9種騎行姿勢全面分析，究竟怎樣風阻最低？

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

眾所周知，在騎行過程中，空氣阻力佔到了全部阻力的80%以上，而這其中，車手身體產生的風阻又佔到了大頭，因此在提升自行車硬體氣動性能的同時，如何進一步優化騎行姿勢來減少空氣阻力，成了頗受關注的課題，也難怪大牌車手都要進風洞吹一吹，畢竟減少風阻換來的速度提升是最直截了當的。

對於業餘自行車和鐵三愛好者無福享受進風洞的待遇，小編給大家找了這麼一篇研究文獻，可以對大家優化自己的騎行風阻起一些參考作用。本期學術派為大家介紹的便是這篇發表於2015年《體育工程和科技》（Journal of Sports Engineering and Technology）期刊的文章《空氣動力性能與公路及鐵三騎行姿勢》（Aerodynamic Performance and Riding Posture in Road Cycling andTriathlon）。

小編註：本文燒腦，結論驚人！

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騎行姿勢與實驗目的

車手的騎行姿勢對於其產生的風阻大小有直接的影響。通常研究文獻中關注較多的騎行姿勢有4種：

上把位，即雙手握在車把把橫處；

手變位，此乃最常見的公路騎姿，雙手抓在手變頭處；

下把位，即抓握車把的下彎處；

TT姿勢，即屈肘前臂靠攏，置於車把把橫上。

一般認為，以上4種騎姿的風阻從低到高依次為4) < 3) < 2) < 1)，而有研究顯示，TT姿勢對比下把位，減少的風阻可以多達5-30%（Grappe F, Candau R,Bello A, et al., 1997; Gibertini G and Grassi D., 2008; Defraeye T, Blocken B,Koninckx E, et al., 2010; Gibertini G, Campanardi G, Grassi D, et al., 2008;Zdravkovich MM, Ashcroft MW, Chisholm SJ, et al., 1996）。

就TT姿勢本身而言，細節上的差異所導致的風阻的大小差別也可達10%，因此仍有進一步優化的空間。對於公路大組賽，雖然大部分時間車手都在集團中騎行，但也有一些特定場合下，空氣動力學性能顯得非常關鍵，如衝刺，突圍等。

自上世紀90年代中期以後，ITU鐵三精英組別就開始允許跟車，而規則允許使用的休息把在長度上不能超過手變頭，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，我們也會在公路大組賽中見到，尤其是在領騎或是突圍時。

本研究的目的就是通過風洞測試來探究上述這些常見的公路及鐵三騎行姿勢之間的區別，幫助運動員和教練更好地利用騎姿的優化，提高運動表現。

2

實驗方式及實驗對象

實驗在莫納什大學風洞內進行，風速恆定為45kph。實驗結果取同一騎行姿勢下兩輪30秒測試的均值。實驗選取的偏航角（Yaw angle）為度，即風從車手的正前方吹來。

作者坦言在現實環境中，帶有一定偏航角的側風更為多見，但是在側風環境中，對車手及自行車產生阻力的因素不止側向的氣流，還有側向力、滾動力矩和偏航力矩等均作用在人和車這個系統上，由於該實驗所用風洞本身的測量局限性，為保證結果客觀可信，故選取度偏航角。

受試者為國家級精英選手，所使用的公路自行車裝備有符合ITU規則的短休息把，所用輪組為30mm底框輪，自行車後輪固定，前輪在騎行時可以有自由的側向轉動，風洞實驗中，受試者保持如戶外騎行時一致的踩踏。

實驗相關參數，從上到下依次為：車手體重，車重，滾阻係數，車輪滾動產生的風阻，傳動效率係數，空氣密度，車速

3

實驗過程

實驗共測試了9種不同的騎行姿勢，分別是：

手變位（以此騎姿為其餘8種姿勢的參照點）；

下把位；

下把位，並屈肘降低軀幹角度；

下把位，屈肘，低頭眼睛向下看；

手變位，屈肘，前臂水平；

TT姿勢，使用符合ITU規則的短休息把；

TT姿勢，降低頭的高度，收窄肩膀；

TT姿勢，低頭眼睛向下看；

TT姿勢，把頭埋進雙臂之間。

實驗中共測試了如上圖所示的9種騎行姿勢

測試的9種騎行姿勢，右邊是姿勢所對應的迎風面積

為了更好地將空氣動力性能和實際騎行運動表現結合起來，本實驗還計算了克服各種阻力所需的功率。

一般來說，車手在實際環境中騎行需要克服的阻力包含：風阻（AT）、滾動阻力（RR）、車輪軸承內阻（WB）、勢能的變化（PE，指爬升）、動能的變化（KE，指加減速）。最後還要考慮到傳動系統的傳動效率（EC）。

因此，車手需要輸出功率克服的阻力可表示為：

在本實驗中，需要考慮的阻力因素為AT、RR、WB和EC。因此：

即

這9種不同的騎行姿勢，為了克服空氣阻力所需的功率如下表所示：

最右側的Delta power為以騎姿1（上把位）為參考點的功率差

以騎姿1（手變位）為參照點，其餘8中騎行姿勢所減少的風阻和節省的功率的百分比，如下圖所示：

下面是大家最關心的時間節省了。40KM，恆定輸出功率300w的情況下，以騎姿1（手變位）為參照點，其餘8中騎行姿勢所節省的時間（秒）

再帶大家複習下實驗中測試的9種騎行姿勢：

9種騎行姿勢的側面觀

4

實驗結論

結果很有意思：（小心，安全帶！）

在純公路車配置下（不使用短休息把），僅僅抓握下把，只比標準的手變位節省了3%的功率。

而純公路配置下最快的姿勢竟然不是握下把，而是抓手變頭並屈肘，使前臂水平，這個姿勢相比標準手變位節省了將近14%的功率。

TT姿勢下，看起來快到飛起的騎姿9（把頭埋進雙臂之間），其實和標準的TT姿勢（騎姿6）相差無幾。更糟糕的是在TT姿勢下低頭眼睛向下看（騎姿8），和騎姿5差不多，這休息把算是白瞎了。

TT姿勢下最快的是騎姿7，即收窄肩膀，降低頭部高度，這個姿勢對比騎姿1可節省17%的功率。

開元觀點

自行車愛好者中有人堅持「輕量至上」，有人強調「發動機最重要」，也有人認為氣動性是高手們考慮的，自己騎得慢，無所謂。

實際上，空氣阻力是無處不在的，即便是20kph出頭的時速，空氣阻力仍然是大頭，而且當你騎行速度較慢時，完成一定距離所需的時間也更長，換句話說，需要去克服空氣阻力的時間也就較長，因此氣動性對你的騎行仍然會有很大的影響。

我一直認為，功率和氣動性並不矛盾，完全可以「兩手抓，兩手都要硬」。

一方面，你可以苦練內功，切實提高自己的功率輸出和騎行能力；另一方面，通過器材和騎行姿勢的優化，獲取「免費」的速度，何樂而不為呢？

本文就為各位的實踐提供了切實可行的參考依據，大家不妨一試，有功率計的甚至可以自己做下比較。當然，安全第一，而且上面的數據也證明了，危險動作（低頭，眼睛向下看）並不見得會更快，所以騎行時還是要看路看車！

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