Οι κατασκευαστές καταβάλλουν κάθε δυνατή προσπάθεια για να φτιάξουν κιτ αεροσκαφών, αλλά θα σας κάνει πραγματικά πιο γρήγορους; Ο ποδηλάτης ανακαλύπτει
Αν οδηγείτε ποδήλατο, γνωρίζετε τα πάντα για τις επιπτώσεις της αντίστασης στον αέρα. Όταν οδηγείτε με ταχύτητα στο επίπεδο, η αεροδυναμική αντίσταση συμβάλλει έως και το 90% της συνολικής αντίστασης στην κίνηση προς τα εμπρός. Αυτό συμβαίνει επειδή το αμβλύ και ακανόνιστο σχήμα ενός ποδηλάτου και του αναβάτη είναι εγγενώς κακό στο να περνάει ομαλά στον αέρα, πράγμα που σημαίνει ότι οποιεσδήποτε βελτιώσεις στην αεροδυναμική μπορούν να κάνουν μεγάλη διαφορά στην εξοικονόμηση πολύτιμης ενέργειας και στην αύξηση της ταχύτητας.
Ως αποτέλεσμα, οι κατασκευαστές ξοδεύουν τεράστια ποσά χρόνου και χρήματος σε αεροδυναμικές δοκιμές, υποστηρίζοντας, για παράδειγμα, ότι το κιτ που είναι 10% πιο αποτελεσματικό, θα μπορούσε να σας εξοικονομήσει 20 δευτερόλεπτα σε μια δεδομένη απόσταση ή να σας δώσει ένα πλεονέκτημα ισοδύναμο με πέντε watt. Ο ποδηλάτης ήθελε να δει εάν αυτοί οι ισχυρισμοί θα μπορούσαν να τεκμηριωθούν στον πραγματικό κόσμο και όχι μόνο σε μια αεροδυναμική σήραγγα.
Για να πραγματοποιήσουμε τη δική μας έρευνα, ήρθαμε στο Hillingdon Cycle Circuit στο Δυτικό Λονδίνο. Το σχέδιο είναι ο μόνιμος ελεγκτής ποδηλάτου James να ολοκληρώσει πέντε συνεδρίες των τριών γύρων με μετρημένη και σταθερή προσπάθεια 300 watt χρησιμοποιώντας ένα διαφορετικό κομμάτι αεροδυναμικού κιτ κάθε φορά.
Παίρνουμε το χρόνο κάθε συνεδρίας για να προσδιορίσουμε την αεροδυναμική αποτελεσματικότητα κάθε στοιχείου και στη συνέχεια τα τοποθετούμε όλα μαζί για να εξακριβώσουμε το σωρευτικό αποτέλεσμα.
Τα εξαρτήματα που ανταλλάσσουμε είναι τροχοί, ράβδοι, κράνος και φόρμα – με άλλα λόγια αυτά που είναι πιο πιθανό να αλλάξουν ένας μέσος οδηγός δρόμου σε αναζήτηση καλύτερης αεροδυναμικής. Αν και υπάρχουν ορισμένες μεταβλητές που σημαίνουν ότι οι δοκιμές μας δεν είναι εντελώς επιστημονικές, το σχέδιό μας σίγουρα απευθύνεται στον διευθυντή τεχνολογίας και καινοτομίας της Reynolds, Paul Lew.
«Αυτό το είδος δοκιμών δεν συμβαίνει αρκετά», λέει. «Είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να δοκιμάσετε την αεροδυναμική – το πρόβλημα είναι ότι είναι πολύ ακριβό να ελέγχετε τις μεταβλητές στον πραγματικό κόσμο στον ίδιο βαθμό που μπορείτε να ελέγξετε τον πιο περιορισμένο αριθμό μεταβλητών σε μια αεροδυναμική σήραγγα.
'Θα ήταν πολύ δύσκολο να επιτευχθεί το επίπεδο αξιοπιστίας που οι περισσότεροι μηχανικοί θα ήταν άνετα να βάλουν και το όνομά τους. Δεν είστε μηχανικοί, ωστόσο, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε, και βλέπω αξία σε αυτό το είδος δοκιμών.»
Έτσι με την επικύρωση ενός από τα πιο σεβαστά ονόματα στην ποδηλατική αεροδυναμική, έχουμε κράξιμο.
Τροχοί
Οι πρώτοι τρεις γύροι του Τζέιμς ολοκληρώθηκαν με τροχούς SLR Mavic R-Sys, μπάρες Giant Contact SL, φανέλα Sportful's Pro Race και σορτς Super Total Comfort και κράνος Giro Aeon – όλα κιτ χωρίς αεροδυναμικές προθέσεις..
Αυτοί οι τρεις γύροι είναι κατά μέσο όρο 2m 33s, τους οποίους χρησιμοποιούμε ως χρόνο ελέγχου για να συγκρίνουμε τους γύρους με τις αεροδυναμικές μας ρυθμίσεις.
Η πρώτη αλλαγή είναι η εναλλαγή σε τροχούς βαθιάς τομής Bontrager Aeolus 5 TLR. Οι τροχοί βαθιάς διατομής έχουν μικρότερες ακτίνες που διαταράσσουν τη ροή του αέρα λιγότερο από τους τυπικούς τροχούς, ενώ οι βαθύτερες ζάντες ενθαρρύνουν επίσης μια στρωτή (ομαλή) ροή αέρα στην επιφάνειά τους.
Ο Lew εξηγεί ότι σε ορισμένες γωνίες εκτροπής, οι καλές αεροζάντες μπορούν να χρησιμοποιούν τον άνεμο σαν πανί σε ένα σκάφος, δημιουργώντας ώθηση προς τα εμπρός που αντιτίθεται στην έλξη. Ο μέσος χρόνος του James για τους τρεις γύρους είναι 5 δευτερόλεπτα ταχύτερος ανά γύρο (2m 28s) από τον χρόνο ελέγχου – βελτίωση 3,3%.
Αυτό δεν φαίνεται τόσο μεγάλο όσο περιμέναμε, αλλά ο Lew δεν εκπλήσσεται.
«Το εφέ πανιών των βαθιών ζαντών λειτουργεί καλύτερα με σταθερούς πλευρικούς ανέμους, για παράδειγμα σε μια διαδρομή TT με πλάτος και πίσω. Σε μια μικρή πίστα κούρσας, οι στροφές αλλάζουν τη γωνία του ανέμου πολύ ώστε να έχουν τόσο δραματικό αποτέλεσμα.»
Aero bars
Το επόμενο βήμα είναι να ανταλλάξετε τις παραδοσιακές μπάρες με τις επίπεδες μπάρες αεροδρομίου Enve SES. Το σχήμα κάμ-ουράς των κορυφών παρουσιάζει ελάχιστη μετωπική περιοχή στον άνεμο, επομένως έχει ως αποτέλεσμα να χωρίζει προσεκτικά τον αέρα για να μειώσει τη διαφορά πίεσης που προκαλεί αντίσταση πίεσης – ένας βασικός παράγοντας για τη συνολική αεροδυναμική αντίσταση.
Ο μέσος χρόνος γύρου με τις μπάρες Enve είναι 6 δευτερόλεπτα κάτω από το χειριστήριο στα 2m 27s – εξοικονόμηση 3,9%. Αυτό μας εκπλήσσει, καθώς δεν περιμέναμε ότι η μικρή διαφορά στο σχήμα της ράβδου θα είχε τέτοια επίδραση στην αεροδυναμική αντίσταση, αλλά η βελτίωση στην ταχύτητα δεν οφείλεται αποκλειστικά στην αεροδυναμική διατομή των ράβδων.
Είναι στενά κατά μήκος των κορυφών και φουντώνουν στις σταγόνες, οπότε ενώ το συνολικό πλάτος είναι το ίδιο, οι κορυφές παρουσιάζουν μικρότερη μετωπική επιφάνεια. Επιπλέον, το σχήμα των σταγόνων ενθαρρύνει τον αναβάτη να υιοθετήσει μια πιο στενή, πιο αεροδυναμική θέση.
Ο Simon Smart, ιδρυτής της εταιρείας αεροδυναμικής Drag2zero, βοήθησε στην ανάπτυξη των ράβδων. «Η αλλαγή από μια πιο όρθια θέση σε μια χαμηλότερη θέση δίνει τη μεγαλύτερη μείωση της οπισθέλκουσας», λέει.
«Τα επιπλέον βατ που εξοικονομούνται από την καλή αεροδυναμική είναι εύκολα μεγαλύτερα από τα κέρδη που θα είχατε από την καλύτερη χειμερινή προπόνηση που θα μπορούσατε να κάνετε.»
Κράνος
Καθώς το κεφάλι του αναβάτη είναι μία από τις περιοχές που εκτίθενται περισσότερο στη ροή αέρα, οι κατασκευαστές παράγουν κράνη αεροδρομίου σχεδιασμένα να κατευθύνουν αποτελεσματικά τη ροή του αέρα για να ελαχιστοποιούν τις αναταράξεις, ενώ έχουν ακόμα μερικές οπές ψύξης.
Αυτό οδήγησε σε πρόσφατους ισχυρισμούς για εντυπωσιακά κέρδη αεροσκαφών, με τον Giro να ισχυρίζεται ότι το Air Attack του είναι 17 δευτερόλεπτα ταχύτερο σε 40 χιλιόμετρα από το κράνος Aeon. Με το Specialized's Evade στο κεφάλι του, ο James μετράει κατά μέσο όρο γύρους 2m 31s – διαφορά 2s από τον χρόνο ελέγχου μας. Όταν γίνει παρέκταση, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε εξοικονόμηση περίπου 26 δευτερολέπτων σε μια διαδρομή 40 χιλιομέτρων.
Ο Lew εξηγεί ότι αυτό το εντυπωσιακό επίπεδο εξοικονόμησης χρόνου είναι πιθανό να οφείλεται στη σχετικά υψηλή ταχύτητα του James. Για να διατηρήσει ισχύ 300 watt ταξίδευε με περίπου 38 χλμ. ώρα και τα οφέλη της βελτιωμένης αεροδυναμικής αυξάνονταν εκθετικά με την ταχύτητα.
«Αν σχεδιάζατε ένα γράφημα με έλξη στον κατακόρυφο άξονα και ταχύτητα στον οριζόντιο άξονα, δεν θα βλέπατε μια ευθεία γραμμή - θα βλέπατε μια εκθετική καμπύλη προς τα πάνω», λέει ο Lew. «Η οπισθέλκουσα αρχίζει να αυξάνεται σημαντικά στα 30 χλμ. ώρα, οπότε πάνω από αυτή την ταχύτητα δείχνουν πραγματικά τα αεροδυναμικά κέρδη.»
Skinsuit
Το τελευταίο μας κιτ αεροσκαφών είναι μια φόρμα Santini Speed Shell. Ο Lew και ο Smart συμφωνούν ότι επειδή το σώμα είναι η μεγαλύτερη μοναδική μάζα, συνεισφέρει το μεγαλύτερο ποσοστό της οπισθέλκουσας.
Μια δερμάτινη στολή αφαιρεί τους κυματισμούς της επιφάνειας που προκαλούνται από τις ραφές και τις επικαλύψεις των ρούχων, επομένως αναμένουμε αρκετά μεγάλη επίδραση στην αεροδυναμική. Ωστόσο, βρίσκουμε μόνο 0,8% εξοικονόμηση χρόνου, με τον Τζέιμς να κάνει μέσο όρο γύρους 2m 32s.
Ενώ εξακολουθεί να είναι μια αξιοπρεπής εξοικονόμηση όταν προεκταθεί σε μεγαλύτερη απόσταση, είναι λιγότερο ωφέλιμη από τα άλλα στοιχεία σε αυτήν τη δοκιμή. Αυτό θα μπορούσε να αποδοθεί στο γεγονός ότι η τυπική φανέλα και τα σορτς του James είχαν ένα αρκετά ρατσιστικό κόψιμο με ελάχιστο περίσσιο ύφασμα.
Άλλα οφέλη των στολών, όπως η συμπίεση που ασκούν στους μύες, έχει αποδειχθεί ότι μειώνουν την κούραση, αλλά μόνο μετά από μεγαλύτερες αποστάσεις από ό,τι κάναμε εδώ.
Ένα τελευταίο σημείο που αξίζει να αναφερθεί είναι ότι σε αντίθεση με τα άλλα εξαρτήματα που μπορούν να αναδιαμορφωθούν για να ελαχιστοποιηθεί η οπισθέλκουσα, μια φόρμα μπορεί να λειτουργήσει μόνο για να μειώσει αυτό που είναι γνωστό ως «άμεση τριβή» και δεν αλλάζει το σχήμα του σώματος του αναβάτη. Η άμεση τριβή είναι δευτερεύον στοιχείο της αεροδυναμικής αντίστασης και είναι πολύ λιγότερο σημαντική από την μετωπική περιοχή και το προφίλ.
Το πλήρες αεροσκάφος
Ο Τζέιμς ολοκληρώνει τους τελευταίους τρεις γύρους του εξοπλισμένος με όλο τον εξοπλισμό αεροσκαφών. Μαζί του επιτρέπουν να απομακρύνει 10 δευτερόλεπτα από τον μέσο όρο του γύρου ελέγχου με την ίδια ισχύ εξόδου, γυρίζοντας κατά μέσο όρο 2 m 23s.
Αυτή η συνολική εξοικονόμηση 6,5% θα άξιζε σημαντικά 2m 27s σε 40km. Αναμενόμενα αυτό το αποτέλεσμα είναι ελαφρώς μικρότερο από το άθροισμα των μεμονωμένων κερδών λόγω της εκθετικής αύξησης της οπισθέλκουσας με την ταχύτητα, συν τον πολύπλοκο τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν πολλαπλά αεροδυναμικά στοιχεία.
Ολόκληρος ο αναβάτης και η μοτοσυκλέτα λειτουργούν ως σύστημα και δεν είναι απλώς η περίπτωση να προσθέτεις ένα στοιχείο στο επόμενο και να περιμένεις να συμπεριφέρονται όλοι σαν απομονωμένοι. Πολλοί ειδικοί στον τομέα λένε ότι η ενσωμάτωση στοιχείων είναι εκεί που βρίσκονται τα μεγάλα μελλοντικά κέρδη.
Αν και η δοκιμή μας δεν ήταν τόσο αυστηρά ελεγχόμενη όσο ένα εργαστηριακό πείραμα, αποκάλυψε σταθερές τάσεις που υποστηρίζουν την αποτελεσματικότητα του αεροδυναμικού κιτ σε πραγματικές συνθήκες και έδειξε ότι η εμμονή με τα αεροδυναμικά κέρδη είναι βάσιμη. Ο Smart συμφωνεί: «Αφού έχετε εκπαιδεύσει το σώμα σας σε ένα καλό επίπεδο, είναι δύσκολο να βρείτε πολλά περισσότερα, αλλά το κιτ αεροσκαφών είναι ένας βιώσιμος τρόπος για να γίνετε πιο γρήγοροι.»
Μολονότι οι Smart και Lew προειδοποιούν ότι η έλλειψη επαναληψιμότητας με τη δοκιμή μας θα πρέπει να μας κάνει να είμαστε προσεκτικοί όσον αφορά την εξαγωγή συγκεκριμένων συμπερασμάτων σχετικά με τα συγκριτικά πλεονεκτήματα των διαφόρων τμημάτων αεροεξοπλισμού, και οι δύο συμφωνούν ότι το κιτ θα ήταν ωφέλιμο.
'Εάν η δοκιμή σας έλεγχε αρκετές μεταβλητές ή είχε ένα αρκετά μεγάλο σύνολο δεδομένων για να ληφθεί μια απόφαση αγοράς με βάση τα αποτελέσματα είναι μια απόφαση για τους αναγνώστες σας, αλλά προβλέπω ότι οι συνολικές τάσεις που εμφανίζονται θα άλλαζαν ελάχιστα εάν το σύνολο δεδομένων Αυξήθηκε.» Μια αεροσήραγγα λέτε; Ποιος χρειάζεται ένα από αυτά;
