СКОРОСТЬ УНИЦИКЛА. КАДЕНС И МОЩНОСТЬ
Перед вами третий обзор-статья о скорости уницикла. Всё в той же дотошной манере продолжаем излагать материал.
Приглашаем к прочтению также и велосипедистов, так как в обзоре много близкого и им материала.
Смело высказывайте свои за и против!
Поехали!
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 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. (Да, планетарные, т.е. на две передачи, и втулки с механизмом свободного хода на унициклы есть и широко используются в ездовых направлениях, но в рамках этих статей мы говорим только про самую распространённую классическую модель уницикла с прямой передачей, на которой ездят 80% всех унициклистов)
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. Также 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).
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
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
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.
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 и качество вовлеченных в работу мышц, а с ними и на утомляемость.
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 неё 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 по скорости 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!
С уважением,
админы Одноколёсного Дозора
