אופניים מודרניים מתוכננים לתפקד בצורה הטובה ביותר בזוויות רוח ספציפיות, אבל איך היצרנים יודעים מאיפה הרוח תגיע?
מסגרות וגלגלי Aero נועדו לייעל את החלקלקות של האופניים שלך באוויר. הבעיה היא שהאוויר לא יודע את זה. הוא ממשיך לשנות את המהירות והכיוון ביחס אליך באופניים שלך, מה שאומר שגורם משמעותי אחד באווירודינמיקה הוא לעתים נדירות יציב לאורך זמן רב - זווית הפיכוך.
עם זאת היצרנים אומרים שהם עשו אופטימיזציה של המוצרים שלהם לטווחים ספציפיים של זוויות פיוס, כאשר חלקם אפילו טוענים שיצרו צורות של צינורות וחישוק שמתנהגים כמו מפרשים, ומניעים את האופניים קדימה כשהרוח פוגעת בהם מהזווית הנכונה.אבל כשהמהירות והכיוון של הרוח ושל הרוכב משתנים לאין ערוך, איך יכולה להיות זווית פיכוך 'אופטימלית', וחשוב מכך, מה זה?
ראשית, בואו נבין את הפה. דמיינו שאתם קושרים חוט משי לעמוד המושב שלכם, ואז יוצאים לרכיבה וירטואלית, בכיוון צפון. בהנחה שזה יום רגוע לחלוטין ללא רוח, החוט יעבור ישר מאחוריך, יצביע דרומה, בקו עם הגלגל האחורי שלך.
אבל תארו לעצמכם שמזג האוויר משתנה בפתאומיות ורוח נושבת ממערב. כוח חדש זה יפעל על חוט המשי, ידחוף אותו מזרחה ויפתח זווית בין החוט לקו הפונה דרומה של הגלגל האחורי.
זו זווית הפיהוק. זו תוצאה של שילוב של כוח הרוח הטבעי עם כוח הרוח הקדמית שאתה יוצר לעצמך על ידי רכיבה קדימה.
צמצום הזוויות
מכאן אתה יכול עכשיו לראות שגם אם הרוח מגיעה אליך בזווית ישרה, הרעיון של רוח צולבת טהורה הוא אוויר חם בלבד.
התנועה קדימה תמיד תיצור טיוטה והכוח הזה, במידה רבה או פחותה, בהתאם למהירות שבה אתה נוסע, ינטרל את כיוון הרוח, ידחוף את החוט ויסגור למעשה את זווית הפיהוק מההיפותטי זווית ישרה למשהו קטן משמעותית.
זו הסיבה שצוותים מקצוענים לעולם לא צריכים לרכוב זה לצד זה כדי להגן זה על זה כאשר רוחות צד חזקות. במקום זאת, הם יוצרים דרג אלכסוני למקלט.
כמובן, הרוח, המהירות שלך והכיוון היחסי של אחד לשני משתנים ללא הרף לאורך הרכיבה. לדוגמה, כמה קילומטרים במורד הכביש בנסיעה ההיפותטית שלך, הרוח המערבית עלולה לפתע להתגבר ולדחוף עוד יותר מזרחה כדי לפתוח את זווית הפיכוך רחבה יותר.
אבל זה לא הכל. תאר לעצמך שאתה מתחיל בירידה תלולה, שבה המהירות המוגברת שלך גם מגבירה את הרוח הקדמית האפקטיבית שאתה יוצר לעצמך.הכוח החזק הזה דוחף את החוט לאחור קרוב יותר לקו הדרומי הראוי של הגלגל האחורי ומקטין את זווית הפיתול. אז המהירות משפיעה גם על זווית הפיהוק: לכו מהר יותר וזווית הפיהוק הולכת וקטנה.
אז עכשיו הרכיבה הפיקטיבית שלנו הסתיימה, אבל היא עדיין מותירה את שאלת כוח הסערה הזו: מכיוון שהמהירות והכיוון של הרוכבים והרוחות שבהן הם נתקלים משתנים לאין ערוך, איך היצרנים יכולים לומר את תנופת זוויות הפיכוך שהם עברו נבחר לאופטימיזציה של הצורה האווירית של המסגרות והגלגלים שלהם האם זה נכון? זה הזמן לירות עם המומחים.
עבודת הזוויות
'השקענו זמן רב בבדיקת ספורטאים שונים - מרוכב מזדמן ועד למקצוען - בענפים שונים ומעניין עד כמה מגוון הטווח הוא, אומר כריס יו, מנהיג קבוצת הטכנולוגיה היישומית של Specialized.
'אם אתה מסתכל על אצן WorldTour שיורד מהגלגל ב-200 המטרים האחרונים של מירוץ, הפיתול האפקטיבי נמוך במיוחד - קרוב ל-0°.הסיבה לכך היא שהם נוסעים ממש מהר, יותר מ-60 קמ ש, וישרים מסיימים בדרך כלל מוגנים היטב על ידי מחסומים והמונים, שמשמשים לחסום כל רוח צולבת.
' מצד שני, אם אתה הולך לאליפות העולם של Kona Ironman, הם רוכבים במעלה חוף הוואי, כשהרוח נושבת פנימה על פני המים, אז עבור מחלק גיל בקונה, זוויות הפיהוק היעילות פגעו עד טווח של 15° אם הוא סוער. המקצוענים ילכו קצת יותר מהר, כך שהם יראו זוויות פיוס של עד 10° בערך - אולי בני נוער נמוכים , אומר יו.
בדרך
הנתונים האלה הם לא רק ניחושים, הם תוצאה של התאמת מכשירים לאופניים אמיתיים ולגרום לרוכבי אופניים אמיתיים לעשות את מה שהם עושים הכי טוב - לרכוב על הכבישים.
Mio Suzuki של Trek אומר, 'אנו מרכיבים בדיקה לחץ על אופניים, אשר בולטת דרך ארוכה כדי למנוע אוויר "מלוכלך" מהאופניים או הרוכב. דגמנו אוויר סביב המטה שלנו בוויסקונסין והצוות נסע גם לאריזונה ולקונה בשביל איש הברזל.'
מאמצי איסוף הנתונים הללו מאפשרים ליצרנים לחשב את ההסתברות שרוכב אופניים יתקל בזוויות פיתול ספציפיות, מה שאחר כך מודיע לתהליך התכנון באמצעות שימוש בתוכנת דינמיקת נוזלים חישובית ובבדיקות מנהרות רוח.
'אנחנו מנסים לצמצם אותו באמצעות ניסויים ומדידה. עבור זווית הפיכוך הסבירה הזו, הטווח הוא בין 5° ל- 15°', אומר לאונרד וונג, אווירודינמיסט ב-Giant.
סוזוקי מספרת סיפור דומה: 'בעולם האמיתי 2.5° עד 12.5° הן זוויות ההסתה הנפוצות ביותר שרוכבים נתקלים בהם.'
Yu ב-Specialized מוסיף, 'עבור רוכב אופניים ממוצע, אלא אם כן אתה רוכב בתנאי רוח קיצוניים, הזוויות האופייניות הן פחות מ-10°.'
הבדל קל זה בתוצאות הוא הסיבה לכך שאופנוע אירו אחד לא נראה זהה לאחר. Specialized עיצב את ה-Venge ViAS בהתבסס על החזון שלו של טווח הפיכוך המושלם, בעוד ש-Trek עיצב את ה-Madone כך שיתאים לטווח אחר.
אז נראה שאם אתה פיטר סאגאן, שנוסע על הפלוטון במהירות של 50 קמ ש, אתה רוצה אופניים אופטימליים להתמודד עם זוויות פיתול של סביבות 3°-7°, בעוד שכל השאר רוצים אופניים מעוצבים להתמודדות עם הפיתוסים של עד 10°-12°.
עליות ביצועים
ומה עם הרעיון הזה שחלק מהעיצובים יכולים לרתום רוחות צד כדי ליצור דחף קדימה, כמו יאכטה שנוטלת ברוח? ג'ייסון פאולר ב-Zipp Wheels הוא קטגורי: 'אנחנו לא מאמינים כך', הוא אומר.
Xavier Disley, שייעוץ AeroCoach שלו מודד אווירודינמיקה של מסלולים עבור צוותים ויצרנים של WorldTour, מזלזל באותה מידה: 'בכל פעם שאנשים מצאו דחף בעבר, זה נוטה להיות דרך רכיבים כמו גלגלי דיסק. אבל כחלק מכל מערכת האופניים והרוכבים, כל השפעה תהיה זעירה.'
מדע האופניים של מקס גלסקין יצא כעת בכריכה רכה. הוא מכסה את כל הזוויות בטוויטר כ-@cyclingscience1
