Mūsdienu velosipēdi ir izstrādāti tā, lai vislabāk darbotos noteiktos vēja leņķos, taču kā ražotāji zina, no kurienes nāks vējš?
Aero rāmji un riteņi ir izstrādāti, lai optimizētu jūsu velosipēda slidenumu pa gaisu. Problēma ir tā, ka gaiss to nezina. Tas turpina mainīt ātrumu un virzienu attiecībā pret jums uz jūsu velosipēda, kas nozīmē, ka viens nozīmīgs aerodinamikas faktors reti ir stabils ļoti ilgi – leņķis.
Tomēr ražotāji apgalvo, ka ir optimizējuši savus produktus noteiktiem leņķu leņķiem, un daži pat apgalvo, ka ir izveidojuši cauruļu un loka formas, kas darbojas kā buras, virzot velosipēdu uz priekšu, kad vējš tam sit no pareizā leņķa.. Taču, ja gan vēja, gan braucēja ātrums un virziens ir bezgalīgi mainīgs, kā var būt “optimāls” leņķa leņķis, un, vēl svarīgāk, kāds tas ir?
Pirmkārt, sapratīsim šķību. Iedomājieties, ka piesiet zīda pavedienu pie sēdekļa stieņa un pēc tam dodaties virtuālā izbraucienā uz ziemeļiem. Pieņemot, ka tā ir pilnīgi mierīga diena bez vēja, pavediens virzīsies tieši aiz jums, norādot uz dienvidiem, vienā līnijā ar jūsu aizmugurējo riteni.
Bet iedomājieties, ka laikapstākļi pēkšņi mainās un vējš pūš no rietumiem. Šis jaunais spēks iedarbosies uz zīda pavedienu, virzot to uz austrumiem un atverot leņķi starp pavedienu un aizmugurējā riteņa dienvidu virzienā vērsto līniju.
Šis ir slīpuma leņķis. Tas ir rezultāts dabiskā vēja spēkam, kas apvienojas ar pretvēja spēku, ko jūs radāt sev, braucot uz priekšu.
Leņķu sašaurināšanās
No tā tagad jūs varat redzēt, ka pat tad, ja vējš pūš pret jums taisnā leņķī, ideja par tīru sānvēju ir tikai karsts gaiss.
Jūsu kustība uz priekšu vienmēr radīs iegrimi, un šis spēks lielākā vai mazākā mērā atkarībā no jūsu braukšanas ātruma stāsies pretī vēja virzienam, nospiežot pavedienu un efektīvi aizvērt leņķi no hipotētiskā. taisnā leņķī pret kaut ko ievērojami mazāku.
Tāpēc profesionālajām komandām nekad nav jābrauc blakus, lai aizsargātu viena otru, kad ir stiprs sānu vējš. Tā vietā tie veido diagonālu ešelonu patvērumam.
Protams, vējš, jūsu ātrums un viena pret otru relatīvais virziens brauciena laikā pastāvīgi mainās. Piemēram, dažas jūdzes no ceļa jūsu hipotētiskajā braucienā rietumu vējš var pēkšņi uzpūsties un virzīties vēl tālāk uz austrumiem, lai plašāk atvērtu leņķa leņķi.
Bet tas vēl nav viss. Iedomājieties, ka sākat lejup pa stāvu nobraucienu, kur jūsu palielinātais ātrums arī palielina efektīvo pretvēju, ko radāt sev. Šis tagad spēcīgākais spēks nospiež vītni atpakaļ tuvāk aizmugurējā riteņa dienvidu līnijai un samazina leņķa leņķi. Tātad ātrums ietekmē arī leņķa leņķi: brauciet ātrāk, un leņķa leņķis kļūst mazāks.
Tātad mūsu fiktīvais brauciens ir beidzies, taču tas joprojām rada šo vētraino jautājumu: tā kā braucēju ātrums un virziens, kā arī vēji, ar kuriem viņi saskaras, ir bezgalīgi mainīgi, kā ražotāji var teikt, ka viņi ir radījuši leņķa leņķus. Vai izvēlēts to rāmju un riteņu aeroformas optimizēšanai? Ir pienācis laiks uzņemt vēsmas kopā ar ekspertiem.
Leņķu apstrāde
'Mēs esam pavadījuši daudz laika, lai dažādās disciplīnās pārbaudītu dažādus sportistus - no ikdienas braucējiem līdz profesionāliem, un ir interesanti, cik daudzveidīgs ir diapazons,” saka Kriss Ju, Specialized’s Applied Technology grupas vadītājs.
‘Ja paskatās uz WorldTour sprinteri, kurš sacensību pēdējos 200 m nolaižas no riteņa, efektīvā slīpuma leņķis ir ārkārtīgi zems – tuvu 0°. Tas ir tāpēc, ka tie brauc ļoti ātri, vairāk nekā 60 km/h, un finiša taisnes parasti ir labi aizsargātas ar barjerām un pūļiem, kas palīdz bloķēt jebkādu sānvēju.
'No otras puses, ja jūs dodaties uz Kona Ironman pasaules čempionātu, viņi brauc augšup pa Havaju salu piekrasti, vējam pūšot pāri ūdenim, tāpēc vecuma grupas dalībniekam Konā tiek sasniegti efektīvie leņķa leņķi. līdz 15° diapazonam, ja tas ir brāzmains. Profesionāļi strādās nedaudz ātrāk, tāpēc viņi redzēs līdz pat 10° leņķi - varbūt pusaudžiem,”saka Yu.
Uz ceļa
Šie skaitļi nav tikai minējumi, tie ir rezultāts, pieliekot instrumentus īstiem velosipēdiem un liekot īstiem riteņbraucējiem darīt to, ko viņi prot vislabāk - braukt pa ceļiem.
Trek's Mio Suzuki saka: “Mēs uzmontējam spiediena zondi uz velosipēda, kas izceļas tālu, lai izvairītos no “netīra” gaisa no velosipēda vai braucēja. Mēs esam izmēģinājuši gaisu ap mūsu galveno mītni Viskonsīnā, un komanda ir devusies arī uz Arizonu un Konu, lai rīkotu Ironman.’
Šie datu vākšanas centieni ļauj ražotājiem aprēķināt varbūtību, ka velosipēdists sastapsies ar noteiktiem slīpuma leņķiem, kas pēc tam informē projektēšanas procesu, izmantojot skaitļošanas šķidruma dinamikas programmatūru un vēja tuneļa testus.
'Mēs cenšamies to sašaurināt, veicot eksperimentus un mērījumus. Šim saprātīgajam leņķa leņķim diapazons ir no 5° līdz 15°,” saka Leonards Vongs, Giant aerodinamists.
Suzuki stāsta līdzīgu stāstu: "Reālajā pasaulē 2,5° līdz 12,5° ir visizplatītākie leņķi, ar kuriem sastopas braucēji."
Yu vietnē Specialized piebilst: "Vidējam velosipēdistam, ja vien nebraucat īpaši vējainā laikā, tipiskie leņķi ir mazāki par 10°."
Šīs nelielās atšķirības rezultātos ir iemesls, kāpēc viens aero-velosipēds neizskatās identisks citam. Specialized izstrādāja Venge ViAS, pamatojoties uz savu redzējumu par perfektu leņķa diapazonu, savukārt Trek izstrādāja Madone, lai tas atbilstu citam diapazonam.
Tātad šķiet, ka, ja jūs esat Pīters Sagans, kurš brauc ar peletonu ar ātrumu 50 km/h, jūs vēlaties, lai velosipēds būtu optimizēts, lai tiktu galā ar aptuveni 3°–7° leņķiem, kamēr mēs pārējie vēlamies konstruētu velosipēdu. lai novērstu leņķus līdz 10°-12°.
Veiktspējas pieaugums
Un kā ar šo ideju, ka daži dizaini var izmantot sānu vējus, lai radītu vilci uz priekšu, piemēram, jahta, kas ievelk vējā? Džeisons Faulers no Zipp Wheels ir kategorisks: "Mēs tam neticam," viņš saka.
Ksavjers Dislijs, kura konsultāciju uzņēmums AeroCoach mēra sliežu ceļu aerodinamiku WorldTour komandām un ražotājiem, ir tikpat noraidošs: “Kad cilvēki pagātnē ir atraduši vilces spēku, tas parasti notiek ar tādiem komponentiem kā disku riteņi. Bet kā daļa no visas velosipēda un braucēja sistēmas, jebkurš efekts būtu niecīgs.’
Maksa Glaskina riteņbraukšanas zinātne tagad ir izdota mīkstos vākos. Viņš Twitter aptver visus leņķus kā @cyclingscience1
