Pri rýchlosti 54 km/h tvorí vzdušný odpor okolo 90 % toho, čo vás brzdí. Každá pozícia vo vláčiku a každý centimeter medzery rozhoduje o tom, koľko energie minieme. Bežná predstava je, že líder drú a ostatní sa vezú. Skutočnosť je zaujímavejšia.
Bert Blocken a kolegovia z Eindhoven University of Technology a KU Leuven zverejnili v roku 2018 v Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics štúdiu, ktorá odhalila prekvapivú logiku skupinovej jazdy. Najnižší odpor v 9-člennom vláčiku nemá posledný jazdec, ale siedmy. A lídrovi znižuje odpor jazdec tesne za ním - nie len naopak.
Prečo posledný nie je víťaz#
Väčšina ľudí predpokladá, že posledný jazdec vo vláčiku je v najlepšej pozícii. Pred ním je celá kolóna, ktorá „reže” vzduch. Meranie ukázalo opak.
Za každým jazdcom vzniká vzdušná stopa - oblasť, kde vzduch „dobieha” za pohybujúcim sa telom a sťahuje ho späť. Predstavte si ruku vystrčenú z okna idúceho auta: čím rýchlejšie auto, tým väčší ťah vzduchu. Za cyklistom to funguje rovnako, len opačne - vzduch ho sťahuje smerom dozadu. A tu je pointa: ak má jazdec za sebou niekoho, kto tú stopu telom čiastočne vyplní, pomáha mu šetriť energiu. Posledný jazdec takého „pomocníka” nemá.
Blocken a tím otestovali počítačovými simuláciami prúdenia vzduchu 9-člennú formáciu pri rozostupe 0,15 m. Výsledky jednotlivých pozícií:
| Pozícia | % odporu osamoteného jazdca |
|---|---|
| 1. (líder) | ~97,5 % |
| 2. | ~61,6 % |
| 3. | ~49,6 % |
| 4. | ~44,8 % |
| 5. | ~42,4 % |
| 6. | ~41,3 % |
| 7. | ~40,7 % |
| 8. | ~41,0 % |
| 9. (posledný) | ~42,3 % |
Čísla od 5. pozície tvoria mierne U - odpor najprv klesá, potom zase rastie. Siedma pozícia je optimum. Posledný jazdec platí daň za to, že za ním nikto nie je. Vzdušná stopa za jeho chrbtom zostáva „otvorená” - nikto ju nevyplní, preto ho vzduch sťahuje trochu viac než siedmeho.
(Aj líder má v tabuľke ~97,5 % namiesto 100 % z rovnakého dôvodu - jazdec hneď za ním mu drobne vyplní vzdušnú stopu a o pár percent tým uľahčí jeho prácu.)
Prečo sa benefit prestáva zvyšovať na 5. mieste#
Do 4. miesta výrazne klesá odpor s každou ďalšou pozíciou. Od 5. miesta sa situácia mení - vzdušná stopa za celou skupinou sa stabilizuje a ďalšie pozície prinášajú len minimálnu navyše.
Pre taktiku skupinovej jazdy to má priamy dopad. Prvé štyri miesta sú energeticky najnákladnejšie. Piata až siedma sú optimálne. Ôsma a deviata sú mierne horšie, ako by väčšina tušila.
Preto profesionálne tímy vo Tour de France rotujú lídra v krátkych intervaloch. Po 30-60 sekundách v čele odíde na koniec radu, oddýchne si a priestor uvoľní ďalšiemu. Formácia funguje ako pohyblivý stroj - každý chvíľu nesie záťaž, chvíľu regeneruje.
Pri ďalšej skupinkovej vyjazdke: ak sa nechcete za každú cenu tlačiť na koniec radu, nemusíte. Siedme miesto je objektívne lepšie ako deviata.
Keď sa skupinka roztiahne - stále sa oplatí?#
Na kopci, po dlhom stúpaní alebo keď niekto zavolá - skupinka sa roztiahne a medzery narastú. Intuitívne by ste povedali, že jazda v háku pri 5-metrovej medzere už nestojí za nič.
Nestojí. To je omyl.
Pri rozostupe 5 m klesá priemerný odpor 9-člennej skupiny na ~66,2 % hodnoty osamoteného jazdca. Pri tesnej jazde (0,15 m) je to ~51,1 %. Rozdiel je výrazný, ale efekt jazdy v háku stále existuje - aj pri niekoľkometrových medzerách.
Pre hobby cyklistu to znamená: ak vám skupinka ujde o pár metrov, ešte nie je nič stratené. Šetríte si nohy aj tak. Stojí za to dohnať - ale nie preto, že by ste „stratili” celý benefit. Stratili ste len časť.
Vláčik vs. peletón: prečo Tour de France vyzerá „ľahko”#
Rad za sebou je efektívna formácia. Nie je to však najefektívnejšia možná formácia. Pozrite, čo sa stane pri rôznych konfiguráciách:
| Konfigurácia | Priemerný odpor skupiny |
|---|---|
| Samotný jazdec | 100 % |
| 9-členný rad (medzera 0,15 m) | ~51,1 % |
| 9-členný rad (medzera 5 m) | ~66,2 % |
| Teoretický 120-členný rad | ~40 % |
| 121-členný peletón (posunuté pozície) | 5-10 % |
Peletón nevyhráva len preto, že je väčší. Vyhráva vďaka posunutej formácii - jazdci nestoja presne za sebou, ale sú mierne vychýlení do strán. To im dáva bočné tienenie, ktoré rad za sebou vôbec nemá. V jadre veľkého peletónu čelí jazdec len 5-10 % odporu osamoteného cyklistu.
V praxi to znamená radikálnu úsporu energie. Jazdec v optimálnej pozícii peletónu vynakladá úsilie zodpovedajúce samostatnej jazde rýchlosťou len 11,2 km/h. Napriek tomu sa s peletónom pohybuje rýchlosťou 50 km/h. Šliape pomalším tempom než ide priemerný cyklista po cyklotrase, no letí ako profesionál.
Preto Tour de France vyzerá v televízii tak ľahko - aspoň dovtedy, kým nejde do kopca. Každý jazdec v jadre peletónu vykoná len zlomok práce osamoteného cyklistu. Keď príde do cieľa s obrovským náskokom, je to preto, že tých 200 km v peletóne ho nestálo ani zďaleka toľko energie, ako by naznačovalo tempo.
Čo z toho plynie pre bežnú skupinkovú jazdu#
Štúdia Blocken et al. (2018) mení pohľad na niekoľko bežných predstáv o skupinovej jazde.
Prvá: líder formácie nie je len ten, kto trpí. Pomáha mu jazdec bezprostredne za ním - jeho telo vyplňuje vzdušnú stopu a lídrovi sa tak šliape o niečo ľahšie. Takže ak priateľ tvrdí, že vás ťahá, pravda je trochu iná - vy mu tiež aktívne uľahčujete.
Druhá: optimálna pozícia v 9-člennom vláčiku je 7., nie 9. Ak vás skupina nechá sem-tam skĺznuť na siedmu, nie je to hanba. Je to fyzika.
Tretia: meranie pracovalo s modelom v časovkárskej pozícii bez bočného vetra. V reálnych podmienkach s bočným vetrom tímy tvoria šikmé vejáre, kde sa výhody rozkladajú inak. Základný princíp však platí: aerodynamika skupinovej jazdy nie je intuitívna ani pre skúsených pretekárov. A fyzika funguje rovnako pre profesionálov aj pre tých, čo si cez víkend vyrazí na graveli.
