В середине пелотона велогонщики испытывают лишь от пяти до десяти процентов сопротивления воздуха, с которым они сталкиваются при езде на велосипеде в одиночку. Новое исследование, опубликованное в Журнале ветроэнергетики и промышленной аэродинамики, основанное на исследованиях пелотона из 121 велосипедиста в аэродинамической трубе, может объяснить, почему так мало «отрывов» в профессиональных велогонках, таких как Тур де Франс в этом году, успешны.
«Оказывается, текущие модели расчета, используемые некоторыми гоночными командами для определения лучшего времени для побега, основаны на неверных предположениях», - объясняет ведущий автор профессор Берт Блокен из Технологического университета Эйндховена и KU Leuven. «Возможно, эти новые результаты приведут к более успешным побегам и частично объяснят, почему так мало успешных побегов, и почему пелотон часто вытаскивает гонщиков, которым удается сбежать», - добавил доктор Блокен..
Хорошо известно, что в середине велосипедного пелотона вы едете «со стороны ветра» и, следовательно, испытываете меньшее сопротивление воздуха. Насколько меньше никогда не было тщательно исследовано. Из предыдущих исследований с небольшими группами гонщиков были сделаны оценки от 50 до 70 процентов сопротивления воздуха по сравнению с отдельными гонщиками. Однако профессиональные велосипедисты предполагают, что в пелотоне вам «иногда почти не приходится крутить педали», что предполагает, что сопротивление воздуха должно быть намного ниже.
Исследовательская группа, возглавляемая доктором Блокеном, впервые составила систематическую карту сопротивления воздуха для каждого гонщика в велосипедном пелотоне из 121 гонщика. Результаты показали, что в середине и в конце пелотона сопротивление составляет от пяти до семи процентов от того, что испытывает один гонщик. «Скажем иначе: это как если бы гонщик ехал со скоростью от 12 до 15 км/ч в пелотоне, который мчится со скоростью 54 км/ч», - добавил доктор Блокен. «Вот почему кажется, что гонщики тратят так мало энергии на заднюю часть». Теперь гонщики могут использовать эти данные, чтобы определить лучшее место в пелотоне.
Но доктор Блокен предупредил, что «это не означает, что велосипедист-любитель может ездить на велосипеде вместе с профессиональным пелотоном., возникает эффект аккордеона, и пелотон вытягивается, в результате чего сопротивление становится намного выше».
Исследование представляет собой комбинацию компьютерного моделирования и измерений в аэродинамической трубе (включая полный пелотон из 121 модели), которые независимо друг от друга дали одинаковые результаты. Исследователи исследовали два пелотона по 121 гонщику, где расстояние между рядами различалось незначительно. Компьютерное моделирование составило 3 миллиарда ячеек - мировой рекорд для спортивного приложения - и потребовало американских суперкомпьютеров CRAY и десятков тысяч лицензий на программное обеспечение от компании ANSYS. Моделирование должно было выполняться в течение 54 часов для расчета пелотона с общим объемом оперативной памяти 49 терабайт.
«Сзади сопротивление воздуха очень низкое, но меньше возможностей среагировать на атаки, и шансы попасть в аварию значительно возрастают», - говорит доктор Блокен. «Таким образом, для классных гонщиков или спринтеров лучшая позиция - в шестом, седьмом или восьмом ряду: там вы достаточно защищены другими гонщиками, и вы достаточно близко к фронту."
В исследовании также рассматривался пелотон с регулярным расположением гонщиков, чтобы можно было сделать четкие выводы. Велосипедисты были статичны, не крутили педали и не переходили из одной позиции в другую в пелотоне. Сильного встречного, попутного или бокового ветра не было. Учитывалось только аэродинамическое сопротивление. Последствия этих ограничений будут изучены исследователями в последующих исследованиях.