Скорость уницикла

Каждого человека, который садится на уницикл, интересуют простые вопросы:
– Как быстро на нём можно ехать?
– Как долго на нём можно ехать?

Со всей дотошностью, на которую способны два энтузиаста – теоретик и начинающий практик, мы приготовили для вас целых пять обзоров с ответами на эти вопросы.

Изначально обзор планировался на три абзаца практических советов о том, как ехать быстрее, но при погружении в тему оказалось много интересных нюансов.

Итак, начнём.

Скорость унициклиста складывается из двух параметров: диаметра колеса и каденса (частоты педалирования) райдера. Эти две составляющие одинаково важны.

Почему так?
Сначала немного по-(за)умному:

Линейная скорость (V) – это физическая величина, равная отношению перемещения (S) к промежутку времени (t), за которое это перемещение произошло:

где,
T – период вращения;
n – частота вращения (оборотов в секунду);
R – радиус колеса (метр).

Если говорить о колесе, на котором мы так любим ездить, то для унициклистов также важна угловая скорость (ω), характеризующая скорость вращения педалей вокруг оси колеса, то есть скорость педалирования:

где,
φ – угол поворота колеса;
T – период вращения;
n – частота вращения (оборотов в секунду).

Две эти скорости взаимосвязаны, и чтобы получить высокую линейную скорость, нужно увеличивать радиус колеса и/или частоту вращения (каденс).

Если радиус колеса можно подобрать, то частота вращения зависит от того, какие усилия райдер передаёт колесу через педали и какое сопротивление получает при этом от колеса в ответ. На уровень прилагаемых усилий влияет длина рычага, то есть шатуна; чем короче рычаг, тем больше усилий потребуется, чтобы сдвинуться с места и поддерживать скорость.

Переводя на простой язык примеров из жизни:
Если ноги слабые, то на 36” колесе с короткими шатунами больше чем на 15–17 км/ч, (средняя скорость тренированного человека в беге на длинные дистанции) не разогнаться. А на 16” колесе, да на длинных шатунах скорость больше, чем «бег трусцой», не выдать даже при зашкаливающем каденсе.

КОЛЕСО УНИЦИКЛА

Первый обзор из пяти циклов – «Скорость уницикла» посвятим самому простому и понятному – колесу.

Примерный расклад по скоростям разных диаметров колёс в зависимости от количества оборотов педалей:


Таблица №1

В расчете скорости мы ориентировались на уровень любителя и на классический уницикл с фиксированной передачей. Каденс 80 об/м – нижняя планка педаляжа для сохранения здоровья суставов. А взятые за максимальный каденс 160 об/м любитель на плоскости способен выдержать 10-20 минут; риск срыва ноги с педали при этом выше среднего. Профессионал может выкрутить и 170 об/м, и более, а значит и скорость будет выше. (Подробнее о каденсе и мощности смотрите в третьем обзоре цикла).

Вот, например, средняя скорость рекордсменов на соревнованиях:

Таблица №2

Информация взята с: https://unicycling.org/unicycling/world-records/iuf-world-records/

Говоря о размере колеса уницикла, надо вспомнить, какие виды одноколёсников вообще бывают:

Таблица №3

*В предыдущих обзорах из-за схожести конструкции мы объединяли унициклы этого типа под названием «триальники», но в рамках этого обзора различия между ними значимые.
** В предыдущих обзорах были объединены общим названием «фристайлы».

Небольшое отступление от темы колес в этом обзоре:

Пусть за редким исключением (например, фэты или Nimbus Hatchet) и незначительных деталей конструкции, рамы разных направлений визуально отличаются только размером, они тоже влияют на скорость. Рамы разных направлений не похожи по весу. Среди «самых маленьких» вопрос веса наиболее актуальный: чем меньше колесо, тем важнее для него становится уменьшение массы, чтобы разогнаться быстрее (см. ниже) или прыгнуть выше. Трековые унициклы сверхлегкие, сверхтонкие – каждый грамм на счету! Триалисты тоже страдают «весовым задротством», чтобы было легче прыгать, но они не могут пожертвовать прочностью рамы, поэтому вечно на грани сохранения баланса между весом и прочностью. У фристайлов маятник уходит в сторону веса, а у игровых – прочности. Рамы ездовых унициклов тоже с каждым годом становятся все легче, но глобально проблема решается размером колеса и подбором правильной покрышки.

Возвращаемся к нашим баранам, то есть к колесу, ну и к покрышке.

По размеру колеса всё просто: смотрим Тезис №2 и Таблицу №1.

Дополнительно при выборе размера уницикла учитываем, что:
– чем меньше колесо, тем меньше инертность и быстрее теряется накат на кочках и сильнее на них «брыкается», зато легче стартовать, ускоряться и делать трюки, потому что оно меньше весит.
И напротив:
– чем больше колесо, тем стабильнее оно едет и лучше держит накат, но старт, ускорение и трюки требуют сравнительно больших мышечных усилий, потому что вес такого колеса больше.

Дополнительно при выборе размера уницикла учитываем, что:
– чем меньше колесо, тем меньше инертность и быстрее теряется накат на кочках и сильнее на них «брыкается», зато легче стартовать, ускоряться и делать трюки, потому что оно меньше весит.
И напротив:
– чем больше колесо, тем стабильнее оно едет и лучше держит накат, но старт, ускорение и трюки требуют сравнительно больших мышечных усилий, потому что вес такого колеса больше.

Под каждое направление унициклинга свой набор требований к унициклу в целом и к колесу в частности, например для трековых возможен всего один размер колеса – 24”. И у всех унициклов разные задачи: кому-то прыгать, кому-то ехать, а кому-то маневрировать. Вот ориентируясь на эти задачи, размер колеса и подбирают: все придумали до нас – смотрите Таблицу №3.

Теперь о покрышке.

Сразу уточним, что влияние покрышки на скорость уницикла не так явно, зато правильный выбор резины во многом повысит комфорт катания. За счет покрышки можно повысить устойчивость, управляемость и проходимость. Покрышка – это то, чем колесо взаимодействует с поверхностью.

Сразу уточним, что влияние покрышки на скорость уницикла не так явно, зато правильный выбор резины во многом повысит комфорт катания. За счет покрышки можно повысить устойчивость, управляемость и проходимость. Покрышка – это то, чем колесо взаимодействует с поверхностью.

Выбор покрышки зависит от направления, в котором она будет использоваться.

Сначала пару слов о трюковых унициклах.

Во время трюков между фристайлами – паркетными танцорами и триальниками, прыгающими и финтящими, где на душу ляжет, разница кардинальная.

На фристайлах (а еще на треках и игровых), которые классически оборудованы узкими покрышками со слабовыраженным протектором (сликами), ездить и маневрировать на ровных поверхностях легче, чем на «пузатых» триальниках. Они более скоростные и динамичные, как и стили, в которых они используются. На триальниках и стритах широкие, зубатые и толстые покрышки с высокими амортизационными свойствами. Они гасят удары и дают седоку устойчивость. Слики не способны компенсировать высокие боковые нагрузки и резкую смену направления.

Флэт – брейк-данс на уницикле – обычно исполняется на паркете или ровном асфальте. Ударные нагрузки во флэте как в триале, а вот по духу он ближе к фристайлу, который тоже трюкачит на плоскости. Поэтому покрышка под флэт стремится к сликовой, но широкая и толстая, то есть совмещает в себе плюсы двух антиподов.

Теперь о ездовых и трековых унициклах.

Для катания по асфальту Тезисы №3 и №4 работают на 100%, особенно на треке. Хотя и для классических дорожных поездок легкий слик подойдет как нельзя лучше. На коротких дистанциях разница будет невелика, а вот на дальних выездах сэкономит силы, потому что усилий на поддержание равномерной скорости будет уходить меньше и разогнаться чуть легче.

Чтобы это объяснить, мы можем снова обратиться к физике процесса.

Сила сопротивления качения, выражается формулой:

Сила сопротивления качения, выражается формулой:

Сопротивление качения напрямую зависит от массы (m) райдера вместе с унициклом. Чем масса больше, тем больше надо усилий на его преодоление. Но с увеличением радиуса колеса (R) эта сила уменьшается, поэтому все ездовые колеса имеют большой радиус (поэтому для трековых унициклов, у которых по стандарту сравнительно маленькое колесо –24”, так важен каждый грамм).

Коэффициент (Kx) состояния поверхности влияет на скорость езды (например, бетон или песок), но это скорее крайние варианты, и мы на них не будем заострять внимание. Если кратко: чем более вязкая поверхность, тем сложнее по ней проехать, оттого и скорость меньше.

Чтобы понимание было полным, добавим, что силы сопротивления не абстрактные величины, а величины, на преодоление которых необходимы ваши усилия. Чем ниже сопротивление вам и вашей покрышке, чем ниже вес, тем быстрей и дольше вы можете ехать.

Слики дорожных унициклов отличаются от велосипедных по ширине протектора. У уницикла одна точка опоры, и важно, чтобы в дальних путешествиях эта опора была максимально устойчивой и надежной, поэтому увеличена площадь контакты с землей – слик уницикла в 1,5 – 2 раза шире велосипедного.

Важно подобрать хороший слик, а хороший слик – легкий слик. Для трека это аксиома.

А на дорожных «резина» – это четверть веса, а в дальних путешествиях каждые 100 граммов – лишние усилия на педалирование.

В оффроуде Тезис №3 выворачивается наизнанку: чем агрессивнее рельеф, тем «злее» должна быть покрышка, чтобы колесо уницикла не проскальзывало. То есть чем лучше сцепление, тем легче и увереннее райдер будет ехать, а значит – быстрее. Минус становится плюсом. Но сильно увлекаться «зубатостью» тоже не стоит, потому что Тезис № 4 продолжает работать как обычно.

В заключении хотим сказать: размер колеса в вопросах скорости самый важный, но главную роль играют всё же «лошадиные силы» самого райдера. Например, не всякий новичок на лысом 36” по асфальту угонится за мастером на зубатом 26”.

Крутите педали!

Многих километров, друзья!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *