Proizvođači se jako trude izraditi aero kit, ali hoćete li vas on uistinu učiniti bržima? Biciklist otkriva
Ako vozite bicikl znate sve o učincima otpora vjetra. Prilikom brze vožnje po ravnini, aerodinamički otpor doprinosi do 90% ukupnog otpora kretanju prema naprijed. To je zato što je tup i nepravilan oblik bicikla i vozača sam po sebi loš za glatko prolaženje kroz zrak, što znači da sva poboljšanja u aerodinamici mogu napraviti veliku razliku u uštedi dragocjene energije i povećanju brzine.
Kao rezultat toga, proizvođači troše ogromne količine vremena i novca na aerodinamička ispitivanja, tvrdeći na primjer da bi vam kit koji je 10% učinkovitiji mogao uštedjeti 20 sekundi na određenoj udaljenosti ili vam dati prednost jednaku pet vata. Biciklist je želio vidjeti mogu li se ove tvrdnje potkrijepiti u stvarnom svijetu, a ne samo u zračnom tunelu.
Kako bismo proveli vlastitu istragu, došli smo na stazu Hillingdon Cycle Circuit u zapadnom Londonu. Plan je da domaći ispitivač bicikala James završi pet sesija od tri kruga uz odmjeren i dosljedan napor od 300 vata koristeći svaki put drugi dio aerodinamičkog pribora.
Odvajamo vrijeme svake sesije kako bismo odredili aerodinamičku učinkovitost svake stavke, a zatim ih sve sastavljamo kako bismo utvrdili kumulativni učinak.
Komponente koje mijenjamo su kotači, poluge, kaciga i zaštitno odijelo – drugim riječima one koje će prosječni cestovni vozač najvjerojatnije promijeniti u potrazi za boljom aerodinamikom. Iako postoje neke varijable koje znače da naše testiranje nije u potpunosti znanstveno, naš se plan svakako sviđa Reynoldsovom direktoru za tehnologiju i inovacije, Paulu Lewu.
'Ova vrsta testiranja se ne događa dovoljno', kaže on. 'To je sjajan način za testiranje aerodinamike – problem je u tome što je jednostavno preskupo kontrolirati varijable u stvarnom svijetu u istoj mjeri u kojoj možete kontrolirati ograničeniji broj varijabli u zračnom tunelu.
'Bilo bi previše izazovno postići razinu pouzdanosti za koju bi većina inženjera bila spremna staviti svoje ime. Vi ipak niste inženjeri pa se ne morate brinuti, a ja vidim vrijednost u ovoj vrsti testiranja.’
Dakle, s potvrđivanjem jednog od najcjenjenijih imena u biciklističkoj aerodinamici, dobivamo pukotine.
Kotači
Jamesova prva tri kruga odvozi na Mavic R-Sys SLR kotačima, Giant Contact SL šipkama, Sportfulovom Pro Race dresu i Super Total Comfort bibshortsu i Giro Aeon kacigi – sav komplet bez aerodinamičkih zahtjeva.
Ova tri kruga prosječno traju 2m 33s, što koristimo kao kontrolno vrijeme s kojim uspoređujemo krugove s našim aerodinamičkim prilagodbama.
Prva izmjena je prebacivanje na kotače dubokog profila Bontrager Aeolus 5 TLR. Kotači s dubokim presjekom imaju kraće žbice koje manje ometaju protok zraka nego standardni kotači, a dublji naplatci također potiču laminarno (glatko) strujanje zraka preko njihove površine.
Lew objašnjava da pod određenim kutovima skretanja, dobri aeronaplatci mogu koristiti vjetar poput jedra na brodu, stvarajući potisak naprijed koji se suprotstavlja otporu. Jamesovo prosječno vrijeme za tri kruga je 5s brže po krugu (2m 28s) od kontrolnog vremena – poboljšanje od 3,3%.
Ovo se ne čini tako veliko kao što smo očekivali, ali Lew nije iznenađen.
‘Učinak jedra dubokih rubova najbolje funkcionira s dosljednim bočnim vjetrovima, na primjer na TT kursu izvan i unazad. Na kratkoj trkaćoj stazi zavoji previše mijenjaju kut vjetra da bi imali tako dramatičan učinak.’
Aero bars
Sljedeći korak je zamjena tradicionalnih šipki Enve SES aero cestovnim šipkama s ravnim vrhom. Kamm-rep oblik vrhova predstavlja minimalnu frontalnu površinu prema vjetru, tako da ima učinak glatkog razdvajanja zraka kako bi se smanjila razlika tlaka koja uzrokuje otpor tlaka – ključni faktor u ukupnom aerodinamičkom otporu.
Prosječno vrijeme kruga s Enve trakama je 6 s niže u odnosu na kontrolu na 2 m 27 s – ušteda od 3,9%. To nas iznenađuje jer nismo očekivali da će mala razlika u obliku šipke imati toliki učinak na otpor zraka, ali poboljšanje brzine nije se svelo na aerodinamički presjek šipki.
Uski su na vrhu i šire se na vrhu, tako da iako je ukupna širina ista, vrhovi imaju manju prednju površinu. Osim toga, oblik kapljica potiče vozača da zauzme uži, aerodinamičniji položaj.
Simon Smart, osnivač aerodinamičke tvrtke Drag2zero, pomogao je u razvoju šipki. 'Promjena iz uspravnijeg položaja u niži položaj daje najveće smanjenje otpora', kaže.
‘Dodatni vati ušteđeni dobrom aerodinamikom lako su veći od dobitaka koje biste dobili od najboljeg zimskog treninga koji možete izvesti.’
Kaciga
Budući da je vozačeva glava jedno od područja najizloženijih strujanju zraka, proizvođači proizvode aero-cestovne kacige dizajnirane za učinkovito usmjeravanje strujanja zraka kako bi se turbulencije svele na najmanju moguću mjeru, a istovremeno imaju nekoliko otvora za hlađenje.
To je dovelo do nedavnih tvrdnji o impresivnim aero dobicima, pri čemu Giro tvrdi da je njegov Air Attack 17 sekundi brži na 40 km od njegove kacige Aeon. Sa Specializedovim Evadeom na glavi, James bilježi prosječne krugove od 2 m 31 s – razlika od 2 s u odnosu na naše kontrolno vrijeme. Kad se ekstrapolira, to bi moglo dovesti do uštede od otprilike 26 s tijekom vožnje od 40 km.
Lew objašnjava da je ova impresivna razina uštede vremena vjerojatno posljedica Jamesove relativno velike brzine. Kako bi održao izlaznu snagu od 300 W, putovao je brzinom od oko 38 kmh, a prednosti poboljšane aerodinamike rastu eksponencijalno s brzinom.
'Kada biste iscrtali grafikon s otporom na okomitoj osi i brzinom na vodoravnoj osi, ne biste vidjeli ravnu liniju – vidjeli biste eksponencijalnu krivulju prema gore,' kaže Lew. 'Otpor počinje značajno rasti preko 30 kmh, tako da se iznad te brzine aerodinamični dobici stvarno vide.'
Skinsuit
Naš posljednji komad aero opreme je Santini Speed Shell skinsuit. Lew i Smart se slažu da budući da je tijelo najveća pojedinačna masa, ono doprinosi najvećem udjelu otpora.
Skinsuit uklanja mreškanje površine uzrokovano šavovima i preklapanjem odjeće, tako da očekujemo prilično velik učinak na aerodinamiku. Ipak, nalazimo samo 0,8% uštede vremena, pri čemu je James postavio prosječne krugove od 2m 32s.
Iako još uvijek predstavlja pristojnu uštedu kada se ekstrapolira na veću udaljenost, manje je koristan od ostalih stavki u ovom testu. To se može pripisati činjenici da su Jamesov standardni dres i kratke hlače imali prilično elegantan kroj s minimalnim viškom tkanine.
Druge prednosti kožnih odijela, kao što je kompresija koju vrše na mišiće, dokazano smanjuju umor, ali samo nakon dužih udaljenosti od onih koje smo vozili ovdje.
Posljednja stvar koju vrijedi spomenuti je da, za razliku od ostalih komponenti koje se mogu preoblikovati kako bi se otpor smanjio na najmanju moguću mjeru, kožno odijelo može djelovati samo na smanjenje onoga što je poznato kao 'izravno trenje' i ne mijenja oblik jahačevog tijela. Izravno trenje je sekundarna komponenta aerodinamičkog otpora i mnogo je manje značajno od frontalnog područja i profila.
Puna aerodinamika
James završava svoja posljednja tri kruga opremljen svom aero opremom. Zajedno mu omogućuju da odvoji 10 s prosjeka svog kontrolnog kruga pri istoj izlaznoj snazi, prosječno 2 m 23 s.
Ova ukupna ušteda od 6,5% vrijedila bi značajnih 2m 27s tijekom 40km. Predvidljivo je da je ovaj rezultat nešto manji od zbroja pojedinačnih dobitaka zbog eksponencijalnog povećanja otpora s brzinom, plus složen način na koji višestruki aerodinamički elementi međusobno djeluju.
Cijeli vozač i motocikl funkcioniraju kao sustav i ne radi se samo o dodavanju jednog elementa sljedećem i očekivanju da se svi ponašaju kao da su izolirani. Mnogi stručnjaci na tom području kažu da je integracija komponenti ono gdje leže veliki budući dobici.
Iako naš test nije bio tako strogo kontroliran kao laboratorijski eksperiment, otkrio je dosljedne trendove koji podržavaju učinkovitost aerodinamičkog pribora u stvarnom okruženju i pokazao da je opsjednutost aerodinamičkim dobicima dobro utemeljena. Smart se slaže: 'Jednom kad ste istrenirali svoje tijelo do dobre razine, teško je pronaći toliko više, ali aero kit je održiv način da postanete brži.'
Iako Smart i Lew upozoravaju da bi nas nedostatak ponovljivosti s našim testom trebao navesti na oprez pri donošenju konkretnih zaključaka o usporednim prednostima različitih dijelova zrakoplovne opreme, obojica se slažu da bi komplet bio koristan.
'Je li vaš test kontrolirao dovoljno varijabli ili je imao dovoljno velik skup podataka za donošenje odluke o kupnji na temelju rezultata odluka je vaših čitatelja, ali predviđam da bi se ukupni prikazani trendovi malo promijenili ako skup podataka je povećan.« Kažete zračni tunel? Kome treba jedan takav?
