जब सड़क खड़ी हो जाती है, तो क्या ड्राफ्टिंग के वायुगतिकीय प्रभाव गायब हो जाते हैं? साइकिल चालक ने जांच की…
परिदृश्य की कल्पना करना मुश्किल नहीं है: आप आधे रास्ते में आल्पे डी ह्यूज़ हैं, सामने वाले पहिये के संपर्क में रहने की सख्त कोशिश कर रहे हैं। फेफड़े जल रहे हैं, हृदय गति चढ़ रही है, आपका शरीर राहत के लिए चीख रहा है।
तो क्या यह वास्तव में इस प्रयास के लायक है जब चढ़ाई के दौरान मसौदा तैयार करने से केवल सबसे छोटा लाभ प्राप्त हो सकता है?
फ्लैट पर ड्राफ्टिंग के ऊर्जा-बचत प्रभाव सर्वविदित हैं, लेकिन चढ़ाई पर सवारों के पीछे होने के मात्रात्मक लाभ अपेक्षाकृत कम बताए गए हैं।
'इस पर बहुत अधिक वस्तुनिष्ठ डेटा नहीं है, क्योंकि प्रारूपण के प्रभावों का अध्ययन करना कठिन है, ' Cervélo के वरिष्ठ साइकिलिंग प्रौद्योगिकीविद् डेमन रिनार्ड बताते हैं।
‘हमारे पास व्यक्तिगत सवारों पर एयरो ड्रैग का अध्ययन करने के लिए पवन-सुरंगें हैं, और टीम का पीछा करने में ड्राफ्टिंग को मापने के लिए वेलोड्रोम अध्ययन हैं – लेकिन इसे पहाड़ों पर लागू करना कठिन है।’
मूल बातें पर वापस
मूल बातों पर वापस जाने का समय। लब्बोलुआब यह है कि वायुगतिकीय लाभ गति पर निर्भर होते हैं - जो आपके ऊपर चढ़ने पर तेजी से कम हो जाते हैं।
मैकलेरन एप्लाइड टेक्नोलॉजीज के वायुगतिकी विशेषज्ञ मैट विलियम्स बताते हैं, 'साइकिल चलाने में, हवा के प्रतिरोध, रोलिंग प्रतिरोध और गुरुत्वाकर्षण पर काबू पाने वाली तीन ताकतें हैं।
'सपाट जमीन पर, सारी शक्ति ड्रैग और रोलिंग प्रतिरोध पर काबू पाने में चली जाती है - लेकिन जैसे ही आप ऊपर जाना शुरू करते हैं, गति का विरोध करने वाला वजन का बल बहुत तेज़ी से बढ़ता है, ' वे कहते हैं।
‘किसी दिए गए प्रयास के लिए आप धीमे चलते हैं, क्योंकि आप गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए उस प्रयास का अधिक उपयोग कर रहे हैं, और वास्तव में आगे बढ़ने में कम।’
और जैसे-जैसे गति कम होती है, वैसे-वैसे वायु प्रतिरोध भी होता है। इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है: Fd=½ rv2CdA (जहाँ r=वायु घनत्व, v=वेग, Cd=ड्रैग का गुणांक और A=ललाट क्षेत्र), जिसका अर्थ है कि गति और ड्रैग के बीच संबंध घातीय है।
'खींचने वाला बल वेग वर्ग के समानुपाती होता है, इसलिए गति में किसी भी परिवर्तन के साथ बल बहुत बदल जाता है,' रिनार्ड बताते हैं।
'15 से 20 किमी प्रति घंटे की सामान्य चढ़ाई गति पर, हवा का प्रतिरोध पहले ही काफी कम हो गया है, और लगभग 12 किमी प्रति घंटे पर, यही वह बिंदु है जिसके चारों ओर हवा का प्रतिरोध लगभग टायर के रोलिंग प्रतिरोध के बराबर होता है।'
इसका मतलब है कि पहाड़ी पर फिसलकर ऊर्जा बचाने की गुंजाइश बहुत कम है, क्योंकि सवार के खिलाफ बल इतना कम है।
'आपका वेग बहुत तेज़ी से गिरता है, इसलिए हवाई लाभ गिर जाता है, 'विलियम्स कहते हैं।
इसे बढ़ाना
तो पहाड़ियों पर ऊर्जा की कितनी बचत उपलब्ध है? विलियम्स कहते हैं, 'फ्लैट पर, आप वायुगतिकीय बलों पर काबू पाने के लिए 300 वाट का उपयोग कर रहे होंगे, उदाहरण के लिए - और यदि आप ड्राफ्टिंग के माध्यम से उसमें से एक तिहाई बचाते हैं, तो यह 100 वाट कम है।
लेकिन 6% ढाल पर, गुरुत्वाकर्षण का विरोध करने के लिए 80% ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है, वायु प्रतिरोध के खिलाफ केवल 10% के साथ।
‘यदि आप वायुगतिकीय ड्रैग को दूर करने के लिए केवल 30 वाट का उपयोग कर रहे हैं, भले ही आप अभी भी एक तिहाई बचाते हैं तो आप केवल 10 वाट बचा रहे हैं।'
वास्तव में, वास्तविक बचत और भी कम हो सकती है। रिनार्ड कहते हैं, 'इस पर नंबर लगाना कठिन हिस्सा है।
‘यह मापा गया है कि प्रारूपण आवश्यक शक्ति को 30% से 50% तक कम कर देता है, लेकिन यह सामान्य, सपाट-जमीन गति पर है।
चढ़ाई के लिए शक्ति अधिक है और गति कम है, इसलिए ड्रैग फोर्स के मामले में बचत भी कम है - लेकिन इसे मापना आसान नहीं है।'
फिर भी, वर्जीनिया में ओल्ड डोमिनियन यूनिवर्सिटी में व्यायाम विज्ञान के प्रोफेसर डेविड स्वैन का कहना है कि ड्राफ्टिंग के कुछ प्रभाव होने की संभावना है, चाहे वह कितना भी छोटा हो।
'धावकों को स्पष्ट रूप से 15mph पर लाभ होता है, क्योंकि चार मिनट की मील को पहले ड्राफ्टिंग की मदद से तोड़ा गया था, और वे मैराथन गति से भी लाभान्वित होते दिखाई देते हैं,' वे कहते हैं।
‘साइक्लिंग में चढ़ाई की गति पर कम ऊर्जा लागत होगी, जब तक कि पहाड़ी इतनी खड़ी न हो कि चलने की गति को मजबूर कर दे।’
सत्ता बुझाना
और जितनी अधिक शक्ति आप सिस्टम में डाल सकते हैं, या आप जितने हल्के होंगे, उतना ही अधिक लाभ होगा - यह समझाते हुए कि पेशेवर पहाड़ों में एक दूसरे के इतने करीब क्यों रहते हैं।
'हम में से अधिकांश के लिए 8% चढ़ाई करने के लिए, हम केवल 8 या 9kmh पर जा रहे हैं - और उस गति से लाभ नगण्य है, 'कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में एक इंजीनियरिंग प्रोफेसर और टोनी पूर्णेल कहते हैं। ब्रिटिश साइक्लिंग में तकनीकी विकास के प्रमुख।
‘लेकिन अगर आप विसेंज़ो निबाली की तरह ऊपर जा रहे हैं, तो यह एक अलग स्थिति है। 20kmh पर, यह एक ठोस तकनीकी लाभ है।'
'जैसा कि ढाल 5% या 6% से अधिक हो जाता है, वे जो बचाएंगे वह छोटा है, लेकिन यह इस तरह की राशि है कि बाइक निर्माता उपकरण डिजाइन में बचत करना चाहते हैं - इसलिए यह किसी भी तरह से महत्वहीन नहीं है, ' विलियम्स कहते हैं।
‘तीन सप्ताह की स्टेज रेस के संदर्भ में, पेशेवर सवार ऊर्जा बचाने के हर अवसर की तलाश में हैं।’
लाभ कमाना
प्रो टीमें अब वास्तविक समय में पूरे शरीर में प्रभावी हवा की गति को मापकर प्रारूपण के लाभों को बेहतर ढंग से मापने की तलाश कर रही हैं, जिसका पहाड़ों में भविष्यवाणी करना कठिन हो सकता है।
'क्या जरूरत है, और अभी उपलब्ध हो गया है, बाइक पर हवा डिजिटल वेग और हवा की दिशा सेंसर हैं, 'रिनार्ड कहते हैं।
'Mavic में एक विंड सेंसर है जिसका वे उपयोग कर रहे हैं, और हमारे पास Aerostick नामक एक उपकरण है जो स्पष्ट हवा की गति वेग, हवा की दिशा, और सवार प्रक्षेपवक्र, बिजली उत्पादन और वेग को मापता है, और रिकॉर्ड करता है कि सेकंड दर सेकेंड.
‘लेकिन यह तकनीक पिछले तीन वर्षों में अपेक्षाकृत नई है, और इसका अधिकांश डेटा अभी भी निजी हाथों में है।’
यह निश्चित रूप से लगता है कि मसौदा तैयार करना आगे का रास्ता है - और यह पीछे से हमला करने में सक्षम होने के अतिरिक्त सामरिक और मनोवैज्ञानिक लाभों पर विचार किए बिना, या अपने साथियों को गति सेटिंग करने की अनुमति देता है।
'एक दोस्ताना पहिया होने से मनोवैज्ञानिक रूप से एक महत्वपूर्ण अंतर आ सकता है,' पूर्णेल कहते हैं। 'और चढ़ाई शायद ही कभी एक स्थिर ढाल होती है - इसलिए आप चापलूसी बिट्स के लिए किसी के पहिये पर रहना चाहते हैं, जहां वास्तव में एक महत्वपूर्ण लाभ है।'
हमारे लिए केवल नश्वर, एक विचार हो सकता है। पूर्णेल कहते हैं, 'आपको पता होना चाहिए कि आप क्या करने में सक्षम हैं, क्योंकि प्रारूपण का मतलब है कि आपके सामने सवार के समान गति से चिपके रहना।
अपनी गति पर कायम रहें
‘लोग अक्सर कहते हैं, "अपनी गति से चढ़ो," और यह समझ में आता है। ड्राफ्टिंग के माध्यम से आपको ऊर्जा लाभ मिल सकता है, लेकिन अगर यह बहुत तेज़ है तो आप लाल हो जाएंगे और उड़ जाएंगे।'
इसे संख्या में रखने के लिए, 20% ग्रेडिएंट पर 300 वाट लगाने वाला एक औसत 70 किलो राइडर सिर्फ 6 किमी प्रति घंटे से अधिक जा रहा होगा, जिस बिंदु पर हवा का प्रतिरोध नगण्य है और केवल आगे की गति को बनाए रखने की तुलना में ड्राफ्टिंग थोड़ा चिंता का विषय है।
लेकिन रिनार्ड रेसर के दृष्टिकोण को लेते हैं: 'यह हमेशा प्रारूपण के लायक है,' उन्होंने निष्कर्ष निकाला। 'और यदि आप मसौदा तैयार नहीं कर रहे हैं, तो बेहतर कारण होगा कि क्यों नहीं। अगर स्प्रिंट करने के लिए एक फिनिश लाइन है, या कोई हमला किया जाना है, तो ये सभी वैध कारण हैं।
‘लेकिन प्रारूपण मदद करता है, जब तक कि आपके पास ऐसा न करने का कोई कारण न हो। भले ही यह एक छोटी राशि है, यह मुफ़्त है, तो इसे क्यों न लें?'
