Tootjad näevad aerokomplekti valmistamisel palju vaeva, kuid kas see muudab teid ka tegelikult kiiremaks? Jalgrattur saab teada
Kui sõidate rattaga, teate kõike tuuletakistuse mõjudest. Tasapinnal kiirusel sõites annab aerodünaamiline takistus kuni 90% üldisest edasiliikumise takistusest. Selle põhjuseks on asjaolu, et ratta ja sõitja nüri ja ebakorrapärane kuju ei suuda õhus sujuv alt läbida, mis tähendab, et aerodünaamika täiustused võivad väärtuslikku energiat säästa ja kiirust suurendada.
Selle tulemusel kulutavad tootjad tohutult aega ja raha aerodünaamiliste katsete peale, väites näiteks, et komplekt, mis on 10% tõhusam, võib säästa 20 sekundit teatud vahemaa läbimisel või anda viiele samaväärse eelise. vatti. Jalgrattur soovis näha, kas neid väiteid saab tõestada ka pärismaailmas, mitte ainult tuuletunnelis.
Oma uurimise läbiviimiseks jõudsime Lääne-Londoni Hillingdoni jalgrattaringile. Plaanis on, et rattatestija James läbiks viis kolmest ringist koosnevat seanssi mõõdetud ja ühtlase 300-vatise jõupingutusega, kasutades iga kord erinevat aerodünaamilist komplekti.
Võtame iga seansi jaoks aja, et määrata iga elemendi aerodünaamiline efektiivsus, ja seejärel koondame need kokku, et teha kindlaks kumulatiivne mõju.
Komponendid, mida me välja vahetame, on rattad, kangid, kiiver ja ülikond – teisisõnu need, mida keskmine maanteesõitja paremat aerodünaamikat otsides kõige tõenäolisem alt vahetab. Kuigi on mõned muutujad, mis tähendavad, et meie testimine ei ole täielikult teaduslik, meeldib meie plaan kindlasti Reynoldsi tehnoloogia- ja innovatsioonidirektorile Paul Lew'le.
„Sellist testimist ei toimu piisav alt,“ütleb ta. See on suurepärane viis aerodünaamika testimiseks – probleem on selles, et muutujate juhtimine reaalses maailmas on lihts alt liiga kallis, kui saate juhtida tuuletunnelis piiratud arvu muutujaid.
'Oleks liiga keeruline saavutada usaldusväärsuse taset, mida enamikul inseneridel oleks mugav ka oma nime panna. Te ei ole siiski insenerid, nii et ärge muretsege ja ma näen seda tüüpi testimisel väärtust.’
Nii et ühe rattaaerodünaamika auväärseima nime kinnitamisega tekib pragunemine.
Rattad
Jamesi kolm esimest ringi on läbitud Mavic R-Sys peegelkaamera ratastel, Giant Contact SL vardadel, Sportful Pro Race särgil ja Super Total Comforti bibshortsidel ning Giro Aeoni kiivriga – kõik komplektis ilma aerodünaamiliste pingeteta.
Need kolm ringi kestavad keskmiselt 2 m 33 sekundit, mida kasutame kontrollajana, millega võrrelda ringe meie aerodünaamiliste seadistustega.
Esimene muudatus on minna üle Bontrager Aeolus 5 TLR sügava läbilõikega ratastele. Sügava läbilõikega ratastel on lühemad kodarad, mis häirivad õhuvoolu vähem kui tavalistel ratastel, lisaks soodustavad sügavamad veljed laminaarset (siledat) õhuvoolu üle nende pinna.
Lew selgitab, et teatud pöördenurkade korral võivad head aeroveljed kasutada tuult nagu puri paadil, luues ettepoole suunatud tõukejõu, mis takistab takistust. Jamesi keskmine aeg kolme ringi kohta on 5 sekundit kiirem ringi kohta (2m 28 s) kui kontrollaeg – 3,3% paranemist.
See ei tundu nii suur, kui ootasime, kuid Lew ei ole üllatunud.
‘Sügavate velgede purjeefekt toimib kõige paremini ühtlase külgtuule korral, näiteks välja-tagasi TT-rajal. Lühikesel ringrajal muudavad kurvid liiga palju tuule nurka, et neil oleks nii dramaatiline mõju.’
Aero baarid
Järgmine samm on vahetada traditsioonilised latid välja lamedapealsete Enve SES-i aeromaanteede vastu. Ülaosa Kamm-saba kuju jätab tuulele minimaalse esiosa, mistõttu jagab õhk kenasti laiali, et vähendada rõhuvahet, mis põhjustab rõhutakistust – kogu aerodünaamilise takistuse võtmetegurit.
Keskmine ringiaeg Enve tulpadega on 6 sekundit madalam kui kontrollpunktis 2 m 27 s – 3,9% sääst. See üllatab meid, kuna me ei oodanud, et varda kuju väike erinevus avaldab õhutakistusele nii suurt mõju, kuid kiiruse paranemine ei taandunud ainult vardade aerodünaamilisele ristlõikele.
Need on kitsad piki ülaosa ja langevad välja, nii et kuigi üldlaius on sama, on ülaosas väiksem esiosa. Lisaks julgustab tilkade kuju sõitjat võtma kitsamat ja aerodünaamilisemat asendit.
Simon Smart, aerodünaamikafirma Drag2zero asutaja, aitas latte välja töötada. "Püstisemast asendist madalamasse asendisse muutmine vähendab takistust kõige rohkem," ütleb ta.
‘Hea aerodünaamika tõttu säästetud lisavatid on hõlpsasti suuremad kui kasu, mida saaksite parimast talvisest treeningust.’
Kiiver
Kuna sõitja pea on üks õhuvoolule kõige enam kokku puutuvaid piirkondi, toodavad tootjad lennukiivreid, mis on loodud õhuvoolu tõhusaks suunamiseks, et minimeerida turbulentsi, jättes siiski mõned jahutusavad.
See on viinud hiljutiste väideteni muljetavaldava lennunduse kasvu kohta, kuna Giro väitel on tema Air Attack 40 km läbimisel 17 sekundit kiirem kui Aeoni kiiver. Specialized’s Evade’iga peas on Jamesi keskmised ringid 2 m 31 s – 2 s erinevus meie kontrollajast. Ekstrapoleerides võib see 40 km sõidu pe alt säästa umbes 26 sekundit.
Lew selgitab, et see muljetavaldav aja kokkuhoid tuleneb tõenäoliselt Jamesi suhteliselt suurest kiirusest. 300-vatise väljundvõimsuse säilitamiseks sõitis ta umbes 38 km/h ja paranenud aerodünaamika eelised suurenevad plahvatuslikult koos kiirusega.
„Kui joonistaksite graafiku, mille vertika alteljel on takistus ja horisonta alteljele kiirus, ei näeks te sirgjoont – te näeksite eksponentsiaalset kõverat ülespoole,”ütleb Lew. „Tagasitõmme hakkab kiirusel 30 km/h märkimisväärselt suurenema, nii et sellest kiirusest on aerodünaamiline kasv tõesti märgatav.”
Skinsuit
Meie viimane aerokomplekti tükk on Santini Speed Shelli nahaülikond. Lew ja Smart nõustuvad, et kuna keha on suurim ainsusmass, annab see suurima osa takistusest.
Skiniülikond eemaldab õmblustest ja rõivaste kattumistest põhjustatud pinna lainetuse, seega ootame aerodünaamikale üsna suurt mõju. Ometi leiame vaid 0,8% ajasäästu, kuna James määras keskmiseks ringideks 2m 32s.
Kuigi pikemale vahemaale ekstrapoleerides on see siiski korralik sääst, on see vähem kasulik kui teised selle testi elemendid. See võis olla tingitud asjaolust, et Jamesi standardsärgil ja põrsaspükstel oli üsna kiire lõige ja minimaalne üleliigne kangas.
Muud skinsuite eelised, nagu nende lihastele avaldatav surve, vähendavad väsimust, kuid ainult pärast pikemaid distantse, kui me siin sõitsime.
Lõpuks märkimist vääriv punkt on see, et erinev alt muudest komponentidest, mida saab takistuse minimeerimiseks ümber kujundada, saab skinsuit vähendada nn otsest hõõrdumist ja see ei muuda sõitja keha kuju.. Otsene hõõrdumine on aerodünaamilise takistuse teisene komponent ja on palju vähem oluline kui esiosa ja profiil.
Täielik aero
James läbib oma kolm viimast ringi, kasutades kõiki lennuvarustust. Üheskoos võimaldavad need tal sama võimsuse juures oma kontrollringi keskmisest 10 sekundit alla võtta, läbides keskmiselt 2 m 23 s.
See 6,5% kogusääst oleks väärt märkimisväärset 2 m 27 sekundit üle 40 km. Eeldatav alt on see tulemus veidi väiksem kui üksikute kasumite summa, mis on tingitud takistuse eksponentsiaalsest suurenemisest kiirusega, millele lisandub mitme aerodünaamilise elemendi koosmõju keerukas viis.
Kogu sõitja ja jalgratas töötavad süsteemina ja see ei tähenda lihts alt ühe elemendi lisamist järgmisele ja eeldamist, et nad kõik käituvad nagu isoleerituna. Paljud valdkonna eksperdid ütlevad, et komponentide integreerimine on see, kus peitub suur tulevikukasum.
Kuigi meie katset ei kontrollitud nii rangelt kui laboratoorset katset, näitas see järjepidevaid suundumusi, mis toetavad aerodünaamilise komplekti tõhusust reaalses keskkonnas, ja näitas, et kinnisidee aerodünaamilise kasu osas on igati põhjendatud. Smart nõustub: "Kui olete oma keha heale tasemele treeninud, on raske seda rohkem leida, kuid aerokomplekt on elujõuline viis kiiremaks saamiseks."
Kuigi Smart ja Lew hoiatavad, et meie testi korratavuse puudumine peaks muutma meid ettevaatlikuks konkreetsete järelduste tegemisel erinevate lennukiseadmete osade võrdlevate eeliste kohta, nõustuvad mõlemad, et komplekt oleks kasulik.
'See, kas teie test kontrollis piisav alt muutujaid või oli piisav alt suur andmekogum, et tulemuste põhjal ostuotsus teha, on teie lugejate otsus, kuid ennustan, et kuvatavad üldised suundumused muutuksid vähe, kui andmekogum suurendati.” Tuuletunnel, mida sa ütled? Kes vajab ühte neist?
