Ny aerodynamisk indsigt kan ændre para-cykelpodierne

Deltagere i Para-cykelløb-cykling med et handicap-ville gøre godt ved at studere Paul Mannions ph.d. forskning. På Eindhoven University of Technology og National University of Ireland Galway har han undersøgt tandem- og håndcyklisters aerodynamiske modstand. Den optimale kropsholdning ser ud til at give tandemcyklister en fordel på 8,1 sekunder pr. 10 kilometer, mens det korrekte valg af hjul kan give håndcyklister en gevinst på 1,6 sekunder pr. kilometer. Dette kan gøre forskellen mellem at vinde eller tabe.

Forskningsprojektet blev ledet af National University of Ireland Galway og Eindhoven University of Technology (TU/e) i samarbejde med KU Leuven i Belgien og softwarefirmaet ANSYS. Det eksperimentelle arbejde blev udført i vindtunnelerne i TU/e ​​og University of Liège og blev ledet af civilingeniører professor Bert Blocken fra TU/e ​​og KU Leuven og Dr. Eoghan Clifford fra NUI Galway. Clifford er en 4-dobbelt verdensmester og nuværende para-cykelmester og indledte forskningen med Blocken. Blocken:"Para-cykling aerodynamik har aldrig før været omfattende og videnskabeligt undersøgt ved hjælp af vindtunneltests og computersimuleringer. Fordi rytterne kan nå hastigheder på op til 54 kilometer i timen og mere, luftmodstand er en vigtig ydelsesfaktor. Så der er meget at hente ved aerodynamisk forskning. "

Op til 8,1 sekunders fordel for tandemcyklister

Nogle af resultaterne var uventede, især dem til tandemcykling. Her, en seende rytter - piloten - sidder foran, mens den bageste rytter - stokeren - har en synshandicap. "Du ville forvente, at atleter oplever mindst modstand i et løb, når de bøjer sig over cyklen så meget som muligt. Men vores forskning viser, at aerodynamikken er bedre, hvis piloten indtager en mere opretstående position. Dette er med til at beskytte stokeren mod vinden , reducere de to rytters samlede modstand, "forklarer Paul Mannion.

Af de 23 kombinationer af racestillinger, der blev undersøgt, den optimale torsovinkel - vinklen mellem den vandrette stang og torsoen fra haleben til hoved - viste sig at være 25 grader for piloten og 20 grader for stokeren. Blocken:"Dette resulterer i en 6,5 sekunder hurtigere tid over en afstand på 10 kilometer, sammenlignet med holdningen, hvor begge atleter bøjer så lavt som muligt over styret. "

Der er endnu mere at vinde i tidsforsøg. De fleste tandemcyklister indtager den såkaldte time-trial position, mens forskerne viser, at frame-clench-holdningen, hvor stokeren tager fat i pilotens sadelpind, er hurtigere. "Sammenlignet med denne standardposition, der er en tidsforøgelse på ikke mindre end 8,1 sekunder over en afstand på ti kilometer, ”forklarer Blocken.

En gevinst på 1,6 sekunder pr. Kilometer for håndcyklister

Forskerne testede også håndcyklister, ved hjælp af både vindtunneler og computersimuleringer. Her, hjultypen havde en meget stor indvirkning på den aerodynamiske modstand, især i sidevind. Para-håndcykler har tre hjul; en foran og to bag på cyklen. Mannion:"Cyklister har en tendens til at vælge tre diskhjul, men vi har vist, at dette øger den samlede modstand. Et diskhjul foran og to egerhjul bag på cyklen resulterer i meget lavere modstand. Denne effekt er tydeligst i sidevind, men holder også for vinde fra andre vinkler. Blocken:"Med 10 grader af sidevind, en fordel på op til 1,6 sekunder kan opnås over 1000 meter. "

Endnu større aerodynamiske gevinster er mulige under bakker, når håndcyklister ikke pedaler og når hastigheder på op til 60 kilometer i timen. Her, armenes position viste sig at være den afgørende faktor. Mannion så, at de fleste ryttere pressede deres arme mod deres krop under nedstigningen-den såkaldte 6-timers position-forudsat at dette ville reducere den aerodynamiske modstand mest. Men vindtunnelen og computersimuleringer viste noget andet:en position med armene forlænget - positionen 9 - viste sig at være meget mere effektiv. Mannion:"Denne optimale holdning fører til 4,3 procent mindre træk i forhold til klokken 6."