების ძალები უტოლდება სიმძიმის და სიმძლავრის გამომუშავების ძალებს.“.
რამდენ ზემოქმედებას ახდენს გრავიტაცია, დამოკიდებულია ფერდობის სიმძიმეზე. თუ დახრილობას უსასრულოდ დააყენებთ - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კედელზე - არ იქნება დატვირთვა საბურავებზე ან ველოსიპედის სტრუქტურაზე, - ამბობს ინგმარ იუნგნიკელი, სპეციალობის R&D ინჟინერი.
ეფექტურად ეს გახდის როგორც ზედმეტი, ასევე თქვენ სცადაივინგს.“
ან უფრო ტექნიკურად "სიჩქარიანი სცადაივინგი", სადაც მიზანია მაქსიმალური ტერმინალური სიჩქარის მიღწევა და შენარჩუნება.ჩამოაგდეთ ადამიანი თვითმფრინავის მუცლიდან და ის მიაღწევს სიჩქარეს 200 კმ/სთ-მდე; თავი პირველ რიგში და ჩვენ ვსაუბრობთ 250-300 კმ/სთ; თავი პირველ რიგში და სპეციალიზებული გამარტივებული ტანსაცმლის ტარება იძლევა 450 კმ/სთ სიჩქარის საშუალებას.
"მაგრამ ეს არ არის ველოსიპედით სიარული, ასე რომ, მოდით, ამას უგულებელვყოთ და გამოვიყენოთ რეალური გზა", - განაგრძობს იუნგნიკელი. მსოფლიოს ქუჩების სკანირება, ბალდუინის ქუჩა დუნედინში, ახალი ზელანდია, საეჭვო პატივია იყოს პლანეტის ყველაზე ციცაბო გზა 35-38°, იმისდა მიხედვით, თუ ვის გჯერათ.
"ამ გზის გრადიენტზე - მაგრამ გახანგრძლივდა მის 350 მ მანძილზე - მშვიდი პირობების და სიმძლავრის 400 ვატიანი სიმძლავრის გათვალისწინებით, მხედარი გზაზე 144 კმ/სთ-ს მიაღწევს", - ამბობს იუნგნიკელი.
ეს არის გარკვეული სიჩქარე, მაგრამ მაინც თითქმის 80 კმ/სთ ერიდება დაღმართზე სიჩქარის მსოფლიო რეკორდს, რომელიც შარშან დაამყარა ფრანგმა ერიკ ბარონემ, როდესაც მან მიაღწია 223,3 კმ/სთ-ს თოვლით დაფარული შაბრიერის სიჩქარის ტრასაზე საფრანგეთის ალპებში 2015 წელს.
ასე რომ, შესაძლოა, მოძრავი წინააღმდეგობის შესამცირებლად, ჩვენს ფერდობზე უნდა იყოს ყინულოვანი პლატფორმა? არ არის აუცილებელი, იუნგნიკელის მიხედვით. „ამ სიჩქარით ჰაერის წინააღმდეგობა არის დაახლოებით 99,5%.“
ეს ადარებს დაახლოებით 50%-ს 12 კმ/სთ სიჩქარის დროს. ჰაერის წინააღმდეგობა იზრდება რაც უფრო სწრაფად ატარებთ, ასე რომ, რა მეთოდები უნდა გამოიყენოს ჩვენმა წარმოსახვითმა ველოსიპედისტმა მაქსიმალური სიჩქარის მისაღწევად და ჰაერის წინააღმდეგობის წინააღმდეგ?
შეინარჩუნე აერო
"აშკარად პოზიცია მნიშვნელოვანია", - ამბობს იუნგნიკელი. ასე რომ, მე ჩავატარე გამოთვლები დროის საცდელ პოზიციაზე ოპტიმიზირებული მხედართან და, ჩვენი გახანგრძლივებული ბოლდუინის ქუჩის ანალოგიის გამოყენებით, 400 ვატიანი მხედარი შეიძლება მიაღწიოს 200 მილი/სთ [322 კმ/სთ].“.
როდესაც იუნგნიკელი ამბობს ოპტიმიზირებულია, ის საუბრობს სრულ აეროდინამიკურ მენიუზე. ეს ნიშნავს ცრემლის ჩაფხუტს და პოზიციას, რომელიც ხედავს, რომ ჩაფხუტის კუდი ბუნებრივად მიედინება გლუვ, გამარტივებულ ზურგზე.
მჭიდრო ტყავის კოსტუმი ასევე აუცილებელია ჰაერის წინააღმდეგობის შესამცირებლად.
"სინამდვილეში, ეს სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია", - ამბობს რობ ლუისი გამოთვლითი სითხის დინამიკის სპეციალისტი TotalSim. მასალის ტიპი, ნაკერების განლაგება და ზედაპირის დამუშავება დიდ განსხვავებას ქმნის. შეიძლება საუბარია 12-15%-იან განსხვავებაზე კარგ და ცუდ კოსტუმს შორის.'
ლუისი ასევე გვთავაზობს, რომ წინდების შეძლებისდაგვარად აწევა უფრო ეფექტურია აეროდინამიკურად, ვიდრე ჩექმები, მაშინ როცა ამ აერობარის გაფართოებებზე ვიწრო მოჭერა ასევე ოდნავ შეამცირებს წევას.
თქვენ ასევე გსურთ ცრემლის ფორმის მილები, რადგან, როგორც ზემოთ, ეს ხელს უწყობს აეროდინამიკური წინააღმდეგობის (CdA) კოეფიციენტის შემცირებას. ეს ფარავს ობიექტის სრიალობას და ზომას პლუს მის შუბლის არეალს.
ფიზიკა ამბობს, რომ ობიექტი, რომლის წინააღმდეგობის კოეფიციენტი ნულის ტოლია, რეალურად ვერ იარსებებს დედამიწაზე - ყველაფერს აქვს რაიმე სახის წევა - მაგრამ რიცხვები შეიძლება იყოს ძალიან დაბალი.
მაგალითად, ცრემლის ფორმის სახელურს ზედა ბოლო ველოსიპედზე შეუძლია დაარეგისტრიროს ფიგურა 0,005. ეს საკმაოდ აეროა.
CdA ელიტების მაგალითები, რომლებიც იყენებენ აერო ფორმის ზოლებს, შეიძლება იყოს 0,18-0,25 ნიშნით, კარგი მოყვარული სპორტსმენების 0,25-0,30-ის წინააღმდეგ.
ეს მაჩვენებელი კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება, როდესაც ემთხვევა გამომავალ სიმძლავრეს. როდესაც გერმანელმა პროფესიონალმა ტონი მარტინმა მოიგო 2011 წლის ქრონომეტრაჟის მსოფლიო ჩემპიონატი კოპენჰაგენში, მისი სიმძლავრე და აეროდინამიკური წინააღმდეგობა (გამოსახული ვატ/მ2 CdA) გამოითვლებოდა როგორც 2, 089..
ეს შედარებით 1,943 ბრედლი უიგინსისთვის მეორეზე და 1,725 Jakob Fuglsang-ისთვის მე-10.
"ყველა მხედარს შეუძლია იმუშაოს ამ ფიგურის გასაუმჯობესებლად", - ამბობს კიჩინგი. „მაგრამ მაქსიმალური სიჩქარისთვის ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია ჰაერის სიმკვრივე, რომელიც აშკარად ნაკლებად კონტროლირებადია.“
გამოდის ეთერში
ზღვის დონეზე და 15°C ტემპერატურაზე ჰაერის სიმკვრივე არის დაახლოებით 1,225 კგ/მ3. თუმცა, ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ტემპერატურა, ბარომეტრიული წნევა, ტენიანობა და სიმაღლე გავლენას ახდენს ჰაერის სიმკვრივეზე, რაც უფრო მაღლა დგახართ, რაც უფრო მცირდება.
ამიტომაა, რომ სემ უიტინგჰემის მსგავსი მხედრები მაღლა დგანან, როდესაც ცდილობენ სახმელეთო სიჩქარის რეკორდების მოხსნას, - დასძენს ლუისი.
და რატომ აფრინდა ფელიქს ბაუმგარტნერი სტრატოსფეროს თხელ ჰაერზე 2012 წელს 1342 კმ/სთ სიჩქარის დროს.
კანადელმა უიტნგჰემმა მიაღწია წარმოუდგენელ 132,5 კმ/სთ-ს ბინაზე, თუმცა ეს ჯერ კიდევ ერიდება ადამიანის ძრავის სიჩქარის მსოფლიო რეკორდს, რომელიც დაფიქსირდა თანამემამულე ტოდ რაიჩარტის მიერ გასულ სექტემბერში.
რაიჩარტმა დატოვა დანარჩენები, 137,9 კმ/სთ მაქსიმალური სიჩქარე. ჩვენ ვამბობთ „დანარჩენს“, რადგან რეიჩარტმა დაარეგისტრირა ეს სიჩქარე მსოფლიო ადამიანური ენერგიის სიჩქარის გამოწვევაზე 305-ე სახელმწიფო მარშრუტზე, ნევადის ბატლის მთის გარეთ.
შეჯიბრება ზედიზედ მე-16 წელია ჩატარდა ნევადაში და ეს გამოწვეულია ორი ძირითადი ფაქტორით: ის ზღვის დონიდან 1,408 მ სიმაღლეზეა, ამიტომ ჰაერის სიმკვრივე დაბალია და კურსი უზრუნველყოფს აჩქარების ზონას 8 კმ. 200 მ სიჩქარის მახე.
ორივე დაეხმარა რაიჩარტის მაქსიმალურ სიჩქარეს, ისევე როგორც მისმა მანქანამ - დაწოლილი ველოსიპედი, რომელიც დაფარული იყო ფარებით. „მე ჩავატარე ბოლდუინის ქუჩის შემდგომი გამოთვლები, - ამბობს იუნგნიკელი, - და სრულად მორგებული ველოსიპედით, ტერმინალური სიჩქარე იქნება 369 მილი/სთ [594 კმ/სთ].“.
ეს კიდევ უფრო მაღალი იქნება, თუ რაიმეს გაკეთებას შეძლებთ საბურავებთან დაკავშირებით, იუნგნიკელი ამბობს, რომ საბურავების ამოღმა წარმოიქმნება უფრო მეტი წევა, ვიდრე მთელი ხომალდი.
"ასევე, ექსტრემალური სიმძლავრის დროს, თქვენ საბოლოოდ მიიღებთ მაქსიმალურ ძალაუფლებას, რომელსაც საბურავები გამოიწვევდა, რაც ქვემო ძალის ფუნქციაა," ამბობს ის.
„შემდეგ მიაღწევთ დაჭერ-22-ს. თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ სპოილერები, რათა გაზარდოთ დაქვეითება, რაც ამატებს წევას, რაც კიდევ უფრო მეტ ენერგიას მოითხოვს (და ასე შემდეგ). გარდა ამისა, მე არ მჯერა, რომ რაიმე სტრუქტურული შეშფოთება იქნება ფაქტორი, რადგან თქვენ შეგიძლიათ ველოსიპედის უფრო მტკიცე აშენება მეტი მასალით.'
აი თქვენ გაქვთ. იმისთვის, რომ მიაღწიოთ მაქსიმალურ სიჩქარეს თითქმის 600 კმ/სთ, შეუკვეთეთ Graeme Obree-ს ააშენოს თქვენთვის აერო Beastie ველოსიპედი, გაემგზავრეთ ახალ ზელანდიაში, სთხოვეთ დუნედინის საბჭოს გააგრძელოს ბოლდუინის ქუჩა დაახლოებით 10 კმ სიგრძით და გამოიმუშავოს ტონი მარტინის მსგავსი სიმძლავრე. მარტივი…
