О потерях мощности и о том, как с этим бороться

Вообще прикол переднего привода с подвижной кареткой, помимо простоты трансмиссии, еще в использовании силы рук для обеспечения противодействия толканию ногами вместо упора в спинку.

Говорят, что, мол, лигерады плохо едут в гору, т.к. велосипедист не может встать на педали. На это обычно есть ответ, что упором в спинку можно развить даже больший крутящий момент чем может дать твой вес на шатуне.
Вот только одно но - мы ограничены моментом только в том случае, если нам не хватает передачи. И это крайне неполезно для колен. Плюс, всё равно встанешь в мёртвой точке.
И есть малоизвестный (насколько я понимаю) нюанс - упор в спинку, в отличии от гравитации (которая сила консервативная, сколько взяла - столько и отдаёт), подвержен потерям на внутренее трение в тканях спины и зада, на которую осуществляется упор.

Судя по темам на Bentrider, в среднем люди, которые регулярно ездят и на лигерадах, и на "горбатых" и имеют мощемеры и там, и там - теряют где-то 20% мощности на лигераде. На равнине это с лихвой компенсируется аэродинамикой. В гору же рулит чистое соотношение ватт на кг, и тут лигерад пролетает... точнее, проползает, медленно и печально . Я этого с лихвой накушался, когда на лигераде поехал бревет на 400 км с набором почти 3 км - в прошлом году на найнере проехал его часов за 18, а на лигераде с огромным трудом вписался в лимит в 27 часов, хотя скорость по плоскачу была сравнительная.
И ЧСХ, коэффициент демпфирования тканей как раз в районе 20%. "Совпадение? Не думаю!" (с)
Вот такие пироги.

Сейчас поменял лигерад на переднеприводник и в горки форменным образом залетаю, не медленее чем на горбатом - не смотря на аэродинамику мягко говоря так себе ("Зокра" шурикена с широченным суперменом).

По поводу упора руками ничего не скажу. Хотя очень интересная мысль. Планирую в новом сезоне проверить на себе. Сейчас есть такой момент, что приезжая домой вдруг замечаешь что мышцы рук "гудят".
Прикольно. Так вот у кого шурикеновская Зокра. Интересны впечатления от использования аппарата такого типа.

Да. Развивай хоть тонну в конце хода ноги, но если передача слишком тяжелая и скорость ноль - мощность тоже будет ноль. Каждый из нас прекрасно и легко даст стокилограммовое усилие одной ногой: достаточно встать на нее и постоять. Но мощность при этом ноль. Сила - это еще не мощность. Мощность, натурально, - произведение силы на скорость.
Пауэрлифтер-рекордсмен, поднимая в становой тяге 405 кг, развивает в среднем меньше 800 Вт, а длится это только 2 секунды. http://www.elitetrack.com/article_files ... fpower.pdf
Велогонщик-трековик мирового уровня дает на секунду-две 2 кВт и способен поддерживать 1,5-кВт мощность в течение десяти секунд. Выдающиеся гонщики дают еще на 20% больше ватт. Секрет - в скорости ног, в каденсе. У трековиков-спринтеров он бывает больше 160 об/мин.





Есть и другой источник вреда. Угол между позвоночником и направлением на ось каретки для максимальной мощности (секундной, минутной или продолжительной - все равно) должен быть около 105 градусов.



Это не догма, но примерно то же говорят несколько независимых источников. Для лигерадов такой угол означает почти вертикальное положение туловища, то есть плохую обтекаемость. У большинства угол намного "открытее", и это не дает развивать большую мощность.
Сэм Виттингем в одной радиопередаче сказал, что он как ортодоксальный трековик (член сборной Канады по велотреку) выдает 2 кВт "максималки", а на лигераде у него лишь 1,2 кВт.
Участники Race Across America иногда берут в качестве запасного лигерада модель с более вертикальным положением туловища. Правила это разрешают. На ней едут в горах, где большая мощность нужнее, чем аэродинамика.
http://www.recumbentjournal.com/views/c ... bikes.html
"Given this 10 lbs weight difference in the bikes, I pushed JV to push Lee to agree to have a “climbing” bike and an “aero” bike, instead of a primary and backup bike".

Может быть, когда-нибудь кто-нибудь построит быстрый лигерад с переменным положением туловища. Но чтоб он вышел удачным, придется решить бездну проблем. А так - некоторые приподнимаются на подъемах, держась за руль, когда нужна максимальная мощность. Как в том крузбайковском ролике.
https://youtu.be/5L-BdGuFAHs

1. Каденс: увы, он не "бесплатный" - чем быстрее крутишь, тем больше мощности теряется на внутренее трение. Попробуй, покрути даже вхолостую 160 оборотов - быстро устанешь! Почему? Внутренее трение - ткани, суставы, сухожилия.

2. Уже есть, тот же Андроид Иосифа, кто-то его даже на русскую википедию прикрепил (заслуженно!). Но да, весит он тонну. Впрочем, если повторить в карбоне/титане... будет стоить как Боинг! .

3. Насчёт угла - тут еще хитрее, это может быть еще производной от высоты каретки над седлом. Не предназначены мы природой крутить педали ногами кверху, кровь от ног отливает, и на крутых подъёмах это тоже усугубляется. Но тут зависит от индивидуальной сердечно-сосудистой системы, кому-то пофиг, а у кого-то с высокой кареткой даже ступни немеют .

andr
Спасибо. То то мне на прокатном всё время хотелось поднять туловище и сесть "по автомобильному", а не как в шезлонге на пляже.
И по тому же колечку на лигераде я сам от себя отстаю... Жаль делать негде. А идея переменного угла в тазу для лигерада или трайка мне показалась очень интересной. Если только спинку поднимать - это наверное можно содрать идею конструкции автокресла.
И пойду искать Андроид Иосифа

Андроиды Иосифа:

Старый:
http://velomobile.org/forum/viewtopic.php?f=108&t=5009

Новый:
http://velomobile.org/forum/viewtopic.php?f=108&t=12881

Он реально крут .

Не согласен. Больше усилие - больше внутреннее трение. Меньше усилие - меньше внутреннее трение. Больше каденс - меньше усилие. Значит, потери мощности на внутреннее трение при большом каденсе не растут.
Предельную мощность человек выдает именно с большим каденсом. С малым каденсом мощность меньше. В часовой гонке каденс, конечно, уже не 160, но обычно все равно больше 100.
http://www.wolfgang-menn.de/hourrec.htm

"Не согласен. Больше усилие - больше внутреннее трение. Меньше усилие - меньше внутреннее трение. "

Вообще-то нет. Точнее, всё значитительно сложнее, и это сложно ответить не углубляясь в биомеханику, строение пучков мускульных волокон и их типов, оптимального паттерна их срабатывания, етс, етс.

Грубо говоря, мощности соотвествует определённый оптимальный каденс, который сильно зависит от генетики (и тренировки). Это связанно с задействованными мускульными группами и их скоростью сокращения.
Если крутить слишком быстро или слишком медленно, они начинают работать вразнобой и идёт внутренее трение.
Да, если цель выдать пиковую мощность - то лучше крутить те самые 140-160 оборотов.
Но если цель выдать 50 ватт, но крутить при этом каденс 120 - дофига энергии уйдёт на отопливание твоего организма.

Конечно, я не доктор спортивной медицины и могу ошибаться, но именно такое впечатление у меня сложилось после прочтения кучи статей.

Известное дело, там все сложно. Я отвечал лишь на ваш локальный тезис о внутреннем трении в мышцах, которое растет при росте каденса (и т. п.). Если хотите, ваш тезис просто технически недоказуем. Не могу представить способ, как тут что-нибудь напрямую измерить.
Хотя это все посторонние мелочи в данной теме.

А вы (как опытный лежатель) не присматривались, на каких гоночных или туристских лигерадах применяют радикально твердое сиденье? Ведь мягкое покрытие тоже должно рассеивать энергию. И было бы интересно посмотреть, насколько твердость сиденья связана с длительностью гонки (тура).
Мне показалось, главный изъян такой меры - в том, что твердое сиденье придется делать всякий раз под конкретного человека. Прав я или нет? А еще любопытно, будет ли на хорошем, точно подогнанном твердом сиденье вытрясать душу.
Наконец, еще одно. Последний часовой мировой рекорд без обтекателя (56,597 км) Орельен Боннето (Aurélien Bonneteau) поставил на этом агрегате голландской фирмы M5:

http://www.m5-ligfietsen.nl/site/EN/New ... urrent:15/










Впечатляют упоры для плечей. Кто что скажет о них? Это чисто аэродинамический элемент - или это вдобавок способ "обойти" мягкую спину и упираться при усилии костлявыми, твердыми, "негистерезисными" плечами?
Может быть, упоры нужны просто потому, что ложе почти горизонтально и там больше не во что упираться?

так упираться действительно больше не во что...

_________________
мое субъективное мнение объективно на столько, на сколько позволяют доступные методы собрать статистические данные. и да, меня бесит, когда люди пишут длиННа при замерах.

Думаю что сочетание и того и другого. И даже немного третьего - чтоб не сдвигался корпус вправо/влево. Но я - никак не опытный.

Ну, я-то тоже не Дашевский, пробег 3.5 тыщи на заднеприводной Пантере, меньше тыщи на переднеприводной Зокре и много мегабайт выкуренного bentrider, recumbents.com, научных статей по биомеханике велосипедов, лигерадов и техническое образование .
Просто логично, однако:
Много исписано про то, как контактные педали и супер-жёсткие карбоновые подошвы увеличивают эффективность "передачи мощности", но это с одной стороны.

С другой стороны на "сидячих" мы имеем консервативную гравитацию. В теории, если седло мягкое, а зад очень толстый, возможен похожий эффект. Но, т.к. мы сидим де-факто на костях, и между ними и седлом слой тканей относительно тонкий и небольшой, то у людей без 2+ степени ожирения, я думаю, ничего не наблюдается.

Но на лежачих-то мы должно продавить слой мычечной и жировой ткани до выбора достаточной силы реакции опоры, слой толстый, площадь большая - привет, потери на высокоэластичное внутренее трение.
Это как педалировать с двумя толстыми кусками сала привязанных поверх педалей на обычном сидячем!

К слову, потери на вискоэластичное внутреннее трение говорит о том, что большинство моделей оценки потерь на "трение качения" велосипедных колёс крайне неточны, т.к. не учитывают рассеивание энергии дорожной вибрации внутри человечекого тела. На это могут тратиться сотни ватт!

https://janheine.wordpress.com/2010/10/ ... -pressure/
https://janheine.wordpress.com/2012/06/ ... -of-tires/

Тут этот эффект называется "suspension losses", что довольно странно - на деле "подвеска" как раз позволяет их избежать

Поэтому, я уверен, на стримлайнеры нужно ставить покрыхи пошире. Один отчёт Aerovelo о том, как его трясло в стримлайнере на скорости в за 100 говорит о многом... как и то, что им не удалось достичь той скорости, которой они хотели. Недооценили это, однозначно. (У них стояли 20мм покрыхи с очень высоким давлением)
И подвеску желательно ставить. К слову, вибрация на больших скоростях еще аэродинамику портит, сбивая ламинаное течение воздуха вдоль обтекателя.

Подумывал "заиметь" лигерад или трайк, теперь "чего-то" перехотелось. Разве что на базе скутера трехколесное замутить и по переулкам погонять.

_________________
мое субъективное мнение объективно на столько, на сколько позволяют доступные методы собрать статистические данные. и да, меня бесит, когда люди пишут длиННа при замерах.

Смотря для чего.
Главный плюс лигерадов - это не скорость заезда в горки, а скорость по плоскачу (аэродинамика) и комфорт на дальних заездах.
Тут выше всяких похвал. На шоссере я вообще больше сотни проехать не могу, скрючивает в букву зю.
На специально собранном под бреветы найнере я выполнил серию суперрандоннера, но начиная с 400 км потом долго лечил зад и с тех пор ездить на горбатых бреветы зарёкся.

На лигераде в горку конечно тяжко, но при этом совсем другие ощучения. Едешь и едешь, как заяц энерджайзер, почти ничего не болит, супер.