Kui tee muutub järsuks, kas tõmbumise aerodünaamilised mõjud kaovad? Jalgrattur uurib…
Stsenaariumit pole raske ette kujutada: olete Alpe d’Huezist poolel teel ja proovite meeleheitlikult eesoleva rattaga ühendust hoida. Kopsud põlevad, pulss tõuseb, teie keha karjub hingamise järele.
Niisiis, kas see on tõesti seda pingutust väärt, kui tõusu ajal joonistamine võib anda vaid vähimatki kasu?
Tasapinnal sõitmise energiasäästlikud mõjud on hästi teada, kuid tõusudel sõitjatest mahajäämise kvantitatiivsed eelised on suhteliselt vähe kajastatud.
„Selle kohta pole palju objektiivseid andmeid, sest joonistamise mõju on raske uurida,“selgitab Cervélo vanemrattatehnoloog Damon Rinard.
„Meil on tuuletunnelid, et uurida üksikute sõitjate õhutakistust, ja velodroomiuuringud, et mõõta tõmbejõudu meeskondlikul jälitussõidul – kuid selle rakendamine mägedes on raske.’
Tagasi põhitõdede juurde
Aeg minna tagasi põhitõdede juurde. Põhimõte on see, et aerodünaamilised eelised sõltuvad kiirusest – see väheneb kiiresti ülesmäge minnes.
„Jalgrattasõidus tuleb ületada kolm jõudu, mis on õhutakistus, veeretakistus ja gravitatsioon,“selgitab McLaren Applied Technologies aerodünaamika spetsialist Matt Williams.
'Lamedal maal läheb kogu jõud takistuse ja veeretakistuse ületamiseks – aga kui hakkate ülesmäge minema, tõuseb liikumist takistav raskusjõud üsna kiiresti, ütleb ta.
‘Teatud pingutuse puhul liigute aeglasem alt, kuna kasutate seda pingutust rohkem gravitatsiooni ületamiseks ja vähem edasiliikumiseks.’
Ja kui kiirus väheneb, väheneb ka õhutakistus. Seda saab väljendada järgmiselt: Fd=½ rv2CdA (kus r=õhutihedus, v=kiirus, Cd=takistustegur ja A=frontaalala), mis tähendab, et kiiruse ja takistuse vaheline suhe on eksponentsiaalne.
'Tõrkejõud on võrdeline kiiruse ruuduga, nii et jõud muutub iga kiiruse muutumisega palju,“selgitab Rinard.
'Tüüpilisel tõusukiirusel 15–20 kmh on tuuletakistus juba märgatav alt langenud ja umbes 12 km/h juures on tuuletakistus ligikaudu samaväärne rehvide veeretakistusega.'
Kõik see tähendab, et mäest üles libisedes on palju vähem võimalusi energia säästmiseks, sest sõitja vastu suunatud jõud on palju väiksem.
„Teie kiirus langeb üsna kiiresti, nii et lennukasu väheneb,” ütleb Williams.
Lisab üles
Mis energiasääst on siis mägedes saadaval? "Materal võib kasutada näiteks aerodünaamiliste jõudude ületamiseks 300 vatti – ja kui säästate sellest kolmandiku joonistamise teel, on see 100 vatti vähem," ütleb Williams.
Kuid 6% gradiendil võib gravitatsioonile vastupanu osutada kuni 80% energiast, õhutakistusest aga ainult 10%.
‘Kui kasutate aerodünaamilise takistuse ületamiseks ainult 30 vatti, säästate sellest ikkagi kolmandiku, säästate ainult 10 vatti.'
Tegelikult võiks tegelik kokkuhoid olla veelgi väiksem. "Numbrite panemine on raske osa," ütleb Rinard.
‘Mõõdetud on, et joonistamine vähendab vajalikku võimsust 30–50%, kuid seda tavaliste tasase maapinna kiiruste korral.
Ronimisel on võimsus suurem ja kiirused väiksemad, seega on kokkuhoid ka tõmbejõu osas väiksem – kuid seda pole lihtne kvantifitseerida.’
Sellegipoolest ütleb Virginia Old Dominioni ülikooli harjutusteaduse professor David Swain, et joonistamisel on alati tõenäoline mingi mõju, olenemata sellest, kas see on väike.
„Jooksjad saavad selgelt kasu kiirusest 15 miili tunnis, kuna neljaminutiline miil sai esimest korda joonestamise abil läbi ja tundub, et nad saavad kasu isegi maratoni tempost,” ütleb ta.
‘Jalgrattasõidul on tõusukiirusel väiksemad energiakulud, kui mägi ei ole nii järsk, et see sunniks kõndima.’
Toite väljalülitamine
Ja mida suurema koguvõimsuse saate süsteemi panna või mida kergem olete, seda suurem on kasu – see selgitab, miks profid mägedes üksteisele nii lähedale jäävad.
'Enamik meist, kes tõusevad 8% tõusu, liigume ainult 8 või 9 km/h – ja sellisel kiirusel on eelis tühine,“ütleb Cambridge'i ülikooli inseneriprofessor Tony Purnell. British Cyclingu tehnilise arenduse juht.
‘Kuid kui tõusete nagu Vicenzo Nibali, on see teine asjaolu. 20 km/h juures on see käegakatsutav tehniline eelis.’
'Kuna kalle tõuseb üle 5% või 6%, on nende sääst väike, kuid see on selline summa, mida jalgrattatootjad sooviksid varustuse projekteerimisel säästa – seega pole see sugugi tähtsusetu, lisab Williams.
‘Kolmenädalase etapivõistluse kontekstis otsivad professionaalsed ratturid kõiki võimalusi energia säästmiseks.’
Kasu saamine
Profimeeskonnad püüavad nüüd paremini mõõta joonistamise eeliseid, mõõtes reaalajas tegelikku tuulekiirust üle keha, mida võib mägedes olla raske ennustada.
„Vaja on ratta õhu digitaalseid kiiruse ja tuule suuna andureid, mis on alles äsja saadaval,” ütleb Rinard.
'Mavicil on tuuleandur, mida nad kasutavad, ja meil on instrument nimega Aerostick, mis mõõdab nähtavat õhukiirust, tuule suunda ja sõitja trajektoori, väljundvõimsust ja kiirust ning salvestab selle sekund sekundi järel.
‘Kuid see tehnoloogia on viimase kolme aasta jooksul suhteliselt uus ja suurem osa selle andmetest on endiselt erakätes.’
Kindlasti näib, et drafti tegemine on tee edasi – ja seda ilma täiendavaid taktikalisi ja psühholoogilisi eeliseid, mis tulenevad võimalusest alustada rünnakut tagant või lasta oma meeskonnakaaslastel tempot määrata.
'Sõbraliku ratta omamine võib psühholoogiliselt oluliselt mõjutada, ütleb Purnell. „Ja tõusud on harva ühtlase kaldega – nii et sa tahad olla kellegi roolis lamedamate osade jaoks, kus on tõesti märkimisväärne eelis.”
Meie, lihtsurelike jaoks võib olla üks kaalutlus. "Peate teadma, milleks olete võimeline, sest joonestamine tähendab teie ees sõitjaga samal kiirusel püsimist," ütleb Purnell.
Püsi oma tempost
'Inimesed ütlevad sageli: "Ronige omas tempos" ja see on loogiline. Võite joonistamisest saada energiaeelise, kuid kui see on liiga kiire, lähete miinusesse ja puhute.’
Numbreid väljendades läbib keskmine 70 kg kaaluv sõitja, kes annab 300 vatti, 20% kaldega veidi üle 6 km/h, misjärel on õhutakistus tühine ja tõmbejõud ei tekita muret, võrreldes lihts alt edasiliikumise säilitamisega.
Aga Rinard võtab võidusõitja seisukoha: "Alati tasub koostada," lõpetab ta. „Ja kui te ei koosta mustandit, oleks parem põhjus, miks mitte. Kui on finišijoon, kuhu spurtida või rünnak, on need kõik mõjuvad põhjused.
‘Kuid mustandite koostamine aitab, välja arvatud juhul, kui teil on põhjust mitte teha. Isegi kui see on väike summa, on see tasuta, nii et miks mitte seda võtta?’
