Når vejen bliver stejl, forsvinder de aerodynamiske effekter af udkastning? Cyklist efterforsker…
Det er ikke svært at forestille sig scenariet: Du er halvvejs oppe i Alpe d'Huez og prøver desperat at holde kontakten med hjulet foran. Lungerne brænder, pulsen stiger, din krop skriger efter pusterum.
Så er det virkelig alle disse anstrengelser værd at holde fast i, når det kun kan opnås de mindste fordele ved at trække ud under en stigning?
De energibesparende virkninger af træk på lejligheden er velkendte, men de kvantitative fordele ved at være bag ryttere på en stigning er relativt underrapporterede.
'Der er ikke mange objektive data om dette, fordi virkningerne af udarbejdelse er svære at studere,' forklarer Damon Rinard, senior cykelteknolog hos Cervélo.
‘Vi har vindtunneller til at studere luftmodstand på individuelle ryttere, og velodromundersøgelser til at måle dybgang i en holdforfølgelse – men det er svært at anvende det på bjergene.’
Tilbage til det grundlæggende
Tid til at gå tilbage til det grundlæggende. Den nederste linje er, at aerodynamiske fordele afhænger af hastigheden – som hurtigt falder, når du går op ad bakke.
'I cykling er de tre kræfter, der skal overvindes, luftmodstand, rullemodstand og tyngdekraft,' forklarer Matt Williams, aerodynamikspecialist hos McLaren Applied Technologies.
'På fladt underlag går al kraften til at overvinde modstand og rullemodstand – men når du begynder at gå op ad bakke, stiger den vægt, der modstår bevægelse, ret hurtigt,' siger han.
'For en given indsats går du langsommere, fordi du bruger mere af den indsats på at overvinde tyngdekraften og mindre på at gå fremad.'
Og når hastigheden falder, falder luftmodstanden også. Dette kan udtrykkes som: Fd=½ rv2CdA (hvor r=lufttæthed, v=hastighed, Cd=modstandskoefficient og A=frontareal), hvilket betyder, at forholdet mellem hastighed og modstand er eksponentielt.
'Trækkraften er proportional med hastigheden i kvadrat, så kraften ændrer sig meget med enhver ændring i hastigheden,' forklarer Rinard.
'Ved typiske klatrehastigheder på 15 til 20 kmt er vindmodstanden allerede faldet betydeligt, og ved omkring 12 kmt er det det punkt, hvor vindmodstanden omtrent svarer til dækkenes rullemodstand.'.
Alt dette betyder, at der er meget mindre mulighed for at spare energi ved at glide op ad en bakke, fordi kraften mod rytteren er så meget mindre.
‘Din hastighed falder ret hurtigt, så aerofordele falder,’ siger Williams.
Totting it up
Så hvilke energibesparelser er tilgængelige på bakkerne? "På lejligheden bruger du måske 300 watt til at overvinde aerodynamiske kræfter, for eksempel - og hvis du sparer en tredjedel af det ved at trække, er det 100 watt mindre," siger Williams.
Men på en 6 % gradient kan så meget som 80 % af energien blive brugt til at modstå tyngdekraften, med kun 10 % mod luftmodstand.
‘Hvis du kun bruger 30 watt til at overvinde aerodynamisk modstand, selvom du stadig sparer en tredjedel af det, sparer du kun 10 watt.'
Faktisk kunne de reelle besparelser være endnu mindre. 'At sætte tal på det er den svære del', siger Rinard.
‘Det er blevet målt, at udkast reducerer den nødvendige kraft med 30 % til 50 %, men det er ved normale hastigheder på fladt terræn.
Til klatring er kraften højere og hastighederne lavere, så besparelserne i form af trækkraft er også lavere – men det er ikke nemt at kvantificere.’
Ikke desto mindre siger David Swain, professor i træningsvidenskab ved Old Dominion University i Virginia, at der altid vil være en vis effekt af udkast, uanset hvor meget det er.
'Løbere har helt klart gavn ved 15 mph, da de fire minutter lange mil først blev brudt ved hjælp af drafting, og de ser ud til at gavne selv i maratontempo,' siger han.
‘Der vil være en reduceret energiomkostning ved stigningshastigheder i cykling, så længe bakken ikke er så stejl, at det tvinger et gangtempo.’
Slukker strøm
Og jo mere samlet kraft du kan lægge i systemet, eller jo lettere du er, jo større fordele er der – hvilket forklarer, hvorfor professionelle holder sig så tæt på hinanden i bjergene.
'For de fleste af os, der går en stigning på 8 % op, kører vi kun med 8 eller 9 km/t – og ved den hastighed er fordelen ubetydelig, siger Tony Purnell, ingeniørprofessor ved University of Cambridge og chef for teknisk udvikling hos British Cycling.
‘Men hvis du går op som Vicenzo Nibali, er det en anden omstændighed. Ved 20 km/t er det en håndgribelig teknisk fordel.’
'Når gradienten stiger over 5 % eller 6 %, er det lille, hvad de vil spare, men det er den slags beløb, som cykelproducenter ville søge at spare i udstyrsdesign – så det er på ingen måde ubetydeligt, tilføjer Williams.
‘Inden for rammerne af et tre-ugers etapeløb leder professionelle ryttere efter enhver mulighed for at spare energi.’
At få gevinst
Pro-hold søger nu bedre at kvantificere fordelene ved drafting ved at måle den effektive vindhastighed på tværs af kroppen i re altid, hvilket kan være svært at forudsige i bjergene.
'Det, der er brug for, og som først lige er blevet tilgængeligt, er luft-digitale hastigheds- og vindretningssensorer på cyklen,' siger Rinard.
'Mavic har en vindsensor, som de bruger, og vi har et instrument kaldet Aerostick, der måler tilsyneladende lufthastighedshastighed, vindretning og rytterbane, effekt og hastighed, og registrerer det sekund for sekund.
‘Men denne teknologi er relativt ny inden for de sidste tre år eller deromkring, og de fleste data fra den er stadig på private hænder.’
Det ser bestemt ud til, at drafting er vejen frem – og det er uden at tage højde for de ekstra taktiske og psykologiske fordele ved at kunne iværksætte et angreb bagfra eller lade dine holdkammerater bestemme tempoet.
'At have et venligt hjul kan gøre en afgørende forskel psykologisk,' siger Purnell. 'Og stigninger er sjældent en stabil gradient - så du vil gerne være på nogens hjul for de fladere stykker, hvor der virkelig er en betydelig fordel.'
For os rene dødelige kan der være én overvejelse. "Du skal vide, hvad du er i stand til, fordi drafting betyder, at du holder fast i samme hastighed som rytteren foran dig," siger Purnell.
Hold dig til dit eget tempo
‘Folk siger ofte: "Klatr i dit eget tempo", og det giver mening. Du kan måske få en energifordel gennem drafting, men hvis det er for hurtigt, går du i minus og blæser.’
For at sige det i tal, ved en stigning på 20 % vil en gennemsnitlig rytter på 70 kg, der udsætter 300 watt, køre lidt over 6 km/t, hvorved luftmodstanden er ubetydelig, og trækket er af ringe bekymring sammenlignet med blot at opretholde fremadgående bevægelse.
Men Rinard tager racerførerens synspunkt: 'Det er altid værd at udarbejde', afslutter han. »Og hvis du ikke udarbejder, må der hellere være en grund til, hvorfor ikke. Hvis der er en mållinje at spurte til, eller et angreb, der skal laves, så er disse alle gyldige grunde.
‘Men udarbejdelse hjælper, medmindre du har en grund til at lade være. Selvom det er et lille beløb, er det gratis, så hvorfor ikke tage det?’
