Für die Luftfahrt-Nerds da draußen dachte ich, ich gehe etwas genauer auf das aerodynamische Design unseres Bahnrahmens ein.
Wir freuen uns über die erweiterten Profilregeln der UCI (ich nenne es hier 8:1 vs. 3:1, auch wenn die Regeln technisch mehr als 8:1 in bestimmten Bereichen zulassen), sowohl wegen des Potenzials zur Reduzierung des Luftwiderstands an den Rohren als auch wegen der Möglichkeiten, die uns diese neuen Rohrformen für den Luftwiderstand des Fahrers eröffnen. Stellen Sie sich vor, die Luft, die über den Fahrer und das Fahrrad strömt, ist wie Ihr Lieblings-sturer Freund/Feind – man kann ihn nur bis zu einem gewissen Grad in einer bestimmten Zeit überzeugen. Mit einer kürzeren 3:1-Chance, die Luft zu beeinflussen, haben Sie meist nur die Möglichkeit, den Rohrwiderstand zu reduzieren, und Sie haben nicht viel Spielraum, die Luft so zu bewegen, dass der Fahrwiderstand reduziert wird. Mit einer längeren 8:1 (oder höher) Rohrform haben Sie nicht nur die Möglichkeit, den Rohrwiderstand weiter zu reduzieren, oft um das 6-fache(!), sondern Sie können jetzt auch interessante Dinge tun, wie Auftrieb erzeugen.
Man könnte sich fragen, warum die Erzeugung von Auftrieb nützlich ist – schließlich ist es ein Bahn-Fahrrad, kein Bahnflugzeug. Aber Auftrieb ist nur eine andere Art, Luftbewegung zu beschreiben, und die Luftbewegung um den Fahrer und die Räder herum ermöglicht uns einen viel größeren Einfluss auf die Gesamtgeschwindigkeit. Viele kennen wahrscheinlich die Richtlinie, dass der Rahmen nur für etwa 20-30 % des Luftwiderstands verantwortlich ist, der einen Fahrer zurückhält, wobei der Rest auf den Fahrer, die Räder und andere Komponenten entfällt. Mit der Fähigkeit, mehr Luft effizient zu bewegen, können wir diese anderen 70-80 % viel effektiver beeinflussen als je zuvor.
Wie nutzen wir also all diesen neuen Spielraum zur Luftbewegung, den wir jetzt haben?
1) Wirbelbildung: Die Erzeugung von Auftrieb erzeugt auch Wirbel, und wir können diese Wirbel nutzen, um Luft, die ziemlich weit von dem Rohr entfernt ist, das ursprünglich den Auftrieb erzeugt hat, zu beeinflussen. Unser Oberrohr und insbesondere unser oberes Sitzrohr, und in geringerem Maße der Rest des Fahrrads, sind so konzipiert, dass sie einen großflächigen Wirbelstrom erzeugen, der die Luft dazu anregt, sauber am Rücken des Fahrers anzuliegen, wodurch der Fahrwiderstand reduziert wird. Andere Fahrradhersteller haben ähnliche Dinge bereits getan, aber die gelockerten Regeln erlauben es uns, dies viel effizienter zu tun.
2) Auftriebserzeugung mit Vortrieb: Flügelprofilähnlichere Fahrradrohre können viel mehr Auftrieb effizient erzeugen, und dieser Auftrieb ist tatsächlich leicht in die Richtung gerichtet, in die das Fahrrad zeigt. Bei einem ausreichend effizienten Flügelprofil kann der Vorwärtsauftrieb in Kombination mit den Kräften auf Ihre Reifen einen Segel-Effekt erzeugen, der Sie buchstäblich vorwärts zieht. Aber all dies erfordert einen Gierwinkel, und diese sind auf Bahnen im Allgemeinen gering, und auf Hallenbahnen sehr gering, wie können wir also einen Vorteil für ein Bahnrad erzielen? Wenn sich die Luft um den Fahrer bewegt, ändert sie die Richtung – dies erzeugt einen lokal höheren Gierwinkel. Durch die intelligente Erzeugung von Auftrieb dort, wo der Fahrer einen lokalen Gierwinkel erzeugt, auch nur vorübergehend, können wir einen vorwärtsgerichteten Auftrieb erzeugen, der Ihnen hilft, schneller zu fahren. Dies tun wir hauptsächlich am oberen Sitzrohr, wo wir unter dem Einfluss der Beine des Fahrers viel Auftrieb erzeugen können.
3) Strömungsformung: Mit all diesen neuen Möglichkeiten zur Auftriebserzeugung können wir die Luft mit unserer Gabel um die untere Hälfte des Fahrers herumlenken und am Heck mit den Sitzstreben wieder zurückführen. Dadurch verhält sich die gesamte untere Hälfte des Rad-Rahmen-Fahrer-Systems eher wie ein riesiges Flügelprofil, wodurch der Luftwiderstand reduziert wird. Der dafür notwendige breite Stand hat auch den Nebeneffekt, dass unser Rahmen radunabhängiger wird, sodass Sie jeden modernen aerodynamischen Radsatz verwenden können, den Sie möchten, ohne sich Gedanken über dessen Auswirkungen auf die Leistung Ihres Rahmens machen zu müssen.
4) Besseres Handling: Die Auftriebserzeugung hat traditionell auch den Nachteil eines schlechten Handlings – jeder hat wahrscheinlich schon einmal ein Laufrad bei starkem Wind gefahren und war frustriert (oder sogar verängstigt) von den Handling-Effekten. Wenn der Wind Winkel oder Geschwindigkeit ändert, kann der Auftrieb an einem Laufrad oder Fahrrad schnell variieren, wenn es nicht gut konstruiert ist, was zu diesen Handling-Problemen führt. Mit längeren Flügelprofilformen können wir viel besser kontrollieren, wie sich unser Auftrieb bei höheren Gierwinkeln ändert, wodurch dieser plötzliche, das Handling ruinierende Auftriebsabfall zu einer sanften, vorhersehbaren Änderung wird, die Sie leicht bewältigen können. Unser Strömungsabriss erfolgt sanft über ungefähr 5-10 Grad Gierwinkeländerung, während frühere Formen selbst bei gut konstruierten Formen 3-5 Grad erreichen könnten. Er tritt auch bei viel höheren Gierwinkeln auf, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen, bis zu Gierwinkeln, die selbst in Außen-Velodromen unwahrscheinlich sind. All dies bedeutet, dass Sie sich keine Gedanken darüber machen müssen, ob Ihr nächstes Rennen drinnen oder draußen stattfindet und ob der leistungssteigernde Auftrieb an Ihrem Rahmen sich seltsam verhalten wird.
5) Weniger proprietäre Teile: Als Fahrraddesigner müssen Sie, wenn Sie versuchen, den Luftwiderstand innerhalb von 3:1-Grenzen zu reduzieren, einige sehr schwierige Entscheidungen bezüglich Komponenten und Formgebung treffen. Wohl oder übel hat das in letzter Zeit dazu geführt, dass schnellere Fahrräder oft teure, proprietäre Teile haben, die Wartung und Reisen zur Qual machen. Mit mehr aerodynamischem Spielraum können Sie ein Fahrrad schnell machen, ohne auf proprietäre Teile zurückzugreifen, und das haben wir getan. Verwenden Sie den Vorbau, die Kurbeln, die Räder und den Lenker Ihrer Wahl, ohne Nachteile.
Nochmals vielen Dank für all das Interesse! Wir freuen uns und hoffen, diesen Rahmen mit der Welt teilen zu können, und wir hoffen, dass dies dazu beiträgt, zu erklären, was in die Aerodynamik unseres Fahrrads einfließt.
-Ben, der Aero-Typ bei Stromm.