СКОРОСТЬ УНИЦИКЛА. КАДЕНС И МОЩНОСТЬ

Тема третьего обзора о скорости самая неоднозначная среди всех – каденс и мощность.

Скорость унициклиста складывается из двух параметров: диаметра колеса и каденса (частоты педалирования) райдера.

Вроде все просто – быстрее крутишь, быстрее едешь. Однако будем двигаться по порядку.

Материал дискуссионный, поэтому приглашаем опытных унициклистов поделиться с нами своими мыслями под статьей.

От каких-либо тезисов воздержимся.

КАДЕНС

Каденс (он же педаляж) – частота вращения педалей в единицу времени (об/мин). Он зависит от стиля катания, длины шатунов, качества дорожного покрытия, погодных условий, типа уницикла и физической подготовки райдера.

При фиксированной передаче постоянство скорости зависит от того, насколько долго райдер способен поддерживать ровный каденс, а сама скорость – от частоты педалирования.

Унициклисты – «ломовые лошади»: на одной передаче и с горы, и в гору, и по буеракам, и по гладкому асфальту. И крутить-крутить надо без остановки. Поэтому быстро не всегда значит эффективно и правильно.

А зачем вообще следить за каденсом?

Во-первых, разумное управление каденсом может помочь повысить коэффициент полезного действия в расходовании сил на дистанции.

Во-вторых, нагрузка на коленные суставы при езде на уницикле неестественна для человека, в отличие от той же нагрузке при ходьбе и беге. Тем не менее, из-за нагрузок даже у бегунов колени – наиболее травмируемая часть тела, что уж говорить про велосипедистов и унициклистов. Одинаково вредно и быстрое педалирование с минимальной нагрузкой, и продолжительное силовое педалирование с низким каденсом. Первое приводит к перегреву суставной сумки и истиранию костей, второе – к большой нагрузке непосредственно на суставы, что в конечном итоге способно покалечить колени.

Итак, каденс и скорость.

И как обычно бывает, в таблице данные для сферического коня в вакууме. А в реальности:

— На минимальном каденсе тяжело, а новички сталкиваются с невозможностью поддерживать баланс – не хватает гироскопического эффекта на удержание вертикального положения. Силы начинают уходить не на педалирование, а на балансировку за счет махов руками и игры корпусом.

— На очень низком каденсе силовое, рывковое продавливание педалей, из-за чего сильно напрягаются и устают мышцы.

— При избыточном каденсе быстро забиваются ноги и поднимается пульс из-за непропорционального соотношения увеличения скорости к затратам энергии.

— Есть риск, что при высоком каденсе ноги райдера сорвутся с педалей. Порог каденса «на вылет» будет определяться физическими возможностями райдера, типом уницикла и рельефом, но в среднем срывы начинаются с превышения педаляжа в 90 об/м. Мастер, естественно, сможет без срыва педалировать на более высоком каденсе, чем новичок.

— Имеют значение педали: с пластмассовых миниатюрных топталок ноги сорвутся раньше, чем с широких и утыканных железными шипами.

— При уменьшении диаметра колеса и/или длины шатунов неожиданная встреча с кочкой на скорости становится все более фатальной.

— На высоком каденсе начинает раскачиваться, болтаться сам уницикл. Это приводит к потере энергии на удержание колеса под собой и дополнительно повышает риск срыва ноги с педали или неудачного наката на кочку.

И снова возвращаемся к вопросу: какой же каденс правильный?

Каденс унициклиста – terra incognita.

У велосипедистов, наших ближайших спортивных собратьев, оптимальным, или здоровым, каденсом принято считать 80 – 100 об/м.

У средних бегунов-марафонцев нормальный каденс 180 шагов или 90 переступов, что тоже укладывается в каденс 80 – 100 об/м.

Оба эти направления славятся большими нагрузками на колени и они близки унициклистам по физике движения, поэтому возьмем за основу их здоровые значения за некий оптимум.

Опасен не сам по себе низкий или высокий каденс, а то, что новички не задумываются о подготовке ног к таким нагрузкам, обычно продолжительно «выламывают» педали через силу, а еще не уделяют должное внимание одежде по погоде и правильной посадке, чтобы оптимизировать нагрузку, не пьют воду, когда организм в этом нуждается.

Полезная ссылка: оптимальный каденс при езде на велосипеде (хорошо описана физика процесса) https://livelong.pro/optimalnyj-kadens/

Итак, на ровной местности желательно поддерживать каденс 80 – 90 об/м для сохранения суставов.  Однако надо помнить, что каденс на уницикле сильно зависит от рельефа.

Если рассматривать граничные случаи, то выглядит это примерно так:

  • на подъемах и силовых участках – каденс низкий до 50 единиц;
  • при спуске около 100 об/м, чтобы не запутаться в ногах и контролировать уницикл.

Полезная ссылка: статья о энергозатратах при разных каденсах http://veloclub.su/stati/raznoe/item/2061-idealnyj-kadens-pochemu-ne-stoit-pedalirovat-kak-frum

Как определить каденс?

Самое простое – самостоятельно посчитать количество оборотов в минуту, но точность будет приблизительна и постоянно меняться. Лучше купить велокомпьютер с датчиком каденса и посчитать среднее или подключить внешний датчик каденса (а также, по желанию, датчик скорости и сердечного ритма) к смартфону со специальным ПО- трекером тренировок, либо к спортивным часам.

Если думать шире, то каденс – не самоцель, а показатель оптимальной нагрузки для суставов и сердца, а значит он рассчитывается индивидуально.

Оптимальные физические нагрузки зависят от возраста, пульса, веса человека (данные по велосипедному каденсу):

Если брать людей средней комплекции и подготовки, то в зависимости от максимального пульса и выбора типа тренировки (подробней см. статью ниже) подбирается нагрузка или скорость педалирования.

  •  при 60-70% максимального пульса – фитнес-зона легкой тренировки, сжигание жиров;
  •  при 70-80% пульса – зона усиленной тренировки сердца;
  •  при 80-90% пульса – зона усиленной тренировки, наращивание мышечной массы;
  •  при 90-100% пульса –  предельная нагрузка.

Полезная ссылка: норма пульса во время занятия спортом https://lechimsosudy.com/normy-pulsa-vo-vremya-zanyatij-sportom/

Является ли эталонный каденс здоровым и по показателям пульса?

Да. Педалировать при 80 оборотах для уницикла – 70% пульса. Физиологически при нагрузке пульс нормально повышается до 120 (проверьте при езде средней интенсивности или беге), а значит, кровоснабжение и дыхание тоже укладываются в темп 80-100 об/м.

Из-за отсутствия передач на уницикле нагрузку регулировать получается только длиной шатунов и скоростью педалирования, а учет вести через пульс. Важно помнить, что в разных соотношениях диаметра колеса к длине шатунов для раскрутки тех самых эталонных 80-100 об/м потребуются разные усилия. И тут кроется еще одна загвоздка.

В обзоре про шатуны мы уже говорили, что чем больше отношение радиуса колеса к длине шатуна, тем тяжелее сдвинуть с места уницикл, то есть тем больше сил нужно на педалирование, а тип педалирования – силовой или скоростной – влияет на количество вовлеченных в работу мышц.

Унициклисту, крутящему педали быстро, но без сильного сопротивления (насколько это вообще реально на уницикле), не нужно напрягать большое количество мышц, поэтому он может обходиться только теми мышечными волокнами, которые работают за счет аэробного (с использованием кислорода) метаболизма. Пульс при этом сравнительно высокий, но это обусловлено эффективным использованием кислорода, при котором мышцы не закисляются, а значит будут работать долго. Небольшое изменение каденса не вызывает сильных скачков пульса и перемен в дыхании.

При продолжительном силовом вкручивании райдеру придется вкладывать больше силы в педаль, а значит будут вовлекаться мышечные волокна, которые работают за счет анаэробного (без кислорода) метаболизма. Пульс при этом не поднимается, потому что кислород не нужен, но метаболизм без кислорода приводит к закислению мышечных волокон. Если «силовик» начнет еще и поднимать каденс, ничего хорошего из этого не получится, потому что при таких высоких оборотах энергетические затраты себя не оправдают.

Конечно, многое зависит и от рельефа, но для того, чтобы каденс 80-100 об/м действительно был здоровым, лучше подбирать унициклу шатуны так, чтобы получилось передаточное соотношение от 1.8 до 2.8 (см. обзор «Скорость уницикла, Шатуны»).

Со временем у каждого райдера вырабатывается привычная частота вращения педалей, которую не приходится постоянно контролировать. Главное не выходить за разумные пределы!

МОЩНОСТЬ

Снова возвращаемся к «сферическому коню в вакууме», то есть Таблице №1. Какую мощность в принципе способен развивать человек и с какой скоростью он способен при это двигаться? Из прошлого обзора мы знаем, что эта величина составляет около 200 ватт при длительной нагрузке и 300 ватт при кратковременной в зависимости от подготовки.

А если подробно:

Просчитав все переменные, мы составили таблицу максимальной скорости и затрачиваемых на это усилий в зависимости от длины шатунов и каденса.

Из таблицы №3 видно: чтобы крутить педали на 32 колесе со скоростью в 22 км/ час, необходимо усилие на педали (при прямой посадке) около 23 кг. При длине шатуна 140 мм, мощность, затрачиваемая при этом, будет составлять около 293 ватт при каденсе 142 единицы.

300 ватт – это большие цифры с точки зрения развития мышечных усилий, однако с принятием аэродинамически правильной посадки необходимая мощность снижается до 250 ватт, что позволит дольше педалировать.

Помните таблицу из первого обзора с рекордами? Добавим в нее показатели мощности. Остается только удивляться и гадать из какого металла сделаны рекордсмены:

Комментарий:
Wtr – мощность на преодоление сопротивления трения при весе седока 70 и 60 кг с уником;

Wa (Wa’) –  мощность на преодоление аэродинамического сопротивления при высокой и низкой посадке (S=0.8м2 =0.5 м2);

Wп – мощность, добавляемая планетарной втулкой, + примерно 25% мощности сопротивления трения;

K’ – каденс, сниженный планетарной втулкой на 25% от полного.

Глядя на эту таблицу или на основе своего собственного опыта, кто-то скажет, что наши данные в Таблице №3 слишком низкие… Однако тут вопрос встает в правильности коэффициентов и учете всех условий движения. 

Не скажем, что нельзя развить и 35, и 40 км в час на уницикле, но возможно для этого потребуется ехать слегка под горку или в обтягивающей одежде, или на облегченном унике со сликами, согнувшись на вынос и взяв рычаги покороче. Однако жесткая сцепка педалей с колесом накладывает физические ограничения на скорость вращения ног, и каденс в 232 единицы при скорости 40 км в час крайне опасен для суставов.

На этом все.

Многих километров, друзья!

Добавить комментарий

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