#arodynamics - Lähtökohtia

Esimerkki aerodynamiikan tärkeydestä tyypillisellä stetsonvakiolla CdA = 0,27 ja 5% muutoksella (huom. stetsonvakio= valistunut ja perusteltu hatusta vedetty arvio tyypillisestä arvosta):

Viitteellisessä esimerkissä ajaja haluaa saavuttaa 40km/h keskinopeuden ja tiedämme sen vaativan 275W keskitehoa täysin tasaisella, suoralla, tyynellä reitillä. Tuosta tehosta menee vähintään yli 85% pelkän ilmanvastuksen voittamiseen (ERO Sports). Mainittakoon, että luku voi olla jopa yli 90%. Kuten huomataan 5% parannuksella aerodynamiikassa pääsemme 0,6kmh kovempaa tai 11W pienempään tehon tarpeeseen. 

Mäet, mutkat ja niiden mukanaan tuomat nopeuden vaihtelut vaikuttavat tehon tarpeeseen vierintävastuksen kanssa, mutta niiden vaikutus kokonaisuuteen jää todella aerodynamiikan jalkoihin tasaisessa maastossa. Myös jarrutukset ja asennon hajoamiset ovat lopulta kokonaisuuteen vaikuttavia tekijöitä. 

Aerodynamiikka pyörän päällä tutkii siis ilman ja kuskin sekä pyörän vuorovaikutusta. Toisin sanoen, kuinka kuski 'läpäisee' ilmavirran. Moni tietää tuon maagisen lyhenteen, joka tunnetaan myös nimellä CdA. Nuo kolme kirjainta kuvaavat juuri tuota ilman läpäisevyyttä. CdA on yksinkertainen kertolasku, jossa ajajan otsapinta-ala (A) kerrotaan liukkaudella (ilmanvastuskertoimella, Cd).

Otsapinta-ala muokatusta valokuvasta

Otsapinta-ala ilmaistaan yleisimmin neliömetreinä, Se on se pinta, joka kohtaa ilmavirran – kuinka suuri möykky muodostuu ilmanvastukseksi. Se on mitä suurimmissa määrin suoraan kiinni koostasi, liikkuvuudestasi ja asennostasi, ja vähemmän varusteista. Sen kautta aerodynaamisuuden parantaminen on kokemukseni mukaan selkeämpää; kun ala pienenee – asento nopeutuu.

Tuo liukkauskerroin (Cd) on monimutkaisempi käsittää ja parantaa. On raportoitu, että tuo arvo sijoittuu 0,7 ympärille aika-ajoasennossa ja 0,9-1,1 ympärille maantiepyörällä otteesta riippuen. Se ilmaisee objektin käytöstä ilmavirrassa - kuinka sujuvasti ilma virtaa tuon möykyn yli, ohi ja ympäri. Karrikoidusti voimme verrata luotia ja arpakuutiota, joiden otsapinta-ala on sama. Ammu luoti ja arpakuutio samalla lähtönopeudella; kumpi lentää pidemmälle? Pyörälijän kohdalla asennon ”kompaktius ja luotimaisuus” pienentävät tuota kerrointa yhdessä sopivien varusteiden kanssa. Tähän vaikuttaa esim. missä kulmassa eri ruumiinosat kohtaavat ilman, asu, kypärä, kiekot ja muu materiaali?

Yleensä, kun subjektiivista CdA:ta testataan ns. jokamiehen työvälinein lopputuloksena nimenomaan on CdA. Tehtyjen muutosten vaikutusta on vaikea pilkkoa jomman kumman (A tai Cd) syyksi. Asentoa muuttamalla todennäköisesti tulee vaikuttaneeksi molempiin tekijöihin, mutta tuloksen ollessa entistä pienempi – onko sillä niin väliä kumpi paranee ja missä suhteessa? Tosin, jos tiedät otsapinta-alasi, tiedät myös kuinka liukas asentosi on.

Pähkinänkuoressa; mitä pienempään CdA-arvoon pääset sen vähemmän tarvitset tehoa samaan vauhtiin tai pääset samalla teholla kovempaa. On kuitenkin syytä muistaa, että CdA ei ole kaikki kaikessa, vaikka niin on helppo kuvitella. Siksi CdA:ta ei tule minimoida – mieluummin optimoida eli tähdätä parhaaseen mahdolliseen tehontuoton ja aerodynamiikan suhteeseen:

Kuskin minimoitu CdA on usein epämukava, tehoton ja epätaloudellinen. Ääripään hakeminen on kuitenkin hyväksi optimia etsittäessä. Optimointi on siis ”the way” ja se tarkoittaa aerondynamiikan, biomekaniikan ja fysiologian yhdistämistä. Tuo yhtälö ja balanssi taas on riippuvainen suorituksen kestosta: 10 tempo vaatii erilaista lähestymistä kuin täysmatka.

Ääripään metsästystä Liettuassa turvallisessa olosuhteessa.

Vielä sana CdA:sta:

Kun kuulet itsetestattuja CdA lukemia, ne ovat suhteellinen. Ei absoluuttinen, ei väärä, mutta suhteellinen. Absoluuttisen CdA:n saa varmimmin mitattua tuulitunnellissa, joka soveltuu hitaampiin nopeuksiin. Muut CdA-arvot ovat subjektiivisia arvioita: tehomittarin kalibraatiot vaihtelevat, vierintävastus vaihtuu ja perustuu arvioon, kaikki CdA:ta määrittelevät laskentametodit ovat arvioita. CdA:n kanssa kikkaillessa on tärkeää, että omat tulokset ovat toistettavia ja keskenään verrannollisia.

Okei, tämä oli tässä tällä erää. Toivottavasti sain havainnollistettua. :)