Osnovna mehanika in aerodinamika

Vožnja na čas, kronometer, je v Sloveniji premalo poznana. Čeprav je bistvo kolesarjenja, v Angliji ima status legendarne discipline. In še nekje, kjer se gredo kolesarstvo zares. Zbrali smo nekaj misli o tem, kaj vse vpliva na vožnjo na čas.

Med kolesarjenjem po ravnini je kolesarjev glavni nasprotnik zračni upor. Ta se povečuje s kvadratom hitrosti. Pri disciplinah, pri katerih se kolesar sam bojuje proti vetru in mu ni dovoljena vožnja v zavetrju, se uporabljajo kolesa, ki se močno razlikujejo od običajnih koles. Njihovi okvirji so veliko bolj aerodinamične oblike in s posebno oblikovanimi nastavki na krmilu, ki omogočajo kolesarju udobnejšo vožnjo med aerodinamično držo, t. j. sklonjeno naprej. Vse te spremembe so namenjene zmanjševanju zračnega upora.

Poleg tehnološkega vidika kolesarski strokovnjaki veliko pozornosti posvečajo položaju telesa na kolesu, t. i. bike fittingu. Kakor kolesa se tudi nastavitev močno razlikuje od običajnega cestnega kolesa. Položaj trupa je bolj vodoraven, postavitev na krmilu je prek podlahti in položaj na sedežu je izrazito bolj naprej. Nastavitev položaja pa zahteva veliko bolj sistematičen pristop kakor zgolj postavitev v agresivno držo. Že manjše malenkosti, kot je položaj rok, lahko močno povečajo hitrost ali zmanjšajo porabo energije.

V grobem se nastavitev »koze«, kot se v žargonu reče kronometrskemu kolesu, deli na dve področji: krajše vožnje (do ene ure), kot so na primer vožnja na čas in daljše vožnje (več kot dve uri), kot so kolesarski deli dolgih triatlonov (na primer Ironman). Pri krajših vožnjah sta hitrost in moč večji, medtem ko pri daljših vožnjah ekonomičnost gibanja in udobje igrata glavno vlogo. Zato je tudi sama nastavitev prilagojena cilju. Pomembno se je zavedati, da agresivnejša drža, to je bolj vodoraven trup, negativno vpliva na ekonomičnost gibanja in moč med kolesarjenjem. Hkrati pa je treba imeti v mislih, da z agresivnejšo držo dosežemo manjši zračni upor in je potrebna manjša moč za enako hitrost. Strokovnjaki zato kolesarjem prilagajajo položaj telesa tudi na podlagi predvidene povprečne hitrosti na ciljnem tekmovanju, da se doseže primerno razmerje za najvišji hitrost. V praksi to pomeni, da se za nižje povprečne hitrosti kolesar postavi v bolj pokončen položaj, medtem ko se pri višjih hitrostih nagiba k bolj vodoravnemu položaju. Glavno pravilo je, da je pri hitrostih nad 43 km/h zračni upor tako velik, da skoraj vodoravni trup, kljub manjši zmožnosti razvijanja moči in večji porabi energije, pomeni optimalnejši izkoristek, kar zadeva hitrost.

Dejstvo je, da aerodinamiko zelo težko objektivno določimo, na da bi jo izmerili. Slednje se lahko določi zgolj s testiranji v vetrovniku, meritvami moči na zaprtem velodromu ali računalniškimi simulacijami. V preteklosti so se uporabljale meritve frontalne površine, ki pa zaradi pomanjkanja informacije o obliki telesa dopuščajo napako pri oceni aerodinamike. Kaj torej lahko naredimo v laboratoriju? Poznamo nekaj smernic in teoretičnih modelov, ki v večini primerov izboljšajo aerodinamiko.

Naklon trupa je nedvomno glavni dejavnik. Čeprav velja, da bolj vodoravno postavljen trup pomeni manj zračnega upora, je treba vzeti v zakup prej omenjeno dejstvo, da je povečana poraba energije in zmanjšana zmožnost razvijanja moči. Zato je treba podrobno analizirati ciljne hitrosti in temu primerno prilagoditi položaj trupa.

Položaj rok je drugi dejavnik, ki je pogosto spregledan in napačno interpretiran. Dolgo časa je veljalo, da mora biti položaj rok vodoraven za zmanjšanje upora. Podrobnejše analize so pokazale, da ni tako, saj se lahko zrak preusmeri v kolesarjevo telo, kar poveča upor. Tako se zadnje čase pogosto opaža položaj rok pod kotom navzgor, kar zrak preusmeri v okvir kolesa, ki pa je izrazito bolj aerodinamičnem v primerjavi s telesom.

Oprema igra pomembno vlogo, vendar je pogosto precenjena, še posebno ko gre za okvirje. Dejstvo je, da k aerodinamičnosti pripomore precej manj kakor na primer čelada ali obroči. To pa ne pomeni, da okvir ni pomemben, saj je geometrija tista, ki kolesarju omogoča postavitev telesa v aerodinamični položaj. Z vidika aerodinamike je ravno čelada tista, ki lahko naredi veliko razliko.

Tretji dejavnik? Položaj ramen lahko upor zmanjša tudi za tri odstotke, kar je zelo veliko. Zato glavo med rame in na polno!

Drugo? Drugo boste med vadbo spoznali sami. Ni lahka, vadba kronometra, a kot smo zapisali v tej številki, kronometer ni za »pusije«.