「被跟車」也能減少風阻嗎?
Note:本文引自我們的微信公眾號「LOCOMO耐力運動研究院」:「被跟車」也能減少風阻嗎?| 學術派
在自行車圈子裡,一直有一個神秘的傳說。每個車隊里,一定存在著一個的大體重玩家,姑且稱為胖哥。胖哥是車隊里的功率擔當,平路巡航虎虎生風。小編至今仍然記得跟胖哥車留下的心理陰影。
不要小看你身邊的胖子 「胖哥」 Ernest Gagnon可是個勵志網紅
每當這時,在蹭風的小編心裡,總會浮現出另外一個神秘的傳說安慰自己。據說在跟車的時候,前邊破風的車手也可以享受更小的阻力。
為了驗證這個傳說,小編查閱了文獻,恰巧翻到這麼一篇《Aerodynamic benefit for a cyclist by a following motorcycle》,中文翻譯為《被摩托車跟車的空氣動力學效果》。這篇論文於2016年發表在《風動力學和工業流體力學期刊》(Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics)上。
眾所周知,自行車運動的主要阻力來自於風阻。在速度為54km/h時,風阻佔到總阻力的90%。隨著計算機軟硬體的發展,計算流體力學在工程中佔據了越來越重要的作用。在這篇論文中,作者同時採取了計算流體力學和風洞實驗的方法,研究摩托車跟車對自行車騎行阻力的影響。
目前依照UCI的規定,尾隨的摩托車需要與自行車保持至少10米距離。在實際比賽中,由於路況等原因這條規定很難嚴格執行。
我們經常會發現 比賽中摩托車與自行車的距離顯然不足10米
同時,摩托車帶來的事故也對比賽產生了深遠的不良影響,下圖為近年來因為摩托車造成的事故和造成的後果:
在風洞測試中,作者製造了尺寸為現實情況1/4的模型,相應地模擬等價實際情況15m/s的風速。實際測試中,作者考察了兩者相距0.25m至2.5米的情況。見下圖:
而在計算流體力學模擬中,作者同樣模擬了摩托車與自行車不同距離的阻力情況,同時,作者還考察了兩輛或三輛摩托車跟隨自行車的情況。下圖為風洞測試和計算機模擬的結果對比:
其中,縱軸為自行車受到的空氣阻力,橫軸為不同距離。黃色為風洞實驗結果而灰色為計算機模擬結果。可以看到,摩托車距離自行車越遠,自行車收到的阻力越大。
由上圖可以看到,在一輛摩托車距離車手1米的情況下,車手受到的空氣阻力會降低4%。
而在這裡,作者計算了摩托車對比賽結果的影響。可以看出,如果一台摩托車在車手背後7.5米尾隨,車手在60km的計時賽中可以節約3秒左右。而如果有三台摩托車尾隨,車手則有可能節約11秒,這個優勢在精英級別的比賽中很可能成為決定性的因素。因此作者建議UCI嚴格執行10米的跟車距離限制。
開元觀點
從這篇論文的結論來看,在騎行過程中,摩托車尾隨可以很可觀地降低風阻。儘管尾隨者如果是自行車的話,這種優勢可能有所下降,但是我們依然相信,跟車會降低前車風阻的傳說是真的。
在業餘比賽中經常出現這樣一種情況,一個平時訓練中最多把速度穩定在38km/h的車手,可以在比賽中以超過40km/h的速度帶領集團。拋開賽場狀態和心理影響,背後掛著的大集團也很大程度降低了騎行阻力。
很多車手,特別是缺乏比賽經驗的新手,往往畏懼以超出自己平時能力的速度帶領集團,總是擔心自己會「爆掉」,以至於讓團隊戰術無法施展。希望這篇導讀可以給這些車手們一些信心,打破內心的恐懼,在賽場勇敢玩出更多的戰術。
這也為我們在公路自行車大組賽的突圍策略提供了指導性的建議。在多人突圍的過程中,能力較強的車手容易承擔更多的頂風責任。儘管如此,尾隨的車手依然可以為前車降低一部分空氣阻力。因此,在突圍過程中,帶一個比自己更弱的「伴」,沒準會獲得驚喜。
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