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人間のサイクルの速さは？
イギリスのサイクリスト、ニール・キャンベルがこのほど、時速280kmという驚異的な記録を樹立した。
ニール・キャンベルの記録更新パフォーマンスこの記録は、牽引車の航跡でサイクリストをスピードに乗せた後、自転車を放し、200mの距離でタイミングを計るというもの。総合記録は時速296kmで、2018年9月にユタ州のボンネビル・ソルトフラッツでドラッグスターに牽引されたデニス・ミューラー＝コーレネックが樹立した。 しかし、このような高速サイクリングは、人間のパフォーマンスによるものなのだろうか？リリース後にこのスピードを維持するには、最高のアスリートが必要なのだろうか？もしそうなら、もっと速い記録も可能なのだろうか？ キャンベルの男子新記録に関わるエネルギー需給を考えることで、人間と機械の相対的な貢献度を理解し始めることができる。この記録では、エネルギーは車の燃料燃焼と人力の両方からもたらされている。 一定の速度を維持するために必要なパワーは、ライダーの前進運動に対して作用する抵抗力に依存する。一定速度の平坦なコースでは、2つの重要な要素がある：- 空気抵抗（空気抵抗とも呼ばれる
- 転がり抵抗とは、車輪と路面との摩擦、車輪のベアリングの摩擦、ペダルからチェーンを通して車輪への動力伝達効率を広くカバーするものである。
基本的に、速く走りたいのであれば、抵抗力のひとつを物理学から除外するオプションがあれば、空気力学的要素を除外するのが賢明だ。エリート・レベルのトラック・サイクリング（明らかに後ろに隠れる車がない！）では、空気抵抗が抵抗力全体の約95％を占める。 したがって、キャンベルの記録挑戦における牽引車は、2つの重要な点で彼を助けた。第一に、牽引車は彼をスピードに乗せ、加速時のエネルギー消費を抑えた。 第二に、車のスリップストリームアタッチメント（基本的にスポイラーとテントを掛け合わせたもので、キャンベルは走行中その後ろに身を置いた）が、このような目まぐるしいスピードでは克服できない空気抵抗の多くを取り除いてくれた。 車両の航跡を走行することで、ライダーは相対風速と空気抵抗の両方を低く抑えることができる。実際、ライダーの位置が正しければ、車の航跡の気流は実際に推進力のある空力力を発生させることができる。事実上、車は空気を後ろに「引きずり」、ライダーは一緒に吸い込まれる。 牽引を解除した後、その速度を維持するための物理的な要求はどうでしょうか？これは主に、使用するギアのサイズと、克服する必要のある転がり抵抗に依存する。私の計算では、牽引車後方の空気抵抗が無視できると仮定すると、時速300km（男女ともにスリップストリーム記録の次の大きなマイルストーン）を達成するためには、200mのタイムトラップを通過するのにかかる2.4秒の間、ライダーは600〜700ワットの出力を維持する必要がある。 ツール・ド・フランスの選手が1,000W以上の出力を1分以上出し続けることを考えると、これは十分に達成可能だと思われる。 つまり、牽引車はライダーの身体能力よりもむしろ重要な要素なのだ。実際、時速300kmまで牽引されたライダーがスリップストリームから抜けたとすると、この速度を維持するためのエネルギー需要は100キロワットのオーダーになる！
アシストなしの自転車競技の記録は？
空気抵抗を克服することが極めて重要であることを考えれば、エリート・サイクリング・チームが空気力学の研究開発に多大な投資をしているのは当然のことだ。 実際、従来の自転車や乗車姿勢の空気力学は最適とは言い難い。これは、従来の自転車と「リカンベント型人力自転車」の速度を比較すれば明らかだ。これは、フェアリングと呼ばれる空気力学的な覆いの内側に、ペダルが前方にあるリカンベント姿勢でライダーが横たわるように改造された自転車である。
ティモシー・クラウチ、実験空気力学者、 モナシュ大学
この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンスの下、The Conversationから転載されたものです。元の記事を読む
