Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Den ofte hørte klage om, at motorcykler kan påvirke løbets udfald, er berettiget

Eksperimenter med en rytter, der cykler bag en motorcykel i vindtunnelen ved Eindhoven teknologiske universitet. Kredit:Bart van Overbeeke

I professionel cykling, in-race motorcykler som tv motorcykler kører ind mellem rytterne. I slipstrømmen bag motorcyklen, cyklister kan få tid. For første gang, det præcise omfang af denne fordel er blevet videnskabeligt undersøgt. Det viser sig at være endnu mere fordelagtigt end forventet. Brug af computersimuleringer og vindtunnelmålinger, Professor Bert Blocken fra Eindhoven University of Technology og KU Leuven - i samarbejde med softwarefirmaet ANSYS - undersøgte effekten. Han fandt ud af, at en motorcyklist 30 meter foran en rytter reducerer træk med 12 procent. En rytter, der cykler bag denne motorcyklist i et minut, kan derfor vinde 2,6 sekunder.

I de seneste år, mange cykelhold, ryttere og kommentatorer har klaget over, at motorcyklerne påvirker løbene, og nogle gange endda bestemme resultaterne. Imidlertid, det præcise omfang af fordelen for en rytter, der cykler bag en motorcykel, var ikke undersøgt før. Det er ikke ualmindeligt, at motorcyklister forbliver foran en enkelt rytter eller en gruppe ryttere på tyve til tredive meter i flere minutter. Selv afstande på få meter forekommer ved korte udbrud.

Professor i bygningsfysik Bert Blocken er overrasket over de enorme tidsgevinster, som hans forskning viser:"Selvom en motorcyklist kun kører et par sekunder foran rytterne, der kan stadig opnås en betydelig tidsfordel. For en rytter, der cykler i 10 sekunder på 2,5 meter bag en motorcykel, denne forstærkning kan overstige 2 sekunder. "

At vinde eller tabe

Blocken undersøgte trækket ved hjælp af to metoder, der uafhængigt viser de samme resultater:computersimuleringer og målinger i TU/e ​​vindtunnel. En rytter, der cykler i en afstand på cirka 2,5 meter fra en motorcyklist, oplever op til 48 procent mindre træk. Hvis han eller hun ville køre i 54 km/t uden motorcykel, tilstedeværelsen af ​​motorcyklen vil tillade ham eller hende at køre med omkring 67 km/t. Dette giver en tidsforøgelse på 14,1 sekunder hvert minut. Denne fordel bliver mindre, efterhånden som afstanden stiger, men i en afstand af 50 meter er en reduktion på 7 procent stadig målbar. Dette repræsenterer en gevinst på 1,4 sekunder i minuttet ved en referencehastighed på 54 km/t. Ved referencehastigheder over 54 km/t, tidsgevinsten er endnu større.

Faldet i træk, hastighedsforøgelse og tid i minuttet for hver målt afstand mellem rytter og motorcyklist. Antagelse:rytter uden hjælp til motorcykelture med referencehastighed på 54 km/t. Kredit:Bert Blocken

"Vi gentog vindtunnelmålingerne og vores beregninger et par uger efter de første tests, fordi jeg ikke kunne tro størrelsen på effekterne. Men vi fandt altid de samme resultater. Fordi løb undertiden afgøres med sekunder, disse forskelle kan afgøre, om du vinder eller taber. Den ofte hørte klage om, at motorcykler kan påvirke løbets udfald, er derfor berettiget, «siger Blocken.

De ovennævnte tidsgevinster beregnes og måles uden modvind, medvind eller sidevind. Blocken:"Hvis der er modvind, tidsgevinsterne er større. Hvis der er medvind eller sidevind, tidsgevinsterne er mindre. Jo stærkere sidevind, jo vanskeligere er det for en rytter at komme i motorcykelens slipstream. "

Computersimulering af en rytter, der cykler i en afstand af 10 meter fra en motorcyklist. De grønne og gule farver foran rytteren viser, at lufthastigheden her er væsentligt lavere end foran motorcyklen. Kredit:Bert Blocken

Utilstrækkelige og ikke -håndhævede retningslinjer

International Cycling Union UCI udsendte nye retningslinjer for motorcyklister i 2017. Blockens forskning viser, at disse ikke er tilstrækkelige til at forhindre tidsgevinst for rytterne. I øvrigt, disse regler håndhæves ikke under løbet, hvilket betyder, at motorcykler i virkeligheden er meget tættere på rytterne.

Dr. Fred Grappe, præstationsdirektør ved UCI World Tour Team Groupama-FDJ underbygger, at motorcyklers aerodynamiske effekter påvirker rytternes præstationer. "Det er derfor nødvendigt at definere en slags 'fri zone' omkring rytteren, hvor ingen motorkøretøjer må være tilladt i mere end et par sekunder. Bert Blockens nye videnskabelige undersøgelse af cykeldynamik giver viden til at bestemme en sådan zone effektivt. I betragtning af indflydelse af selv et par sekunder på en rangordning, det er uacceptabelt at ignorere denne viden og dens betydning. "

Varme artikler