Давайте попытаемся ответить на один не праздный вопрос: как увеличить скорость долговременного перемещения на велосипеде?
Вопрос с одной стороны простой, а с другой чрезвычайно сложный.
Чтобы ответить на него надо сначала понять, какие силы действуют на систему «велосипед-человек». В общем случае, это сила, с которой человек крутит педали, и силы сопротивления.
Силы сопротивления
При передвижении на велосипеде механическая энергия затрачивается на преодоление силы трения качения и силы сопротивления воздуха (внешняя работа) и на перемещение ног (внутренняя работа).
Внешняя работа зависит от скорости передвижения, посадки, экипировки велосипедиста и коэффициента трения качения.
Трение качения зависит от типа дорожного покрытия и самих колёс. При езде по гладкой твёрдой поверхности на велосипеде со стандартными колёсами, с давлением в них 7-8 атмосфер, энергетическая стоимость метра пути вдвое меньше по сравнению с обычной ходьбой и втрое меньше, чем при беге.
Потери энергии на трение в системе передачи и осях велосипеда пренебрежительно малы.
Поэтому работа, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, наиболее весомая фракция полной механической работы велосипедиста. Сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости, а мощность, которую необходимо развить для ее преодоления, пропорциональна кубу скорости! Так, при скорости 18 км/ч на преодоление сопротивления воздуха затрачивается около 50% всей развиваемой мощности, а при скорости 36 км/ч уже 80%. Именно поэтому так важно снижать аэродинамическое сопротивление.
В трековой гонке на 4 км использование велотуфлей без шнурков улучшает результат на 1,5 секунды! Как вам это?
Биомеханика педалирования
С силами разобрались. Теперь давайте посмотрим на биомеханику, на процесс преобразования энергии человека в пройденный путь.
Эффективность езды на велосипеде зависит от частоты вращения педалей и выбора передачи. Чем больше передача, тем больше сила действия на педали и укладка (расстояние, преодолеваемое за один полный оборот педалей).
Укладку в метрах легко посчитать по формуле У=πD(Nfront/Nrear), где D диаметр колеса, а Nfront/Nrear — соотношение зубьев на звездах.
Так для моего велосипеда максимальная укладка будет такой У = 3,14 × 26 × 2,54 × 10-2 × (44/11) = 8,29 м. Минимальная же составит 1,43 м. Думаю понятно, что 26 — это диаметр колеса в дюймах, а 2,54 × 10-2 — это длина дюйма в метрах. Можете посчитать для колес 28", для соотношения передач 48-11, и т.д.
Теперь перейдём к важному, а именно — к оптимальным режимам педалирования при разных уровнях частоты сердечных сокращений (ЧСС).
Так, при ЧСС, равной 150 уд/мин, оптимальный каденс 87 об/мин, а укладка 6,8 м. А при ЧСС, равной 180 уд/мин, оптимальный каденс составляет 100 об/мин, а укладка 7,1 м.
Эти рекомендации относятся ко взрослым велосипедистам высокой квалификации. А теперь скажите кто из нас способен на равнине крутить педали с частотой 90-100 об/мин на передаче 44-11 (3-9 звезды)? То-то же!
Теперь о том, как мы крутим.
Не вдаваясь в детали, примите как аксиому: круговое (контактное) педалирование самое эффективное. Но этой техникой надо овладеть, и уметь пользоваться, иначе контакты станут теми же топталками только за 4-5 тысяч рублей.
С теорией покончили (конечно это самые вершки, люди целые книги на эти темы написали), теперь практика и выводы.
Выводы
Хотите ехать быстрее, дольше и дальше — уменьшайте сопротивление и тренируйтесь!
Уменьшение сопротивления
Как уменьшить сопротивление? Самое очевидное, это правильная низкая посадка. Хотя, надо заметить, что такая посадка не вполне естественна для человека и к ней надо привыкнуть.
Один пример: при переходе из посадки с нижним хватом руля в посадку с верхним хватом руля на скорости около 50 км/ч сила сопротивления возрастает с 26 Н до 60 Н, т.е. больше чем в 2 раза! А это только малое перемещение тела по вертикали.
Немаловажную роль играет и специальная облегающая одежда.
Еще один способ борьбы с сопротивлением — это уменьшение трения качения, т.е. более тонкая и лысая резина (слики), накачанная как можно сильнее. И конечно вес, вес велосипеда, вес велосипедиста и т.д.
Физическая форма
Не менее (если не более) важное: только совершенствуя свое тело можно добиваться результатов. Никакие слики, контакты и супервелосипеды вам не помогут, если вы не в состоянии прикладывать долговременные усилия. Тренируйтесь! Тренируйтесь с умом и по специальным методикам. Всем очевидно, что хороший велосипедист-разрядник обгонит любого из нас на самом простом исправном велосипеде.
Техника езды
Тренируйте не только тело, но и технику (педалирования, преодоления подъемов, посадку). Что очень важно, стремитесь к каденсу на уровне 90-110 об/мин. Посчитайте ради интереса свой каденс на разных рельефах. И когда на равнине достигнете каденса в 100 при передаче 44/11 и сможете держать его хотя бы 10-15 минут, тогда смело топайте на чейн за новыми передаточными числами, или даже за велосипедом с большими колесами.
Итоги
Итак, что же делать для увеличения скорости и пройденного расстояния? Рецепты просты. Привожу их в порядке убывания степени важности:
аэродинамическая посадка;
тренировка физической формы и техники езды;
контактные педали или туклипсы;
сликовые покрышки;
снижение веса.
Вот наверное и все. Удачи на поприще увеличения скорости и дистанции.
Литература:
В. Л. Уткин «Биомеханика физических упражнений».
Г. М. Мартынов, заслуженный тренер РСФСР «Эволюция конструкции велосипеда и техники педалирования».
В. П. Любовицкий «Анатомо-антропометрические аспекты посадки велогонщика».
Методические указания для студентов самостоятельно занимающихся велосипедным спортом. ЛГУ имени Жданова.
