Үйлдвэрлэгчид аэро иж бүрдэл хийхийн тулд маш их хүчин чармайлт гаргадаг ч энэ нь таныг илүү хурдан болгох болов уу? Дугуйчин олж мэдэв
Хэрэв та дугуй унадаг бол салхины эсэргүүцлийн нөлөөг бүгдийг нь мэддэг. Хавтгай дээр хурдтай явахад аэродинамик таталт нь урагшлах хөдөлгөөний ерөнхий эсэргүүцлийн 90% хүртэл хувь нэмэр оруулдаг. Учир нь дугуй болон унадаг дугуйны мохоо, жигд бус хэлбэр нь агаарт саадгүй өнгөрөхөд муу байдаг тул аэродинамикийн аливаа сайжруулалт нь үнэ цэнэтэй эрчим хүчийг хэмнэж, хурдыг нэмэгдүүлэхэд ихээхэн өөрчлөлт авчирна гэсэн үг юм.
Үүний үр дүнд үйлдвэрлэгчид аэродинамик туршилтанд асар их цаг хугацаа, мөнгө зарцуулж, жишээ нь 10%-иар илүү үр ашигтай иж бүрдэл нь өгөгдсөн зайд 20 секунд хэмнэнэ эсвэл танд тавтай тэнцэх хэмжээний давуу тал олгоно гэж мэдэгддэг. ватт. Унадаг дугуйчин эдгээр мэдэгдлийг зөвхөн салхины хонгилоор биш бодит ертөнцөд баталж чадах эсэхийг мэдэхийг хүссэн.
Бид өөрсдийн судалгаа хийхээр Баруун Лондон дахь Хиллингдоны дугуйн тойрогт ирлээ. Төлөвлөгөөний дагуу унадаг дугуй шалгагч Жеймс өөр өөр аэродинамик хэрэгсэл ашиглан 300 ваттын хэмжигдэхүүнтэй, тогтмол хүчин чармайлтаар гурван тойргийн таван сесс хийхээр төлөвлөж байна.
Бид хэсэг бүрийн аэродинамик үр нөлөөг тодорхойлохын тулд хичээл бүрт цаг зарцуулж, дараа нь хуримтлагдсан үр нөлөөг тогтоохын тулд бүгдийг нь нэгтгэдэг.
Бидний сольж байгаа эд ангиуд нь дугуй, баар, дуулга, арьсан хувцас юм. Өөрөөр хэлбэл, илүү сайн аэродинамикийг эрэлхийлэхийн тулд энгийн замчин хүн өөрчлөх боломжтой. Хэдийгээр бидний туршилт бүрэн шинжлэх ухааны үндэслэлтэй биш гэсэн хувьсагч байдаг ч бидний төлөвлөгөө Рейнольдсын технологи, инновацийн захирал Пол Льюд таалагдах нь дамжиггүй.
"Ийм төрлийн туршилт хангалтгүй" гэж тэр хэлэв. 'Энэ бол аэродинамикийг шалгах гайхалтай арга. Асуудал нь салхины туннелийн хязгаарлагдмал тооны хувьсагчдыг хянаж чадахтай адил бодит ертөнцөд хувьсагчдыг хянах нь хэтэрхий үнэтэй байдагт л байгаа юм.
'Ихэнх инженерүүд нэрээ тавихад эвтэйхэн байх найдвартай байдлын түвшинд хүрэх нь хэтэрхий хэцүү байх болно. Та нар инженер биш ч гэсэн санаа зовох хэрэггүй. Би энэ төрлийн туршилтын үнэ цэнийг харж байна.’
Тиймээс дугуйн аэродинамикийн хамгийн нэр хүндтэй нэрсийн нэгийг баталгаажуулснаар бид хагарч байна.
Дугуй
Жеймсийн эхний гурван тойргийг Mavic R-Sys SLR дугуй, Giant Contact SL баар, Sportful-ийн Pro Race өмсгөл, Super Total Comfort бибшорт болон Giro Aeon дуулга зэрэгт гүйцэтгэсэн.
Эдгээр гурван тойрог нь дунджаар 2м 33 секунд бөгөөд үүнийг бид тойргийг аэродинамик тохируулгатай харьцуулахын тулд хяналтын цаг болгон ашигладаг.
Эхний өөрчлөлт нь Bontrager Aeolus 5 TLR гүн зүсэлтийн дугуй руу шилжих явдал юм. Гүн зүсэлттэй дугуйнууд нь стандарт дугуйтай харьцуулахад агаарын урсгалыг бага алдагдуулдаг богино хигээстэй, мөн гүн обуд нь гадаргуу дээгүүр нь давхар (гөлгөр) агаарын урсгалыг дэмждэг.
Лью тодорхой хазайсан өнцгөөр сайн аэро обуд нь завины далбаа шиг салхи ашиглаж, чирэх хүчийг эсэргүүцэх урагш түлхэлт үүсгэдэг гэж тайлбарлав. Жэймс гурван тойрог хийх дундаж хугацаа нь хяналтын хугацаатай харьцуулахад нэг тойрогт 5 секунд (2 метр 28 секунд) хурдан бөгөөд энэ нь 3.3% сайжирсан.
Энэ нь бидний хүлээж байсан шиг том биш юм шиг санагдаж байгаа ч Лью гайхсангүй.
‘Гүн обудны далбаат нөлөө нь тогтмол хажуугийн салхитай үед хамгийн сайн ажилладаг, тухайлбал, ар талдаа ТТ зам дээр. Богино уралдааны үед булангууд салхины өнцгийг хэт их өөрчилдөг тул ийм гайхалтай нөлөө үзүүлдэг.’
Аэро баар
Дараагийн алхам бол уламжлалт бааруудыг хавтгай дээд Enve SES аэро замын баараар солих явдал юм. Камм сүүлний оройн хэлбэр нь салхинд хамгийн бага урд талын хэсгийг харуулдаг тул даралтын зөрүүг багасгахын тулд агаарыг сайтар салгаж, нийт аэродинамик таталтын гол хүчин зүйл болдог.
Enve барын дундаж тойргийн хугацаа 2м 27 секунд буюу 6 секундээр буурч, 3.9% хэмнэнэ. Энэ нь биднийг гайхшруулж байна, учир нь бид баарны хэлбэрийн жижиг ялгаа нь аэро чирэгдэлтэд тийм нөлөө үзүүлнэ гэж төсөөлөөгүй ч хурдны сайжруулалт нь баарны аэродинамик хөндлөн огтлолоос шалтгаалаагүй.
Тэдгээр нь оройнхоо дагуу нарийхан, дусалд нь гялалзсан байдаг тул нийт өргөн нь ижил боловч оройнууд нь урд талын жижиг хэсгийг харуулдаг. Мөн дуслын хэлбэр нь морьтонг илүү нарийхан, илүү аэродинамик байрлалд оруулахад урамшуулдаг.
Аэродинамикийн Drag2zero компанийг үүсгэн байгуулагч Саймон Смарт бааруудыг бүтээхэд тусалсан. "Илүү босоо байрлалаас доод байрлал руу шилжих нь таталцлыг хамгийн ихээр бууруулдаг" гэж тэр хэлэв.
‘Сайн аэродинамикаас хэмнэсэн нэмэлт ватт нь таны хийж чадах өвлийн хамгийн сайн бэлтгэлээс олж авах ашигаас илүү амархан байдаг.'
Дуулга
Унаач хүний толгой нь агаарын урсгалд хамгийн их өртдөг хэсгүүдийн нэг тул үйлдвэрлэгчид агаарын урсгалыг үр ашигтайгаар чиглүүлэх зориулалттай агаарын замын хамгаалалтын малгай үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь хэд хэдэн хөргөлтийн нүхтэй хэвээр байхын зэрэгцээ үймээн самууныг багасгах болно.
Энэ нь сүүлийн үед гайхалтай нисэх онгоцны ашиг олж авсан тухай мэдэгдлийг дагуулж, Жиро өөрийн Агаарын довтолгоо нь Aeon дуулгатай харьцуулахад 40 км-ээс 17 секундээр хурдан гэж мэдэгджээ. Specialized’s Evade толгой дээрээ байгаа тул Жеймс дунджаар 2м 31 секунд тойрдог бөгөөд энэ нь бидний хянах хугацаанаас 2 секундын зөрүү юм. Үүнийг тооцоолж үзвэл 40 км-ийн зайд ойролцоогоор 26 секунд хэмнэнэ.
Лью энэ гайхалтай хэмжээний цаг хэмнэлтийг Жеймсийн харьцангуй өндөр хурдтай холбоотой гэж тайлбарлав. 300 ваттын гаралтыг хадгалахын тулд тэрээр 38 км/цаг хурдтай явж байсан бөгөөд сайжруулсан аэродинамикийн ашиг тус хурдацтай нэмэгдсээр байна.
“Хэрэв та босоо тэнхлэг дээр чирэх, хэвтээ тэнхлэгт хурдтай график зурах байсан бол шулуун шугам харагдахгүй, дээшээ экспоненциал муруй харагдах болно” гэж Лью хэлэв. ‘Чирэх хүч 30км/цаг-аас илүү хурдацтай нэмэгдэж эхэлдэг тул түүнээс дээш хурдны аэродинамикийн өсөлт үнэхээр харагдаж байна.’
Арьсны костюм
Манай хамгийн сүүлийн аэро иж бүрдэл бол Santini Speed Shell-ийн хувцас юм. Лью, Смарт нар бие нь хамгийн том цорын ганц масс учраас таталцлын хамгийн их хувийг эзэлдэг гэдэгтэй санал нэг байна.
Арьсны хувцас нь оёдол, хувцасны давхцлаас үүссэн гадаргуугийн долгионыг арилгадаг тул бид аэродинамикийн хувьд ихээхэн нөлөөлнө гэж найдаж байна. Гэсэн хэдий ч Жэймс дунджаар 2м 32 секундын тойрог хийх цагийг ердөө 0.8% хэмнэж байна.
Хэдийгээр хол зайд тооцвол зохих хэмнэлттэй хэвээр байгаа ч энэ туршилтын бусад зүйлээс ашиг багатай. Энэ нь Жэймсийн жирийн өмсгөл болон өмдний өмд нь хамгийн бага илүүдэл даавуугаар нэлээн бүдүүлэг тайралттай байсантай холбоотой байж болох юм.
Арьсны хувцасны бусад ашиг тус, тухайлбал булчинд шахалт үзүүлэх зэрэг нь ядаргааг багасгадаг боловч бидний энд явж байснаас илүү хол зайд гарсаны дараа л нотлогдсон.
Сүүлийн нэг зүйл бол таталцлыг багасгахын тулд хэлбэр дүрсээ өөрчлөх боломжтой бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгаатай нь арьс ширний хувцас нь зөвхөн "шууд үрэлт" гэж нэрлэгддэг зүйлийг багасгахад зориулагдсан бөгөөд унаачны биеийн хэлбэрийг өөрчилдөггүй.. Шууд үрэлт нь аэродинамик таталтын хоёрдогч бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд урд талын хэсэг болон профильтай харьцуулахад хамаагүй бага ач холбогдолтой юм.
Бүрэн аэро
Жеймс сүүлийн гурван тойргоо бүх агаарын тоног төхөөрөмжөөр хангасан. Тэд хамтдаа түүнд ижил эрчим хүчний гаралтаар хяналтын тойргийнхоо дунджаас 10 секундын зайг таслах боломжийг олгож, дунджаар 2м 23 секундын турш давах боломжтой.
Энэхүү нийт 6.5%-ийн хэмнэлт нь 40 км-ийн зайд 2 сая 27 секунд зарцуулна. Урьдчилан таамаглаж байгаагаар энэ үр дүн нь хурдаар чирэх экспоненциал өсөлт, түүнчлэн олон аэродинамик элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн нарийн төвөгтэй арга зэргээс шалтгаалсан хувь хүний олсон ашгийн нийлбэрээс арай бага байна.
Унадаг дугуй болон дугуй бүхэлдээ систем шиг ажилладаг бөгөөд энэ нь зүгээр л нэг элементийг дараагийнх руу нь нэмж, бүгдийг нь тусад нь авч явахыг хүлээх явдал биш юм. Салбарын олон шинжээчид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэх нь ирээдүйн томоохон ашиг тус гэдгийг хэлдэг.
Хэдийгээр бидний туршилт лабораторийн туршилт шиг хатуу хяналтгүй байсан ч бодит нөхцөлд аэродинамик хэрэгслийн үр нөлөөг дэмжсэн тогтвортой чиг хандлагыг илрүүлж, аэродинамикийн өсөлтөд хэт автсан нь үндэслэлтэй болохыг харуулсан. Смарт: 'Хэрэв та бие махбодоо сайн түвшинд сургасан бол үүнээс илүүг олоход хэцүү, гэхдээ аэро иж бүрдэл нь илүү хурдан болох боломжтой арга юм.'
Хэдийгээр Смарт, Лью нар бидний туршилтыг давтах чадваргүй байгаа нь янз бүрийн аэро тоног төхөөрөмжийн харьцуулсан давуу талуудын талаар тодорхой дүгнэлт хийхэд болгоомжтой хандах хэрэгтэйг анхааруулж байгаа ч хоёулаа иж бүрдэл ашигтай байх болно гэдэгт санал нэгдэж байна.
'Таны тест хангалттай хувьсагчдыг хянаж чадаж байна уу, эсвэл үр дүнд тулгуурлан худалдан авалт хийх шийдвэр гаргахад хангалттай том өгөгдлийн багцтай эсэх нь уншигчдад зориулсан шийдвэр хэдий ч өгөгдлийн багцад харагдах ерөнхий чиг хандлага бага зэрэг өөрчлөгдөх болно гэж би таамаглаж байна. нэмэгдсэн байна.' Салхины хонгил гэж та хэлж байна уу? Тэдгээрийн нэг нь хэнд хэрэгтэй вэ?
