A modern kerékpárokat úgy tervezték, hogy bizonyos szélszögek mellett működjenek a legjobban, de honnan tudják a gyártók, hogy honnan fúj a szél?
Az Aero vázakat és kerekeket úgy tervezték, hogy optimalizálják kerékpárja csúszósságát a levegőben. Az a baj, hogy a levegő ezt nem tudja. Folyamatosan változtatja a sebességet és az irányt a kerékpáron Önhöz képest, ami azt jelenti, hogy az aerodinamika egyik jelentős tényezője ritkán áll fenn nagyon sokáig – az elfordulási szög.
A gyártók azonban azt mondják, hogy termékeiket bizonyos szögtartományokra optimalizálták, és egyesek azt is állítják, hogy olyan cső- és felniformákat hoztak létre, amelyek vitorlaként viselkednek, és előrehajtják a kerékpárt, amikor a szél a megfelelő szögből éri.. De mivel mind a szél, mind a lovas sebessége és iránya végtelenül változtatható, hogyan lehet „optimális” elfordulási szög, és ami még fontosabb, mi az?
Először is értsük meg a szöget. Képzelje el, hogy selyemszálat köt a nyeregcsőre, majd virtuális körutazásra indul észak felé. Feltételezve, hogy ez egy tökéletesen nyugodt nap szél nélkül, a szál egyenesen mögötted fut ki, délre mutatva, egy vonalban a hátsó kerekével.
De képzeld el, hogy az időjárás hirtelen megváltozik, és nyugatról fúj a szél. Ez az új erő hat majd a selyemszálra, kelet felé tolja, és szöget nyit a cérna és a hátsó kerék déli fekvésű vonala között.
Ez az elfordulási szög. Ez a természetes szél erejének és a szembeszél erejének az eredménye, amelyet az előre lovaglással teremtesz meg magadnak.
A szögek szűkítése
Ebből most már láthatja, hogy még ha a szél derékszögben fúj is feléd, a tiszta oldalszél gondolata csak forró levegő.
Előre mozgásod mindig huzatot hoz létre, és ez az erő a haladási sebességtől függően kisebb-nagyobb mértékben ellentétes a szél irányával, tolja a fonalat és hatékonyan zárja az elfordulási szöget a feltételezetttől. derékszög valami lényegesen kisebbre.
Ez az oka annak, hogy a profi csapatoknak soha nem kell egymás mellett lovagolniuk, hogy megvédjék egymást, ha erős az oldalszél. Ehelyett egy átlós lépcsőt alkotnak menedékként.
Természetesen a szél, a sebesség és az egyik út relatív iránya folyamatosan változik az utazás során. Például néhány mérfölddel lejjebb az úton az Ön feltételezett utazása során a nyugati szél hirtelen feltámadhat, és még tovább nyomulhat kelet felé, hogy szélesebbre tárja a lengési szöget.
De ez még nem minden. Képzeld el, hogy egy meredek lejtőn indulsz lefelé, ahol a megnövekedett sebességed növeli a hatékony szembeszélt is, amelyet magadnak teremtesz. Ez a most erősebb erő visszanyomja a menetet a hátsó kerék déli vonalához, és csökkenti az elfordulási szöget. Tehát a sebesség az elfordulási szöget is befolyásolja: haladjon gyorsabban, és az elfordulási szög kisebb lesz.
Tehát a fiktív utazásunk véget ért, de továbbra is felteszi a kérdést: mivel a versenyzők sebessége és iránya, valamint az általuk tapaszt alt szél végtelenül változtatható, hogyan mondhatják el a gyártók az általuk tapaszt alt elfordulási szögeket. vázaik és kerekeik aeroformájának optimalizálására választották a megfelelőt? Itt az ideje, hogy a szellőt lődd a szakértőkkel.
A szögek megmunkálása
'Sok időt töltöttünk azzal, hogy különböző sportágakban teszteljünk különböző sportolókat – az alkalmi versenyzőktől a profikig, és érdekes, hogy a választék mennyire változatos” – mondja Chris Yu, a Specialized Applied Technology csoportjának vezetője.
„Ha egy WorldTour sprintert nézünk, aki a verseny utolsó 200 méterében száll le a kerékről, a tényleges lehajlás rendkívül alacsony – közel 0°. Ennek az az oka, hogy nagyon gyorsan haladnak, több mint 60 km/h-val, és a célegyeneseket általában jól védik az akadályok és a tömeg, ami megakadályozza az oldalszéleket.
'Viszont, ha a Kona Ironman Világbajnokságra mész, fellovagolnak a hawaii parton, miközben a szél átfúj a vízen, így egy konai korosztályos számára elérik a tényleges elfordulási szögeket. 15°-ig, ha széllökés van. A profik egy kicsit gyorsabban fognak haladni, így akár 10°-os elfordulási szöget is láthatnak majd – talán az alacsony tinédzsereknél” – mondja Yu.
Úton
Ezek a számok nem csak találgatások, hanem annak az eredménye, hogy műszereket szerelnek a valódi kerékpárokra, és arra késztetik az igazi kerékpárosokat, hogy azt tegyék, amit a legjobban értenek – az utakon közlekedjenek.
A Trek Mio Suzuki azt mondja: „Nyomásszondát szerelünk fel egy kerékpárra, amely messze kinyúlik, hogy elkerülje a „piszkos” levegőt a kerékpárból vagy a versenyzőből. Levegőmintát vettünk wisconsini főhadiszállásunk környékén, és a csapat Arizonába és Konába is elment az Ironmanre.’
Ezek az adatgyűjtési erőfeszítések lehetővé teszik a gyártók számára, hogy kiszámítsák annak valószínűségét, hogy egy kerékpáros bizonyos elfordulási szögekkel találkozik, ami a számítási folyadékdinamikai szoftver és a szélcsatorna-tesztek segítségével tájékoztatja a tervezési folyamatot.
‘Kísérletezéssel és méréssel igyekszünk leszűkíteni. Ennél az ésszerű elfordulási szögnél a tartomány 5° és 15° között van” – mondja Leonard Wong, a Giant aerodinamikusa.
A Suzuki hasonló történetet mesél el: „A való világban a 2,5° és 12,5° közötti szögek a legelterjedtebbek, amikkel a versenyzők találkoznak.”
Yu a Specializednél hozzáteszi: „Egy átlagos kerékpáros számára, hacsak nem rendkívül szeles körülmények között közlekedik, a tipikus szögek 10°-nál kisebbek.”
Ez az enyhe eltérés az eredményekben az oka annak, hogy az egyik aeromotor nem hasonlít a másikra. A Specialized a Venge ViAS-t a tökéletes lehajlási tartomány elképzelése alapján tervezte, míg a Trek úgy tervezte a Madone-t, hogy egy másik tartományba illeszkedjen.
Úgy tűnik tehát, hogy ha Ön Peter Sagan, aki 50 km/h-val vezeti a pelotont, akkor olyan kerékpárt szeretne, amely 3°-7° körüli elfordulási szögekkel is megbirkózik, míg a többiek egy tervezett kerékpárt szeretnének. akár 10°-12°-os lengések kezelésére.
Teljesítménynövekedés
És mi a helyzet azzal az ötlettel, hogy egyes tervek kihasználhatják az oldalszeleket, hogy előre tolóerőt generáljanak, mint egy jacht, amely a szélbe lendül? Jason Fowler a Zipp Wheelsnél kategorikusan fogalmaz: „Nem hisszük el” – mondja.
Xavier Disley, akinek AeroCoach tanácsadója méri a pálya aerodinamikáját a WorldTour csapatok és gyártók számára, ugyanilyen elutasító: „Amikor az emberek a múltban találtak tolóerőt, az általában olyan alkatrészeken keresztül történt, mint a tárcsakerekek. De a kerékpáros és lovas teljes rendszerének részeként bármilyen hatás kicsi lenne.’
A Max Glaskin's Cycling Science most megjelent puhakötésben. A Twitteren a @cyclingscience1 néven minden szöget lefed
