Jy dink jy is vinnig, jy weet jy kan vinniger wees, maar wat is die vinnigste spoed fisies moontlik? Ons vind uit
Daar is jy, spoed afdraande asof jou lewe daarvan afgehang het. Gebukkend oor die tralies, wit kneukels gryp die druppels, jy kyk af na jou fietsrekenaar en jy sien die figuur klik tot 70kmh. O ja, jy vlieg nou regtig. Maar voor jy nog spoed kan kry, dui die padteken 'n aansluiting vorentoe aan en jy druk die remme om jou veilig tot stilstand te bring.
Maar wat as daardie aansluiting nie daar was nie? Wat as daar geen struikelblokke of draaie of honde in die pad was nie, en die helling was so lank en glad en steil as wat jy moontlik kan wens?
Hoe vinnig kon jy dan gaan? Kom ons begin om daardie vraag te beantwoord deur te kyk na wat jou terughou.
Die lewe is 'n sleur
‘Dit sal terminale snelheid wees,’ verduidelik Rob Kitching, stigter van aanlyn aerodinamiese uitrusting Cycling Power Lab. ‘In fietsry terme is dit die punt waar die gesamentlike stopkragte van aërodinamiese sleur en rolweerstand gelyk is aan die kragte wat deur swaartekrag en kraguitset verskaf word.’
Hoeveel impak swaartekrag het, hang af van die erns van die helling. "As jy die helling op oneindig stel - met ander woorde, 'n muur - sal daar geen las op die bande of die fiets se struktuur wees nie," sê Ingmar Jungnickel, R&D-ingenieur vir Specialized.
‘Dit sal effektief beide oorbodig maak en jy sal valskermspring.’
Of meer tegnies 'spoed-valskermspring', waar die doel is om die hoogste moontlike terminale snelheid te bereik en te handhaaf. Laat val 'n mens uit 'n vliegtuig se buik af en hulle sal spoed van tot 200kmh bereik; kop eerste en ons praat 250-300kmh; kop eerste en die dra van gespesialiseerde vaartbelynde klere maak voorsiening vir spoed van tot 450 kmh.
‘Maar dit is nie fietsry nie, so kom ons ignoreer dit en gebruik 'n werklike pad,” gaan Jungnickel voort. Om die wêreld se strate te skandeer, Baldwinstraat in Dunedin, Nieu-Seeland, hou die twyfelagtige eer in om die steilste pad op die planeet teen 35-38° te wees, afhangend van wie jy glo.
'Op hierdie pad se helling – maar langer as sy 350m-afstand – as kalm toestande en 'n kraglewering van 400 watt aanvaar word, kan 'n ryer in die padposisie 89.48mph [144kmh] bereik,' sê Jungnickel.
Dis 'n mate van spoed, maar steeds byna 80 km/h skaam vir die wêreld-afdraande-spoedrekord, wat verlede jaar deur die Fransman Éric Barone opgestel is toe hy in 2015 223,3 km/h op die sneeubedekte Chabrières-spoedbaan in die Franse Alpe bereik het.
So miskien moet ons helling 'n ysige platform hê om rolweerstand te verminder? Nie noodwendig nie, volgens Jungnickel. 'Teen hierdie snelhede is lugweerstand ongeveer 99,5%.'
Dit vergelyk met ongeveer 50% wanneer jy teen 12 km/h ry. Lugweerstand neem toe hoe vinniger jy ry, so watter metodes moet ons denkbeeldige fietsryer gebruik om maksimum spoed te bereik en lugweerstand te trotseer?
Keep it aero
‘Dit is duidelik dat posisie belangrik is,’ sê Jungnickel. 'Ek het dus berekeninge onderneem met 'n ruiter wat in die tydtoetsposisie geoptimaliseer is en, met behulp van ons verlengde Baldwin Street-analogie, kon die 400W-ruiter 200mph [322kmh] bereik.'
Wanneer Jungnickel sê dat hy geoptimaliseer is, praat hy van die volle aërodinamiese spyskaart. Dit beteken 'n traanhelm en 'n posisie wat die helm se stert natuurlik in 'n gladde, vaartbelynde rug sien vloei.
'n Styfpassende velpak is ook 'n moet om lugweerstand te verminder.
‘Om die waarheid te sê, dit is noodsaaklik,’ sê Rob Lewis van die berekeningsvloeidinamika-spesialis TotalSim. 'Die tipe materiaal, naatplasing en oppervlakbehandeling maak alles 'n groot verskil. Jy praat dalk 'n 12-15% verskil in weerstand tussen 'n goeie en slegte pak.’
Lewis stel ook voor dat om jou sokkies so ver as moontlik op te trek meer aërodinamies doeltreffend is as stewels, terwyl 'n nou greep op daardie aerobar-verlengings ook die sleepweer effens sal verminder.
Jy sal ook 'n traanvormige buis wil hê, want, soos hierbo, help dit om die koëffisiënt van aërodinamiese weerstand (CdA) te verminder. Dit dek 'n voorwerp se gladheid en grootte plus sy frontale area.
Fisika sê dat 'n voorwerp met 'n sleepkoëffisiënt van nul nie eintlik op Aarde kan bestaan nie – alles het een of ander vorm van sleep – maar die getalle kan baie laag wees.
Druppelvormige handvatsels op 'n topfiets, byvoorbeeld, kan 'n syfer van 0,005 registreer. Dit is redelik aero.
CdA-voorbeelde van elites wat aero-vormige stawe gebruik, kan by die 0.18-0.25-kerf inkom, teenoor 'n goeie amateur-atleet se 0.25-0.30.
Hierdie syfer word selfs belangriker wanneer dit in lyn is met kraguitset. Toe die Duitse pro Tony Martin die 2011 Tydtoets Wêreldkampioenskappe in Kopenhagen gewen het, is sy kraguitset en aërodinamiese weerstand (uitgedruk as watt/m2 CdA) bereken as 2, 089.
Dit vergeleke met 1 943 vir Bradley Wiggins in tweede en 1 725 vir Jakob Fuglsang in 10de.
‘Alle ryers kan werk om hierdie syfer te verbeter,’ sê Kitching. 'Maar ook uiters belangrik vir topspoed is lugdigtheid, wat duidelik minder beheerbaar is.'
Kom op vir lug
Op seevlak en by 15°C is lugdigtheid ongeveer 1,225 kg/m3. Faktore soos temperatuur, barometriese druk, humiditeit en hoogte beïnvloed egter lugdigtheid, met digtheid wat verminder hoe hoër jy is.
‘Dit is hoekom ruiters soos Sam Whittingham hoog kop loop wanneer hulle probeer om mensgedrewe landspoedrekords te breek,’ voeg Lewis by.
En hoekom Felix Baumgartner in die dun lug van die stratosfeer opgeswewe het toe hy in 2012 na 1,342 kmh valskermspring.
Kanadese Whittingham het 'n ongelooflike 132,5 kmh op die woonstel geslaan, al is dit steeds skaam vir die wêreldrekord vir mensgedrewe spoed, wat verlede September deur landgenoot Todd Reichart aangeteken is.
Reichart het die res in sy nasleep gelos en 'n topspoed van 137,9 kmh behaal. Ons sê 'die res' omdat Reichart daardie spoed geregistreer het by die World Human Powered Speed Challenge op Staatsroete 305 net buite Battle Mountain, Nevada.
Dit was die 16de agtereenvolgende jaar dat die kompetisie in Nevada gehou is, en dit is te danke aan twee sleutelfaktore: dit is 1 408 m bo seespieël, dus lugdigtheid is laag en die baan bied 'n versnellingsone van 8 km wat lei tot 'n 200m-spoedlokval.
Albei het Reichart se maksimum spoed gehelp, net soos sy voertuig - 'n ligfiets omhul met kappe. 'Ek het verdere Baldwinstraat-berekeninge onderneem,' sê Jungnickel, 'en met 'n volledig gekapte fiets sal die eindsnelheid 369mph [594kmh] wees.'
Dit sal selfs hoër wees as jy iets aan die bande kan doen, met Jungnickel wat sê dat meer weerstand veroorsaak word deur die bande wat uitsteek as die hele vaartuig.
‘Ook by uiterste kraguitsette sal jy uiteindelik die maksimum greep kry wat die bande kan ontlok, wat 'n funksie van afwaartse krag is,’ sê hy.
‘Jy bereik dan 'n vang-22. Jy kan spoilers byvoeg om afwaartse krag te verhoog, wat sleurkrag byvoeg, wat weer meer krag sal benodig (ensovoorts). Verder glo ek nie enige strukturele bekommernisse sal 'n faktor wees nie, want jy kan die fiets net stewiger bou met meer materiaal.’
Daar het jy dit. Om jou maksimum spoed van byna 600 kmh te bereik, gee Graeme Obree opdrag om vir jou 'n aero Beastie-fiets te bou, ry na Nieu-Seeland, vra Dunedin-raad om Baldwinstraat tot ongeveer 10 km lank uit te brei en 'n kraglewering soortgelyk aan Tony Martin op te wek. Eenvoudig…
