Aerodinamika u biciklizmu: Kako testirati i pratiti CdA

Zašto je aerodinamika važnija kako se brzina povećava

Aerodinamika u biciklizmu je važna jer otpor vazduha postaje veći deo jednačine performansi kako se brzina povećava. Pri nižim brzinama, otpor kotrljanja, gubici u pogonskom sistemu, ubrzanja i nagib mogu dominirati vožnjom. Kada se put izravna i brzina se poveća, više snage vozača se troši na potiskivanje vazduha.

Zato mala aerodinamička promena može izgledati nevidljivo na usponu, ali značajno u ravnom hronometru, bekstvu u drumskoj trci, brzoj grupnoj vožnji ili biciklističkoj etapi triatlona. Što brže vozite, to je skuplje ići brže. Ako dve pozicije proizvode istu održivu snagu, ona sa manjim otporom je bolja opcija kad god je aerodinamički otpor glavni ograničavajući faktor.

Zamka je tretiranje aerodinamike kao problema kupovine. Točkovi, kacige, trikoi, upravljači i položaj bidona mogu biti važni, ali najveća varijabla je obično vozač. Položaj određuje kolika je frontalna površina izložena, koliko čisto vazduh struji oko tela i da li sportista i dalje može da proizvodi snagu dok zadržava taj oblik.

Brza pozicija koja košta previše snage nije brza. Snažna pozicija koja previše površine izlaže vetru takođe nije optimizovana. Zadatak je pronaći najbolji kompromis za vaš događaj, stazu i fiziologiju.

Kako meriti CdA biciklističke postavke bez nagađanja

Diskusije o CdA u biciklizmu često postaju zbrkane jer vozači koriste snagu kao podrazumevanu metriku performansi. Snaga vam govori šta vozač proizvodi. CdA vam govori koliki aerodinamički otpor stvara sistem vozača i bicikla.

CdA kombinuje dve povezane ideje: koeficijent otpora, koji opisuje koliko efikasno oblik prolazi kroz vazduh, i frontalnu površinu, koja opisuje koliko je oblika izloženo tom vazduhu. Niži CdA znači da vozaču treba manje snage da održi istu brzinu u istim uslovima, ili može voziti brže za istu snagu.

Ova razlika je važna jer sama snaga ne može da vam kaže da li je postavka brža. Ako testirate dve pozicije i jedna vam omogućava da proizvedete više vati, ta pozicija i dalje može biti sporija ako dovoljno poveća otpor. Isto tako, veoma zategnuta pozicija može se dobro pokazati aerodinamički, ali propasti u stvarnom svetu ako zatvori ugao kuka, ugrozi disanje, napreže vrat ili vas izbaci iz pozicije kad god se put promeni.

Praktični cilj nije juriti najniži mogući koeficijent otpora u biciklizmu izolovano. Cilj je pronaći poziciju i opremu koja pruža najbolju brzinu za snagu koju zapravo možete održati. Zato aero testiranje treba da ide uz vaše uobičajene alate za performanse, a ne da ih zameni. FTP, izdržljivost, disciplina tempa i ishrana su i dalje važni. Aerodinamika određuje koliko efikasno ti ulazi postaju brzina. Ako vam je potrebna osnova za vaše zone treninga, počnite sa FTP procenjivačem ili FTP objašnjenjem pre nego što pokušate da interpretirate aero rezultate iz promenljivih datoteka snage.

Podaci koji su vam potrebni za pouzdano aero testiranje u biciklizmu

Terensko testiranje aerodinamike je moguće bez vazdušnog tunela, ali zahteva disciplinu. Što su ulazni podaci čistiji, to je procena CdA pouzdanija.

Minimum koji želite je:

• Pouzdan merač snage koji je dosledno kalibrisan
• Izvor brzine koji je stabilan i ponovljiv
• Biciklistički računar koji dosledno snima
• Tačna težina sistema za vozača, bicikl, odeću, bidone, alate i opremu za testiranje
• Način za snimanje uslova okoline na mestu testiranja
• Ponovljiva test staza sa ograničenim prekidima
• Jasan plan testiranja pre nego što počnete da vozite

Ključ je doslednost. Ne pokušavate da dokažete da se nova kaciga oseća brže. Pokušavate da izolujete efekat jedne promene dok sve ostalo držite što je moguće stabilnije.

Doslednost merača snage je posebno važna. Problem sa ofsetom može izgledati kao aerodinamički dobitak ili gubitak. Promene pritiska u gumama mogu uticati na otpor kotrljanja. Nabori na odeći mogu promeniti protok vazduha. Položaj glave koji se menja tokom vožnje može nadjačati promenu opreme koju ste mislili da testirate.

Korisno aero testiranje je ponavljajuće jer ponavljanje smanjuje šansu da šum postane zaključak. Ista staza. Isto zagrevanje. Ista odeća, osim ako je odeća varijabla. Isti bidoni. Ista postavka guma. Iste smernice za poziciju. Isti cilj tempa. Disciplina je ono što razdvaja korisne terenske podatke od datoteke vožnje koja samo potvrđuje ono u šta je vozač želeo da veruje.

Metode terenskog testiranja: izlazak i povratak, petlje i virtuelna elevacija

Terenske metode koje ćete najverovatnije koristiti su testiranje izlaska i povratka, testiranje petlje i analiza virtuelne elevacije. Svaka može da funkcioniše, i svaka vas može zavarati ako je protokol labav.

Testiranje izlaska i povratka

Testiranje izlaska i povratka znači vožnja u jednom pravcu, okretanje i vožnja nazad istim putem. Privlačnost je u tome što se efekti vetra i elevacije mogu delimično poništiti kada su uključena oba pravca.

Slabost je u tome što stvarni vetar retko kada je savršeno stabilan. Naleti na jednoj deonici i zatišje na drugoj mogu iskriviti rezultat. Okretanje takođe prekida ritam i može uvesti šum u tempiranju. Ova metoda najbolje funkcioniše na tihim, doslednim putevima gde vozač može zadržati poziciju i snagu bez kočenja, jedrenja ili naglih ubrzanja.

Testiranje petlje

Testiranje petlje koristi ponovljeni krug. Može biti lakše za izvođenje jer vozač ne mora da se zaustavlja ili naglo skreće nakon svakog napora. Dobra petlja izlaže vozača vetru iz različitih uglova, što može učiniti rezultate reprezentativnijim za trke na otvorenom nego jedna ravna deonica.

Rizik je složenost staze. Krivine, promene površine, mali usponi, saobraćaj i kočenje – sve to dodaje šum. Ako se neka postavka testira brže jer je vozač bolje prošao kroz krivinu u tom krugu, aerodinamički zaključak je slab. Petlje su korisne kada su dovoljno jednostavne da vožnja ostane ponovljiva.

Virtuelna elevacija

Virtuelna elevacija koristi snagu, brzinu, težinu, pretpostavke o otporu kotrljanja i ekološke ulaze za procenu da li modelirani profil elevacije odgovara stvarnom. Ako model kaže da se vozač penje ili spušta na mestima gde je put ravan, pretpostavka CdA ili otpora kotrljanja može biti pogrešna.

Ova metoda je moćna jer koristi datoteku vožnje, a ne samo prosečnu brzinu. Takođe čini loše pretpostavke vidljivim. Ako virtuelni profil odstupa, nešto u modelu ili izvođenju testa je pogrešno. To može biti vetar, pritisak u gumama, kočenje, loš unos težine ili vozač koji je promenio poziciju tokom napora.

Važno je da virtuelna elevacija nije magija. To je model. Može pomoći u identifikaciji vrednosti CdA koja najbolje odgovara podacima, ali samo ako su ulazi kontrolisani i staza je pogodna.

Kontrolna lista za terensko testiranje za CdA i aero promene

Koristite jednostavan protokol pre donošenja zaključaka. Cilj nije stvaranje savršene laboratorije. Cilj je da svaka vožnja bude dovoljno uporediva da je preostala razlika verovatnije posledica promenljive koju ste promenili.

Pre sesije

• Izaberite stazu kojom možete voziti bez čestog kočenja, jedrenja, prekida saobraćaja ili naglih promena položaja
• Odlučite tačnu promenljivu koju testirate pre nego što napustite dom
• Pripremite osnovnu postavku i jasno je zabeležite
• Koristite isto zagrevanje pre svakog bloka testa
• Koristite isti cilj tempa za svaku vožnju
• Koristite isti proces pritiska u gumama pre svake vožnje ili pre svakog bloka
• Koristite iste boce, alate, položaj računara i odeću, osim ako je jedna od njih promenljiva testa
• Kalibrirajte ili podesite nulu merača snage na isti način svaki put

Tokom sesije

• Prvo vozite osnovnu postavku kako biste znali kako izgleda normalno izvođenje na toj stazi
• Promenite samo jednu promenljivu
• Ponovite promenjenu postavku dovoljno puta da vidite da li se rezultat pojavljuje više puta
• Ako je moguće, vratite se na osnovnu postavku kasnije u sesiji da proverite da li su se uslovi ili izvođenje vozača promenili
• Držite iste znakove položaja na svakoj vožnji
• Odbacite ili označite svaku vožnju sa kočenjem, jedrenjem, smetnjama u saobraćaju, promašenim tempom ili prekidom položaja
• Pravite kratke beleške odmah nakon svake vožnje dok su detalji još uvek jasni

Nakon svake vožnje, zabeležite uzrok bilo kakvog šuma

Nemojte samo pisati 'osećao sam se dobro' ili 'osećao sam se brzo'. Zabeležite šta bi kasnije objasnilo datoteku:

• Vetar je bio stabilniji ili vetrovitiji nego u prethodnoj vožnji
• Položaj glave je bio težak za održavanje
• Disanje se promenilo u novom položaju
• Ruke su se pomerile sa ciljanog položaja
• Odeća se naborala, otkopčala ili pomerila
• Vozilo, krivina ili neravan deo promenili su tempo
• Postavka je delovala održivo ili samo podnošljivo za kratak napor

Te beleške su važne jer datoteka ne zna zašto je vozač ustao, jedrio ili naglo ubrzao. Bez beleške, softver može loše izvođenje tretirati kao aerodinamičku osobinu postavke.

Kako kontrolisati promenljive vetra, guma, odeće i položaja

Glavi razlog zašto aero testiranje krene naopako nije softver. To je kontrola promenljivih.

Vetar je najteži. Testirajte kada su uslovi stabilni, izbegavajte izložene staze sa turbulentnim bočnim vetrom i ponavljajte vožnje dok ne vidite da li se rezultat održava. Ako podešavanje izgleda brže samo u jednoj vožnji, ali nestane u sledećoj, smatrajte ga nedokazanim.

Gume zaslužuju isto poštovanje kao kacige i točkovi. Održavajte model gume, pritisak, stanje zaptivača i podešavanje točkova doslednim, osim ako gume nisu promenljiva koja se testira. Promene otpora kotrljanja mogu se maskirati kao aerodinamičke promene, posebno na grubljim površinama.

Odeća je još jedna promenljiva sa velikim uticajem. Skinsuit, dres, osnovni sloj, rukavice, nazuvci, čarape i sadržaj džepova mogu uticati na protok vazduha. Ako testirate položaj, neka odeća bude identična. Ako testirate odeću, neka položaj bude identičan. Ne menjajte oba i nazovite brži rezultat aero pobedom.

Kontrola položaja je najteži deo jer vozači nisu statični objekti. Visina glave, širina ramena, položaj ruku, ugao lakta, rotacija karlice i orijentacija kacige mogu se promeniti kada nastupi umor. Koristite jasne smernice, a ne neodređene namere. Na primer:

• Oči gledaju kroz vrh naočara bez podizanja glave
• Ramena uska bez preteranog sleganja ramenima koje menja disanje
• Ruke postavljene na isto mesto u svakoj vožnji
• Kontakt sa sedištem dovoljno dosledan da ugao kuka ne varira
• Nema sedenja nakon manje nelagodnosti, osim ako se vožnja ne prekida

Ako ne možete da zadržite položaj tokom testiranja, malo je verovatno da ćete ga zadržati u trci. To nije neuspeh discipline. To je nalaz. Položaj zahteva vreme za adaptaciju, promenu opreme ili odbacivanje.

Tumačenje rezultata aero testiranja u biciklizmu bez preteranog prilagođavanja

Najveća analitička greška je tretiranje svake male razlike u CdA kao stvarne. Podaci sa terena sadrže šum. Promene vetra, pokreti tela, varijacije pogonskog sklopa, površina puta, nedoslednost tempa i greška senzora utiču na procenu.

Počnite sa ponovljivošću. Pre nego što pitate koje je podešavanje najbrže, pitajte da li su vožnje dovoljno čiste za poređenje. Ako izvršenje nije bilo ponovljivo, broj CdA odgovara na pogrešno pitanje.

Koristite ovaj tok posla nakon vožnje:

• Prvo uporedite ponovljivost: pogledajte da li su snaga, položaj, tempo i uslovi okoline bili dovoljno slični u svim vožnjama
• Odbacite ili označite kompromitovane vožnje: kočenje, jedrenje, saobraćaj, promašena skretanja, nagli pokreti i prekidi položaja ne bi trebalo da utiču na zaključak
• Proverite da li osnovne vožnje i dalje izgledaju kao osnovne vožnje: ako se značajno razlikuju, uslovi ili izvršenje su se verovatno promenili tokom sesije
• Potražite rezultate koji su dosledni u smeru: podešavanje koje se više puta pokazuje bržim je korisnije od jedne savršene vožnje
• Odvojite aerodinamički signal od cene vožnje: zabeležite da li je položaj promenio disanje, udobnost, upravljanje ili proizvodnju snage
• Odlučite da li je promena održiva u trci: ako se ne može održati pod umorom, to još uvek nije pravi odgovor

Praktična hijerarhija pomaže:

• Snažan nalaz: isto podešavanje se više puta pokazuje bržim sa kontrolisanim promenljivama i sličnim izvršenjem
• Koristan signal: podešavanje se pokazuje bržim, ali je potrebna dodatna potvrda
• Neodređeno: rezultati se preklapaju ili zavise u velikoj meri od jedne vožnje
• Odbaci: podešavanje je aerodinamički brže, ali se ne može održati ili košta previše snage

Poslednja kategorija je važna. Položaj sa niskim otporom koji smanjuje održivu snagu, stvara probleme u upravljanju ili uzrokuje da vozač više puta sedi, nije brži u praksi. Bicikl se ne kreće kroz model. On se kreće kroz stazu sa umorom, vetrom, saobraćajem, skretanjima, usponima, spustovima i donošenjem odluka.

Ovde sportisti izdržljivosti moraju razmišljati izvan optimizacije jednog testa. Najbolje podešavanje je ono koje ostaje brzo kasno u događaju, nakon što se akumuliraju stres zbog ishrane, toplota, vibracije i mišićni umor. Ako se položaj dobro testira kada je svež, ali se sruši pod opterećenjem trke, test je identifikovao ograničenje, a ne završeno rešenje.

Pretvaranje aero nalaza u brže vožnje u stvarnom svetu

Kada dobijete verodostojan rezultat, pretvorite ga u odluku. Nemojte testirati unedogled jer uvek postoji još jedna varijabla koju treba juriti. Cilj je pretvoriti dokaze u brzinu.

Počnite sa pozicijom jer ona obično ima najširi uticaj. Ako niža, uža ili stabilnija poza prolazi test brže i možete održati snagu, vežbajte je dok ne postane automatska. Dodajte je vožnjama izdržljivosti, tempo treninzima i sesijama specifičnim za trke. Aerodinamika se ne meri samo na dan testiranja. Ona se pojačava svaki put kada zadržite ciljni oblik pod umorom.

Zatim pređite na opremu. Testirajte kacige sa vašom stvarnom pozicijom glave, a ne sa pozom koju koristite samo za kratak napor. Testirajte boce u konfiguraciji u kojoj ćete se takmičiti. Testirajte odeću noseći iste stvari koje obično nosite. Što test više liči na stvarni događaj, manja je verovatnoća da ćete doneti čistu, ali nebitnu odluku.

Na kraju, povežite aero izbore sa tempiranjem. Aerodinamičnija postavka menja odnos između snage i brzine, ali ne uklanja potrebu za disciplinom. Ako vas postavka čini bržim, iskušenje je da potrošite dobitak vozeći jače rano. Za hronometre, triatlon, bekstva i solo napore izdržljivosti, bolja upotreba je obično da brzina dolazi od smanjenog otpora, dok se fiziološki trošak drži pod kontrolom.

Jednostavan radni tok odlučivanja dobro funkcioniše:

• Uspostavite pouzdanu osnovnu postavku
• Testirajte jednu po jednu varijablu
• Ponavljajte dok doslednost ne bude dovoljno jasna za delovanje
• Odbacite promene koje se ne mogu održati
• Vežbajte pobedničku postavku u normalnom treningu
• Ponovo testirajte kada se promene kondicija, fleksibilnost, oprema ili zahtevi događaja

Biciklistička aerodinamika nije jednokratni projekat. Vaše telo se menja, vaša tolerancija na poziciju se menja, i vaši ciljevi događaja se menjaju. Najbolji vozači tretiraju CdA kao metriku koja se može pratiti, ali je ne obožavaju. Koriste je za donošenje boljih odluka o poziciji, opremi i tempiranju.

To je stvarna vrednost terenskog testiranja aerodinamike. Daje vam način da pređete sa nagađanja na dokaze. Ne savršene dokaze, ali dovoljno da odgovorite na pitanje koje je važno: za snagu koju možete održati, koja vas postavka brže dovodi do cilja?