आपको लगता है कि आप तेज हैं, आप जानते हैं कि आप तेज हो सकते हैं, लेकिन शारीरिक रूप से सबसे तेज गति क्या संभव है? हमें पता चलता है
आप वहां हैं, जैसे आपका जीवन इस पर निर्भर करता है, वैसे ही नीचे की ओर गति कर रहा है। सलाखों के ऊपर झुके हुए, बूंदों को पकड़ते हुए सफेद पोर, आप अपने बाइक कंप्यूटर को नीचे देखते हैं और आप देखते हैं कि आंकड़ा 70kmh तक क्लिक करता है। अरे हाँ, अब तुम सच में उड़ रहे हो। लेकिन इससे पहले कि आप और गति प्राप्त कर सकें, सड़क का चिन्ह आगे एक जंक्शन का संकेत देता है और आपको सुरक्षित रूप से रोकने के लिए आप ब्रेक दबाते हैं।
पर वो जंक्शन न होता तो क्या होता? क्या होगा अगर सड़क में कोई बाधा या मोड़ या कुत्ते नहीं भटक रहे थे, और ढलान जितना संभव हो उतना लंबा और चिकना और खड़ी था?
तब आप कितनी तेजी से जा सकते थे? आइए उस प्रश्न का उत्तर यह देखते हुए शुरू करें कि आपको क्या रोक रहा है।
जिंदगी एक ड्रैग
‘यह टर्मिनल वेग होगा,’ ऑनलाइन एरोडायनामिक संगठन साइक्लिंग पावर लैब के संस्थापक रॉब किचिंग बताते हैं। 'साइकिल चलाने के संदर्भ में, यह वह बिंदु है जहां वायुगतिकीय ड्रैग और रोलिंग प्रतिरोध के संयुक्त रोक बल गुरुत्वाकर्षण और बिजली उत्पादन द्वारा प्रदान किए गए बलों के बराबर होते हैं।'
गुरुत्वाकर्षण का कितना प्रभाव ढलान की गंभीरता पर निर्भर करता है। स्पेशलाइज्ड के आर एंड डी इंजीनियर इंगमार जुंगनिकेल कहते हैं, 'यदि आप ढलान को अनंत पर सेट करते हैं - दूसरे शब्दों में, एक दीवार - टायर या बाइक की संरचना पर कोई भार नहीं होगा।
‘प्रभावी रूप से यह दोनों निरर्थक हो जाएगा और आप स्काइडाइविंग करेंगे।’
या अधिक तकनीकी रूप से 'स्पीड स्काइडाइविंग', जहां लक्ष्य उच्चतम संभव टर्मिनल वेग को प्राप्त करना और बनाए रखना है।एक इंसान को एक विमान से नीचे पेट नीचे गिराएं और वे 200kmh तक की गति तक पहुंच जाएंगे; पहले सिर और हम 250-300kmh की बात कर रहे हैं; सिर पहले और विशेषज्ञ सुव्यवस्थित परिधान पहनने से 450kmh तक की गति की अनुमति मिलती है।
‘लेकिन यह साइकिल नहीं है, तो चलिए इसे अनदेखा करते हैं और एक वास्तविक सड़क का उपयोग करते हैं,' जंगनिकेल जारी है। दुनिया की सड़कों को स्कैन करते हुए, न्यूजीलैंड के डुनेडिन में बाल्डविन स्ट्रीट, 35-38 डिग्री पर ग्रह पर सबसे खड़ी सड़क होने का संदिग्ध सम्मान रखता है, इस पर निर्भर करता है कि आप किस पर विश्वास करते हैं।
'इस सड़क के ढाल पर - लेकिन इसकी 350 मीटर दूरी से अधिक लंबी - शांत परिस्थितियों और 400 वाट के बिजली उत्पादन को मानते हुए, सड़क की स्थिति में एक सवार 89.48mph [144kmh] तक पहुंच सकता है, 'जंगनिकेल कहते हैं।
यह कुछ गति है, लेकिन अभी भी विश्व डाउनहिल स्पीड रिकॉर्ड से लगभग 80kmh शर्मीली है, जिसे पिछले साल फ्रेंचमैन एरिक बैरोन ने बनाया था, जब वह 2015 में फ्रेंच आल्प्स में बर्फ से ढके चाबिएरेस स्पीड ट्रैक पर 223.3kmh तक पहुंचे थे।
तो शायद रोलिंग प्रतिरोध को कम करने के लिए हमारे ढलान में एक बर्फीले प्लेटफॉर्म की सुविधा होनी चाहिए? जरूरी नहीं, जुंगनिकेल के अनुसार। 'इन गतियों पर, वायु प्रतिरोध लगभग 99.5% है।'
12kmh पर सवारी करते समय यह लगभग 50% की तुलना करता है। आप जितनी तेजी से सवारी करते हैं वायु प्रतिरोध बढ़ता है, तो हमारे काल्पनिक साइकिल चालक को अधिकतम गति तक पहुंचने और वायु प्रतिरोध को धता बताने के लिए कौन से तरीके अपनाने चाहिए?
इसे एयरो रखें
‘स्पष्ट रूप से स्थिति महत्वपूर्ण है,’ जंगनिकेल कहते हैं। 'इसलिए मैंने समय-परीक्षण की स्थिति में अनुकूलित एक राइडर के साथ गणना की और हमारे लंबे बाल्डविन स्ट्रीट सादृश्य का उपयोग करते हुए, 400W राइडर 200mph [322kmh] तक पहुंच सकता है।'
जब जुंगनिकेल ऑप्टिमाइज़्ड कहता है, तो वह पूर्ण वायुगतिकीय मेनू की बात कर रहा है। इसका मतलब है कि एक टियरड्रॉप हेलमेट और ऐसी स्थिति जो हेलमेट की पूंछ को स्वाभाविक रूप से एक चिकनी, सुव्यवस्थित पीठ में प्रवाहित करती है।
हवा के प्रतिरोध को कम करने के लिए एक टाइट-फिटिंग स्किनसूट भी जरूरी है।
'वास्तव में, यह महत्वपूर्ण है,' कम्प्यूटेशनल तरल गतिकी विशेषज्ञ TotalSim के रॉब लुईस कहते हैं। 'सामग्री का प्रकार, सीम प्लेसमेंट और सतह के उपचार सभी एक बड़ा अंतर रखते हैं। आप अच्छे और बुरे सूट के बीच ड्रैग में 12-15% अंतर की बात कर रहे होंगे।'
लुईस यह भी सुझाव देते हैं कि जहां तक संभव हो अपने मोजे को ऊपर खींचना बूटियों की तुलना में अधिक वायुगतिकीय रूप से प्रभावी है, जबकि उन एरोबार एक्सटेंशन पर एक संकीर्ण पकड़ थोड़ा सा ड्रैग भी काट देगी।
आप अश्रु के आकार की ट्यूबिंग भी चाहते हैं क्योंकि, जैसा कि ऊपर बताया गया है, यह वायुगतिकीय ड्रैग (सीडीए) के सह-कुशलता को कम करने में मदद करता है। यह किसी वस्तु की फिसलन और आकार के साथ-साथ उसके ललाट क्षेत्र को भी कवर करता है।
भौतिकी का कहना है कि शून्य के ड्रैग को-एफिशिएंसी वाली वस्तु वास्तव में पृथ्वी पर मौजूद नहीं हो सकती है - हर चीज में किसी न किसी रूप में ड्रैग होता है - लेकिन संख्या बहुत कम हो सकती है।
टॉप-एंड बाइक पर टियरड्रॉप के आकार के हैंडलबार, उदाहरण के लिए, 0.005 का आंकड़ा दर्ज कर सकते हैं। वह सुंदर हवाई है।
एयरो-आकार की सलाखों का उपयोग करने वाले कुलीन वर्ग के उदाहरण 0.18-0.25 अंक पर आ सकते हैं, एक अच्छे शौकिया एथलीट के 0.25-0.30 के मुकाबले।
पावर आउटपुट के साथ संरेखित होने पर यह आंकड़ा और भी महत्वपूर्ण हो जाता है। जब जर्मन समर्थक टोनी मार्टिन ने कोपेनहेगन में 2011 टाइम-ट्रायल विश्व चैंपियनशिप जीती, तो उनके बिजली उत्पादन और वायुगतिकीय ड्रैग (वाट/एम2 सीडीए के रूप में व्यक्त) की गणना 2, 089 के रूप में की गई थी।
यह दूसरे में ब्रैडली विगिन्स के लिए 1, 943 और 10 वें में जैकब फुगल्सांग के लिए 1, 725 की तुलना में है।
‘सभी सवार इस आंकड़े को बेहतर बनाने के लिए काम कर सकते हैं, 'किचिंग कहते हैं। 'लेकिन शीर्ष गति के लिए भी बेहद महत्वपूर्ण वायु घनत्व है, जो स्पष्ट रूप से कम नियंत्रित है।'
हवा के लिए आ रहा है
समुद्र तल पर और 15°C पर, वायु घनत्व लगभग 1.225kg/m3 है। हालांकि, तापमान, बैरोमीटर का दबाव, आर्द्रता और ऊंचाई जैसे कारक हवा के घनत्व को प्रभावित करते हैं, घनत्व को कम करने के साथ आप जितने ऊपर होते हैं।
'यही कारण है कि सैम व्हिटिंगम जैसे सवार मानव-संचालित भूमि गति रिकॉर्ड को तोड़ने का प्रयास करते समय सिर ऊंचा करते हैं,' लुईस कहते हैं।
और क्यों फेलिक्स बॉमगार्टनर 2012 में 1, 342kmh पर स्काईडाइविंग करते समय समताप मंडल की पतली हवा तक तैरते रहे।
कनाडाई व्हिटिंगम ने फ्लैट पर एक अविश्वसनीय 132.5kmh मारा है, हालांकि यह अभी भी मानव-चालित गति के विश्व रिकॉर्ड से शर्मसार है, जिसे पिछले सितंबर में देश के टॉड रीचर्ट द्वारा रिकॉर्ड किया गया था।
रेइचर्ट ने बाकी को छोड़ दिया, 137.9 किमी प्रति घंटे की शीर्ष गति को देखते हुए। हम 'बाकी' कहते हैं क्योंकि रीचर्ट ने बैटल माउंटेन, नेवादा के ठीक बाहर स्टेट रूट 305 पर वर्ल्ड ह्यूमन पावर्ड स्पीड चैलेंज में उस गति को पंजीकृत किया था।
यह लगातार 16वां वर्ष था जब प्रतियोगिता नेवादा में आयोजित की गई थी, और यह दो प्रमुख कारकों के लिए नीचे है: यह समुद्र तल से 1, 408 मीटर ऊपर है, इसलिए हवा का घनत्व कम है और पाठ्यक्रम 8 किमी का त्वरण क्षेत्र प्रदान करता है। एक 200 मीटर स्पीड ट्रैप।
दोनों ने रीचर्ट की अधिकतम गति में सहायता की, जैसा कि उनके वाहन ने किया - परियों से ढकी एक लेटा हुआ बाइक। जंगनिकेल कहते हैं, 'मैंने आगे बाल्डविन स्ट्रीट गणना की है, और पूरी तरह से निष्पक्ष बाइक के साथ, टर्मिनल वेग 369mph [594kmh] होगा।
यह और भी अधिक होगा यदि आप टायरों के बारे में कुछ कर सकते हैं, जिसमें जुंगनिकेल ने कहा है कि पूरे बर्तन की तुलना में टायरों के बाहर निकलने से अधिक खिंचाव उत्पन्न होता है।
‘इसके अलावा, अत्यधिक बिजली उत्पादन पर, आप अंततः उस अधिकतम पकड़ में भाग लेंगे जो टायरों को प्राप्त हो सकता है, जो डाउनफोर्स का एक कार्य है, ' वे कहते हैं।
‘फिर आप कैच-22 तक पहुंच जाते हैं। आप डाउनफोर्स को बढ़ाने के लिए स्पॉइलर जोड़ सकते हैं, जो ड्रैग को जोड़ते हैं, जिसके लिए फिर से अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी (और इसी तरह)। इसके अलावा, मुझे विश्वास नहीं है कि कोई संरचनात्मक चिंता एक कारक होगी क्योंकि आप अधिक सामग्री के साथ बाइक को मजबूत बना सकते हैं।'
वहां आपके पास है। लगभग 600 किमी प्रति घंटे की अधिकतम गति तक पहुंचने के लिए, ग्रीम ओब्री को आपको एक एयरो बीस्टी बाइक बनाने के लिए कमीशन दें, न्यूजीलैंड के प्रमुख, डुनेडिन काउंसिल से बाल्डविन स्ट्रीट को लगभग 10 किमी लंबी तक विस्तारित करने और टोनी मार्टिन के समान बिजली उत्पादन उत्पन्न करने के लिए कहें। सरल…
