自行車與風阻的對抗賽

十月十五日，在彰濱工業區的車輛測試測中心（ARTC）舉辦了台灣少見的五人制團隊計時賽，由於獎金豐厚，吸引了專業與業餘好手共三十隊前來參加。美利達隊（以高雄縣隊為班底）、台中縣隊可說是箇中好手，因為他們長年在自由車場訓練，器材、團隊默契以及體能上都有先天的優勢。KINAN CCD 隊在器材上似乎不想讓前述兩隊專美於前，也準備了計時車、碟輪、低風阻帽給選手使用。而業餘車隊則以新竹 e-MA 車隊最被看好，隊員組成可說是年輕業餘車手的一時之選。

美利達隊與e-MA車隊，在器材、姿勢與團隊默契上皆有一段差距

筆者當時負責成績統計，比賽結束後，e-MA 車隊的黃宇緯問我他們車隊的成績如何。我告訴他：「你們是第四名，落後第三名的 KINAN CCD 隊 52 秒，差第二名的台中縣隊 61 秒，差第一名的美利達隊 92 秒。」已盡全力卻沒有能夠拿到獎金當然多少有點失望，我就安慰他說：「不過你們是『非碟輪組』的第一名呢！扣除器材的因素，e-MA 車隊應該就穩進前三名吧！」

以器材換取時間

一位中高身材的騎士騎在自行車上，以時速48公里的高速行進，他所面臨的空氣阻力，從阻力最低的計時賽姿勢與設備，到阻力最高的站起來騎車，大約在 2.5∼10 公斤力量（24.5∼98 牛頓）。想像一下你在騎車前進時若有一個 2.5∼10 公斤的力量一直在把你往後扯，會是多大的阻礙。這個阻力範圍變異很大，可能的話你當然會希望把空氣阻力盡量降到最底限。會影響風阻的部份，而且可以加以改善的計有：車架、手把、輪組、輪胎寬度、水壺、線管、安全帽、車衣、車鞋、姿勢等等。以車測中心的比賽為例，里程是 11.25 公里，時速 48 公里左右，第一名是使用完整的低風阻裝備，而 e-MA 車隊使用的是公路賽裝備，即圓管公路車、鋼絲輪、一般車衣車褲、很多洞的安全帽（雖然他們有戴帽套），兩隊器材上的空氣阻力差異如下：

以上是查得到數據的，加起來共 0.65 公斤力量。至於輪胎寬度及其他變因的差異，因沒有明確的數據可查，將之忽略。0.65 公斤力量的空氣阻力差異換算成時間會差多少？四十公里的計時賽且時速達 48 公里的話，會差 250 秒，等比例縮減成 11.25 公里，則會差 70 秒。所以如果這樣的推算是合理的話，扣除器材因素，e-MA 車隊理論上會進步 70 秒，成為第二名。若再加上計時賽姿勢與其他變因的風阻差異，成績可能還會再進步一些。

所以是不是把全套低風阻器材給 e-MA 車隊用，就可以穩居第二名了？那倒不一定。筆者認為對低風阻極致的要求，是一種訓練的態度。首先你必須認同風阻對成績所造成的影響甚鉅，願意為了降低風阻去做任何改變。然後你必須練習低風阻姿勢，包括習慣低風阻休息把、盡量讓雙手併攏、收下巴、平背等等，並且要找到最佳的座艙設定，讓身體動作的順暢度與低風阻之間取得一個平衡。絕不可能在公路車上輸出功率達到 400 瓦特，換騎計時車姿勢改變後還是一樣 400 瓦特，一定得經過調適和訓練，才有可能達到同樣的輸出功率。

降低風阻的方法

你可以採取什麼手段來降低風阻？依照價值高低列出來如下：

1. 改變姿勢與座艙設定
2. 套上光滑布料的帽套和鞋套
3. 使用低風阻休息把
4. 穿著連身車衣
5. 換用適合輪框寬度的輪胎
6. 使用流線型安全帽
7. 使用低風阻輪
8. 使用計時賽專用車

庫涅戈進風洞調整低風阻姿勢 cyclingnews.com

低風阻輪的外觀頗具氣勢，視覺效果極佳，但製作精良的輪組價錢往往十分驚人（注：很多人習慣稱之為慣性輪，但現今碳纖輪組如此輕量化，慣性甚至比傳統的金屬扁框還低，稱為慣性輪實無道理）。其實換戴低風阻安全帽，或者改穿連身車衣所降低的風阻，已經接近更換一組高級低風阻輪的效果了，而價錢可能只需要十分之一。以一小時以內的計時賽來說，這種安全帽或連身車衣所造成的悶熱不適尚在可以忍受的範圍內，所以從事四十公里以內的計時賽，或者奧運距離的鐵人三項競賽，與其花不足的預算買一組次級的低風阻輪組，不如買一頂低風阻安全帽還比較便宜而且有效。但要注意的是UCI所規定的頭盔是真正的「安全帽」，那種只有一層塑膠的「整流帽」，其實是不具防撞吸震的安全性，當然也不會合格。

許多人買了高級的低風阻輪，卻忽略了輪胎寬度對風阻的影響。輪胎的寬度應該與輪框一樣寬，才會有最好的低風阻效果，即使採用的是一般的扁框，為了降低風阻也應該選擇較窄的輪胎，例如 18mm 的寬度。輪胎的寬窄對抓地力和滾動阻力的影響不大，主要的差別是在風阻和路面的適應性，越寬的輪胎風阻越大，但在不平整路面上的適應性較好。另外較小的輪徑，例如 650C，因為正向面積減少風阻會低一點點，但滾動阻力卻會因輪徑變小而提高。小輪徑車架和輪組的剛性更好、重量更輕、操控更靈活、在強風中更穩定，因此在計時賽或鐵人三項賽中採用小輪徑的理由往往不是為了低風阻，而是為了克服強風與起伏的路線。

一小時世界紀錄

談到對抗風阻的話題，就不得不把「一小時世界紀錄」（Hour Record）拿出來講，因為這幾乎是自行車歷史百年多來，人類體能與器材、守舊與進步等衝突所編織出來的故事。一小時世界紀錄是車手騎自行車在環狀路線上騎一小時所行經的距離，從 1876 年就開始就有忠實的記錄了，當時的自行車是由巨大的前輪驅動，騎出來的距離是 25.508 公里。早在 1900 年之前，競賽場地車就已經具備了菱形車架結構、下彎式把手、輕量化輪組、高胎壓管胎、鏈條齒輪傳動系統、培林以及固定腳套，這樣的設計仍一直沿用到今日。這種安全有效率的自行車問世後，早年比較顯著的紀錄突破是從 1907 年起，法國人貝提（Marcel Berthet）與瑞士人艾格（Oscar Egg）因為互相競爭而不斷互破紀錄，從 41.520 公里（1907，貝提）一直推進到 44.247 公里（1914，艾格）。那麼一百多年來這個紀錄究竟推進到什麼程度？事實上，很難定義出一個「標準」的紀錄，原因就在於風阻與體能之間的角力戰。

低風阻的爭議起自於 1913 年，一位法國人發明了自行車的「整流罩」，讓自行車的時速至少提高六公里。UCI（國際自行車總會）於是立下了歷史性的「第 31 條規則」，禁止任何外加的降低自行車風阻的裝備。但是自行車廠在低風阻上的努力始終不減，從 1980 年代起，藉著管材成型技術的提升、複合材料的應用、碟輪和低風阻休息把手的發明，使得這個界限越來越模糊。由於低風阻器材的幫助，讓紀錄突破到 50 公里以上（1988）。

英杜蘭創紀錄時正處低風阻器材全盛期	博德曼利用超人姿勢 讓紀錄達到巔峰

一小時世界紀錄最戲劇化的突破卻是由一位蘇格蘭工程師歐伯利（Graeme Obree）於 1993 年所創下的 51.596 公里。先前的紀錄莫不是由偉大的自行車手憑著自己優越的體能所保持，但歐伯利的思考方向完全是從「降低風阻」著眼，利用自製的一體式「超級自行車」（superbike）以及自創的蜷曲姿勢，以業餘騎士的身份創下舉世震驚的紀錄。這個姿勢立刻被 UCI 給禁止，但隨即他又發明了「超人姿勢」，也就是雙手直直伸向前的超人飛行姿勢，在 1994 年再次創新紀錄。這個超人姿勢風行了三年，並被計時賽專家的英格蘭車手博德曼（Chris Boardman）採用，在1996年創下 56.375 公里的新紀錄。不必說，超人姿勢也被禁止了，隨後一體式的超級自行車也被禁用，因為 UCI 認為計時賽應該是運動員之間的體能競賽，而不是工程師與科學家的競爭。

歐伯利與他設計的「老忠實」場地車， 以及他所發明的蜷曲姿勢和超人姿勢

全罩式斜躺車才是創造極速的利器 Varna Innovation

艾迪•墨克斯在1972年創紀錄 所使用的場地車

索森卡創紀錄的用車和騎姿

還在玩輕量化？試試低風阻吧

我們從一小時世界紀錄所得到的經驗得到，因為高超體能和器材精進（包括重量更輕、剛性更強、精密度更高、零件更滑順，不包括降低風阻），一個世紀以來只緩慢地增加了九公里不到的距離，而且幾乎不再可能有大幅度的進步，還遠不及降低風阻所帶來的顯著效果。六○和七○年代，創紀錄的車手對輕量化趨之若騖，車重從世紀初的 8.5 公斤一路下滑到六公斤以下，艾迪•墨克斯的用車甚至輕達 5.75 公斤。但是八○年代以後，低風阻設計的器材莫不逼近九公斤，紀錄卻履創新高。撇開低風阻器材不提，索森卡 2005 年創新紀錄所使用的古典場地車，竟然重達 9.8 公斤，光輪組就 3.2 公斤了。由此看來輕量化絕對不是速度唯一的答案，適用的器材與對自行車的了解才是幫助選手拿到好成績的關鍵。否則以艾迪•墨克斯不世出的肌耐力，如果選用了合適的器材而非輕量化的器材，是不是就可能創造出後人難以突破的「艾迪•墨克斯障礙」呢？

由於台灣的比賽型態，以及特有的高山地型，使得騎自行車登山變成一種風潮，車友們紛紛挑戰更長、更陡的山路，且為了對抗重力、節省體力，也斤斤計較器材的重量。在追逐輕量化的過程中，有預算者花錢去交換器材重量，沒預算者減肥也能達到同樣效果。但隨著鐵人三項運動的興盛，以及因應世界主流自行車賽的型態，平地的速度變得越來越重要。在平地上體力的付出和速度的提升是不成比例的，例如在時速達到35公里的時候，可能令你意想不到竟然有80%的體力是用來抵抗風阻。此時器材的重量也變得微不足道，多一公斤的重量造成阻力的增加，差不多只相當於線管所造成的風阻。而且風阻的增加是跟速度的平方成正比的，速度越快，空氣阻力就跟著爆增。

所以若你想讓爬坡之外的速度提升的話，關注的焦點絕對不是重量，而是風阻。如今在計時賽及鐵人三項賽中，低風阻手把、低風阻輪、碟輪、流線型安全帽、水滴型管材車架，仍屬 UCI 合法範圍，從事競賽的車手，為了更好的成績，應該要致力於減低器材以及姿勢上的風阻。否則體能練得再強，全都去抵抗風阻而速度沒什麼提升，豈不可惜？如同輕量化，有預算的車友可以投資在器材上，沒預算的車友也可以不花錢在姿勢上改進，像是長時間維持低風阻姿勢的能力，以及在低風阻姿勢下仍保有高輸出功率。不論是從器材還是從訓練著手，降低風阻一定是從事自行車運動應該要去努力的方向。

一小時世界紀錄保持者一覽表

^a 使用古典場地車，距離單位為公里。
^b 一小時最佳表現（Best Hour Performance），使用的是當年尚未被 UCI 禁止的低風阻器材或姿勢，距離單位為公里。
^c 國際人力驅動載具協會（IHPVA）的一小時世界紀錄。
^d 高海拔場地。
^e 室內場地。
^f 德格翁吉是環法賽的創辦者，安奎地、墨克斯、英杜蘭皆是五屆環法霸主。