Вашему вниманию отличная статья от наших коллег из журнала Cyclist (cyclist.co.uk). Аэродинамика – насколько мы близки к максимуму и что нас ждёт, когда максимум будет достигнут? И нужна ли аэродинамика вообще, если речь не идёт о профессиональных гонках?
Текст: Joseph Delves, фото: Tapestry
Оригинал статьи CYCLIST.CO.UK
В мире велоспорта аэродинамика продолжает увеличиваться, но сколько скорости мы можем реально выжать из нашего “набора”, и? наконец, стоит ли оно того вообще?
Как супермодели из девяностых, велосипеды становятся выше и тоньше. Каждый игрок на рынке среднего класса уже предлагает аэродинамические трубы, интегрированный кокпит и высокий профиль колёс.
Одно время аэродинамика была прерогативой особой породы гонщиков раздельного старта, с их шлемами-капельками и быстрыми носками, но однажды наука получила свой путь в массы. Только нужно ли нам это на самом деле?
Абсолютно необходимо, если следовать Натану Берри, инженеру, благодаря которому велосипеды Cannondale обтекаемые настолько, насколько это возможно. Он верит, что практический подход к аэродинамике – возможно, самый большой шаг в создании велосипеда, из всех, какие мы видели. “Но так как он невидим, владельцу трудно оценить это”.
Для примера, Берри приводит победу Винченцо Нибали на Милан-Сан-Ремо 2018. Сбежав на коротком финальном подъёме в Поджио, за 6 километров до финиша, итальянец достиг вершины с 12-секундным отрывом от остальной толпы.
Он растерял эти секунды на последних трёх километрах, столкнувшись с заряженной финишёрской группой, но ему хватило времени, чтобы вскинуть руки в победном жесте.
Нибали взял эту примечательную победу в седле аэробайка MERIDA REACTO, а не на классическом SCULTURA, на котором он ездил предыдущие попытки.
“У меня нет данных о разнице между двумя велосипедами, но я предпологаю, что она огромна” говорит Барри. “Если говорить о цифрах, с которыми я работаю каждый день в Cannondale, сравнивая SystemSix с обладающим меньшей “аэродинамикой” SuperSix, на гоночных скоростях разница составляет около трёх секунд на километр. Эта разница полностью определяет, пересечёте ли вы финишную черту первым, или останетесь позади неё.
Правила и ограничения.
Воздух как стена. И эта стена становится жёстче по экспоненте, когда вы разгоняетесь На скорости 45км/ч, порядка 90% сопротивления движению составляет сопротивление воздуха. И вам нет необходимости становиться Винченцо Нибали, чтобы ощутить преимущества лучшей аэродинамики.
“В 1930е, люди начали эксперименты с обтекателями, и неожиданно выросли цифры рекордных скоростей”, говорит Берри. “Все удивлялись, видя Y-образные формы велосипедов или, например, велосипед Lotus, представленный в конце 1980х, а потом вмешались UCI и решили, что велосипед должен выглядеть так, как его представляет себе большинство людей.
Целая книга правил рассказывает нам, какие формы должен иметь велосипед и экипировка спортсменов, с которыми можно соревноваться. “Мы просто считаем это за условия, в которых нам предстоит работать”, говорит Берри.
“Если тебе нужно установить трансмиссию Shimano, вы должны понимать, что все компоненты необходимо установить в определённых местах. В любом случае, вы будете извлекать максимальную пользу из того, что вам говорят делать”.
Продвинутые “карбоновые” технологии и гидродинамическая симуляция дали возможность производителям создавать обтекаемые конструкции, которые даже с учётом ограничений превращаются в быстрые велосипеды. Но при этом, аэробайки гораздо сложнее продать, по сравнению с велосипедами, имеющими классическую раму. Почему так?
“Людям нужна эффективность, но всегда есть то, чем они не готовы пожертвовать взамен”, говорит Берри. В большинстве случаев, он считает, что это вес.
“Для большинства спортсменов, инвестиция в аэробайк и соответствующую экипировку принесёт больше пользы, чем экономия веса. Но этого не происходит”,
Причина – вес это то, что непрофессионалу просто определить и оценить, тогда как аэродинамика это то, во что требуется поверить. Тем более, даже в мире стремительно развивающейся науки, аэродинамика часто просто игнорируется.
“Велоспорт на удивление консервативен. Мы провели 100 лет разбираясь с весом и лишь десять из них мы обращаем внимание на аэродинамику”, говорит Берри. “Гонщики вообще удивляют. Спросите их про раздельный старт, и услышите оды аэродинамике. Но предложите им её на шоссейной гонке – им это не интересно”.
Под прицелом скоростного радара
Так что же делать, когда аэродинамически-эффективные велосипеды имеют преимущества, но до сих пор не получается убедить любителей, а зачастую, даже профессионалов?
В случае большинства марок, ответ – сделать аэродинамику одним из хайлайтов, особенностей, а не строить презентацию лишь вокруг неё одной. Cannondale недавно переработал флагманскую линейку, в которой SuperSix Evo изменил свою традиционную, круглую форму труб на более современную, с низкими верхними перьями и усечённым аэродинамическим профилем. Фокус был взят на вес и качество движения в большей степени, чем на аэродинамику.
Похожее происходило с другими популярными гоночными линейками, такими как Specialized Tarmac, Scott Addict и BMC Teammachine. Каждая из них имела хорошую “горную” репутацию и достойное качество движения, но теперь ещё и с бонусом в виде аэродинамики. Частично, недостаток внимания к аэро-аспектам стал следствием того, что желание улучшить аэродинамику в одно время попросту вышло из под контроля.
“Погоня за аэродинамикой дошла до той грани, где обычные люди, покупающие эти велосипеды, обнаруживали их фактическую бесполезность” говорит Жерар Врумен, со-основатель Cervélo владелец 3T и Open Cycle.
“Они идеально подходят для профессиональных гонок на гладких, закрытых дистанциях, но для обычного человека, в городском трафике на убитом асфальте, они бесполезны. Взгляните на геометрию. В каталоге всё на удивление прекрасно, интегрировано, но стоит добавить пару спейсеров, чтобы можно было дотянуться до руля, и неожиданно вы сложенный паззл рушится.”
Врумен верит, что не вкладывая усилия в комфорт, индустрия стоит на месте уже 20 лет. “Я сам был отчасти виновен в этом, во то время, когда был в Cervélo”, говорит он.
“Разделочный P4 – моё любимое творение, но дружелюбность – не то слово, которым его можно описать. Задний тормоз работает не лучшим образом, исполняя свою основную фукнцию, но он хорошо аэродинамически спрятан. Прекрасно интегрированная фляга делает велосипед быстрым, но до неё трудно добраться, а треугольная форма – не самый удобный вариант, чтобы пить. Это тот самый случай, когда инженерные решения зашли слишком далеко”.
Врумен считает, что компании должны предлагать аэродинамику обычным клиентам в будущем.
“Аэродинамика делает тебя быстрее, но только не тогда, когда в жертву ей приносится всё остальное. Я предпочёл бы делать что-то аэродинамическое вокруг основы, которая заведомо работает. Для некоторых марок, первым шагом стала возможность ставить на аэробайки широкие покрышки”.
“Я взял покрышки в качестве отправной точки и создал конструкцию вокруг них. Я ориентируюсь на платящего деньги владельца. Это трудно делать, когда создаёшь велосипеды для профессиональных гонщиков, которые не хотят резину 30мм, и потом пытаешься продать их клиентам”.
Врумен верит, что многие велосипедисты оценят универсальность и комфорт среднего гравийного велосипеда, вместо тех, которые выбирают агрессивные профессиональные спортсмены. 3T Exploro, который он сделал не так давно, стал первым в мире аэро-гравийным велосипедом.
“Гравийный велосипед” – тупое название”, говорит он. “Для большинства людей это велосипед, чтобы кататься везде, включая асфальт. На асфальте же действут те-же правила, как и для шоссейника – так почему не улучшить аэродинамику?”
“Бездорожье – да, быстро ты не поедешь, но как быть, если ты едешь со встречным ветром, который дует со скоростью 50км/ч? Твоя скорость относительно земли будет 10км/ч, но относительно ветра, ты движешься со скоростью 60км/ч и твоя рама, колёса и одежда всё ещё имеют значение”.
Цена скорости
Как Врумен и подсказывает, аэродинамика должна быть встроена в каждый велосипед и элемент экипировки, так почему же мы не видим её на любом ценовом уровне? Причина – исторически, это очень дорого – сделать что-то аэродинамическим, трубы с огромными вентиляторами не стали дешевле.
“Есть лишь несколько компаний, которые относятся к этому серьёзно”, говорит Врумен. “Для остальных это лишь маркетинговый трюк, как краска или замысловатая форма труб”.
Одна из компаний, решивших изменить взгяд и оценку аэродинамики – производитель колёс из Сассекса, Hunt. В 2017 году они наняли инженера по колёсам Луизу Граппоне, которая ранее работала в авиации, до момента начала сотрудничества с 3T и Campagnolo.
Обычно, программы, используемые в аэрокосмической и автомобильной промышленности для создания и тестов аэродинамичиских конструкций, имеют огромную цену, но теперь они могут быть приобретены по подписке, к тому же облачные вычисления стали дешевле.
“К тому же, нам больше не нужно покупать собственные сервера или невероятно мощный компьютер, чтобы запускать среду разработки”, говорит Граппоне.
Никто не делает программное обеспечение только для нужд велоиндустрии, поэтому большая часть её работы – адаптировать то, что у неё есть. “Это означает, что мы можем начать играть с нашими идеями не имея под рукой аэродинамической трубы. Сейчас задача – сделать всё ещё лучше. Модель каждого колеса состоит из практически девяти миллионов ячеек данных”.
Другими словами, всё это требует по прежнему огромного количества времени, чтобы улучшить форму колеса в виртуальном пространстве и огромного количества денег, чтобы простестировать новые формы в реальном мире с помощью аэродинамической трубы.
Тем не менее, есть и позитивные изменения: чем лучше результат в виртуальной реальности, тем меньше времени потребуется на тесты, что в свою очередь, сделает аэродинамически эффективные колёса и компоненты дешевле.
По словам Граппоне, это признак того, насколько продвинутой становится велоиндустрия. “Раньше, ни один аэрокосмический инженер не стал бы этим заниматься”, говорит она. “Сейчас это не менее стоящее дело, чем автомобильная промышленность”.
Что дальше?
Врумен верит, что пока UCI не ослабит свои рамки относительно того, каким должен быть шоссейный велосипед, мы будем находится очень близко к пределу возможностей аэродинамических конструкций.
“Я не думаю, что велосипед сам по себе может быть намного быстрее”, говорит он. “Можно добиться существенных улучшений от гонщика – легальным или нелегальным путём. Сейчас речь идёт скорее о мощности, чем о сопротивлении. Мы достигли пика в вопросе аэродинамики, и разработчики ищут способы сделать велосипед более комфортным и интересным.
Берри верит, что интеграция компонентов и аксессуаров для всех типов велосипедов и есть следующий шаг. “Мы интегрируем множество вещей, но вне гоночных задач, мы лишь касаемся поверхности. Когда речь заходит об отсеках для хранения, свете – сделать можно очень многое”.
Аэробайки становятся легче и универсальнее, классические шоссейники становятся более аэродинамическими. Берри видит, как круги на диаграммах начинают сходиться – производители приходят к выпуску моделей, подходящих всем.
Что бы не происходило, серьёзный подход к аэродинамике становится обязательным для производителей, стремящихся сделать лучшие велосипеды. Хотя главные цели уже достигнуты, существует огромный интерес в достижении тех, что ещё остались. Это приведёт к тому, что велосипеды станут ещё быстрее, комфортнее и дружелюбнее к пользователю.
Тем не менее, пускай гонщики и обычные велосипедисты всё настроены скептично, у тех из них, кто дружит с наукой, есть шанс одержать победу над своими соперниками. А мы видимо ещё несколько лет будем бороться за вершины аэродинамики.