Když je silnice strmá, zmizí aerodynamické efekty tažení? Cyklista vyšetřuje…
Není těžké si představit ten scénář: jste v polovině Alpe d’Huez a zoufale se snažíte zůstat v kontaktu s kolem vepředu. Plíce hoří, tep stoupá, vaše tělo křičí o oddech.
Opravdu tedy stojí za to všechno to úsilí vydržet, když draftování během výstupu může přinést jen ty nejmenší výhody?
Účinky na úsporu energie při draftování na rovině jsou dobře známy, ale kvantitativní výhody zaostávání za jezdci ve stoupání jsou relativně podhodnoceny.
„Neexistuje o tom mnoho objektivních údajů, protože účinky návrhu je těžké studovat,“vysvětluje Damon Rinard, senior cyklistický technolog ve společnosti Cervélo.
‘Máme větrné tunely, abychom mohli studovat aerodynamický odpor na jednotlivých jezdcích, a velodromové studie pro měření draftu při týmovém pronásledování – ale aplikovat to na hory je těžké.‘
Zpět k základům
Je čas vrátit se k základům. Pointa je, že aerodynamické výhody jsou závislé na rychlosti – která rychle klesá, když jedete do kopce.
„V cyklistice jsou tři síly, které je třeba překonat, odpor vzduchu, valivý odpor a gravitace,“vysvětluje Matt Williams, specialista na aerodynamiku ve společnosti McLaren Applied Technologies.
'Na rovném povrchu jde veškerá síla do překonání odporu a valivého odporu – ale když začnete stoupat do kopce, síla závaží, která brání pohybu, docela rychle stoupá,' říká.
‘Při daném úsilí jdete pomaleji, protože více tohoto úsilí využíváte k překonání gravitace a méně k tomu, abyste skutečně šli vpřed.‘
A jak klesá rychlost, klesá i odpor vzduchu. To lze vyjádřit jako: Fd=½ rv2CdA (kde r=hustota vzduchu, v=rychlost, Cd=koeficient aerodynamického odporu a A=čelní plocha), což znamená, že vztah mezi rychlostí a odporem je exponenciální.
‘Tažná síla je úměrná druhé mocnině rychlosti, takže síla se hodně mění s každou změnou rychlosti,‘vysvětluje Rinard.
'Při typických rychlostech stoupání 15 až 20 km/h již odpor větru výrazně poklesl a při rychlosti kolem 12 km/h je to bod, kolem kterého je odpor větru zhruba ekvivalentní valivému odporu pneumatik.'
To vše znamená, že existuje mnohem menší prostor pro úsporu energie skluzem do kopce, protože síla působící na jezdce je mnohem menší.
„Vaše rychlost klesá poměrně rychle, takže výhody aerodynamiky klesají,“říká Williams.
Sčítání
Jaké úspory energie jsou tedy dostupné na kopcích? „Na rovině můžete například k překonání aerodynamických sil spotřebovávat 300 wattů – a pokud třetinu z toho ušetříte kreslením, je to o 100 wattů méně,“říká Williams.
Ale na 6% gradientu může být až 80% energie použito k odolání gravitaci a pouze 10% proti odporu vzduchu.
‘Pokud k překonání aerodynamického odporu používáte pouze 30 wattů, i když stále ušetříte třetinu z toho, ušetříte pouze 10 wattů.'
Ve skutečnosti mohou být skutečné úspory ještě menší. „Uvádět čísla je ta nejtěžší část,“říká Rinard.
‘Bylo změřeno, že tažení snižuje požadovaný výkon o 30 % až 50 %, ale to je při běžných rychlostech na rovném povrchu.
Při stoupání je výkon vyšší a rychlosti jsou nižší, takže úspory, pokud jde o odporovou sílu, jsou také nižší – ale není snadné to vyčíslit.’
Nicméně, David Swain, profesor vědy o cvičení na Old Dominion University ve Virginii, říká, že vždy je pravděpodobné, že nějaký účinek nakreslení bude, jakkoli nepatrný.
‘Běžci jasně těží z rychlosti 15 mph, protože čtyřminutová míle byla poprvé překonána pomocí draftingu, a zdá se, že těží i při maratónském tempu,‘říká.
‘Při rychlosti stoupání na kole se sníží náklady na energii, pokud kopec nebude tak strmý, aby si vynutil tempo chůze.‘
Vypínání proudu
A čím více celkového výkonu můžete do systému vložit, nebo čím jste lehčí, tím větší výhody získáte – což vysvětluje, proč se profesionálové v horách drží tak blízko sebe.
„Většina z nás, když stoupáme do 8% stoupání, jedeme pouze rychlostí 8 nebo 9 km/h – a při této rychlosti je výhoda zanedbatelná,“říká Tony Purnell, profesor inženýrství na University of Cambridge a vedoucí technického vývoje v British Cycling.
‘Ale pokud jdeš nahoru jako Vicenzo Nibali, je to jiná okolnost. Při rychlosti 20 km/h je to hmatatelná technická výhoda.‘
'Vzhledem k tomu, že stoupání přesahuje 5 % nebo 6 %, ušetří se málo, ale jde o částku, kterou by výrobci kol chtěli ušetřit na designu vybavení – takže to rozhodně není zanedbatelné, “dodává Williams.
‘V rámci třítýdenního etapového závodu hledají profesionální jezdci každou příležitost, jak ušetřit energii.‘
Dosahování zisků
Pro týmy se nyní snaží lépe kvantifikovat výhody draftování měřením efektivní rychlosti větru napříč tělem v reálném čase, což může být v horách těžké předvídat.
„To, co je potřeba, a právě se to stalo dostupným, jsou digitální senzory rychlosti vzduchu a směru větru na kole,“říká Rinard.
'Mavic má senzor větru, který používají, a my máme přístroj zvaný Aerostick, který měří zdánlivou rychlost vzduchu, směr větru a trajektorii jezdce, výkon a rychlost a zaznamenává to sekundu po sekundě.
‘Tato technologie je ale v posledních zhruba třech letech relativně nová a většina dat z ní je stále v soukromých rukou.‘
Určitě se zdá, že draftování je cesta vpřed – a to bez ohledu na další taktické a psychologické výhody možnosti zahájit útok zezadu nebo nechat své spoluhráče, aby určovali tempo.
‚Přívětivé kolo může znamenat zásadní psychologický rozdíl,‘říká Purnell. ‚A stoupání má zřídkakdy stálý sklon – takže chcete být na něčím kole pro plošší kousky, kde je skutečně významná výhoda.‘
Pro nás pouhé smrtelníky by mohla být jedna úvaha. „Musíte vědět, čeho jste schopni, protože draftování znamená držet se stejnou rychlostí jako jezdec před vámi,“říká Purnell.
Držte se svého tempa
‘Lidé často říkají: „Lezte svým vlastním tempem,“a to dává smysl. Díky draftování můžete získat energetickou výhodu, ale pokud to bude příliš rychlé, dostanete se do mínusu a fouknete.‘
Abych to uvedl v číslech, při 20% sklonu bude průměrný 70kg jezdec s výkonem 300 wattů uhánět jen něco málo přes 6 km/h, v tomto bodě je odpor vzduchu zanedbatelný a tažení je ve srovnání s prostým udržením pohybu vpřed zanedbatelné.
Ale Rinard zastává názor závodníka: ‚Vždy to stojí za draftování,‘uzavírá. „A pokud neděláte draft, měl by být důvod, proč ne. Pokud existuje cílová čára, na kterou je třeba sprintovat, nebo je třeba provést útok, pak jsou to všechno oprávněné důvody.
‘Ale navrhování pomáhá, pokud k tomu nemáte důvod. I když je to malé množství, je to zdarma, tak proč si to nevzít?‘
