Moderne cykler er designet til at fungere bedst ved specifikke vindvinkler, men hvordan ved producenterne, hvor vinden kommer fra?
Aero-rammer og hjul er designet til at optimere din cykels glathed gennem luften. Problemet er, at luften ikke ved det. Det bliver ved med at skifte i hastighed og retning i forhold til dig på din cykel, hvilket betyder, at en væsentlig faktor af aerodynamik sjældent er stabil ret længe – krøjningsvinklen.
Alligevel siger producenter, at de har optimeret deres produkter til specifikke intervaller af krøjevinkler, hvor nogle endda hævder at have skabt rør- og fælgformer, der fungerer som sejl og driver cyklen fremad, når vinden rammer den fra den rigtige vinkel. Men med hastigheden og retningen af både vind og rytter er trinløst variabel, hvordan kan der være en 'optimal' krøjevinkel, og endnu vigtigere, hvad er det?
Først, lad os forstå yaw. Forestil dig at binde en silketråd til din sadelpind og derefter tage en virtuel tur ret nordpå. Hvis det antages, at det er en helt rolig dag uden vind, løber tråden lige ud bag dig og peger mod syd på linje med dit baghjul.
Men forestil dig, at vejret pludselig skifter, og en vind kommer ind fra vest. Denne nye kraft vil virke på silketråden, skubbe den mod øst og åbne en vinkel mellem tråden og den sydvendte linje på baghjulet.
Dette er krøjningsvinklen. Det er resultatet af kraften fra den naturlige vind, der kombineres med kraften fra modvinden, som du skaber for dig selv ved at ride fremad.
Indsnævring af vinklerne
Heraf kan du nu se, at selvom vinden kommer mod dig i en ret vinkel, er ideen om en ren sidevind blot varm luft.
Din fremadgående bevægelse vil altid skabe et træk, og den kraft vil, i større eller mindre grad afhængigt af den hastighed, du rejser, modvirke vindretningen, skubbe tråden og effektivt lukke krøjningsvinklen fra den hypotetiske ret vinkel til noget væsentligt mindre.
Det er grunden til, at professionelle hold aldrig behøver at køre side om side for at beskytte hinanden, når der er kraftig sidevind. I stedet danner de et diagon alt echelon for ly.
Selvfølgelig ændrer vinden, din hastighed og den relative retning af den ene til den anden sig konstant under en tur. For eksempel, et par miles nede af vejen i din hypotetiske tur, kunne vestenvinden pludselig piske op og skubbe endnu længere mod øst for at åbne krøjningsvinklen bredere.
Men det er ikke alt. Forestil dig, at du starter ned ad en stejl nedstigning, hvor din øgede hastighed også øger den effektive modvind, du skaber for dig selv. Denne nu stærkere kraft skubber tråden tilbage tættere på baghjulets rette sydlinje og gør krøjningsvinklen mindre. Så hastigheden påvirker også krøjningsvinklen: Kør hurtigere, og krøjningsvinklen bliver mindre.
Så nu er vores fiktive tur slut, men det efterlader stadig det spørgsmål om stormstyrke: Eftersom hastigheden og retningen af ryttere og de vinde, de møder er uendeligt variable, hvordan kan producenter så sige, hvor mange krøjningsvinkler de har valgt til at optimere aero-formen af deres rammer og hjul er den rigtige? Det er tid til at skyde brisen med eksperterne.
Bearbejdning af vinklerne
'Vi har brugt meget tid på at teste forskellige atleter – fra den afslappede rytter til den professionelle – i forskellige discipliner, og det er interessant, hvor forskelligartet rækkevidden er, siger Chris Yu, leder af Specialized's Applied Technology-gruppe.
‘Hvis du ser på en WorldTour-sprinter, der kommer af et hjul i de sidste 200 m af et løb, er den effektive krøjning ekstraordinært lav – tæt på 0°. Det skyldes, at de kører rigtig hurtigt, mere end 60 km/t, og at afslutte lige strækninger typisk er godt afskærmet af barrierer og menneskemængder, som tjener til at blokere enhver sidevind.
'På den anden side, hvis du tager til Kona Ironman World Championships, kører de op ad Hawaii-kysten, med vinden blæser ind over vandet, så for en aldersgrupperer i Kona rammer de effektive krøjevinkler op til 15° området, hvis det er vindstød. Professionelle vil gå en smule hurtigere, så de vil se krøjningsvinkler på op til 10° eller deromkring – måske lave teenagere, siger Yu.
On the road
Disse tal er ikke bare gætværk, de er resultatet af at montere instrumenter på rigtige cykler og få rigtige cyklister til at gøre det, de er bedst til – køre på vejene.
Treks Mio Suzuki siger: 'Vi monterer en tryksonde på en cykel, som stikker langt ud for at undgå "beskidt" luft fra cyklen eller rytteren. Vi har prøvet luft omkring vores hovedkvarter i Wisconsin, og holdet er også taget til Arizona og Kona til Ironman.'
Disse dataindsamlingsbestræbelser giver producenterne mulighed for at beregne sandsynligheden for, at en cyklist støder på specifikke krøjningsvinkler, som derefter informerer designprocessen gennem brug af computersoftware til væskedynamik og vindtunneltest.
‘Vi forsøger at indsnævre det gennem eksperimentering og måling. For denne rimelige krøjningsvinkel er området mellem 5° og 15°, siger Leonard Wong, aerodynamiker hos Giant.
Suzuki fortæller en lignende historie: 'I den virkelige verden er 2,5° til 12,5° de mest udbredte yaw-vinkler, som ryttere støder på.'
Yu at Specialized tilføjer: "For en gennemsnitlig cyklist, medmindre du kører under ekstremt blæsende forhold, er de typiske vinkler mindre end 10°."
Denne lille forskel i resultater er grunden til, at en aerocykel ikke ser identisk ud med en anden. Specialized designede Venge ViAS baseret på dens vision om det perfekte spektrum af yaw, mens Trek designede Madone til at passe til et andet område.
Så det ser ud til, at hvis du er Peter Sagan, der kører feltet med 50 km/t, vil du have en cykel, der er optimeret til at håndtere krøjningsvinkler på omkring 3°-7°, mens resten af os vil have en cykel designet til at tackle krøjninger på op til 10°-12°.
Ydeevnefremgang
Og hvad med denne idé om, at nogle designs kan udnytte sidevinde til at generere fremadgående fremdrift, som en yacht, der slår ind i vinden? Jason Fowler hos Zipp Wheels er kategorisk: "Det tror vi ikke," siger han.
Xavier Disley, hvis AeroCoach-rådgivning måler sporaerodynamik for WorldTour-hold og -producenter, er lige så afvisende: Når folk har fundet fremdrift i fortiden, har det en tendens til at være gennem komponenter som skivehjul. Men som en del af hele systemet med cykel og rytter ville enhver effekt være lille.’
Max Glaskin's Cycling Science er ude nu i paperback. Han dækker alle vinklerne på Twitter som @cyclingscience1
