Чему равна скорость велосипедиста если колесо велосипеда

КПД велосипеда и в биологическом, и в механическом отношении очень высок. Исследователи подсчитали, что с точки зрения затрат количества энергии, которое человек должен потратить на преодоление заданного расстояния, велосипед является наиболее эффективным самодвижущемся транспортных средств. С механической точки зрения с педалей на колёса передаётся до 99% энергии, хотя использование механизма переключения передач может уменьшить эту величину на 10-15%. С точки зрения соотношения веса полезного груза, который велосипед может везти к общему весу, то велосипед является также наиболее эффективным средством транспортировки грузов.

Энергетическая эффективность

Человек, едущий на велосипеде на низких и средних скоростях (16-24 км/ч), использует такую же мощность, которая требуется для ходьбы, поэтому велосипед является наиболее энергоэффективным общедоступным транспортным средством. Аэродинамическое сопротивление, которое увеличивается приблизительно пропорционально квадрату скорости, требует более высокой мощности относительно скорости из-за того, что с ростом скорости велосипеда требуемая мощность увеличивается в кубической зависимости, так как мощность равна скорости умноженной на силу: P = F * v (рис. 1.). Велосипед, в котором ездок находится в лежачем положении называется лигерад (альтернативное название — рикамбент), а если велосипед имеет аэродинамический обтекатель, используемый для достижения очень низкого аэродинамического сопротивления, то он называется стримлайнер.

Рис. 1. Зависимость требуемой мощности от скорости велосипеда.

На твёрдой, плоской поверхности человеку весом 70 кг требуется энергия около 30 Вт, что бы двигаться со скоростью 5 км/час. Тот же человек на велосипеде, находясь на той же поверхности и расходуя ту же мощность, может двигаться со средней скоростью 15 км/ч, так что расход энергии в кКал/(кг*км) будет примерно в три раза меньше. Обычно используются такие цифры:

1.62 кДж/(км*кг) для езды на велосипеде,
3.78 кДж/(км*кг) для ходьбы/бега,
16.96 кДж/(км*кг) для плавания.

Велогонщики — любители обычно могут развивать мощность 3 Вт/кг в течении более чем часа (например, около 210 Вт для гонщика весом 70 килограммов), лучшие из любителей развивают 5 Вт/кг и элитные спортсмены могут достигать мощности 6 Вт/кг за аналогичные периоды времени. Элитные трековые велогонщики-спринтеры способны кратковременно достигать максимальной мощности около 2000 ватт, или более 25 Вт/кг; элитные шоссейные велогонщики могут кратковременно развивать максимальную мощность от 1600 Вт до 1700 Вт для мгновенного рывка на финишной прямой в конце пятичасовой шоссейной гонки.

Даже при движении на умеренных скоростях большая часть энергии тратится на преодоление аэродинамического сопротивления, которое увеличивается пропорционально квадрату скорости. Таким образом, мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха возрастает пропорционально кубу скорости.

Типичные велосипедные скорости

Типичные скорости для велосипедов лежат в диапазоне от 15 до 30 км/ч. На быстром гоночном велосипеде, средний гонщик может ехать на скорости 50 км/ч по ровной поверхности в течение коротких отрезков времени. Самая высокая скорость, официально зарегистрированная для транспортного средства, приводимого в действие мускульной энергией при движении по ровной поверхности в безветренную погоду и без внешней помощи (то есть перед транспортным средством не двигалась какая-либо машина или мотоцикл) составила 133,284 км/ч. Этот рекорд был установлен Сэм Уиттингем в 2009 году в Варне. В 1989 году во время гонок через всю Америке группа транспортных средств, приводимых в действие мускульной энергией пересекла Соединённые Штаты всего за 6 дней. Самая высокая скорость, официально зарегистрированная при езде на велосипеде с обычной вертикальной посадкой гонщика при прочих равных условиях составила 82,52 км/ч на дистанции более 200 метров. Этот рекорд был установлен в 1986 году Джимом Гловером на велосипеде модели «Мультон АМ7» на третьем международном научном симпозиуме транспортных средств, приводимых в действие мускульной в Ванкувере.

Вес против мощности

Был проведён крупный конкурс, задачей которого ставилось снижение веса гоночных велосипедов за счёт использования современных материалов и компонентов. Кроме того, в современных колёсах стоят подшипники с низким коэффициентом трения, используются и другие возможности для снижения сопротивления, однако в проведённых испытаниях эти компоненты практически не влияли на характеристики велосипеда во время езды по ровной дороге. Например, снижение веса велосипеда на 0,45 кг даст тот же эффект при соревновании на время на 40 километровой дистанции по ровной дороге, что и удаление какой-либо выступающей части, имеющей площадь аэродинамической поверхности размером с карандаш. Кроме того, международный союз велосипедистов устанавливает ограничение на минимальный вес велосипеда, который будет допущен до участия в гонках, чтобы препятствовать создание настолько тонких конструкций велосипедов, что их использование будет небезопасным. По этой причине при разработке последних моделей велосипедов все усилия были направлены на снижение аэродинамического сопротивления путём применения труб аэродинамической формы, плоских спиц на колёсах, и использования такого руля, что бы положение туловища гонщика и его рук имело бы минимальное аэродинамическое сопротивление. Эти изменения могут существенно повлиять на характеристики, сокращая время прохождения дистанции. Меньший вес приводит к большой экономии времени при езде вверх по склону по холмистой местности.

Кинетическая энергия вращающегося колеса

Рассмотрим кинетическую энергию и «вращающиеся массы» велосипеда для того, чтобы изучить воздействие энергии вращения по сравнению с невращающимися массами.

Кинетическая энергия объекта при поступательном движении определяется по формуле

E=0.5mv 2

Где E — энергия в джоулях, m — масса в килограммах, v — скорость, м/сек. Для вращающихся масс (например, для колеса), кинетическая энергия вращения определяется как

E=0.5Iω 2

Где I — момент инерции, ω — угловая скорость в радианах в секунду. Для колеса со всей его массой, расположенной на внешнем крае (используем это приближение для велосипедного колеса), момент инерции составит

I=0.5mr 2

Где r — радиус в метрах.

Угловая скорость связана с поступательной скоростью и радиусом шины. Если нет скольжения, то угловая скорость будет определятся по формуле:

ω=v/T

когда вращающиеся массы двигаются по дороге, то полная кинетическая энергия равна сумме кинетической энергии поступательного и вращательного движений:

E=0.5mv 2 + 0.5Iω 2

Подставив в предыдущее выражение I и ω, получаем

E = 0.5mv 2 + 0.5mr 2 * v 2 /r 2

Слагаемое r 2 сокращается, и в результате получаем выражение

E = 0.5mv 2 + 0.5mv 2 = mv 2

Другими словами, кинетическая энергия вращающихся масс колёс в два раза больше, чем энергия неподвижных масс велосипеда. Есть доля истины в старой поговорке: «уменьшение веса колёс на фунт равно снижению веса рамы на 2 фунта».

Это все, конечно, зависит от того, насколько точно тонкий обруч является приближённой моделью колеса велосипеда. В действительности же вся масса не может быть сосредоточена в ободе колеса. Для сравнения другой крайностью может быть колесо, масса которого распределена равномерно по всему диску. В этом случае I = 0.5mr 2 , и поэтому полная результирующая кинетическая энергия становится равна E = 0.5mv 2 + 0.25mv 2 = 0.75mv 2 . Уменьшение массы колеса на один килограмм эквивалентно снижению массы рамы велосипеда на 1,5 кг. Параметры большинства колёс реальных велосипедов будут находиться где-то посередине между этими двумя крайностями.

Ещё одним интересным выводом из этого уравнения является то, что для велосипедных колёс, которые не скользят при движении, кинетическая энергия не зависит от их радиуса. Иными словами, преимущество колёс диаметром 650 мм в их низком весе, а не из-за их меньшего диаметра, как это часто утверждается. Кинетическая энергия для других вращающихся масс на велосипеде очень мала по сравнению с кинетической энергией колёс. Например, если вращать педали со скоростью примерно 1/5 от скорости колёс, то их кинетическая энергия составит около 1/25 (на единицу веса) от энергии колёс. Поскольку их центр масс движется по меньшему радиусу, то их энергия ещё больше снижается.

Перевод в килокалории

Предполагая, что вращающееся колесо можно рассматривать как сумму масс обода и шины и плюс ещё 2/3 от массы спиц, все это расположен по центру обода/шин. Для велосипедиста весом 82 кг на велосипеде весом 8 кг, (общий вес составляет 90 кг) при скорости 40 км/ч, кинетическая энергия составит 5625 джоулей для велосипедиста плюс 94 джоуля для вращающихся колёс (весом 1,5 кг — это общий вес ободов, шин и спиц). Преобразовав джоули в килокалории (для этого надо умножить джоули на 0,0002389) получим 1,4 Ккал (это пищевые калории).

Эти 1,4 Ккал являются той энергией, которая необходима для разгона велосипеда с места, или же которая рассеивается в виде тепла при торможении для полной остановки. Этих 1,4 килокалорий хватит для того, что бы нагреть 1 кг воды на 1,4 градуса по Цельсию. Поскольку теплоёмкость алюминия составляет 21% от теплоёмкости воды, то этого количества энергии хватит что бы нагреть колёсные диски весом 800 грамм, сделанные из алюминиевого сплава, на 8° C при быстрой остановке. Обода нагреваются не очень сильно при остановке на ровной дороге. Чтобы рассчитать расход энергии велосипедистом, коэффициент полезного действия принимают за 24%, получится 5,8 ккал, необходимых для разгона велосипеда и гонщика до скорости 40 км/ч, что занимает около 0,5% энергии, необходимой для езды со скоростью 40 км/ч в течение часа. Этот расход энергии будет происходить за 15 секунд, со скоростью примерно 0,4 ккал в секунду, в то время как при устойчивой езде со скоростью 40 км/ч требуется 0,3 килокалорий в секунду.

Преимущества лёгких колёс

Преимущество лёгких велосипедов, и в особенности лёгких колёс относительно кинетической энергии заключается в том, что кинетическая энергия начинает проявлять своё влияние только тогда, когда скорость движения велосипеда изменяется, поэтому есть два случая, когда лёгкие колеса дают преимущество: в спринте и при преодолении крутых поворотов в критериуме.

В спринте на дистанцию 250 м при движении со скоростью от 36 до 47 км/ч, при весе велосипеда и спортсмена 90 кг, плюс ещё 1,75 кг веса колёс (ободы, шины, спицы) кинетическая энергия увеличивается на 6360 джоулей (сжигаются 6,4 ккал). Если снизить общий вес ободов, шин и спиц на 500 г, то эта кинетическая энергия уменьшится на 35 Дж (1 ккал = 1,163 Ватт-час). Влияние этой экономии веса на скорость или пройденное расстояние довольно сложно вычислить, необходимо знать мощность, развиваемую спортсменом и длину спринтерской дистанции. Расчёты показывают, что снижение массы колёс на 500 грамм даст выигрыш для спринтера в во времени 0,16 секунд, и выигрыш в пройденном расстоянии 188 см. Если сделать колёса аэродинамическим, то выигрыш составит 0,05 км/ч при скорости 40 км/ч, польза от снижения веса будет пренебрежительна мала по сравнению с пользой, полученной от аэродинамической формы колёс. Для сравнения, лучшие велосипедные колёса аэродинамической формы дают выигрыш около 0,6 км/ч при скорости 40 км/ч, так что в спринте стоит применить комплект колёс аэродинамической формы весом 500 г и меньше.

В критериуме (групповая кольцевая гонка) гонщик часто начинает резко разгоняться после прохождения каждого поворота. Если велосипедист должен тормозить перед прохождением каждого поворота (а не катиться по инерции, что бы сбросить скорость), то кинетическая энергия, которая добавляется при каждом разгоне, теряется в виде тепла при торможении. При гонке критериум по равнинной местности со скоростью 40 км/ч, с длиной одного круга 1 км и каждый круг имеет 4 поворота, потеря скорости на каждом повороте составляет 10 км/ч. Продолжительность гонки составляет один час, вес гонщика — 80 кг, велосипеда — 6.5 кг, обода, диски и спицы весят 1.75 кг, в этой гонке придётся преодолеть 160 поворотов. На это потребуется дополнительные 387 ккал к 1100 килокалориям, требуемым для езды с постоянной скоростью на той же дистанции. Снижение веса колёс на 500 г снизит общее потребление энергии тела на 4,4 ккал. Если добавление дополнительных 500 г веса в колёса привело к снижению аэродинамического сопротивления на 0,3% (это даёт увеличение скорости на 0,03 км/ч при езде со скоростью 40 км/ч), то расход калорий на компенсацию дополнительного веса будет компенсирован снижением аэродинамического сопротивления.

Ещё одно место, где лёгкие колёса могут иметь большое преимущество, это езда в горку. Можно даже услышать такое выражение, как «эти колеса добавили 0,5-1 км/ч скорости» и т. д. Из формулы для расчёта мощности следует, что 450 грамм сэкономленной массы дадут прибавку 0,1 км/ч к скорости при езде в горку с подъёмом в 4°, и даже сэкономленные 1,8 кг веса дадут прибавку скорости только 0,4 км/ч для лёгкого спортсмена. Итак, из-за чего возникает значительный положительный эффект при снижения веса колёс? Одни предполагают, что нет никакой экономии нет, а действует «эффект плацебо». Так же было предположено, что изменение скорости при каждом нажатии на педали при езде в гору объясняет полученное преимущество. Однако энергия при изменениях скорости сохраняется — во время фазы нажатия педалей велосипед немного ускоряется, при этом кинетическая энергия накапливается, а в «мёртвых зонах» во время прохождения педалями верхней точки хода велосипед замедляется, так что кинетическая энергия восстанавливается. Таким образом, увеличение вращающейся массы может несколько снизить колебания изменений скорости велосипеда, но оно не увеличивает потребность в дополнительной энергии.

Более лёгкие велосипеды легче преодолевают подъёмы, но влияние «вращающейся массы» является проблемой лишь во время быстрого ускорения, но и даже тогда оно мало.

Объяснения

Возможные технические объяснения широко заявленных преимуществ лёгких компонентов в целом, и лёгких колёс в частности, заключается в следующем:

1. Лёгкий вес выигрывает в тех гонках, где имеются значительные подъёмы, потому что более тяжёлые велосипеды не могут компенсировать потерю энергии на спуске или при езде по равнине: гонщик на более лёгком велосипеде просто катится по инерции. Кроме того, если два одинаковых велосипедиста на тяжёлом и лёгком велосипедах одновременно достигают нижней точки после подъёма до финиша, то всё преимущество переходит лёгкому велосипеду. Это не тот случай при соревнованиях в холмистой местности на время (или одиночная езда), где преимущество более тяжелых, но более аэродинамические колёс легко компнсирует расстояние, потерянное на подъемах.
2. Велосипеды с легким весом выигрывают в спринте потому что им легче придать ускорение. Но обратите внимание, что более тяжёлые аэродинамические колеса дают значительные преимущества при увеличении скорости, а на значительной части гонки спринтер немного ускоряется, но в основном тратит все усилия на преодоление аэродинамического сопротивления. Во многих ситуациях в спринте победе могут способствовать более тяжелые, но более аэродинамические колеса.
3. Лёгкий вес даёт преимущество в критериуме в связи с постоянным ускорением после прохождения каждого поворота. Тяжёлые, но более аэродинамические колеса дают небольшое преимущество, так как гонщики находятся в группе большую часть времени. Экономия энергии от лёгких колес минимальна, но она может быть более существенной, так как мышцы ног должны делать дополнительное усилие каждый раз при нажатии на педали.

Есть два «нетехнических» объяснения эффекта легкого веса. Во-первых, это эффект плацебо. Так как велосипедист чувствует, что он находятся на лучшем (лёгком) велосипеде, то он крутит педали сильнее и, следовательно, быстрее едет. Второе, не техническое объяснение заключается в триумфе надежды над опытом велосипедиста — из-за меньшего веса велосипеда его скорость увеличивается несущественно, но велосипедист думает, что он едет быстрее. Иногда это связано с отсутствием реальных данных, например, когда велосипедисту потребовалось два часа, чтобы подняться на холм на своём старом велосипеде, а на новом велосипеде он сделал это за 01:50. Не учитываются такие факторы как соответствие велосипедиста велосипеду в течении этих двух подъёмов, была ли погода жаркая или ветренная, в какую сторону дул ветер, какое было самочувствие у гонщика и т.д.

Другим объяснением, конечно, может быть маркетинговые преимущества, связанные с продвижением идеи снижения веса.

В конце концов аргумент о «возростающем потреблении мускульной энергии» является единственным, который может поддержать заявленные преимущества лёгких колёс в тех ситуациях, где нужен быстрый разгон. Этот аргумент должен был бы утверждать, что если велосипедист находится уже на пределе усилий на каждом рывке или при каждом нажатии педалей, то небольшое количество дополнительной мощности, необходимре для компенсации лишнего веса, будет являться значительной физиологической нагрузкой. Не ясно, верно ли это утверждение но это единственное объяснение заявленных преимуществ от снижения веса колёс (по сравнению со снижением веса остальной части велосипеда). Для этих ускорений, не имеет разницы, стали ли легче колёса на полкилограмма или на килограмм стал легче вес велосипеда и спортсмена. Чудодейственность лёгких колёс (по сравнению с уменьшением веса в любой другой части велосипеда) трудно увидеть.

Какие факторы влияют на среднюю скорость велосипедиста?

Вопрос скорости передвижения волнует многих велосипедистов, ведь она указывает как на технические возможности велосипеда, так и на подготовку самого ездока. При изучении показателей необходимо обращать внимание на условия, в которых проводится замер (встречный ветер, уклон, тип байка), а также длительность движения. В статье рассмотрим, какую скорость развивает велосипед в тех или иных ситуациях, назовем профессиональные рекорды и усредненные показатели рядового пользователя.

Рекорды скорости на велосипеде

Данные, которые можно отыскать относительно установленных рекордов, разнятся в зависимости от условий. Так, средняя скорость движения профессионального спортсмена обычно высчитывается за час движения на велодроме с ровной поверхностью без уклона. В этой категории существует два зафиксированных рекорда:

поддерживать столь высокий показатель на протяжении 60 минут, ему помогли не только постоянные тренировки, но и кровяной допинг

Указанные выше рекорды можно считать эталонными, если говорить о возможностях человеческого организма и велосипеда, не оснащенного вспомогательными средствами. Нужно понимать, что кратковременно получится развить и более высокую скорость, однако поддерживать ее в течение часа не так просто.

При съезде с горы участники «Тур де Франс» в среднем развивают 90 км/ч, а мировой рекорд качения с уклона составляет 222 км/ч.

Рекорды максимальной скорости велосипеда с дополнительным оборудованием:

С установкой обтекателя

вся конструкция закрыта легким обтекателем, изготовленным из углеродного волокна.

Поставленные рекорды являются уникальным событием, которое не встречается в повседневной жизни, поэтому далее поговорим о реальных скоростях рядового человека, изредка выбирающегося на велопрогулки.

Средняя скорость обычного велосипедиста

Чтобы выполнить замер, достаточно установить компактный велокомпьютер, задав в нем соответствующие параметры. Устройство покажет не только текущую и среднюю скорость, но также дистанцию, темп, расход калорий, общее время движения и т.д.

Среднестатистический человек на горном велосипеде способен поддерживать 18-20 км/ч, двигаясь по свободной дороге. Так образом он будет преодолевать порядка 10 км за полчаса. Если при аналогичных условиях использовать шоссейный байк, то показатель легко поднять до 20-25 км/ч. Цифра будет равной как для женщин, так и для мужчин. В данный расчет взят ездок, который проводит на велосипеде около 20-50 часов в месяц или 1-2 часа в день.

Важно понимать, что обозначенные показатели будут актуальны для коротких дистанций до 10 км. Достичь их смогут даже подростки 12-14 лет. Если сравнить статистику опытного спортсмена, то одинаковый отрезок пути он преодолеет в 2 раза быстрее. На руку ему сыграет не только физическая подготовка, но также профессиональный велосипед, с облегченными деталями и меньшим сопротивлением. Такие люди в состоянии удерживать среднюю скорость велосипеда по трассе в пределах 30 км/ч на дистанции до 100 км.

Городские условия езды диктуют свои правила: светофоры, пешеходы, помехи на дороге, другие участники движения. Все эти факторы существенно снижают среднюю скорость, которая вполне может доходить до 5-10 км/ч.

Шоссейный велосипед, хоть и сконструирован для езды по дорогам, его не рекомендуется выбирать для города. Причиной тому – низкая посадка велосипедиста и связанный с этим плохой обзор. Кроме того, резкая остановка на таком аппарате в большинстве случаев приводит к заносу, что в условиях плотного трафика чревато серьезными последствиями. Горный велосипед в данном плане выигрывает: на нем человек сидит достаточно высоко и может мгновенно затормозить, не теряя управления.

Движение по лесу и прочим видам пересеченной местности не позволит развить 18-20 км/ч на горном велосипеде. Средний показатель составит 15 км/ч, хотя и он может существенно падать, если на пути встретятся ямы, бугры, песок.

Что влияет на скорость велосипеда

Рассмотрим основные факторы, которые оказывают влияние на скорость и разгон:

Подготовка райдера. Физическое состояние организма – это базовое условие достижения высоких показателей средней скорости движения. Только постоянные тренировки позволят поддерживать высокий темп на протяжении всей дистанции. Также важен опыт велосипедиста, правильно подобранный стиль езды.
Сопротивление воздуха. При достижении 25-27 км/ч происходит существенное торможение скорости. Если навстречу велосипедисту дует ветер, то продвижение усложняется уже при 10-15 км/ч. Сопротивление воздуха значительно ниже у шоссейного велосипеда. Кроме того, важную роль играет загнутый руль («бараний рог») – ездок может наклониться вперед, изменив хват руками.

Как повысить скорость велосипеда

Для улучшения скоростных показателей не обязательно с головой уходить в велосипедный спорт. Достаточно применить простые рекомендации:

использовать максимально гладкую и тонкую резину

В заключение отметим, что не стоит пытаться достичь максимальных средних скоростей. Покатушки на велосипеде в первую очередь должны приносить удовольствие и лишь приятную усталость. Важно рассчитывать свои силы с учетом запланированной дистанции маршрута. К тому же более низкая скорость позволяет вовремя среагировать на опасность и быстро затормозить.

Средняя скорость велосипедиста по городу

Средняя скорость велосипедиста: как ездить на велосипеде быстро и долго

Средняя скорость для всех велосипедистов одна. Однако одним педалирование даётся легко, а другие изнемогают уже через несколько километров. Существует масса причин того, почему так происходит. В рамках статьи будут рассмотрены ключевые из них.

Средняя скорость велосипедиста

Так как опытных велосипедистов всё-таки больше, чем новичков, следующие данные рассчитаны на бывалых ездоков. Как ни странно, в разных странах и городах средняя скорость велосипеда разная. В крупных городах она достигает 30 км/ч, в деревнях – 10-20. На шоссе велосипедисты порой разгоняются до 40-60 км/ч. Это зависит уже не столько от техники езды, сколько от типа велосипеда. Но об этом позже.

Факторы, влияющие на скорость

Вполне очевидно, что факторы, замедляющие скорость езды, влияют и на тяжесть педалирования. Именно поэтому каждый велосипедист обязан их внимательно рассмотреть и учитывать.

Давление в покрышках

Самый легко исправимый фактор – это давление в покрышках. Чем оно выше, тем лучше накат и легче набирать скорость. При езде по шоссе и городским дорогам можно накалять шины до упора, а вот для грунтовки давление лучше снижать. Кстати, общая твёрдость велосипеда тоже влияет на лёгкость наката. Имеются в виду велосипедные подвески. Учтите, что за мягкость езды на двухподвесном (и даже одноподвесном) велосипеде придется расплачиваться повышенной сложностью набора скорости.

Следующий фактор – это ширина покрышки и форма её протектора. Прежде всего, стоит учитывать, что в толстых колёсах реальная нужда появляется только на откровенном бездорожье. В городских условиях работает закон «чем тоньше покрышка, тем лучше». Поэтому при выборе велосипеда стоит чётко отдавать себе отчёт о том, как он будет использоваться. Что касается протектора, то для города подходит почти голая резина, для грунтовки – шипованная. Обратная ситуация чревата огромными муками при езде.

Вес и размер колёс

Сразу отметим, что чем больше размер колеса, тем более выгодная конверсия энергии при езде. Для города оптимальным вариантом будут 29-дюймовые колёса. Для экстремальной езды – 24. Не иначе.

Относительно веса колеса можно сказать следующее: не столько диаметр влияет на вес, сколько качество комплектации. Втулка, спицы, обод из алюминия будут весить намного меньше стальных. Кстати, к качеству комплектации также относится степень изношенности частей колеса. Стоит отдавать себе отчёт в том, что ничто так не влияет на динамику разгона, как вес колёс.

Общая геометрия велосипеда и аэродинамика

Важна длина рамы и посадка ездока на ней. Например, при низко опущенном седле и широкой конфигурации руля ехать будет не только чудовищно сложно, но еще и опасно для здоровья. Самой аэродинамичной является конструкция шоссейных велосипедов (см. фото ниже). Они отличаются низкой посадкой ездока, при которой его тело находится примерно параллельно поверхности земли, узким рулём и длинной рамой. Его противоположностью являются узкоспециализированные велосипеды BMX, предназначенные строго для трюков.

Общая масса велосипеда

В общем, фактор массы проявляется только в специфических условиях, таких как спуски/подъёмы и бездорожье. На лёгком болиде, разумеется, удобно ездить в любых условиях, в то время как на тяжелом удобно только спускаться.

Погодные условия

Разогнаться против встречного ветра свыше 15 км/час – задача не из простых. Зато при попутном опуститься ниже 30 км/ч заставит только ухабистая дорога. Кстати, велосипедные колёса, у которых вместо спиц лопасти, очень страдают от бокового ветра.

Техника педалирования

При одинаковой средней скорости в одном случае можно ехать, почти не затрачивая сил, а в другом — борясь с изнеможением. Какой бы ни был велосипед, больше всего на скорость влияет техника педалирования и внимание к скоростям (если, конечно, велосипед не односкоростной).

Каденс

Каденсом называют частоту вращения педалей за минуту. Сразу оговорим, что каденс всегда должен быть в диапазоне 60-90 оборотов. Большинство новичков совершают одну и ту же грубейшую ошибку – они крутят педали рывками, периодически давая велосипеду катиться по инерции. При этом им постоянно приходится преодолевать порог каденса. А на это уходит гораздо больше сил, чем постоянно крутить с оптимальной скоростью. Кстати, следить за каденсом помогают специальные велокомпьютеры.

Опасность для здоровья и некоторые мифы

В общем-то, велосипед почти на всех передачах катить легко (кроме самых скоростных), поэтому если педалирование идёт тяжело, единственный способ его облегчить – это ускориться. Постоянное педалирование с большими усилиями чревато осложнениями в области колен, поэтому стоит очень трепетно подбирать передачи для езды. И при невозможности перейти на большую скорость следует немедленно понизить передачу. Средняя скорость не пострадает, а вот коленям будет намного проще.

Траектория движения ноги

Еще одно частое заблуждение – педали нужно толкать, как поршни. Это не так. Нужно прилагать равномерное усилие по всей окружной траектории движения педали. При такой езде, во-первых, динамика напряжения мышц будет постоянной, во-вторых, будут задействованы дополнительные группы мышц. Это настолько важно, что в любой школе велосипедной езды больше всего внимания уделяется именно технике педалирования. Средняя скорость почти не зависит от техники давления на педали, зато эргономика затрачиваемых сил зависима от этого по полной.

Дополнительные способы облегчить езду

Осталось еще несколько мелких трюков, способных благотворно повлиять на удовольствие от езды. Итак, первое: ездить нужно расслабленно – в велосипедной езде нет ничего такого, что заставило бы напрягаться. Второе: обувь должна быть продолжением ноги, стопа не должна болтаться в кроссовке. И в-третьих: разгонятся лучше всего стоя, в так называемом положении танцовщицы. Это не повлияет на среднюю скорость велосипедиста, зато сильно побережет ему силы.

Скорость велосипеда: средняя, максимальная, рекордная в км/ч

Причин, по которым велосипед, как вид транспорта занимает одно их лидирующих мест в мире множество, это:

экономично;
достаточно быстро;
полезно для здоровья;
экологично;
и просто классно.

Однако многие задаются вопросом, какую скорость может развить велосипедист в различных условиях? Вне зависимости от причин, мы попробуем ответить на этот вопрос и разобраться с факторами, влияющими на скорость передвижения.

Скоростной тест

Рассмотрим показатели наиболее распространенных типов велосипедов – горный, шоссейный и городской, а также их промежуточных «братьев» — гибрид и туристический велосипед.

Другие типы предназначены не для быстрой езды, поэтому в сравнении не участвуют. Для интереса добавим показатели электровелосипеда. Также читайте обзор ТОПовых производителей велосипедов и не ошибайтесь с выбором.

Условия тестирования: дистанция 15км; асфальтированная дорога хорошего качества, без резких перепадов; температура воздуха 22 градуса по Цельсию, слабый боковой ветер 3-5 м/с. Испытуемые: мужчины и женщины в возрасте от 25 до 35 лет, ежедневно катающиеся на велосипеде 1-2 часа.

Результаты:

электровелосипед – 25-30 км/ч;
шоссейный – 21-25 км/ч;
туристический – 20-23 км/ч;
гибрид – 19-21 км/ч;
горный – 18-20 км/ч;
городской – 15-17 км/ч.

Электровелосипед мог бы показать и больший результат, но его скорость езды ограничена контроллером. Для туристических велосипедов, оборудованных вело рюкзаками, оптимальной считается скорость 17 км/ч.

Город

Городские условия езды нивелируют скоростные характеристики разных типов велосипедов из-за необходимости частого маневрирования и преодоления препятствий. Скорость велосипеда в городе – 15-18 км/ч.

Так же интересен тот факт, что в условиях мегаполисов, на дистанциях до 5 км велосипед «быстрее» других видов транспорта. На дистанциях 5-10 км его средняя скорость сопоставима с автомобилем. Плюс у велосипедиста есть возможность двигаться не только по проезжей части, а проложить свой маршрут через парк или дворовые зоны.

Профессионалы

Опытные спортсмены способны преодолевать расстояния в 100 километров, двигаясь со средней скоростью около 30 км/ч. Так Руй Кошта (победитель групповой гонки на 242 км) в 2013 году проехал дистанцию со средней скоростью 36 км/ч.

Для примера приведем нормы получения разрядов велоспорт-шоссе в дисциплине «индивидуальная гонка на время» (РОССИЯ):

Средняя скорость велосипедиста в зависимости от различных факторов

В последнее время концепция здорового образа жизни становится довольно актуальной, в связи с чем многие люди начинают активно заниматься спортом. Велосипед является одним из наиболее доступных и действенных способов поддержания хорошего физического состояния, а потому его популярность неуклонно возрастает.

Приступив к тренировкам, многие начинающие велосипедисты начинают интересоваться значениями скорости байка в тех или иных условиях. Поэтому информация о факторах, влияющих на скоростной режим, не теряет своей актуальности и может заинтересовать не только новичков, но и опытных спортсменов.

Взаимосвязь подготовки велосипедиста и скорости движения

Одним из определяющих факторов, оказывающих самое непосредственное воздействие на скорость транспортного средства, является уровень физической подготовки байкера и предел его выносливости. Так, при преодолении средних расстояний, не превышающих 10 км, велосипедист-любитель среднего уровня подготовки способен развивать скорость до 18 км/ч. Примерно с такой же скоростью могут передвигаться и дети возрастом от 12 до 14 лет. Однако удерживать данный режим на протяжении всего пути следования очень трудно.

Плохо подготовленный человек способен ехать с одинаковой скоростью лишь при полном отсутствии бокового и встречного ветра и в условиях абсолютно ровной дороги.

Хорошо подготовленные велосипедисты, занимающиеся велопрогулками не один год, способны разгоняться до 22-25 км/ч и удерживать такую скорость на протяжении всей дистанции. Что касается наиболее опытных байкеров, за плечами которых осталась не одна тысяча километров, то они могут развивать скорость до 30 км/ч. Причём двигаясь в таком режиме, эти люди способны преодолевать дистанции до 100 км без остановки. Однако проезжать такие расстояния под силу лишь многоопытным велотуристам, а средний велосипедист, совершающий поездки несколько раз в неделю, ограничивается более короткими дистанциями и проехать такое расстояние на большой скорости неспособен.

Профессиональные спортсмены способны развивать гораздо более высокую скорость, поражая воображение обывателя и приводя болельщиков в восторг. Так, в 1984 году на треке в мексиканском Мехико был установлен рекорд скорости, составляющий 51,151 км/ч. Его автором стал спортсмен из Италии Ф. Мозер, который позже признался в употреблении допинговых препаратов, не запрещённых на момент установления рекорда.

Максимальным результатом движения по прямой является скорость 41,654 км/ч, развитая американским велогонщиком Л. Армстронгом в 2005 году на международной велогонке Тур де Франс. Рекорд был установлен на шоссейном байке, причём на спусках скорость превышала 90 км/ч.

Кстати, рекорд при спуске с горы на маунтинбайке установил француз Э. Барон, его скорость составила 222 км/ч. Местом его установления стала обкатанная ледяная трасса, расположенная на горнолыжном курорте французских Альп.

Спортсмен был одет в специальный аэродинамический скафандр и ехал на байке усиленной конструкции. При спуске же по гравийному покрытию, коим выступал склон никарагуанского вулкана Сьерра-Негро, этим же спортсменом был установлен ещё один рекорд скорости, но уже для сухих спусков, который составлял 210,4 км/ч.

К сожалению, при выполнении этого «трюка» не обошлось без травм: буквально через 400 м после старта от запредельных нагрузок велосипедную раму буквально разорвало пополам, при этом сам спортсмен отделался переломом бедра, вывихом шеи и многочисленными ушибами. Уцелеть Барону помогли защитный костюм и шлем, которые и приняли на себя самые опасные удары.

Из необычных рекордов, не имеющих ничего общего с традиционной ездой на велосипеде, следует отметить достижение 26-летнего голландца С. Боуйера, преодолевшего 200-метровый отрезок дистанции со скоростью 133,78 км/ч. Эксперимент проводился при участии студентов Дельфтского и Амстердамского университетов, которые сконструировали и установили на байк лёгкий аэродинамический обтекатель из углеродных волокон.

Необычной была и конструкция велосипеда: педали располагались впереди, а сам спортсмен во время движения практически лежал на спине. Рекорд был установлен в 2013 году и до настоящего времени не побит.

Однако самым необычным рекордом скорости считается рекорд, поставленный в искусственных условиях, а именно в воздушном мешке. Эксперимент проводился на месте высохшего солёного озера в американской Юте в 1995 году, а его участником был голландский велосипедист Ф. Ромпельберг. Впереди спортсмена был пущен гоночный автомобиль, который принимал на себя сопротивление встречных потоков.

Велогонщик при этом находился в так называемом воздушном мешке, что и помогло ему разогнать велосипед до 268,83 км/ч. Рекорд также является действующим и до сих пор не побит.

Влияние вида велосипеда

Помимо уровня физической подготовки велосипедиста, на скорость движения байка огромное влияние оказывает его вид. В настоящее время существует 4 основных типа велосипедов, каждый из которых имеет свою максимальную скорость движения.

Дорожный

Модели этого вида предназначены для езды по городским дорогам или загородным шоссе с ровным покрытием. Переключение скоростей на них не предусмотрено, из-за чего развить приличную скорость на таком байке практически невозможно. Даже при идеальных внешних условиях и на абсолютно ровной дороге разогнаться на них быстрее 13-15 км/ч нельзя.

Городской (прогулочный)

В сравнении с дорожными байками, такие велосипеды более функциональны. Они нередко оснащаются системой переключения скоростей и способны развивать скорость до 17 км/ч в условиях города и до 20 км/ч – на трассе. Помимо опции переключения скоростей, городские модели имеют небольшой вес и обладают хорошей маневренностью. Всё это положительным образом сказывается на удобстве управления байком и позволяет достаточно быстро разгоняться.

Шоссейный

Такие модели просто созданы для высоких скоростей и сконструированы с учётом аэродинамики. Как следует из названия транспортного средства, эти спортивные байки предназначены исключительно для шоссе, на которых способны развивать скорость порядка 33 км/ч. Однако на других поверхностях, таких как снежный накат или опавшая листва, шоссейные велосипеды показывают худший, в сравнении с другими видами, результат. На пересечённой местности или в условиях умеренного бездорожья их скорость не превышает 5-8 км/ч, что обусловлено особенностями их конструкции и слишком маленькой толщиной покрышек.

Разогнаться сильнее в таких случаях не получается, так как при попытке двигаться быстрее, переднее колесо шоссейника просто зарывается в песок или уходит в сторону, а велосипедист при этом нередко улетает через руль.

Более того, на шоссейных моделях полностью отсутствует амортизация, поэтому при езде по грунтовым или гравийным дорогам все удары достанутся спине и рукам. Невозможность развить приличную скорость в условиях бездорожья объясняется и плохой обзорностью из-за низкого положения руля. Кроме того, экстренно остановиться без заноса на таком велосипеде невозможно – слишком тонкие у него покрышки и слишком неглубокий на них протектор.

Горный

Данный тип велосипеда считается более универсальным с точки зрения скоростей и при любых условиях способен двигаться довольно быстро. Так, при поездке по ровному шоссе на нём можно легко разогнаться до 25 км/час, а при замене покрышек на модели, предназначенные для езды по асфальту, и вовсе – до 28-29 км/ч. При передвижении по пересечённой местности за час можно проехать 10-15 км, двигаясь при этом в обычном темпе.

В целом горные велосипеды прекрасно подходят для езды по городу, что обусловлено хорошими скоростными характеристиками, отличным сцеплением толстых шин с дорогой и прекрасной маневренностью. Что касается езды на маунтинбайке по лесным дорогам, то развить приличную скорость в таких условиях не получится и лучшее на что можно рассчитывать – это 15 км/ч.

Горно-шоссейная модель

Данный гибрид представляет собой нечто среднее между шоссейным и горным байком, способен передвигаться со скоростью 25-28 км/ч по трассе и до 10 км/ч в условиях бездорожья.

Прочие факторы

Помимо рассмотренных причин, на скорость движения велосипеда влияют ещё несколько важных факторов, знание которых поможет добиться максимально быстрой езды.

Влияние рамы на скорость велосипеда определяется по большей части её весом. Чем легче конструкция, тем более высокие скоростные качества показывает байк. Самыми лёгкими материалами, используемыми для изготовления велосипедных рам, являются титан и алюминий. Поэтому при желании ездить на высоких скоростях этот фактор необходимо учитывать.

Также нужно обращать внимание на количество навесного оборудования и его вес. Если целью является максимальное увеличение скорости велосипеда, то такие аксессуары, как подножка и крылья лучше снять.

Общая твёрдость байка также оказывает влияние на разгон, и мягкость одно- или двухподвесного байка может обойтись сложностями при разгоне и общим падением средней скорости.

Посадка велосипедиста

Конструкции современных велосипедов предполагают несколько видов посадки велосипедиста в зависимости от модели байка и его специализации. Высокая прогулочная посадка используется на городских велосипедах, туристическая (средняя) – на горных и гоночная (низкая) – на шоссейных спортивных байках.

Самой удачной, с точки зрения высоких скоростей, является низкая посадка, при которой сопротивление воздуха значительно снижается, позволяя велосипедисту двигаться очень быстро. Однако на пересечённой местности низко садиться нельзя, в противном случае после такой езды будет болеть спина, а шея сильно устанет.

Колёса

Активная эксплуатация велосипеда требует регулярного технического обслуживания его колёс. Особенно это относится к любителям агрессивного стиля вождения, скачущим через городские бордюры и преодолевающим большие расстояния по бездорожью. Такая езда гарантировано приводит к появлению на колесе «восьмёрки», что неминуемо влечёт за собой потерю скорости. Данный вид деформации достаточно распространён и легко исправляется методом подтягивания спиц.

Помимо «восьмёрок», на скорость велосипеда определённое влияние оказывает и диаметр колёс. Так, у байков с большими колёсами намного лучше накат, намного меньше сопротивление качению.

Кроме того, на больших колёсах легче преодолевать различные препятствия, что в итоге также отражается на конечной скорости велосипеда. Наиболее «скоростным» считается размер колёс 26”-29”.

Скорости движения на различных велосипедах в разных условиях

10 минут Автор: Михаил Скворцов 13

При поездке на велосипеде вокруг тебя нет железной коробки, как при езде на автомобиле, и ты открыт ветру и другим погодным условиям. При катании на велосипеде под тобой нет тяжелого стального корпуса, как при езде на мотоцикле, и ты просто летишь над землёй. Скорость в подобных условиях ощущается максимально полноценно.

Очень многие начинающие велосипедисты переоценивают скорость, с которой они ездят. Заметив на компьютере цифры 25-30 км/ч, многие думают, что с этой скоростью они чаще всего передвигаются, и это есть средняя скорость. Но это не так, такую скорость может удерживать только опытный велосипедист, а спортсмены кроме того способны на невообразимые рекорды.

Рекорды скоростей на велосипеде

Максимальная скорость на велодроме – 51,151 км/ч. В гонке на треке в Мехико итальянский спортсмен Франческо Мозер в 1984 году за один час проехал расстояние 51,151 км. Такой результат считается рекордом скорости и выносливости. Как признался в 1999 году сам рекордсмен: удерживать высокую скорость и не сбивать темп ни на секунду ему помог кровяной допинг, который в то время был не запрещён.

Максимальная скорость по прямой, при установке на велосипед аэродинамического обтекателя – 133,78 км/ч. Этот мировой рекорд был поставлен 26 летним голландцем Себастьяном Боуйером в 2013 году на дистанции 200 метров. Спортсмен лежал на спине, у этого велосипеда педали установлены спереди, а сам веломобиль полностью закрыт сверхлегким обтекателем из углеродного волокна. Этот веломобиль был построен сообща студентами Свободного университета в Амстердаме и Дельфтского технологического университета.

Максимальная скорость по прямой, при укрытии велосипеда в воздушном мешке – 268,83 км/ч. Этот абсолютный рекорд скорости на велосипеде был поставлен 50-летним состоявшимся спортсменом Фредом Ромпельбергом из Нидерландов в 1995 году. Такой результат был достигнут на ровной поверхности высохшего соляного озера в штате Юта (Бонневилькая соляная равнина), и только благодаря следованию велосипеда за спереди движущимся гоночным автомобилем, большой обтекатель которого защищал велосипедиста от набегающего потока воздуха. Разумеется, был построен специальный велосипед, на котором невозможно ездить в обычных условиях.

Максимальная скорость при спуске с горы составляет 222 км/ч. Этот рекорд скорости установлен на маунтинбайке (горном велосипеде) французом Эриком Бароном в 2000 году на обкатанной ледяной горнолыжной трассе во Французских Альпах. Для установки этого предела скорости был построен велосипед с улучшенной аэродинамикой, но с амортизированной вилкой и задним подвесом. Сам спортсмен был одет в аэродинамический жёсткий костюм-скафандр. В 2002 году Эрик Барон, уже на сухом гравийном склоне вулкана Сьерра-Негро в Никарагуа смог разогнаться до 210,4 км/ч. Проехав около 400 метров велосипед под смельчаком, из-за невыносимой нагрузки на раму, разорвало на две части. Эрик Барон получил сильный перелом бедра, вывих левого плеча и шейного отдела позвоночника, многочисленные ушибы и порезы, но спортсмен выжил благодаря шлему и защитному костюму.

Максимальная средняя скорость на шоссейном велосипеде составляет 41,654 км/ч. Такую скорость смог держать на дистанции «Тур де Франс» американский шоссейный гонщик Лэнс Армстронг в 2005 году. На спусках с гор участники этого соревнования развивают скорость близкую к 90 км/ч.

Возможности неподготовленного велосипедиста

Труднодостижимые рекорды вдохновляют любого спортсмена, а обычному человеку, иногда выбирающемуся на велосипедные прогулки, намного интереснее узнать: с какой скоростью можно двигаться по обычным дорогам, не принимая участие в соревнованиях.

Для измерения скорости на велосипед, не так давно – пятнадцать-двадцать лет назад устанавливали большие, тяжелые и ненадежные механические спидометры. Сегодня каждый может позволить себе купить миниатюрный электронный велокомпьютер, который кроме текущей скорости и общего пробега отображает среднюю скорость движения, максимальную скорость, длину маршрута, темп в минуту, расход калорий, время в пути, и другу полезную информацию в более дорогих моделях.

Средний велосипедист на современном горном велосипеде без чрезмерных усилий может держать среднюю скорость 18-20 км/ч по шоссе, проезжая 10 км за 30 минут. Такой же велосипедист на шоссейном велосипеде может передвигаться со средней скоростью 20-25 км/ч по прямой асфальтированной дороге, проезжая 10 км за 25 минут. Пол ездока не имеет решающего значения, на таких скоростях. Средним велосипедистом считается человек, который катается примерно 20-50 часов в месяц или 1-2 часа в день.

На небольших расстояниях около 10 км развивать среднюю скорость 18 км/ч может каждый, включительно и подростки от 12-14 лет. Более опытный велосипедист, проезжающий не одну тысячу километров в год, аналогичную дистанцию проедет в два раза быстрее. У него выше физическая сила, лучше техника езды и, как правило, более качественный велосипед. Такие люди благодаря натренированной выносливости могут удерживать скорость около 30 км/ч, на дистанции 100 км по шоссе. На такие расстояния средний велосипедист крайне редко выезжает, или не ездит вовсе.

В городских условиях необходимо: объезжать остановившиеся автомобили и общественный транспорт, останавливаться на перекрестках и переездах, притормаживать до входа в повороты и перед пешеходами, поэтому средняя скорость велосипедиста в городе всегда ниже, чем на шоссе, приблизительно на 5-10 км/ч.

Несмотря на то, что на шоссейном велосипеде можно ездить быстрее по асфальту, чем на горном, его нельзя рекомендовать для поездок по городу. Байкер сидит низко на шоссейнике и имеет плохую обзорность, а остановится аварийно на таком велосипеде без заноса не получиться. Горный велосипед, хотя и медленнее шоссейного при движении по твердому покрытию, но более предпочтителен для езды по городу. На маунтингбайке очень легко маневрировать благодаря широкому рулю, а отличное сцепление широких шин с асфальтом позволит мгновенно застыть на месте.

При езде по пересеченной местности, даже на горном велосипеде, невозможно развить максимальную скорость 30 км/ч. Поскольку вне асфальта на пути часто встречаются ямы, бугры, песок, при проезде которых скорость значительно будет снижаться. При езде на маунтигбайке по лесной дороге средняя скорость обычно составляет 15 км/ч.

С другой стороны, шоссейный велосипед, имея малую толщину покрышек и большее распределение веса на переднее колесо, фактически не годится для катания по лесу. Средняя скорость движения шоссейного велосипеда при езде по песку, опавшим листьям, снегу составит 5-8 км/ч. При попытке преодолеть глубокий песок или снег на шоссейнике, переднее колесо занесет в сторону, или оно упрется в продавленный песок, и наездник, возможно, катапультируется через руль. Кроме того, при езде на велосипеде без амортизаторов по гравийной или прокатанной гусеничным транспортом дороге, очень быстро накапливается усталость, из-за ударов на руки и позвоночник.

Факторы, влияющие на скорость движения

Уровень подготовки велосипедиста

Скорость движения больше всего зависит от физической силы и выносливости наездника. Опыт ездока больше влияет на скорость езды, чем выбор типа велосипеда. При движении по шоссе опытный велосипедист на горном велосипеде сможет удержать на хвосте начинающих гонщиков на шоссейных велосипедах, сохраняя более высокую скорость даже при подъёмах в гору.

Сопротивление встречного воздуха

На скоростях 25-27 км/ч существенно тормозит движение велосипеда сопротивление воздуха. Если дует встречный ветер, то становится трудно двигаться уже на скорости 10-15 км/ч. На горном велосипеде с широким и высоко установленным рулём, а особенно, с низко опущенным седлом, намного тяжелее крутить педали на скорости 30 км/ч, чем на шоссейном велосипеде. У шоссейника имеется особенная деталь – узкий руль с нижним захватом (бараньи рога). При ощутимом сопротивлении встречного ветра наездник шоссейного велосипеда может пригнуться к рулю, захватив руль за нижнюю часть дуги, таким образом, значительно снизив нагрузку.

Полностью избавиться от давления встречного воздуха можно только заехав в воздушный мешок, под защитой впереди идущего автобуса или грузового автомобиля. Но пристраиваться сзади за автобус или грузовой автомобиль очень опасно, так как они могут резко затормозить или повернуть при объезде ямы.

Сопротивление качению

Особенно ощущается это противодействие в начале движения. На разгон с места из-за него уходит больше энергии, как у велосипедиста, так и у двигателя автомобиля. После начала движения сопротивление качению меньше сказывается на величине усилия, необходимого для разгона. С увеличением скорости движения это противодействие постепенно уменьшается.

Увеличение трения между шиной и дорогой в первую очередь повышает величину сопротивления качению. Узкую шину, которая продавила мягкий грунт тяжело оторвать от земли. Шина с широко расставленным протектором чрезмерно притирается к твердому асфальтному покрытию, к тому же при этом быстро стирается. Поэтому выбирать покрышки по ширине, площади и глубине протектора следует с учётом того, по каким дорогам вы будете ездить на велосипеде.

Давление в камере значительно влияет на трение между шиной и дорогой. Чем сильнее накачана камера, тем легче колесо катится по асфальту и твердому грунту. Для облегчения езды по щебню, песку, грязи, снегу давление в камерах рекомендуется снизить.

Большой вес велосипеда сильно повышает величину сопротивления качению. Разогнать и толкать в гору тяжелый горный велосипед всегда сложнее, чем более легкий шоссейный.

Увеличение диаметра колеса уменьшает величину сопротивления качению. Велосипед для взрослых значительно дольше двигается накатом по прямой, чем детский. Кроме того большое колесо легче преодолевает неровности дороги, перекатываясь через маленькие ямки.

Трение в передаточных механизмах

Скорость велосипеда наверняка снизит не смазанная или грязная цепь, а также изношенные втулки и каретка. Если вы стремитесь достичь большой скорости, тогда вам необходимо купить дорогие втулки и механизм каретки, и в дальнейшем следить за состоянием их смазки.

Амортизаторы на велосипеде, особенно слишком мягкие, снижают скорость по ровному асфальту. Но они оказываются незаменимыми при преодолении участков дорог с мелкими неровностями. Амортизированная вилка при движении по городу оказывается не заменимой, тогда как от заднего подвеса можно и отказаться.

Вообще то, сильно придерживаться приведенных выше средних скоростей не стоит, тем более максимальных. Вы должны кататься на велосипеде с удобной для вас скоростью, получая удовольствие от поездки.

Двухколёсный галоп: какую скорость можно развить на велосипеде?

Скорость велосипеда — величина неоднозначная. Как и в случае с автомобилем, она зависит от условий местности, типа велосипеда и навыков самого велосипедиста. Поэтому, говоря о средней скорости, трудно с абсолютной уверенностью определить конкретное число. Но вот выяснить, сколько примерно километров можно преодолеть в час в условиях города или трассы, пользуясь тем или иным типом железного коня, можно без особого труда.

Средняя скорость в зависимости от местности

Обычно выделяют три типа местности, наиболее актуальных для велосипедиста:

город или населённый пункт городского типа
трасса
пересечённая местность

Разумеется, развить высокую скорость в городе сложно: много участников дорожного движения. Велосипедисту обычно остаётся передвигаться по дорогам, прижимаясь к правой их стороне, в общем потоке машин. Приходится быть вдвойне осторожным, чтобы случайно не попасть под колёса.

Средняя скорость зависит и от того, насколько часто встречаются на пути перекрёстки со светофорами, а также от степени загруженности дорог. Пробки велосипедисту не страшны, зато часто возникает необходимость лавировать среди автомобилей. А вот в небольших городах с не очень плотным дорожным движением разогнаться уже проще.

В зависимости от всех этих условий средняя скорость велосипедиста в городских условиях составляет от 10 до 15-17 км/ч. Если же город может похвастаться наличием велосипедных дорожек, то она увеличивается до 15-17 км/ч. При условии, конечно, что те используются по назначению, и по ним не передвигаются пешеходы.

На шоссе средняя скорость возрастает благодаря отсутствию светофоров и пешеходных переходов. Зависит она от качества дорожного покрытия и типа велосипеда. На небольших, специально предназначенных для города моделях вряд ли получится превысить отметку в 20 км/ч. А вот если брать в расчёт обычные универсальные велосипеды, то можно говорить о средней скорости 20-25 км/ч. На шоссейных же можно разогнаться до 28-32 км/ч, но поддерживать более высокую скорость под силу только опытным велосипедистам с отличной физической подготовкой.

Понятие “пересечённая местность” имеет довольно абстрактный характер. Оно может включать в себя и достаточно удобное для езды бездорожье, и изобилующие оврагами долины. Поэтому и разница между минимальным и максимальным пределами скорости велика: от 5 до 15 км/ч.

Средняя скорость в зависимости от типа велосипеда

осмотрим, на какую скорость можно рассчитывать в среднем, используя разные типы велосипедов.

дорожные велосипеды. Эти модели наиболее просты: большие, довольно тяжёлые, как правило, не предусматривающие переключение скоростей. Предназначены они в основном для передвижения по городу и шоссе с хорошим покрытием. Скорость их невелика: не стоит рассчитывать превысить отметку в 13-15 км/ч даже на прекрасной ровной поверхности
городские велосипеды. Их ещё часто называют прогулочными. Они уже гораздо более функциональны по сравнению с дорожными. Небольшой вес, удобная, функциональная конструкция и возможность переключения скоростей обеспечивают среднюю скорость в пределах 12-17 км/ч в городе и около 20 км/ч на трассе
на шоссейных велосипедах несложно развить и поддерживать среднюю скорость в 28-33 км/ч
MTB велосипеды (горные). Если ездить на горном байке по шоссе, обычно можно выйти на среднюю скорость в 25 км/ч. Если сменить покрышки на предназначенные для езды по асфальту, скорость увеличивается на 3-4 км/ч. В условиях пересечённой местности скорость, как правило, составляет от 10 до 15 км/ч
гибрид. Этот велосипед представляет собой нечто промежуточное между шоссейным и горным типами байков. Скорость на трассе — около 25-28 км/ч, по бездорожью — около 10 км/ч

Рекорды скорости

Абсолютный рекорд скорости был поставлен спортсменом Фредом Ромпелбергом в 1995 году. На своём спортивном велосипеде он достиг отметки в 268 км/ч.

К другим рекордным результатам можно отнести достижения спортсменов первой половины 20 века: например, в 1937 году один из них развил скорость в 139 км/ч, а другой в 1942 году побил этот рекорд, разогнавшись до 175 км/ч.

Подводя итоги

Говорить о средней скорости велосипеда можно только с оговорками. Помимо вида местности и типа байка, на скорость влияет множество факторов. Это и уровень физической подготовки велосипедиста, и множество технических деталей: например, диаметр и масса колёс, геометрические особенности конструкции, сопротивление воздуха и т.д. Есть лишь примерное представление о том, какую среднюю скорость удастся поддерживать в городе или на трассе, на горном байке или обычном городском велосипеде.

Максимальная скорость езды на велосипеде

Механизм велосипеда приводится в движение физическими усилиями ездока и коробкой переключения передач – поэтому скорость напрямую зависит от различных факторов: скорости кручения педалей и мощности скоростной системы.

На вопрос «какую максимальную скорость можно развить на велосипеде?» ответить невозможно, так как максимальная скорость напрямую зависит от предела возможности человека и технического состояния велосипеда.

Если брать усредненный вариант, то скорость может развиться до 60 км/час. Но в истории отмечаются случаи, когда скорость байка превышала автомобильный рубеж.

Рекордная скорость

Какая максимальная скорость была зарегистрированная при езде на велосипеде – абсолютный рекорд:

Самый высокий результат за всю историю велоспорта показал Франсуа Жисси. Велогонщик разогнался до 333 км/час. Высокоскоростной автомобиль стартовавши в одно время с Жисси остался далеко позади от велосипеда спортсмена.

Принцип разгона скорости

На развитие скоростного режима влияют несколько факторов:

Для твёрдых трасс наиболее подходят узкие гладкие резиновые шины без рисунка – самый неподходящий вариант для гладкой дороги это широкие шипованные шины.

А гравий, песок и мягкая грунтовка требует шипов и широкой резины. Галька и камни вообще не приспособлены для велосипедных гонок.

О выборе и видах велопокрышек читайте отдельную статью.

Немаловажную роль в развитии скорости играет давление – чем оно выше, тем более оптимальный накат по ровным и твердым поверхностям.

Грунтовые и щебневые трассы требуют ряд экспериментов чтобы найти наилучший результат.

Вес колес также отражается на скорости. Чем меньше весят обода, спицы, втулки, шины и камеры, тем меньше сил тратится на разгон велосипеда, значит вкладывается минимум усилий для быстрой езды.

Чем больше диаметр, тем выше развитие скорости и преодоление всех неровностей дороги. Оптимальное значение диаметра от 29 дюймов.

Высокое сопротивление в механической системе задней трансмиссии и плохо смазанная цепь снижает скорость кручения колеса.

Износ втулки требуют больше усилий при кручении педалей.

Средние возможности велосипеда

Труднодостижимый рекорд вдохновляет любого любителя экстремальной езды. Для измерения уровня скорости раньше на транспорт устанавливали механические спидометры, в данный момент времени доступны недорогие электронные велокомпьютеры, записывающие скоростной режим движения, длительность маршрута, темпы езды, расход энергии, среднюю скорость пробега и другую полезную информацию.

По среднестатистическим показателям скорость велосипедной езды может составлять 50 км/ч на шоссейном байке по асфальтированной дороге.

Чем выше физическая подготовка и технические навыки ездока, и оснащенность байка тем быстрее езда: натренированный велосипедист может спокойно развить скорость до 110 км/час.

При городских покатушках необходимо соблюдать правила движения: обходить автомобили; тормозить на перекрестках, перед въездом в повороты и пешеходными переходами, скоростной рубеж при этом не может превышать 25 км.

Шоссейник развивает большую скорость на асфальтированной дороге, но он не рекомендован для быстрой езды по городу в связи с низкой посадкой велосипедиста, плохого обзора и заносам при быстром торможении.

Для скоростной езды в условиях города больше подходят горные велосипеды, они хоть и медленнее катятся по ровным поверхностям, но более предпочтительны для безопасной скоростной езды по населенным местностям.

Маунтин байк также подходит для городских гонок: широкий руль позволяет легко маневрировать в дороге, а широкие шины отлично сцепляются с асфальтированной поверхностью, что позволяет моментально останавливаться.

Езда по пересечённым объектам не дает возможность развития скорость более чем 35 км/час на любом велосипеде, это происходит вследствие часто встречающихся ям, бугров и песочных дорог, которые значительно снижают скорость.

На лесных тропинках самая высокая скорость может достигать всего 15 км/час.

Как повысить скоростной показатель?

Чтобы разогнать накат и скорость при велосипедной поездке следует выполнять элементарные правила:

Держать велотранспорт в идеальном порядке, очищать от загрязнений;
Постоянно производить смазывание всех деталей;
Контролировать показатель давления в колесах;
Отрегулировать тормозную систему;
Оптимально выстроить посадку сидения и руля;
Личные физические тренировки для повышения выносливости и физической силы.

Пыль и загрязнение деталей байка препятствует нормальному ходу и деформирует механизм. Абсолютно все подвижные части: каретки, втулки, звёздочки, цепи требуют тщательного ухода, чистоты и постоянного смазывания.

В меру накаченные колеса также гарантируют хороший уровень накатов, контактность с трассой и повышенную проходимость сложных участков.

При перекачивании колес скорость повышается, но возникает риск разрыва шины и потери равновесия вследствие недостаточного сцепления с дорогой, поэтому кататься на перекаченных колесах следует только после долгих тренировок и при максимально высоком уровне управления байком.

Плохо отрегулированные тормоза также могут мешать развить максимальную скорость велосипеда, это касается дисковых систем и вибрейков.

Сама дистанция между колодкой и дисковыми или ободовыми механизмами должна быть мизерной. Колодки необходимо выставлять так чтобы при торможении они вплотную сцеплялась с поверхностью.

Сама посадка на велосипеде определяет удобство в управлении транспортом, поэтому прямо влияет на возможную скорость развития движения.

Увеличение аэродинамики можно осуществить с помощью увеличения наклона к корпусу и понижением уровня расположения руля относительно сидения.

Источники:

http://velobajo.ru/bez-rubriki/skorost-vrashheniya-kolesa-velosipeda.html
https://nakolesah.guru/kakie-faktory-vlijajut-na-srednjuju-skorost-velosipedista/
https://veloexpert33.ru/velosiped/srednyaya-skorost-velosipedista-po-gorodu.html
https://sport-51.ru/article/cycle-racing/9189-dvuhkolesnyj-galop-kakuju-skorost-mozhno-razvit-na-velosipede.html
https://velife.ru/katanie/kakuyu-maksimalnuyu-skorost-mozhno-razvit-na-velosipede.html