学术派：“被跟风”也能减少风阻吗？

苦行僧

[导读]在自行车圈子里，一直有一个神秘的传说。每个车队里，一定存在着一个的大体重玩家，姑且称为胖哥。胖哥是车队里的功率担当，平路巡航虎虎生风。小编至今仍然记得跟胖哥车留...
                        在自行车圈子里，一直有一个神秘的传说。每个车队里，一定存在着一个的大体重玩家，姑且称为胖哥。胖哥是车队里的功率担当，平路巡航虎虎生风。小编至今仍然记得跟胖哥车留下的心理阴影。



不要小看你身边的胖子 “胖哥” Ernest Gagnon可是个励志网红每当这时，在蹭风的小编心里，总会浮现出另外一个神秘的传说安慰自己。据说在跟车的时候，前边破风的车手也可以享受更小的阻力。为了验证这个传说，小编查阅了文献，恰巧翻到这么一篇《Aerodynamic benefit for a cyclist by a following motorcycle》，中文翻译为《被摩托车跟车的空气动力学效果》。这篇论文于2016年发表在《风动力学和工业流体力学期刊》（Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics）上。
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众所周知，自行车运动的主要阻力来自于风阻。在速度为54km/h时，风阻占到总阻力的90%。随着计算机软硬件的发展，计算流体力学在工程中占据了越来越重要的作用。在这篇论文中，作者同时采取了计算流体力学和风洞实验的方法，研究摩托车跟车对自行车骑行阻力的影响。
目前依照UCI的规定，尾随的摩托车需要与自行车保持至少10米距离。在实际比赛中，由于路况等原因这条规定很难严格执行。



我们经常会发现 比赛中摩托车与自行车的距离显然不足10米
同时，摩托车带来的事故也对比赛产生了深远的不良影响，下图为近年来因为摩托车造成的事故和造成的后果：



近年来因为摩托车造成的事故和造成的后果
在风洞测试中，作者制造了尺寸为现实情况1/4的模型，相应地模拟等价实际情况15m/s的风速。实际测试中，作者考察了两者相距0.25m至2.5米的情况。见下图：





而在计算流体力学模拟中，作者同样模拟了摩托车与自行车不同距离的阻力情况，同时，作者还考察了两辆或三辆摩托车跟随自行车的情况。下图为风洞测试和计算机模拟的结果对比：



风洞测试和计算机模拟的结果对比
其中，纵轴为自行车受到的空气阻力，横轴为不同距离。黄色为风洞实验结果而灰色为计算机模拟结果。可以看到，摩托车距离自行车越远，自行车收到的阻力越大。



由上图可以看到，在一辆摩托车距离车手1米的情况下，车手受到的空气阻力会降低4%。





而在这里，作者计算了摩托车对比赛结果的影响。可以看出，如果一台摩托车在车手背后7.5米尾随，车手在60km的计时赛中可以节约3秒左右。而如果有三台摩托车尾随，车手则有可能节约11秒，这个优势在精英级别的比赛中很可能成为决定性的因素。因此作者建议UCI严格执行10米的跟车距离限制。

     开元观点  从这篇论文的结论来看，在骑行过程中，摩托车尾随可以很可观地降低风阻。尽管尾随者如果是自行车的话，这种优势可能有所下降，但是我们依然相信，跟车会降低前车风阻的传说是真的。
在业余比赛中经常出现这样一种情况，一个平时训练中最多把速度稳定在38km/h的车手，可以在比赛中以超过40km/h的速度带领集团。抛开赛场状态和心理影响，背后挂着的大集团也很大程度降低了骑行阻力。
很多车手，特别是缺乏比赛经验的新手，往往畏惧以超出自己平时能力的速度带领集团，总是担心自己会“爆掉”，以至于让团队战术无法施展。希望这篇导读可以给这些车手们一些信心，打破内心的恐惧，在赛场勇敢玩出更多的战术。
这也为我们在公路自行车大组赛的突围策略提供了指导性的建议。在多人突围的过程中，能力较强的车手容易承担更多的顶风责任。尽管如此，尾随的车手依然可以为前车降低一部分空气阻力。因此，在突围过程中，带一个比自己更弱的“伴”，没准会获得惊喜。


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