Pimp My Aero – wyliczenia

Tekst jest kontynuacją artykułu „Pimp My Aero” autorstwa Emila Wydartego, opublikowanego w październikowym wydaniu „Triathlonu” w „Bieganiu”.

Zacznę od wprowadzenia teoretycznego. Obliczenia wykonałem na podstawie wzoru:

Na podstawie tego wzoru można obliczyć, jak zmieni się prędkość po zmianie oporu. Producenci podają o ile dany komponent zmniejsza siłę oporu, na przykład dla kół na wykresach zależności siły oporu w funkcji kąta wiatru pozornego.

Wszystko to ma na celu ujedolicenie wyników zebranych w internecie. Cześć źródeł podaje oszczędności w gramach siły, inni w sekundach dla danej prędkości (zazwyczaj 50 km/h, bo taką prędkość zakłada się w tunelach aerodynamicznych), jeszcze inni zyski mocy. Ja policzyłem to wszystko w gramach siły, sekundach i watach dla prędkości 36 km/h. Dlaczego akurat takiej? Ponieważ podane wartości oporu należy zmniejszyć proporcjonalnie do spadku prędkości (spadek oporu jest proporcjonalny do kwadratu spadku prędkości, więc jeżeli prędkość spada o 30%, to wartość oporu spada o 50%), a poza tym jest to prędkość osiągalna przez dużą liczbę zawodników i prędkość, do której wiele osób aspiruje (1:15 na ćwiartce i 2:30 na połówce), aczkolwiek mogę to przeliczyć dla dowolnej prędkości.

Znamy gęstość powietrza (z tabeli dla danej wysokości, temperatury, wilgotności, itp.). Określam powierzchnię czołową i współczynnik oporu (odpowiednio ze zdjęcia i z tabel lub urządzeń do tego), zakładam prędkość i liczę siłę oporu. Chcąc policzyć, jak nowa siła oporu przełoży się na wzrost prędkości, muszę obliczyć nowy współczynnik oporu podstawiając nową siłę oporu i starą prędkość. Tak obliczoną wartość nowego współczynnika oporu wraz z nową wartością siły oporu wstawiam do wzoru i wyliczam z niego nową prędkość. Tu zastosowano pewne uproszczenie, ponieważ wraz ze wzrostem prędkości opór rośnie i z tego powodu równanie nie jest najdokładniejsze, ale jego wyniki nie różnią się znacznie od wartości rzeczywistej i jest to wystarczająco dokładne uproszczenie. Dokładną wartość można by określić tylko w tunelu aerodynamicznym, a życie różni się od tunelu, tak samo jak na trasie zmieniają się warunki atmosferyczne (wiatr, gęstość powietrza, powierzchnia czołowa, itp.).

Po takim wstępie teoretycznym przejdźmy do wartości.

Rama czasowa z aerodynamicznymi profilami w porównaniu z ramą szosową z okrągłymi profilami daje 36 gramów siły zysku przy prędkości 30 mph, co po przeliczeniu na 36 km/h na dystansie 45 km daje zysk około 20 sekund.

Jeżeli przyjmiemy pozycję aerodynamiczną, to zmniejszymy opór o 262 gramy siły, co na dystansie 45 km przy prędkości 36 km/h daje około 156 sekund zysku.

Zamiana przedniego koła na wysoki stożek (w porównaniu ze zwykłym kołem treningowym) oszczędzi 50 gramów siły, co przełoży się na zysk około 30 sekund.

Zamiana tylnego koła na dysk (w porównaniu ze zwykłym kołem treningowym) oszczędzi 100 gramów siły, co przełoży się na zysk około 60 sekund.

Kask aerodynamiczny w porównanu ze zwykłym kaskiem (oczywiście utrzymywany w odpowiedniej pozyji) oszczędzi 144 gramy siły, co przełoży się na zysk około 85 sekund.

Pełny zestaw komponentów „ceramicznych”, czyli ceramiczne łożyska wkładu suportu, ceramiczne łożyska piast obydwu kół, wózek tylnej przerzutki z dużymi kółkami i ceramicznymi łożyskami, oraz łańcuch z powłoką parafinowo-teflonową, oszczędzi około 15 watów, co w przeliczeniu na opór przy prędkości 36 km/h równa się około 150 gramom siły i pozwoli na zaoszczędzenie około 90 sekund na dystansie 45 km przy prędkości 36 km/h.

Ogolone nogi pozwalają zaoszczędzić około 110 gramów siły, co przekłada się na oszczędność czasową około 65 sekund. Tutaj należy się uwaga, że nogi przed porówaniem były na prawdę gęsto owłosione. Może nie jak Chewbacca, ale coś w ten deseń.

Najnowszy aerodynamiczny strój triathlonowy Pearl Izumi z rękawkami w tunelu przy 50 km/h okazał się oszczędzać 8 W, czyli po przeliczeniu przy prędkości 36 km/h na dystansie 45 km około 48 sekund.

Wspominam tylko o tych rzeczach, które są wykorystywane w triathlonie. Nie poruszam tematu ochraniaczy na buty, bo to nie ma sensu. Nikt z triathlonistów nie będzie tracił czasu na ich zakładanie.