Poznámka redakce: Autorem tohoto článku je Ed O’Malley, zakladatel společnosti VeloVetta..
Začátkem letošního roku jsem byl osloven, abych spolupracoval na projektu na zlepšení aerodynamiky triatlonových kokpitů. VeloVetta – moje společnost známá výrobou aerodynamické cyklistické obuvi, Edwin z SpeedBar – výrobce špičkových aerodynamických nástavců pro triatlonová a časovkářská kola a profesionální triatlonista. Trevor Foley, vše koordinuje Nick of Wove, výrobce cyklistických sedel.
Aerodynamiku přední části kola může výrazně ovlivnit nejen výběr aerobaru, ale také to, zda a jak k němu přidáte láhev na vodu, jak bude spolupracovat s konkrétní polohou na kole a řada dalších faktorů. Přidejte řadu nových pravidel Světového triatlonu a Ironmanu týkajících se lahví na vodu připevněných k aerobaru., je stále obtížnější sestavit systém, který a) bude aerodynamicky kluzký, b) bude splňovat vaše hydratační a výživové potřeby a c) bude vyhovovat stále složitějším pravidlům. Zdálo se, že je vhodná doba zjistit, zda existuje nějaký způsob, jak věci zjednodušit. Konkrétně, šlo by vyrobit sadu aerobiků, které by byly rychlé bez ohledu na to, zda máte namontované lahve, nebo ne?
Nástavce SpeedBar jsou již opravdu rychlé. Proto je používají pro tour týmy jako Lidl Trek, Quickstep a Cofidis a také triatlonisté jako Trevor Foley a Rudy von Berg. Edwin ze SpeedBar nedávno aktualizoval svůj SpeedBar Pro o nový ultralehký model, který ušetřil 260 g oproti standardnímu modelu Pro, který představil v roce 2024, takže celková hmotnost systému s počítačem a držáky na láhev BTA činí 400-500 g v závislosti na délce prodloužení. Tento musí být držen, abyste mu mohli věřit . odlehčený model využívá směs letecké slitiny pro rukojeti a přesné karbonové vrstvy v nástavcích, které jsou velmi tenké, ale velmi pevné.
V triatlonu existuje širší škála způsobů, jak mohou aero nástavce spolupracovat se zbytkem nastavení kola, a to, že je sada řídítek rychlá sama o sobě, nemusí nutně znamenat, že je rychlá ve všech možných nastaveních. Ve skutečnosti existuje tolik variant nastavení, že by bylo nemožné testovat a navrhovat pro všechny z nich. Kdybychom však mohli zajistit, že tyč bude testována jako rychlá s lahví na vodu BTA i bez ní, hodně by nám to pomohlo získat jistotu, že bude rychlá ve většině situací.
Při navrhování našich bot ve společnosti VeloVetta jsem použil rozsáhlé modelování pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD). Mám vzdělání v oboru strojního inženýrství a zkušenosti s prací v leteckém průmyslu jako dodavatel pro NASA i v oblasti motorů a pohonných jednotek. CFD je v podstatě počítačový větrný tunel, ale poskytuje nám mnohem více informací, než kolik jich můžete získat z tunelu. Například nám podrobně ukazuje, jak vzduch působí tlakem na všechny povrchy, a z geometrie těchto povrchů lze vypočítat například odpor vzduchu, vztlak a tah. Můžete přesně vidět, jak interakce vzduchu s předměty v testu mění rychlost a směr větru a jak to může změnit způsob, jakým působí na věci dále po větru.
Projekt jsme zahájili vytvořením počítačové verze Trevora Foleyho, která odpovídala jeho rozměrům a poloze kola. Vynechali jsme kolo a dolní končetiny, abychom zkrátili dobu potřebnou k provedení počítačových simulací, aniž by to ovlivnilo výsledky, na kterých nám záleželo. Poté jsme přidali počítačovou verzi standardní konstrukce SpeedBar a vložili ji do našeho virtuálního aerodynamického tunelu, abychom získali základní údaje o odporu tohoto nastavení. Stejné nastavení jsme testovali také s přidanou lahví na vodu v místě, které Trevor často používá při závodech.
Výsledky ukázaly, že přidání láhve na vodu zvýšilo odpor o 61 gramů. Proto jsme vytvořili další dva návrhy a testovali je s lahví na vodu i bez ní. Jeden návrh spojil aerodynamické nástavce s plochou karbonovou deskou a vytvořil z nich jediný “monokokový” systém. Druhý návrh upravil monokokový systém pomocí “strake”, který pomáhá se dvěma věcmi: Zajišťuje určitou strukturální integritu jinak poněkud křehké karbonové spojovací desky, čímž potenciálně eliminuje potřebu kovové spojovací tyče mezi nástavci, a řídí směr proudění vzduchu za tyčí.
Slyšel jsem, že spousta lidí vychází z předpokladu, že mono aero nástavce jsou samozřejmě rychlejší než dvě samostatné tyče, ale naše výsledky spolu s výsledky, o které se s námi podělili Edwin, Marc Graveline a další, ukazují, že tomu tak nutně být nemusí. Naše mono tyč byla testována pomaleji než standardní tyč SpeedBar, pokud na ní není připevněna láhev s vodou. Přidání láhve s vodou však pomohlo snížit odpor vzduchu, takže byl ještě rychlejší než samotný SpeedBar.
Díky této konstrukci je mono tyč rychlejší s lahví na vodu, ale pokud se lahve v polovině závodu zbavíte, negativně ovlivníte svou aerodynamiku. Výsledkem konstrukce využívající ramínko byl odpor vzduchu, který byl rychlý s nasazenou lahví i bez ní. Analýza proudnic (vizualizace dráhy, kterou určité kousky vzduchu sledují) ukazuje, že straky fungovaly tak, jak měly, a způsobily, že část vzduchu, která by jinak dopadala na Trevorovy boky, je nyní přesměrována kolem nich.
Trevor závodil s touto novou tyčí na Eagleman 70.3, který obsadil 2. místo za Samem Longem, který používá mono aerobar od Harryho z Evolve. Před závodem si úředníci IRONMANu prohlédli tento aerobar Speedbar | VeloVetta, který jsme vyrobili pro Trevora, a dali nám své požehnání ohledně legálnosti. IRONMAN prohlásil, že oceňuje, že tato tyč je komerčně dostupným výrobkem a ne něčím slepeným v garáži. Trevor plánuje na těchto řídítkách závodit tento víkend na Boulder 70.3, aby zjistil, zda se mu podaří zopakovat své loňské vítězství, kdy na cyklistické trati dosahoval průměrné rychlosti přes 30 km/h.
Tento projekt ukazuje, jak neintuitivní může být aerodynamika a jak komplikovaná může být souhra fyziky, lidského těla a sportovních pravidel při rozhodování profesionálních i amatérských sportovců. Tyto komplikace zajišťují, že vždy budeme mít nejasnosti ohledně nejlepšího vybavení, nejlepších strategií a nejlepších nastavení, o kterých můžeme diskutovat s přáteli. Jako cyklistického nerda mě baví hledat odpovědi, ale jsem také rád, že nikdy nebudeme mít všechny odpovědi. Kolem neuvěřitelných výkonů, které vidíme na silnici, bude vždy existovat aspekt tajemství a úžasu.
Štítky:
AerodynamikaGearSpeedbarTrevor FoleyVeloVettaWove
