Wanneer die pad steil raak, verdwyn die aërodinamiese effekte van trekking? Fietsryer ondersoek…
Dit is nie moeilik om die scenario voor te stel nie: jy is halfpad op Alpe d'Huez, en probeer desperaat om in kontak te bly met die wiel voor. Longe wat brand, hartklop styg, jou liggaam skree vir blaaskans.
So is dit regtig al hierdie moeite werd om aan te hou wanneer die drafting tydens 'n klim dalk net die kleinste voordele kan behaal?
Die energiebesparende uitwerking van drafting op die woonstel is welbekend, maar die kwantitatiewe voordele daarvan om agter ryers op 'n klim te wees, word relatief ondergerapporteer.
‘Daar is nie baie objektiewe data hieroor nie, want die uitwerking van opstel is moeilik om te bestudeer,’ verduidelik Damon Rinard, senior fietsrytegnoloog by Cervélo.
‘Ons het windtonnels om vliegweerstand op individuele ruiters te bestudeer, en velodrome-studies om trekking in 'n span-jaag te meet – maar dit is moeilik om dit op die berge toe te pas.’
Terug na basiese beginsels
Tyd om terug te gaan na die basiese beginsels. Die slotsom is dat aërodinamiese voordele afhanklik is van spoed – wat vinnig afneem wanneer jy opdraand gaan.
‘In fietsry is die drie kragte wat oorkom moet word lugweerstand, rolweerstand en swaartekrag,’ verduidelik Matt Williams, aerodinamika-spesialis by McLaren Applied Technologies.
'Op plat grond gaan al die krag in om sleep- en rolweerstand te oorkom – maar as jy opdraand begin gaan, gaan die gewigskrag wat beweging weerstaan redelik vinnig op,' sê hy.
‘Vir 'n gegewe poging gaan jy stadiger, want jy gebruik meer van daardie poging om swaartekrag te oorkom, en minder om werklik vorentoe te gaan.’
En soos spoed afneem, neem lugweerstand ook af. Dit kan uitgedruk word as: Fd=½ rv2CdA (waar r=lugdigtheid, v=snelheid, Cd=weerstandskoëffisiënt en A=frontale area), wat beteken dat die verhouding tussen spoed en weerstand eksponensieel is.
‘Sleepkrag is eweredig aan snelheid kwadraat, so die krag verander baie met enige verandering in spoed,’ verduidelik Rinard.
'By tipiese klimsnelhede van 15 tot 20kmh, het windweerstand reeds aansienlik gedaal, en teen ongeveer 12kmh, is dit die punt waarom windweerstand min of meer gelykstaande is aan die rolweerstand van die bande.'
Dit alles beteken dat daar baie minder ruimte is om energie te bespaar deur teen 'n heuwel te gly, omdat die krag teen die ruiter soveel kleiner is.
‘Jou snelheid val redelik vinnig, so die aero-voordele daal,’ sê Williams.
Kryswerk
So, watter energiebesparings is op die heuwels beskikbaar? "Op die woonstel gebruik jy dalk 300 watt om byvoorbeeld aërodinamiese kragte te oorkom - en as jy 'n derde daarvan bespaar deur tekenwerk, is dit 100 watt minder," sê Williams.
Maar op 'n 6%-gradiënt kan soveel as 80% van energie aangewend word om swaartekrag te weerstaan, met slegs 10% teen lugweerstand.
‘As jy net 30 watt gebruik om aërodinamiese sleur te oorkom, selfs al spaar jy steeds 'n derde daarvan, spaar jy net 10 watt.'
In werklikheid kan die werklike besparing selfs kleiner wees. ‘Om syfers daarop te plaas, is die moeilike deel,’ sê Rinard.
‘Daar is gemeet dat trekkrag die krag benodig met 30% tot 50% verminder, maar dit is teen normale, platgrondspoed.
Vir klim is die krag hoër en die spoed is laer, so die besparings in terme van sleepkrag is ook laer – maar dit is nie maklik om te kwantifiseer nie.’
Nietemin, David Swain, professor in oefenwetenskap aan die Old Dominion-universiteit in Virginia, sê daar is altyd waarskynlik die een of ander effek van opstel, hoe min ook al.
‘Dlopers vind duidelik baat by 15mph, aangesien die vier-minuut-myl die eerste keer met die hulp van drafting gebreek is, en dit lyk asof hulle selfs teen marathon-pas baat,” sê hy.
‘Daar sal 'n verlaagde energiekoste by klimspoed in fietsry wees, solank die heuwel nie so steil is dat dit 'n stappas afdwing nie.’
Stel krag uit
En hoe meer totale krag jy in die stelsel kan plaas, of hoe ligter jy is, hoe groter is die voordele – wat verduidelik hoekom professionele persone so naby aan mekaar in die berge bly.
'Vir die meeste van ons wat met 8% klim, gaan ons net teen 8 of 9 kmh – en teen daardie spoed is die voordeel weglaatbaar,' sê Tony Purnell, 'n ingenieursprofessor aan die Universiteit van Cambridge en hoof van tegniese ontwikkeling by British Cycling.
‘Maar as jy opgaan soos Vicenzo Nibali, is dit 'n ander omstandighede. Op 20kmh is dit 'n tasbare tegniese voordeel.’
'Namate die gradiënt meer as 5% of 6% styg, is wat hulle sal spaar klein, maar dit is die soort bedrag wat fietsvervaardigers sal wil bespaar in toerustingontwerp – so dit is geensins onbeduidend nie, ' voeg Williams by.
‘Binne die konteks van 'n skofwedren van drie weke, soek professionele ryers elke geleentheid om energie te bespaar.’
Maak winste
Pro-spanne probeer nou om die voordele van opstel beter te kwantifiseer deur die effektiewe windspoed oor die liggaam in reële tyd te meet, wat moeilik kan wees om in die berge te voorspel.
‘Wat nodig is, en nou eers beskikbaar geword het, is lug digitale snelheid- en windrigtingsensors op die fiets,’ sê Rinard.
'Mavic het 'n windsensor wat hulle gebruik, en ons het 'n instrument genaamd die Aerostick wat skynbare lugspoedsnelheid, windrigting, en ruiterbaan, kraguitset en snelheid meet, en dit sekonde vir sekonde aanteken..
‘Maar hierdie tegnologie is relatief nuut in die afgelope drie jaar of wat, en die meeste van die data daarvan is steeds in private hande.’
Dit blyk beslis dat opstel die pad vorentoe is - en dit is sonder om die bykomende taktiese en sielkundige voordele in ag te neem om 'n aanval van agter af te kan loods, of om jou spanmaats die pas te laat bepaal.
‘Om’n vriendelike wiel te hê, kan sielkundig’n deurslaggewende verskil maak,’ sê Purnell. 'En klim is selde 'n bestendige helling - so jy wil op iemand se wiel wees vir die platter stukkies, waar daar werklik 'n beduidende voordeel is.'
Vir ons blote sterflinge is daar dalk een oorweging. "Jy moet weet waartoe jy in staat is, want drafting beteken om teen dieselfde spoed as die ruiter voor jou vas te hou," sê Purnell.
Hou by jou eie pas
‘Mense sê dikwels: "Klim teen jou eie pas," en dit maak sin. Jy kan dalk 'n energievoordeel kry deur tekenwerk, maar as dit te vinnig is, gaan jy in die rooi en blaas.’
Om dit in getalle te stel, teen 'n helling van 20% sal 'n gemiddelde 70 kg-ruiter wat 300 watt uitsit, net meer as 6 km/h gaan, op watter punt lugweerstand weglaatbaar is en trekking is van min kommer in vergelyking met bloot om vorentoe beweging te handhaaf.
Maar Rinard neem die renjaer se siening: 'Dit is altyd die moeite werd om op te stel,' sluit hy af. 'En as jy nie opstel nie, moet daar 'n rede wees hoekom nie. As daar 'n eindstreep is om na te spring, of 'n aanval wat gemaak moet word, dan is dit alles geldige redes.
‘Maar opstel help, tensy jy 'n rede het om dit nie te doen nie. Selfs al is dit 'n klein bedrag, is dit gratis, so hoekom neem dit nie?’
