D.R.A.F.T. a kola HollowGram
Aerodynamický výkon je jádrem řady silničních kol HollowGram. Počínaje kolem HollowGram R64 jsou modely R64 hluboké, rychlé a chtějí prořezávat vítr a udržovat tempo na dlouhých vzdálenostech. Kola řady R50 kombinují aerodynamické schopnosti modelu R64, ale v lehčím provedení, které má být skvělým všestranným závodním kolem. Model R45 přináší aerodynamickou zkušnost za nižší cenu, což jezdcům umožňuje snadnější dosažení rychlosti než kdy předtím.
Aerodynamika silničních kol je složitá a vyžaduje nuancované pochopení různých principů mechaniky tekutin. Proto aplikujeme filozofii D.R.A.F.T. (neboli Technologie aerodynamického toku snižujícího odpor) na všechna silniční kola HollowGram. D.R.A.F.T. je přístup HollowGram k aerodynamickému designu a zajišťuje optimální aerodynamický výkon napříč všemi podmínkami, se kterými se jezdci na silnici setkají. Kombinací variací aerodynamického odporu v závislosti na úhlu bočního větru a údajích o environmentálním větru zajišťujeme, že každé kolo v řadě HollowGram poskytuje maximální výkon při každé jízdě.
Ráfky a pneumatiky
Silniční kola HollowGram R64, 50 a 45 mají vnitřní šířku 21 mm a vnější šířku 32 mm, aby poskytovala nejlepší výkon s nejběžnějšími velikostmi silničních pneumatik. To je zásadní, protože pneumatika je klíčovým prvkem v aerodynamice kola. Zejména v případě předního kola je pneumatika první částí kola, která se setkává se vzduchem, takže interakce mezi pneumatikou a ráfkem určuje pohyb vzduchu přes ráfek, což ovlivňuje, kolik odporu kolo vytváří. V aerodynamických termínech není cyklistická pneumatika typicky efektivním tvarem, a proto musí ráfek pracovat s pneumatikou na minimalizaci separace a udržení přilnavosti proudu. Aby ráfek snížil odpor, musí podporovat znovupřipojení vzduchu k ráfku po oddělení od pneumatiky a poté řídit jeho pohyb po povrchu. Kombinace šířky a tvaru činí ráfky HollowGram méně citlivými na konstrukci pneumatik a velikost pneumatiky; s minimálními aerodynamickými tresty za použití širších silničních pneumatik.
Co je D.R.A.F.T.?
D.R.A.F.T. je název daný komplexní aerodynamické vývojové filozofii HollowGram. Jádrem práce je interně vyvinutý a peer-reviewed proces pro hodnocení aerodynamického výkonu v podmínkách větru na silnici, nazývaný Yaw Weighted Drag. To zajišťuje, že designy jsou optimalizovány tak, aby maximalizovaly rychlost jezdců v reálných podmínkách větru.
Co je to Yaw Weighted Drag a proč je důležitý?
Při vývoji a testování produktů hodnotíme odpor v různých úhlech bočního větru (úhel mezi směrem jízdy a efektivním vektorovým větrem). Obrázek 1 (níže) ukazuje graf odporu proti úhlu bočního větru. Toto je typický výstup z testování v aerodynamickém tunelu. Všimněte si významné variace odporu jako funkce úhlu bočního větru. V tomto grafu odpor kola klesá s rostoucím úhlem bočního větru až do bodu zvratu, kde rychle roste. Toto chování je typické pro vysoce výkonné kolo.
Variace odporu v závislosti na úhlu bočního větru vyvolává otázku: které úhly bočního větru by měly být použity k hodnocení výkonu na silnici? To je obzvláště důležité v případě, kdy porovnáváme dvě konfigurace s protínajícími se křivkami (viz Obrázek 2 níže).
Vezměme si například HollowGram R50 versus Roval Rapide CLX, testované se stejnými pneumatikami. V tomto případě mohou obě kola tvrdit, že mají nejnižší odpor v různých bodech napříč spektrem úhlů bočního větru.
Které úhly bočního větru jsou nejdůležitější?
Pokud by úhly bočního větru, kterým jezdec čelí, byly rovnoměrně rozloženy, jednoduchý číselný průměr těchto výsledků by poskytl vhodné průměrné číslo odporu. V praxi však úhly bočního větru nejsou rovnoměrně rozloženy, a proto musíme tento efekt zohlednit.
Mějte na paměti, že úhel bočního větru a úhel větru nejsou totéž. Když je jezdec v pohybu, má dopřednou složku rychlosti, která v kombinaci s atmosférickým větrem vytváří výsledný úhel bočního větru. Úhel bočního větru je tedy funkcí rychlosti větru, směru větru a rychlosti na silnici. Použili jsme statistické funkce rychlosti a směru větru v kombinaci s geometrickým efektem dopředného pohybu k určení analytického modelu rozložení úhlu bočního větru. Výsledkem je zvonová křivka soustředěná na úhel bočního větru 0 stupňů (viz obrázek 3 níže).
Pomocí této váhové funkce transformujeme výsledky z větrného tunelu a vytvoříme graf, ve kterém je velikost odporu škálována úměrně pravděpodobnosti, že jezdec tento úhel bočního větru na silnici zažije. Odpor vážený úhlem bočního větru se pak vypočítá jako vážený průměr grafu váženého odporu.
Když se na to podíváme v kontextu odporu váženého úhlem bočního větru, vidíme, že mezi aerodynamickým výkonem těchto dvou kol je jen malý rozdíl. Tato metoda poskytuje dvě jasné výhody pro analýzu. Zaprvé, zjednodušuje proces analýzy kombinováním velkých podmnožin dat do jedné hodnoty pro každou konfiguraci, která zahrnuje jak odpor jako funkci úhlu bočního větru, tak pravděpodobnost těchto úhlů na silnici. Zadruhé, usnadňuje objektivní srovnání výkonu na silnici bez vybírání dat z výsledků větrného tunelu.
Odpor vážený úhlem bočního větru používáme při vývoji všech našich výkonnostních produktů, abychom zajistili jejich plnou optimalizaci pro širokou škálu jízdních podmínek, se kterými se naši jezdci setkají.
Jak ovlivňují rychlost na silnici a rychlost větru tento přístup?
Tato případová studie je aplikována s použitím rychlosti 40 km/h na silnici a rychlosti větru 11 km/h. Model však není pevný a může být aplikován na různé rychlosti a podmínky na silnici. Zvýšení rychlosti na silnici nebo snížení rychlosti větru zúží distribuci úhlů bočního větru, což zvýší důraz na nízké úhly bočního větru. Snížení rychlosti na silnici nebo zvýšení rychlosti větru zploští distribuci úhlů bočního větru, což sníží důraz na nízké úhly bočního větru. Používáme rychlost na silnici 40 km/h, protože je reprezentativní pro průměrnou závodní rychlost a je to rychlost dosažitelná pro amatéry v krátkých intervalech. Jako taková je skvělým zástupcem rychlé silniční jízdy. Hodnota 11 km/h pro průměrnou rychlost větru je odvozena z experimentálních dat a odráží přístup SAE při hodnocení silničních vozidel.
zdroj. cannondale.com