Caracteristicile bicicletelor aerodinamice încep să depășească toate genurile - dar ai putea să-ți reglezi poziția pentru câștiguri mai mari?

cycling

Greutățile greutății se deplasează. Există o nouă valoare pentru care să ne obsedăm în acest deceniu și înșeală vântul.

Având limita de greutate UCI cu încăpățânare la 6,8 kilograme și bicicletele moderne capabile să vină cu mult mai jos, atât producătorii, cât și consumatorii și-au schimbat atenția în mod substanțial în ultimii ani pentru a îmbunătăți reducerea rezistenței aerodinamice.

Nici măcar nu este dedicat bicicletelor aeriene care primesc acest tip de tratament acum. Luați familia Specialized - bicicleta de cursă ușoară Tarmac ia acum indicii majore de la modelul Venge aero, iar cea mai recentă rezistență vizată de Roubaix a fost optimizată astfel încât să-și depășească frații cu pene în tunelul vântului.

Această scurgere a optimizării aeriene este văzută aproape peste tot la marile mărci - de exemplu, noul TCR Giant, cu o economie de 8 wați pretinsă la 40 de kilometri pe oră, datorită utilizării formelor de tuburi preluate de la bicicleta propel aero . Apoi, există atingerile aeriene ale bicicletei cu pietriș Exploro RaceMax de la 3T.

Caracteristicile bicicletelor aerodinamice încep să depășească toate genurile, iar cursa înarmării nu dă semne că se va opri în curând. Desigur, fiecare watt se adaugă și tehnologia trebuie să continue să progreseze (cu excepția cazului în care am prefera cu toții să mergem pe Boneshakers sau Penny Farthings?) - dar unde putem, ca indivizi, să facem cele mai mari economii?

Cursa armamentelor pentru optimizare

Modelele Cervelo S au parcurs un drum lung

„Modelul nostru de dezvoltare a produselor este de a depăși limitele cât este posibil ... cu intenția de a prelua tehnologia dezvoltată până la alte modele și, de asemenea, pe linii de produse”, spune inginerul de proiectare de la Cervelo, Robert Pike, „dezvoltări aerodinamice de la [ aero bike the] S5 informează soluții de design aerodinamic mai modeste pentru modelele noastre Classic Road - ca să nu mai vorbim de biciclete cu pietriș - la fel ca conceptele de optimizare a greutății și rigidității din R5 informează metodele de proiectare pentru bicicletele noastre aero ”, a spus el.

În timp ce bicicletele aerodinamice cu formele lor distincte de tub, cabine de pilotaj integrate și cleme ascunse sunt acum un pilon în gama oricărei mărci care încearcă să calmeze masele, Cervelo a fost cel care a dat startul trendului cu „Soloist” în 2012.

„[Pentru a continua să mergem înainte] analizăm, dezvoltăm și iterăm proiectele folosind CFD, apoi validăm în tunel. Și repetă. Acest ciclu se repetă de mai multe ori prin procesul de dezvoltare pe măsură ce convergem către un design optim ”, spune managerul de marcă al Cervelo, Anton Petrov.

Cu toate acestea, chiar și brandurile de biciclete nu ascund faptul că cele mai mari câștiguri provin din modul în care pilotul este poziționat pe bicicletă. Bicicleta este, de fapt, cireșul de sus - câștigurile marginale la care mergem atunci când ne-am făcut cât mai repede posibil.

„Călărețul este și va fi întotdeauna cel mai mare contribuitor la sistemul general de tragere. Și cel mai ușor lucru pe care un călăreț îl poate face pentru a reduce tracțiunea este reducerea suprafeței frontale ... Lângă poziția călărețului, roțile fac cea mai mare diferență în reducerea tracțiunii sistemului ”, spune Petrov.

Punând primul călăreț

Testarea tunelului eolian trebuie să țină cont de alți factori

Gradul în care un călăreț se luptă cu vântul este reprezentat ca „Coeficientul zonei de tracțiune” (CdA), o combinație între zona frontală și coeficientul de tracțiune sau „alunecarea” fluxului de aer peste călăreț și bicicletă. Cu cât numărul CdA este mai mic, cu atât o persoană va merge mai repede. Pe măsură ce acest număr devine mai mic, cu atât efectul bicicletei va avea mai mare asupra ecuației generale.

„Ne concentrăm majoritatea timpului tunelului eolian al clientului asupra călărețului însuși - forma, poziția și postura pe bicicletă - împreună cu fluxul de aer peste forma lor - care este influențat și de îmbrăcăminte și cască”, spune Jamie Pringle, Șef de știință și dezvoltare tehnologică și Boardman Bikes.

Dar pe măsură ce marginile devin mai mici, explică el, bicicleta devine mai importantă.

„Luați un călăreț și o bicicletă combinate, într-o poziție de drum destul de medie și de obicei neerodinamică. CdA global va fi ridicat, iar bicicleta în sine poate reprezenta doar 15% din rezistența totală ”, spune Pringle. Deoarece este relativ ușor să obțineți câștiguri mari prin optimizarea celorlalte 85%, bicicleta nu va ocupa un loc central într-un astfel de caz.

„Dar pentru călărețul cu o poziție bine optimizată, CdA-ul general este mult mai mic - dar echipamentul în sine nu s-a schimbat, astfel încât bicicleta poate deveni 20% din rezistența totală a sistemului. Aplicați acest lucru unui pilot de cronometru, în care poziția inferioară și mai îngustă a corpului este inerent mai favorabilă aerodinamic și îmbrăcămintea și casca optimizate pentru eveniment, numerele CdA scad și mai mult și aceeași bicicletă ar putea deveni acum o treime din rezistența generală . Pe măsură ce avansăm și cu valori CdA chiar mai mici la piloții foarte excepționali [cronometru], atunci s-ar putea susține că bicicleta este acum factorul limitativ din nou. ”

Privind în mod special pozițiile de cronometru, când m-am îndreptat spre Boardman Performance Center anul trecut, lucrând cu Pringle, am constatat că la 40 km/h, diferența dintre mine mergând pe bicicleta rutieră AIR a mărcii cu clip pe bare, față de bicicleta de cronometru TTE ( poziția mea rămânând aceeași în ambele, ajutată de un contur desenat pe podeaua tunelului de vânt) a fost de doar 3 wați. Viteză de până la 50 km/h, aceasta a crescut la 21 wați.

Pe o bicicletă rutieră, schimbarea între vârfuri și picături mi-a salvat 38 de wați, în timp ce optimizarea poziției clemei pe bare a economisit 17 wați în comparație cu poziția inițială pe care le-am prins la.

Îmbracă-te pentru viteza ta

Testarea costumului de încapsulator D2Z 01

Efectul vitezei asupra tracțiunii este ceva la care Endura s-a gândit profund atunci când și-a dezvoltat gama de skinsuits, alături de aerodinamicianul Drag2Zero, Simon Smart. Au ajuns la concluzia că alegerea ideală pentru îmbrăcăminte este afectată de ritmul călărețului, precum și de forma corpului și chiar de unghiul de vânt.

Martin Steele, de la Endura, a declarat: „Costumele optimizate pentru cronometrii care conduc într-o poziție agresivă la 50 km/h nu sunt neapărat cel mai rapid costum pentru un călăreț sportiv pe o bicicletă rutieră cu o medie de 35 km/h. O mulțime de haine aeriene de pe piață sunt reglate la o anumită viteză și toate cifrele care apar sunt doar pentru acea viteză. Nefericit este că, pe șosea, în probe de timp și chiar în sport, realitatea este că nu călătorești la o viteză - călătorești la o distanță destul de mare. "

Marca oferă acum o gamă de seturi D2Z, cu costumul de încălzire Encapsulator (429,99 GBP) potrivit pentru cei care călătoresc la 46-58 km/h, în timp ce Road Suit (329,99 GBP) este adaptat la un modeste 32-50 km/h.

Numărul de călăreți care ar putea să se îmbrace pentru o garderobă de costume potrivită fiecărei ocazii va fi, fără îndoială, limitat, dar munca lui Endura se simte cu siguranță o etapă importantă pe drumul către ceea ce ar putea fi într-o zi noul standard.

Un alt domeniu care s-a dovedit că variază foarte mult între persoane este alegerea căștii. Notio creează aerosori pe care riderii îi pot folosi pentru a obține date CdA în timp real, iar marca lucrează cu echipele World Tour pentru a le ghida procesul de optimizare. Ed Collins al lui Notio ne-a spus: „Vedem diferențe destul de mari [între călăreți] pe căști, deoarece forma corpului, dimensiunea, mobilitatea variază, astfel încât anumite căști și modul în care se potrivesc cu un călăreț vor fi individuale, astfel încât testarea căștilor este importantă. Am observat, de asemenea, mari progrese în materie de îmbrăcăminte și acesta este un proces în continuă evoluție, dar totuși este și un domeniu pentru câștiguri mari. ”

Ce se întâmplă la o sesiune de optimizare?

Dan Bigham în modul TT (Fotografie Andy Jones)

Dan Bigham și echipa sa de la Wattshop lucrează cu sportivi amatori până la profesioniști - inclusiv cel mai recent echipa daneză, pe care au asistat-o ​​înainte de recordul mondial, depășind performanța Team Pursuit. Aici, Bigham explică la ce vă puteți aștepta la o sesiune de testare aero. Multe sesiuni de testare au loc în interior, într-un velodrom. Asta pentru că în aer liber există mai multe variabile de luat în considerare care pot distorsiona datele.

„Primul pas al procesului de optimizare este captarea cât mai multă informație despre atlet. Le cerem să completeze un chestionar amănunțit care sădă în multe aspecte ale performanței lor.

Sesiunile de teste aerodinamice se desfășoară în principal la Derby Arena (The Derbados Superdrome), dar testăm la nivel mondial. Software-ul și hardware-ul nostru sunt complet portabile, ceea ce face viața mult mai ușoară prin faptul că nu trebuie să fie legat de o instalație de testare specifică.

„Pentru marea majoritate a clienților, petrecem cel mai mult timp în timpul testelor lucrând prin variații de poziție. Viața ar fi ușoară dacă aceasta ar fi o abordare a tăietorului de cookie-uri de sus, jos, în, afară și departe te duci mai repede, dar natura aerodinamicii este că structurile de curgere din jurul formei unice a fiecărei persoane sunt, de asemenea, unice și, prin urmare, necesită o combinație de experiență și experimentare pentru a afla ce funcționează pentru fiecare atlet. Odată ce suntem mulțumiți de locul în care ne aflăm dintr-o perspectivă pozițională, ne uităm la căști și la alte opțiuni de echipamente, cum ar fi roțile, hidratarea și depozitarea nutriției.

Căștile sunt un element destul de enervant de tratat aerodinamic - sunt un pic de „pui și ou”. Treceți mai întâi prin căști, luați casca care este cea mai rapidă în poziția de bază a călărețului și apoi optimizați, posibil pierzând o poziție mai rapidă cu o altă cască? Sau treceți mai întâi prin schimbări de poziție și apoi prin căști, pierzând eventual o cască mai rapidă într-o altă poziție? Acesta este doar un exemplu al interacțiunilor aerodinamice care reprezintă provocări. Există un număr aproape infinit de combinații pe care le-ați putea testa, așa că se reduce la pragmatism și la efectuarea unui apel de judecată bazat pe locul în care sportivul se află în poziția de bază. Din fericire, am testat o mulțime de sportivi, așa că simțiți bine ceea ce merită testat și ce nu, ceea ce înseamnă o utilizare mai concentrată a timpului disponibil.

„Consider că este tipic ca odată ce începeți testarea aerodinamică, să deveniți atât de intrigați și dependenți de acest proces. Lăsați adesea o sesiune întrebându-vă ce altceva ați putea testa sau schimba, este un ciclu cam perpetuu și începeți să priviți și să observați fiecare mic detaliu și să vă gândiți la modul în care ar putea avea impact asupra dvs. aerodinamic. Puteți îmbunătăți un sportiv o sumă imensă în două ore, precum și să creați multe idei și gânduri noi pentru ca aceștia să se întoarcă acasă și să lucreze. Destul de des, clienții vor rezerva din nou pentru un al doilea, al treilea, al patrulea sau al cincilea test destul de curând și vor reveni și mai pregătiți cu un interes, o înțelegere și o pasiune mai mari pentru proces. ”

Cum se potrivesc bicicleta, călărețul și echipamentul?

După călăreț (și îmbrăcămintea lor), alegerea roții și a căștii reprezintă următoarele două mari zone în care bicicliștii pot câștiga. Majoritatea mărcilor de roți își testează produsul într-un tunel de vânt, singur - neacordat de o bicicletă. Dar cu siguranță asta înseamnă că datele sunt redundante? Sau poate nu. Fostul inginer aerospațial devenit inginer și manager de produs la Hunt, explică Luisa Grappone.

„Majoritatea mărcilor de roți își testează singur produsul - nu pe bicicletă. Testele numai pe roți oferă mărcilor de roți o indicație mai bună asupra aerodinamicii produsului, ceea ce este important din punct de vedere al dezvoltării produsului. Este un fel de a izola sistemul și de a elimina orice zgomot pentru a vă concentra pe profilul jantei și pentru a obține cea mai aerodinamică formă.

„Roțile împreună cu anvelopele sunt marginea de atac atunci când fluxul de aer atinge sistemul general al bicicletei. Cu toate acestea, pe măsură ce fluxul de aer se mișcă înapoi, acesta interacționează curând cu cadrul și mai ales cu lamele furcii.

„Forma acestor lame este importantă. Cu cât furculița are mai mult o formă aerodinamică, apropiată de o formă aerodinamică, cu atât sistemul general obține câștiguri aerodinamice.

„După ce a lovit furca, fluxul de aer trece prin partea din spate a roții din față și lovește cadrul. Modul în care este proiectat tubul de jos al cadrului afectează foarte mult performanța aerodinamică a sistemului, dar și cabina de pilotaj, astfel încât ghidonul împreună cu tija joacă un rol foarte important.

"Cu toate acestea, din punct de vedere al roții, dacă un model de roată se dovedește a fi cel mai aerodinamic, va fi probabil cel mai aerodinamic atunci când se schimbă oricare dintre factorii de mai sus."

Alternativa la acest lucru ar putea fi testarea fiecărei biciclete cu fiecare roată și anvelopă combinată - dar încă nu am găsit o marcă care să aibă banii necesari pentru acest nivel de timp al tunelului eolian.

Pringle remarcă un accent similar asupra interacțiunii dintre bicicletă și corp: „Există o interacțiune mică, dar semnificativă a bicicletei pe corp și invers, care se observă în special în aerul care iese de pe roata din față și furci și modul în care aceasta curge pe picioarele și șoldurile și, într-o măsură mai mică, aerul curge de pe ghidon sau extensiile TT și pe brațe, cap și trunchi. Bitul inteligent este în a înțelege acest lucru ca un întreg sistem.

„Chiar și cu capabilitățile avansate ale unui tunel de vânt și CFD, posibilitatea de a îmblânzi aceste interacțiuni de flux incredibil de complexe pentru a proiecta un kit în jurul lor este o întrebare extrem de impresionantă. Ceea ce facem la Boardman Performance Center este să lucrăm predominant cu partea umană a acelei ecuații ergonomice și care necesită un aerodinamician abil care să înțeleagă și biomecanica unui călăreț care operează la limitele capacităților lor fizice. ”

„Cu siguranță ajută dacă călărețul poate prezenta o zonă frontală mai puțin la vânt adoptând un trunchi inferior și o poziție mai îngustă a brațului, dar nu este doar o chestiune de jos este mai rapid. De fapt, constatăm că aspectul coeficientului de tracțiune al ecuației - caracteristicile fluxului de aer - necesită mai multă gândire, dar oferă și cel mai mare potențial. Într-adevăr, nu puteți face decât o anumită sumă pentru a plia un călăreț într-o zonă frontală din ce în ce mai mică, înainte ca acesta să aibă un impact negativ asupra capacităților lor fizice.

„Pentru un călăreț cu o poziție de plecare bună, constatăm că modificarea unghiului trunchiului unui călăreț pentru a-și schimba zona frontală poate avea doar un impact relativ mic asupra tracțiunii generale. De cele mai multe ori, ne găsim ridicând cabina pilotului și orice pierderi aeriene datorate zonei frontale crescute pot fi compensate și mai mult prin alte modificări favorabile care îmbunătățesc fluxul de aer peste corpul lor. Cel mai important, cu o poziție mai înaltă, aceste schimbări sunt mai realizabile pe drum, ajutând la protejarea sau chiar îmbunătățirea eficienței producției de forță la pedală și, în mod similar, cu confortul șa.

„Este un act de echilibru fin al puterii, eficienței și aerodinamicii. La Boardman Performance Center, combinăm optimizările noastre aerodinamice cu o investigație biomecanică din aceste motive. ”