Nagsusumikap ang mga tagagawa upang makagawa ng aero kit, ngunit mas mapapabilis ka ba nito? Nalaman ng siklista
Kung nagbibisikleta ka, alam mo ang lahat tungkol sa mga epekto ng paglaban ng hangin. Kapag mabilis na nakasakay sa patag, ang aerodynamic drag ay nag-aambag ng hanggang 90% ng pangkalahatang pagtutol sa pasulong na paggalaw. Iyon ay dahil ang mapurol at hindi regular na hugis ng isang bike at rider ay likas na masama sa pagpasa ng maayos sa hangin, ibig sabihin, ang anumang pagpapahusay sa aerodynamics ay maaaring gumawa ng malaking pagkakaiba sa pagtitipid ng mahalagang enerhiya at pagtaas ng bilis.
Bilang resulta, gumugugol ang mga manufacturer ng napakalaking halaga ng oras at pera sa aerodynamic testing, na sinasabing halimbawa na ang kit na 10% mas mahusay, ay makakatipid sa iyo ng 20 segundo sa isang partikular na distansya o magbibigay sa iyo ng bentahe na katumbas ng lima watts. Gustong makita ng siklista kung ang mga claim na ito ay mapapatunayan sa totoong mundo, at hindi lang sa wind-tunnel.
Upang magsagawa ng sarili naming pagsisiyasat, pumunta kami sa Hillingdon Cycle Circuit sa West London. Ang plano ay para sa resident bike tester na si James na kumpletuhin ang limang session ng tatlong lap sa isang metro at pare-parehong pagsisikap na 300 watts gamit ang ibang piraso ng aerodynamic kit sa bawat pagkakataon.
Naglalaan kami ng oras ng bawat session upang matukoy ang aerodynamic na bisa ng bawat item, at pagkatapos ay pinagsama-sama ang mga ito upang matiyak ang pinagsama-samang epekto.
Ang mga bahaging pinapalitan namin ay mga gulong, bar, helmet, at skinsuit – sa madaling salita ang mga pinaka-malamang na palitan ng karaniwang rider sa kalsada sa paghahanap ng mas mahusay na aerodynamics. Bagama't may ilang mga variable na nangangahulugan na ang aming pagsubok ay hindi ganap na siyentipiko, ang aming plano ay tiyak na nakakaakit sa direktor ng teknolohiya at pagbabago ni Reynolds, si Paul Lew.
‘Ang ganitong uri ng pagsubok ay hindi sapat na nangyayari,’ sabi niya. 'Ito ay isang mahusay na paraan upang subukan ang aerodynamics – ang problema ay napakamahal na kontrolin ang mga variable sa totoong mundo sa parehong lawak na maaari mong kontrolin ang mas limitadong bilang ng mga variable sa isang wind-tunnel.
'Masyadong mahirap na makamit ang antas ng pagiging maaasahan na magiging komportable din ang karamihan sa mga inhinyero na ilagay ang kanilang pangalan. Hindi kayo mga inhinyero kaya huwag mag-alala, at nakikita ko ang halaga sa ganitong uri ng pagsubok.'
Kaya sa pagpapatunay ng isa sa mga pinakarespetadong pangalan sa aerodynamics ng pagbibisikleta, nagiging basag tayo.
Mga Gulong
Ang unang tatlong lap ni James ay nakumpleto sa Mavic R-Sys SLR wheels, Giant Contact SL bars, Sportful's Pro Race jersey at Super Total Comfort bibshorts at isang Giro Aeon helmet – lahat ng kit na walang aerodynamic pretensions.
Ang tatlong lap na ito ay may average na 2m 33s, na ginagamit namin bilang control time kung saan ihahambing ang mga lap sa aming mga aerodynamic adjustment.
Ang unang pagbabago ay ang paglipat sa Bontrager Aeolus 5 TLR deep-section wheels. Ang mga deep-section na gulong ay may mas maiikling spokes na nakakaistorbo sa daloy ng hangin na mas mababa kaysa sa karaniwang mga gulong, at ang mas malalalim na rim ay naghihikayat din ng laminar (makinis) na daloy ng hangin sa ibabaw ng mga ito.
Ipinaliwanag ni Lew na sa ilang partikular na yaw na anggulo, ang magagandang aero rim ay maaaring gumamit ng hangin tulad ng layag sa isang bangka, na lumilikha ng pasulong na thrust na sumasalungat sa drag. Ang average na oras ni James para sa tatlong lap ay 5s na mas mabilis bawat lap (2m 28s) kaysa sa control time – isang 3.3% improvement.
Mukhang hindi ito kasing laki ng aming inaasahan, ngunit hindi nagulat si Lew.
‘Pinakamahusay na gumagana ang sail effect ng malalalim na rim na may pare-parehong hangin sa gilid, halimbawa sa out-and-back TT course. Sa isang maikling race circuit, masyadong pinapalitan ng mga sulok ang anggulo ng hangin para magkaroon sila ng ganoong dramatikong epekto.’
Aero bars
Ang susunod na hakbang ay ang pagpapalit ng mga tradisyonal na bar sa mga flat-top na Enve SES aero road bar. Ang hugis ng Kamm-tail ng mga tuktok ay nagpapakita ng minimal na frontal area sa hangin, gayundin ay may epekto ng maayos na paghahati ng hangin upang mabawasan ang pressure differential na nagdudulot ng pressure drag – isang pangunahing salik sa kabuuang aerodynamic drag.
Ang average na lap time sa mga Enve bar ay 6s pababa sa control sa 2m 27s – isang 3.9% na pagtitipid. Ito ay nagulat sa amin, dahil hindi namin inaasahan na ang maliit na pagkakaiba sa hugis ng bar ay magkakaroon ng ganoong epekto sa aero drag, ngunit ang pagpapabuti ng bilis ay hindi lahat hanggang sa aerodynamic cross section ng mga bar.
Ang mga ito ay makitid sa mga tuktok at sumisikat sa mga patak, kaya habang ang kabuuang lapad ay pareho, ang mga tuktok ay nagpapakita ng mas maliit na bahagi sa harapan. At dahil sa hugis ng mga patak, hinihikayat ang rider na gumamit ng mas makitid, mas aerodynamic na posisyon.
Simon Smart, tagapagtatag ng kumpanya ng aerodynamics na Drag2zero, ay tumulong sa pagbuo ng mga bar. 'Ang pagpapalit mula sa isang mas patayong posisyon patungo sa isang mas mababang posisyon ay nagbibigay ng pinakamalaking pagbawas sa drag,' sabi niya.
‘Ang sobrang watts na na-save mula sa magandang aerodynamics ay madaling mas malaki kaysa sa mga pakinabang na makukuha mo mula sa pinakamahusay na pagsasanay sa taglamig na magagawa mo.’
Helmet
Dahil ang ulo ng rider ay isa sa mga lugar na pinaka-expose sa airflow, gumagawa ang mga manufacturer ng mga aero-road helmet na idinisenyo upang idirekta ang airflow nang mahusay upang mabawasan ang turbulence habang mayroon pa ring ilang cooling vent.
Ito ay humantong sa kamakailang pag-angkin ng mga kahanga-hangang aero gains, kung saan sinabi ng Giro na ang Air Attack nito ay 17 segundo na mas mabilis sa 40km kaysa sa Aeon helmet nito. Gamit ang Specialized's Evade sa kanyang ulo, nag-orasan si James ng average na lap na 2m 31s - isang 2s na pagkakaiba sa aming control time. Kapag na-extrapolate, maaari itong humantong sa pagtitipid ng humigit-kumulang 26s sa loob ng 40km na biyahe.
Ipinaliwanag ni Lew na ang kahanga-hangang antas ng pagtitipid ng oras na ito ay malamang dahil sa medyo mabilis na bilis ni James. Para mapanatili ang 300 watt output, naglalakbay siya nang humigit-kumulang 38kmh, at ang mga benepisyo ng pinahusay na aerodynamics ay tumataas nang husto sa bilis.
‘Kung mag-plot ka ng graph na may drag sa vertical axis at velocity sa horizontal axis, hindi ka makakakita ng tuwid na linya – makakakita ka ng exponential curve pataas,’ sabi ni Lew. ‘Nagsisimula nang tumaas nang husto ang pag-drag sa 30kmh, kaya sa itaas ng bilis na iyon ay talagang lumalabas ang aerodynamic gains.’
Skinsuit
Ang aming huling piraso ng aero kit ay isang Santini Speed Shell skinsuit. Sumasang-ayon sina Lew at Smart na dahil ang katawan ang pinakamalaking singular na masa ito ang nag-aambag ng pinakamalaking proporsyon ng drag.
Ang isang skinsuit ay nag-aalis ng mga ripples sa ibabaw na dulot ng mga tahi at mga pagsasanib ng damit, kaya inaasahan namin ang isang malaking epekto sa aerodynamics. Ngunit 0.8% lang ang natitipid namin sa oras, kung saan si James ay nagtatakda ng average na lap na 2m 32s.
Bagama't isang disenteng pag-iipon pa rin kapag na-extrapolated sa mas mahabang distansya, ito ay hindi gaanong kapaki-pakinabang kaysa sa iba pang mga item sa pagsusulit na ito. Ito ay maaaring maiugnay sa katotohanan na ang karaniwang jersey at bibshorts ni James ay may medyo racy cut na may kaunting labis na tela.
Iba pang mga benepisyo ng mga skinsuit, tulad ng compression na ginagawa nito sa mga kalamnan, ay ipinakitang nakakabawas ng pagkapagod ngunit pagkatapos lamang ng mas mahabang distansya kaysa sa aming sinasakyan dito.
Ang pangwakas na punto na dapat banggitin ay ang kaibahan sa iba pang mga bahagi na maaaring baguhin upang mabawasan ang drag, ang isang skinsuit ay maaari lamang gumana upang mabawasan ang tinatawag na 'direktang friction' at hindi binabago ang hugis ng katawan ng isang rider. Ang direktang friction ay isang pangalawang bahagi ng aerodynamic drag at hindi gaanong mahalaga kaysa sa frontal area at profile.
Ang buong aero
Nakumpleto ni James ang kanyang huling tatlong lap na naisama ang lahat ng aero gear. Sama-sama nilang pinapayagan siyang humiwalay ng 10s mula sa kanyang control lap average sa parehong power output, na lumampas sa average na 2m 23s.
Ang kabuuang pagtitipid na ito na 6.5% ay nagkakahalaga ng makabuluhang 2m 27s sa 40km. Mahuhulaan na ang resultang ito ay bahagyang mas mababa kaysa sa kabuuan ng mga indibidwal na nadagdag dahil sa exponential na pagtaas ng drag na may bilis, kasama ang kumplikadong paraan kung saan maraming aerodynamic na elemento ang nakikipag-ugnayan.
Gumagana ang buong rider at bike bilang isang sistema at hindi lang ito isang kaso ng pagdaragdag ng isang elemento sa susunod at inaasahan silang lahat na kumilos na parang nakahiwalay. Maraming eksperto sa larangan ang nagsasabing ang pagsasama-sama ng bahagi ay kung saan matatagpuan ang malaking hinaharap.
Kahit na ang aming pagsubok ay hindi mahigpit na kinokontrol gaya ng isang eksperimento sa laboratoryo, nagsiwalat ito ng mga pare-parehong trend na sumusuporta sa pagiging epektibo ng aerodynamic kit sa isang real-world na setting, at ipinakita na ang pagkahumaling sa mga aerodynamic na tagumpay ay mahusay na itinatag. Sumasang-ayon ang Smart: ‘Kapag nasanay mo na ang iyong katawan sa isang mahusay na antas, mahirap na makahanap ng higit pa, ngunit ang aero kit ay isang praktikal na paraan upang maging mas mabilis.’
Bagama't nagbabala sina Smart at Lew na ang kakulangan ng pag-uulit sa aming pagsubok ay dapat magdulot sa atin ng pag-iingat tungkol sa paggawa ng mga konkretong konklusyon tungkol sa mga comparative merito ng iba't ibang piraso ng aero equipment, parehong sumasang-ayon na ang kit ay magiging kapaki-pakinabang.
'Kung ang iyong pagsubok ay nagkontrol ng sapat na mga variable o nagkaroon ng sapat na malaking set ng data upang makagawa ng desisyon sa pagbili batay sa mga resulta ay isang desisyon para sa iyong mga mambabasa, ngunit hinuhulaan ko na ang pangkalahatang mga trend na ipinapakita ay maliit na magbabago kung ang set ng data ay nadagdagan.' Isang wind-tunnel na sinasabi mo? Sino ang nangangailangan ng isa sa mga iyon?
