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近年來(lái)，氣動(dòng)車的概念大熱，幾乎所有品牌都推出了主打空氣動(dòng)力性能的車型，讓人挑花了眼。

眾所周知，在騎行過(guò)程中，空氣阻力占到了全部阻力的80%以上，而這其中，車手身體產(chǎn)生的風(fēng)阻又占到了大頭，因此在提升自行車硬件氣動(dòng)性能的同時(shí)，如何進(jìn)一步優(yōu)化騎行姿勢(shì)來(lái)減少空氣阻力，成了頗受關(guān)注的課題，也難怪大牌車手都要進(jìn)風(fēng)洞吹一吹，畢竟減少風(fēng)阻換來(lái)的速度提升是最直截了當(dāng)?shù)摹?

對(duì)于業(yè)余自行車和鐵三愛(ài)好者無(wú)福享受進(jìn)風(fēng)洞的待遇，小編給大家找了這么一篇研究文獻(xiàn)，可以對(duì)大家優(yōu)化自己的騎行風(fēng)阻起一些參考作用。本期學(xué)術(shù)派為大家介紹的便是這篇發(fā)表于2015年《體育工程和科技》（Journal of Sports Engineering and Technology）期刊的文章《空氣動(dòng)力性能與公路及鐵三騎行姿勢(shì)》（Aerodynamic Performance and Riding Posture in Road Cycling andTriathlon）。

小編注：本文燒腦，結(jié)論驚人！

騎行姿勢(shì)與實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

車手的騎行姿勢(shì)對(duì)于其產(chǎn)生的風(fēng)阻大小有直接的影響。通常研究文獻(xiàn)中關(guān)注較多的騎行姿勢(shì)有4種：

1.上把位，即雙手握在車把把橫處；

2.手變位，此乃最常見(jiàn)的公路騎姿，雙手抓在手變頭處；

3.下把位，即抓握車把的下彎處；

4.TT姿勢(shì)，即屈肘前臂靠攏，置于車把把橫上。

一般認(rèn)為，以上4種騎姿的風(fēng)阻從低到高依次為4 < 3 < 2 < 1，而有研究顯示，TT姿勢(shì)對(duì)比下把位，減少的風(fēng)阻可以多達(dá)5-30%。

就TT姿勢(shì)本身而言，細(xì)節(jié)上的差異所導(dǎo)致的風(fēng)阻的大小差別也可達(dá)10%，因此仍有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。對(duì)于公路大組賽，雖然大部分時(shí)間車手都在集團(tuán)中騎行，但也有一些特定場(chǎng)合下，空氣動(dòng)力學(xué)性能顯得非常關(guān)鍵，如沖刺，突圍等。

自上世紀(jì)90年代中期以后，ITU鐵三精英組別就開(kāi)始允許跟車，而規(guī)則允許使用的休息把在長(zhǎng)度上不能超過(guò)手變頭，這種在公路車上的TT騎姿，不僅在ITU精英組的鐵三賽中出現(xiàn)，我們也會(huì)在公路大組賽中見(jiàn)到，尤其是在領(lǐng)騎或是突圍時(shí)。

本研究的目的就是通過(guò)風(fēng)洞測(cè)試來(lái)探究上述這些常見(jiàn)的公路及鐵三騎行姿勢(shì)之間的區(qū)別，幫助運(yùn)動(dòng)員和教練更好地利用騎姿的優(yōu)化，提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)方式及實(shí)驗(yàn)對(duì)象

實(shí)驗(yàn)在莫納什大學(xué)風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行，風(fēng)速恒定為45km/h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果取同一騎行姿勢(shì)下兩輪30秒測(cè)試的均值。實(shí)驗(yàn)選取的偏航角（Yaw angle）為0度，即風(fēng)從車手的正前方吹來(lái)。

作者坦言在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，帶有一定偏航角的側(cè)風(fēng)更為多見(jiàn)，但是在側(cè)風(fēng)環(huán)境中，對(duì)車手及自行車產(chǎn)生阻力的因素不止側(cè)向的氣流，還有側(cè)向力、滾動(dòng)力矩和偏航力矩等均作用在人和車這個(gè)系統(tǒng)上，由于該實(shí)驗(yàn)所用風(fēng)洞本身的測(cè)量局限性，為保證結(jié)果客觀可信，故選取0度偏航角。

受試者為國(guó)家級(jí)精英選手，所使用的公路自行車裝備有符合ITU規(guī)則的短休息把，所用輪組為30mm低框輪，自行車后輪固定，前輪在騎行時(shí)可以有自由的側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，受試者保持如戶外騎行時(shí)一致的踩踏。

實(shí)驗(yàn)相關(guān)參數(shù)，從上到下依次為：車手體重，車重，滾阻系數(shù)，車輪滾動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)阻，傳動(dòng)效率系數(shù)，空氣密度，車速

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)共測(cè)試了9種不同的騎行姿勢(shì)，分別是：

手變位（以此騎姿為其余8種姿勢(shì)的參照點(diǎn)）；

下把位；

下把位，并屈肘降低軀干角度；

下把位，屈肘，低頭眼睛向下看；

手變位，屈肘，前臂水平；

TT姿勢(shì)，使用符合ITU規(guī)則的短休息把；

TT姿勢(shì)，降低頭的高度，收窄肩膀；

TT姿勢(shì)，低頭眼睛向下看；

TT姿勢(shì)，把頭埋進(jìn)雙臂之間。

▲測(cè)試的9種騎行姿勢(shì)，右邊是姿勢(shì)所對(duì)應(yīng)的迎風(fēng)面積

為了更好地將空氣動(dòng)力性能和實(shí)際騎行運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)結(jié)合起來(lái)，本實(shí)驗(yàn)還計(jì)算了克服各種阻力所需的功率。

一般來(lái)說(shuō)，車手在實(shí)際環(huán)境中騎行需要克服的阻力包含：風(fēng)阻（AT）、滾動(dòng)阻力（RR）、車輪軸承內(nèi)阻（WB）、勢(shì)能的變化（PE，指爬升）、動(dòng)能的變化（KE，指加減速）。最后還要考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率（EC）。

因此，車手需要輸出功率克服的阻力可表示為：

在本實(shí)驗(yàn)中，需要考慮的阻力因素為AT、RR、WB和EC。因此：

最終可表示為：

這9種不同的騎行姿勢(shì)，為了克服空氣阻力所需的功率如下表所示：

▲右側(cè)的Delta power為以騎姿1（上把位）為參考點(diǎn)的功率差

以騎姿1（手變位）為參照點(diǎn)，其余8中騎行姿勢(shì)所減少的風(fēng)阻和節(jié)省的功率的百分比，如下圖所示：

下面是大家最關(guān)心的時(shí)間節(jié)省了。40KM，恒定輸出功率300w的情況下，以騎姿1（手變位）為參照點(diǎn)，其余8中騎行姿勢(shì)所節(jié)省的時(shí)間（秒）

再帶大家復(fù)習(xí)下實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的9種騎行姿勢(shì)：

▲9種騎行姿勢(shì)的側(cè)面觀

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

結(jié)果很有意思：

1.在純公路車配置下（不使用短休息把），僅僅抓握下把，只比標(biāo)準(zhǔn)的手變位節(jié)省了3%的功率。

2.而純公路配置下最快的姿勢(shì)竟然不是握下把，而是抓手變頭并屈肘，使前臂水平，這個(gè)姿勢(shì)相比標(biāo)準(zhǔn)手變位節(jié)省了將近14%的功率。

3.TT姿勢(shì)下，看起來(lái)快到飛起的騎姿9（把頭埋進(jìn)雙臂之間），其實(shí)和標(biāo)準(zhǔn)的TT姿勢(shì)（騎姿6）相差無(wú)幾。更糟糕的是在TT姿勢(shì)下低頭眼睛向下看（騎姿8），和騎姿5差不多，這休息把算是白瞎了。

4.TT姿勢(shì)下最快的是騎姿7，即收窄肩膀，降低頭部高度，這個(gè)姿勢(shì)對(duì)比騎姿1可節(jié)省17%的功率。

開(kāi)元觀點(diǎn)

自行車愛(ài)好者中有人堅(jiān)持“輕量至上”，有人強(qiáng)調(diào)“發(fā)動(dòng)機(jī)最重要”，也有人認(rèn)為氣動(dòng)性是高手們考慮的，自己騎得慢，無(wú)所謂。

實(shí)際上，空氣阻力是無(wú)處不在的，即便是20km/h出頭的時(shí)速，空氣阻力仍然是大頭，而且當(dāng)你騎行速度較慢時(shí)，完成一定距離所需的時(shí)間也更長(zhǎng)，換句話說(shuō)，需要去克服空氣阻力的時(shí)間也就較長(zhǎng)，因此氣動(dòng)性對(duì)你的騎行仍然會(huì)有很大的影響。我一直認(rèn)為，功率和氣動(dòng)性并不矛盾，完全可以“兩手抓，兩手都要硬”。一方面，你可以苦練內(nèi)功，切實(shí)提高自己的功率輸出和騎行能力；另一方面，通過(guò)器材和騎行姿勢(shì)的優(yōu)化，獲取“買來(lái)”的速度，何樂(lè)而不為呢？本文就為各位的實(shí)踐提供了切實(shí)可行的參考依據(jù)，大家不妨一試，有功率計(jì)的甚至可以自己做下比較。當(dāng)然，安全第一，而且上面的數(shù)據(jù)也證明了，危險(xiǎn)動(dòng)作（低頭，眼睛向下看）并不見(jiàn)得會(huì)更快，所以騎行時(shí)還是要看路看車！

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責(zé)任編輯：張大法師