環法自行車賽中,車手跟著領騎員騎行時真的能省力嗎?具體原理是怎樣的?
環法自行車賽中,還沒到終點前,一個集團裡面,不停有人衝到前面去擔任領騎員,為後面的隊友省力,這是運用了空氣動力學的原理嗎?
沒錯,前面領騎的人比後面跟騎的人要多花很多力氣。
跟騎在後面,前面擋風的人越多,越省力。當然,最省力就是跟在大卡車後面了,因為擋風擋的最好么!
車隊裡面的衝刺選手如Cavendish會一直有人在前面保護,他直到最後一段才全力加速衝出去爭奪冠軍。
Drafting 40kmh - James Hagberg 1990
圖片來源 http://www.dhbc.org.au/forum/viewtopic.php?t=1214
今天來和大家談談衝刺,為什麼車隊的核心衝刺手需要跟著該車隊的領騎車手呢?一個車隊設立起衝刺火車就一定可以贏嗎?
這裡的衝刺(Sprint),指的是自行車比賽中終點前一公里或幾公里中大集團的亂斗。也有其他的衝刺,比如:自行車賽段中的中途衝刺點衝刺,爬坡點衝刺等等......我們這裡著重講終點前大集團爭勝的衝刺。
圖片中揚起手的那位車手,在這場衝刺中的職位是帶沖手(lead-out man),他作為衝刺火車的倒數第二節,要精準的為衝刺手帶到一個好的衝刺位置,還要決定何時開沖。
衝刺勝利需要以下幾個要素:衝刺手的速度、衝刺手的加速能力,衝刺手開始衝刺時的位置。
以及最最重要的:團隊在終點前最後幾公里給車手的支持。
以今年Giro d"Italia第二賽段賽段為例,Etixx-Quick step車隊在終點前巧妙地設置衝刺火車,使該車隊衝刺手Marcel Kittel取勝的經典戰役:
距離終點還有1km多,Etixx-Quick Step車隊設立起了4人組成的衝刺火車,而後方的車隊沒有形成有效的衝刺火車,有些車手企圖跟上Etixx-Quick Step車隊設立起的衝刺火車。
這列轟鳴行駛的衝刺火車中,有個人計時賽能力超強的Bob Jongles。
他是為Marcel Kittel創造勝利的功臣。個人計時賽能力強,就說明他能以高速為後面的車手提供更長時間的破風,藉助他的幫助,Etixx-Quick Step車隊的衝刺火車能在最佳的衝刺位置保持更長時間。
(圖中的第一位車手正是Bob Jongles)
這就是為什麼要設立衝刺火車的原因:為車隊的核心衝刺手節省更多能量,讓他有足夠的力氣在終點前幾百米以超高速衝刺。
很多人說這種破風的原理叫Draft,但我個人認為用Slipstreaming更形象些。
破風的原理就是衝刺手利用帶沖手或者一列衝刺火車後方形成的低壓區域節省體力。在高速行進的平路衝刺賽段,這一策略能為衝刺手節省相當多的體能。
圖片來源:How to Draft on a Bike: 4 Steps (with Pictures)
到達終點前1km,衝刺火車的第一節燃料已經耗盡。
這下不妙!旁邊殺出來了FDJ車隊的衝刺火車!兩列衝刺火車呼嘯地開始亂斗!
由於FDJ車隊的衝刺火車第一節發力過猛,與後面的車手拉開了一點距離,不僅耗盡了自己的體能,還沒起到破風的作用。
進入終點前500m!Etixx-Quick Step車隊又重新回到了有利的衝刺位置,Etixx-Quick Step車隊的衝刺核心Marcel Kittel(圖中的桔黃色車手)已經偷偷的躲在FDJ車隊的後方,接受FDJ車隊的破風服務,默默的保存體力。
但是,FDJ車隊犯了一個致命的錯誤:由於FDJ車隊設置衝刺火車的時間過早。
(終點前的3km左右,FDJ車隊的衝刺火車的排列已經很明顯。)
FDJ車隊的衝刺火車的前兩節為了保持最佳衝刺位置花費了大量的體能,很快就敗下陣來,只剩衝刺火車的最後兩節:帶沖手和衝刺手Arnaud Démare。而基特爾躲在這兩位車手的後面,FDJ車隊的衝刺火車無疑是在為Marcel Kittel破風。
由於FDJ車隊的衝刺火車「不專業的」破風服務,導致Arnaud Démare和他的帶沖手暴露在風阻之中,兩人的體能都被大量消耗,他們儼然成為了Marcel Kittel的帶沖手,一直躲在後方的Marcel Kittel抓住機會猛地沖了出去!而Arnaud Démare已經無力追上
後面的車手對揚塵而去的Marcel Kittel束手無策...
圖片來源:VIDEO - Science of Cycling
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想起之前看到那個新聞。
---------------引用新聞----------------
視頻來自一輛捷克警車上的監控攝像。從視頻中可以看到,這位騎自行車的老兄尾隨在一輛白色麵包車後面,以氣流牽引的形式高速前進,氣流牽引是自行車運動的一種策略,通過尾隨在前車之後騎行的方式來減低風阻,這種方式可以大幅提高車速。從視頻左下角警車的時速顯示可以看到,這輛自行車的時速已經達到了100公里,警車好幾次加速試圖堵住自行車,都被這傢伙避開了警察。最終他遭遇道路施工只好減速,被警方逮捕。單以數據來說,視頻中這位騎到每小時100公里的車速並不算誇張,據說氣流牽引騎行的世界記錄是每小時268.8公里,但那是在賽車場上,在高速公路上玩這招,真是不知死活了。
http://www.tudou.com/programs/view/Y5vS7RuDjMg/?resourceId=53605754_06_02_99dW5pb25faWQ9MTAwOTYzXzEwMDAwMV8wMV8wMQ
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這跟氣流與氣壓有關,前車尾處氣流速度快,壓強低,氣流繞過後車變慢,後車車尾處壓強大,造成一種壓力差將車子向前推。
空氣動力學的基礎,伯努利方程可以解釋這一點。
p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c ,p,ρ,v分別為流體的壓強,密度和速度,c為常量,不難看出流速大壓強小,流速小壓強大。
物理剛複習完 aerobike 就看到這問題,拿課件白活下吧。
圖中橫軸為兩車間距,1即代表 Lead Rider 與 Drafting Rider 間隔了一個 bike 的距離;
縱軸為相應的 Drag Coefficient,中文是牽引係數。
圖中可以看出,在兩車間距不到一車時,牽引係數為負,即風力是在推著後車走的;到了間距1-2輛車時,開始有空氣阻力,到了兩車間距拉大,後車的係數就穩定在0.3左右了。
不僅後車牽引係數減小,其實前車的阻力在距離是兩車的時候也會驟減。
Fdrag = Cd·A · dynamic pressure
所以在騎行姿勢都不變的情況下,Cd減小會使空氣阻力減小,從而達到省力的目的。
至於原理是啥,不知你從圖裡能不能猜出來 =。= 我課上沒講,今天只能幫你到這了。
空氣動力學是一方,大家都提到,領騎的風阻是非常大的,體力和技術也非常重要。
另外一點是心理狀態,跟隨騎行是非常安逸的。直觀跟著別人後面保持速度就行了,甚至踏頻跟著大集體。
而領騎的是非常幸苦的,團隊活動中基本是我領騎,深有體會,要時刻保持警惕觀察線路和路況,並視具體情況做最優的抉擇,手勢動作,以及調整相應的速度。這是挺耗精力的。
跟騎的團隊成員,越緊密,節奏速度越一致,像一群黃蜂一樣呼嘯飛過,就越能感受到團隊產生的巨大力量,這種感覺非常吸引人。
你們都沒看過四驅兄弟嗎。。?
如圖所示,黑色豎線代表人,紅箭頭代表人的移動方向。由於人的移動,人前面的空氣因為慣性,不會馬上運動,所以會被壓縮,因此壓力升高,人背後的空氣也由於慣性,不會馬上跟隨人運動,所以會被拉伸,因此壓力降低。由於空氣會由高壓的區域流向低壓的區域,這樣就會形成如藍箭頭及綠箭頭所示的空氣的流動。藍箭頭是人前面的空氣向人背後流動,綠箭頭是人背後遠處的空氣向人背後流動。此時,若有人緊跟著前一個人的身後與前人一起沿紅箭頭的方向運動。那麼,一方面綠箭頭所示的風會推動這個人運動,另一方面,這個人的前面卻不需要承受前一個人的前面由於空氣壓縮所產生的壓力,綜合起來:後面的人當然就省力了。
有位演員叫彭于晏的拍過一部關於公路自行車運動的影片,片名可以很好的回答題主的問題。
我的回答就是參與,沒有考證哈。以前看F1比賽的時候,超車之前都是先在前車後面,之後突然甩出來一下子速度快了好多,一下子就超越前車了,解說的解釋是兩個高速運行的賽車距離較近的時候,前後車中間會形成幾乎真空的狀態,於是後車就會被完全吸住,再甩出來等於說從剛才的相對速度加速。所以F1車手往往會左右打方向避免被後車吸住。讓我想到了跑跑卡丁車裡的磁鐵道具
會,我以前練田徑,中長跑的時候跟在別人後面也會比較無腦省力
破風手
wake flow
有部電影叫破風,看完原理可以看看這部電影。
跟大雁呈「人」字形飛行一個道理,前排大雁翅膀尖部產生渦流為後排大雁提供額外的升力
這種行為通俗來說叫做跟風,蹭風。
舉個例子,有些人會緊跟所謂的潮流,因為有人帶著他們,一幫所謂的時尚先驅帶著他們,在大街上不會讓所有都覺得他像個神經病。
如果沒有空氣阻力 自行車輕輕鬆鬆上80
跟在前車後面就是利用前車的尾流 減少空氣阻力
跟火車速度快了兩邊站的近的人會被往軌道中間吸差不多吧
貨櫃車後面就有負壓區,而且吸力很大,自行車跟在裡面超100不是問題,就看命大不大了
一般來說,在主車群中騎行的選手可以比突圍選手省百分之六十的力,因為有大量的車手分擔了空氣所造成的阻力。所以總成績車手一般都會長時間的隱藏在主車群中,而非總成績車手則會通過長距離突圍或搶途中衝刺點或爬坡點來爭奪其他領騎衫或賽段敢斗獎來提升自己的知名度。
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