כשהכביש נהיה תלול, האם ההשפעות האווירודינמיות של שרטוט נעלמות? רוכב אופניים חוקר…
לא קשה לדמיין את התרחיש: אתה במחצית הדרך באלפ ד'הוז, מנסה נואשות לשמור על קשר עם ההגה מלפנים. ריאות שורפות, קצב הלב עולה, הגוף שלך זועק להפוגה.
אז האם זה באמת שווה את כל המאמץ הזה להתמיד כאשר שרטוט במהלך טיפוס עשוי להשיג רק את היתרונות הזעירים ביותר?
השפעות החיסכון באנרגיה של שרטוט על הדירה ידועות היטב, אבל היתרונות הכמותיים של להיות מאחורי רוכבים בטיפוס אינם מדווחים יחסית.
'אין הרבה נתונים אובייקטיביים על זה, כי קשה ללמוד את ההשפעות של שרטוט', מסביר דיימון רינרד, טכנולוג בכיר לרכיבה על אופניים ב-Cervélo.
'יש לנו מנהרות רוח ללימוד גרר אווירי של רוכבים בודדים, ומחקרי וולודרום כדי למדוד דראפטינג במרדף קבוצתי - אבל ליישם את זה על ההרים זה קשה.'
בחזרה לבסיס
הגיע הזמן לחזור ליסודות. השורה התחתונה היא שהיתרונות האווירודינמיים תלויים במהירות - שיורדת במהירות כשעולים בעלייה.
'ברכיבה על אופניים, שלושת הכוחות שיש להתגבר עליהם הם התנגדות אוויר, התנגדות גלגול וכוח משיכה , מסביר מאט וויליאמס, מומחה לאווירודינמיקה ב-McLaren Applied Technologies.
'על קרקע שטוחה, כל הכוח הולך להתגבר על התנגדות גרר וגלגול - אבל כשאתה מתחיל לעלות בעלייה, כוח המשקל שמתנגד לתנועה עולה די מהר , הוא אומר.
'עבור מאמץ נתון אתה הולך לאט יותר, כי אתה משתמש יותר במאמץ הזה כדי להתגבר על כוח המשיכה, ופחות לממש קדימה.'
וככל שהמהירות יורדת, כך גם התנגדות האוויר יורדת. ניתן לבטא זאת כך: Fd=½ rv2CdA (כאשר r=צפיפות אוויר, v=מהירות, Cd=מקדם גרר ו-A=שטח חזיתי), כלומר הקשר בין מהירות לגרר הוא מעריכי.
'כוח הגרירה הוא פרופורציונלי למהירות בריבוע, כך שהכוח משתנה הרבה עם כל שינוי במהירות,' מסביר רינרד.
'במהירויות טיפוס טיפוסיות של 15 עד 20 קמ"ש, התנגדות הרוח כבר ירדה משמעותית, ובסביבות 12 קמ"ש, זו הנקודה שסביבה התנגדות הרוח שווה בערך להתנגדות הגלגול של הצמיגים.'
כל זה אומר שיש הרבה פחות מקום לחיסכון באנרגיה על ידי גלישה במעלה גבעה, מכיוון שהכוח נגד הרוכב קטן בהרבה.
'המהירות שלך יורדת די מהר, אז היתרונות האוויריים נופלים', אומר וויליאמס.
להקים את זה
אז איזה חיסכון באנרגיה זמין על הגבעות? "בדירה, ייתכן שאתה משתמש ב-300 וואט כדי להתגבר על כוחות אווירודינמיים, למשל - ואם תחסוך שליש מזה באמצעות שרטוט, זה 100 וואט פחות", אומר וויליאמס.
אבל בשיפוע של 6%, אפשר להשתמש ב-80% מהאנרגיה כדי להתנגד לכוח המשיכה, עם רק 10% נגד התנגדות האוויר.
'אם אתה משתמש רק ב-30 וואט כדי להתגבר על גרר אווירודינמי, גם אם אתה עדיין חוסך שליש מזה, אתה חוסך רק 10 וואט.'
למעשה, החיסכון האמיתי יכול להיות אפילו קטן יותר. "להוסיף מספרים זה החלק הקשה", אומר רינרד.
'נמדד ששרטוט מפחית את ההספק הנדרש ב-30% עד 50%, אבל זה במהירויות רגילות ושטוחות.
לטיפוס הכוח גבוה יותר והמהירויות נמוכות יותר, כך שהחיסכון מבחינת כוח הגרירה נמוך יותר גם כן - אבל לא קל לכמת את זה.'
למרות זאת, דייוויד סוויין, פרופסור למדעי האימון באוניברסיטת אולד דומיניון בווירג'יניה, אומר שתמיד צפויה להיות השפעה כלשהי של שרטוט, גם אם הוא קטן.
'רצים מרוויחים בבירור במהירות של 15 קמ"ש, מכיוון שהמייל בן הארבע דקות נשבר לראשונה בעזרת דראפט, ונראה שהם מרוויחים אפילו בקצב מרתון", הוא אומר.
'תהיה עלות אנרגיה מופחתת במהירויות טיפוס ברכיבה על אופניים, כל עוד הגבעה לא כל כך תלולה שתאלץ קצב הליכה.'
הוצאת חשמל
וככל שאתה יכול להכניס יותר כוח למערכת, או ככל שאתה קל יותר, כך היתרונות גדולים יותר - מה שמסביר מדוע מקצוענים נצמדים כל כך קרוב אחד לשני בהרים.
'עבור רובנו בעלייה של 8%, אנחנו עולים רק ב-8 או 9 קמ"ש - ובמהירות הזו היתרון זניח", אומר טוני פרנל, פרופסור להנדסה באוניברסיטת קיימברידג'. ראש פיתוח טכני ב-British Cycling.
'אבל אם אתה עולה כמו ויצ'נזו ניבאלי, זה נסיבות אחרות. ב-20 קמ ש, זה יתרון טכני מוחשי.'
'ככל שהשיפוע עולה מעבר ל-5% או 6%, מה שהם יחסכו הוא קטן, אבל זה סוג הסכום שיצרני האופניים היו מחפשים לחסוך בעיצוב הציוד - אז זה בשום אופן לא חסר משמעות, ' מוסיף וויליאמס.
'בהקשר של מרוץ שלבים בן שלושה שבועות, רוכבים מקצועיים מחפשים כל הזדמנות לחסוך באנרגיה.'
להרוויח רווחים
צוותי מקצוענים מחפשים כעת לכמת טוב יותר את היתרונות של טיוטה על ידי מדידת מהירות הרוח האפקטיבית על פני הגוף בזמן אמת, מה שעלול להיות קשה לחזות בהרים.
'מה שצריך, ורק זה עתה הפך זמין, הם חיישני מהירות אוויר דיגיטליים וכיווני רוח באופניים', אומר רינרד.
'ל-Mavic יש חיישן רוח שהם משתמשים בו, ויש לנו מכשיר בשם Aerostick שמודד את מהירות האוויר הנראית לעין, כיוון הרוח, ומסלול הרוכב, תפוקת הספק ומהירות, ומתעד את זה שנייה אחר שנייה.
'אבל הטכנולוגיה הזו חדשה יחסית בשלוש השנים האחרונות בערך, ורוב הנתונים ממנה עדיין בידיים פרטיות.'
זה בהחלט נראה שדראפטינג הוא הדרך קדימה - וזה בלי לקחת בחשבון את היתרונות הטקטיים והפסיכולוגיים הנוספים של היכולת לצאת להתקפה מאחור, או לתת לחברי הצוות שלך לקבוע את הקצב.
'החזקת גלגל ידידותי יכול לעשות הבדל מהותי מבחינה פסיכולוגית', אומר פורנל. "ועליות הן לעתים רחוקות שיפוע יציב - אז אתה רוצה להיות על ההגה של מישהו בשביל הקטעים השטוחים יותר, שבהם באמת יש יתרון משמעותי."
לנו בני התמותה, אולי יש שיקול אחד. "אתה חייב לדעת למה אתה מסוגל, כי דראפטינג פירושו להיצמד באותה מהירות כמו הרוכב שמולך", אומר פורנל.
דבק בקצב שלך
'אנשים אומרים לעתים קרובות, "טפסו בקצב שלכם", וזה הגיוני. אולי תשיג יתרון אנרגטי באמצעות דראפטינג, אבל אם זה מהיר מדי תיכנס למינוס ותפוצץ.'
לנסח את זה במספרים, בשיפוע של 20%, רוכב ממוצע של 70 ק"ג שמוציא 300 וואט יעבור קצת יותר מ-6 קמ"ש, בשלב זה התנגדות האוויר זניחה והטיוטה מעוררת מעט דאגה בהשוואה לשמירה על תנועה קדימה.
אבל רינרד לוקח את דעתו של הרוכב: 'זה תמיד שווה דראפט', הוא מסכם. 'ואם אתה לא מנסח, מוטב שתהיה סיבה למה לא. אם יש קו סיום לרוץ אליו או להתקפה, אז כל אלו הן סיבות תקפות.
'אבל ניסוח עוזר, אלא אם יש לך סיבה שלא. גם אם מדובר בסכום קטן, זה בחינם, אז למה לא לקחת את זה?'
