Аэродинамика - Альпинистский Или Аэробайк Для Легкого Гонщика?

Что лучше выбрать для легкого велосипедиста (173 см - 48 кг), легкий альпинистский велосипед, чтобы получить еще большее преимущество при подъеме, или аэробайк, чтобы набрать скорость на ровной дороге?

Очевидно, в конце концов мне «потребуются» оба мотоцикла.

#шоссейный велосипед #аэродинамика #восхождение

Как правило, из-за небольшого веса у вас, вероятно, больше дефицита обуви на плоской подошве, что указывает на аэробайк. То есть ваша лобовая площадь на ватт на кг будет выше, чем у более крупного гонщика, который тяжелее, может выдавать больше ватт и имеет большую лобовую площадь, но также имеет относительно меньшую лобовую площадь на ватт на кг. Таким образом, аэробайк восполнит ваш основной недостаток и, вероятно, обеспечит больший общий выигрыш. Углубляясь в детали, мы снова видим, что аэробайк, вероятно, обеспечит наибольший выигрыш в большинстве ситуаций.

GCN (испытатели которого были бывшими профессионалами, то есть тонкими и легкими) протестировал сценарий, очень похожий на то, о чем вы спрашиваете. Они сравнили «скалолазание» с «аэро» велосипедом в гонке на время, сочетая скалолазание и равнину. Они обнаружили преимущество аэробайка примерно на 1,5%.

Предостережение: Результаты, конечно, не воспроизводятся и подвержены влиянию мешающих переменных (например, потенциальных различий в погоде, психологических эффектов из-за того, что исследование не было двойным слепым). Размер эффекта также может зависеть от марки велосипеда, поскольку не все «аэро» велосипеды одинаково аэродинамичны.

Одна вещь, которая не была проверена в видео, - это просто установка набора колес с глубоким сечением на альпинистский велосипед, чтобы увидеть, насколько большая разница заключается в просто колесах. Существует множество видеороликов, показывающих, что можно получить значительную выгоду, например, GCN, играющий с Zipp 808 (встроено ниже). Это еще раз указывает на то, что аэродинамические достижения потенциально более важны.

Приятная особенность теста заключается в том, что он хорошо иллюстрирует влияние снижения рабочей нагрузки (например, перетаскивания) на пороговую производительность человека. С более аэродинамическими колесами Саймон мог поддерживать тот же темп (то есть скорость), что и неаэродинамические колеса, но с более низкой общей выходной мощностью. Более низкая выходная мощность означала, что он мог выполнять рабочую нагрузку (т. е. с фиксированной скоростью 41,12 км/ч) в течение более длительного периода.

Люди — паршивые машины. Наша способность выполнять максимальную работу со временем снижается (например, максимальная мощность за 50 минут меньше максимальной возможной работы за 20 минут). Наша способность прилагать максимальные усилия падает экспоненциально относительно продолжительности. Ниже приведен рисунок, иллюстрирующий эту концепцию (рис. 1). Ожидается, что теоретическая максимальная мощность (т. е. максимальная производительность) будет падать с увеличением продолжительности. Критическая мощность (CP) — это максимальная мощность, которую можно производить бесконечно, и она намного ниже той, которую можно произвести за более короткий интервал времени.

Рисунок 1. Теоретическая максимальная выходная мощность в зависимости от времени, в течение которого мощность может поддерживаться. От Золотой гепард.

Это дает нам понять, почему аэробайк, скорее всего, приведет к большей прибыли. Каждый раз, когда вы можете уменьшить рабочую нагрузку (например, уменьшить сопротивление), вы можете увеличить время, в течение которого вы можете поддерживать заданную скорость. При пороговом значении увеличение рабочей нагрузки (например, увеличение сопротивления) сокращает продолжительность, в течение которой вы можете функционально выполнить эту рабочую нагрузку (т. е. сокращается период, в течение которого вы можете поддерживать заданную скорость). Поскольку гонки находятся на пороге, это имеет важные последствия.

Теперь остается вопрос: что является большей рабочей нагрузкой, борьбой с аэродинамическим сопротивлением или дополнительной работой, необходимой для поднятия большего веса на заданный уклон. Я бы сказал, что сопротивление часто будет самым важным компонентом. Как вы можете видеть, как только вы начинаете двигаться быстрее (например, в гонках на время), аэродинамика становится более важной составляющей вашей общей рабочей нагрузки, если мы игнорируем градиенты (рис. 2).

Рисунок 2. Доля общей мощности, используемая для преодоления сопротивления качению и аэродинамического сопротивления в диапазоне скоростей. От Р. Чунг: На какой скорости вступает в игру аэродинамика велосипеда?

Далее нам нужно оценить преимущества более легкого мотоцикла на подъеме. Если мы сравним разницу в весе между велосипедом для скалолазания и аэробайком, разница будет относительно небольшой по сравнению с вашим общим весом. Вероятно, не более веса бутылки с водой (давайте утверждать, что разница составляет 1 кг). С использованием Велосипедный калькулятор, если вы легкий человек (т. е. 60 кг), разница в весе велосипеда в 1 кг потребует устойчивого уклона. более 10 градусов чтобы увидеть разницу в скорости около 1,5% (см. Рисунок 3). Это означает, что вам нужны длинные, крутые и устойчивые градиенты, чтобы добиться разницы в производительности, наблюдаемой в первом видео GCN. Лишь немногие испытания на время построены подобным образом, а это означает, что велосипед для скалолазания на самом деле является высокоспециализированным инструментом. Вы можете убедиться в этом в полевых условиях, проведя тест на время с бутылкой с водой и без нее, чтобы оценить влияние этого веса на ваши реальные результаты.

Рисунок 3. Разница в скорости между альпинистским и аэробайком для гонщика весом 60 кг и разницей в весе велосипеда в 1 кг. Велосипедный калькулятор было использовано для расчетов.

Наконец, я считаю, что психология также играет огромную роль. Если велосипед чувствует лучше кататься, вы часто будете показывать лучшие результаты из-за психологических эффектов. Фактически появляется все больше и больше свидетельств того, что восприятие играет огромную роль в осознании усталости и, следовательно, в результатах в видах спорта, требующих выносливости (см. Усталость, вызванная физическими и умственными нагрузками, увеличивает восприятие усилий и ухудшает последующую выносливость.). Если мотоцикл не «чувствует себя» хорошо, вам придется больше концентрироваться, и это может отрицательно повлиять на производительность. Это может быть как аэродинамический, так и альпинистский велосипед.