Странные факты об аэродинамике колес
Почему не все колеса одинаково полезны?
Мой пытливый ум, взращенный советскими учеными, часто не дает мне покоя, пытаясь найти ответы на вопросы, которые большинство людей никогда себе не задаст. Кто-то в по причине отсутствия любознательности, кто-то из-за того, что просто не имеет инструментальной и теоретической базы, чтобы эти вопросы просто возникли.
Предыстория появления этой заметки достаточно забавна: долгое время я ездил на шоссе на низкопрофильных колесах, сначала потому что других под клинчер не было, потом из-за специфического датчика мощности в задней втулке, вокруг которого было собрано колесо на обычном ободе с кучей спиц. В июне, готовясь к участию в триатлоне "Словянская Хвыля 2013", который мы успешно выиграли, я стал обладателем колес Mavic Cosmic Carbone SL. Практически, не прикатывая их, проехал триатлон и только после этого начался период знакомства.
Все время, которое эти колеса были у меня, возникали вопросы:
- что я делаю не так?
- почему нет прироста средней скорости по сравнению с дешевыми Shimano R550?
- почему, меняя Cosmic-и на низкопрофильные колеса, я опять же ничего не чувствовал?
- почему с более низкопрофильным вилсетом Corima Aero под трубки был прирост средней порядка 0.5-0.7 км/ч? А с Cosmic-ами - ничего.
- где радость?
Апофеозом всего стала покупка крайне привлекательного по многим показателям вилсета Fulcrum Racing Zero. Единственное опасение при покупке было, что эти колеса будут медленее Cosmic-ов, через 2 месяца разделка в Волосском и ее будет не на чем ехать.
После покупки я проанализировал несколько выездов, оценив соотношение средней скорости и средней мощности на достаточно длинных отрезках и не увидел никакой разницы! Повторюсь НИКАКОЙ. Все отличие лежало в пределах 0.1 км/ч на скоростях около 40 кмч, т.е. в пределах погрешности измерения. Ни о каких 1,5-2км/ч, о которых твердят счастливые обладатели заметно более высокопрофильных Cosmic-ов не было и речи.
Осознание этого с одной стороны грустного (я тоже стал жертвой маркетологов по незнанию), с другой стороны приятного (новые колеса, вопреки ожиданиям, ничем не хуже старых) подтолкнуло меня к изучению сути вопроса.
Стандартные догмы маркетологов относительно скорости колес звучат так:
- чем выше профиль колеса, тем оно быстрее
- трубка быстрее клинчера
На этом известная широким массам информация заканчивается.
Начав рыть интернет, я натолкнулся на несколько статей, которые полностью перевернули мое мировоззрение в этой области, в очередной раз подтвердив и субъективные ощущения и не особо густую экспериментальную статистику
Вот - оригинал наиболее известного в сети исследования на тему аэродинамики колес http://www.rouesartisanales.com/article-15087917.html его переводную версию так же без труда можно найти в сети.
основные выводы авторов статьи, если Вам лень вчитываться такие:
- чем выше профиль, тем, в общем, меньше лобовое сопротивление
- чем меньше спиц, тем меньше сопротивление
- оптимальная форма спиц - как у Sapim CX-Ray или DT Aerolight, наихудшая - у Mavic R-sys
Вроде бы все логично и понятно, но некоторые колеса в этой статистике позанимали неожиданно хорошие или наоборот плохие места, значит, все не так прямолинейно.
Но интересно другое: разница в "поглощаемой мощности" на скорости 50 км/ч между самым быстрым колесом и самым медленным составила меньше 20 ватт: 16.7 у Zipp 808 против 35 у Mavic R-Sys. При этом подавляющее большинство колес, которые считаются "хорошими", попали в диапазон 21-27 ватт. При чем, разница между бюджетными низкопрофильными Shimano R550 и топовыми среднепрофильными Shimano WH-7850 C50 составила 2.7 ватта. Запомните это значение!
Справедливости ради, напомню, что измерялось сопротивление 1 колеса, переднего, заднее в реальной жизни достаточно сильно экранировано рамой и ногами велосипедиста и влияние его на суммарную аэродинамику составляет по разным оценкам от 50% до 75% от влияния переднего.
К сожалению, в данной статье я не нашел данных по Fulcrum Racing Zero, потому было решено продолжить поиск далее, благо в сети оказалось не мало информации на этот счет.
Следующая статья, которую я нашел и долго и нудно анализировал - более подробный отчет по аэродинамике при разном направлении бокового ветра. Но уже при 40 кмч, что куда ближе к нашим реалиям.
http://www.cyclingpowerlab.com/Compo...odynamics.aspx
Опять, же, не буду утомлять Вас большим объемом фактического материала, которого там более, чем достаточно для пары вечеров осмысления
Тезисно выводы такие:
- самые быстрые колеса, если отбросить "скромные" оценки собственных колес производителями, имеют преимущество в 20 секунд по сравнению с обычными бюджетными низкопрофильными колесами. При этом, преимущество известных моделей составляет (отбросив "рекламные значения"):
Campagnolo Shamal Ultra - 7 секунд
Easton EC 90 TT - 10-12 секунд по разным оценкам
HED H3 (лопасть) - 10 секунд
Zipp 404 - 17-25 секунд
Zipp 808 - 17-21 секунда
Zipp 1080 - 19-21 секунда
Campagnolo Bora - 19 секунд
Mavic CCU - 1 секунда
Mavic Cosmic Carbone SLR - 0 секунд
Lightweight - 1 секунда
Признаюсь, это был шок. По оценке одного и того же источника среднепрофильные Campagnolo Shamal Ultra, которые являются практически полным аналогом Fulcrum Racing Zero, при всех углах атаки имеют меньшее аэродинамическое сопротивление, чем Lightweight и Cosmic.
И вновь в лидерах Zipp 808 и 1080, при чем, согласно всем источникам
Если кому-то лень считать, то 20 секунд (Zipp 808 против бюджетных колес) - это разница в скорости примерно 0.23 км/ч при 40 км/ч.
Остальные колеса дают меньший прирост или не дают вовсе. Собственно, ровно это я ощутил, катаясь на козмиках.
То, что Вы видите - это не рекламные заявления, а результаты реальных исследований в аэродинамической трубе. Весьма прискорбные, кстати, для многих производителей.
Таким образом, мы имеем важнейшие выводы:
Замена колес сама по себе не приводит к сколько-нибудь существенному преимуществу, если это не модель из достаточно короткого списка.
Покупка самых продвинутых колес таких как Bora, Zipp, Enve и далее по списку даст в лучшем случае 20 секунд или менее 0.25 км/ч на часовой разделке, если ваша средняя равна 40 км/ч.
Это экономит Вам 4 ватта и менее. Запомните число 4!
Осознав эти печальные выводы, я поставил перед собой несколько вопросов:
- возможно, переход на дорогие колеса в сочетании с переходом на трубки даст более существенный выигрыш?
- какую экономию дают другие аэро элементы?
- в каком порядке нужо апгрейдиться для получения максимального результата за минимальные деньги?
Вклад резины в общий результат.
Известно, что общее сопротивление, которое создают клинчера/трубки (далее "покрышки" для простоты текста) делится на аэродинамическое сопротивление и сопротивление качению.
Очевидно, что более узкая покрышка имеет меньшее аэродинамическое сопротивление
Менее очевидно, однако факт, более узкая покрышка при одинаковом давлении при прочих равных имеет БОЛЬШЕЕ сопротивление качению
Подробнее - здесь http://www.rouesartisanales.com/article-1503651.html
Известно, что не все покрышки катят одинаково легко, есть откровенно дубовые, есть те, что летят.
Это зависит от ряда факторов: наличия антипрокольной защиты, плетения, плотности компаунда и тп.
В общем случае, мягкие покрышки без антипрокольной защиты катятся лучше жестких с защитой
Вот - тест попроще - http://www.terrymorse.com/bike/rolres.html
Из него нужно понять и осознать 1 фразу:
Note that the power difference between the best and the worst tire is over 20 watts, so switching tires can feel like gaining 20 watts of power
20 ватт!!! Не 2.7 при 50 км/ч(помните?) не 4 ватта при скорости 40 км/ч, а 20 ватт при 30 км/ч. При 40 и 50 км/ч, конечно же, будет еще больше!!
Ощущаете колоссальный разрыв в этих числах?
Теперь вернемся к более объемному тестированиию, тем более, оно проведено при скорости 40 км/ч, а значит проще будет сравнивать вклад сопротивления качения резины и аэродинамики самих колес. Вот он - http://www.cyclingpowerlab.com/TyreSelection.aspx
Результаты этого тестирования весьма неплохо совпадают приведенными выше.
А выводы следующие:
Переход с самого медленного клинчера на самую быструю трубку дает выигрыш в 24 ватта при средней скорости 40 км/ч
Это даст вам преимущество в 1 минуту 46 секунд только за счет уменьшенного сопротивления качению!!! Почти 2 минуты на замене резины. В 5-6 раз больше, чем от покупки самых быстрых колес.
Лучший из клинчеров отстал не так сильно - порядка 1:40 преимущества.
Каждый может найти в этом списке свою покрышку и оценить насколько она быстра и сделать соотв. выводы.
Т.е. по максимуму, заменив бюджетные колеса с самыми дешевыми клинчерами на Zipp 808 с самыми быстрыми трубками можно выиграть 2 минуты. Это уже интересно.
Это уже почти полтора километра в час. Именно о таком приросте говорят, когда рассуждают о преимуществе высокопрофильных колес над низкопрофильными, забывая о деталях, кто по незнанию, кто - сознательно.
Это все - красивая теория, а вот, что говорит практика:
I do the same short (23-24 minute) TT course here quite frequently (sometimes 4 or 5 times in a week), with various degrees of aero gear. From lots of non-scientific eyeballing, here's what I would guess things cost:
* Skinsuit vs. form-fitting PI jersey: 15 seconds
* Form-fitting PI jersey vs. looser long-sleeve jersey: 15 seconds
* Rocket helmet vs. regular helmet: 50 seconds.
* 808 front vs. BT 28mm front: 10 seconds
* Disk vs. BT 28mm rear: 10 seconds (!)
* Water bottle: 0 seconds (actually this is split; sometimes it appears to be faster, sometimes slower)
* Booties: unknown (I've always paired these with the skinsuit)
In agreggate, this stuff is good for about 90 seconds. I'm repeatedly struck by how small a difference the wheels seem to make.
И еще
и еще
и еще
http://www.bikeradar.com/road/gear/a...is-aero-19273/
Вкратце:
самый большой прирост дают шлем-капля и установка лежака
по разным оценкам чуть больше или меньше - переход с комбинации велотрусы-джерси на комбез
бахилы стоимостью 10 долларов дают такой же прирост, как колеса стоимостью 2.5 тысячи долларов
рама - самый дорогой апгрейд, при этом эффективность не отличается от таковой для бахил
Информации по аэро в интернете - вагон, всю ее не объять в одном тексте, я хотел лишь донести мысль о том, что аэродинамика - не такая очевидная штука как кажется, особенно в случае покупки колес за 100500 долларов. Для тех, кому было лень читать этот весь текст, я подготовил некоторые выводы.
Сами выводы:
- если ты купил высокопрофильный вилсет для разделок, но не купил шлем каплю и комбез, ты - дебил
- если ты едешь разделку на Zipp-ах, но без бахил, ты дебил
- если у тебя есть куча свободных денег и желание улучшить результат на разделке, купи датчик мощности, прочти книжку Training and Racing with a Powermeter и запасись "допоміжними речовинами"
- если уж решил таки потратить деньги на аэроколеса, покупай Zipp 808, Enve SES 6.7 и далее по списку и под трубку. Правильные трубки. Никаких компроммиссов. Разница в производительности колес настолько мизерная, что любой шаг в сторону делает покупку бессмысленной тратой денег.
- да, велосипед на высокопрофильном вилсете смотрится круто, повышает ЧСВ владельца и улучшает пищеварение.
|
|
.jpg)
Сообщение от vilegnus
,учись дропать в белую подуху
