电影《破风》中破风的原理是什么?

栏目:影视资讯  时间:2022-10-29
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  不论是自行车还是汽车还是飞机,在海拔变化不大的行驶中面临的最大的阻力是空气阻力。而公路自行车赛因为赛程长(通常有1到4个小时)、运动强度大,如何合理的分配选手体能就成了获胜的关键。破风的意思就是由领骑的选手破开一条空气阻力的通道,使空气形成一个跟随运动方向的气流(引导气流),让跟车的选手节约体力。想想游泳时,是顺流省力还是逆流省力?我们在公路自行车比赛里会看到选手们组成呈箭头形状的大集团,在大集团中部骑行会非常舒服,最多可以节省70%的输出,这是因为最前面面风的选手运动时带动了气流,使后面的选手在顺流的空气里运动。特殊情况中,例如在海边的赛道上,由海面吹来的强侧风给选手极大的压力,大集团会像大雁那样与风向呈大约60°角排成一列一列的轮车前进,这样能最大程度的分享整队选手的体力。最常见的是骑游中,我们也经常采取编队骑行,一是因为安全,二是因为这个队形能跟随引导气流。那么有没有不需要破风的时候?有。就是在海拔会大幅度上升的坡道上,因为速度会比较慢,所以跟风获得的收益显著降低,辅助车手主要实现战术,这时更考验选手的尾随和摆脱技术,领骑对于主将来说更多的是一种情绪上的帮助。

  下面是脱离题目的安利内容:大型公路自行车赛竞争激烈,单独一个选手很难包揽所有荣誉,所以一个车队会设计主将(实力最强)、冲刺手(瞬时爆发力强)、爬坡手(恐怖的有氧攻坡能力)以及辅助车手这几种角色来完成目标,而根据赛程&赛段的不同,主将的身份常常和冲刺手或者爬坡手的身份是重合的。辅助车手的作用是将冲刺手或主将安全送到终点前200米,甚至会有两三个辅助车手合力为冲刺手创造冲刺条件的场面。通常情况下,根据战术的需要,辅助车手会负责领骑、送水、突围(突围的选手被称之为“兔子”)或干扰突围的选手等等。而大部分比赛其实就分为四个阶段:

  1.放兔子:突围选手脱离大集团,有时会有多人的兔子集团相互轮车。

  2.追兔子:领骑车手会控制大集团的速度,在终点前的2km~4km处追上兔子们。这个阶段可能继续有选手脱离大集团成为兔子。一般情况下,领骑的控场车手不会太早追上兔子,以免产生新的兔子扰乱秩序。我国的车手计成的外号就是“兔子杀手”,因为他追兔子总是不遗余力。

  3.开火车:终点前2km处各车队的选手开始集结,提高速度为冲刺做准备。因为这个阶段大集团会拉得很长,而且各车队会开始集结编队,所以称为开火车。

  4.冲刺。终点前200m至500m放出冲刺手争夺冠军。我记得几年前环法里有个老将从终点前800米就开始冲刺,并拿到了单站冠军,这是极少数的情况,也是环法魅力所在。

  假如在阶段2或者阶段3里大集团没有追上兔子,那么兔子集团内就会形成冲刺阶段以争夺冠军。

  关键词解释:

  集团:15人以上为集团。

  领骑:集团前方的箭头,或者为他人破风的行为。

  后勤车:跟随在主集团后面,有备用比赛器材、医疗和补给。

  轮车:2名或多名选手轮流破风。

  送水:从跟在大集团尾部的后勤车(汽车)上领取食物和水送到前线。

  跟车:跟着领骑的车手以节省体力,对冲刺手来说是相当重要的一项技术。

  突围:选手主动进攻以脱离大集团。分两种情况,一种是为了战术要求,还有一种是为了获得单独的电视画面,满足车队赞助商的要求。

  干扰突围:跟上突围的选手,通过突然变化节奏的领骑或者一直跟车给予兔子们压力。

  多日赛:连续多日的比赛,每日会有一站比赛,每站首先冲过终点线的选手会获得时间奖励和分站奖项,最终根据完成所有分站赛的总时间来决出总冠军。

  黄衫:总时间领先的选手会身穿黄衫进行比赛,其他选手就很容易知道斗争方向。(感谢

  @Bo Zhou指出:其他大环赛总成绩领先选手也有穿粉衫或红衫的)

  圆点衫&绿衫:为了增加观赏性和激烈程度,主办方一般会在平路上设置冲刺点或者在坡道上设置爬坡点,率先经过这些关键点的车手会获得积分奖励。爬坡积分领先的选手会在接下来的比赛中身穿白底红点的圆点衫,这是爬坡王的象征。冲刺积分领先的选手会在接下来的比赛中身穿绿衫。

  很多朋友表示不明白兔子的动机,所以更新一下相关解释。

  兔子的动机:1.因为突围车手会获得单独的电视画面,所以有很多为赞助商打广告的。2.抢夺积分。3.一时冲动,我也不知道为毛,就是想体验下一骑绝尘的滋味。4.投机行为,在一些不那么重要,或者难度较高的单站比赛中,一些有追求的车队可能会保存实力,那么作为一个酱油车手,我可能会想拼一把以拿下一个单站冠军。5.战术需要,正常情况下,一个车队的主将要是带领着几个辅助车手突围而去,一定会招来所有人的围追堵截,但是假如一两个辅助车手突围到前方埋伏起来,主将伺机突围去和兔子们汇合,然后辅助车手玩命领骑,让主将获得一个单站冠军还是有可能的。

  这个时候,请允许我上图一张。

  一般而言,速度越快,风阻越大,尤其是速度到了30km/h之后,越发明显(骑摩托车可能对风阻感受更深),所以骑摩托的戴风镜和头盔的也更多。

  破风一般可以为后面的队友节省很多体力,具体见我的上图。破风手也有叫带冲手的,主要是作为冲刺型车手的主要副将负责将冲刺主将带到终点前的最佳冲刺点。一般来说,在环法等很多比赛的平日赛段中,终点前冲刺是一大看点,看到各大车队在终点前拉起各自的冲刺火车,往往是一天无聊的平路赛段最大的看点,破风手差不多也就是冲刺主将前面几个人。09年卡文迪什的冲刺和哥伦比亚的火车还真是经典啊。

  忽然想到目前中国大陆已经有两位车手效力于顶级车队了,算上台湾有三个了,虽然现在都还是酱油角色。以后看顶级赛事看点也稍微多了点。

  暂时不知道图片原始来源,知道也请告诉我下,侵权请联系删除。

  在百度飙速宅男吧有这样一篇扫盲贴:

  《飚速宅男》教给我们的事儿——写给想买公路车的小粉丝们 真的非常全面,且不枯燥,看完之后对公路车的了解会上升几个档次。

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  我认为,公路车手的两个最大的敌人,第一是空气,第二是重力。

  重力,任何人在爬坡的时候都感觉得到,坡度越大感受越明显(一本正经地说废话)

  Pro们爬的坡是这样的

   是不是很恐怖?

  下面说空气,公路车比赛的所有策略,战术,几乎都是因为有了空气阻力的存在,自行车工程师们绞尽脑汁希望设计出流线型,低风阻的车身,车手们在下坡和冲刺时时用各种姿势来减少与空气的接触面,突围集团里频繁更换领骑,都是因为有了空气阻力的存在

   我承认这张图很奇葩,不过很能说明问题,图里的人叫做Graeme Obree,图里的车是他自己设计的,他用这辆车,达到了104.747km/h的速度,而普通的公路车,平路上的最大速度我记得是卡文迪什创造的78km/h

  速度达到一定程度,你几乎要用全部的力量来抵挡风阻,而如果前面有人破风,你可以省掉30%的力气

  风阻的厉害,可见一斑。

  而公路赛里的破风,简单说来,就是车队的副将在比赛前半程甚至大部分时间里,要为主将领骑,让主将承受尽可能小的风阻,尽可能地保存主将的实力,让主将能在决战时发挥最好的实力。

  牺牲副将以保护主将

  这里插一句,去年环法赛场上的中国车手计成,就是在比赛前半程在住集团前面领骑,控制比赛节奏

   计成有个外号,兔子杀手,就因为他常常在主集团前方领骑,追回突围的兔子

  而在突围集团中,常常是几名车手互相领骑,这是一种合作,而老是躲在后面而不领骑出力的人,会被认为缺乏体育精神的表现 ,往往是被耻笑的对象

  多说几句, 副将在比赛中的职责不止如此,比如有时候为了牵制对手会攻击对手,主将没水了,没吃的了副将也会给主将送补给,甚至主将出现器材故障,副将有时候会把轮子给主将或是把自己的车给主将,自己则坐在一旁慢慢等救援...

  ~~转载哒

  自行车行进时阻力主要有四个来源,自行车内部摩擦力、风阻、重力及轮子的磨擦力。

  风阻: 风阻最重要决定于相对风速及有效的阻风面积。想象

  台风中,风越强(风速),伞越大(阻风面积),越易开花,也越走不动。

  跟车: 这是最有效降低风阻的方法。骑在大集团中,跟车,在高速时(大于40㎞)可以降低25-40\%耗能。

  下图的意思大概为运动员跟骑距前车

  距离为30cm以内的时候风阻是47%平均心率为99次/min,做功为108W

  距离为1M的时候风阻增大到52%平均心率为103次/min,做功为118W

  距离为2M的时候风阻增大到63%平均心率为111次/min,做功为144W

  如果领骑的话风阻当然为100%平均心率激增为138次/min,做功也激增到229W!!!!

  这足以看出我们如果都学会跟骑效果将是多么明显!!!

  ps:(数据不知道怎么算出来的,不过说的意思是对的。提高速度的着手的方面除锻炼自体素质外主要是轻的车重,高性能的器材,好的骑行技巧,合适的器材及装备等,目的就是为了减少各方面因素对个人力量的消耗,尽可能发挥出自己能力,而不断的破风带队对于减少团队体力消耗,维持整体稳定高速的前进作用很大。一路单飞的不是超级菜鸟就是超级大神...所以自行车项目是个团体项目。在个人比赛中让对手在前面破风,自己待在后面跟骑也是很多骑手选择的技巧.....上次个人比赛我速度明显掉下来了,骑不动了,后面那群人还跟我后面消耗我体力我也是没话说了......直接导致第一批次发车的大集团整体速度低于第二次发车的大集团整体速度,我一集团名次第二,总成绩掉到十一名,有木有!!!)

  

  这是一张更贴切的破风图:

  这是一辆经过改装的50号保时捷935,1979年,为了打破127mph的陆上自行车极速记录,Jean Claude Rude驾驶自行车,和传奇车手Henri Pescarolo的935跨界合作,试图利用935为后车“破”开一块真空区,使阻力降低到允许150mph的时速,可惜这次尝试最后以105mph时的爆胎告终,下图是后来经过改进的1号935。

  还不够疯狂?

  1985年,著名的Bonneville盐滩, John Howard利用一辆近500马力的Vesco达到了152mph的极速,这一速度略小于一辆70年代的法拉利308GTB的极速

  目前的自行车速度记录属于Fred Rompelberg的167mph,同样的方法:

  1995年,依然在犹他州Bonneville盐滩,这次“破风”的是一辆Dragster,于是四轮的和两轮的陆地记录机器走到了一起。这意味着,这辆自行车几乎追上了起飞的波音737。

  这种现象叫做Draft,原理比较通俗易懂。

  烟流流显几乎勾画出了Draft时的流动特征

  行驶在空气中的交通工具都会受到阻力,包括摩阻和压差阻力。利用前车造成的尾迹中的涡流,为后车拉出一个低压区——也就是俗称的“真空带”,在这片区域,空气对自行车的阻力可以降低到非常小,于是乎提高后车的速度,此外,后车的加入对前车的速度也会造成益处,所以很多自行车赛事中都可以见到类似的策略。

  当然,在赛车中就更常见了:

  这几乎是NASCAR的生存本能

  1987年银石,曼塞尔利用Slipstream紧跟皮奎特,在直道末端完成超越。

  这样的经典场面数不胜数(易造成引擎过热轮胎损耗及下压力缺失,非超车请勿模仿)。

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