Können Sie auf einer ebenen Straße mit 90 km / h Fahrrad fahren?

11

Dieses Video wurde auf einer führenden Nachrichten-Website in meinem Land vorgestellt. Es ist ein Radfahrer, der auf einer Autobahn mit sehr hoher Geschwindigkeit - angeblich 90 km / h - dicht hinter einem Lastwagen fährt. Die Straße ist flach, deshalb wundert es mich immer wieder: Wie konnte er eine so hohe Geschwindigkeit erreichen und aufrechterhalten? Ist dies überhaupt ohne externe Hilfe möglich, z. B. ohne den LKW zu greifen? Ist es der "Luftschlepp" -Effekt des Lastwagens, der dies ermöglicht?

PS: Ich selbst habe nicht allzu viel Erfahrung mit dem Radfahren - ich fahre Mountainbike, meine Höchstgeschwindigkeit auf ebenem Untergrund betrug ungefähr 40 km / h und ich fand es ziemlich anstrengend, es zu halten. Ich hätte es nicht länger als ein paar Minuten aufbewahren können.

Neinstein
quelle
1
Vor ungefähr 100 Jahren erreichte ein Radfahrer 100 Meilen pro Stunde hinter einem Zug.
Daniel R Hicks
1
Es scheint, als ob man zeigen möchte, wie schnell man ohne Luftwiderstand Fahrrad fahren kann, ein Laufband wäre ein noch besserer Weg (obwohl natürlich nicht so dramatisch).
Akkumulation
1
@ DavidRicherby, das ist eine verdammt gute Sache. Nur 400x die Fluchtgeschwindigkeit der Erde.
Brad
1
@ axsvl77 Ich war mal ein Radfahrer wie du, aber dann bin ich aufs Knie getreten.
Aaron
1
Wie wurde Guy Martin noch nicht referenziert? 110 Meilen pro Stunde, britischer Geschwindigkeitsrekord! \\ youtube.com/watch?v=byZTGiWQzd8
Sam T

Antworten:

19

In meinen jüngeren dummen Jahren habe ich genau dieses Szenario gemacht, außer bei einer etwas niedrigeren Geschwindigkeit von 85 km / h (Geschwindigkeitsbegrenzung war 80 km / h), aber für eine Entfernung von fast 10 km (zwischen zwei Vororten). In meinem Fall habe ich einen Doppelanhänger-Schotterwagen entworfen, der sehr langsam beschleunigte, um das Tempo zu halten. Dies war nur aufgrund des massiven Niederdruck-Nachlaufs am Heck des Fahrzeugs möglich.

Ich war auf einem Rennrad mit einem maximalen Gang von 53-11. Wenn wir mit Geschwindigkeit waren, erinnere ich mich, dass ich mich wie verrückt drehte, um Schritt zu halten. Normalerweise musste ich es in Impulsen tun, in denen ich ein oder zwei Fuß überbrückte, um eine bessere Position im Luftzug zu sichern, und dann eine kurze Pause einlegte. Adrenalin motiviert Sie wirklich in solchen Situationen. Ich erinnere mich sogar an ein paar Autos, die daneben fuhren und erstaunt oder ungläubig starrten - ich bin mir nicht sicher, welches.

Die Straße ist flach, deshalb wundert es mich immer wieder: Wie konnte er eine so hohe Geschwindigkeit erreichen und aufrechterhalten?

Es kommt wirklich darauf an, wie schnell das Fahrzeug beschleunigt. Es muss langsam genug beschleunigen, damit Sie Schritt halten und im Entwurf bleiben können. Zu der Zeit hatte ich keine Probleme, für kurze Zeit alleine 50 km / h zu erreichen, also hatte ich die nötige Beschleunigung, um Schritt zu halten, bis der Luftzug wirklich einsetzte. Bei höheren Geschwindigkeiten ist es erstaunlich, wie sehr der Luftzug dich wirklich mitsaugt, du Sie müssen wirklich keine verrückte Kraft erzeugen, haben nur genug Beingeschwindigkeit, damit Sie in Ihrem größten Gang Schritt halten können.

Bei 80+ km / h benötigen Sie mindestens 53-11 Getriebe. Selbst dann konnte ich kaum auf dem Laufenden bleiben, ich musste unglaublich schnell drehen. Ich hatte damals einen Fahrradcomputer, aber ich habe nie die Trittfrequenz überprüft, nur meine Geschwindigkeit, die 80-85 km / h betrug. Zu dieser Zeit (Ende der 90er Jahre) gab es nicht viele Datenlogger, die jeden Moment für die Nachwelt detailliert aufzeichnen, wie wir es heute tun. Daher kann ich nicht mehr Details als diese anbieten.

Ist dies überhaupt ohne externe Hilfe möglich, z. B. ohne den LKW zu greifen? Ist es der "Luftschlepp" -Effekt des Lastwagens, der dies ermöglicht?

Solange Sie sich in der Nähe der Ladefläche des Lastwagens aufhalten, saugt Sie der Luftzug buchstäblich mit. Sobald Sie im Entwurf sind, brauchen Sie wirklich keine Tonne Kraft, nur die Fähigkeit, sich schnell zu drehen, damit Sie sich immer wieder in den Sweet Spot des Entwurfs zurückstoßen können. Ich habe versucht, mein Risiko zu minimieren, indem ich zur Seite des Lastwagens gezogen habe. Ich hatte also die Chance, schnell zur Schulter zu gelangen, wenn der Lastwagen plötzlich bremste. Dies bedeutete, dass ich ein wenig vom Entwurf verloren hatte, aber angesichts des Wahnsinns der Situation hielt ich es für einen vernünftigen Kompromiss. Andere scheinen im Totpunkt etwas mutiger zu zeichnen (Wortspiel beabsichtigt).

WARNUNG: All dies ist natürlich unglaublich dumm und könnte schnell zu einer Katastrophe führen. Zu der Zeit war ich jung und ahnungslos.

Rider_X
quelle
3
Ich wollte hinzufügen, dass ich zu der Zeit auch viel Motorentwurf als Teiltraining gemacht hatte, also wurde ich geübt, im Entwurf hinter dem Fahrzeug auf und ab zu gehen.
Rider_X
2
LKWs und Busse beschleunigen häufig im Stehen mit einer vergleichbaren Geschwindigkeit wie ein Radfahrer, insbesondere wenn sie schwer beladen sind. Eine schwere Last bedeutet auch, dass sie nicht so plötzlich anhalten können wie im leeren Zustand, was wahrscheinlich eine gute Sache ist
Chris H
2
Auf meinem morgendlichen Pendelweg gibt es eine Strecke, auf der schwer beladene Lastwagen häufig vom Stehen bis zum Tempolimit von 70 km / h beschleunigen müssen, was mir reichlich Möglichkeiten zum Zeichnen bietet. Die große Gefahr besteht darin, dass Sie das massive Stück Trümmer oder Schlagloch, über das der LKW fährt, erst sehen, wenn Sie es treffen. Aber es macht einen verdammt großen Ansturm auf Ihren morgendlichen Pendelverkehr.
Stib
1
Stellen Sie sich nun vor, was passieren würde, wenn unerwartete Unebenheiten / Beulen auf der Straße auftreten…
Anzeigename
2
Ich war ebenfalls jung und dumm. Ich entwarf einen Muldenkipper mit einer Geschwindigkeit von 35 MPH und einem Stapel Autos hinter mir. Ich erweiterte die Dummheit bis zu dem Punkt, an dem ich beschloss, ihn zu überholen. Ich bin ungefähr 3/4 des Weges die Seite des Lastwagens hinaufgekommen, bevor der Gegenwind aufkam. Ich war gerade dumm genug, um den Pass zu beenden, fand dann sofort einen Ort, an dem ich von der Straße abkommen konnte, ohne auf die Bremse zu treten (ich dachte, er hätte mich nur überfahren, weil ich dumm war), und hielt an. Ich lag ungefähr 20 Minuten im Gras und erholte mich, bevor ich wieder einstieg und langsam nach Hause wackelte. Versuche das nicht Zuhause!! dumm
FreeMan
13

Es ist alles im Luftwiderstand. Auf einer verlassenen Straße sind für mich nicht mehr als 50 km / h. Selbst 10 Meter hinter einem Bus ist es viel einfacher (aber Sie haben noch Zeit, auf das Bremsen zu reagieren). Ich habe das tatsächlich herausgefunden, als ich während der Fahrt ziemlich schnell in den Windschatten eines Busses gewechselt bin und ernsthaft daran gewonnen habe.

Das Betreten der Zone ist ein ziemlich überraschendes Gefühl, wenn Sie es nicht erwarten. Sie können den Abstand zwischen dem Fahrzeug schließen und das ganz schnell, bis Sie nur noch die Rückseite sehen, ohne die Bremslichter oder die von unten erscheinende Fahrbahn gut sehen zu können. Dies macht Sie sehr anfällig für plötzliches Bremsen (der Fahrer weiß nicht, dass Sie dort sind) oder Straßengefahren, die unter dem LKW auftreten (selbst ein flaches Schlagloch trifft Sie mit über 50 km / h ziemlich hart, wenn Sie keine Zeit haben sogar den Sattel entlasten).

Das Fahren sehr dicht hinter einem Fahrzeug, das verhindert, dass der Wind Sie verlangsamt, macht einen großen Unterschied. Es ist auch gefährlich und illegal auf der Straße. Aber unter kontrollierten Bedingungen mit der Kommunikation zwischen dem Fahrer und Fahrer, ist es möglich zu schlagen 100 Stundenmeilen (170 km / h) , wie von ehemaligen Motorrad - Rennfahrer Guy Martin getan wurde , als er zu reiten richtigen Fahrräder geschaltet.

Chris H.
quelle
3
+1 für "richtige Fahrräder". Oder "Pushbike", wie er es in seine Bücher schreibt.
FreeMan
5

Wir können einige Überprüfungen durchführen, um festzustellen, ob 90 km / h plausibel sind.

Auf der Wikipedia- Liste der Radaufzeichnungen heißt es, dass mit einem motorgetriebenen Fahrzeug mit einer Verkleidung vor dem Fahrrad Geschwindigkeiten von weit über 200 km / h erreicht wurden. Das sagt uns, dass ein Mensch ein Fahrrad auf einer ebenen Fläche auf diese Geschwindigkeiten bringen kann, wenn der Luftwiderstand entfernt (oder stark reduziert) wird.

Der Fahrer im Video scheint ein normales Rennrad zu fahren. Welche Trittfrequenz wäre erforderlich, um mit 90 km / h zu fahren?

Bei Verwendung dieses Rechners mit 53 t Kettenblatt, 11 t Kettenrad, 622 mm Felge und 28 mm Reifen beträgt die Trittfrequenz ~ 145 U / min. Soweit ich weiß, ist das für einen einigermaßen gut konditionierten Fahrer möglich.

Das andere, was der Fahrer tun müsste, ist, mit der gleichen Geschwindigkeit wie der LKW auf 90 km / h zu beschleunigen.

Argenti-Apparat
quelle
Erfahrungsgemäß ist es schwierig, 145 U / min über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, aber nicht unmöglich. Die Videoqualität macht es etwas schwierig zu sagen, wie schnell der Fahrer in die Pedale tritt. Es scheint, dass sie regelmäßig im Leerlauf fahren, wahrscheinlich um die Trennung vom Heck des Anhängers aufrechtzuerhalten.
Tim D
1
@TimD - In den "Regeln" steht nichts, was besagt, dass Sie ein Standardkettenblatt verwenden müssen. Die Motorräder, die ich für solche Rekordversuche gesehen habe, hatten enorme Kettenblätter. Dieser hat ein Kettenblatt, das ich auf ungefähr 80 t schätzen würde. (Und dem Fahrer geht es gut über 100 U / min.)
Daniel R Hicks
@ Daniel R Hicks Ich denke, der OP fragt speziell nach dem Fahrer im Video, sein Fahrrad scheint kein übergroßes Kettenblatt zu haben
Argenti Apparatus
1
Obwohl ich mit einigen Regeln für einige Formen des Landgeschwindigkeitsrennens vertraut bin, kenne ich keine Regeln für Geschwindigkeitsrekorde. Ich sage nicht, dass es keine gibt, nur dass ich sie nicht kenne. Trotzdem habe ich nirgends vorgeschlagen, dass eine bestimmte Kettenblattgröße erforderlich oder sogar typisch ist. Wenn ich das versuchen würde, würde ich sicherlich keinen 53T verwenden ... Mein Kommentar war die Machbarkeit einer Trittfrequenz von 145 U / min.
Tim D
@ArgentiApparatus - Ich habe in diesem Video nie ein klares Bild des Kettenblatts gesehen.
Daniel R Hicks
2

Nahezu die gesamte Kraft, die erforderlich ist, um eine bestimmte Geschwindigkeit auf einem Fahrrad aufrechtzuerhalten, das sich durch stille Luft bewegt, wird verwendet, um zwei Widerstandsquellen zu überwinden:

  1. Rollwiderstand (nenne es Fr)

  2. Luftwiderstand (nennen wir es Fa)

Der Rollwiderstand hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Art der Straßenoberfläche, der Art und Größe der Reifen und des Reifendrucks der Reifen. Fd ist weitgehend eine lineare Funktion der Geschwindigkeit mit einer flachen Steigung.

Der Luftwiderstand ist dagegen eine kubische Funktion - er steigt mit dem Würfel der Geschwindigkeit, ist aber auch eine Funktion der Luftdichte und -temperatur, der Fahrergröße und der Fahrerposition auf dem Fahrrad. Oberhalb von etwa 20 km / h dominiert Fa und wird bei weitem der bedeutendste Beitrag zur erforderlichen Kraft.

Ein fitter Freizeitfahrer kann möglicherweise mehrere Minuten lang 200 Watt und 30 km / h aushalten, während ein Pro Tour-Radfahrer, der Leistungsverbesserungen einsetzt, möglicherweise stundenlang 350 Watt und mehr als 45 km / h aushält.

In dem Video fährt der Fahrer im Niederdruck-Kielwasser des Sattelzuges. Die den Fahrer umgebende Luft bewegt sich mit einer Geschwindigkeit nahe der des Anhängers, was bedeutet, dass sich der Fahrer mit einer deutlich reduzierten (Luft-) Geschwindigkeit durch den Luftstrom bewegt. Die Kraft, die erforderlich ist, um Fd bei 90 km / h zu überwinden, wird somit stark reduziert, bis zu dem Punkt, an dem dieser Fahrer (über den wir nicht viel wissen) etwa 90 km / h halten kann.

Tim D.
quelle
4
Schließen. Ziehen ist eine Kraft. Der Rollwiderstand ist unabhängig von der Geschwindigkeit. Der Luftwiderstand variiert mit dem Quadrat der Geschwindigkeit. Das bedeutet, dass die Kraft zur Überwindung der Widerstandskraft als Kraft * Geschwindigkeit variiert, sodass die Kraft zur Überwindung des Rollwiderstands linear mit der Geschwindigkeit und die Kraft zur Überwindung des Luftwiderstands kubisch mit der Geschwindigkeit ist.
R. Chung
1
@R. Chung ist richtig: Luftwiderstand ist CdA × ρ × v² / 2 (siehe diese Antwort )
Argenti Apparatus