深度好文:為什麼全能型車手才能贏得世錦計時賽呢?

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我們曾談論過什麼是噩夢般的空氣阻力、如何才能達到更快的極速、重力對爬坡造成了什麼影響。

如果想在現實世界中見識到以上這些情況,那麼世錦賽的男子個人計時賽就是最好的機會。

這項比賽包括了經歷長距離的平路賽段直到陡峭爬坡賽段(9%的平均坡度超過了3km,總距離約5km),只有真正的全能型車手才能贏得這個比賽。

在羅翰·丹尼斯的勝利之旅中,他不得不展示此前談到的兩項能力:與空氣阻力對抗30km以及與重力對抗5km。

事實也證明,全能型車手能做得更好,丹尼斯以及登上領獎臺的全能型車手都做到了這兩點。

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我們之前討論過:克服空氣阻力所需要的功率是隨著車手速度的立方增加而增加的。

所以,當你的速度增加一倍時,你加速所輸出的功率就會增加八倍。

但是車手體重基本上與這個理論沒有關係,所以如果你想在平路上跑得更快,主要取決於你能產生多少功率。

另一方面,在爬坡時,你輸出的功率取決於坡度、重量、速度。

如果兩個車手都能輸出相同功率,但是其中一個比較輕,那麼輕的那個車手每次爬坡都會更快。

在這裡,不只是你能輸出了多少功率,而是你有多少功體比,也就是功率與體重的比例。

一個頂級爬坡手並不一定會表現出衝刺手的瞬時高峰值功率,但是他們的體重卻能在爬坡上帶來優勢。

下圖展示了功率與坡度的曲線圖。

在橫軸上,這是你在任何時間裡輸出的功率,而縱軸則是坡度。

如果你在爬一個不陡的坡,你幾乎所有功率都可以用來克服空氣阻力,但是隨著坡度增加,你越來越多的功率不得不用於克服重力攀爬,最終你的速度會變慢。

兩個區域之間的分界線表示:對於體重和體積相等的車手來說,與克服爬坡的功率和克服空氣阻力的功率是相等的,而不同功率則表示你可以以不同速度前進。

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在功率450W左右,略低於3.5%的坡度上,你的功率在空氣阻力和爬坡之間平均分配,在這種情況下,你可以騎出35km/h。

如果斜率變得更陡,你會發現自己在白色部分,主要是克服重力為主。

如果斜率減小,你就會在陰影部分裡。

在這兩個部分都很優秀的車手通常都是大環賽大佬,如果他們有足夠耐力進行長距離爬坡並完成三週賽的話,或者如果他們的耐力不那麼強,但功率更高的話,他們都可能會成為丘陵賽段的頂級車手。

爬坡手在白色區域表現出色,而GC和衝刺手在陰影區域內會做得更好。

我們可以清楚地看到這個圖是如何在世錦計時賽中幫助一些全能型車手的,以及它如何讓其他車手傷心的。

不幸的是,世界上大多數頂尖車手並沒有公佈他們的功率數據,但我們可以在兩位車手的Strava數據進行總結。

意大利車手亞歷山德羅·德·馬爾基名列世錦計時賽第28位。

19分46秒,他跑完了16.6公里的平路部分,在這部分僅名列第46位,然而包括爬坡在內的用時是29分34秒,在這部分名列第13位。

據車隊稱,德·馬爾基體重只有66kg,所以他是個小傢伙。

與此同時,英國車手亞歷克斯·道西特排在第29位。

他的前面路段用時是在18分53秒,排名第15位,但後面的用時就沒那麼好了,他在30分52秒的時候只排在第43位。

道西特是一位體型比較大的車手,體重大約75kg,所以他爬坡能力不強也就不足為奇了。

同樣值得注意的是,在下坡過程中,道西特和德·馬爾基的成績實際上是非常接近的,只有幾秒鐘的間隔,所以我們假設他們基本上在那裡互相抵消,應該是集中在比賽的前兩個路段。

有趣的是:分析了這兩位車手在前30km平路以及爬坡路段的功率,我得出了以下結論:

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在平路路段上,道西特比德·馬爾基用了更多功率,但是道西特可能比德·馬爾基更擅長計時賽。

有趣的是,在爬坡過程中,他的總功率也超過了德·馬爾基,但他的功體比比德·馬爾基低12%,而且他跑得更慢。

這正是我們一直在談論的原則:在平路上,純粹靠實力勝出,而在陡峭的爬坡上,最重要的是功體比。

事實上,道西特比德·馬爾基慢了14%,而他功體比也少了12%,這說明了這個規則的有效性。

如果這些數據相差甚大,你就有理由懷疑我說的不是真的,而它們如此相似的事實證實了我們在這裡所說的理論在現實世界中是有效的。

道西特看起來是陰影部分表現最好的車手,而白色部分則是德·馬爾基,但兩名車手似乎都不是那麼優秀。

在我們結束之前,還有一個事實要告訴你:

總計時成績排名第十的是丹麥車手馬丁·托夫特·馬德森。

馬德森第一區間的記錄是在18分45秒,排在第12位,而第二區間記錄是29分19秒,排在第9位。

事實上,他的爬坡速度還要比德·馬爾基慢一點,但是第二區間後有一段平路,所以他在那裡的優勢使他略微提高了成績。

馬德森把自己的節奏控制得很好,所以他在陰影區域和白色區域的表現都很好,並且得到了回報。但真正令人驚訝的是他的整體功率。

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馬德森的功體比與我們的理論基本相符。

他比德·馬爾基少了6%,結果他慢了7%,沒有驚喜。他是三個車手中整體實力最差的,但他在平地路段中是最快的。

這引出了另一個關鍵概念:在這次討論的大部分時間裡,我都把車手的體型、裝備說了一遍,為什麼呢?

因為這些變化與功率變化相比是很小的,但這並不是完全正確的。

那些在空氣動力學上更有效率的車手在平路上會從每瓦功率中獲得更大的速度。

和任何人一樣,在一定的速度下,隨著空氣阻力的增加,車手會遇到一個瓶頸,但這種速度對氣動效率高的車手來說,他們總要比其他人要快1-2%。

正如你所預料的,運動學家為這個概念取了個名字,稱其為W/CdA(氣動效率),正如W/kg是衡量你的功率與體重之比一樣,W/CdA是衡量你的功率與空氣動力學效率之比。

CdA是指你的阻力系數×最大迎風面積,你可以在你的自行車上使用更多的氣動配件來減少Cd,你可以壓低身子來減少A。

像馬德森這樣的車手創造了一個相當重要的計時記錄,並且他是三次丹麥國家計時賽冠軍,他能利用更好的空氣動力學效率的姿勢。

因此,他的W/CdA比其他許多人都要高。這意味著他可以用更少的功率來保持更快的速度。

他不是一個真正的爬坡手,但他很輕,能更有效地爬坡。作為一個全能型車手,他能在世錦計時賽上獲得了前十名的成績。

那麼我們從中得到了什麼信息呢?

如果你是一個強壯有力的車手,並且想在不同地形的比賽中有更好的機會獲勝,你最好的機會就是通過降低體重和提高你的功體比。

我們已經看到許多車手在這樣做了,並在大環賽中獲得回報,想想環法冠軍托馬斯吧。

另一方面,如果你是一個矮小的車手,能爬坡,但不能做出高功率輸出。

你可能無法提高你的總功率,但你可以通過提高你的CdA從而讓你在平地上更快。

如果你在這兩方面都很擅長?對你有好處,也許在你的未來會有一件黃衫或者一件彩虹衫。


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