学术派:“被跟风”也能减少风阻吗?

发现骑行 骑部落(www.qibuluo.com) 咕咚骑行 更新:2024-03-04 10:03
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[导读]在自行车圈子里,一直有一个神秘的传说。每个车队里,一定存在着一个的大体重玩家,姑且称为胖哥。胖哥是车队里的功率担当,平路巡航虎虎生风。小编至今仍然记得跟胖哥...

自行车圈子里,一直有一个神秘的传说。每个车队里,一定存在着一个的大体重玩家,姑且称为胖哥。胖哥是车队里的功率担当,平路巡航虎虎生风。小编至今仍然记得跟胖哥车留下的心理阴影。

不要小看你身边的胖子 “胖哥” Ernest Gagnon可是个励志网红

每当这时,在蹭风的小编心里,总会浮现出另外一个神秘的传说安慰自己。据说在跟车的时候,前边破风的车手也可以享受更小的阻力。

为了验证这个传说,小编查阅了文献,恰巧翻到这么一篇《Aerodynamic benefit for a cyclist by a following motorcycle》,中文翻译为《被摩托车跟车的空气动力学效果》。这篇论文于2016年发表在《风动力学和工业流体力学期刊》(Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics)上。

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众所周知,自行车运动的主要阻力来自于风阻。在速度为54km/h时,风阻占到总阻力的90%。随着计算机软硬件的发展,计算流体力学在工程中占据了越来越重要的作用。在这篇论文中,作者同时采取了计算流体力学和风洞实验的方法,研究摩托车跟车对自行车骑行阻力的影响。

目前依照UCI的规定,尾随的摩托车需要与自行车保持至少10米距离。在实际比赛中,由于路况等原因这条规定很难严格执行。

我们经常会发现 比赛中摩托车与自行车的距离显然不足10米

同时,摩托车带来的事故也对比赛产生了深远的不良影响,下图为近年来因为摩托车造成的事故和造成的后果:

近年来因为摩托车造成的事故和造成的后果 qibuluo.com

在风洞测试中,作者制造了尺寸为现实情况1/4的模型,相应地模拟等价实际情况15m/s的风速。实际测试中,作者考察了两者相距0.25m至2.5米的情况。见下图:

而在计算流体力学模拟中,作者同样模拟了摩托车与自行车不同距离的阻力情况,同时,作者还考察了两辆或三辆摩托车跟随自行车的情况。下图为风洞测试和计算机模拟的结果对比:

风洞测试和计算机模拟的结果对比

其中,纵轴为自行车受到的空气阻力,横轴为不同距离。黄色为风洞实验结果而灰色为计算机模拟结果。可以看到,摩托车距离自行车越远,自行车收到的阻力越大

由上图可以看到,在一辆摩托车距离车手1米的情况下,车手受到的空气阻力会降低4%。

而在这里,作者计算了摩托车对比赛结果的影响。可以看出,如果一台摩托车在车手背后7.5米尾随,车手在60km的计时赛中可以节约3秒左右。而如果有三台摩托车尾随,车手则有可能节约11秒,这个优势在精英级别的比赛中很可能成为决定性的因素因此作者建议UCI严格执行10米的跟车距离限制。

     开元观点  

从这篇论文的结论来看,在骑行过程中,摩托车尾随可以很可观地降低风阻。尽管尾随者如果是自行车的话,这种优势可能有所下降,但是我们依然相信,跟车会降低前车风阻的传说是真的。

在业余比赛中经常出现这样一种情况,一个平时训练中最多把速度稳定在38km/h的车手,可以在比赛中以超过40km/h的速度带领集团。抛开赛场状态和心理影响,背后挂着的大集团也很大程度降低了骑行阻力。

很多车手,特别是缺乏比赛经验的新手,往往畏惧以超出自己平时能力的速度带领集团,总是担心自己会“爆掉”,以至于让团队战术无法施展。希望这篇导读可以给这些车手们一些信心,打破内心的恐惧,在赛场勇敢玩出更多的战术。

这也为我们在公路自行车大组赛的突围策略提供了指导性的建议。在多人突围的过程中,能力较强的车手容易承担更多的顶风责任。尽管如此,尾随的车手依然可以为前车降低一部分空气阻力。因此,在突围过程中,带一个比自己更弱的“伴”,没准会获得惊喜。

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