Dołącz do czytelników
Brak wyników

Rowery

1 sierpnia 2022

NR 61 (Lipiec 2022)

Scott Foil RC 3,5

0 162

Trzecie (i pół – był jeszcze lifting) wcielenie Foil RC przedstawiono jako najbardziej opływowy Scott w historii. Żeby to udowodnić, udostępniono nam do dyspozycji samochodowy tor wyścigowy o nieprawdopodobnie gładkiej nawierzchni i przeprowadzono próby czasowe. Zaczęliśmy w burzy, a niemiłosierny upał wysuszył nawierzchnię w ciągu półtorej godziny. Obłędna gładkość asfaltu i łuki opracowane pod kątem minimalnych prędkości 70 km/h zdecydowanie odstawały od kolarskich realiów, ale pozwoliły w pełni skupić się na tym, jak rower idzie na wiatr. Na szczęście pozostałe elementy testu uwzględniały jazdę po nie tak legendarnie gładkich włoskich asfaltach, za to prowadzoną w szarpanym tempie, zmiennych w podmuchach wiatru wywołanych tegorocznymi włoskimi skwarami i plandekami tirów. Ale najpierw zaserwowano nam niezły wykład.

Aerodynamiczny Foil RC

Jak pewnie pamiętacie, pisaliśmy o zmianach w przepisach UCI. Wówczas (bB#7/2020) komentowaliśmy zasady, jakie obowiązują ścigających się i konkretnie odnieśliśmy się do pozycji, jakie w czasie wyścigu może przyjąć kolarz, oraz zysków i strat aero, jakie z tego wynikają. Natomiast poprawki wprowadzone w tym samym czasie do artykułu 1.3.020 obowiązują konstruktorów rowerów. UCI zakłada trójkątny kształt ramy i przewiduje specjalne wzorniki określające przestrzenie, w których musi się zawierać każda z „rur”. Twórcy przepisu twierdzą, że zasada ta wynika z Karty Lugano i ma na celu zachowanie kultury i wizerunku roweru jako faktu historycznego. Między innymi uniemożliwia stosowanie ram „dźwigarowych” i innych o ekstrawaganckich kształtach, które nie reprezentują roweru w rozumieniu UCI i które zmieniłyby istniejące dyscypliny. Nie pytajcie mnie dziś o moją subiektywną ocenę takich pomysłów. Może kiedyś się zabiorę za felieton na ten temat. Ważniejsze jest jednak to, że pod koniec 2021 r. obwieszczono też decyzję dotyczącą unormowania kształtu ramy także dla ulepszenia aerodynamiki i, jak twierdzą projektanci Scotta, dało to powód do całkowitej zmiany kształtu nowej ramy Foil RC, żeby w obrębie nowych przepisów stworzyć maksymalnie skuteczną aerodynamicznie strukturę. Ponieważ nowe przepisy regulują pojęcia „trójkąta kompensacyjnego i 16 cm strefy wzmocnienia”, UCI nakazuje taką budowę ramy, żeby boczny zarys poszczególnych jej „rur” można było zmieścić w określonych przepisami prostopadłościennych boksach o maksymalnej wysokości 8 cm. Ale żeby mogły się połączyć w całość, UCI przewidziało zasadę „160 mm”, zgodnie z którą najkrótsza linia pomiędzy wewnętrznym a zewnętrznym skrajem zespołu główki ramy nie przekraczała 16 cm. O dziwo, według Simona Smarta z Drag2Zero, który prowadził proces rozwoju nowego Scotta od strony badań w tunelu aerodynamicznym jest to założenie bardziej liberalne niż dotychczas i pozwala tworzyć większe struktury lepiej radzące sobie z oporem powietrza.

POLECAMY

W trzyletnim procesie tworzenia nowej ramy Foil RC zastosowano różne rozwiązania, do których ewolucyjnie dochodzono w procesie powstawania modelu. Inkorporowano więc profile NACA, a dla odchudzenia skrócono je zgodnie z pracami nad aerodynamiką, które Wunibald Kamm prowadził w latach 30. XX w., a które po II wojnie światowej wykorzystywano w wielu projektach motoryzacyjnych. Profilowanie Kamm Tail zaokrąglono z tyłu, żeby uprościć produkcję ramy z włókien węglowych. Wśród propozycji znalazło się nawet takie kształtowanie rur, żeby ułatwić opływ wokół bidonów. Na takich podstawach przygotowano dwa zgrabne modele, które pozwoliły dopracować kolejne szczegóły przy pomocy programu wykorzystującego CFD – Computational Fluid Dynamics (obliczenia dynamiki płynów). Badano różne kąty natarcia strug powietrza symulujące wiatr pozorny nadciągający z różnych kierunków, sprawdzano różnorodne wysokości profilowania i zasadność tworzenia szerszych profili w węzłach ramy i po 18 miesiącach prac poprawiono wynik poprzedniego Foila o 4 N, czyli niespełna pół kilograma. Jak dowodzi Smart, 4N razy 12 m/s daje 50 W zysku. Nadszedł czas na opracowanie ostatecznego modelu w sporym rozmiarze 56 cm bo, jak powiedział Smart: większe struktury podlegają łatwiejszej ewaluacji w tunelu aerodynamicznym AMG Petronas Formula One Team, jaki ma do dyspozycji Drag2zero. Równocześnie rozpoczęto prace nad dopracowaniem aerodynamicznym komponentów mających największy wpływ na aerodynamikę ramy z kokpitem (nomen omen) na czele. Ponieważ opór stawiany przez koła to około 5% wszystkich oporów aero, sam rower decyduje o 20%, a ciało kolarza stanowi aż 75% wszystkich oporów aerodynamicznych. Simon Smart rozpoczął prace przy użyciu manekina z ruchomymi nogami i… dopiero zaczęło się cyzelowanie detali. Jednym z nich okazało się powiększenie przestrzeni pomiędzy oponą a ramionami widelca w pionie dla zwiększenia laminarności przepływu strug w bardzo zaburzonym przez obracające się koło rejonie oraz znaczne zwężenie przekroju poprzecznego główki ramy. Po trzech latach badań i prac konstruktorzy Scotta we współpracy z Drag2Zero i Simonem Smartem na czele doprowadzili do wyniku, w którym ten sam kolarz na aktualnej generacji Foila RC, jadący z prędkością 40 km/h, na dystansie 40 km przyjechałby o 1 i 18 sekund szybciej niż przy użyciu poprzedniej wersji.
 


Konstrukcja

Założenia nowego projektu roweru aerodynamicznego Scotta były łatwe do sformułowania. Miał być: bardziej aerodynamiczny, wygodniejszy i lżejszy. Bułka z masłem albo nawet kawałek ciasteczka. Przy czym dotychczasowy Foil był dość niezwykły, ponieważ wykorzystywał skromnej wielkości profile, a ponadto miał na koncie zwycięstwo w Paris Roubaix, co nie jest oczywiste w przypadku roweru konstruowanego pod kątem sprintującego lidera Grand Tourowej ekipy.

Punktem odniesienia do założeń geometrii punktów podparcia stał się Addict uznawany za wzorcowy, o 10 mm zmniejszono tylko zasięg samego baranka kierownicy. Długość tylnego widelca, kąt główki, ciąg widelca oraz wysokość suportu optymalizowano do ogumienia szerokości 28 mm, przy czym ze względu na komfort uwzględniono prześwit dla ogumienia 30 mm. Względem Foila „Dwa” nowa rama ma znacznie większą powierzchnię boczną. W oko rzucają się węzeł podsiodłowy oraz ukształtowany wbrew dotychczasowym wzorcom rejon widelca, dolnej rury ramy i przedniego koła. Dotychczas u większości marek na modłę Cervelo projektowany był ciasno. Dolna rura często stanowiła wręcz wklęsłą owiewkę opony, a widelec dolegał do niej od góry. Rozwiązanie Scotta, w którym przednie koło ma olbrzymią swobodę, ma zmniejszać turbulencje wywołane przez koło, ponieważ łatwiej jest je uspokoić na większej przestrzeni. Całkiem inaczej potraktowano też węzeł podsiodłowy, dzięki zmianie przepisów UCI może być znacznie dłuższy i lepiej profilować strugi powietrza za nogami kolarza. Dodatkowo odchylone jak spoilery rurki podsiodłowe przyciskają strugi do koła. Nowe przepisy, a konkretnie reguła tzw. trójkątów kompensacyjnych, pozwoliły też silniej zabudować rejon mufy suportowej, i choć dałoby się te struktury rozbudować jeszcze bardziej, uznano, że niepotrzebnie podniosłoby to masę ramy. Ponadto w próbach w tunelu aero okazało się, że choć rama solo byłaby szybsza, tak już z pedałującym kolarzem nie. Pozbyto się też owiewki przedniego hamulca oraz spionowano rurę podsiodłową. Dlaczego? Bo znaleziono sposób na amortyzujący wspornik siodła, o czym przeczytacie dalej. Ale jedną z najciekawszych cech nowego Foila jest poważne zmniejszenie powierzchni natarcia. Tak że o zintegrowanym kokpicie napiszę dalej, bo istotniejsze jest to, w jaki sposób skonstruowano cieńszą główkę przy pełnej integracji przewodów poprowadzonych wokół łożysk sterowych. Scott dość gładko prześlizgnął się po średnicy rury sterowej widelca, a ta ma zredukowaną do 1” średnicę. Wygląda to wszystko niesamowicie spójnie, a badania w tunelu dowodzą poważnych przewag, nawet mechanicy mają się z czego cieszyć, bo przestrzeni na przewody sterujące jest tyle, że z podkładkami pod mostkiem czy bez przewody hamulcowe mogą mieć tę samą długość. Bomba! Nasze wrażenia po około 10 h testowania opisujemy i czekamy na przybycie roweru na dłużej do redakcji, wówczas sformułujemy ostateczne wnioski.
 

  

Foto: Rupert Fowler


W kolejnej wersji Foila oddalono przednie koło od ramion widelca, a nawet dolnej rury ramy, bo, jak wykazały testy w tunelu, jest to korzystniejsze aerodynamicznie. Przepięknie zintegrowany kokpit bezbłędnie tłumi wibracje i nawet pokaźne nierówności da się wygodnie przejechać. Regulacja wysokości nie wymaga docinania i odpowietrzania przewodów hamulcowych. Jednak czy sprinterzy zaakceptują jego wiotkość w dolnym chwycie?  Wspornik podsiodłowy składa się z dwóch strukturalnych części. Przednia ma głębokość tylko 19 mm i pełni rolę resora. Szersza i wsunięta w głąb ramy druga część stabilizuje sztycę. Elastyczność kapitalnie poprawia komfort, sytuując jego poziom jak w endurancach. Sprytna zaślepka może być zintegrowana z lampką, szkoda że nie ma ona większej mocy, byłaby lepsza jako światło dzienne.  Duża struktura w okolicy suportu dobrze wpływa na opływ strug powietrza, jednak najwięcej pracy wykonują poziome rurki łańcuchowe i zaginające zaburzone obrotem szprychowego koła strugi powietrza rurki podsiodłowe. Tak, pionowe ukształtowanie rury podsiodłowej całkowicie pozbawiło ramę walorów amortyzacyjnych, które całkowicie przejmuje na siebie wyrafinowana sztyca. 

W projektowaniu roweru aero kokpit i sztycę potraktowano jako integralne elementy roweru. To zrozumiałe, bo mają znaczący wpływ na opory aerodynamiczne. Nie zapomniano jednak, że roweru używa się także poza tunelem aerodynamicznym i rzeczywiście kokpit amortyzuje świetnie, ale już sposób, w jakim wyegzekwowano tę cechę dla praktycznie pionowej sztycy, to konstrukcyjny majstersztyk.

Sztyca dostępna będzie w dwóch wersjach, lżejszej o 90 g jednoelementowej oraz bardziej skomplikowanej, składającej się z dwóch niezależnych elementów konstrukcyjnych. Czołowy przenosi obciążenia, a fragment umieszczony z tyłu, w ramie, stabilizuje sztycę, pozostawiając ponaddziesięciocentymetrowy odstęp, przerwę pod jarzmem. Wypełnia go owiewka z elastycznego plastiku lub sprytnie wkomponowana lampka. Przednia część sztycy ma zaledwie 18 mm głębokości, słowem – jest bardzo elastyczna, Scott twierdzi, że względem poprzedniej wersji poprawa komfortu wynosi 10%. Obie części przy ugięciu przemieszczają się względem siebie, ale to całkiem inna konstrukcja niż prototypy sztyc Aeroada, przez którą tak mocno opóźniono premierę tego aerodynamicznego Canyona. Scott zapewnia też, że ponieważ tylny element ich sztycy jest nieruchomy w ramie, nie będzie narażony na przetarcie pod wpływem zabrudzeń z drogi jak u ich konkurencji. Dla przeciwdziałania skrzypieniom zaleca się smarowanie powierzchni styku części specjalnym silikonowym smarem co 1000 km. W czasie testu nie tylko na suchych nawierzchniach nie pojawiło się skrzypienie ani inne niepojące objawy. Jeździć. Obserwować.

Nowa rama laminowana jest w czterech osobnych elementach. Przednia część to monokok, osobnymi elementami są tylko prawy i lewy zespół rurek tylnego trójkąta oraz wkładka stabilizująca sztycę. Układ formatek zaproponował program działający na podstawie Metody Elementów Skończonych, wykonano ponad 300 symulacji ich kształtu i układu wraz z analizą zysków (moc/sztywność) i strat (masa). W wyniku tych badań rama wylaminowana jest z 558 formatek i w wersji HMX-SL waży bez lakieru i hardwaru 805 g, a gotowa do jazdy z wszystkimi elementami 915. „Zwykły” HMX laminowany z użyciem włókien innej gramatury waży 985 g. Wartości te dotyczą rozmiaru 56 cm.

JAZDA – pierwsze wrażenia

Wyjdźmy od tego, że zapomniałem spuścić powietrze z opon po próbach na torze i z tym betonem w gumie ruszyłem na przejażdżkę 70 km dookoła jeziora Iseo. A przejażdżka jak to „prz...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 10 wydań czasopisma "bikeBoard"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy