Moderne fietse is ontwerp om die beste teen spesifieke windhoeke te funksioneer, maar hoe weet vervaardigers waar die wind vandaan gaan kom?
Aero-rame en -wiele is ontwerp om die gladheid van jou fiets deur die lug te optimaliseer. Die probleem is dat die lug dit nie weet nie. Dit bly verander in spoed en rigting relatief tot jou op jou fiets, wat beteken een beduidende faktor van aerodinamika is selde stabiel vir baie lank - die swaaihoek.
Tog sê vervaardigers dat hulle hul produkte vir spesifieke reekse swaaihoeke geoptimaliseer het, met sommige wat selfs beweer dat hulle buis- en randvorms geskep het wat soos seile optree en die fiets vorentoe dryf wanneer die wind dit vanuit die regte hoek tref. Maar met die spoed en rigting van beide wind en ruiter wat oneindig veranderlik is, hoe kan daar 'n 'optimale' swaaihoek wees, en nog belangriker, wat is dit?
Eers, kom ons verstaan yaw. Stel jou voor dat jy 'n sydraad aan jou sitplekpaal vasmaak en dan vir 'n virtuele rit gaan, reg noord. Gestel dit is 'n heeltemal kalm dag sonder wind, sal die draad reguit agter jou uitloop, reg suid wys, in lyn met jou agterwiel.
Maar stel jou voor die weer verander skielik en 'n wind ruk uit die weste in. Hierdie nuwe krag sal op die sydraad inwerk, dit ooswaarts druk en 'n hoek tussen die draad en die suidwaartse lyn van die agterwiel oopmaak.
Dit is die swaaihoek. Dit is die resultaat van die krag van die natuurlike wind wat kombineer met die krag van die kopwind wat jy vir jouself skep deur vorentoe te ry.
Vernou die hoeke
Hieruit kan jy nou sien dat selfs al kom die wind in 'n regte hoek na jou toe, die idee van 'n suiwer dwarswind bloot warm lug is.
Jou voorwaartse beweging sal altyd 'n trek skep en daardie krag sal, in 'n mindere of meerdere mate, afhangende van die spoed wat jy ry, die windrigting teenwerk, die draad stoot en die swaaihoek effektief toemaak vanaf die hipotetiese regte hoek na iets aansienlik kleiner.
Dit is hoekom pro-spanne nooit langs mekaar hoef te ry om mekaar te beskerm wanneer sywinde sterk is nie. In plaas daarvan vorm hulle 'n diagonale echelon vir skuiling.
Natuurlik verander die wind, jou spoed en die relatiewe rigting van die een na die ander voortdurend gedurende 'n rit. Byvoorbeeld, 'n paar kilometer verder in die pad in jou hipotetiese rit, kan die westewind skielik opsweep en selfs verder na die ooste stoot om die swaaihoek wyer oop te maak.
Maar dit is nie al nie. Stel jou voor jy begin met 'n steil afdraande, waar jou verhoogde spoed ook die effektiewe wind wat jy vir jouself skep, verhoog. Hierdie nou sterker krag druk die draad terug nader aan die regte suidlyn van die agterwiel en maak die swaaihoek kleiner. Dus beïnvloed spoed ook swaaihoek: gaan vinniger en die swaaihoek word kleiner.
So nou is ons fiktiewe rit verby, maar dit laat steeds daardie stormsterkvraag: aangesien die spoed en rigting van ryers en die winde wat hulle teëkom oneindig veranderlik is, hoe kan vervaardigers sê die sweep van swaaihoeke wat hulle het gekies om die aero-vorm van hul rame en wiele te optimaliseer, is die regte een? Dit is tyd om die briesie saam met die kenners te skiet.
Bewerking van die hoeke
'Ons het baie tyd daaraan bestee om verskillende atlete – van die gemaklike ruiter tot die pro – in verskillende dissiplines te toets en dit is interessant hoe divers die reeks is,' sê Chris Yu, leier van Specialized se Toegepaste Tegnologie-groep.
‘As jy kyk na 'n WorldTour-naelloper wat van 'n wiel af kom in die laaste 200m van 'n wedloop, is die effektiewe swaai buitengewoon laag – naby aan 0°. Dit is omdat hulle baie vinnig ry, meer as 60 kmh, en die afronding van reguit paaie tipies goed beskerm word deur versperrings en skares, wat dien om enige dwarswind te blokkeer.
'Aan die ander kant, as jy na die Kona Ironman Wêreldkampioenskappe gaan, ry hulle teen die Hawaiiaanse kus op, met die wind wat oor die water waai, so vir 'n ouderdomsgroeper by Kona tref die effektiewe swaaihoeke tot die 15°-reeks as dit ruk. Voordele sal 'n bietjie vinniger gaan, so hulle sal swaaihoeke van tot 10° of so sien - miskien lae tieners,' sê Yu.
Op pad
Daardie syfers is nie net raaiwerk nie, hulle is die resultaat daarvan om instrumente op regte fietse te pas en regte fietsryers te kry om te doen wat hulle die beste doen – ry op die paaie.
Trek se Mio Suzuki sê: 'Ons monteer 'n druksonde op 'n fiets, wat ver uitsteek om enige "vuil" lug van die fiets of ryer te vermy. Ons het lug rondom ons hoofkwartier in Wisconsin gemonster en die span het ook na Arizona en Kona gegaan vir die Ysterman.’
Hierdie data-insamelingspogings stel vervaardigers in staat om die waarskynlikheid te bereken dat 'n fietsryer spesifieke swaaihoeke teëkom, wat dan die ontwerpproses inlig deur die gebruik van rekenaarvloeistofdinamika-sagteware en windtonneltoetse.
‘Ons probeer dit beperk deur eksperimentering en meting. Vir hierdie redelike swaaihoek is die omvang tussen 5° tot 15°,’ sê Leonard Wong, aërodinamikus by Giant.
Suzuki vertel 'n soortgelyke storie: 'In die regte wêreld is 2.5° tot 12.5° die mees algemene swaaihoeke wat ryers teëkom.'
Yu by Specialized voeg by: 'Vir 'n gemiddelde fietsryer, tensy jy in uiters winderige toestande ry, is die tipiese hoeke minder as 10°.'
Hierdie geringe verskil in resultate is hoekom een vliegtuigfiets nie identies aan 'n ander lyk nie. Gespesialiseerd het die Venge ViAS ontwerp op grond van sy visie van die perfekte omvang van yaw, terwyl Trek die Madone ontwerp het om by 'n ander reeks te pas.
Dit lyk dus of as jy Peter Sagan is wat die peloton teen 50 km/h ry, wil jy 'n fiets hê wat geoptimaliseer is om swaaihoeke van ongeveer 3°-7° te hanteer, terwyl die res van ons 'n fiets wil hê wat ontwerp is. om swaaie van tot 10°-12° aan te pak.
Prestasie-toename
En wat van hierdie idee dat sommige ontwerpe sywinde kan inspan om vorentoe stukrag te genereer, soos 'n seiljag wat in die wind slaan? Jason Fowler by Zipp Wheels is kategories: 'Ons glo nie so nie,' sê hy.
Xavier Disley, wie se AeroCoach-konsultasie spoor-aerodinamika meet vir WorldTour-spanne en -vervaardigers, is ewe afwysend: 'Wanneer mense in die verlede stukrag gevind het, is dit geneig om deur komponente soos skyfwiele te wees. Maar as deel van die hele stelsel van fiets en ruiter sal enige effek klein wees.’
Max Glaskin's Cycling Science is nou in sagteband uit. Hy dek al die invalshoeke op Twitter as @cyclingscience1
