Sən sürətli olduğunu düşünürsən, bilirsən ki, daha sürətli ola bilərsən, amma fiziki olaraq mümkün olan ən sürətli sürət nədir?öyrəndik
Budur, həyatınız bundan asılımış kimi sürətlə eniş edirsiniz. Barmaqlıqlar üzərində əyilmiş, damcıları tutan ağ düyünlər, aşağıdan velosiped kompüterinizə baxırsınız və rəqəmin 70 km/saat sürətləndiyini görürsünüz. Bəli, indi həqiqətən uçursan. Lakin siz daha çox sürət qazana bilməmişdən əvvəl yol nişanı qarşıdakı qovşağı bildirir və siz sizi təhlükəsiz şəkildə dayandırmaq üçün əyləci sıxırsınız.
Bəs o qovşaq orada olmasaydı nə olardı? Əgər yolda heç bir maneə, döngələr və ya itlər dolaşmasaydı və yamac arzuladığınız qədər uzun, hamar və sıldırım olsaydı necə olardı?
Sən nə qədər sürətlə gedə bilərdin? Gəlin bu suala cavab verməyə sizi nəyin dayandırdığına baxaraq başlayaq.
Həyat bir sürükləmədir
“Bu, terminal sürəti olardı”, - Cycling Power Lab onlayn aerodinamik materialının yaradıcısı Rob Kitinq izah edir. 'Velosiped sürmə baxımından bu, aerodinamik sürtünmə və yuvarlanma müqavimətinin birgə dayandırma qüvvələrinin cazibə qüvvəsi və çıxış gücü ilə təmin edilən qüvvələrə bərabər olduğu nöqtədir.'
Qravitasiyanın nə qədər təsir etməsi yamacın şiddətindən asılıdır. "Əgər siz yamacı sonsuza - başqa sözlə, divara" təyin etsəniz, təkərlər və ya velosipedin strukturunda heç bir yük olmayacaq, - İxtisaslaşdırılmış Ar-Ge mühəndisi İngmar Jungnickel deyir.
‘Effektiv şəkildə bu həm lazımsız olacaq, həm də siz paraşütlə tullanmaqla məşğul olacaqsınız.'
Və ya daha çox texniki cəhətdən "sürətli paraşütlə tullanma", burada məqsəd mümkün olan ən yüksək terminal sürətinə nail olmaq və saxlamaqdır. Bir insanı təyyarənin qarnından aşağı atın və onlar saatda 200 km sürətə çatacaqlar; əvvəlcə baş çəkin və biz 250-300kmh danışırıq; Əvvəlcə başınızı çəkin və xüsusi zərif p altar geyinmək 450 km/saat sürətə imkan verir.
“Ancaq bu velosiped sürmək deyil, ona görə də gəlin buna məhəl qoymayaraq, real yoldan istifadə edək” Jungnickel davam edir. Dünya küçələrini araşdıran Yeni Zelandiyanın Dunedin şəhərindəki Baldvin küçəsi kimə inandığınızdan asılı olaraq 35-38°-də planetin ən sıldırım yolu olmaq şübhəli şərəfinə sahibdir.
'Bu yolun qradiyentində – lakin 350 m məsafədən daha da uzadılmışdır – sakit şəraitdə və 400 vatt güc çıxışı nəzərə alınarsa, yol mövqeyində olan sürücü 144 km/saat sürətə çata bilər,” Jungnickel deyir.
Bu, bir qədər sürətdir, lakin hələ də 2015-ci ildə Fransız Alp dağlarında qarla örtülmüş Chabrières sürət trekində 223,3 km/saat həddinə çatan fransız Erik Barone tərəfindən müəyyən edilmiş dünya eniş sürəti rekordundan hələ də təxminən 80 km/saat utancaqdır.
Beləliklə, yuvarlanma müqavimətini az altmaq üçün yamacımız buzlu platformaya sahib olmalıdır? Jungnickele görə, mütləq deyil. ‘Bu sürətlərdə hava müqaviməti təxminən 99,5% təşkil edir.’
Bu, 12km/saat sürərkən təxminən 50%-ə bərabərdir. Siz sürdükcə hava müqaviməti artır, buna görə də xəyali velosipedçimiz maksimum sürətə çatmaq və hava müqavimətinə qarşı çıxmaq üçün hansı üsullardan istifadə etməlidir?
Aero saxla
“Aydın mövqe vacibdir,” Jungnickel deyir. ‘Beləliklə, mən vaxt sınağı vəziyyətində optimallaşdırılmış bir sürücü ilə hesablamalar apardım və Baldvin küçəsinin uzadılmış bənzətməsindən istifadə edərək, 400 Vt gücündə sürücü 200 mil/saata [322 km/saat] çata bildi.’
Jungnickel optimallaşdırılmış dedikdə, tam aerodinamik menyudan danışır. Bu, gözyaşardıcı dəbilqə və dəbilqənin quyruğunun təbii şəkildə hamar, zərif arxaya axdığını görən mövqe deməkdir.
Hava müqavimətini az altmaq üçün dar kostyum da lazımdır.
“Əslində, bu çox vacibdir,” TotalSim-in hesablama mayelərinin dinamikası üzrə mütəxəssisi Rob Lyuis deyir. “Materialın növü, tikişlərin yerləşdirilməsi və səthin işlənməsi böyük fərq yaradır. Yaxşı və pis kostyum arasında 12-15% fərqdən danışa bilərsiniz.'
Lyuis həmçinin təklif edir ki, corablarınızı mümkün qədər yuxarı çəkməyin, çəkmələrdən daha aerodinamik cəhətdən təsirli olur, eyni zamanda bu aerobar uzantılarının dar tutuşu da sürüşməni bir qədər azaldacaq.
Siz həmçinin gözyaşı formalı borular istərdiniz, çünki yuxarıda göstərildiyi kimi, aerodinamik sürtünmə əmsalını (CdA) az altmağa kömək edir. Bu, obyektin sürüşkənliyini və ölçüsünü və onun ön hissəsini əhatə edir.
Fizika deyir ki, sürtünmə əmsalı sıfır olan bir obyekt əslində Yer kürəsində mövcud ola bilməz – hər şeyin bir növ sürükləmə forması var – lakin rəqəmlər çox aşağı ola bilər.
Üst səviyyəli velosipeddə gözyaşardıcı formalı sükan, məsələn, 0,005 rəqəmini qeyd edə bilər. Çox aerodinamikdir.
CdA aeroşəkilli çubuqlardan istifadə edən elita nümunələri yaxşı həvəskar idmançının 0,25-0,30 göstəricisi ilə müqayisədə 0,18-0,25 səviyyəsində ola bilər.
Güc çıxışı ilə uyğunlaşdırıldıqda bu rəqəm daha da vacib olur. Alman peşəkar Toni Martin 2011-ci ildə Kopenhagendə keçirilən Time-Trial Dünya Çempionatını qazandıqda, onun gücü və aerodinamik müqaviməti (vatt/m2 CdA kimi ifadə edilir) 2, 089 olaraq hesablanmışdır.
Bu, ikinci yerdə Bradley Wiggins üçün 1,943 və 10-cu yerdə Jakob Fuglsang üçün 1,725 ilə müqayisədə.
“Bütün atlılar bu rəqəmi yaxşılaşdırmaq üçün işləyə bilər,” Kitching deyir. ‘Ancaq yüksək sürət üçün çox vacib olan hava sıxlığıdır ki, bu da daha az idarə oluna bilər.’
Efirə gəlir
Dəniz səviyyəsində və 15°C-də havanın sıxlığı təxminən 1,225 kq/m3 təşkil edir. Bununla belə, temperatur, barometrik təzyiq, rütubət və hündürlük kimi amillər havanın sıxlığına təsir edir və siz nə qədər yüksəksinizsə, sıxlıq azalır.
“Bu səbəbdən Sam Whittingham kimi atlılar insan gücü ilə quruda sürət rekordlarını qırmağa cəhd edərkən başlarını qaldırırlar,” Lyuis əlavə edir.
Bəs niyə Feliks Baumqartner 2012-ci ildə 1,342 km/saat sürətlə paraşütlə tullanma zamanı stratosferin nazik havasına qalxmışdı.
Kanadalı Whittingham mənzildə inanılmaz 132,5 km/saat həddinə çatdı, baxmayaraq ki, bu, ötən ilin sentyabrında həmyerlisi Todd Reichart tərəfindən qeydə alınan insan sürəti üzrə dünya rekordundan utancaqdır.
Reichart 137,9 km/saat maksimal sürətə çataraq, qalanı arxasınca buraxdı. Biz “qalanı” deyirik, çünki Reyxart bu sürəti Nevada ştatının Döyüş Dağından kənarda 305 saylı Dövlət Marşrutunda Dünya İnsan Güclü Sürət Müsabiqəsində qeydə aldı.
Yarış Nevada ştatında ardıcıl 16-cı ildir keçirilirdi və bu, iki əsas amildir: dəniz səviyyəsindən 1408 m hündürlükdə olduğundan hava sıxlığı aşağıdır və kurs 8 km-lik sürətlənmə zonasını təmin edir. 200 m sürət tələsi.
Hər ikisi də Reyxartın maksimal sürətinə kömək etdi, avtomobili də - mərmərlərlə örtülmüş oturmuş velosiped. “Mən Baldvin küçəsində əlavə hesablamalar apardım,” Jungnickel deyir, “və tam təmizlənmiş bir velosipedlə terminal sürəti 369 mil/saat [594 km/saat] olardı.'
Təkərlər haqqında bir şey edə bilsəniz, daha da yüksək olardı, Jungnickel isə təkərlərin bütün gəmidən daha çox sürtünmə yaratdığını ifadə etdi.
‘Həmçinin, həddindən artıq güc çıxışlarında siz nəhayət təkərlərin əldə edə biləcəyi maksimum tutuşla qarşılaşacaqsınız, bu da enmə qüvvəsinin bir funksiyasıdır,” o deyir.
‘Sonra siz 22-yə çatırsınız. Düşmə gücünü artırmaq üçün spoylerlər əlavə edə bilərsiniz, bu da sürükləmə əlavə edir, bu da yenidən daha çox güc tələb edir (və s.). Bundan əlavə, mən heç bir struktur narahatlığın amil olacağına inanmıram, çünki siz sadəcə daha çox materialla velosipedi daha möhkəm tikə bilərsiniz.'
İşdə var. Maksimum sürətinizə demək olar ki, 600 km/saat çatmaq üçün Graeme Obree-yə sizə aero Beastie velosipedi hazırlamağı tapşırın, Yeni Zelandiyaya gedin, Dunedin məclisindən Baldwin küçəsini təxminən 10 km uzunluğa uzatmağı və Tony Martinə bənzər bir elektrik çıxışı yaratmağı xahiş edin. Sadə…
