Երբ ճանապարհը զառիթափ է դառնում, արդյո՞ք անհետանում են գծագրման աերոդինամիկական էֆեկտները: Հեծանվորդը հետաքննում է…
Դժվար չէ պատկերացնել սցենարը. դու հասել ես Alpe d'Huez-ի կես ճանապարհին և հուսահատորեն փորձում ես կապի մեջ մնալ առջևի անիվի հետ: Թոքերն այրվում են, սրտի ռիթմը բարձրանում է, ձեր մարմինը աղաղակում է հանգստանալու համար:
Այսպիսով, իսկապես արժե՞ այսքան ջանքեր գործադրել, երբ մագլցման ընթացքում գծագրումը կարող է հասնել միայն ամենաչնչին օգուտներին:
Բնակարանի վրա գծագրման էներգախնայողության ազդեցությունը քաջ հայտնի է, սակայն վերելքի ժամանակ հեծանվորդների հետևում մնալու քանակական օգուտները համեմատաբար ցածր են հաղորդվում:
«Սրա վերաբերյալ շատ օբյեկտիվ տվյալներ չկան, քանի որ նախագծման հետևանքները դժվար է ուսումնասիրել», - բացատրում է Cervélo-ի ավագ հեծանվային տեխնոլոգ Դեյմոն Ռինարդը:
«Մենք ունենք հողմային թունելներ՝ անհատական հեծանվորդների վրա աերո-դիմացկուն ուսումնասիրելու համար, և արագընթաց ուսումնասիրություններ՝ թիմային հետապնդման ժամանակ գծագրությունը չափելու համար, բայց դա լեռներում կիրառելը դժվար է»:
Վերադառնալ հիմունքներին
Ժամանակն է վերադառնալու հիմունքներին: Եզրակացությունն այն է, որ աերոդինամիկ առավելությունները կախված են արագությունից, որն արագորեն նվազում է, երբ դուք բարձրանում եք վերև:
«Հեծանվավազքում երեք ուժերը, որոնք պետք է հաղթահարվեն՝ օդի դիմադրությունն է, գլորման դիմադրությունը և ձգողականությունը», - բացատրում է Մեթ Ուիլյամսը, McLaren Applied Technologies-ի աերոդինամիկայի մասնագետը:
«Հարթ գետնի վրա ամբողջ ուժը գնում է դիմադրությունը հաղթահարելու համար, բայց երբ սկսում ես բարձրանալ վերև, քաշի ուժը, որը դիմադրում է շարժմանը, բավականին արագ է բարձրանում», - ասում է նա:
«Տվյալ ջանքերի համար դուք ավելի դանդաղ եք գնում, քանի որ այդ ջանքերից ավելի շատ եք օգտագործում գրավիտացիան հաղթահարելու համար, և ավելի քիչ՝ իրականում առաջ գնալու համար»:
Եվ որքան արագությունը նվազում է, այնքան օդի դիմադրությունը նվազում է: Սա կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ. Fd=½ rv2CdA (որտեղ r=օդի խտություն, v=արագություն, Cd=քաշման գործակից և A=ճակատային տարածք), ինչը նշանակում է, որ արագության և քաշման միջև կապը էքսպոնենցիալ է:
«Քաշման ուժը համաչափ է արագության քառակուսիին, ուստի ուժը շատ է փոխվում արագության ցանկացած փոփոխության հետ», - բացատրում է Ռինարդը:
«15-ից 20 կմ/ժ մագլցման սովորական արագության դեպքում քամու դիմադրությունն արդեն զգալիորեն նվազել է, և մոտ 12 կմ ժամում, դա այն կետն է, որի շուրջ քամու դիմադրությունը մոտավորապես համարժեք է անվադողերի պտտվող դիմադրությանը:':
Այս ամենը նշանակում է, որ շատ ավելի քիչ հնարավորություն կա էներգիա խնայելու՝ սայթաքելով բլուրը վերև, քանի որ հեծյալի դեմ ուժը շատ ավելի փոքր է:
«Ձեր արագությունը բավականին արագ է ընկնում, ուստի օդային օգուտները նվազում են», - ասում է Ուիլյամսը:
Ավելացնել
Այսպիսով, ի՞նչ էներգիայի խնայողություններ կան բլուրների վրա: «Բնակարանում դուք կարող եք օգտագործել 300 Վտ, օրինակ՝ աերոդինամիկ ուժերը հաղթահարելու համար, և եթե դրա մեկ երրորդը խնայում եք գծագրման միջոցով, դա 100 Վտ պակաս է», - ասում է Ուիլյամսը:
Բայց 6% գրադիենտի դեպքում էներգիայի 80%-ը կարող է օգտագործվել ձգողականությանը դիմակայելու համար, ընդ որում օդի դիմադրությանը միայն 10%-ը:
«Եթե դուք օգտագործում եք ընդամենը 30 Վտ՝ աերոդինամիկ քաշքշուկը հաղթահարելու համար, նույնիսկ եթե դուք դեռ խնայում եք դրա մեկ երրորդը, խնայում եք ընդամենը 10 Վտ։'։
Իրականում իրական խնայողությունները կարող են նույնիսկ ավելի փոքր լինել: «Դժվարը թվեր դնելն է», - ասում է Ռինարդը:
«Չափվել է, որ գծագրումը նվազեցնում է պահանջվող հզորությունը 30%-ից մինչև 50%-ով, բայց դա նորմալ, հարթ արագությամբ:
Բարձրանալու համար հզորությունն ավելի բարձր է, իսկ արագությունները՝ ավելի ցածր, հետևաբար քաշման ուժի առումով խնայողությունները նույնպես ավելի ցածր են, բայց դա հեշտ չէ քանակականացնել։'
Այնուամենայնիվ, Վիրջինիայի Old Dominion համալսարանի մարմնամարզության գիտության պրոֆեսոր Դեյվիդ Սուեյնն ասում է, որ միշտ հավանական է, որ նախագծման որոշակի ազդեցություն լինի, թեկուզ փոքր:
«Վազորդներն ակնհայտորեն օգուտ են քաղում 15 մղոն/ժ արագությամբ, քանի որ չորս րոպեանոց մղոնն առաջին անգամ կոտրվել է գծագրման օգնությամբ, և թվում է, որ նրանք օգուտ են քաղում նույնիսկ մարաթոնյան տեմպերով», - ասում է նա:
«Հեծանվավազքի ժամանակ մագլցելու արագության դեպքում էներգիայի ծախսերը կկրճատվեն, քանի դեռ բլուրն այնքան զառիթափ չէ, որ ստիպում է քայլել:»
Հոսանքազրկում
Եվ որքան ավելի շատ ուժ կարող եք ներդնել համակարգին, կամ որքան ավելի թեթև լինեք, այնքան ավելի մեծ օգուտներ կան.
«Մեզնից շատերի համար, ովքեր բարձրանում են 8%-ով, մենք գնում ենք միայն 8 կամ 9 կմ/ժ արագությամբ, և այդ արագության դեպքում առավելությունն աննշան է», - ասում է Քեմբրիջի համալսարանի ինժեներական պրոֆեսոր Թոնի Պուրնելը: British Cycling-ի տեխնիկական զարգացման ղեկավար։
«Բայց եթե դուք բարձրանում եք Վիչենցո Նիբալիի նման, դա այլ հանգամանք է: 20 կմ/ժ արագության դեպքում դա շոշափելի տեխնիկական առավելություն է։'
«Քանի որ գրադիենտը բարձրանում է 5%-ից կամ 6%-ից ավելի, այն, ինչ նրանք կխնայեն, փոքր է, բայց դա այն գումարն է, որը հեծանիվների արտադրողները կփորձեն խնայել սարքավորումների նախագծման մեջ, ուստի դա ոչ մի դեպքում աննշան չէ - ավելացնում է Ուիլյամսը:
«Եռշաբաթյա փուլային մրցավազքի համատեքստում պրոֆեսիոնալ հեծանվորդները փնտրում են էներգիա խնայելու բոլոր հնարավորությունները»:
Շահումներ
Պրո թիմերն այժմ ձգտում են ավելի լավ քանակականացնել գծագրման առավելությունները՝ իրական ժամանակում չափելով քամու արդյունավետ արագությունը մարմնի վրա, ինչը դժվար է կանխատեսել լեռներում:
«Այն, ինչ անհրաժեշտ է, և միայն նոր է հասանելի դարձել, օդի արագության և քամու ուղղության թվային սենսորներն են հեծանիվի վրա», - ասում է Ռինարդը:
'Mavic-ն ունի քամու սենսոր, որը նրանք օգտագործում են, և մենք ունենք գործիք, որը կոչվում է Aerostick, որը չափում է օդի ակնհայտ արագությունը, քամու ուղղությունը և հեծանվորդի հետագիծը, հզորության ելքը և արագությունը և գրանցում է այն վայրկյան առ վայրկյան:.
«Բայց այս տեխնոլոգիան համեմատաբար նոր է վերջին երեք տարիների ընթացքում, և դրանից ստացված տվյալների մեծ մասը դեռ մասնավոր ձեռքերում է»:
Անշուշտ, թվում է, որ նախագիծը առաջընթացի ճանապարհն է, և դա առանց հաշվի առնելու հավելյալ տակտիկական և հոգեբանական առավելությունները, երբ կարող ես հարձակվել թիկունքից, կամ թույլ տալ, որ քո թիմակիցները կատարեն տեմպը:
«Ընկերական անիվ ունենալը կարող է հանգուցային տարբերություն ունենալ հոգեբանորեն», - ասում է Պուրնելը: «Եվ բարձրանալը հազվադեպ է կայուն թեքություն, այնպես որ դուք ցանկանում եք լինել ինչ-որ մեկի անիվի վրա ավելի հարթ մասերի համար, որտեղ իսկապես կա զգալի առավելություն»:
Մեզ՝ հասարակ մահկանացուներիս համար, կարող է լինել մեկ նկատառում: «Դուք պետք է իմանաք, թե ինչի եք ընդունակ, որովհետև գծագրել նշանակում է ընթանալ նույն արագությամբ, ինչ ձեր առջևում գտնվող արշավորդը», - ասում է Պուրնելը:
Կառչեք ձեր սեփական տեմպերին
«Մարդիկ հաճախ ասում են՝ «Բարձրացե՛ք ձեր սեփական տեմպերով», և դա իմաստալից է: Դուք կարող եք էներգիայի առավելություն ստանալ գծագրման միջոցով, բայց եթե դա շատ արագ է, դուք կմտնեք կարմիր և կփչեք:'
Եթե թվերով ասենք, 20% գրադիենտի դեպքում միջինում 70 կգ կշռող 300 Վտ հզորություն ունեցող վարորդը կանցնի 6 կմ/ժ-ից մի փոքր ավելի արագություն, որի դեպքում օդի դիմադրությունը աննշան է, և գծագրումը քիչ մտահոգիչ է՝ համեմատած ուղղակի առաջ շարժման պահպանման հետ:
Բայց Ռինարդը ընդունում է մրցարշավորդի տեսակետը. «Միշտ արժե այն գրել», - եզրափակում է նա: «Եվ եթե դուք չեք պատրաստում, ավելի լավ է պատճառ լինի, թե ինչու ոչ»: Եթե կա վերջնագիծ, որին պետք է վազել, կամ պետք է գրոհ ձեռնարկել, ապա սրանք բոլորը հիմնավոր պատճառներ են:
«Բայց գծագրումն օգնում է, եթե պատճառ չունես դրա համար: Նույնիսկ եթե դա փոքր գումար է, այն անվճար է, ուստի ինչու՞ չվերցնել այն:'
