Mislite da ste brzi, znate da biste mogli biti brži, ali koja je najbrža fizički moguća brzina? Saznajemo
Tu si, juriš nizbrdo kao da ti život ovisi o tome. Čučeći nad rešetkama, bijelih zglobova koji se drže kapi, pogledate dolje u svoj biciklistički kompjuter i vidite da figura klikće do 70 kmh. O da, sada stvarno letiš. Ali prije nego što možete postići još brzinu, putokaz signalizira raskrsnicu ispred vas i vi stisnete kočnicu da biste se sigurno zaustavili.
Ali šta ako tog čvora nije bilo? Šta ako nema prepreka ili krivina ili pasa koji zalutaju na cestu, a padina je duga, glatka i strma koliko god možete poželjeti?
Koliko brzo možete ići tada? Počnimo da odgovaramo na to pitanje gledajući šta vas sputava.
Život je težak
‘To bi bila terminalna brzina,’ objašnjava Rob Kitching, osnivač online aerodinamičke opreme Cycling Power Lab. „U terminima biciklizma, ovo je tačka u kojoj su zajedničke sile zaustavljanja aerodinamičkog otpora i otpora kotrljanja jednake silama koje pružaju gravitacija i izlazna snaga.“.
Koliki uticaj ima gravitacija zavisi od težine nagiba. „Ako postavite nagib na beskonačan – drugim riječima, zid – ne bi bilo opterećenja na gumama ili strukturi bicikla“, kaže Ingmar Jungnickel, R&D inženjer za Specialized..
‘Efektivno, to bi oboje učinilo suvišnim i skakali biste padobranom.’
Ili više tehnički 'brzinsko padobranstvo', gdje je cilj postići i održati najveću moguću terminalnu brzinu. Ispustite čovjeka iz aviona trbuhom dolje i on će postići brzinu do 200 kmh; glavom i govorimo o 250-300kmh; glavom naprijed i nošenje specijalizirane moderne odjeće omogućava brzine do 450 kmh.
‘Ali to nije biciklizam, pa zanemarimo to i koristimo pravi put’, nastavlja Jungnickel. Skenirajući svjetske ulice, Baldwin Street u Dunedinu, Novi Zeland, ima sumnjivu čast da bude najstrmiji put na planeti na 35-38°, u zavisnosti od toga kome vjerujete.
'Na nagibu ovog puta – ali produženom preko njegove udaljenosti od 350m – pod pretpostavkom mirnih uslova i izlazne snage od 400 vati, vozač na putu može dostići brzinu od 144 km/h, ' kaže Jungnickel.
To je neka brzina, ali je još uvijek skoro 80kmh manje od svjetskog rekorda u spustu, koji je prošle godine postavio Francuz Éric Barone kada je dostigao 223,3kmh na snijegom prekrivenoj brzinskoj stazi Chabrières u francuskim Alpima 2015.
Dakle, možda bi radi smanjenja otpora kotrljanja naša padina trebala imati ledenu platformu? Nije nužno, smatra Jungnickel. „Pri ovim brzinama otpor vazduha je oko 99,5%.“
To se može porediti sa oko 50% kada se vozi brzinom od 12kmh. Otpor zraka raste što brže vozite, pa koje metode bi naš zamišljeni biciklista trebao koristiti da postigne maksimalnu brzinu i prkosi otporu zraka?
Drži ga u vazduhu
‘Jasna pozicija je važna’, kaže Jungnickel. „Zato sam preduzeo proračune sa vozačem optimizovanim u poziciji vožnje na hronometar i, koristeći našu produženu analogiju u ulici Baldvin, vozač od 400 W mogao je da dostigne brzinu od 322 km/h.“
Kada Jungnickel kaže optimizirano, govori o punom aerodinamičkom meniju. To znači kacigu u obliku suze i položaj koji vidi da se rep kacige prirodno preliva u glatka, aerodinamična leđa.
Usko pripijeno kožno odijelo je također neophodno za smanjenje otpora zraka.
‘U stvari, ovo je od vitalnog značaja,’ kaže Rob Lewis iz stručnjaka za računarsku dinamiku fluida TotalSim. „Vrsta materijala, postavljanje šavova i površinska obrada čine veliku razliku. Mogli biste govoriti o 12-15% razlike u otporu između dobrog i lošeg odijela.’
Lewis također sugerira da je podizanje čarapa što je više moguće aerodinamički efikasnije od čizama, dok će uski hvat na tim ekstenzijama aerobara također malo smanjiti otpor.
Poželjeli biste i cijev u obliku suze jer, kao što je gore navedeno, pomaže u smanjenju koeficijenta aerodinamičkog otpora (CdA). Ovo pokriva klizavost i veličinu objekta plus njegovu čeonu površinu.
Fizika kaže da objekat sa koeficijentom otpora nula ne može zapravo postojati na Zemlji – sve ima neki oblik otpora – ali brojevi mogu biti veoma mali.
Upravljač u obliku suze na vrhunskom biciklu, na primjer, može registrirati cifru od 0,005. To je prilično aero.
CdA primjeri elite koja koriste šipke u obliku zraka mogu se naći na oznaci 0,18-0,25, naspram dobrih amaterskih sportista 0,25-0,30.
Ova brojka postaje još važnija kada se uskladi sa izlaznom snagom. Kada je njemački profesionalac Tony Martin osvojio Svjetsko prvenstvo u vožnji na hronometar 2011. u Kopenhagenu, njegova izlazna snaga i aerodinamički otpor (izraženo kao vati/m2 CdA) izračunati su kao 2,089.
Ovo u poređenju sa 1,943 za Bradley Wigginsa na drugom i 1,725 za Jakoba Fuglsanga na 10.
‘Svi vozači mogu raditi na poboljšanju ove brojke’, kaže Kitching. „Ali takođe je veoma važna za najveće brzine gustina vazduha, koja je očigledno manje podložna kontroli.“
Stižem na zrak
Na nivou mora i na 15°C, gustina vazduha je oko 1,225 kg/m3. Međutim, faktori kao što su temperatura, barometarski pritisak, vlažnost i nadmorska visina utiču na gustinu vazduha, pri čemu se gustina smanjuje što se više nalazite.
‘Zato se jahači poput Sama Whittinghama dižu uvis kada pokušavaju oboriti rekorde brzine na kopnu,’ dodaje Lewis.
I zašto je Felix Baumgartner lebdeo u tankom zraku stratosfere kada je skočio padobranom do 1,342kmh 2012.
Kanadski Vitingem je dostigao neverovatnih 132,5kmh na ravnom putu, iako je to još uvek manje od svetskog rekorda brzine na ljudski pogon, koji je zabeležio zemljak Todd Reichart prošlog septembra.
Reichart je ostavio ostatak za sobom, dostigavši maksimalnu brzinu od 137,9kmh. Kažemo 'ostalo' zato što je Reichart registrovao tu brzinu na World Human Powered Speed Challenge-u na State Route 305 nedaleko od Battle Mountaina, Nevada.
Bilo je to 16. godina zaredom da se takmičenje održava u Nevadi, a to se svodi na dva ključna faktora: 1.408 m nadmorske visine, tako da je gustina vazduha niska i staza pruža zonu ubrzanja od 8 km koja vodi do zamka brzine od 200m.
Obojica su pomogli Reichartu da postigne maksimalnu brzinu, kao i njegovo vozilo - ležeći bicikl obavijen oklopima. „Izvršio sam dalje proračune u ulici Baldwin,“kaže Jungnickel, „i sa potpuno opremljenim biciklom, terminalna brzina bi bila 594 km/h.“
Bilo bi još veće kada biste mogli nešto učiniti u vezi s gumama, s tim da Jungnickel navodi da gumama koje vire više otpora stvaraju više otpora nego cijelo plovilo.
‘Takođe, pri ekstremnim izlaznim snagama, na kraju biste naletjeli na maksimalno prianjanje koje bi gume mogle izazvati, što je funkcija potisne sile,’ kaže on..
‘Tada dolazite do catch-22. Mogli biste dodati spojlere da povećate potisnu silu, koji dodaju otpor, što bi opet zahtijevalo više snage (i tako dalje). Osim toga, ne vjerujem da bi bilo kakvi problemi u vezi sa strukturom bili faktor jer biste jednostavno mogli napraviti čvršći bicikl s više materijala.’
Evo ga. Da biste postigli maksimalnu brzinu od skoro 600 kmh, naručite Graemea Obreeja da vam napravi aero Beastie bicikl, uputite se na Novi Zeland, zamolite vijeće Dunedina da proširi Baldwin Street na oko 10 km dužine i stvori izlaznu snagu sličnu Tony Martinu. Jednostavno…
