Kada cesta postane strma, nestaju li aerodinamički učinci propuha? Biciklist istražuje…
Nije teško zamisliti scenarij: nalazite se na pola puta do Alpe d’Huez, očajnički pokušavajući ostati u kontaktu s kotačem ispred. Pluća gore, otkucaji srca ubrzavaju, vaše tijelo vrišti za predahom.
Dakle, vrijedi li doista sav ovaj trud ustrajati kada se crtanjem tijekom uspona mogu postići samo najmanje prednosti?
Učinci uštede energije propuhom po stanu dobro su poznati, ali relativno se premalo govori o kvantitativnim prednostima boravka iza vozača na usponu.
'Nema puno objektivnih podataka o ovome, jer je učinke crtanja teško proučavati,' objašnjava Damon Rinard, viši tehnolog za biciklizam u Cervélu.
‘Imamo zračne tunele za proučavanje otpora zraka na pojedinačnim vozačima i studije velodroma za mjerenje naprezanja u timskoj potjeri – ali primijeniti to na planine je teško.’
Povratak osnovama
Vrijeme je za povratak osnovama. Suština je da aerodinamičke prednosti ovise o brzini – koja se brzo smanjuje kada idete uzbrdo.
'U biciklizmu, tri sile koje treba nadvladati su otpor zraka, otpor kotrljanja i gravitacija,' objašnjava Matt Williams, stručnjak za aerodinamiku u McLaren Applied Technologies.
'Na ravnom tlu sva snaga ide u svladavanje otpora otpora kotrljanja – ali kako se krećete uzbrdo, sila težine koja se opire kretanju prilično brzo raste,' kaže on.
‘Za određeni napor ideš sporije, jer koristiš više tog napora da svladaš gravitaciju, a manje da zapravo ideš naprijed.’
Kako se brzina smanjuje, tako se smanjuje i otpor zraka. To se može izraziti kao: Fd=½ rv2CdA (gdje je r=gustoća zraka, v=brzina, Cd=koeficijent otpora i A=frontalna površina), što znači da je odnos između brzine i otpora eksponencijalan.
'Sila otpora proporcionalna je kvadratu brzine, tako da se sila jako mijenja s bilo kojom promjenom brzine,' objašnjava Rinard.
'Pri tipičnim brzinama penjanja od 15 do 20 kmh, otpor vjetra već je znatno opao, a na oko 12 kmh, to je točka oko koje je otpor vjetra otprilike jednak otporu kotrljanja guma.'
Sve ovo znači da postoji mnogo manje prostora za uštedu energije sklizanjem uzbrdo, jer je sila protiv vozača mnogo manja.
'Vaša brzina opada prilično brzo, pa aero prednosti opadaju,' kaže Williams.
Dopuna
Dakle, koje su uštede energije dostupne na brdima? Na primjer, na ravnom terenu možda koristite 300 watta za svladavanje aerodinamičkih sila – a ako uštedite trećinu toga kroz vuču, to je 100 watta manje,’ kaže Williams.
Ali na gradijentu od 6%, čak 80% energije može se iskoristiti za otpor gravitaciji, sa samo 10% protiv otpora zraka.
‘Ako koristite samo 30 vata za prevladavanje aerodinamičkog otpora, čak i ako uštedite trećinu toga, uštedjeli ste samo 10 vata.'
Zapravo, stvarne uštede mogle bi biti još manje. 'Stavljanje brojeva na to je težak dio,' kaže Rinard.
‘Izmjereno je da crtanje smanjuje potrebnu snagu za 30% do 50%, ali to je pri normalnim brzinama na ravnoj podlozi.
Za penjanje snaga je veća, a brzine manje, tako da su uštede u pogledu sile otpora također manje – ali to nije lako kvantificirati.’
Usprkos tome, David Swain, profesor znanosti o tjelovježbi na Sveučilištu Old Dominion u Virginiji, kaže da uvijek postoji vjerojatnost da će vježbanje imati neki učinak, koliko god bio neznatan.
'Trkači očito imaju koristi pri brzini od 15 milja na sat, budući da je četverominutna milja prvi put svladana uz pomoć gaziranja, a čini se da imaju koristi čak i pri maratonskom tempu,' kaže on.
‘Bit će smanjeni trošak energije pri brzinama uspinjanja u vožnji biciklom, sve dok brdo nije toliko strmo da prisiljava tempo hodanja.'
Isključivanje struje
I što više ukupne snage možete unijeti u sustav, ili što ste lakši, to su veće prednosti – objašnjava zašto se profesionalci drže tako blizu jedni drugima u planinama.
'Za većinu nas koji se penjemo uz uspon od 8%, idemo samo 8 ili 9 kmh – a pri toj brzini prednost je zanemariva,' kaže Tony Purnell, profesor inženjerstva na Sveučilištu Cambridge i voditelj tehničkog razvoja u British Cyclingu.
‘Ali ako ideš gore kao Vicenzo Nibali, to je drugačija okolnost. Na 20 kmh, to je opipljiva tehnička prednost.’
'Kako nagib prelazi 5% ili 6%, ono što će uštedjeti je malo, ali to je iznos koji bi proizvođači bicikala željeli uštedjeti u dizajnu opreme – tako da nipošto nije beznačajno, ' dodaje Williams.
‘U kontekstu trotjedne etapne utrke, profesionalni vozači traže svaku priliku za uštedu energije.’
Pravljenje dobiti
Profesionalni timovi sada nastoje bolje kvantificirati prednosti crtanja mjerenjem efektivne brzine vjetra po tijelu u stvarnom vremenu, što je teško predvidjeti u planinama.
‘Ono što je potrebno, a tek je postalo dostupno, digitalni su senzori brzine zraka i smjera vjetra na biciklu,’ kaže Rinard.
'Mavic ima senzor vjetra koji oni koriste, a mi imamo instrument koji se zove Aerostick koji mjeri prividnu brzinu zraka, smjer vjetra i putanju vozača, izlaznu snagu i brzinu, i to bilježi iz sekunde u sekundu.
‘Ali ova tehnologija je relativno nova u posljednje tri godine ili tako nešto, a većina podataka iz nje još uvijek je u privatnim rukama.’
Sigurno se čini da je draftiranje put naprijed - i to bez razmatranja dodatnih taktičkih i psiholoških prednosti mogućnosti pokretanja napada s leđa ili prepuštanja suigračima da određuju tempo.
'Imanje prijateljskog kola može napraviti ključnu psihološku razliku,' kaže Purnell. 'A usponi su rijetko stabilni gradijent - pa želite biti na nečijem volanu za ravnije dijelove, gdje zaista postoji značajna prednost.'
Za nas obične smrtnike, možda postoji jedna stvar. 'Moraš znati za što si sposoban, jer crtanje znači držati se iste brzine kao jahač ispred tebe,' kaže Purnell.
Držite se vlastitog tempa
‘Ljudi često kažu: “Penjite se svojim tempom,” i to ima smisla. Mogli biste dobiti energetsku prednost kroz crtanje, ali ako je prebrzo otići ćete u minus i puhati.’
Da to izrazim brojkama, pri nagibu od 20% prosječni vozač od 70 kg koji daje 300 watti ići će nešto više od 6 kmh, do koje točke je otpor zraka zanemariv i zavlačenje nije od velike važnosti u usporedbi s jednostavnim održavanjem kretanja prema naprijed.
Ali Rinard ima gledište trkača: 'Uvijek se isplati nacrtati', zaključuje on. 'A ako ne crtaš, bolje da postoji razlog zašto ne. Ako postoji ciljna linija do koje treba sprintati ili se treba izvršiti napad, onda su to sve valjani razlozi.
‘Ali pisanje nacrta pomaže, osim ako nemate razloga za to. Čak i ako je mali iznos, besplatan je, pa zašto ga ne uzeti?’
