에어로 기술 #3 - 스프린트 에어로 포지션

트랙 사이클리스트의 가장 큰 적은 항상 보드 위에 있는 다른 라이더가 아닙니다. 힘차게 헤쳐나가는 데 필요한 정신력 외에도 극복해야 할 가장 큰 전투는 공기 저항입니다. 50km/h(31mph)의 속도에서는 라이더 출력의 약 90%가 라이더에게 가해지는 공기의 힘을 극복하는 데 사용됩니다.

일련의 블로그 게시물을 통해 트랙 사이클링 공기역학을 분석하고 일련의 혁신적인 개념과 제품 디자인으로 내 연구에 응답할 것입니다.

이번 주에는 단거리 달리기 시 에어로 바디 포지션에 대해 이야기하겠습니다. 얼마나 많은 이익을 얻을 수 있습니까? 라이더는 파워 출력에 영향을 주지 않고 얼마나 오랫동안 효과적인 에어로 자세를 유지할 수 있습니까? 그리고 익스트림 에어로의 단점은 무엇입니까?

스프린트 트랙 사이클리스트에게 가장 긴 이벤트(추적 에어로 바 사용을 포함하지 않음)는 케이린(Keirin)입니다. 케이린은 일반적으로 250m 벨로드롬에서 1.5km 또는 6바퀴를 주행합니다. 경주의 절반 동안 일반적으로 6~9명의 라이더가 오토바이 뒤에서 드래프팅을 하며 트랙을 돌아다닙니다. 라이더는 속도를 높이면서 후류에서 귀중한 에너지를 절약합니다. 마지막 750m에서는 페이서가 출발하고 모든 것이 시작됩니다!

Kerin은 우승하기가 더 어렵고 권위 있는 스프린트 경주 중 하나로 간주됩니다. 재치, 전술, 힘이 필요하며 때로는 약간의 행운도 필요합니다. 최고의 경륜 라이더는 경주가 끝나기 전에 시속 70km를 초과할 수 있습니다. 자전거에서 이러한 속도를 달성하는 데 가장 큰 영향을 미치는 요소는 에어로 위치입니다.

신체 위치 및 드래그

올해 초(2019년 2월) 네덜란드와 벨기에의 연구원 Thijs van Druenen, Yasin Toparlar 및 Thomas Andrianne은 로드 사이클링에 채택된 다양한 스프린트 위치가 공기 역학에 어떤 영향을 미치는지 논의한 논문을 발표했습니다.

“몇몇 라이더는 몸통을 낮고 거의 수평으로 유지하며 핸들바에 가깝게 유지하여 정면 면적을 줄이는 다소 예외적이고 공기 역학적인 스프린트 자세를 채택했습니다. 그러한 위치에서 얼마나 많은 공기역학적 이점을 얻을 수 있는지에 대한 의문이 생깁니다. 이 논문은 세 가지 일반적인 사이클링 자세와 비교하여 일반 자세와 낮은 스프린트 자세 모두에 대한 공기 역학적 분석을 제시합니다."

연구에서 시도된 다른 두 가지 '안장 밖' 스프린트 자세 중에서 풍동 및 CFD 분석을 사용하여 비교한 세 가지 앉은 자세는 다음과 같습니다. 연구에서 테스트한 5가지 자세 중 이 3가지 자세가 트랙 스프린트와 가장 관련성이 높습니다. 그림에 표시된 각 위치는 수평에서 각각 24.9°, 10.7°, -9.4°의 다양한 엉덩이 각도를 갖습니다.

이미지 출처: https://link.springer.com/article/10.1007/s12283-019-0304-7

아래는 Ethan Mitchell(뉴질랜드)의 '뒤로 위로' 스프린트 위치와 Mathew Glaetzer(호주)의 '뒤로 수평으로' 스프린트 위치 간의 실제 비교를 보여줍니다. '뒤로 물러서기' 자세는 일반적으로 관찰되지 않으므로( 약간의 코미디를 제외하고 ) 스프린트 노력에서 이 자세를 사용하는 전문가의 예는 그려지지 않았습니다.

이미지 출처: https://twitter.com/CyclingAus/status/884234914601644033

연구 결과를 분석하려면 먼저 사용된 몇 가지 용어를 이해해야 합니다.

정면 영역: 공기를 가르는 라이더와 자전거의 실루엣이 있는 표면 영역입니다. 정면 면적이 넓을수록 공기 저항이 커집니다. ( 원천 )

항력 계수: 공기를 통한 물체의 항력 또는 저항을 정량화하는 데 사용되는 양입니다. 이는 항력 계수가 낮을수록 물체의 공기역학적 항력이 적어지는 항력 방정식에 사용됩니다. 항력 계수는 정면 영역과 연관되어 있습니다. ( 원천 )

드래그 영역: 개체의 드래그 영역은 주변의 공기 흐름에 의해 "보이는" 개체의 유효 크기를 나타냅니다. ( 원천 )

Andrianne, Toparlar 및 van Druenen이 제공한 데이터를 Omnicalculator.com 의 항력 계산기와 함께 사용하여 표준 '뒤로 위로' 스프린트 위치에서 '수평으로 뒤로' 위치로 항력이 17.0% 감소한 것을 확인했습니다. , 그리고 네거티브 등 각도 위치('뒤로 내리기' 위치로 표시됨)로 추가 2.9% 감소합니다.

틀에 얽매이지 않고 불편해 보이는 '뒤로 내려가는' 위치의 추가 2.9%가 스프린트의 파워 출력에 어떤 영향을 미치나요?

데이터 출처: https://link.springer.com/article/10.1007/s12283-019-0304-7

참고: 나는 연구 논문에 제공된 데이터와 온라인 드래그 계산기를 사용하여 독립적으로 이러한 계산을 수행했습니다. 내 계산에 오류가 있는 경우 알려주시면 최선을 다해 수정하겠습니다.

신체 위치 및 전력 출력

호주 연구원 Luke Daly와 Michael Kingsley가 올해(2019년) 5월에 발표한 두 번째 학술 간행물 에서 두 사람은 수직에서 70°~110° 범위에서 자전거의 등받이 각도 변화가 스프린트 사이클리스트의 출력에 어떤 영향을 미치는지 분석했습니다. .

연구에서는 고관절 각도의 변화가 6초 스프린트의 파워 출력이나 케이던스에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었습니다. 그들은 또한 핸들바 높이와 자전거 핏에 따른 도달 거리의 변화에도 불구하고 라이더가 스프린트 노력을 위해 의도된 엉덩이 각도를 일관되게 유지하지 못하고 자연스러운 스프린트 위치로 되돌아갔다는 점에 주목했습니다. 그들은 훈련받은 사이클리스트들이 더 높은 작업 속도가 필요할 때 자전거 위에서 다양한 신체 자세를 취하는 경향이 있다는 점에 주목했습니다. 나는 이것이 라이더가 노력하는 동안 몸을 최대한 활용하는 생리적 반응일 수 있다고 믿습니다.

두 가지 연구에 따르면, 약간의 훈련을 통해 신체가 길고 낮은 자세로 조절되어 항력을 상당히 줄이면서 비슷한 출력을 유지할 수 있다고 가정하는 것이 안전합니다.

고객님의 에어로 포지션에 대한 생각을 알려주세요. 얼마나 낮아질 수 있는지 실험해 보셨나요? 그것이 당신의 성과에 어떤 영향을 미쳤나요?