Получавайте още такова съдържание на вашия WhatsApp незабавно и без да губите време за търсене.

Нарича се "аеродинамично съпротивление", силата, която се противопоставя на движението на тялото по въздуха. Това съпротивление винаги е в обратна посока на скоростта.

Всеки, който някога е карал велосипед, знае, че лекият вятър от вятъра означава увеличаване на усилията, за да се опита да поддържа същата скорост. Това се случва по същия начин, дори ако нямаме попътен вятър: съпротивлението на вятъра е най-голямата сила, която колоездачът трябва да преодолее, когато кара "по равнината". Поради тази причина оптимизирането на аеродинамиката трябва да бъде приоритет за всеки състезател.

Аеродинамични основи

Съпротивлението, което ездачът предлага при въртене на педала срещу вятъра, се нарича аеродинамично съпротивление. (FA) (Плъзгане на английски) FA на велосипедист се изчислява, като се използва следната математическа формула: FA = 0,5 x p x S x Cx x V2. "P" е равно на плътността на въздуха. „S“ е предната част на комплекта за колоездене + велосипеди. "Cx" е коефициентът на аеродинамично съпротивление, който определя как формите на водача или мотоциклета влияят на въздушното съпротивление. "V2" е скоростта на квадрат, т.е. FA по отношение на скоростта има експоненциална връзка. Това означава, че преминаването от 30 до 35 км/ч не е същото като преминаването от 35 до 40 км/ч.

Що се отнася до плътността на въздуха, просто имайте предвид, че тя намалява с надморска височина, така че когато тестовете се провеждат на по-голяма надморска височина, аеродинамичните условия ще бъдат по-благоприятни. Това предимство е относително, тъй като упражненията на височина намаляват спортните постижения във физиологично отношение и следователно е необходимо да се оценят и двете обстоятелства заедно.

Челната зона на велосипедиста плюс велосипеда е един от факторите, които оказват най-голямо влияние върху аеродинамичното съпротивление. Очевидно е, че най-ефективният начин за намаляване на фронталната зона на велосипедиста е поставянето на багажника в хоризонтално положение, както и сближаването на лактите, тоест това, което се търси в хронометрията или триатлона. Що се отнася до велосипеда, производителите все повече се опитват да направят рамки и компоненти, които предлагат по-малка челна площ.

drag

Фигура 1- Изображение на циркулацията на въздуха през велосипедиста и генерираната турбуленция

„Cx“ (коефициент на аеродинамично съпротивление) на ездача може да бъде подобрен главно с използването на аеродинамичен материал:

  • Високопрофилни или лещовидни колела
  • Аеродинамични каски
  • Аеродинамично облекло за велосипедисти и
  • Дизайн на велосипедна рамка

АЕРОДИНАМИЧНА ОЦЕНКА

Има няколко метода за количествено определяне на аеродинамичната сила на съпротивление. Сред тях, извършеният в аеродинамичния тунел (Фигура 1) е този, който наистина предлага най-надеждни измервания на позицията на велосипедиста и най-бързите материали (Фигура 2). Вятърният тунел има два недостатъка, които трябва да се вземат предвид. Първият е, че достъпът му е ограничен от високата му цена. Второто е, че най-аеродинамичните позиции, които могат да бъдат изследвани във вятърния тунел, не трябва да бъдат най-полезни на пътя, а по-скоро се вземат предвид метаболитните и постуралните последици, които тези позиции могат да генерират.

Идва момент, когато най-аеродинамичната позиция не е устойчива от велосипедиста по отношение на комфорта, особено ако се отнасят до триатлети на средно (90 км) и дълго (180 км) разстояние. По отношение на метаболизма, принуждаването на аеродинамичното положение твърде много (твърде нисък ъгъл на багажника, лактите твърде близо и ръцете по-изпънати) може да намали способността на велосипедиста да генерира ватове на педалите и да толерира умората. Поради тази причина най-бързата позиция на велосипеда трябва да се определя въз основа на съчетанието между аеродинамиката и устойчивостта на позицията. В този смисъл в края на срока ще представим наскоро публикувана научна работа.

Фигура 2 - Аеродинамичен тунел

Когато нямате достъп до аеродинамичен тунел, е възможно да направите аеродинамични оценки с помощта на електромер и външни обстоятелства възможно най-стабилни (за повече информация препоръчваме да прочетете работата на De Debraux et al., 2011 ). Без да се налага да се правят много изчисления и сложни математически оценки, основната идея е да се сравняват данните за скоростта и мощността въз основа на позицията, заета на велосипеда или използваните материали. За това единственото съществено изискване, което изисква данните да имат необходимата точност и надеждност, е условията на вятъра да са напълно стабилни.

Фигура 3 - Изпитание на времето в покрития велодром

Както е логично, това се постига само в покрит велодром, както виждаме в Фигура 3. García-López, Ogueta-Alday, Larrazabal и Rodríguez-Marroyo (2014) вече демонстрираха, че тестовете за велодром са надеждни, валидни и чувствителни методи за откриване на малки промени в аеродинамичното съпротивление, дори за професионални велосипедисти.

Фигура 4 - Бегач Euskaltel, усъвършенстващ позицията на велосипеда, за да подобри коефициента на аеродинамично съпротивление (извлечено от www.arueda.com)

Ако нямате достъп до покрит, тези тестове могат да се направят и на открит велодром, стига вятърните условия да са оптимални. Може дори да се направи на равен открит път и да се контролира, че условията на вятъра са напълно стабилни. По отношение на електромера, който ще се използва, както SRM, така и PowerTap имат достатъчна валидност и възпроизводимост, за да могат да ги използват при прецизното измерване на мощността, разработена от велосипедиста. Към тези добре познати измерватели на мощност трябва да добавим нов продукт, който ни позволява да оценим аеродинамичното съпротивление по време на всяко обучение: марката iBeke iAero (http://www.ibikesports.com/). Този продукт, който се тества от членовете на персонала за оптимално обучение, оценява аеродинамичното съпротивление чрез математическо изчисление по всяко време и позволява тестване на различни пози или материали.

Фигура 5 - iAero за директна оценка на аеродинамичното съпротивление

АКТУАЛНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ

Въпреки че аеродинамичното съпротивление е фактор, който е изучаван дълго време и е оказал голямо влияние върху определени спортни събития като Рекордът на часа, много интересни проучвания продължават да се извършват върху него. По този начин, за да завършим този термин, ще се позовем на неотдавнашната работа на Fintelman, Sterling, Hemida и Li (2014), в която се анализира оптималното положение на тялото и за постигане на най-малко аеродинамично съпротивление и най-висока производителност. Тези автори установиха, че идеалната ъгловост на багажника в изпитанието на времето зависи от скоростта на движение. Най-важните заключения могат да се видят в Фигура 6.

Фигура 6 - Плакат, обобщаващ работата на Fintelman et al. (2014). Точката с най-голям интерес е „Заключение и препоръки“.

Според тази работа, за състезания за издръжливост, като например изпитание на време, при което скоростта е по-голяма от 32 км/ч, торсът трябва да бъде наклонен възможно най-много, но без да се достига ъгъл от 0º или напълно хоризонтален (посочен като "не е оптимален "от самите автори). Това ще позволи на велосипедиста да намали аеродинамичното съпротивление и да минимизира енергията, необходима за движение, като по този начин ще подобри крайното представяне.

АВТОРИ

СВЪРЗАНИ ОБУЧЕНИЯ

УЕБИНАРИ

БИБЛИОГРАФИЯ

Debraux, P., Grappe, F., Manolova, A. V., & Bertucci, W. (2011). Аеродинамично съпротивление в колоезденето: методи за оценка. Спортна биомеханика/Международно общество по биомеханика в спорта, 10(3), 197–218.

Кажете prampero P.E, Cortilli. G, Mognoni.P, &, Saibene.J . (1979). Влияние на стойката и използването на каската върху аеродинамичното съпротивление на велосипедиста. Архив на спортната медицина, XIX, 209-220. 2002. Последна консултация на 22.05.2014 г. на адрес http://femede.es/documentos/Influencia_postura_casco_209_89.pdf

Fintelman, D. M., Sterling, M., Hemida, H., & Li, F.-X. (2014). Оптимални модели за позициониране на времето за колоездене: Аеродинамика срещу изходна мощност и метаболитна енергия. Вестник по биомеханика. doi: 10.1016/j.jbiomech.2014.02.029

García-López, J., Ogueta-Alday, A., Larrazabal, J., & Rodríguez-Marroyo, J. A. (2014). Използването на тестове за велодром за оценка на аеродинамичното съпротивление при професионални велосипедисти. Международен вестник по спортна медицина, 35(5), 451–455. doi: 10.1055/s-0033-1355352

Хареса ли ви това съдържание? Получавайте предложения за повече и нови статии във вашия WhatsApp на място и само с едно кликване.

публикувани от

Д-р Карлос Санчис Санц Международна група за издръжливост 22 май 2014 г.