ロードバイクと空気抵抗 その3 トレインの効果



前回も,チタイチに行ったとき,40km/h で10分程度走った体験のことを書きました。

あのとき,ぼくは 5人トレイン(列車,ロードバイクがつながって走る状態)の一番後ろを走っていたのですが,すぐ前を走るトモさんから 1m 以上離れると,脚が重くなり,すぐ後ろに着くと,少しですがスッと楽になる感覚がありました。

いわゆる「ドラフティング」というやつです。

自分一人だと,空気抵抗に逆らって走るのはとてもたいへんですが,数人で列を作ると,楽になるのはなぜでしょうか。



ドラフティングは,このシリーズ「その2」に書いた,走者の背面にできる低気圧空間や,カルマン渦(乱れた空気の流れ)と深く関係しています。

前を走る走者のすぐ後ろに着いた場合,後続の走者は,空気のかたまりをかき分ける力が不必要となります。これは大きなアドバンテージです。

これに加えて,先頭の走者が作り出した気圧の低い部分に近寄れば,後続の走者は,低気圧の吸引力を利用できることになり,より小さな力で速度を維持できるのです。

        2人トレイン

このように,前走者の作り出した低気圧部分のことを「スリップストリーム」と呼んでいます。また,この空間を利用することも「スリップストリーム」と呼んでいます。

ロードバイクで前走者の直後に着いた場合,同じ速度を維持するのに必要なパワーは,単独走の3分の2に低減するというデータもあります。

アマチュアライダーの場合,そこまでの効果が得られるかどうかはわかりませんが,たとえ10%パワーを節約できたとしてもこれは大きなアドバンテージです。

前方の走者は,何も恩恵がないかというと,そうではありません。
後続の走者が直後に着いてくれることで,自分の背中側に乱れた空気の動きができなくなり,空気がスムーズに後方へ流れますから,単独走よりも空気抵抗(体が後ろ向きに引っぱられる力)が低減されます。

誰かの後ろに着かせてもらったら「ラッキー」ですし,誰かが後ろに着いてくれたら「ラッキー」なのです。

二人で走る場合,前走者は前からの抵抗はあるものの,後ろ側にできる抵抗が低減されます。
追走者は,前からの抵抗がなく,吸引力を利用できますが,後ろ側には抵抗ができます。

となると,三人でトレインを組む場合,一番有利なのは第2走者でしょう。

3人トレイン

第2走者は,前も後ろも空気抵抗が低減され,両脇を高速で風が流れていく状態になっています。
こんなにいい状態の位置を独り占めしてはいけませんね。
先頭交代です。

もちろん,上級者と走らせてもらうときには,この位置で甘えさせてもらえばいいですね。


一般に,走行している物体の形状が円筒形のとき,カルマン渦が多く発生し,進行方向に対して,長楕円になるほど,その発生は少なくなります。

つまり,何人かで空気の流れに対して縦方向に伸ばした形の集団を作れば,空気はずっとスムーズに流れていくのです。

集団走行をすると,集団全体が一つの物体であるかのように空気が流れていきます。不思議なことに,走者間の間隔が1m 以上離れていても,この効果は生まれます。

※ 参考映像(http://www.youtube.com/watch?v=CknhIhFp2pA

自転車レースの様子を上空から映した映像が,まるで魚のような流線形をしているのは,まったく理にかなっています。(プロですから当然ですね)

GIRO201309OGK04.jpg

このスリップストリーム空間は,速度が高くなるほど,大きく後ろに伸びます。

つまり,高速走行になるほど,少しくらい距離が離れても大丈夫なようです。
(具体的な数値はわかりませんが,バイク1台分くらいなら十分に恩恵はあるようです))
もちろん,前走者に近づくほど,その効果は高くなります。

また,前走者の全面投影面積が大きいほど,スリップストームの効果は大きくなります。

つまり,体の大きな人が高速で前を走ってくれたら,その直後を走るのはと~っても楽ちんだし,何人もの人が恩恵にあずかれる,ということになります。

そんな人,身近にいたらいいですね~。

ぼくの知っている人で,大きくて,速い人…。
いました,いました。ヘヘヘ。



空気抵抗は,だいたい,速度の2乗に比例して大きくなります。
速度が2倍になれば抵抗は2×2=4倍,速度が3倍になれば抵抗は3×3=9倍になります。

速度を上げたときこそ,集団走行のメリットがぐんと大きくなってくるのです。



一人で走るときは,前からの空気抵抗は,エアロフォームを取ることで低減することができます。

しかし,走者の後ろの空間にできるめんどうなヤツラには,直接手出しができません。

それなら,ローディーのみなさん。
トレインを組んで,そいつらを撃退しようではありませんか。
みんなで先頭交代をして,一人では到達が難しい速度域での巡航をしてみようではありませんか。
オー!

今度いっしょに走るとき,やってみませんか?

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Comments 25

なかさん  

詳しい解説、有難うございます。

という事で、次回はrikiさん先頭ね!
私は番手縛りでヨロシク!

2013/07/18 (Thu) 20:59 | EDIT | REPLY |   

KTM  

タイトル

では私はなかさんの後ろで番手縛りで
さらに後ろカモン!

2013/07/18 (Thu) 21:36 | EDIT | REPLY |   

riki  

なかさん様

了解です!
って,なかさんの方が速いのに…。

でも,いつもぼくがずっと後ろに着かせてもらっているので,今回は先頭走ります!
任せて! ゴホッ(無理に胸をたたいたので…)

2013/07/18 (Thu) 21:38 | EDIT | REPLY |   

モリゾー  

タイトル

身体が大きくて速い人・・・わかります!(笑)


その方の後ろは確かに走りやすいですよね。

空気抵抗だけでなくハンドサインのタイミングなどなど・・・

2013/07/18 (Thu) 21:52 | EDIT | REPLY |   

riki  

KTM 様

いいでしょう。わかりました。
牽きますよ~(笑)

でも,小さいころの電車ごっこは,先頭の取り合いだったな~。

2013/07/18 (Thu) 22:01 | EDIT | REPLY |   

riki  

モリゾー様

わかりました?

最高ですよね。

さらにもう一人,大きくて速い人がいます。
この人の後ろも走りやすいです。

さらに,背中が大きくて楽しい人もいます。
ただし,この人の後ろは,風は来ないけれど,水たまりができているので要注意です(笑)

2013/07/18 (Thu) 22:06 | EDIT | REPLY |   

こー  

タイトル

高速トレインやってみたいです!
あ、先頭交代は自己申告でいいですか!?(笑)

茶臼山の終盤の下り基調は気持ち良かったですね!
あの時はミラー越しにrikiさんに押しもらって、ありがとうございました。
必死でしたって!!!(笑)

2013/07/18 (Thu) 22:54 | EDIT | REPLY |   

the_32o  

とても分かりやすく勉強になりました!
省エネ走行して遠くへ速く!
ローテーションの練習をしてみたくなりました。

風の強いオランダではご婦人がママチャリでもローテーションして走っていると、日本人のプロロードレーサー(誰だったかは失念)がTVで言ってました。
ママチャリ集団に抜かれたんですってw

2013/07/18 (Thu) 23:37 | EDIT | REPLY |   

ツールド焼き鳥  

キタ━(゚∀゚)━!

やっぱり
わかり易く面白いです(*゚▽゚*)

ためになりました٩(๑òωó๑)۶

しかし、まだ仲間と走った事が無いので効果は分かりません(笑)

2013/07/19 (Fri) 00:41 | EDIT | REPLY |   

KOU  

rikiさん、こんばんは。

スリップストリーム、自動車やオートバイのレースで良く耳にしてましたがロードでも同じなのですね。
まだ、その恩恵に預かることも叶わない貧脚ですが、いつか皆さんとトレインできたらいいな(^^)
もちろん、その時は二番手で

2013/07/19 (Fri) 00:45 | EDIT | REPLY |   

maa  

こんばんは!
私も大きい方だと思うので、先頭車両としてのスペックを備えた時(いつになるやら…)には是非使ってやってください。
チタイチのあと、思うことあって現在軽量化中(約2kg減りました)です。75kgをきったのはどれくらいぶりだろうか…? (笑)

2013/07/19 (Fri) 00:46 | EDIT | REPLY |   

mako@ォッサン  

タイトル

おはようございます^^

あたくし小ぶり(?)なので最後尾固定で!(笑)

あ~ぁ・・体が大きかったら良かったのに~~www

2013/07/19 (Fri) 07:40 | EDIT | REPLY |   

riki  

こー様

いや~,あのときは本当にきつかったですね。
こーさんの後ろに必死で食らいつこうとがんばりましたよ。

今度は,逃げを容認して,もう少しゆっくり目のトレインで行きましょうね。

2013/07/19 (Fri) 07:43 | EDIT | REPLY |   

riki  

the_32o 様

ママチャリローテーションですか。
それはすごい。
さすがに自転車大国オランダですね。
そうなるともう文化ですね。

32oさんともぜひ組んで走ってみたいです。

2013/07/19 (Fri) 07:48 | EDIT | REPLY |   

riki  

ツールド焼き鳥様

ありがとうございます!

仲間と走ると,本当にいろんな発見があって,新鮮です。
ぼくにとって,新しい世界が広がる喜びでした。

2013/07/19 (Fri) 07:49 | EDIT | REPLY |   

riki  

KOU 様

いえいえ,今の KOU さんでも十分効果はわかると思いますよ。
ぼくが以前体験したのは,とくに楽になった感じがしなかったけれど,長くその速度を維持していることに,自分でもおどろきました。

今度,やってみましょうか。

2013/07/19 (Fri) 07:52 | EDIT | REPLY |   

riki  

maa 様

おお,減量進行中ですか。
maa さんは,すでに先頭車両としてのスペックを着々と備えつつありますよね。
そのうち,「ぜひ仲間に加えたい一人」として引く手あまたになるのでは(笑)
その際は,よろしくお願いします。

2013/07/19 (Fri) 07:56 | EDIT | REPLY |   

riki  

mako@ォッサン様

マコさん,おはようございます!

え? 小ぶり?
全くの勝手な想像で,大きな方のイメージを持っていました。
でも,マコさんは補給車両としてのすばらしい活躍が期待されていますから(笑)

2013/07/19 (Fri) 08:00 | EDIT | REPLY |   

チャップリン  

タイトル

rikiさん、こんにちは!

分かりやすい解説いつもありがとうございます。
参考映像まで・・・・・・・・・・ちょっと笑える、【1馬身って】クスッ!

何人かで走る時、必ず誰かが後ろにピッタリ。・・・・・・・・風よけに最適なワタクシ、いつでも先頭を走りますよ。すぐ脚がうりきれますが!(;一_一)

2013/07/19 (Fri) 08:36 | EDIT | REPLY |   

やん  

タイトル

おはようございます!
じゃKTMさんのうしろ番手縛りで!
・・・(出遅れ感ありありですんません)
詳しい解説ありがとうございました。
やはり仲良くトレイン組んで皆で空気抵抗をやっつけた方が良いのですね!
千切りあいはダメダメとういことでw
またご一緒する機会がありましたらrikiさんと先頭交代して高速巡航してみたいです。
よろしくお願いします。

2013/07/19 (Fri) 09:06 | EDIT | REPLY |   

riki  

チャップリン様

チャップリンさん,こんにちは!

チャップリンさんも大きい人でしたか。
それは,ぜひ,ご一緒させていただきたいですね(笑)
人を吸い寄せる人気者ですね(笑)

2013/07/19 (Fri) 11:25 | EDIT | REPLY |   

riki  

やん様

お,大きくて速い人の登場だ(笑)

千切り合いも楽しそうですが,ぼくには参加が難しそうです。

ぜひ,こんどまた,前回のようなすごい牽きをお願いします。
たぶん,10秒くらいなら先頭交代できると思います(笑)
あれは,本当に刺激的で楽しかったです!
やんさん,サイコー!

2013/07/19 (Fri) 11:31 | EDIT | REPLY |   

チャップリン  

タイトル

rikiさん、こんにちは!

そうです、無駄に大きくなっちゃいました。


かっこいいやんさんを、20歳ぐらい年とってぶさいくにした感じです!
やんさんのバイクのサドルなんであんなに高いんだろう????(;一_一)【不思議???】

2013/07/19 (Fri) 13:10 | EDIT | REPLY |   

riki  

チャップリン様

チャップリンさん,こんにちは!

そうですか。
では,やんさんのイメージに多少修正を加えて,チャップリンさんのイメージを作っておきます(笑)

2013/07/19 (Fri) 13:33 | EDIT | REPLY |   

やん  

rikiさんコメント欄お借りします。すみません。
チャップリンさん
え〜!自分より20歳先輩でしたか!
てっきり自分と同じ40代かとおもっとりました〜失礼しました(^^;;
最近60過ぎても現役バリバリの速い方とよく出会いますが、きっとチャップリンさんもあんな感じなんでしょうね!
いつかお会い出来る日を楽しみにしとります。

2013/07/19 (Fri) 21:44 | EDIT | REPLY |   

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