深度好文:为什么全能型车手才能赢得世锦计时赛呢?

深度好文:为什么全能型车手才能赢得世锦计时赛呢?

我们曾谈论过什么是噩梦般的空气阻力、如何才能达到更快的极速、重力对爬坡造成了什么影响。

如果想在现实世界中见识到以上这些情况,那么世锦赛的男子个人计时赛就是最好的机会。

这项比赛包括了经历长距离的平路赛段直到陡峭爬坡赛段(9%的平均坡度超过了3km,总距离约5km),只有真正的全能型车手才能赢得这个比赛。

在罗翰·丹尼斯的胜利之旅中,他不得不展示此前谈到的两项能力:与空气阻力对抗30km以及与重力对抗5km。

事实也证明,全能型车手能做得更好,丹尼斯以及登上领奖台的全能型车手都做到了这两点。

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我们之前讨论过:克服空气阻力所需要的功率是随着车手速度的立方增加而增加的。

所以,当你的速度增加一倍时,你加速所输出的功率就会增加八倍。

但是车手体重基本上与这个理论没有关系,所以如果你想在平路上跑得更快,主要取决于你能产生多少功率。

另一方面,在爬坡时,你输出的功率取决于坡度、重量、速度。

如果两个车手都能输出相同功率,但是其中一个比较轻,那么轻的那个车手每次爬坡都会更快。

在这里,不只是你能输出了多少功率,而是你有多少功体比,也就是功率与体重的比例。

一个顶级爬坡手并不一定会表现出冲刺手的瞬时高峰值功率,但是他们的体重却能在爬坡上带来优势。

下图展示了功率与坡度的曲线图。

在横轴上,这是你在任何时间里输出的功率,而纵轴则是坡度。

如果你在爬一个不陡的坡,你几乎所有功率都可以用来克服空气阻力,但是随着坡度增加,你越来越多的功率不得不用于克服重力攀爬,最终你的速度会变慢。

两个区域之间的分界线表示:对于体重和体积相等的车手来说,与克服爬坡的功率和克服空气阻力的功率是相等的,而不同功率则表示你可以以不同速度前进。

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在功率450W左右,略低于3.5%的坡度上,你的功率在空气阻力和爬坡之间平均分配,在这种情况下,你可以骑出35km/h。

如果斜率变得更陡,你会发现自己在白色部分,主要是克服重力为主。

如果斜率减小,你就会在阴影部分里。

在这两个部分都很优秀的车手通常都是大环赛大佬,如果他们有足够耐力进行长距离爬坡并完成三周赛的话,或者如果他们的耐力不那么强,但功率更高的话,他们都可能会成为丘陵赛段的顶级车手。

爬坡手在白色区域表现出色,而GC和冲刺手在阴影区域内会做得更好。

我们可以清楚地看到这个图是如何在世锦计时赛中帮助一些全能型车手的,以及它如何让其他车手伤心的。

不幸的是,世界上大多数顶尖车手并没有公布他们的功率数据,但我们可以在两位车手的Strava数据进行总结。

意大利车手亚历山德罗·德·马尔基名列世锦计时赛第28位。

19分46秒,他跑完了16.6公里的平路部分,在这部分仅名列第46位,然而包括爬坡在内的用时是29分34秒,在这部分名列第13位。

据车队称,德·马尔基体重只有66kg,所以他是个小家伙。

与此同时,英国车手亚历克斯·道西特排在第29位。

他的前面路段用时是在18分53秒,排名第15位,但后面的用时就没那么好了,他在30分52秒的时候只排在第43位。

道西特是一位体型比较大的车手,体重大约75kg,所以他爬坡能力不强也就不足为奇了。

同样值得注意的是,在下坡过程中,道西特和德·马尔基的成绩实际上是非常接近的,只有几秒钟的间隔,所以我们假设他们基本上在那里互相抵消,应该是集中在比赛的前两个路段。

有趣的是:分析了这两位车手在前30km平路以及爬坡路段的功率,我得出了以下结论:

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在平路路段上,道西特比德·马尔基用了更多功率,但是道西特可能比德·马尔基更擅长计时赛。

有趣的是,在爬坡过程中,他的总功率也超过了德·马尔基,但他的功体比比德·马尔基低12%,而且他跑得更慢。

这正是我们一直在谈论的原则:在平路上,纯粹靠实力胜出,而在陡峭的爬坡上,最重要的是功体比。

事实上,道西特比德·马尔基慢了14%,而他功体比也少了12%,这说明了这个规则的有效性。

如果这些数据相差甚大,你就有理由怀疑我说的不是真的,而它们如此相似的事实证实了我们在这里所说的理论在现实世界中是有效的。

道西特看起来是阴影部分表现最好的车手,而白色部分则是德·马尔基,但两名车手似乎都不是那么优秀。

在我们结束之前,还有一个事实要告诉你:

总计时成绩排名第十的是丹麦车手马丁·托夫特·马德森。

马德森第一区间的记录是在18分45秒,排在第12位,而第二区间记录是29分19秒,排在第9位。

事实上,他的爬坡速度还要比德·马尔基慢一点,但是第二区间后有一段平路,所以他在那里的优势使他略微提高了成绩。

马德森把自己的节奏控制得很好,所以他在阴影区域和白色区域的表现都很好,并且得到了回报。但真正令人惊讶的是他的整体功率。

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马德森的功体比与我们的理论基本相符。

他比德·马尔基少了6%,结果他慢了7%,没有惊喜。他是三个车手中整体实力最差的,但他在平地路段中是最快的。

这引出了另一个关键概念:在这次讨论的大部分时间里,我都把车手的体型、装备说了一遍,为什么呢?

因为这些变化与功率变化相比是很小的,但这并不是完全正确的。

那些在空气动力学上更有效率的车手在平路上会从每瓦功率中获得更大的速度。

和任何人一样,在一定的速度下,随着空气阻力的增加,车手会遇到一个瓶颈,但这种速度对气动效率高的车手来说,他们总要比其他人要快1-2%。

正如你所预料的,运动学家为这个概念取了个名字,称其为W/CdA(气动效率),正如W/kg是衡量你的功率与体重之比一样,W/CdA是衡量你的功率与空气动力学效率之比。

CdA是指你的阻力系数×最大迎风面积,你可以在你的自行车上使用更多的气动配件来减少Cd,你可以压低身子来减少A。

像马德森这样的车手创造了一个相当重要的计时记录,并且他是三次丹麦国家计时赛冠军,他能利用更好的空气动力学效率的姿势。

因此,他的W/CdA比其他许多人都要高。这意味着他可以用更少的功率来保持更快的速度。

他不是一个真正的爬坡手,但他很轻,能更有效地爬坡。作为一个全能型车手,他能在世锦计时赛上获得了前十名的成绩。

那么我们从中得到了什么信息呢?

如果你是一个强壮有力的车手,并且想在不同地形的比赛中有更好的机会获胜,你最好的机会就是通过降低体重和提高你的功体比。

我们已经看到许多车手在这样做了,并在大环赛中获得回报,想想环法冠军托马斯吧。

另一方面,如果你是一个矮小的车手,能爬坡,但不能做出高功率输出。

你可能无法提高你的总功率,但你可以通过提高你的CdA从而让你在平地上更快。

如果你在这两方面都很擅长?对你有好处,也许在你的未来会有一件黄衫或者一件彩虹衫。


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