Дугуйны обуд улам таргалж байгаа нь тэднийг хурдан болгоход зохисгүй мэт санагдаж байна, тэгвэл юу болоод байна вэ?
Логик нь хэрвээ та ямар нэг зүйлийг агаарт хурдан зүсэхийг хүсвэл Конкорд шиг нимгэн, хурц болгохыг зөвлөж байна. Бусад зорчигч тээврийн онгоцууд булцуутай байхад сум шиг хэлбэртэй байсан тул гурван цагийн дотор Атлантын далайг гатлах боломжтой байв. Гүн огтлолын аэро дугуйнуудын эхний үеийнхэнд ч мөн адил бодол төрж байсан: нимгэн, гүн V-хэсэг нь хурц ирмэг хүртэл нарийссан нь хамгийн их үр ашигтайгаар агаарт зүсэгдсэн мэт сэтгэгдэл төрүүлсэн. Энэ нь ойлгомжтой байсан ч цаг хугацаа өөрчлөгдсөн.
Дугуйны дизайны хамгийн сүүлийн үеийн давуу тал нь зүсэлт багатай, илүү мохоо байна. Ирмэгүүдийг зөөлрүүлж, обуд нь томорч, бүдүүн, дугуй хэлбэртэй обуд нь бүх талын гүйцэтгэлд хамгийн сайн салхинд хийсэх хэлбэр юм гэж бидэнд мэдэгддэг. Тэгэхээр юу болсон бэ?
Хед салхи
Өргөн хүрээний хэлбэрийг анхлан дэмжигч нь 1980-аад оны үеийн сэтгэгдлийг үүсгэн байгуулагч талийгаач Стив Хедтэй хамтран бүтээсэн Хэд Дугуйл юм. Хэд 2000-аад оны дундуур булцгар, өргөн хүрээтэй хөнгөн цагааны хайлш Ardennes дугуйгаа худалдаанд гаргаж, түүнийг хаа сайгүй байдаг 23 мм-ийн дугуйтай биш 25 мм-ийн дугуйтай хослуулахыг зөвлөсөн үед олон хүн үүнийг илүү хурдан тохируулна гэдэгт итгэхгүй байгаагаа илэрхийлж байсан. Тухайн үед техникийн нарийн ширийн зүйлс бүдэг бадаг байсан. Хэд дугуйны тогтвортой байдлыг илүү сайн эргүүлэхийн тулд дугуйны тогтвортой байдлыг эрэлхийлж, бартаатай газар хавчих магадлалыг бууруулж байгаа мэт санагдаж байсан ч 80-аад оны анхны судалгаагаар илүү өргөн обуд нь аэродинамикийн хувьд илүү хурдан байж болохыг харуулсан. Дараа нь 2009 онд Хед патентыг авах үед инновацийн давалгааны үүд хаалга нээгдсэн.
Дугуй үйлдвэрлэгч Zipp-ийн дэвшилтэт хөгжүүлэлтийн захирал Майкл Холл хэлэхдээ, "Салбар олон жилийн турш эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дэд төхөөрөмжид хэр сайн ажиллаж байгааг үл тоомсорлож, нийт таталтын үр ашгийг [салхины хонгилын туршилтын хамгийн хурдан үр дүн]) хөөцөлдөж ирсэн. оновчтой, бодит өдрүүд. Бодит амьдрал дээр морьтон хүмүүс хүрээлэн буй орчин нь өөрт нь шидэж байгаа бүх зүйлийг даван туулах ёстой. 2010 онд худалдаанд гарсан Firecrest дугуйнуудын хувьд бид анхаарлаа өөрчилсөн бөгөөд үр дүнд бий болсон бүтээгдэхүүнүүд нь өмнөх үеийнхээс илүү тогтвортой, салхины аль ч чиглэлд урьдчилан таамаглах боломжтой байхыг эрэлхийлсэн.’
Кэвин Куан, Knight Composites-ийн инженерчлэлийн захирал илүү дэлгэрэнгүй тайлбарлав: "Бидний зохион бүтээх арга бол дугуйны хойд талын хагасыг илэрхийлдэг.' Хүрээний ирмэг нь салхинд хамгийн түрүүнд тусдаг боловч Куан хэлэхдээ: "Бидний судалгаагаар салхи дугуйг хазайх өнцгөөр [шулуун дээрээс бусад өнцөгт] цохиход дугуй нь салдаг [хүрээний дээгүүр жигд урсах чадвараа алддаг] гэдгийг харуулж байна., тиймээс обудны урд талын аэродинамик хэлбэр тийм ч их ажиллахгүй - энэ нь бараг үргэлж гацсан байдаг.' Өөрөөр хэлбэл, урд талын аэродинамик хэлбэрийг чухалчлах нь утгагүй юм.
Aero-н давуу талууд
Өргөн хүрээ нь чирэх хүчийг нэмэгдүүлэхийн оронд аэродинамикийг хэрхэн сайжруулж болохыг ойлгохын тулд бидний унаж буй агаар нэг хэвийн ажиллахгүй байгааг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Тайван өдөр ч гэсэн агаар нь эргэлдэж, нарийн төвөгтэй замбараагүй байдаг. Аэродинамик шинжлэх ухаан нь шингэний оновчтой динамик буюу агаар нь түүнд хүрэх хэлбэр, гадаргуугийн бүтэцтэй харьцах арга нь үрэлтийг бууруулдаг болохыг олж мэдсэн.
Агаарын урсгалын тухайд гурван том ангилал байдаг. Эхний ангилал нь "ламинар" агаарын урсгал юм. Энэ нь үрэлтийн алдагдал багатай байх хамгийн тохиромжтой төлөв бөгөөд гөлгөр, шулуун эсвэл муруй шугамаар хөдөлж буй агаарыг хэлнэ. Хөдөлгөөнт объекттой тулгарах үед ламинар агаарын урсгал салж, объектын эргэн тойронд гулсаж, дараа нь хамгийн бага түгшүүртэйгээр нөгөө талдаа урсгалаа үргэлжлүүлнэ.
Хоёр дахь төлөв нь "буцалттай". Нэрнээс нь харахад энэ нь гөлгөр урсгалаас хол, бохир агаарыг хэлдэг боловч дотор нь "ламинар" болон "гацсан" агаарын элементүүд байж болно. Үймээн самууны олон шалтгаан байж болно: магадгүй салхитай өдөр, эсвэл та өөр морьтонг анхааралтай дагаж байгаа эсвэл хажуугаар машин, ачааны машин өнгөрч байна. Эдгээр хамгийн оновчтой нөхцлийг заримдаа "бохир" агаар гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь бидний хамгийн түгээмэл тохиолддог нөхцөл юм.
Гурав дахь нөхцөл нь "зогсоосон". Энэ нь агаар урсахаа больсон, харин нэг дор янз бүрийн чиглэлд эргүүлэх үе юм. Энэ төлөв нь хамгийн их үрэлтийг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр унаачны удаашруулахад хамгийн их нөлөө үзүүлдэг.
Энэ бүхэн нь юу гэсэн үг вэ гэвэл салхины хонгилд ороход ламинар урсгалд сайн ажилладаг дугуй болон дугуйны хослол байх нь гайхалтай хэдий ч бодит нөхцөл байдалд юу илүү ашигтай вэ? нь турбулент агаарт сайн ажилладаг дугуй, дугуй юм. Орчин үеийн хамгийн амжилттай загварууд нь бохир агаарыг цэвэрлэхийн тулд үймээн самуунтай агаарыг авч, түүний таталцлыг багасгах зорилготой юм. Нимгэн, хурц дугуйны обудыг илүү өргөн, дугуй обудаар сольж байгаагийн нэг шалтгаан нь энэ юм – шинэ загварууд нь бодит ертөнцийн ихэнх дугуйнуудад тааралддаг замбараагүй агаарыг хурдан арилгах боломжтой. Гэхдээ обуд улам өргөжиж байгаа өөр нэг гол шалтгаан нь гулсмал эсэргүүцэл юм.
Холбоо барих спорт
Өргөн обуд руу шилжсэн нь зарим талаараа өргөн дугуй руу нэгэн зэрэг шилжсэний үр дүн юм. Өмнө нь 23 мм-ийн дугуй хэрэглэдэг байсан бол илүү олон жолооч, үйлдвэрлэгчид 25 мм, заримдаа бүр илүү өргөн дугуйг сонгож байна.
“Continental-ийн судалгаагаар 25c дугуй нь 23c дугуйтай харьцуулахад 10-15% бага гулсалтын эсэргүүцэлтэй байдаг” гэж Куан хэлэв. ‘Continental-аас харахад хэрэв та том дугуйтай бол контактын хэсэг нь уртасахын оронд богино боловч өргөн болж, улмаар замын гадаргуу дээрх даралт нь ижил хэвээр байдгийг харуулж байна.’
Энэ нь дугуй үйлдвэрлэгч Schwalbe-ийн дүгнэлтээр нотлогдсон. Бүтээгдэхүүний менежер Маркус Хачмейер хэлэхдээ: Хэрэв та өөр өөр өргөнтэй боловч ижил үзүүлэлттэй дугуйг харьцуулбал ижил найрлага, профиль, инфляцийн даралт зэрэг нь өнхрөх эсэргүүцлийн хувьд илүү хурдан байх болно. Хэрэв та дугуй, дугуйгаа шилний тавцан дээр зогсоож, дугуй нь шилтэй нийлж байгаа газраас дээш харж байна гэж төсөөлвөл хоёр ялгаатай дүрсийг харах болно. Нарийн дугуй дээр хэлбэр нь урт, нимгэн, зууван хэлбэртэй байх болно. Илүү өргөн дугуйнд контактын хэсэг нь илүү богино, бүдүүн, тойрог хэлбэртэй байх ба ийм байдлаар хажуугийн ханыг бүрдүүлдэг, гулсмал эсэргүүцлийг бий болгоход туслах утаснууд нь ямар ч үед ашиглагдаж, үрэлт бага байдаг.'
Энэ бүхэн маш сайн, гэхдээ яагаад нарийхан обуд дээр өргөн дугуйг тааруулж болохгүй гэж? Обуд нь нарийхан бол дугуйг профайлаас харахад дугуй нь "гэрлийн чийдэн" хэлбэрийг бүрдүүлдэг - обуд руу дэгээтэй газар хавчуулж, ирмэгээс хол булцуутай байдаг. Илүү өргөн дотоод хүрээтэй бол дугуй нь урвуу 'U' хэлбэрийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь замд илүү бөөрөнхий хүрээ үүсгэх ба улмаар гулсалтын эсэргүүцлийг бууруулдаг.
Замын дугуйн обудны дотоод өргөн буюу дугуйны ирмэгийг суурилуулсан хоёр дэгээтэй фланцын хоорондох зай саяхан болтол 14мм орчим байсан. Өргөн обудтай эхний тайралт дээр энэ зай 16 мм болж өссөн бөгөөд одоо үйлдвэрлэгчид дахин өргөн хүрээтэй болгож байна. Энэ оны эхээр худалдаанд гарсан Bontrager-ийн хамгийн сүүлийн үеийн Aeolus TLR D3 цуврал нь өмнөх D3-аас 17-оор өргөн хүрээгээ тэлсэн.5мм-ээс 19.5мм хүртэл том болсон нь хувийн жингийн хувьд мэдэгдэхүйц өсөлт юм. Дугуй үйлдвэрлэгч Mavic компанийн Мишель Летенетээс анхааруулах үг ирсэн. Системийг сайжруулахын тулд аль аль элементийг [дугуй ба обуд] төгс зохицсон байх ёстой. Хэрэв тийм биш бол илүү өргөн дугуй ашиглахын тулд нэмэгдэж буй инерци, эргэлдэх жин, агаарын чирэх нь утгагүй болно. Хэрэв та эсрэг хувилбарыг авч үзвэл аюулгүй байдлын талаар бодох хэрэгтэй - хэт өргөн хүрээтэй нарийн дугуй. Энэ нь дугуйг зөв суулгаагүй, хагарч болзошгүй өндөр эрсдэлтэй.’
Дугуй шиг амин чухал зүйлийн аюулгүй байдал хамгийн чухал бөгөөд Куан нэмж хэлэхдээ, "Одоогоор 17-18мм [дотоод хүрээний өргөн] нь зүгээр юм шиг санагдаж байна, гэхдээ илүү өргөн, 20мм хүртэл гэж хэлэхэд бид орох гэж байна. зураглаагүй газар нутаг. Одоогоор бид ямар нэгэн сөрөг нөлөөг хараагүй байгаа ч ерөнхийдөө хараахан илрээгүй байна.’
Бариулын Мессиа
Дугуй бол инженерүүдийн шийдвэрлэх хамгийн төвөгтэй асуудал гэдгийг батлахын тулд дизайны товчлолд өөр нэг чухал зүйл бий: харьцах.
“Энэ бол маш чухал хүчин зүйл” гэж Smart Aero Technology-ийн техникийн захирал, Enve Composites-ийн агаарын дугуйны системийн (Enve SES) дизайнер Саймон Смарт хэлэв. Хэрвээ бид долоон жил буцах юм бол тамирчид салхины нүхэн дээр ирж, хамгийн хурдан дугуйг тодорхойлох болно. Гэвч бодит ертөнцөд дугуй нь ихэвчлэн удаашралтай байдгийг бид олж мэдсэн. Энэ нь салхины хонгил буруу байснаас биш, дугуйны тогтворгүй байдлаас болж дугуйчид уралдахдаа шулуун шугамаа барьж чадаагүйгээс болсон.’
Хурдан явахын нэг хэсэг нь жолоодлоготой байх явдал байдаг тул хөндлөн салхи эсвэл үймээн самуунтай агаарт дугуйны тогтворгүй байдал нь хурдан явах итгэлгүй болж, гүйцэтгэл нь зайлшгүй мууддаг. "Миний хувьд жолоодлогын тогтвортой байдал нь дугуйны гүйцэтгэлд дутагдаж байсан хамгийн том зүйл байсан бөгөөд хэрэв бид илүү тогтвортой урд дугуйг хөгжүүлж чадвал салхины хонгилд бага зэрэг удаашралтай байсан ч энэ нь бодит ертөнцөд илүү хурдан байх болно гэдгийг би мэдэж байсан. "гэж Смарт хэлэв.‘Тийм ч учраас би Enve-тэй хамтран боловсруулах хөтөлбөрийг нэн тэргүүнд тавих ажлыг эхлүүлсэн.’
Энэ бүхэн нь дугуй болон дугуй нь зөвхөн аэродинамикийн хувьд төдийгүй хурдны тогтвортой байдал, урьдчилан таамаглах боломжтой жолоодлого, гулсалтын эсэргүүцлийг хамгийн оновчтой шийдэлд хүргэх иж бүрэн багц болж ажиллах ёстойг харуулж байна. Үүнтэй холбогдуулан дугуй үйлдвэрлэгчид цаашид дугуй үйлдвэрлэгчидтэй илүү нягт хамтран ажиллах болов уу?
Бонтражерын хувьд тэд аль хэдийн нэг юм. Бонтрагерын дугуйны бүтээгдэхүүний менежер Рэй Ханштейн хэлэхдээ "Манай дугуй болон дугуйны инженерүүд адилхан гэж үздэг. Дугуй, дугуй нь хоорондоо маш их холбоотой байдаг тул нөгөөг нь сайн ойлгохгүйгээр нэгийг нь хөгжүүлэх боломжгүй юм. Эдгээр залуус нэг өрөөнд ажилладаг, хамтдаа унаж, үдийн хоол иддэг.’ Mavic болон Zipp-ийн ижил төстэй түүх нь дугуй болон дугуйг өөрсдөө үйлдвэрлэдэг тул нарийн хосолсон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Хариулах том асуулт бол бид оргилд хүрсэн үү? Смарт хэлэхдээ, "Обуд дизайн хийх нь нэлээд сорилт боловч сэтгэл хөдөлгөм юм. Сүүлийн таван жилийн хугацаанд хүрээний загвар нэлээд өөрчлөгдсөн бөгөөд энэ нь илүү өргөн дугуйг ашиглах боломжийг олгосон нь бидэнд илүү өргөн хүрээг судлах эрх чөлөөг олгосон юм. Ихэнх зүйлсийн нэгэн адил өгөөж буурах тал бий, гэхдээ би хараахан оргилдоо хүрээгүй гэж бодож байна.’
Эцэст нь, өргөн дугуй ба үүний дагуу өргөн дугуйны профиль нь энэ салбарын чиг хандлага бөгөөд хэрэв та бидний өдөр тутам тохиолдож буй нөхцөл байдалд хамгийн их ашиг хүртэхийг хүсч байгаа бол ачаалах үед урьдчилан таамаглаж болохуйц жолоодлоготой байхыг хүсч байвал дугуйчдын хувьд зөв сонголт юм.. Шинжлэх ухаан үүнийг баталж байгаа тул нарийссан үзэл бодлоос татгалзаж, өргөн хүрээтэй байх цаг болсон байж магадгүй юм.
