Kaasaegsed jalgrattad on loodud töötama kõige paremini teatud tuulenurkade korral, kuid kuidas teavad tootjad, kust tuul tuleb?
Aero raamid ja rattad on loodud optimeerima teie jalgratta libedust õhus. Probleem on selles, et õhk ei tea seda. Selle kiirus ja suund muutub teie rattaga võrreldes pidev alt, mis tähendab, et üks oluline aerodünaamika tegur on harva väga kaua stabiilne – pöördenurk.
Siiski väidavad tootjad, et nad on optimeerinud oma tooteid kindlate lengerdusnurkade jaoks, kusjuures mõned isegi väidavad, et on loonud toru- ja veljekujulised kujundid, mis toimivad nagu purjed, juhtides jalgratast edasi, kui tuul seda õige nurga alt tabab.. Kuid kuna nii tuule kui ka sõitja kiirus ja suund on lõpmatult muutuv, kuidas saab olla optimaalne kaldenurk ja mis veelgi olulisem, mis see on?
Kõigepe alt mõistame pöördeid. Kujutage ette, et seod siidniidi oma istmeposti külge ja lähed seejärel virtuaalselt põhja poole sõitma. Eeldades, et on täiesti tuulevaikne päev, jookseb niit otse teie selja taha, osutades otse lõunasse, ühes joones teie tagarattaga.
Aga kujutage ette, et ilm muutub ootamatult ja puhub läänest tuul. See uus jõud mõjutab siidniidi, surudes seda itta ja avades nurga niidi ja tagaratta lõunapoolse joone vahel.
See on kaldenurk. See on loomuliku tuule jõu ja vastutuule jõu kombinatsioon, mille loote enda jaoks ettepoole sõites.
Nurkade kitsendamine
Sellest näete nüüd, et isegi kui tuul tuleb teile täisnurga all, on puhta külgtuule idee lihts alt kuum õhk.
Teie edasiliikumine tekitab alati tõmbetuult ja see jõud on suuremal või vähemal määral olenev alt teie sõidukiirusest vastu tuule suunale, surudes niiti ja sulgedes hüpoteetilisest küljest tõhus alt lengerdusnurga. täisnurk millegi oluliselt väiksema suhtes.
See on põhjus, miks profimeeskonnad ei pea kunagi tugeva külgtuule korral üksteise kaitsmiseks kõrvuti sõitma. Selle asemel moodustavad nad varjupaiga saamiseks diagonaalse ešeloni.
Loomulikult muutuvad tuul, teie kiirus ja nende suhteline suund kogu sõidu jooksul pidev alt. Näiteks võib teie oletusliku sõidu ajal mõni miil teelt allapoole tõusta läänetuul ootamatult ja suruda veelgi kaugemale itta, et avada pöördenurk laiemaks.
Kuid see pole veel kõik. Kujutage ette, et alustate järsust laskumisest, kus teie suurenenud kiirus suurendab ka tõhusat vastutuult, mille te endale loote. See nüüd tugevam jõud surub keerme tagasi tagumise ratta lõunapoolsele joonele lähemale ja muudab pöördenurga väiksemaks. Nii et kiirus mõjutab ka pöördenurka: liikuge kiiremini ja pöördenurk muutub väiksemaks.
Nii et nüüd on meie väljamõeldud sõit lõppenud, kuid see jätab siiski küsimuse tormilise jõuga: kuna sõitjate kiirus ja suund ning tuuled, millega nad kokku puutuvad, on lõpmatult erinevad, siis kuidas saavad tootjad öelda, et pöördenurgad nad on. kas nende raamide ja rataste aerokuju optimeerimiseks valitud on õige? On aeg koos asjatundjatega tuult tulistada.
Nurkade töötlemine
'Oleme kulutanud palju aega erinevate sportlaste testimisele – tavasõitjatest profideni – erinevatel distsipliinidel ja on huvitav, kui mitmekesine valik on,“ütleb Specializedi rakendustehnoloogia rühma juht Chris Yu.
‘Kui vaadata WorldTour sprinterit, kes tuleb võistluse viimasel 200 meetril ratta küljest lahti, on efektiivne lengerdus erakordselt madal – 0° lähedal. Selle põhjuseks on asjaolu, et nad sõidavad väga kiiresti, kiirusega üle 60 km/h, ja finišeerivad sirged on tavaliselt hästi varjatud tõkete ja rahvahulgaga, mis takistab külgtuult.
'Teisest küljest, kui lähete Kona Ironmani maailmameistrivõistlustele, sõidavad nad mööda Hawaii rannikut üles, tuul puhub üle vee, nii et Kona vanusegrupi osaleja jaoks tabavad tõhusad lengerdusnurgad kuni 15°, kui on puhanguline. Professionaalid liiguvad veidi kiiremini, nii et nad näevad kuni 10° kaldenurki – võib-olla madalate teismeliste puhul,” ütleb Yu.
Teel
Need arvud ei ole pelg alt oletused, need on tõelistele jalgratastele instrumentide sobitamise ja tõeliste jalgratturite panemise tegema seda, mida nad kõige paremini oskavad – teedel sõitma.
Treki Mio Suzuki ütleb: „Paigaldame rattale rõhuanduri, mis jääb pik alt välja, et vältida ratta või ratturi „määrdunud” õhku. Oleme proovinud õhku oma Wisconsinis asuva peakorteri ümbruses ning meeskond on käinud Ironmanil ka Arizonas ja Konas.’
Need andmete kogumise jõupingutused võimaldavad tootjatel arvutada tõenäosust, et jalgrattur kogeb teatud kaldenurki, mis annab seejärel arvutusliku vedelikudünaamika tarkvara ja tuuletunneli testide abil projekteerimisprotsessi.
'Püüame seda katsetamise ja mõõtmise abil kitsendada. Selle mõistliku kaldenurga korral on vahemik 5° kuni 15°,“ütleb Giant aerodünaamik Leonard Wong.
Suzuki jutustab samasuguse loo: "Reaalses maailmas on 2,5° kuni 12,5° kõige levinumad lengerdusnurgad, millega sõitjad kokku puutuvad."
Yu at Specialized lisab: "Keskmise jalgratturi jaoks on tüüpilised nurgad alla 10°, välja arvatud juhul, kui sõidate eriti tuulistes tingimustes."
See väike erinevus tulemustes on põhjus, miks üks aeromootorratas ei tundu teisega identne. Specialized kujundas Venge ViASi, tuginedes oma nägemusele täiuslikust lengerdusvahemikust, samas kui Trek kujundas Madone nii, et see sobiks erinevasse ulatusse.
Nii näib, et kui sa oled Peter Sagan, kes sõidab pelotoniga kiirusel 50 km/h, siis tahad ratast, mis on optimeeritud taluma umbes 3°–7° kaldenurki, samas kui me ülejäänud tahame disainitud jalgratast kuni 10°-12° lengerde kõrvaldamiseks.
Toimivuse tõus
Ja kuidas on lood selle ideega, et mõned konstruktsioonid võivad kasutada külgtuult, et tekitada ettepoole suunatud tõukejõudu, nagu jaht, mis loovutab tuult? Jason Fowler Zipp Wheelsis on kategooriline: "Me ei usu seda," ütleb ta.
Xavier Disley, kelle AeroCoachi nõustamisettevõte mõõdab WorldTour meeskondadele ja tootjatele raja aerodünaamikat, on sama tõrjuv: Kui inimesed on minevikus leidnud tõukejõudu, on see tavaliselt tehtud komponentide, näiteks ketasrataste kaudu. Kuid kogu jalgratta ja sõitja süsteemi osana oleks igasugune mõju väike.’
Max Glaskin’s Cycling Science on nüüd pehmes köites välja antud. Ta kajastab Twitteris kõiki vaatenurki kui @cyclingscience1
