Производителите полагат големи усилия, за да създадат авиационен комплект, но дали наистина ще ви направи по-бързи? Велосипедистът открива
Ако карате колело, знаете всичко за ефектите от съпротивлението на вятъра. Когато карате със скорост по равна повърхност, аеродинамичното съпротивление допринася до 90% от общото съпротивление при движение напред. Това е така, защото тъпата и неправилна форма на велосипеда и ездача по своята същност е лоша при плавното преминаване през въздуха, което означава, че всякакви подобрения в аеродинамиката могат да имат голямо значение за спестяването на ценна енергия и увеличаването на скоростта.
В резултат на това производителите харчат огромни количества време и пари за аеродинамични тестове, твърдейки например, че комплектът, който е с 10% по-ефективен, може да ви спести 20 секунди на дадено разстояние или да ви даде предимство, еквивалентно на пет ватове. Велосипедист искаше да види дали тези твърдения могат да бъдат доказани в реалния свят, а не само във вятърен тунел.
За да проведем собствено разследване, ние дойдохме на пистата Hillingdon Cycle Circuit в Западен Лондон. Планът е постоянният тестер на велосипеди Джеймс да завърши пет сесии от три обиколки с измерено и постоянно усилие от 300 вата, използвайки всеки път различна част от аеродинамичния комплект.
Ние отделяме време на всяка сесия, за да определим аеродинамичната ефективност на всеки елемент и след това ги събираме заедно, за да установим кумулативния ефект.
Компонентите, които сменяме, са колела, щанги, каска и костюм – с други думи тези, които е най-вероятно да бъдат сменени от средностатистически шосеен ездач в търсене на по-добра аеродинамика. Въпреки че има някои променливи, които означават, че нашите тестове не са изцяло научни, нашият план със сигурност се харесва на директора по технологии и иновации на Reynolds, Paul Lew.
„Този вид тестване не се случва достатъчно“, казва той. „Това е чудесен начин за тестване на аеродинамиката – проблемът е, че е твърде скъпо да се контролират променливите в реалния свят до същата степен, в която можете да контролирате по-ограничения брой променливи в аеродинамичен тунел.
'Би било твърде предизвикателно да се постигне нивото на надеждност, за което повечето инженери биха се чувствали удобно да поставят името си. Вие обаче не сте инженери, така че не е нужно да се притеснявате и виждам стойност в този тип тестване.“
Така че с утвърждаването на едно от най-уважаваните имена в аеродинамиката на колоезденето, ние се пропукваме.
Колела
Първите три обиколки на Джеймс са завършени с джанти Mavic R-Sys SLR, щанги Giant Contact SL, фланелка Pro Race на Sportful и шорти Super Total Comfort и каска Giro Aeon – целият комплект без аеродинамични претенции.
Тези три обиколки са средно 2m 33s, което използваме като контролно време, спрямо което да сравняваме обиколките с нашите аеродинамични корекции.
Първата промяна е преминаването към колела Bontrager Aeolus 5 TLR с дълбоко профилиране. Колелата с дълбоко сечение имат по-къси спици, които пречат на въздушния поток по-малко от стандартните колела, плюс по-дълбоките джанти също насърчават ламинарен (гладък) въздушен поток по повърхността им.
Лю обяснява, че при определени ъгли на отклонение добрите авиационни джанти могат да използват вятъра като платно на лодка, създавайки тяга напред, която се противопоставя на съпротивлението. Средното време на Джеймс за трите обиколки е с 5s по-бързо на обиколка (2m 28s) от контролното време – 3,3% подобрение.
Това не изглежда толкова голямо, колкото очаквахме, но Лю не е изненадан.
‘Ефектът на платното на дълбоките джанти работи най-добре при постоянни странични ветрове, например на TT курс навън и назад. На къса състезателна верига завоите променят ъгъла на вятъра твърде много, за да имат такъв драматичен ефект.“
Aero барове
Следващата стъпка е да замените традиционните щанги с плосък покрив Enve SES aero пътни щанги. Формата на опашката Kamm на върховете представя минимална челна площ на вятъра, така че има ефект на спретнато разделяне на въздуха, за да се намали разликата в налягането, която причинява съпротивление под налягане – ключов фактор за общото аеродинамично съпротивление.
Средното време за обиколка с лентите Enve е с 6 секунди по-малко спрямо контролата при 2 минути 27 секунди – спестяване от 3,9%. Това ни изненадва, тъй като не очаквахме малката разлика във формата на щангата да има такъв ефект върху въздушното съпротивление, но подобрението в скоростта не се свеждаше изцяло до аеродинамичното напречно сечение на щангите.
Те са тесни по върховете и се разширяват надолу, така че докато общата ширина е една и съща, върховете представляват по-малка предна част. Освен това формата на капките насърчава ездача да заеме по-тясна, по-аеродинамична позиция.
Саймън Смарт, основател на аеродинамичната компания Drag2zero, помогна за разработването на щангите. „Промяната от по-изправена позиция към по-ниска позиция дава най-голямо намаление на съпротивлението“, казва той.
„Допълнителните ватове, спестени от добра аеродинамика, са лесно по-големи от печалбите, които бихте получили от най-доброто зимно обучение, което можете да направите.“
Каска
Тъй като главата на мотоциклетиста е една от зоните, които са най-изложени на въздушен поток, производителите произвеждат авио-пътни каски, проектирани да насочват въздушния поток ефективно, за да минимизират турбуленцията, като същевременно имат няколко вентилационни отвора за охлаждане.
Това доведе до скорошни твърдения за впечатляващи авиационни подобрения, като Giro твърди, че неговата Air Attack е със 17 секунди по-бърза над 40 км от неговата каска Aeon. С Evade на Specialized на главата си, Джеймс записва средни обиколки от 2m 31s – разлика от 2s спрямо нашето контролно време. Когато се екстраполира, това може да доведе до спестяване на приблизително 26 секунди за 40 км каране.
Лю обяснява това впечатляващо ниво на спестяване на време вероятно се дължи на относително високата скорост на Джеймс. За да поддържа мощност от 300 вата, той пътуваше с около 38 км/ч, а ползите от подобрената аеродинамика нарастват експоненциално със скоростта.
„Ако трябваше да начертаете графика с плъзгане по вертикалната ос и скорост по хоризонталната ос, няма да видите права линия – ще видите експоненциална крива нагоре“, казва Лю. „Съпротивлението започва да се увеличава значително над 30 км/ч, така че над тази скорост аеродинамичните печалби наистина се виждат.“
Skinsuit
Нашата последна част от авиационния комплект е кожен костюм Santini Speed Shell. Лю и Смарт са съгласни, че тъй като тялото е най-голямата единична маса, то допринася най-голямата част от съпротивлението.
Костюмът премахва повърхностните вълни, причинени от шевовете и припокриването на дрехите, така че очакваме доста голям ефект върху аеродинамиката. И все пак откриваме само 0,8% спестяване на време, като Джеймс задава средни обиколки от 2m 32s.
Въпреки че все още е прилична икономия, когато се екстраполира на по-голямо разстояние, тя е по-малко полезна от другите елементи в този тест. Това може да се дължи на факта, че стандартната фланелка и шортите на Джеймс бяха с доста пикантна кройка с минимален излишен плат.
Други предимства на костюмите, като например компресията, която упражняват върху мускулите, е доказано, че намаляват умората, но само след по-дълги разстояния, отколкото ние карахме тук.
Последната точка, която си струва да се спомене е, че за разлика от другите компоненти, които могат да бъдат преформатирани, за да намалят съпротивлението, костюмът може да работи само за намаляване на това, което е известно като „директно триене“, и не променя формата на тялото на ездача. Директното триене е вторичен компонент на аеродинамичното съпротивление и е много по-малко значимо от челната площ и профила.
Пълният аероплан
Джеймс завършва последните си три обиколки, екипиран с цялото аеро оборудване. Заедно те му позволяват да намали 10s от средната си контролна обиколка при същата изходна мощност, като прави обиколка средно 2m 23s.
Това общо спестяване от 6,5% би струвало значителни 2m 27s за 40 km. Очаквано този резултат е малко по-малък от сбора на отделните печалби поради експоненциалното увеличаване на съпротивлението със скоростта, плюс сложния начин, по който взаимодействат множество аеродинамични елементи.
Целият ездач и мотоциклет работят като система и това не е просто случай на добавяне на един елемент към следващия и очакване всички те да се държат като в изолация. Много експерти в областта казват, че интегрирането на компоненти е мястото, където се крият големите бъдещи печалби.
Въпреки че нашият тест не беше толкова строго контролиран като лабораторен експеримент, той разкри последователни тенденции, подкрепящи ефикасността на аеродинамичния комплект в реална среда, и показа, че манията за аеродинамични печалби е добре обоснована. Смарт се съгласява: „След като сте тренирали тялото си до добро ниво, е трудно да намерите толкова повече, но аерокитът е жизнеспособен начин да станете по-бързи.“
Въпреки че Smart и Lew предупреждават, че липсата на повторяемост с нашия тест трябва да ни накара да бъдем предпазливи при достигането до конкретни заключения относно сравнителните предимства на различните части от авиационно оборудване, и двамата са съгласни, че комплектът би бил от полза.
'Дали вашият тест контролира достатъчно променливи или разполага с достатъчно голям набор от данни, за да вземете решение за покупка въз основа на резултатите, е решение за вашите читатели, но прогнозирам, че общите показани тенденции биха се променили малко, ако наборът от данни беше увеличен.“Аеродинамичен тунел казвате? Кой се нуждае от едно от тях?
