Версия 2 Доработанная и исправленная. Аргументированная критика по-прежнему приветствуется.МощностьКакую мощность может развивать обычный человек, какую тренированный, а какую профессиональный спортсмен?
Развиваемая мощность зависит в первую очередь от длительности.
В зависимости от типа используемых мышечных волокон нагрузка бывает аэробной и анаэробной. У человека выделяют три типа скелетных мышечных волокон: ОМВ (окислительные медленные), ГМВ (гликолитические медленные) и БВ (быстрые). Среднестатистический человек имеет 50/50 ОМВ/БВ+ГМВ. Талантливый анаэроб (пауэрлифтер, гитовик) имеет до 80% БВ+ГМВ, талантливый шоссейник (горняк, раздельщик) имеет до 80% ОМВ. Волокна включаются в работу по закону рекрутирования мышечных волокон: при небольшой нагрузке задействуются ОМВ, если возможностей ОМВ не хватает — им помогают ГМВ, если и этого не достаточно — включаются БВ.
Анаэробные возможности очень сильно зависят от веса и очень слабо связаны с аэробными. Аэробная работа на выносливость зависит от ряда важных элементов, основными из которых для спортсмена являются максимальное потребления кислорода (VO2max) и анаэробный порог (ПАНО — порог анаэробного обмена). ПАНО определяет резкое сокращение длительности работы с нескольких часов до нескольких минут. И именно он определяет, на какой разряд может сдать человек в велоспорте-шоссе. VO2max представляет собой максимальное потребление кислорода, которое может быть достигнуто в процессе динамической нагрузки, в которой задействованы большие группы мышц.
Если бы была четкая граница между аэробным и анаэробным режимом, то мощность VO2max была бы долговременной (до истощения углеводов) мощностью. Но анаэробные режимы включаются заранее (при 90% VO2max очень интенсивно), поэтому работа на близких к VO2max мощностях уже сопровождается локальными и общими закислениями и скорым отказом от работы. Длительная мощность (часовая разделка) — примерно 90% VO2max, а VO2max на практике показывается в прологах.
В анаэробных дисциплинах (многие велотрековые) мощности стартуют с киловатта у детей и достигают 2 кВт у МСМК. Лучшие гитовики при гите на 1 км показывают среднюю мощность за 1 минуту около 700 Вт с пиком до 1,8 кВт. Эта же мощность (700 Вт) — средняя для активных молодых мужиков в течение 5 с (по другим данным — 12 с), а крайние значения для этой категории 570—820 Вт. У женщин средняя 450, а крайние значения — 350—560. Удельная мощность мужчин на 1 кг массы тела выше примерно на 1 Вт, причем с ростом тренированности разница только увеличивается — самые мощные мужики мощнее на 2 Вт/кг чем самые мощные тётки. За счет увеличенной массы тела преимущество мужиков составляет 250±20 Вт при кратковременном усилии, или +50%.
У женщин удельная мощность ниже и в теории и на практике. В среднем мышцы женщин слабее на 20—30% в нижних конечностях и на 40—70% в верхних при одинаковой массе.
Например, велогонщик Контадор весит 66 кг, Забриски — 67 кг, а одна из лучших мировых гоншиц (чемпион мира 2000, Тур де Франс 2002, второе место в Джиро д’Италия 2002) Зинаида Стагурская весила 69 кг. При этом очень существенно уступала в мощности не только Контадору или Забриски, но и всем гонщикам, которые участвовали в мужском туре. Если Забриски или Контадор проезжают 40—50 км разделки со скоростью 50—54 км/ч, тогда как у женщин даже на очень коротких дистанциях (7,5 км) скорость не превышает 46 км/ч.
Примерные мощности, которые можно поддерживать до 10 минут: 250±20 Вт — активный молодой мужик неспортсмен; 310 Вт — I разряд в велоспорте для мужика; 350 — КМС; 400 — национальный чемпион в велоспорте-шоссе; 490 — мировой.
На примере 5-кратного чемпиона Италии в разделке Марко Пинотти хорошо видна зависимость мощности от времени для типичного высококлассного гонщика на шоссе: 2 с — 902 Вт; 20 с — 703 Вт; 30 с — 607 Вт; 60 с — 576 Вт; 2 мин — 506 Вт; 3 мин 20 с — 461 Вт; 5 мин — 450 Вт; 10 мин — 394 Вт. Выдающийся МСМК легко сольет в гите ребенку-третьеразряднику из секции велотрека.
Мастер спорта в велоспорте-шоссе по мнению советских ученых способен 10—20 минут выдавать 370—380 Вт, на 1 км гите 560—590 Вт, на 200 м спринте 850—1000 Вт. При мощности около 300 Вт спортсмен проходит точку начала накопления молочной кислоты (ННМК) (включаются ГМВ). Точка ННМК ключевая для средних мощностей, ниже ННМК человек может ехать сутки (потому что на ОМВ).
Профи высокого уровня развивают в часовой гонке мощность 450—480 Вт. Победитель Тур де Франс 2009 Альберто Контадор в горных этапах показывал длительную мощность 460 Вт (на подъемах), чем вызвал недоумение всего спортивного мира, лучшая десятка мировых гонщиков последние 20 лет показывают 410—430 Вт. Ленс Армстронг, семикратный победитель Тура, вырабатывал более 500 Вт на 35—40-минутном подъеме.
По российским нормативам, для получения разряда «МСМК» в велоспорте-шоссе мужчина должен проезжать 50 км за 64,5 минуты. Средняя скорость при этом составит 46,5 км/ч, а мощность при езде на шоссейном велосипеде в обычной шоссейной экипировке — 590 Вт, что нереально. Проехать такую дистанцию с такой средней скоростью возможно только на специальном разделочном велосипеде с аэродинамическим шлемом и очень низкой посадкой — в этом случае понадобится мощность примерно 420 Вт, что вполне реально. Мастер спорта ту же дистанцию должен проехать за 67,5 минут, средняя скорость — 44,4 км/ч, мощность на разделочном велосипеде — 370 Вт. Для получения «КМС» у мужчин надо 50 км делать за 69,5 минуты, 43,2 км/ч, 480 Вт на обычном или 350 на разделочном велосипеде. Т. е. и на «КМС» на обычном шоссере сдать нереально.
Для получения 3-го взрослого разряда надо проехать 25 км за 41,5 минуту, средняя скорость 36,1 км/ч. Для этого нужна мощность около 300 Вт (на обычном шоссейном велосипеде).
Мощность велосипедиста принято оценивать в 250 Вт (примерно 1/3 лошадиной силы). При такой мощности на шоссейном велосипеде в условиях, близких к идеальным можно развивать скорость 34 км/ч. Но 250 Вт не профессионал длительно поддерживать не может. 20—40 с на «быстрых» мышцах — может, даже больше. До 10 минут на «медленных» гликолитических мышцах. Дальше, когда работают только аэробные (дыхательные, окисляют кислородом жир в митохондриях) мышцы — мощность непрофессионала падает до 100—180 Вт (зависит от длительности). Больше 10 минут мощность 250 Вт могут поддерживать только спортсмены из любого циклического вида спорта — стайерский бег, лыжи, велосипед или хотя бы из других видов спорта или профессиональной деятельности с длительными физическими нагрузками — например футбол.
Согласно нормативам ГТО (СССР), для получения золотого значка надо было проехать 20 км (для мужчин) или 10 км (женщин) с такой скоростью:
1. 19—28 лет — 27,9 км/час для мужчин и 24 км/час для женщин
2. 29—39 лет — 26,0 км/час для мужчин и 22,2 км/час для женщин (29—34 года)
3. 40—49 лет — 15,0 км/час для мужчин (дистанция 10 км) и для женщин (35—44 года) дистанция 5 км.
Мощность ~150 Вт (на шоссейном велосипеде) для молодых мужчин и ~40 Вт у тех кому за 40. На неспортивных велосипедах потребуется большая мощность, но всё равно это по силам любителю.
Если взять опыт поездок выходного дня на 50—70 км, с большой группой случайных молодых людей в возрасте 15—30 лет, то средняя скорость движения составляет 20 км/ч, для чего надо около 70—80 Вт.
Для 30 км/ч достаточно 180 Вт (почти каждый может хотя бы 5—-10 минут ехать с такой скоростью), а для 50 км/ч надо более 700 Вт. 50 км/час на коротких дистанциях развивают единицы гонщиков в мире.
На протяжении 24 часов хорошо тренированный канадец (но не профессиональный спортсмен) Грег Колодейчик смог поддерживать среднюю мощность 110 Вт и установил мировой рекорд дальности заезда 1047,7 км. Катил он на велосипеде Critical Power, который позволяет при мощности 200 Вт развивать скорость 67 км/ч.
На более «обычном» разделочном велосипеде Марко Бало, не касаясь земли, проехал за сутки 890,2 км.
Средний человек может, при езде на обычном велосипеде, поддерживать 24 часа среднюю мощность в 50 Вт.
46-летний Павел Ковтун из Никополя проехал на велосипеде 550 километров за 36 часов. 9 октября 1991 он стартовал из поселка Стрый что в Львовской области и 28 часов непрерывно крутил педали своего велосипеда — преодолел 410 километров. После трехминутной остановки, почти не отдохнувший, ехал еще 8 часов — это еще 140 километров.
Мировой рекорд по продолжительности езды на велосипеде установил в период с 8 до 16 июня 1983 года Карлос Виейра. 32-летний велосипедист на дистанции длиной 2407,64 км в течении 191 часа энергично крутил педали. В пути он настолько мало использовал время для отдыха, что оно составило всего 1,3% от всего затраченного на прохождение дистанции.
Обобщим. В таблице показано примерное время, которое человек может развивать определённую мощность на шоссейном велосипеде в идеальных условиях без последствий для здоровья (ровное шоссе, штиль или на треке). Третьеразрядник выдаёт большие мощности, чем любитель в основном из-за тренировки, а МСМК кроме высочайшей тренированности также отлично владеет техникой кругового педалирования.
Вложение:
1.JPG [ 25.33 КБ | Просмотров: 27322 ]
АэродинамикаПо сравнению с другими силами, которые противодействуют движению велосипедиста, сила сопротивления воздуха составляет наибольшую долю. При скорости 5 м/с (18 км/ч) на преодоление сопротивления воздуха затрачивается около 50% всей развиваемой мощности, при скорости 30 км/ч — 80%, а при 10 м/с (36 км/ч) уже 85% мощности, которую производит велосипедист. Если же впереди следует лидер, то он как бы пробивает в воздухе «коридор», оставляя за собой аэродинамический след. Мировой рекорд скорости на велосипеде, следующем за автомобилем — 268,83 км/ч! Никакого буксира! Никаких спусков! Исключительно мускульная сила человека… без сопротивления воздуха. На Луне, где вообще нет воздуха, а сила тяжести составляет 1/6 земной, теоретически при затрате 73,5 Вт мощности можно было бы разогнаться до 383 км/ч. Не случайно поэтому одним из основных направлений повышения скорости является создание лучших аэродинамических условий. Велосипедисты надевают эластичные комбинезоны, с велосипеда убирают все лишнее, используют сплошные колеса из дисков. Наконец, еще один путь — заключить велосипед в специальную оболочку. Сопротивление воздуха по сравнению с обычным велосипедом таким образом удалось сократить почти на 80%.
Но почему, несмотря на такие достижения, в соревнованиях по-прежнему используются классические велосипеды? Полвека тому назад Международный союз велосипедистов (UCI) запретил использовать аэродинамические оболочки и другие конструкции, приводя довод: «велосипедные гонки — состязания между спортсменами, а не между машинами».
Мировой рекорд в часовом заезде (UCI hour record) — 49,7 км установил Ондрей Сосенка на велотреке в Крылатском в 2005 году. UCI hour record — это единственная официальная номинация в часовой велоезде, которая накладывает ограничения на велосипед.
В 1972 году Эдди Меркс установил умопомрачительный мировой рекорд — 49 431 метр. Теперь все рекорды должны устанавливаться на велосипедах той же конструкции, который был у Меркса (без использования современных материалов, лежаков, дисковых колес и аэродинамических шлемов). За 40 лет этот рекорд удалось улучшить всего на полпроцента, что подчёркивает факт установления большинства рекордов в велоспорте с 70-х годов за счёт совершенствования техники.
UCI best human effort — 56 375 м установил Крис Бордмен в 1996 году. UCI best human effort разрешает ехать на велосипеде лучше, чем у Меркса. И здесь рекорд упёрся в предел совершенствования «сидячих» велосипедов. Но есть и другие…
Международная ассоциация по развитию средств передвижения (IHPVA — International Human Powered Vehicle Association) фиксирует рекорды на лежачих велосипедах. Они запрещены UCI. А мировой рекорд в часовой езде на лежачих велосипедах равняется невероятным 90 598 метрам. Рекорд установлен Сэмом Виттингемом в 2009 году. Лежачие велосипеды имеют обтекаемый корпус из современных материалов, поэтому позволяют добиваться таких результатов и рекорды устанавливаются чуть ли не каждый год.
Если 80% энергии, которую велосипедист тратит на преодоление сопротивления воздуха при езде по ровной дороге со скоростью 30 км/ч, исследовать более детально, то окажется, что 70% этой энергии расходуется на сопротивление, оказываемое велосипедисту, а 30% — на сопротивление его машине.
Применение аэродинамических конструкций и очень низкой посадки помогает уменьшить затрачиваемую мощность на 20—30% (переход от классической шоссейной амуниции к полностью разделочной, включая велосипед, на скорости в 40 км/ч снижает энергозатраты на 25%). Наибольшая скорость, достигнутая на обычном гоночном велосипеде (спицевые колёса, некаплевидный шлем, баран) — впечатляющие 69,92 км/ч. Этот рекорд установил в 1982 г. Сергей Копылов, советский гонщик мирового класса. После этого рекорд Криса Хоя 2008 года — 73,35, учитывая разницу в технике (дисковые колёса и т. д.) уже не впечатляет.
На одном и том же разделочном оборудовании за счет модификации посадки, по данным Криса Кармайкла, требования к мощности Ленса Армстронга на скорости 50 км/ч уменьшили с 410 Вт до 356 Вт.
Даже на «идеальном» велосипеде (у которого отсутствует аэродинамическое сопротивление и трение качения) лобовое сопротивление самого гонщика является основным препятствием для улучшения скоростных показателей. Согласно расчетам, на «идеальном» велосипеде гонщик при мощности 735 Вт мог бы разогнаться только до 61 км/ч.
Попутный ветер подгоняет велосипедиста, и его скорость увеличивается. Ветер ускоряет или замедляет движение велосипедиста примерно на половину своей скорости. Когда один велосипедист едет в хвосте другого, его затраты энергии меньше процентов на 30.
Искусственный ветер, который создает попутный автомобиль, может ускорить движение велосипедиста на 1,5—5 км/ч на время до семи секунд. Чем больше автомобиль, тем сильнее эффект. В плотном транспортном потоке велосипедист может ехать на 5—10 км/ч быстрее, чем в обычных условиях при тех же усилиях.
Сила лобового сопротивления пропорциональна квадрату скорости, а мощность — произведению силы на скорость. Следовательно, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха мощность растет пропорционально скорости в третьей степени. Поэтому даже небольшое ускорение движения требует значительного увеличения усилий. Если при скорости 32 км/ч велосипедист удвоит усилия, он увеличит её лишь до 40 км/ч. Напротив, уменьшение коэффициента сопротивления влияет на скорость меньше, чем это может показаться. Если при той же скорости 32 км/ч коэффициент сопротивления уменьшится вдвое, то, затрачивая такие же усилия, велосипедист увеличит свою скорость лишь до 39 км/ч. Это объясняется тем, что сопротивление качению остается постоянным. Если бы его не существовало, то как увеличение мощности, так и уменьшение эффективной фронтальной площади вдвое дали бы одно и то же увеличение скорости до 40 км/ч.
Всё вышесказанное справедливо для равнины, на подъёмах аэродинамическое сопротивление перестаёт быть решающей силой.
При затрате мощности 0,4 л.с. (294 Вт) шоссейный велосипед забирается на 2,5%-ный подъем со скоростью 26 км/ч, а съезжает — 47 км/ч. На 6%-ный заезжает со скоростью 18 км/ч, скатывается — 63 км/ч. По ровной дороге при тех же затратах мощности он ехал бы со скоростью 36 км/ч.
Аэродинамика начинает заметно влиять со скорости 15 км/ч, до этой скорости наибольшее влияние оказывают потери в узлах велосипеда и сопротивление качения колёс. Если ехать в вакууме, то даже на «Украине» (при установке очень большой передачи) можно было бы легко разогнаться до 100 км/ч.
Ниже — результаты исследования Bert Hoge, Jeroen Schasfoort. Тестирование проводилось на 200-метровом велодроме на шоссейном велосипеде, для каждого теста делалось по 10 кругов, т.е. по 2 км велосипед тестировался при «верхней» позиции гонщика. То есть можно предположить, что если припасть к рулю (особенно на высоких скоростях), то мощности потребуется меньше. Тесты, проведенные в Центре спортивной медицины США показали, что высота гонщика имеет меньшее значение, чем его ширина. Современные велогонщики используют более широкие рули, чем раньше, потому что выигрыш за счёт удобства больше, чем за счёт аэродинамики. В следующей таблице показана зависимость скорости от посадки (более старые исследования).
Вложение:
2, 3.JPG [ 37.17 КБ | Просмотров: 27322 ]
ЭффективностьПонятия «крейсерская скорость» и «крейсерская мощность» к велосипеду в общем-то неприменимы, ведь в отличие от автомобиля у человека нет какой-то оптимальной мощности. Но условно за крейсерскую можно принять мощность, при которой человек проедет наибольшее расстояние за сутки без «дозаправки» при обычном питании.
Основной обмен — это минимальный расход энергии за сутки, необходимый для поддержания жизни организма в состоянии полного покоя. Для человека с массой 78 кг это ~1630 ккал или ~1900 Вт∙ч. В час ему требуется 79 Вт∙ч. И ещё примерно столько же энергии человеку надо при активном образе жизни.
КПД мышц ног человека при педалировании 18—26% (тем выше, чем выше мощность, т. к. уменьшается доля накладных расходов). В серийных велоэргометрах заложена цифра 22% (справедливо для средних мощностей 100—250 Вт).
Поэтому за сутки при обычном питании человек может выдать ~420 Вт∙ч.
При простом стоянии человек затрачивает 30 Вт механической мощности, при ходьбе со скоростью 4 км/ч — 57 Вт, 6 км/ч — 85 Вт, а при 7 км/ч мощность достигает 200 Вт. Оптимальная скорость ходьбы — 5±1 км/ч.
При скорости 30 км/ч он проедет 70 км (в идеальных условиях, реально — меньше), 25 км/ч — 91 км, 20 км/ч — 120 км, 15 км/ч — 170 км и это потребует почти 11,5 ч. При скорости 15 км/ч требуется ~37 Вт, и при более низких скоростях мощность почти не уменьшается, т. к. у вела снижается курсовая устойчивость и «сэкономленная» мощность тратится на удержание агрегата на курсе. Кроме того при очень низкой скорости человек будет нервничать, что тоже требует энергии.
Очевидно, что езда на велосипеде эффективнее ходьбы на ровной поверхности. При езде на велосипеде со скоростью 20 км/ч нужно 70 Вт (на шоссейном велосипеде, хотя для других типов разница не велика), при ходьбе со скоростью 5 км/ч ( для человека массой 78 кг) примерно столько же. На путь в 20 км велосипедист затратит 70 Вт∙ч и 1 ч, а пешеход — 280 Вт∙ч и 4 ч. Получается, что затраты энергии и время на велосипеде в 4 раза меньше.
На путь в 30 км на скорости 15 км/ч велосипедист затратит 75 Вт∙ч и 2 ч, а пешеход — 420 Вт∙ч и 6 ч. Получается, что затраты энергии ниже в 5,5 раз а времени потребуется в 3 раза меньше. Но время часто дороже энергии, поэтому в реальной ситуации скорее всего будет выгоднее ехать быстрее.
При небольших скоростях, небольших расстояниях и хорошей дороге, велосипед примерно в 4 раза эффективнее.
Если учитывать только энергозатраты, то «крейсерской скоростью» можно считать 15 км/ч, а «крейсерской мощностью» соответственно 37 Вт. В реальных условиях на поддержание такой средней скорости потребуется больше мощности и может быть выгоднее двигаться с меньшей средней скоростью.
Потери мощности в велосипеде при скорости 25 км/ч: передняя и задняя втулка при рабочем ходе — 0,5%; каретка и цепь — 4,5%; качение переднего колеса — 7,5%; качение заднего колеса — 18%. Всего — 30,5%. Оставшиеся 69,5% «съедает» сопротивление воздуха. При езде в вакууме на шоссейном велосипеде человек бы тратил ~25 Вт на скорости 18 км/ч и ~35 Вт при 30 км/ч.
Коэффициент сопротивления качения колёс для шоссейного велосипеда составляет 0,003 (трубка 23 мм, давление — 7,5 атмосфер) или 0,0045 (клинчерные покрышки 23—28 мм, 6,5 атм), для туристического — 0,005 (покрышка 32 мм, 4 атм), для дорожного — 0,006 (40 мм, 3 атм), для горного/городского в среднем 0,008. Если принять, что на скорости 30 км/ч на преодоление сопротивления качения колёс затрачивается 9 Вт на шоссере с трубками, то при замене колёс на туристические будет тратиться 15 Вт, а при замене на дорожные — 18 Вт. Потери составят 6—9 Вт или 3,3—5% от общей мощности.
Коэффициент использования импульса силы (процентное отношение полезных усилий к затраченным) для обычных педалей — 52,5%, для педалей с туклипсами и ремнём и для контактных при использовании с соответствующей обувью — 94%. Отношение максимального усилия на педали (на углах 90 и 270°) к их среднему значению (за полный оборот) у велосипедистов различной квалификации: 100% у любителей, 95% у третьеразрядника и 65% у мастера спорта. Мастер значительно эффективнее использует велосипед за счёт задействования дополнительных групп мышц при круговом педалировании, что недоступно любителю т. к. требует длительных тренировок.
Насколько эффективны разные виды велосипедов на асфальте? Рассмотрим 5 видов: шоссейный, «крокодил», гибрид, горный/городской и дорожный.
Шоссер — самый быстрый и эффективный, на него и будем равняться. Его основные преимущества — наилучшая аэродинамика, наименьший вес, наименьшее сопротивление качения колёс, спринтерский потенциал (жесткость комплекса шатун-система-каретка-рама-перо-втулка-спицы-обод). Спринтерский потенциал у всех остальных велосипедов ниже, но насколько — сказать нельзя. В отличие от других видов штатно имеет контактные педали.
Крокодил — зверь не поддающийся чёткой классификации. Обычно под этим названием подразумевают самосборный аппарат на шоссейной или туристической раме харьковского завода. Чаще всего используются туристические колёса с лысыми покрышками шириной 32 мм. От шоссера отличается большим на 3—5 кг весом, худшим накатом (более быстрым падением скорости при движении по инерции) и спринтерским потенциалом. Обычно значительно хуже эргономика и ниже уровень комплектующих.
Горные и городские велосипеды имеют как правило уменьшенные до 26 дюймов колёса, более широкие покрышки, часто с развитым протектором, что значительно уменьшает накат по сравнению с велами двух предыдущих типов. Посадка менее аэродинамичная по сравнению с шоссером и крокодилом. Амортизационная вилка и более высокая посадка делают такие велосипеды комфортнее в ущерб эффективности. Эти велосипеды сейчас наиболее распространены в городах Украины.
Гибрид — нечто среднее между горным и шоссейным велосипедом. Посадка выше и удобнее, чем в шоссере, колёса 28 дюймов, но более широкие. Соответственно эффективность средняя, но ближе к горному или крокодилу, чем к шоссеру.
Дорожный — банальная «Украина» и аналоги. Посадка самая высокая, передача единственная, вес наибольший. Эффективность намного ниже, чем у других видов. Передача обычно 48/19=2,53, длина окружности колеса ~2,2 м. При каденсе 90 получается скорость около 30 км/ч, что для большинства пользователей является максимальной скоростью.
На гладком асфальте шоссейный велосипед развивает скорость до 10 км/ч больше, чем горный (или какой-нибудь другой менее эффективный) при одинаковых затратах энергии. Чем выше скорость — тем выше эта разница, на скорости 20 км/ч она незначительна, до 2 км/ч, а на скорости 45 может вырасти до 10. В первую очередь за счёт аэродинамики, во вторую — потерь в велосипеде.
Скорость и времяИтак, с какой же скоростью и какое время можно ехать на велосипеде?
Для примера возьмём 3-х подопытных — мастера, начинающего спортсмена и любителя, дадим им хороший (серийный) шоссер и хороший крытый трек, т. е. близкие к идеальным условия.
Под любителем будем понимать человека с годовым пробегом >100 км, не участвовавшего в соревнованиях и не имеющего достижений в велоспорте. Будем считать, что велосипед подобран правильно и у человека есть некоторое время, чтобы освоить технику. Любитель — это здоровый человек без излишка или недостатка веса, который мало знаком с теорией.
Вложение:
4.JPG [ 24.73 КБ | Просмотров: 27322 ]
А теперь ближе к реальности. Никакого трека, да и МСМК у нас нет. Ехать будет опытный тренированный велосипедист (уровень третьего разряда) с разворотом.
В реальных условиях Никопольского района можно подобрать до 3 км ровного асфальта, до 10 км ровной дороги из шлака, более длинные участки — с крупными дефектами и подъёмами до 7% (если верить Гуглу, то подъёмы более 7 % на дорогах с твёрдым покрытием — большая редкость).
При массе велосипеда 13 кг, массе велосипедиста 79 кг подъём на 7% уклон при скорости 15 км/ч потребует 300 Вт мощности, 5% — 225 Вт, 3% — 150 Вт.
Шоссейные колёса имеют преимущество только на асфальте и плотно укатанном шлаке, на малоукатанном шлаке и на разбитом асфальте (таких дорог у нас большинство) преимущества перед более широкими сликами того же диаметра нивелируются.
50. На дорожном, горном/городском, гибриде — нереально из-за большого сопротивления воздуха. Вариант пригибания к рулю не рассматриваем. На шоссере в соответствии с предыдущей таблицей эту скорость можно поддерживать до 20 с, на крокодиле, учитывая отсутствие контактных педалей, худший спринтерский потенциал и более широкие колёса — можно, но намного меньше времени.
45. На шоссейном — в соответствии с таблицей для идеальных условий. На крокодиле значительно меньше из-за указанных выше причин. На гибриде и горном/городском тоже можно, но значительно меньше времени, чем на крокодиле из-за худшей аэродинамики и больших механических потерь (в первую очередь сопротивление качения колёс и амортизация). На гибриде можно дольше из-за отсутствия амортизаторов и более накатистых колёс. На дорожном нереально из-за аэродинамики и неподходящей передачи — каденс нужен 135.
40. На шоссейном немного меньше, чем в идеальном случае, т. к. в реальности в моей местности не найти такого куска дороги с условиями аналогичными треку. На крокодиле меньше, чем на шоссере, а на гибриде меньше, чем на крокодиле по вышеназванным причинам. На дорожном и горном/городском меньше всего и примерно одинаково, у дорожного меньше механические потери, у горного лучше аэродинамика.
35. На шоссере значительно меньше, чем в идеале из-за невозможности найти гладкую и ровную дорогу для такого заезда. На крокодиле — немного меньше, на такой скорости разница между шоссером и крокодилом будет небольшой. На гибриде немного меньше, чем на крокодиле из-за аэродинамики, на городском ещё меньше из-за дополнительных механических потерь. На дорожном намного меньше из-за больших потерь на подъёмах при единственной передаче.
30. На шоссере меньше по причинам отсутствия качественного длинного и ровного участка дороги без ветра и движения транспорта. На крокодиле немного меньше из-за меньшей эффективности и большего веса, на гибриде ещё меньше из-за аэродинамического сопротивления, на горном ещё меньше из-за дополнительных потерь на колёсах и амортизаторах. На дорожном в разы меньше из-за единственной передачи и плохой аэродинамики.
25. На шоссере значительно меньше по вышеназванным причинам. На крокодиле немного меньше из-за небольшой на этой скорости разнице в эффективности и из-за большего веса. На гибриде столько же, сколько и на крокодиле по причине не очень большого влияния аэродинамики на этой скорости. На горном немного меньше из-за больших механических потерь. На дорожном намного меньше по вышеназванным причинам.
20. Аэродинамика оказывает небольшое влияние, но ехать придётся и в тёмное время суток, из-за чего несколько снижается средняя скорость. Кроме того, за такое время накапливается усталость даже при сравнительно малой нагрузке, поэтому на шоссере можно ехать меньше суток. На крокодиле примерно столько же из-за того, что меньшая эффективность компенсируется большим комфортом на более мягких колёсах, что меньше утомляет. На гибриде и горном/городском та же ситуация. На дорожном в 2 раза меньше из-за единственной передачи.
15. Ехать придётся всю ночь, а ночью снизится средняя скорость. Кроме того за такое время накопится сильная усталость даже при минимальной нагрузке, захочется спать. На всех, кроме дорожного, можно проехать примерно одинаковое расстояние, не намного большее, чем при средней скорости 20. На дорожном в 2 раза меньше из-за единственной передачи.
Вложение:
5, 6.JPG [ 94.1 КБ | Просмотров: 27322 ]
А теперь примерные максимумы для любителей.
50. Такую скорость большинство любителей развить не в состоянии даже на шоссейном веле.
45. На шоссере — как на треке. На крокодиле из-за больших механических потерь — меньше. На гибриде ещё меньше из-за плохой аэродинамики. На горном/городском ещё меньше из-за меньшей эффективности. На дорожном нереально из-за аэродинамики и слишком высокого каденса.
40. Для всех, кроме дорожного, причины те же, что и в предыдущем пункте. Для дорожного потребуется каденс 120, что слишком много для большинства любителей, кроме того — большое аэродинамическое сопротивление.
35. Для шоссера — как на треке. На крокодиле немного меньше из-за дополнительных механических потерь, для гибрида ещё меньше из-за большого влияния аэродинамики на такой скорости, на городском меньше из-за дополнительных механических потерь. На дорожном высокое сопротивление воздуха плюс высокий для любителя каденс — 105.
30. На шоссере меньше, чем на треке, т. к. в реальных условиях на таком расстоянии будут подъёмы, движение автотранспорта и пониженное качество дорожного покрытия. На не очень хорошей дороге преимущество шоссера над крокодилом небольшое, начнёт влиять разница в весе. На гибрид и горный повлияет худшая аэродинамика и дополнительные механические потери. На дорожном каденс будет оптимальным, но повлияет плохая аэродинамика.
25. В реальных условиях расстояние будет в 2 раза меньше, чем на треке, в первую очередь из-за подъёмов, которые любители преодолевают неэффективно, а также возможного ветра, движения автотранспорта и плохого дорожного покрытия. Крокодил практически не уступает шоссеру, гибрид и горный покажут примерно один результат, несколько меньший из-за аэродинамики. Горный выгоднее на плохих участках дороги, гибрид — на хороших, что должно их уровнять. Дорожный сильно отстаёт в основном из-за одной передачи и плохой аэродинамики.
20. Любители редко ездят на расстояния, больше 50 км, поэтому не умеют распределять силы. У всех велосипедов, кроме дорожного, будет примерно один результат, т. к. достоинства каждого из них перекроют недостатки. На горном можно быстрее ехать по плохой дороге, гибрид и крокодил выгоднее на хорошей. Аэродинамика на такой скорости не имеет решающего значения. Дорожный из-за наличия только одной передачи как всегда покажет наихудший результат.
15. Аэродинамика влияет минимально. Всё то же, что и в предыдущем пункте.
Вход
Регистрация
