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虽然寻求空气动力学改进被认为是道路上的传统智慧,但这是否也适用于砾石自行车赛?
在公路自行车方面,过去十年来,空气动力学效率一直是自行车、头盔、车轮和套件发展的主要前沿。随着过去几年砾石骑行的盛行,空气动力学革命已经进入了砾石领域。
车轮品牌 Zipp、Hunt 和 Parcours 都推出了砾石专用空气动力车轮,目的是在比赛时节省时间,例如长达 200 英里的Unbound 200。装备公司也推出了砾石专用骑行服,希望能做到同样的效果。
但是,由于砾石路的骑行和赛车速度较慢,空气动力学真的会在混合路面场景中产生明显的变化吗?
这些品牌声称什么?
首先,Parcours 发布了全新轮组,47mm 深的 FKT。
该轮组专为使用 40-45 毫米轮胎而设计,在高水平砾石自行车手的比赛速度下约为 35 公里/小时。FKT 车轮采用 Panaracer Gravelking X1 轮胎设计,使轮胎形状与胎面和轮圈轮廓相互补充,从而改善空气动力学性能。
FKT 车轮与 Panaracer 的 Gravel King X1 轮胎一起使用
Zipp 还发布了自己的砾石专用空气动力轮组,深度为 50 毫米,围绕 32 公里/小时的赛车速度设计。Zipp 和 Parcours 都认为,即使增加了轮圈深度和相关的重量损失,空气动力学效率的提高也是值得的。
此外,当我们观察服装时,空气学袜子和其他空气动力学服装都可以在 30 公里/小时左右的速度下节省少量瓦特。这就是为什么 Rapha、Castelli 和 Rule 28 等公司都推出了砾石专用空气动力学服装,以平衡空气动力学和实用性。
背后的数据
Parcours 对其与 FKT 轮组一起发布的数据非常开放。
根据该品牌的风洞测试,与采用相同轮胎的其他空气动力学轮组相比,Parcours 声称 FKT 在 35.5 公里/小时时可节省 6-6.2 瓦,在 48 公里/小时时可节省 15-15.6 瓦。
诚然,48 公里/小时在公路上已经是很快的速度了,更不用说砾石路了,所以这不是日常骑手最相关的数据。配备 Panaracer Gravelking X1 的 FKT 轮组和同一轮辋上的不同轮胎相比也能节省相同的功率,这表明了轮胎与轮辋配合使用对于空气动力学的重要性。据说这相当于在 2024 年 Unbound 200 英里比赛中节省了 6 分 17 秒,或者说今年比赛中第一名与第四名的差距。
Parcours 创始人 Dov Tate在接受《自行车周刊》采访时表示,在 25 公里/小时的速度下,空气动力节省仍然是显而易见的,这种速度更适合我们大多数人在较短的距离和不太极端的地形上骑行。他表示,按照这个速度,Parcours FKT 车轮仍比箱形截面浅合金车轮节省 3.7 瓦。与 GravelKing X1 40 毫米轮胎搭配使用时,与速度较慢的 40 毫米轮胎相比,节省的功率可增加至 5.8 瓦。
由于速度较慢的骑手在赛道上的时间更长,,因此较小的功率节省可以相应地节省更多的时间,并且在较低的速度下提高速度。当您通过MyWindSock运行数字时,以 25 公里/小时的速度行驶 107 公里的砾石路可节省 5.8 瓦的时间,这将导致速度提高 0.4 公里/小时或节省 4 分 35 秒的时间。
My Windsock 是一款免费软件,允许用户根据当前的风况、输入功率、重量和 CdA 等参数来模拟骑行。世巡赛车队经常在计时赛和公路赛中使用它来预测时间。
Zipp 还声称其新轮组在时速 32 公里左右时可节省 1-4 瓦的功率,这听起来非常适度。然而,当您在系统重量为 85kg、阻力系数为 0.335 的情况下使用 240w 骑行超过 200 公里的时间时,使用 MyWindSock 计算,节省 2w 总共节省了 99 秒。
来自Rule 28的空气动力袜数据显示,这些袜子在 32 公里/小时的速度下可以节省约 1.5 瓦。这里声称的是在 32 公里/小时时节省 5 瓦。在以 32 公里/小时的速度进行 200 英里砾石赛的过程中,这相当于节省了大约 6 分钟。
节省的瓦数听起来很小,但从声称和节省的情况来看,它加起来意义重大,尤其是在长达 6 小时的活动过程中。
专业视角
这些空气动力学产品的缺点之一是它们会增加整体的重量。然而,职业车手迪伦·约翰逊并没有因此而却步。
“美国的大多数砾石比赛都在起伏的地形上进行,平均速度相对较高(超过 32 公里/小时),这意味着在节省时间方面,空气动力学远远超过了重量,”约翰逊解释道。
“显然这取决于赛场,但对于大多数球赛来说,适度的重量减轻可能会加快几秒到几分钟,而适度的空气动力节省可能会加快数十分钟。
更宽的轮胎会带来空气动力方面的损失,但约翰逊仍然会选择更厚的橡胶。
“[我只选择 40 或 45 毫米轮胎]进行最平稳的比赛,”他说。“今年我在 Unbound 和许多其他砾石比赛中使用了 2.2 英寸山地自行车轮胎,我的预测是山地自行车轮胎的尺寸将5 年内成为砾石赛车的标准。”
那么这是算一种安慰吗?
“不,”约翰逊说,“山地车轮胎在大多数砾石路段上速度更快。我已经对其进行了测试,其他人在测试后也得出了相同的结论。部分原因是轻质山地车轮胎可以使用比大多数砾石轮胎更薄的外壳,而不会增加刺穿风险,因为轮胎的体积要大得多。外壳越薄通常意味着滚动阻力越小。在公路和山地车比赛中,轮胎都在继续变宽。砾石路是一项相对较新的自行车运动,我们很可能会看到同样的事情发生。”
去年的砾石世界锦标赛是一场快速而激烈的滚动比赛。
那么空气动力学和轻量化哪个更重要?这里毫不犹豫。
“空气动力,因为它能带来更大的不同,”他说。“我们在风洞中测试了深轮和宽轮胎,它们确实发挥了作用,这可能会让一些人感到惊讶。”
然而,与公路赛车一样,在考虑空气动力学时,骑手本身仍然是最大的因素。
“你的身体总是会产生大部分空气阻力,因此空气动力学服装非常重要,”约翰逊说。“在今年的 Unbound 比赛中,我穿着 Rule 28 的新款砾石服,采用了他们的公路自行车赛皮肤服,并在背部增加了一个装水袋的口袋。我们已经发现,在我的身体上添加一个水袋包更具空气动力性,这就是这个想法并在舒适性/热量管理和空气动力学方面进行了改进。”
这对我们其他人有何影响?
理论上的节省和改进都是很好的,但正如许多这样的说法一样,它们正被营销团队应用于职业骑手。
“砾石”也有不同的含义,具体取决于你问的是谁,通常那些在美国地形上骑行的人会享受更宽的赛道和更少的泥浆,而那些在英国的人可能会穿越更像山地自行车道的东西;速度将进行相应调整。
以 30 公里/小时的速度骑行时,所节省的空气动力学性能远小于以 40 公里/小时的速度骑行时所获得的潜在收益。这是因为随着速度的增加,我们必须克服的空气阻力也随之增加。问题在于阻力以比速度更高的比例增加,因此克服阻力所需的功率与速度相比以立方率增加。
因此,你走得越快,空气动力学就越重要。但对于大多数业余爱好者来说,在长距离砾石比赛中平均骑行30 公里/小时的可能性不大。在这个级别,即使在平坦道路的赛事中,20-25 公里/小时的速度也更为常见。丘陵路线的速度会进一步降低。
空气动力学增益也很难推断到较低的速度。尽管我们知道阻力以立方率增加,但轮辋与空气相互作用的方式改变了节省瓦特的比例。例如,车轮 A 和车轮 B 在 40 公里/小时时的表现可能完全相同,但车轮 A 在 45 公里/小时时相对更快,而车轮 B 在 35 公里/小时时更快。我们不能简单地说,与不同的车轮相比,时速 30 公里时节省 4 瓦相当于时速 20 公里时节省 1 瓦。这就是需要更多相关消费者测试数据的地方。
另一个考虑因素是车轮的重量。对于砾石比赛,其比赛节奏通常比公路比赛更加一致,因此制动和加速的方式较少。在这些情况下,即使在大多数爬坡过程中,较重的空气动力学轮组通常也会更快。
然而,当速度降低时,车轮惯性也会降低。考虑这一点很重要,因为较重的车轮由于其自身的惯性保持滚动,可以在较高的速度下更好地保持其速度。这也使得车轮更难以较低的惯性加速,并且在低速陡峭的爬坡时,这种情况尤其明显且难以加速。因此,对于速度更快的骑手来说,重量损失可能是值得的,但对于以较低速度行驶并应对更陡坡的骑手来说,它可能会成为更多的障碍。
然而,有一些好处可以像专业人士一样帮助我们。对于像 Unbound 200 这样的较长赛事,我们普通人将需要更长的时间才能完成。这意味着我们需要补充更多的水分和能量,因此带有内置存储装置的新型空气动力学砾石服装具有一些巨大的好处。骑行时,而安装在紧身衣中的水袋会更安全、更舒适。