aerodinamikai együttható

A következő cikkben részletesen bemutatjuk azt a munkát, amelyet a kerékpárosokkal végzünk, akik a létesítményeinkbe érkeznek, hogy optimalizálják teljesítményüket. Ebben az esetben biomechanikai és aerodinamikai elemzést végeztünk Miquel Blanchart triatlonistával.

Yago polgármester. Természettudományi alapképzés a fizikai aktivitásban és a sportban. Mester a magas sportteljesítményben. Országos kerékpáros edző - Kerékpározás és teljesítmény

Mint ismeretes, a kerékpározáshoz szükséges biomechanikai elemzés célja a kerékpáros kerékpáron történő elhelyezése olyan helyzetben, amely megfelel a következő jellemzőknek:

  • Olyan helyzetnek kell lennie, amely megakadályozza a sérüléseket.
  • Kényelmes helyzetben kell lennie.
  • Hatékonynak kell lennie, vagyis olyannak, amely optimalizálja az izommunkát.
  • Korszerűnek kell lennie.

Bár igaz, hogy a próba és hiba módszerrel sok kerékpáros helyes pozíciót ér el, sokan mások végül nem találnak olyan helyzetet, amelyben jól érzik magukat, és ekkor fordulnak egy biomechanikus szakemberhez, hogy útmutatást nyújtsanak nekik, hogyan lehet jobb egy. elhelyezés a kerékpáron. Miquel esetében ez volt a helyzet, akinek aerodinamikájának optimalizálása mellett a kecske néhány érzésének javítására is szükség volt, amint később látni fogjuk.

Biomechanikai elemzés

Bármely elemzés egy interjúval kezdődik, amelyben információkat gyűjtenek a versenyzőről. Általánosságban elmondható, hogy a kerékpáros helyzetének felméréséhez a következőkre van szükségünk:

A kezdeti interjú után protokollunk tartalmazza a kerékpár kezdeti mérését, amely segít összehasonlítani a kerékpár végső mérésével, és így számszerűsíteni tudja a végrehajtott változásokat. Ezenkívül releváns információkat nyújt számunkra a biomechanikai elemzéshez. Az olyan adatok, mint a nyereg előrehaladása, a nyereg dőlésszöge vagy a tengelykapcsoló magassága a nyereghez viszonyítva, képet adnak a kerékpár konfigurációjáról. Számos alkalommal, csak a kerékpár méréseinek elemzésével, hibák észlelhetők anélkül, hogy a motorost is látnánk rajta.

A biomechanikai elemzés következő lépése a videofelvétel oldalsó és elülső kamerával, valamint az adatgyűjtés a Retül rendszert használva kétoldalú 3D mozgásrögzítő eszközként. A Retül rendszer LED-ekből áll, amelyek a kerékpáros ízületeiben helyezkednek el, és közben a pedálozás során a rendszer megméri a kerékpáros helyzetét meghatározó szögeket és távolságokat. Az 1. táblázatban egy kis mintát láthatunk a triatlonista helyzetének elemzésénél a legfontosabb szögekből és mérésekből. Láthatja a kezdeti és a végső átlagértékeket (bal és jobb), valamint azokat a referencia tartományokat, amelyeket a kerékpáros helyzetének számszerűsítésére használunk.

Asztal 1.

Bár a szoftver nagyon értékes információkkal szolgál számunkra annak megállapításához, hogy egy pozíció optimalizált-e vagy sem, vannak más, nem kevésbé fontos részletek, amelyeket szintén felül kell vizsgálnunk, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a pozíció megfelelő-e. A kritikus szem és videó, valamint a tapasztalatok azok az eszközök, amelyeket ezen a ponton használni fogunk. Ezek a részletek:

  • Ülés beállítása.
  • A kerékpáros helyzete a nyeregben: fontos felmérni, hogy a kerékpáros melyik területen támaszkodik a nyeregre. Ebben az esetben egyértelmű tendenciát tapasztalunk abban, hogy Miquel túlzottan halad a nyereg hegyén, instabil és kényelmetlen helyzetet generálva. A nyereg ezen előrehaladott helyzetének magyarázatát két körülmény hozta létre:
  1. A nyereg túl magas volt a boka szögét tekintve, amikor a pedál a legalacsonyabb ponton van. Amint az az 1. táblázatból látható, a kezdeti szög 105 fok volt, vagyis a pedálozás során a talpi hajlítás még a nyereg első részében ülve is volt.
  2. A csatolás túl alacsony volt, ha megnézzük a hátsó szöget, 17 fokot, amikor a hosszútávú triatlonban ritkán megyünk 20 fok alá. Normális esetben a 20 fok alá süllyedés túlságosan kényszerített helyzet ilyen hosszú távolságra.

Ez a helyzet a nyeregben előre, valamint a túl alacsony kormány volt az oka annak, hogy a helyzet a kilométerek múlásával túlsúlyt és túlterhelést okozott a felsőtestben. A kerékpáros helyzetének felméréséhez az alsó tartóhoz viszonyítva a Retül szoftver által biztosított "térd a pedálhoz képest" nevű referenciát használjuk. A rendszer tájékoztat minket a térd helyzetéről a pedál tengelyéhez viszonyítva, amikor a hajtókar vízszintes (3 órakor). A 0 értéke azt jelenti, hogy a térd éppen a pedál tengelye felett van, amikor a hajtókar a legelülső helyzetben van. Ha ez az érték pozitív, az azt jelenti, hogy a térd megelőzi a pedál tengelyét. Ez a motoros súlyeloszlásának mutatója, mivel minél nagyobb az érték, annál nagyobb súlyt fogunk a kormányra tenni. Ebben az esetben Miquel volt az, amit maximális értéknek tartunk: a térde majdnem 12 cm-rel van a pedál tengelye előtt, ez ad egy kis nyomot arra, hogy mi történhet.

Ez az elülső helyzet negatívan befolyásolta a karszöget (csípő-váll-könyök), amint az az 1. táblázatban látható: 69 fok. Amikor ez a szög 70 fok közelében vagy alatt van, nagyon gyakori, hogy a triatlonista nagy túlterhelést észlel a vállán, mivel ez túlzott hajlítást generál.

  • A fej pozíciója a háttal és az aerodinamikai sisakkal szemben, ez egy nagyon fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni, amikor az aerodinamikára gondolunk, mivel az egyik cél az, hogy megkönnyítsük a kerékpáros számára, hogy el tudja rejteni a fejét a vállak között, hogy minimalizálja a frontális terület.
  • A kezek helyzete. Mindig a lehető legkönnyebb helyzetben fogjuk keresni a kezeket. Emiatt mindig megpróbálunk felfelé hajlított tengelykapcsolókat használni, amelyek megkönnyítik a kéz és az alkar nyugodt helyzetét. Ebben az esetben a Miquel kormánya már megfelelt ennek a követelménynek.

Az adatok elemzése után a következtetések egyértelműek voltak: Miquelnek fenntarthatóbb pozíciót kellett elfoglalnia a kerékpáron. Ennek elérése érdekében a következő módosításokat hajtották végre:

  1. A nyereg leeresztve és hátul, hogy stabilabb helyzetet érjen el rajta. Késése segített a jobb súlyeloszlásban (a térd a lábon 3 cm-rel hátra) és a fenntarthatóbb karszögben (75 fok helyett 69).
  2. A kormány 20 mm-rel megemelkedett a felsőtest terhelésének csökkentése és az 50 fok feletti csípőszög fenntartása érdekében. Normálisabb hátulsó szöget ér el az ilyen típusú vizsgálatokhoz: 20 fok.

Aerodinamika

Miután jobb stúdiót kaptunk a stúdióban, a velodromhoz mentünk, hogy folytassuk a helyzet finomhangolását, ezúttal, aerodinamikai kritériumokkal. Bármely versenyző kerékpáros számára nagy előny, ha képes mérni az aerodinamikát, mivel ez egy közvetlen módja annak, hogy gyorsabban haladjon a motoron. Eljön az az idő, amikor ha nem tudja megmérni egy bizonyos helyzet aerodinamikai hatását, akkor csak spekulál róla, vagyis feltételezhetünk olyan kapcsolatokat, amelyeknek nem kell igaznak lenniük. Klasszikus példa az a gondolkodás, hogy a nagyon alacsony kormányállás jobb vontatási együtthatót eredményez. Ez nagyjából igaz, de eljön az idő, amikor a csökkenés folytatása javíthatja vagy nem javíthatja az aerodinamikát, ugyanakkor veszélyezteti a pozíció fenntarthatóságát vagy teljesítményét. Ezen okok miatt, ha lehetősége van rá, az ideális megoldás az aerodinamika mérése a jobb döntések meghozatalához.

Az aerodinamikai értékeléshez az Alphamantis szoftvert (Garmin TAS) használtuk, amely valós időben biztosítja az aerodinamikai együtthatót, miközben a kerékpáros a velodromon forog. A szoftver valós időben dolgozza fel azokat a változókat, amelyek meghatározzák a kerékpáros aerodinamikai együtthatóját: a légsűrűséget (a teszt időpontjában mérve), a kifejlesztett teljesítményt (egy erőcsap elosztót használnak) és a menetsebességet (Ant + sebességérzékelő). Ezeket az adatokat WIFI-n keresztül továbbítják a számítógépre, így a szoftver kiszámítja az aerodinamikai együtthatót.

A munkamódszer a velodromban abból áll, hogy különböző konfigurációkat tesztel, és mindegyikben mérik az aerodinamikai együtthatót a leg aerodinamikusabb helyzet eléréséig, amennyiben a kerékpárosnak jó érzése van ebben a helyzetben. Ebben az esetben rögzített fejlődést állítottunk be annak érdekében, hogy minden fordulóban többé-kevésbé stabil teljesítményt érjünk el, ami megfelelt annak a teljesítménynek, amelyet Miquel általában fenntart egy Ironman alatt. Minden tétel abból állt, hogy 8 és 10 kör között megtettük a velodromot, és megpróbáltuk mindig ugyanazt a helyzetet és hasonló kadenciát fenntartani. Szinte az összes tesztet kétszer megismételték, hogy megerősítsék a mérések ismételhetőségét. A 2. táblázatban láthatja az általunk elvégzett összes vizsgálatot.

Amint a táblázatból látható, a Cda (aerodinamikai együttható) csökkenése nagyon szerény volt: 0,285-ről (az első két referenciafutás átlaga) 0,279-re, azaz 2,2% -ra. Bár ez nem nagy előrelépés, az a jó, hogy legalább tudjuk, hogy azon belül, amit be tudtunk bizonyítani, a lehető legjobb aerodinamikai együttható helyzetében vagyunk, amelyet úgy sikerült elérni, hogy a tengelykapcsolót 10 mm-rel leengedtük a kezdeti értéktől. helyzet (7. és 10. teszt). Mint látható, a kapcsolás további csökkentése ebben az esetben nem vezetett az ellenállási együttható csökkenéséhez, amire állítólag számítani lehetett volna. Ez a Miquel kezdeti álláspontja volt, amelyet a vizsgálat során módosítottak. Az ilyen alacsony szint elérése nem eredményezett aerodinamikai előnyöket, mégis túl sok fáradtságot okozott.

Ellentétben azzal, ami általában megtörténik az ilyen típusú vizsgálatokban, a tengelykapcsoló nagyobb szögének keresése nem feltételezte az aerodinamikai javulást, amint az az 1. és 2. számú vizsgálatoknál is látható, így a változást az eredeti helyzetbe való visszatéréssel elvetettük. Ezután Miquel meg akarta mérni Spiuk új sisakjának, a Howitzernek az aerodinamikáját. Mint látható, az aerodinamikai együttható romlása akkor is elérhető volt, ha megpróbáltuk leengedni a fejet, ami állítólag farok nélküli sisakkal elért előny, mivel nincs kitéve a szélnek.

Az utolsó kísérlet abból állt, hogy megvizsgálták, hogy a betétek szélessége befolyásolja-e az aerodinamikai együtthatót, mivel a könyök néha összehúzása segít csökkenteni a motoros elülső területét. Mint látható, az együttható romlott attól, hogy összeraktuk-e a karokat, vagy ha elválasztottuk őket (8. és 9. teszt), kíváncsian kaptuk ugyanezt a számot. Ezen adatok alapján egyértelmű volt, hogy a legjobb a kezdeti tengelykapcsoló szélességét elhagyni.

Ha érdekesnek találta ezt a cikket, javítsa pozícióját a következő fotóra kattintva.