Ražotāji dara daudz pūļu, lai izveidotu aerokomplektu, bet vai tas tiešām padarīs jūs ātrāku? Riteņbraucējs to uzzina
Ja braucat ar velosipēdu, jūs zināt visu par vēja pretestības ietekmi. Braucot ar ātrumu līdzenumā, aerodinamiskā pretestība veido līdz pat 90% no kopējās pretestības kustībai uz priekšu. Tas ir tāpēc, ka velosipēda un braucēja neasā un neregulārā forma pēc būtības slikti šķērso gaisu, un tas nozīmē, ka aerodinamikas uzlabojumi var ievērojami ietaupīt dārgo enerģiju un palielināt ātrumu.
Tā rezultātā ražotāji tērē milzīgu daudzumu laika un naudas aerodinamiskajiem testiem, piemēram, apgalvojot, ka komplekts, kas ir par 10% efektīvāks, varētu ietaupīt 20 sekundes noteiktā attālumā vai sniegt jums priekšrocības, kas līdzvērtīgas piecām. vati. Riteņbraucējs vēlējās noskaidrot, vai šos apgalvojumus var pamatot reālajā pasaulē, nevis tikai vēja tunelī.
Lai veiktu paši savu izmeklēšanu, esam nonākuši Hilingdonas velo trasē Rietumlondonā. Plānots, ka pastāvīgais velosipēdu testētājs Džeimss veiks piecas trīs apļu sesijas ar mērītu un konsekventu 300 vatu jaudu, katru reizi izmantojot citu aerodinamisko komplektu.
Mēs atvēlam laiku katrai sesijai, lai noteiktu katra priekšmeta aerodinamisko efektivitāti, un pēc tam tos visus kopā, lai noskaidrotu kumulatīvo efektu.
Sastāvdaļas, kuras mēs nomainām, ir riteņi, stieņi, ķivere un ādas tērps - citiem vārdiem sakot, tie, kurus, visticamāk, mainīs vidusmēra braucējs, meklējot labāku aerodinamiku. Lai gan ir daži mainīgie, kas nozīmē, ka mūsu testēšana nav pilnībā zinātniska, mūsu plāns noteikti patīk Reinoldsa tehnoloģiju un inovāciju direktoram Polam Lū.
‘Šāda veida pārbaudes nenotiek pietiekami daudz,” viņš saka. Tas ir lielisks veids, kā pārbaudīt aerodinamiku - problēma ir tā, ka ir pārāk dārgi kontrolēt mainīgos lielumus reālajā pasaulē tādā pašā mērā, kā jūs varat kontrolēt ierobežotāku mainīgo skaitu vēja tunelī.
'Būtu pārāk sarežģīti sasniegt tādu uzticamības līmeni, kāds arī lielākajai daļai inženieru būtu ērti nosaukt savu vārdu. Jūs, puiši, neesat inženieri, tāpēc jums nav jāuztraucas, un es redzu, ka šāda veida pārbaude ir vērtīga.’
Tātad, apstiprinot vienu no cienījamākajiem nosaukumiem riteņbraukšanas aerodinamikā, rodas plaisāšana.
Riteņi
James pirmos trīs apļus veica ar Mavic R-Sys SLR riteņiem, Giant Contact SL stieņiem, Sportful's Pro Race kreklu un Super Total Comfort bibšortiem un Giro Aeon ķiveri - viss komplektā bez aerodinamiskām prasībām.
Šie trīs apļi vidēji ir 2 min 33 s, ko mēs izmantojam kā kontroles laiku, lai salīdzinātu apļus ar mūsu aerodinamiskajiem pielāgojumiem.
Pirmā izmaiņa ir pārslēgties uz Bontrager Aeolus 5 TLR dziļās sekciju riteņiem. Dziļās daļas riteņiem ir īsāki spieķi, kas mazāk traucē gaisa plūsmu nekā standarta riteņiem, turklāt dziļāki riteņi arī veicina lamināru (gludu) gaisa plūsmu pa to virsmu.
Ljū skaidro, ka noteiktos leņķa leņķos labi aerodokļi var izmantot vēju kā buru uz laivas, radot uz priekšu vērstu vilci, kas ir pretrunā ar pretestību. Džeimsa vidējais laiks trīs apļos ir par 5 s ātrāks aplī (2 m 28 s) nekā kontrollaiks - uzlabojums par 3,3%.
Šķiet, ka tas nav tik liels, kā gaidījām, taču Lū nav pārsteigts.
'Dziļo loku buru efekts vislabāk darbojas ar vienmērīgu sānu vēju, piemēram, TT trasē uz priekšu un atpakaļ. Īsā sacensību aplī līkumi pārāk daudz maina vēja leņķi, lai tiem būtu tik dramatisks efekts.’
Aero bāri
Nākamais solis ir nomainīt tradicionālos stieņus pret plakaniem Enve SES aeroceļu stieņiem. Augu galotņu Kamm astes forma nodrošina minimālu frontālo laukumu vējam, tāpēc gaiss tiek kārtīgi sadalīts, lai samazinātu spiediena starpību, kas izraisa spiediena pretestību, kas ir galvenais kopējās aerodinamiskās pretestības faktors.
Vidējais apļa laiks ar Enve stieņiem ir par 6 sekundēm mazāks, salīdzinot ar vadības ierīci, 2 min 27 s - ietaupījums par 3,9%. Tas mūs pārsteidz, jo nebijām gaidījuši, ka nelielajai stieņa formas atšķirībai būs tik liela ietekme uz gaisa pretestību, taču ātruma uzlabojums nebija saistīts tikai ar stieņu aerodinamisko šķērsgriezumu.
Tie ir šauri gar galotnēm un izplešas pie kritieniem, tāpēc, lai gan kopējais platums ir vienāds, augšdaļām ir mazāks priekšpuses laukums. Turklāt pilienu forma mudina braucēju ieņemt šaurāku, aerodinamiskāku pozīciju.
Simons Smarts, aerodinamikas uzņēmuma Drag2zero dibinātājs, palīdzēja izstrādāt stieņus. "Pārmaiņa no vertikālāka stāvokļa uz zemāku rada vislielāko pretestības samazināšanos," viņš saka.
‘Papildu vati, kas ietaupīti no labas aerodinamikas, ir viegli lielāki nekā ieguvumi, ko jūs varētu iegūt no labākajiem ziemas treniņiem, kādus varat darīt.’
Ķivere
Tā kā braucēja galva ir viena no gaisa plūsmai visvairāk pakļautajām vietām, ražotāji ražo ķiveres, kas paredzētas gaisa plūsmas efektīvai virzīšanai, lai samazinātu turbulenci, vienlaikus saglabājot dažas dzesēšanas atveres.
Tas ir novedis pie nesenajiem apgalvojumiem par iespaidīgiem aeronautikas ieguvumiem, jo Giro apgalvo, ka tā Air Attack ir par 17 sekundēm ātrāks 40 km nekā tā Aeon ķivere. Ar Specialized’s Evade galvā Džeimss vidēji veic apļus 2 m 31 s - 2 s atšķirība no mūsu kontrollaika. Ekstrapolējot, tas varētu ietaupīt aptuveni 26 s 40 km brauciena laikā.
Ljū skaidro, ka šis iespaidīgais laika ietaupīšanas līmenis, iespējams, ir saistīts ar Džeimsa salīdzinoši lielo ātrumu. Lai saglabātu 300 vatu jaudu, viņš brauca ar ātrumu aptuveni 38 kmh, un uzlabotās aerodinamikas priekšrocības pieaug eksponenciāli līdz ar ātrumu.
'Ja jūs uzzīmētu grafiku ar vilkšanu uz vertikālās ass un ātrumu uz horizontālās ass, jūs neredzētu taisnu līniju – jūs redzētu eksponenciālu līkni uz augšu,”saka Ljū. "Vilces ātrums sāk ievērojami palielināties, pārsniedzot 30 kmh, tāpēc, pārsniedzot šo ātrumu, aerodinamiskie uzlabojumi patiešām ir redzami."
Ādas tērps
Mūsu pēdējais aerokomplekta gabals ir Santini Speed Shell ādas tērps. Lū un Smārts ir vienisprātis, ka, tā kā ķermenim ir lielākā vienskaitļa masa, tas rada vislielāko pretestības daļu.
Skinsuit noņem virsmas viļņošanos, ko rada šuves un apģērba pārklāšanās, tāpēc mēs sagaidām diezgan lielu ietekmi uz aerodinamiku. Tomēr mēs atrodam tikai 0,8% laika ietaupījumu, Džeimsam uzstādot vidējo apļu ātrumu 2 min 32 s.
Lai gan tas joprojām ir pienācīgs ietaupījums, ekstrapolējot uz lielāku attālumu, tas ir mazāk izdevīgs nekā citi šī testa vienumi. Tas varētu būt saistīts ar faktu, ka Džeimsa standarta kreklam un biksēm bija diezgan spilgts piegriezums ar minimālu lieko audumu.
Ir pierādīts, ka citas skinu tērpu priekšrocības, piemēram, saspiešana, ko tie iedarbojas uz muskuļiem, samazina nogurumu, taču tikai pēc garākām distancēm, nekā mēs šeit braucām.
Pēdējais punkts, ko vērts pieminēt, ir tas, ka atšķirībā no citām sastāvdaļām, kuras var pārveidot, lai samazinātu pretestību, ādas tērps var darboties tikai tā, lai samazinātu tā saukto "tiešo berzi", un tas nemaina braucēja ķermeņa formu.. Tiešā berze ir sekundāra aerodinamiskās pretestības sastāvdaļa, un tai ir daudz mazāka nozīme nekā frontālajam laukumam un profilam.
Pilna aero
Džeimss pabeidz savus pēdējos trīs apļus, izmantojot visu aviācijas aprīkojumu. Kopā tie ļauj viņam 10 s atkāpties no sava kontrolapļa vidējā rādītāja ar tādu pašu jaudu, veicot apli vidēji ar 2 m 23 s.
Šis kopējais ietaupījums 6,5% apmērā būtu ievērojams 2 m 27 s, kas pārsniedz 40 km. Paredzams, ka šis rezultāts ir nedaudz mazāks par individuālo ieguvumu summu, ko izraisa eksponenciāls pretestības pieaugums ar ātrumu, kā arī sarežģīts veids, kā mijiedarbojas vairāki aerodinamiskie elementi.
Viss braucējs un velosipēds darbojas kā sistēma, un tas nav vienkārši gadījums, kad tiek pievienots viens elements nākamajam un jāgaida, ka tie visi izturēsies it kā atsevišķi. Daudzi eksperti šajā jomā saka, ka komponentu integrācija ir vieta, kur slēpjas lielie nākotnes ieguvumi.
Lai gan mūsu tests netika kontrolēts tik stingri kā laboratorijas eksperiments, tas atklāja konsekventas tendences, kas atbalsta aerodinamiskā komplekta efektivitāti reālā vidē, un parādīja, ka apsēstība ar aerodinamisko uzlabojumu ir pamatota. Smart piekrīt: “Kad esat uztrenējis savu ķermeni līdz labam līmenim, ir grūti atrast daudz vairāk, taču aerokomplekts ir dzīvotspējīgs veids, kā kļūt ātrākam.”
Lai gan Smart un Lew brīdina, ka atkārtojamības trūkumam mūsu pārbaudē vajadzētu likt mums būt piesardzīgiem attiecībā uz konkrētu secinājumu izdarīšanu par dažādu aviācijas iekārtu salīdzinošajām priekšrocībām, abi piekrīt, ka komplekts būtu izdevīgs.
'Vai jūsu pārbaudē tika kontrolēts pietiekami daudz mainīgo lielumu vai bija pietiekami liela datu kopa, lai pieņemtu lēmumu par pirkumu, pamatojoties uz rezultātiem, ir jūsu lasītāju lēmums, taču es paredzu, ka kopējās parādītās tendences nedaudz mainītos, ja datu kopa tika palielināts.” Vēja tunelis, jūs sakāt? Kam vajadzīgs viens no tiem?
