Moderné bicykle sú navrhnuté tak, aby fungovali najlepšie pri konkrétnych uhloch vetra, ale ako výrobcovia vedia, odkiaľ vietor bude fúkať?
Aerorámy a kolesá sú navrhnuté tak, aby optimalizovali šmykľavosť vášho bicykla vo vzduchu. Problém je, že vzduch to nevie. Neustále sa mení rýchlosť a smer vzhľadom k vám na vašom bicykli, čo znamená, že jeden významný faktor aerodynamiky je zriedka stabilný veľmi dlho – uhol vybočenia.
Výrobcovia však tvrdia, že optimalizovali svoje produkty pre špecifické rozsahy uhlov vychýlenia, pričom niektorí dokonca tvrdia, že vytvorili tvary trubiek a ráfikov, ktoré pôsobia ako plachty a poháňajú bicykel vpred, keď ho vietor zasiahne zo správneho uhla. Ale keďže rýchlosť a smer vetra aj jazdca sú nekonečne variabilné, ako môže existovať „optimálny“uhol natočenia, a čo je dôležitejšie, čo to je?
Najprv pochopme uhýbanie. Predstavte si, že si priviažete hodvábnu niť na sedlovku a potom sa vydáte na virtuálnu jazdu smerom na sever. Za predpokladu, že je úplne pokojný deň bez vetra, vlákno bude prebiehať priamo za vami a bude smerovať na juh, v línii vášho zadného kolesa.
Predstavte si však, že počasie sa náhle zmení a vietor fúka od západu. Táto nová sila bude pôsobiť na hodvábnu niť, tlačí ju na východ a otvára uhol medzi niťou a južnou líniou zadného kolesa.
Toto je uhol vybočenia. Je to výsledok sily prirodzeného vetra v kombinácii so silou protivetra, ktorú si vytvárate jazdou vpred.
Zúženie uhlov
Z toho teraz môžete vidieť, že aj keď na vás vietor fúka v pravom uhle, predstava čistého bočného vetra je len horúci vzduch.
Váš pohyb vpred vždy vytvorí prievan a táto sila bude vo väčšej alebo menšej miere v závislosti od rýchlosti, ktorou cestujete, proti smeru vetra, tlačí vlákno a účinne uzatvára uhol vybočenia z hypotetického pravý uhol k niečomu výrazne menšiemu.
To je dôvod, prečo profesionálne tímy nikdy nemusia jazdiť vedľa seba, aby sa navzájom chránili, keď je silný bočný vietor. Namiesto toho tvoria diagonálnu vrstvu ako úkryt.
Samozrejme, vietor, vaša rýchlosť a relatívny smer jedného k druhému sa počas jazdy neustále menia. Napríklad niekoľko kilometrov po ceste pri vašej hypotetickej jazde by sa mohol západný vietor náhle zdvihnúť a tlačiť ešte viac na východ, aby sa uhol vychýlenia otvoril širšie.
To však nie je všetko. Predstavte si, že začínate dolu strmým zjazdom, kde vaša zvýšená rýchlosť tiež zvyšuje efektívny protivietor, ktorý si vytvárate. Táto teraz silnejšia sila tlačí závit späť bližšie k južnej línii zadného kolesa a zmenšuje uhol natočenia. Rýchlosť teda ovplyvňuje aj uhol vybočenia: choďte rýchlejšie a uhol vybočenia sa zmenší.
Teraz sa naša fiktívna jazda skončila, ale stále zostáva otázka sily víchrice: keďže rýchlosť a smer jazdcov a vetry, s ktorými sa stretávajú, sú nekonečne variabilné, ako môžu výrobcovia povedať, aké uhly vybočenia majú? je vybraný na optimalizáciu aero tvaru ich rámov a kolies ten správny? Je čas vystreliť vánok s odborníkmi.
Práca s uhlami
„Strávili sme veľa času testovaním rôznych športovcov – od príležitostných jazdcov až po profesionálov – v rôznych disciplínach a je zaujímavé, aká rôznorodá je ponuka,“hovorí Chris Yu, vedúci skupiny Specialized's Applied Technology.
„Ak sa pozriete na šprintéra WorldTour, ktorý spadne z kolesa na posledných 200 m pretekov, efektívne vybočenie je mimoriadne nízke – takmer 0°. Je to preto, že idú naozaj rýchlo, viac ako 60 km/h, a cieľové rovinky sú zvyčajne dobre tienené bariérami a davom ľudí, ktoré blokujú akýkoľvek bočný vietor.
'Na druhej strane, ak idete na Majstrovstvá sveta v Kona Ironman, jazdia po havajskom pobreží a vietor fúka cez vodu, takže pre vekových skupín v Kone sú účinné uhly vybočenia zasiahnuté do rozsahu 15° v prípade nárazov. Profesionáli pôjdu o niečo rýchlejšie, takže uvidia uhly vychýlenia až do 10° alebo tak – možno tínedžerov, “hovorí Yu.
Na ceste
Tieto čísla nie sú len dohady, sú výsledkom montáže nástrojov na skutočné bicykle a prinútenia skutočných cyklistov robiť to, čo vedia najlepšie – jazdiť po cestách.
Mio Suzuki z Treku hovorí: „Na bicykel montujeme tlakovú sondu, ktorá vyčnieva ďaleko, aby sa zabránilo „špinavému“vzduchu z bicykla alebo jazdca. Ochutnali sme vzduch v okolí našej centrály vo Wisconsine a tím sa vybral aj do Arizony a Kony na Ironmana.‘
Tieto snahy o zhromažďovanie údajov umožňujú výrobcom vypočítať pravdepodobnosť, že sa cyklista stretne so špecifickými uhlami vybočenia, čo následne informuje o procese návrhu pomocou výpočtového softvéru na dynamiku tekutín a testov vo veternom tuneli.
„Snažíme sa to zúžiť experimentovaním a meraním. Pre tento primeraný uhol vybočenia je rozsah medzi 5° až 15°,“hovorí Leonard Wong, aerodynamik v Giant.
Suzuki rozpráva podobný príbeh: ‚V skutočnom svete sú 2,5° až 12,5° najčastejšie uhly vybočenia, s ktorými sa jazdci stretávajú.‘
Yu v Specialized dodáva: „Pre priemerného cyklistu, pokiaľ nejazdíte v extrémne veternom počasí, sú typické uhly menšie ako 10°.“
Tento nepatrný rozdiel vo výsledkoch je dôvodom, prečo jeden aero bicykel nevyzerá rovnako ako druhý. Specialized navrhol Venge ViAS na základe svojej vízie dokonalého rozsahu vybočenia, zatiaľ čo Trek navrhol Madone tak, aby vyhovoval inému rozsahu.
Zdá sa teda, že ak ste Peter Sagan a jazdíte v pelotóne rýchlosťou 50 km/h, chcete bicykel optimalizovaný na uhly vychýlenia okolo 3°-7°, zatiaľ čo my ostatní chceme bicykel navrhnutý na zvládnutie vybočenia až do 10°-12°.
Výnosy
A čo táto myšlienka, že niektoré konštrukcie dokážu využiť bočný vietor na generovanie ťahu vpred, ako napríklad jachta natáčajúca sa do vetra? Jason Fowler na Zipp Wheels je kategorický: „Tomu neveríme,“hovorí.
Xavier Disley, ktorého poradenská spoločnosť AeroCoach meria aerodynamiku trate pre tímy WorldTour a výrobcov, je rovnako odmietavý: „Kedykoľvek ľudia v minulosti našli ťah, zvyčajne to bolo cez komponenty, ako sú diskové kolesá. Ale ako súčasť celého systému bicykla a jazdca by bol akýkoľvek efekt nepatrný.‘
Cyklistická veda Maxa Glaskina je teraz v mäkkej väzbe. Na Twitteri pokrýva všetky uhly ako @cyclingscience1
