Producenter går meget op i at lave flysæt, men vil det faktisk gøre dig hurtigere? Cyklist finder ud af det
Hvis du cykler, ved du alt om virkningerne af vindmodstand. Når du kører med hastighed på fladt, bidrager aerodynamisk modstand op til 90% af den samlede modstand mod fremadgående bevægelse. Det skyldes, at den stumpe og uregelmæssige form af en cykel og rytter i sagens natur er dårlig til at passere jævnt gennem luften, hvilket betyder, at enhver forbedring af aerodynamikken kan gøre en stor forskel for at spare værdifuld energi og øge hastigheden.
Som et resultat bruger producenterne enorme mængder af tid og penge på aerodynamiske tests og hævder for eksempel, at kit, der er 10 % mere effektivt, kan spare dig 20 sekunder over en given afstand eller give dig en fordel svarende til fem watt. Cyklist ville se, om disse påstande kunne underbygges i den virkelige verden, og ikke kun i en vindtunnel.
For at udføre vores egen undersøgelse er vi kommet til Hillingdon Cycle Circuit i West London. Planen er, at den fastboende cykeltester James skal gennemføre fem sessioner af tre omgange med en målt og konsekvent indsats på 300 watt ved at bruge et andet stykke aerodynamisk sæt hver gang.
Vi tager os tid til hver session til at bestemme den aerodynamiske effektivitet af hvert emne og sætter dem alle sammen for at fastslå den kumulative effekt.
De komponenter, vi skifter ud, er hjul, stænger, hjelm og skinsuit – med andre ord dem, der med størst sandsynlighed vil blive ændret af en gennemsnitlig landevejsrytter på jagt efter bedre aerodynamik. Selvom der er nogle variabler, der betyder, at vores test ikke er helt videnskabeligt, appellerer vores plan bestemt til Reynolds' direktør for teknologi og innovation, Paul Lew.
'Denne form for test sker ikke nok,' siger han. 'Det er en fantastisk måde at teste aerodynamik på – problemet er, at det bare er for dyrt at kontrollere variablerne i den virkelige verden i samme grad, som du kan kontrollere det mere begrænsede antal variabler i en vindtunnel.
'Det ville være for udfordrende at opnå det niveau af pålidelighed, som de fleste ingeniører også ville være komfortable med at sætte deres navn på. I er dog ikke ingeniører, så du behøver ikke bekymre dig, og jeg ser værdien i denne type test.'
Så med valideringen af et af de mest respekterede navne inden for cykling aerodynamik, bliver vi knasende.
Hjul
James' første tre omgange er gennemført på Mavic R-Sys SLR-hjul, Giant Contact SL-stænger, Sportfuls Pro Race-trøje og Super Total Comfort bibshorts og en Giro Aeon-hjelm – alt sammen sæt uden aerodynamiske prætentioner.
Disse tre omgange er i gennemsnit 2m 33s, som vi bruger som en kontroltid til at sammenligne omgangene med vores aerodynamiske justeringer.
Den første ændring er at skifte til Bontrager Aeolus 5 TLR dybsektionshjul. Dybe sektionshjul har kortere eger, der forstyrrer luftstrømmen mindre end standardhjul, plus de dybere fælge fremmer også en laminar (glat) luftstrøm over deres overflade.
Lew forklarer, at ved visse krøjningsvinkler kan gode aero-fælge bruge vind som et sejl på en båd, hvilket skaber fremadgående træk, der modarbejder modstand. James' gennemsnitlige tid for de tre omgange er 5 sekunder hurtigere pr. omgang (2m 28s) end kontroltiden – en forbedring på 3,3 %.
Dette virker ikke så stort, som vi havde forventet, men Lew er ikke overrasket.
‘Sejleffekten af dybe fælge fungerer bedst med konsekvent sidevind, for eksempel på en ud-og-tilbage TT-bane. På en kort racerbane ændrer hjørnerne vindvinklen for meget til, at de kan have en så dramatisk effekt.’
Aero-barer
Det næste skridt er at skifte de traditionelle stænger ud til Enve SES aero-vejstænger med flad top. Kamm-hale-formen på toppene præsenterer minim alt frontareal til vinden, så det har den effekt, at det pænt skiller luften for at reducere trykforskellen, der forårsager trykmodstand – en nøglefaktor i total aerodynamisk modstand.
Den gennemsnitlige omgangstid med Enve-stængerne er 6 sek. ned på kontrollen ved 2m 27s – en besparelse på 3,9 %. Dette overrasker os, da vi ikke havde forventet, at den lille forskel i stangformen ville have en sådan effekt på luftmodstanden, men forbedringen i hastigheden var ikke udelukkende til grund for stængernes aerodynamiske tværsnit.
De er smalle langs toppene og blusser ud ved dråberne, så mens den samlede bredde er den samme, har toppene et mindre front alt område. Plus formen på dråberne tilskynder rytteren til at indtage en smallere, mere aerodynamisk position.
Simon Smart, grundlægger af aerodynamikfirmaet Drag2zero, hjalp med at udvikle stængerne. "At skifte fra en mere oprejst position til en lavere position giver den største reduktion i modstand," siger han.
‘De ekstra watt, der spares ved god aerodynamik, er let større end de gevinster, du ville få ved den bedste vintertræning, du kunne lave.'
Hjelm
Da rytterens hoved er et af de områder, der er mest udsat for luftstrøm, producerer producenter flyhjelme designet til at styre luftstrømmen effektivt for at minimere turbulens, mens de stadig har et par køleventiler.
Dette har ført til nylige påstande om imponerende aero-gevinster, hvor Giro hævder, at dens Air Attack er 17 sekunder hurtigere over 40 km end dens Aeon-hjelm. Med Specialized's Evade på hovedet, tager James gennemsnitlige omgange på 2m 31s - en forskel på 2s til vores kontroltid. Når det ekstrapoleres, kan dette føre til en besparelse på omkring 26 sekunder over en tur på 40 km.
Lew forklarer, at dette imponerende niveau af tidsbesparelse sandsynligvis skyldes James' relativt høje hastighed. For at opretholde en effekt på 300 watt kørte han omkring 38 km/t, og fordelene ved forbedret aerodynamik stiger eksponentielt med hastigheden.
'Hvis du skulle plotte en graf med træk på den lodrette akse og hastighed på den vandrette akse, ville du ikke se en lige linje - du ville se en eksponentiel kurve opad,' siger Lew. "Trækningen begynder at stige betydeligt over 30 km/t, så over den hastighed viser aerodynamiske gevinster virkelig."
Skinsuit
Vores sidste stykke aero-kit er en Santini Speed Shell skinsuit. Lew og Smart er enige om, at fordi kroppen er den største enkeltmasse, bidrager den med den største del af modstanden.
En skinsuit fjerner de krusninger i overfladen, der er forårsaget af sømme og overlapninger, så vi forventer en ret stor effekt på aerodynamikken. Alligevel finder vi kun en tidsbesparelse på 0,8 %, hvor James indstiller gennemsnitlige omgange på 2m 32s.
Selv om den stadig er en anstændig besparelse, når den ekstrapoleres til en længere afstand, er den mindre fordelagtig end de andre elementer i denne test. Dette kan tilskrives det faktum, at James's standard jersey og bibshorts havde et temmelig kraftigt snit med minim alt overskydende stof.
Andre fordele ved skinsuits, såsom den kompression, de udøver på musklerne, har vist sig at reducere træthed, men kun efter længere distancer, end vi kørte her.
En sidste pointe, der er værd at nævne, er, at i modsætning til de andre komponenter, der kan omformes for at minimere modstand, kan en skinsuit kun arbejde for at reducere det, der er kendt som 'direkte friktion' og ændrer ikke formen på en rytters krop. Direkte friktion er en sekundær komponent af aerodynamisk modstand og er meget mindre signifikant end frontareal og profil.
Den fulde aero
James gennemfører sine sidste tre omgange udstyret med alt aeroudstyret. Sammen giver de ham mulighed for at skære 10'ere ud af sit kontrolomgangsgennemsnit ved den samme udgangseffekt, der slår i gennemsnit 2m 23s.
Denne samlede besparelse på 6,5 % ville være en betydelig 2m 27s værd over 40 km. Forudsigeligt er dette resultat lidt mindre end summen af de individuelle forstærkninger på grund af den eksponentielle stigning i modstanden med hastigheden plus den komplekse måde, hvorpå flere aerodynamiske elementer interagerer.
Hele rytteren og cyklen fungerer som et system, og det handler ikke blot om at tilføje et element til det næste og forvente, at de alle opfører sig som isoleret. Mange eksperter på området siger, at komponentintegration er der, hvor de store fremtidige gevinster ligger.
Selv om vores test ikke var så strengt kontrolleret som et laboratorieeksperiment, afslørede den konsekvente tendenser, der understøtter effektiviteten af aerodynamisk kit i en virkelig verden, og viste, at besættelsen af aerodynamiske gevinster er velbegrundet. Smart er enig: 'Når du har trænet din krop til et godt niveau, er det svært at finde så meget mere, men aero kit er en levedygtig måde at blive hurtigere på.'
Selvom Smart og Lew advarer om, at manglen på repeterbarhed med vores test burde gøre os forsigtige med at komme til konkrete konklusioner om de komparative fordele ved de forskellige stykker flyudstyr, er begge enige om, at sættet ville være gavnligt.
'Om din test kontrollerede nok variabler eller havde et stort nok datasæt til at træffe en købsbeslutning baseret på resultaterne, er en beslutning for dine læsere, men jeg forudser, at de overordnede viste tendenser ville ændre sig lidt, hvis datasættet blev øget.” En vindtunnel siger du? Hvem har brug for en af dem?
