Testy sportowców w tunelu aerodynamicznym na PW

Reprezentanci Polski w łyżwiarstwie szybkim odwiedzili Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. W znajdującym się tam tunelu aerodynamicznym zawodnicy zostali poddani specjalnym badaniom: sprawdzano ich pozycję oraz sprzęt i jego wpływ na opór powietrza. To nie pierwsza i nie ostatnia taka wizyta sportowców na naszej Uczelni.

– Skupiamy się na tym, by znaleźć różnicę między materiałami w odniesieniu do strojów – tłumaczy mgr inż. Konrad Gumowski z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa PW, kierujący Laboratorium Aerodynamiki. – Badamy też wpływ kasku i innych elementów wyposażenia. Często sportowcy wykorzystują pewne elementy, by zmniejszyć opór powietrza.

Ważne dla łyżwiarzy

Jak zaznacza specjalista od aerodynamiki z Wydziału MEiL, wśród producentów sprzętu dla wielu dyscyplin sportu od dawna trwa wyścig technologiczny.

W łyżwiarstwie, narciarstwie czy kolarstwie chętnie sięga się właśnie po testy aerodynamiczne.

– Można sprawdzić, który materiał będzie dawał większe redukcje w oporze powietrza i przy jakiej prędkości krytycznej to się stanie – opisuje mgr inż. Konrad Gumowski. – Z łyżwiarzami testowaliśmy też różne odległości między zawodnikami, pozycje ustawienia czy pozycję ręki. To na pewno dało zawodnikom świadomość wpływu pozycji ich ciała na wyniki.

W poszukiwaniu różnic

Jak dokładnie wyglądały badania w tunelu aerodynamicznym na PW?

– Każdy z zawodników spędził kilka minut, przyjmując różne pozycje, które są charakterystyczne dla łyżwiarstwa – tłumaczy Michał Starczewski, asystent w Zakładzie Fizjologii Instytutu Sportu.

– Szukamy najmniejszych różnic, które mogą pomóc zawodnikom w osiąganiu lepszych rezultatów, a polegają choćby na ustawieniu zawodników np. w biegu drużynowym, czy pozycji, jaką zawodnicy zajmują podczas biegu – mówi Konrad Niedźwiedzki, w przeszłości znakomity łyżwiarz, medalista igrzysk olimpijskich i mistrzostw świata, a obecnie dyrektor sportowy Polskiego Związku Łyżwiarstwa Szybkiego.

Mistrzyni w tunelu

W testach na Politechnice Warszawskiej wzięła udział m.in. Natalia Maliszewska – wicemistrzyni świata, mistrzyni Europy i zdobywczyni Pucharu Świata w short tracku – łyżwiarstwie szybkim na krótkim torze. Zawodniczka ma świadomość, jak dużą rolę w rywalizacji odgrywają niuanse.

– Na pewno są decydujące i udało mi się to przetestować – zaznacza. – Na pewno zwrócą moją uwagę przede wszystkim możliwości, gdy jadę na pierwszej pozycji, czyli tam, gdy rozprowadzam bieg, a dziewczyny za mną potrafią się schować. Gdy będę jechać za kimś też będę miała dużo większą świadomość pozycji, które są najkorzystniejsze w kontekście oporów powietrza.

Otwartość na współpracę

Dla naszych łyżwiarzy to pierwsze testy w tunelu aerodynamicznym.

– Mam nadzieję, że podobne badania będziemy mogli kontynuować w przyszłości – mówi Konrad Niedźwiedzki. – Chcemy mieć jak najszybszy sprzęt i chcemy, by zawodnicy mieli jak największą wiedzę, żeby pomóc im w osiąganiu dobrych wyników.

Badania dla łyżwiarzy zostały przeprowadzone w ramach projektów naukowych finansowanych przez Ministerstwo Sportu.

– Co roku udaje nam się nowe grupy sportowców przebadać w tunelu aerodynamicznym. W 2016 roku przed igrzyskami w Rio de Janeiro badaliśmy kolarzy, a później m.in. saneczkarzy czy teraz łyżwiarzy – wyjaśnia Michał Starczewski.

Nie tylko łyżwiarze

Wszystkie te badania były realizowane w Laboratorium Aerodynamiki Wydziału MEiL.

– W poprzednim tygodniu gościliśmy medalistę paraolimpijskiego Igora Sikorskiego – przedstawiciela narciarstwa alpejskiego zjeżdżającego na nietypowej narcie, tzw. monoski – opowiada mgr inż. Michał Remer z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa. – Na przełomie września oraz października nasze laboratoria odwiedzą sportowcy jeżdżący na handbike’ach.

Te jak i poprzednie badania polskich sportowców – kolarzy, narciarzy zjazdowych czy saneczkarzy były realizowane wspólnie z Instytutem Sportu, który był inicjatorem badań.

Zaczęło się od studenta

Pomysł badań sportowców pojawiał się w Laboratorium od wielu lat, jednak problemem była skala prowadzonych badań. Od 2016 roku na Wydziale MEiL otwarte jest laboratorium LATIS (Aerodynamiki Turbin i Spalania), które wyposażone jest w nowoczesne tunele aerodynamiczne, w tym Tunel Zmiennej Turbulencji, którego jedna z przestrzeni (2,6m x 2,1m ) oraz prędkości uzyskiwane w jej wnętrzu (ok. 90 km/h) pozwalają na pełnoskalowe badania np. sportowców.

– Przygoda z badaniami rozpoczęła się od studenta, który w ramach studiów magisterskich zaprojektował oraz przetestował stanowisko przeznaczone do pomiaru oporu kolarzy – wyjaśnia mgr inż. Michał Remer. – Ów student jest zapalonym kolarzem, triatlonistą z sukcesami. Informacje o jego badaniach szybko rozeszły się w światku kolarskim, co doprowadziło do pierwszych kontaktów z Polskim Związkiem Kolarskim. Wspólne spotkania ze PZKol i Instytutem Sportu doprowadziły do pierwszych badań kadry kolarskiej oraz kadry juniorskiej w 2018 roku.

Możliwości TZT

Tunel Zmiennej Turbulencji (TZT) jest unikalną w skali kraju konstrukcją z dwoma niezależnymi przestrzeniami pomiarowymi operującymi w ramach tego samego, zamkniętego obiegu powietrza.

Tunel zawdzięcza swoją nazwę wymiennej sekcji siatek, dzięki której można wpływać na poziom intensywności turbulencji w przestrzeni pomiarowej. Powstał w ramach projektu budowy Laboratorium Aerodynamiki Turbin i Spalania, oficjalnie otwarto go na początku 2016 roku. W większej (2.6m x 2.1m) przestrzeni – środowiskowej, w której realizowane były badania sportowców, można osiągnąć prędkości przepływu rzędu 23 m/s.

Poza opisywanymi wyżej badaniami służy ona ponadto do badań z zakresu aerodynamiki urbanistycznej (pomiary obciążeń działających na wysokościowce w pełnym zakresie kierunków wiatru), aerodynamiki pojazdów (niektóre z opracowanych rozwiązań opatentowano) czy klasycznej aerodynamiki lotniczej (np. bezzałogowce). W mniejszej (1.25m x 0.9m) przestrzeni – lotniczej można uzyskać prędkość przepływu przekraczającą 90 m/s. Realizowane są w niej m.in. badania ciśnieniowe i wagowe modeli samolotów i rakiet.

Tekst powstał na podstawie materiałów Polskiego Związek Łyżwiarstwa Szybkiego oraz Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa