Модерните велосипеди са проектирани да работят най-добре при определени ъгли на вятъра, но как производителите знаят откъде ще духа?
Рамките и колелата Aero са проектирани да оптимизират хлъзгането на вашия велосипед във въздуха. Проблемът е, че въздухът не знае това. Продължава да променя скоростта и посоката спрямо вас на вашия велосипед, което означава, че един важен фактор от аеродинамиката рядко е стабилен за много дълго време – ъгълът на отклонение.
И все пак производителите казват, че са оптимизирали продуктите си за специфични диапазони от ъгли на отклонение, като някои дори твърдят, че са създали форми на тръба и джанта, които действат като платна, карайки велосипеда напред, когато вятърът го удари от правилния ъгъл. Но тъй като скоростта и посоката както на вятъра, така и на ездача са безкрайно променливи, как може да има „оптимален“ъгъл на отклонение и по-важното, какъв е той?
Първо, нека разберем отклонението. Представете си, че завързвате копринен конец за колчето на седалката си, след което отивате на виртуално каране, право на север. Ако приемем, че е напълно спокоен ден без вятър, нишката ще върви право зад вас, сочейки право на юг, в една линия със задното ви колело.
Но представете си, че времето внезапно се променя и духа вятър от запад. Тази нова сила ще действа върху копринената нишка, избутвайки я на изток и отваряйки ъгъл между нишката и обърнатата на юг линия на задното колело.
Това е ъгълът на отклонение. Това е резултат от силата на естествения вятър, комбинирана със силата на насрещния вятър, който създавате за себе си, като карате напред.
Стесняване на ъглите
От тук вече можете да видите, че дори вятърът да идва към вас под прав ъгъл, идеята за чист страничен вятър е просто горещ въздух.
Вашето движение напред винаги ще създава течение и тази сила, в по-голяма или по-малка степен в зависимост от скоростта, с която пътувате, ще противодейства на посоката на вятъра, бутайки нишката и ефективно затваряйки ъгъла на отклонение от хипотетичния прав ъгъл към нещо значително по-малко.
Ето защо професионалните екипи никога не трябва да карат рамо до рамо, за да се защитават един друг, когато страничните ветрове са силни. Вместо това те образуват диагонален ешелон за подслон.
Разбира се, вятърът, вашата скорост и относителната посока на едното към другото се променят постоянно по време на каране. Например, няколко мили надолу по пътя при вашето хипотетично пътуване, западният вятър може внезапно да се усили и да тласне още по-на изток, за да отвори ъгъла на отклонение по-широко.
Но това не е всичко. Представете си, че започвате надолу по стръмно спускане, където увеличената ви скорост също увеличава ефективния насрещен вятър, който създавате за себе си. Тази вече по-силна сила избутва нишката обратно по-близо до правата южна линия на задното колело и прави ъгъла на отклонение по-малък. Така че скоростта влияе и на ъгъла на отклонение: карайте по-бързо и ъгълът на отклонение става по-малък.
Така че сега нашето фиктивно пътуване приключи, но все още остава въпросът за силната буря: тъй като скоростта и посоката на ездачите и ветровете, които срещат, са безкрайно променливи, как могат производителите да кажат, че ъглите на отклонение са избран за оптимизиране на аеро формата на техните рамки и колела е правилният? Време е да пуснете бриз с експертите.
Обработка на ъглите
„Прекарахме много време в тестване на различни атлети – от обикновен ездач до професионалист – в различни дисциплини и е интересно колко разнообразна е гамата“, казва Крис Ю, ръководител на групата за приложни технологии на Specialized.
‘Ако погледнете спринтьор от WorldTour, слизащ от колело в последните 200 метра от състезанието, ефективното отклонение е изключително ниско – близо до 0°. Това е така, защото те се движат много бързо, повече от 60 км/ч, а завършващите прави обикновено са добре защитени от бариери и тълпи, които служат за блокиране на всякакъв страничен вятър.
'От друга страна, ако отидете на Kona Ironman World Championships, те се карат нагоре по крайбрежието на Хавай, като вятърът духа през водата, така че за възрастова група в Kona ефективните ъгли на завъртане са ударени до 15°, ако има пориви. Професионалистите ще се движат малко по-бързо, така че ще видят ъгли на отклонение до 10° или така – може би ниски тийнейджъри“, казва Ю.
На път
Тези цифри не са просто предположения, те са резултат от монтиране на инструменти към истински велосипеди и каране на истинските велосипедисти да правят това, което умеят най-добре – да карат по пътищата.
Мио Сузуки от Trek казва: „Ние монтираме сонда за налягане на велосипед, която стърчи на голямо разстояние, за да избегнем „мръсния“въздух от мотора или ездача. Взехме проби от въздуха около нашия щаб в Уисконсин и екипът също отиде в Аризона и Кона за Ironman.“
Тези усилия за събиране на данни позволяват на производителите да изчислят вероятността велосипедист да се натъкне на специфични ъгли на отклонение, което след това информира процеса на проектиране чрез използването на изчислителен софтуер за динамика на флуидите и тестове във вятърни тунели.
„Опитваме се да го стесним чрез експериментиране и измерване. За този разумен ъгъл на отклонение диапазонът е между 5° и 15°, казва Леонард Уонг, аеродинамик в Giant.
Suzuki разказва подобна история: „В реалния свят 2,5° до 12,5° са най-разпространените ъгли на отклонение, които мотоциклетистите срещат.“
Yu в Specialized добавя: „За средностатистически колоездач, освен ако не карате при изключително ветровити условия, типичните ъгли са под 10°.“
Тази малка разлика в резултатите е причината един аеробайк да не изглежда идентичен с друг. Specialized проектира Venge ViAS въз основа на своята визия за перфектния диапазон на отклонение, докато Trek проектира Madone, за да пасне на различен диапазон.
Така че изглежда, че ако вие сте Питър Сейгън, карайки пелотона с 50 км/ч, вие искате мотоциклет, оптимизиран да се справя с ъгли на отклонение от около 3°-7°, докато останалите искаме мотоциклет, проектиран за справяне с фрамбезия до 10°-12°.
Повишаване на производителността
А какво ще кажете за тази идея, че някои дизайни могат да използват страничните ветрове, за да генерират тяга напред, като яхта, която се движи по вятъра? Джейсън Фаулър от Zipp Wheels е категоричен: „Не вярваме в това“, казва той.
Ксавие Дисли, чиято консултантска компания AeroCoach измерва аеродинамиката на пистата за екипи и производители на WorldTour, е също толкова пренебрежителен: „Когато хората са откривали тяга в миналото, тя е била чрез компоненти като дискови колела. Но като част от цялата система от велосипед и ездач всеки ефект ще бъде малък.“
Cycling Science на Макс Гласкин вече е в меки корици. Той покрива всички ъгли в Twitter като @cyclingscience1
