Producătorii fac tot posibilul pentru a face un kit aero, dar te va face mai rapid? Biciclistul află
Dacă mergi pe bicicletă, știi totul despre efectele rezistenței vântului. Când circulați cu viteză pe plat, rezistența aerodinamică contribuie cu până la 90% din rezistența totală la mișcarea înainte. Acest lucru se datorează faptului că forma neregulată și neregulată a unei biciclete și a unui ciclist este în mod inerent proastă la trecerea lină prin aer, ceea ce înseamnă că orice îmbunătățire a aerodinamicii poate face o mare diferență în economisirea de energie prețioasă și creșterea vitezei.
Ca urmare, producătorii cheltuiesc sume masive de timp și bani pentru testele aerodinamice, susținând, de exemplu, că kit-ul care este cu 10% mai eficient, ar putea economisi 20 de secunde pe o anumită distanță sau vă poate oferi un avantaj echivalent cu cinci wați. Ciclistul a vrut să vadă dacă aceste afirmații ar putea fi fundamentate în lumea reală și nu doar într-un tunel de vânt.
Pentru a ne desfășura propria investigație, am venit la Hillingdon Cycle Circuit din vestul Londrei. Planul este ca testerul de biciclete rezident James să finalizeze cinci sesiuni de trei ture la un efort măsurat și constant de 300 de wați, folosind o altă piesă de kit aerodinamic de fiecare dată.
Ne luăm timpul fiecărei sesiuni pentru a determina eficiența aerodinamică a fiecărui articol, apoi le punem pe toate împreună pentru a stabili efectul cumulat.
Componentele pe care le schimbăm sunt roțile, barele, casca și costumul – cu alte cuvinte, cele mai probabil să fie schimbate de un călăreț mediu în căutarea unei aerodinamice mai bune. Deși există unele variabile care înseamnă că testarea noastră nu este în întregime științifică, planul nostru se adresează cu siguranță directorului de tehnologie și inovare al lui Reynolds, Paul Lew.
„Acest tip de testare nu se întâmplă suficient”, spune el. „Este o modalitate excelentă de a testa aerodinamica – problema este că este prea scump să controlezi variabilele din lumea reală în aceeași măsură în care poți controla numărul mai limitat de variabile dintr-un tunel de vânt.
„Ar fi prea dificil să atingem nivelul de fiabilitate pe care majoritatea inginerilor ar fi confortabil să-și pună numele. Nu sunteți ingineri, așa că nu trebuie să vă faceți griji și văd valoare în acest tip de testare.”
Așadar, odată cu validarea unuia dintre cele mai respectate nume din aerodinamica ciclismului, ne facem spărturi.
Roți
Primele trei tururi ale lui James sunt parcurse pe roțile Mavic R-Sys SLR, barele Giant Contact SL, tricoul Sportful Pro Race și pantalonii scurți Super Total Comfort și o cască Giro Aeon – toate kit fără pretenții aerodinamice.
Aceste trei tururi durează în medie 2m 33s, pe care îl folosim ca timp de control față de care să comparăm turele cu ajustările noastre aerodinamice.
Prima modificare este trecerea la roțile cu secțiune adâncă Bontrager Aeolus 5 TLR. Roțile cu secțiune adâncă au spițe mai scurte, care perturbă mai puțin fluxul de aer decât roțile standard, plus jantele mai adânci încurajează și un flux de aer laminar (neted) pe suprafața lor.
Lew explică că, la anumite unghiuri de rotire, jantele aerodinamice bune pot folosi vântul ca o vela pe o barcă, creând o tracțiune înainte care se opune rezistenței. Timpul mediu al lui James pentru cele trei ture este cu 5 secunde mai rapid pe tur (2m 28s) decât timpul de control – o îmbunătățire cu 3,3%.
Acest lucru nu pare atât de mare pe cât ne așteptam, dar Lew nu este surprins.
‘Efectul de vele al jantelor adânci funcționează cel mai bine cu vânturi laterale consistente, de exemplu pe un curs TT dus-întors. Pe un circuit scurt de cursă, virajele schimbă prea mult unghiul vântului pentru ca ele să aibă un efect atât de dramatic.’
Baruri aero
Următorul pas este să înlocuiți barele tradiționale cu bare aerodinamice Enve SES. Forma de coadă Kamm a vârfurilor prezintă o zonă frontală minimă în fața vântului, astfel încât are efectul de a separa bine aerul pentru a reduce diferența de presiune care cauzează rezistența la presiune – un factor cheie în rezistența aerodinamică totală.
Timpul mediu pe tură cu barele Enve este cu 6 s mai mic pe control la 2m 27s – o economie de 3,9%. Acest lucru ne surprinde, deoarece nu ne așteptam ca diferența mică de formă a barei să aibă un astfel de efect asupra rezistenței aerodinamice, dar îmbunătățirea vitezei nu s-a datorat numai secțiunii transversale aerodinamice a barelor.
Sunt înguste de-a lungul vârfurilor și se evadează la picături, așa că, deși lățimea totală este aceeași, vârfurile prezintă o zonă frontală mai mică. În plus, forma picăturilor încurajează călărețul să adopte o poziție mai îngustă și mai aerodinamică.
Simon Smart, fondatorul companiei de aerodinamică Drag2zero, a ajutat la dezvoltarea barelor. „Trecerea de la o poziție mai verticală la o poziție mai joasă oferă cea mai mare reducere a rezistenței”, spune el.
„Wați suplimentari economisiți de la o aerodinamică bună este cu ușurință mai mare decât câștigurile pe care le-ați obține din cel mai bun antrenament de iarnă pe care l-ați putea face.”
Casca
Deoarece capul pilotului este una dintre zonele cele mai expuse fluxului de aer, producătorii produc căști de șosea aerodinamice concepute pentru a direcționa eficient fluxul de aer pentru a minimiza turbulențele, având în același timp câteva orificii de răcire.
Acest lucru a dus la afirmații recente de câștiguri aerodinamice impresionante, Giro susținând că Air Attack este cu 17 secunde mai rapid pe 40 km decât casca sa Aeon. Cu Evade de la Specialized pe cap, James face tururi medii de 2m 31s – o diferență de 2s față de timpul nostru de control. Când este extrapolat, acest lucru ar putea duce la o economie de aproximativ 26 de secunde pe o călătorie de 40 km.
Lew explică că acest nivel impresionant de economisire a timpului se datorează probabil vitezei relativ mari a lui James. Pentru a menține o putere de 300 de wați, a călătorit la aproximativ 38 km/h, iar beneficiile aerodinamicii îmbunătățite cresc exponențial odată cu viteza.
„Dacă ar fi să trasezi un grafic cu tragerea pe axa verticală și viteza pe axa orizontală, nu ai vedea o linie dreaptă – ai vedea o curbă exponențială în sus”, spune Lew. „Trasarea începe să crească semnificativ peste 30 km/h, așa că peste această viteză, câștigurile aerodinamice se văd cu adevărat.”
Skinsuit
Ultima noastră piesă din trusa aero este un costum de piele Santini Speed Shell. Lew și Smart sunt de acord că, deoarece corpul este cea mai mare masă singulară, acesta contribuie cu cea mai mare proporție de rezistență.
Un costum de piele îndepărtează ondulațiile de suprafață cauzate de cusături și suprapuneri ale articolelor de îmbrăcăminte, așa că ne așteptăm la un efect destul de mare asupra aerodinamicii. Cu toate acestea, găsim doar o economie de timp de 0,8%, James stabilind ture medii de 2m 32s.
Deși este o economie decentă atunci când este extrapolată la o distanță mai lungă, este mai puțin benefică decât celel alte elemente din acest test. Acest lucru ar putea fi atribuit faptului că tricoul și pantalonii scurți standard de la James aveau o croială destul de plină de viață, cu un exces minim de material.
Alte beneficii ale costumelor de piele, cum ar fi compresia pe care o exercită asupra mușchilor, s-a dovedit că reduc oboseala, dar numai după distanțe mai mari decât am mers aici.
Un ultim punct care merită menționat este că, spre deosebire de celel alte componente care pot fi remodelate pentru a minimiza rezistența la rezistență, un costum de piele poate funcționa doar pentru a reduce ceea ce este cunoscut sub numele de „frecare directă” și nu modifică forma corpului unui călăreț.. Frecarea directă este o componentă secundară a rezistenței aerodinamice și este mult mai puțin semnificativă decât zona frontală și profilul.
Aeronautica completă
James își finalizează ultimele trei ture echipate cu toate echipamentele aerodinamice. Împreună, ele îi permit să reducă cu 10 s din media lui de control la aceeași putere de ieșire, ocolând în medie 2m 23s.
Această economie totală de 6,5% ar valorifica 2m 27s pe 40 km. În mod previzibil, acest rezultat este puțin mai mic decât suma câștigurilor individuale din cauza creșterii exponențiale a rezistenței cu viteza, plus modul complex în care interacționează mai multe elemente aerodinamice.
Întregul pilot și bicicleta funcționează ca un sistem și nu este vorba doar de adăugarea unui element la următorul și de așteptarea ca toate să se comporte ca izolate. Mulți experți în domeniu spun că integrarea componentelor este locul în care se află marile câștiguri viitoare.
Chiar dacă testul nostru nu a fost controlat la fel de strict ca un experiment de laborator, a dezvăluit tendințe consecvente care susțin eficacitatea kitului aerodinamic într-un cadru real și a arătat că obsesia pentru câștigurile aerodinamice este bine întemeiată. Smart este de acord: „Odată ce ți-ai antrenat corpul la un nivel bun, este greu să găsești atât mai mult, dar kitul aerodinamic este o modalitate viabilă de a deveni mai rapid.”
Deși Smart și Lew avertizează că lipsa repetabilității testului nostru ar trebui să ne facă să fim precauți în a ajunge la concluzii concrete cu privire la meritele comparative ale diferitelor piese de echipament aero, ambii sunt de acord că kitul ar fi benefic.
„Dacă testul dvs. a controlat suficiente variabile sau a avut un set de date suficient de mare pentru a lua o decizie de cumpărare pe baza rezultatelor, este o decizie pentru cititorii dvs., dar prezic că tendințele generale afișate s-ar schimba puțin dacă setul de date a fost mărită.” Un tunel de vânt spuneţi? Cine are nevoie de unul dintre acestea?
