Τα σύγχρονα ποδήλατα έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν καλύτερα σε συγκεκριμένες γωνίες ανέμου, αλλά πώς ξέρουν οι κατασκευαστές από πού θα πνέει ο άνεμος;
Οι σκελετοί και οι τροχοί Aero έχουν σχεδιαστεί για να βελτιστοποιούν την ολισθηρότητα του ποδηλάτου σας στον αέρα. Το πρόβλημα είναι ότι ο αέρας δεν το ξέρει αυτό. Αλλάζει συνεχώς σε ταχύτητα και κατεύθυνση σε σχέση με εσάς στο ποδήλατό σας, πράγμα που σημαίνει ότι ένας σημαντικός παράγοντας της αεροδυναμικής είναι σπάνια σταθερός για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα – η γωνία στροφής.
Αλλά οι κατασκευαστές λένε ότι έχουν βελτιστοποιήσει τα προϊόντα τους για συγκεκριμένες περιοχές γωνιών εκτροπής, με ορισμένους μάλιστα να ισχυρίζονται ότι έχουν δημιουργήσει σχήματα σωλήνων και στεφάνων που λειτουργούν σαν πανιά, οδηγώντας το ποδήλατο προς τα εμπρός όταν ο άνεμος το χτυπά από τη σωστή γωνία. Αλλά με την ταχύτητα και την κατεύθυνση τόσο του ανέμου όσο και του αναβάτη να είναι απείρως μεταβλητές, πώς μπορεί να υπάρξει μια «βέλτιστη» γωνία εκτροπής, και το πιο σημαντικό, ποια είναι αυτή;
Καταρχάς, ας καταλάβουμε το yaw. Φανταστείτε να δένετε ένα μεταξωτό νήμα στο στύλο σας και μετά να πηγαίνετε για μια εικονική βόλτα, στο βορρά. Υποθέτοντας ότι είναι μια απόλυτα ήρεμη μέρα χωρίς αέρα, το νήμα θα τρέξει κατευθείαν πίσω σας, στραμμένο προς τα νότια, σύμφωνα με τον πίσω τροχό σας.
Αλλά φανταστείτε ότι ο καιρός αλλάζει ξαφνικά και ένας άνεμος φυσάει από δυτικά. Αυτή η νέα δύναμη θα δράσει πάνω στο μεταξωτό νήμα, σπρώχνοντάς το προς τα ανατολικά και ανοίγοντας μια γωνία μεταξύ του νήματος και της νότιας γραμμής του πίσω τροχού.
Αυτή είναι η γωνία εκτροπής. Είναι το αποτέλεσμα της δύναμης του φυσικού ανέμου που συνδυάζεται με τη δύναμη του αντίθετου ανέμου που δημιουργείτε για τον εαυτό σας οδηγώντας προς τα εμπρός.
Στένωση των γωνιών
Από αυτό μπορείτε τώρα να δείτε ότι ακόμα κι αν ο άνεμος έρχεται προς το μέρος σας υπό ορθή γωνία, η ιδέα ενός καθαρού πλευρικού ανέμου είναι απλώς ζεστός αέρας.
Η κίνησή σας προς τα εμπρός θα δημιουργεί πάντα ένα βύθισμα και αυτή η δύναμη, σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, ανάλογα με την ταχύτητα που ταξιδεύετε, θα αντικρούσει την κατεύθυνση του ανέμου, σπρώχνοντας το νήμα και κλείνοντας αποτελεσματικά τη γωνία εκτροπής από την υποθετική ορθή γωνία σε κάτι πολύ μικρότερο.
Γι' αυτό οι επαγγελματίες ομάδες δεν χρειάζεται ποτέ να οδηγούν δίπλα-δίπλα για να προστατεύονται η μία την άλλη όταν οι πλευρικοί άνεμοι είναι δυνατοί. Αντίθετα, σχηματίζουν ένα διαγώνιο κλιμάκιο για καταφύγιο.
Φυσικά, ο άνεμος, η ταχύτητά σας και η σχετική κατεύθυνση του ενός προς το άλλο αλλάζουν συνεχώς κατά τη διάρκεια μιας διαδρομής. Για παράδειγμα, λίγα μίλια κάτω από το δρόμο στην υποθετική βόλτα σας, ο δυτικός άνεμος θα μπορούσε ξαφνικά να φουσκώσει και να σπρώξει ακόμη πιο ανατολικά για να ανοίξει ευρύτερη η γωνία στροφής.
Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Φανταστείτε ότι ξεκινάτε μια απότομη κατάβαση, όπου η αυξημένη ταχύτητά σας αυξάνει επίσης τον αποτελεσματικό αντίθετο άνεμο που δημιουργείτε για τον εαυτό σας. Αυτή η πλέον ισχυρότερη δύναμη σπρώχνει το νήμα προς τα πίσω πιο κοντά στη νότια γραμμή του πίσω τροχού και κάνει τη γωνία εκτροπής μικρότερη. Επομένως, η ταχύτητα επηρεάζει και τη γωνία εκτροπής: πηγαίνετε πιο γρήγορα και η γωνία εκτροπής μειώνεται.
Λοιπόν τώρα η πλασματική μας βόλτα τελείωσε, αλλά εξακολουθεί να αφήνει αυτό το ερώτημα θυελλώδης: δεδομένου ότι η ταχύτητα και η κατεύθυνση των αναβατών και οι άνεμοι που συναντούν είναι απείρως μεταβλητές, πώς μπορούν οι κατασκευαστές να πουν τη σάρωση των γωνιών εκτροπής που έχουν επιλεγμένο για τη βελτιστοποίηση του αεροσχήματος των πλαισίων και των τροχών τους είναι το σωστό; Ήρθε η ώρα να χτυπήσετε το αεράκι με τους ειδικούς.
Εργασία των γωνιών
'Έχουμε αφιερώσει πολύ χρόνο δοκιμάζοντας διαφορετικούς αθλητές – από τον περιστασιακό αναβάτη μέχρι τον επαγγελματία – σε διαφορετικούς κλάδους και είναι ενδιαφέρον πόσο ποικιλόμορφη είναι η γκάμα», λέει ο Chris Yu, επικεφαλής της ομάδας Εφαρμοσμένης Τεχνολογίας της Specialized.
‘Αν κοιτάξετε έναν σπρίντερ του WorldTour που βγαίνει από τον τροχό στα τελευταία 200 μέτρα ενός αγώνα, η αποτελεσματική εκτροπή είναι εξαιρετικά χαμηλή – κοντά στις 0°. Αυτό συμβαίνει επειδή πηγαίνουν πολύ γρήγορα, περισσότερα από 60 χλμ. ώρα και οι τελικές ευθείες συνήθως προστατεύονται καλά από εμπόδια και πλήθη, που εμποδίζουν τυχόν πλευρικούς ανέμους.
'Από την άλλη πλευρά, αν πάτε στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Kona Ironman, ανεβαίνουν στην ακτή της Χαβάης, με τον άνεμο να πνέει στην άκρη του νερού, έτσι για έναν ηλικιωμένο στο Kona οι αποτελεσματικές γωνίες περιστροφής χτυπούν έως το εύρος των 15° αν είναι ριπή. Οι επαγγελματίες θα πηγαίνουν λίγο πιο γρήγορα, επομένως θα βλέπουν γωνίες εκτροπής έως και 10° περίπου – ίσως χαμηλές εφήβες», λέει ο Yu.
Στο δρόμο
Αυτές οι φιγούρες δεν είναι απλώς εικασίες, είναι το αποτέλεσμα της τοποθέτησης οργάνων σε αληθινά ποδήλατα και της ώθησης των πραγματικών ποδηλατών να κάνουν αυτό που κάνουν καλύτερα – να οδηγούν τους δρόμους.
Το Ο Mio Suzuki του Trek λέει: «Τοποθέτησαμε έναν αισθητήρα πίεσης σε ένα ποδήλατο, ο οποίος προεξέχει πολύ για να αποφύγει τυχόν «βρώμικο» αέρα από το ποδήλατο ή τον αναβάτη. Δοκιμάσαμε αέρα γύρω από τα κεντρικά μας γραφεία στο Ουισκόνσιν και η ομάδα έχει επίσης πάει στην Αριζόνα και στο Kona για τον Ironman.».
Αυτές οι προσπάθειες συλλογής δεδομένων επιτρέπουν στους κατασκευαστές να υπολογίσουν την πιθανότητα ένας ποδηλάτης να αντιμετωπίσει συγκεκριμένες γωνίες εκτροπής, οι οποίες στη συνέχεια ενημερώνουν τη διαδικασία σχεδιασμού μέσω της χρήσης λογισμικού υπολογιστικής δυναμικής ρευστών και δοκιμών αεροδυναμικής σήραγγας.
«Προσπαθούμε να το περιορίσουμε μέσω πειραματισμών και μετρήσεων. Για αυτή τη λογική γωνία εκτροπής, το εύρος κυμαίνεται μεταξύ 5° και 15°», λέει ο Leonard Wong, αεροδυναμικός της Giant.
Η Suzuki λέει μια παρόμοια ιστορία: «Στον πραγματικό κόσμο 2,5° έως 12,5° είναι οι πιο διαδεδομένες γωνίες εκτροπής που αντιμετωπίζουν οι αναβάτες.'
Το Yu στο Specialized προσθέτει: «Για έναν μέσο ποδηλάτη, εκτός αν οδηγείτε σε συνθήκες εξαιρετικά ανέμου, οι τυπικές γωνίες είναι μικρότερες από 10°.»
Αυτή η μικρή διαφορά στα αποτελέσματα είναι γιατί ένα ποδήλατο αεροσκάφους δεν μοιάζει πανομοιότυπο με το άλλο. Η Specialized σχεδίασε το Venge ViAS με βάση το όραμά του για την τέλεια σειρά εκτροπής, ενώ η Trek σχεδίασε το Madone για να ταιριάζει σε μια διαφορετική σειρά.
Φαίνεται λοιπόν ότι αν είστε ο Peter Sagan, που οδηγεί το peloton με 50kmh, θέλετε ένα ποδήλατο βελτιστοποιημένο για να αντιμετωπίζει γωνίες περιστροφής περίπου 3°-7°, ενώ οι υπόλοιποι από εμάς θέλουμε ένα ποδήλατο σχεδιασμένο για να αντιμετωπίσετε σπασίματα έως και 10°-12°.
Κέρδη απόδοσης
Και τι γίνεται με αυτήν την ιδέα ότι ορισμένα σχέδια μπορούν να αξιοποιήσουν τους πλευρικούς ανέμους για να δημιουργήσουν ώθηση προς τα εμπρός, όπως ένα γιοτ που κολλάει στον άνεμο; Ο Jason Fowler στη Zipp Wheels είναι κατηγορηματικός: «Δεν το πιστεύουμε», λέει.
Ο Ο Xavier Disley, του οποίου τα μέτρα συμβούλων AeroCoach παρακολουθούν την αεροδυναμική για τις ομάδες και τους κατασκευαστές του WorldTour, είναι εξίσου απορριπτικός: «Όποτε οι άνθρωποι βρήκαν ώθηση στο παρελθόν, τείνουν να γίνονται μέσω εξαρτημάτων όπως τροχοί δίσκων. Αλλά ως μέρος ολόκληρου του συστήματος του ποδηλάτου και του αναβάτη, οποιοδήποτε αποτέλεσμα θα ήταν μικρό.»
Το Max Glaskin's Cycling Science κυκλοφορεί τώρα σε χαρτόδετο βιβλίο. Καλύπτει όλες τις γωνίες στο Twitter ως @cyclingscience1
