Šiuolaikiniai dviračiai sukurti taip, kad geriausiai veiktų esant tam tikram vėjo kampui, bet kaip gamintojai žino, iš kur pučia vėjas?
Aero rėmai ir ratai sukurti taip, kad optimizuotų jūsų dviračio slidumą ore. Bėda ta, kad oras to nežino. Jo greitis ir kryptis, palyginti su jūsų dviračiu, nuolat keičiasi, o tai reiškia, kad vienas svarbus aerodinamikos veiksnys retai išlieka stabilus labai ilgai – posūkio kampas.
Vis dėlto gamintojai teigia, kad jie optimizavo savo gaminius tam tikriems posūkio kampų diapazonams, o kai kurie netgi teigia, kad jie sukūrė vamzdžių ir ratlankių formas, kurios veikia kaip burės ir varo dviratį į priekį, kai vėjas trenkia tinkamu kampu.. Tačiau, kai vėjo ir motociklininko greitis ir kryptis yra be galo kintama, kaip gali būti „optimalus“posūkio kampas ir, dar svarbiau, koks jis yra?
Pirma, supraskime, ką daryti. Įsivaizduokite, kad prie sėdynės stulpo pririšate šilko siūlą, tada virtualiai važiuojate į šiaurę. Darant prielaidą, kad tai visiškai rami diena be vėjo, siūlas bėgs tiesiai už jūsų, nukreipdamas tiesiai į pietus, vienoje linijoje su jūsų galiniu ratu.
Tačiau įsivaizduokite, kad oras staiga pasikeičia ir vėjas pučia iš vakarų. Ši nauja jėga veiks šilko siūlą, stumdama jį į rytus ir atvers kampą tarp sriegio ir į pietus nukreiptos galinio rato linijos.
Tai posūkio kampas. Tai natūralaus vėjo jėgos, susijungiančios su priešinio vėjo jėga, rezultatas, kurį sukuriate sau važiuodami į priekį.
Kampų susiaurinimas
Iš to dabar matote, kad net jei vėjas pučia į jus stačiu kampu, gryno šoninio vėjo idėja yra tik karštas oras.
Jūsų judėjimas į priekį visada sukurs grimzlę ir ši jėga, priklausomai nuo jūsų važiuojamo greičio, didesniu ar mažesniu mastu priešinsis vėjo krypčiai, stumdama siūlą ir veiksmingai uždarydama posūkio kampą nuo hipotetinio stačiu kampu į kažką žymiai mažesnio.
Štai kodėl profesionalų komandoms niekada nereikia važiuoti greta, kad apsaugotų viena kitą, kai pučia stiprus šoninis vėjas. Vietoj to, jie sudaro įstrižą ešeloną prieglaudai.
Žinoma, vėjas, jūsų greitis ir santykinė kryptis važiavimo metu nuolat keičiasi. Pavyzdžiui, nuvažiavus kelias mylias nuo kelio, vakarų vėjas gali staiga pakilti ir dar labiau pasislinkti į rytus, kad padidėtų posūkio kampas.
Bet tai dar ne viskas. Įsivaizduokite, kad leidžiate stačiu nusileidimu, kur jūsų padidintas greitis taip pat padidina efektyvų priešinį vėją, kurį sukuriate sau. Ši dabar stipresnė jėga stumia sriegį atgal arčiau galinio rato pietinės linijos ir sumažina posūkio kampą. Taigi greitis taip pat turi įtakos posūkio kampui: važiuokite greičiau ir posūkio kampas bus mažesnis.
Taigi dabar mūsų fiktyvus pasivažinėjimas baigėsi, bet vis tiek lieka audringos jėgos klausimas: kadangi raitelių greitis ir kryptis bei vėjai, su kuriais jie susiduria, yra be galo kintantys, kaip gamintojai gali pasakyti apie jų pasisukimo kampų pokyčius. ar pasirinkta optimizuojant jų rėmų ir ratų aeroformą? Atėjo laikas pajusti vėją su ekspertais.
Kampų apdorojimas
„Mes praleidome daug laiko išbandydami skirtingus sportininkus – nuo paprastų motociklininkų iki profesionalų – skirtingose disciplinose ir įdomu, koks įvairus yra asortimentas“, – sako Chrisas Yu, Specialized’s Applied Technology grupės vadovas.
‘Jei pažvelgtumėte į WorldTour sprinterį, kuris per paskutinius 200 m lenktynių nukrenta nuo rato, efektyvus posūkis yra nepaprastai mažas – arti 0°. Taip yra todėl, kad jie važiuoja labai greitai, daugiau nei 60 km/h, o besibaigiančios tiesios paprastai yra gerai apsaugotos nuo kliūčių ir minios, kurios užkerta kelią bet kokiam šoniniam vėjui.
'Kita vertus, jei vykstate į Kona Ironman pasaulio čempionatą, jie važiuoja Havajų pakrante, vėjui pučiant per vandenį, taigi Konoje amžiaus grupės sportininkams efektyvūs posūkio kampai iki 15° diapazono, jei gūsingas. Profesionalai dirbs šiek tiek greičiau, todėl jie matys posūkio kampus iki maždaug 10° – galbūt jauni paaugliai“, – sako Yu.
Kelyje
Tie skaičiai nėra tik spėlionės, jie yra instrumentų pritaikymo prie tikrų dviračių rezultatas ir tikri dviratininkai daryti tai, ką moka geriausiai – važiuoti keliais.
Trek Mio Suzuki sako: „Mes ant dviračio montuojame slėgio zondą, kuris išsikiša toli, kad išvengtų „nešvaraus“oro iš dviračio ar motociklininko. Mes mėgavomės oro aplink savo būstinę Viskonsine, o komanda taip pat išvyko į Arizoną ir Koną dalyvauti „Ironman“turnyre.’
Šios duomenų rinkimo pastangos leidžia gamintojams apskaičiuoti tikimybę, kad dviratininkas susidurs su tam tikrais posūkio kampais, o tai informuoja projektavimo procesą naudojant skaičiavimo skysčių dinamikos programinę įrangą ir vėjo tunelio testus.
„Stengiamės jį susiaurinti eksperimentuodami ir matuodami. Šio pagrįsto posūkio kampo diapazonas yra nuo 5° iki 15°“, – sako Leonardas Wongas, Giant aerodinamikas.
Suzuki pasakoja panašią istoriją: „Realiame pasaulyje nuo 2,5° iki 12,5° yra labiausiai paplitę posūkio kampai, su kuriais susiduria motociklininkai.“
Yu iš Specialized priduria: „Vidutiniam dviratininkui, nebent važiuojate itin vėjuotomis sąlygomis, tipiniai kampai yra mažesni nei 10°.“
Dėl šio nedidelio rezultatų skirtumo vienas aerodinaminis dviratis neatrodo identiškas kitam. Specialized sukūrė „Venge ViAS“, remdamasis tobulo posūkio diapazono vizija, o „Trek“sukūrė „Madone“, kad tiktų kitam diapazonui.
Taigi atrodo, kad jei esate Peteris Saganas, važiuojantis peletonu 50 km/h greičiu, norite, kad dviratis būtų optimizuotas, kad atlaikytų maždaug 3–7° posūkio kampus, o kiti norime suprojektuoto dviračio. įveikti iki 10°–12° pokrypius.
Našumo padidėjimas
O kaip su mintimi, kad kai kurios konstrukcijos gali panaudoti šoninius vėjus, kad sukurtų trauką į priekį, pavyzdžiui, jachta, besisukanti į vėją? Jasonas Fowleris iš Zipp Wheels yra kategoriškas: „Mes netikime“, – sako jis.
Xavier Disley, kurio konsultacinė bendrovė „AeroCoach“matuoja „WorldTour“komandų ir gamintojų trasos aerodinamiką, yra lygiai taip pat atmestinai: „Kai praeityje žmonės rasdavo trauką, tai dažniausiai būdavo daroma per tokius komponentus kaip diskiniai ratai. Bet kaip visos dviračio ir motociklininko sistemos dalis, bet koks poveikis būtų nedidelis.’
Max Glaskin's Cycling Science dabar išleistas minkštais viršeliais. „Twitter“jis pateikia visus kampus kaip @cyclingscience1
