Sepeda modern dirancang untuk berfungsi paling baik pada sudut angin tertentu, tetapi bagaimana produsen mengetahui dari mana angin akan datang?
Rangka dan roda aero dirancang untuk mengoptimalkan kelincahan sepeda Anda di udara. Masalahnya, udara tidak tahu itu. Itu terus berubah dalam kecepatan dan arah relatif terhadap Anda pada sepeda Anda, yang berarti salah satu faktor signifikan dari aerodinamis jarang stabil untuk waktu yang lama – sudut yaw.
Namun pabrikan mengatakan bahwa mereka telah mengoptimalkan produk mereka untuk rentang sudut yaw tertentu, dengan beberapa bahkan mengklaim telah menciptakan bentuk tabung dan pelek yang bertindak seperti layar, mendorong sepeda ke depan saat angin menerpanya dari sudut yang benar. Tetapi dengan kecepatan dan arah angin dan pengendara yang sangat bervariasi, bagaimana bisa ada sudut yaw yang 'optimal', dan yang lebih penting, apa itu?
Pertama, mari kita pahami yaw. Bayangkan mengikat benang sutra ke tiang kursi Anda, lalu melakukan perjalanan virtual, ke utara. Dengan asumsi ini adalah hari yang sangat tenang tanpa angin, benang akan langsung keluar di belakang Anda, mengarah ke selatan, sejajar dengan roda belakang Anda.
Tapi bayangkan cuaca berubah tiba-tiba dan angin bertiup dari barat. Gaya baru ini akan bekerja pada benang sutra, mendorongnya ke timur dan membuka sudut antara benang dan garis roda belakang yang menghadap ke selatan.
Ini adalah sudut yaw. Ini adalah hasil dari kekuatan angin alami yang berpadu dengan kekuatan angin sakal yang Anda ciptakan sendiri dengan berkendara ke depan.
Mempersempit sudut
Dari sini Anda sekarang dapat melihat bahwa bahkan jika angin datang ke arah Anda dari sudut yang tepat, gagasan tentang crosswind murni hanyalah udara panas.
Gerakan ke depan Anda akan selalu menciptakan draft dan gaya tersebut akan, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, tergantung pada kecepatan yang Anda tempuh, melawan arah angin, mendorong benang dan secara efektif menutup sudut yaw dari hipotetis sudut kanan ke sesuatu yang jauh lebih kecil.
Itulah mengapa tim pro tidak perlu berkendara berdampingan untuk melindungi satu sama lain saat angin bertiup kencang. Sebaliknya, mereka membentuk eselon diagonal untuk berteduh.
Tentu saja, angin, kecepatan Anda, dan arah relatif satu sama lain berubah secara konstan selama perjalanan. Misalnya, beberapa mil di jalan dalam perjalanan hipotetis Anda, angin barat tiba-tiba bisa bertiup dan mendorong lebih jauh ke timur untuk membuka sudut yaw lebih lebar.
Tapi bukan itu saja. Bayangkan Anda mulai menuruni lereng curam, di mana peningkatan kecepatan Anda juga meningkatkan angin sakal efektif yang Anda ciptakan untuk diri sendiri. Gaya yang sekarang lebih kuat ini mendorong benang kembali lebih dekat ke garis selatan roda belakang dan membuat sudut yaw lebih kecil. Jadi kecepatan mempengaruhi sudut yaw juga: bergerak lebih cepat dan sudut yaw semakin kecil.
Jadi sekarang perjalanan fiktif kita sudah berakhir, tetapi masih menyisakan pertanyaan tentang kekuatan angin: karena kecepatan dan arah pengendara dan angin yang mereka hadapi sangat bervariasi, bagaimana produsen bisa mengatakan sapuan sudut yaw yang mereka alami dipilih untuk mengoptimalkan bentuk aero bingkai dan roda mereka adalah yang benar? Saatnya memotret angin sepoi-sepoi dengan para ahli.
Mengerjakan sudut
'Kami telah menghabiskan banyak waktu untuk menguji atlet yang berbeda – dari pengendara kasual hingga profesional – dalam berbagai disiplin ilmu dan sangat menarik betapa beragamnya jangkauannya, ' kata Chris Yu, pemimpin kelompok Teknologi Terapan Khusus.
‘Jika Anda melihat seorang pelari WorldTour keluar dari roda pada 200m terakhir balapan, yaw efektifnya sangat rendah – mendekati 0°. Itu karena mereka melaju sangat cepat, lebih dari 60 km/jam, dan garis finish biasanya dilindungi dengan baik oleh penghalang dan kerumunan, yang berfungsi untuk memblokir angin silang apa pun.
'Di sisi lain, jika Anda pergi ke Kejuaraan Dunia Ironman Kona, mereka naik ke pantai Hawaii, dengan angin bertiup melintasi air, jadi untuk kerapu usia di Kona, sudut yaw efektif memukul hingga kisaran 15 ° jika berhembus. Pro akan berjalan sedikit lebih cepat, jadi mereka akan melihat sudut kemiringan hingga 10° atau lebih – mungkin remaja rendah,’ kata Yu.
Di jalan
Angka-angka itu bukan hanya tebakan, itu adalah hasil dari instrumen yang pas untuk sepeda asli dan membuat pengendara sepeda nyata melakukan yang terbaik – mengendarai jalan.
Mio Suzuki dari Trek mengatakan, 'Kami memasang alat pengukur tekanan pada sepeda, yang menonjol jauh untuk menghindari udara "kotor" dari sepeda atau pengendara. Kami telah mencicipi udara di sekitar kantor pusat kami di Wisconsin dan tim juga telah pergi ke Arizona dan Kona untuk Ironman.’
Upaya pengumpulan data ini memungkinkan produsen untuk menghitung probabilitas pengendara sepeda menghadapi sudut yaw tertentu, yang kemudian menginformasikan proses desain melalui penggunaan perangkat lunak komputasi dinamika fluida dan uji terowongan angin.
'Kami mencoba mempersempitnya melalui eksperimen dan pengukuran. Untuk sudut yaw yang masuk akal ini, kisarannya antara 5 ° hingga 15 °, ' kata Leonard Wong, ahli aerodinamika di Giant.
Suzuki menceritakan kisah serupa: 'Di dunia nyata, 2,5° hingga 12,5° adalah sudut pandang yang paling umum ditemui pengendara.'
Yu di Specialized menambahkan, 'Untuk pengendara sepeda rata-rata, kecuali jika Anda mengendarai dalam kondisi yang sangat berangin, sudut tipikalnya kurang dari 10°.'
Sedikit perbedaan hasil inilah yang menyebabkan satu sepeda aero tidak terlihat identik dengan yang lain. Venge ViAS dirancang khusus berdasarkan visinya untuk rentang yaw yang sempurna, sementara Trek mendesain Madone agar sesuai dengan rentang yang berbeda.
Jadi sepertinya jika Anda Peter Sagan, mengendarai peloton sepanjang 50kmh, Anda ingin sepeda dioptimalkan untuk menangani sudut yaw sekitar 3°-7°, sedangkan yang lain menginginkan sepeda yang dirancang untuk mengatasi frambusia hingga 10°-12°.
Peningkatan kinerja
Dan bagaimana dengan gagasan bahwa beberapa desain dapat memanfaatkan angin samping untuk menghasilkan daya dorong ke depan, seperti kapal pesiar yang menahan angin? Jason Fowler di Zipp Wheels adalah kategoris: 'Kami tidak percaya begitu,' katanya.
Xavier Disley, yang konsultan AeroCoachnya mengukur aerodinamika trek untuk tim dan pabrikan WorldTour, sama-sama meremehkan: 'Setiap kali orang menemukan dorongan di masa lalu, itu cenderung melalui komponen seperti roda cakram. Tetapi sebagai bagian dari keseluruhan sistem sepeda dan pengendara, efek apa pun akan sangat kecil.’
Max Glaskin's Cycling Science sudah terbit sekarang dalam bentuk paperback. Dia meliput semua sudut di Twitter sebagai @cyclingscience1
