ბორბლების რგოლები სულ უფრო მსუქდებიან, რაც არაინტუიციურად გამოიყურება მათი უფრო სწრაფად გაკეთებისთვის, რა ხდება?
ლოგიკა გვთავაზობს, რომ თუ გინდა, რომ რაღაც სწრაფად გაიჭრას ჰაერში, გახადე ის თხელი და მკვეთრი - როგორც კონკორდი. მას ჰქონდა ისრის ფორმა, როდესაც სხვა სამგზავრო თვითმფრინავები ბოლქვები იყვნენ და შედეგად მას შეეძლო ატლანტის ოკეანის გადაკვეთა სამ საათში. დაახლოებით იგივე აზროვნება იყო ღრმა სექციური აერო ბორბლების ადრეულ თაობებში: თხელი, ღრმა V- სექციები მკვეთრ კიდეზე შემცირდა, რაც ჰაერში მაქსიმალური ეფექტურობით ჭრის შთაბეჭდილებას ტოვებდა. ინტუიციური აზრი ჰქონდა, მაგრამ დრო შეიცვალა.
ბორბლების დიზაინის უახლესი ზღვარი ახლა ნაკლებად ჭრის და უფრო ბლაგვია. კიდეები დარბილდა და რგოლები გაფართოვდა იმდენად, რამდენადაც ახლა გვეუბნებიან, რომ მსუქანი, მომრგვალებული რგოლის პროფილები ქარის მოტყუების საუკეთესო ფორმაა ყოვლისმომცველი მუშაობისთვის. მერე რა მოხდა?
Hed winds
უფრო ფართო რგოლების ფორმის თავდაპირველი მომხრე იყო ჰედ უილსი, მისი დამფუძნებელი, გვიანდელი სტივ ჰედი, რომელიც ხელმძღვანელობდა აზროვნების დიდ ნაწილს 1980-იან წლებში. როდესაც ჰედმა 2000-იანი წლების შუა პერიოდში გამოუშვა თავისი მკვრივი, ფართო პროფილის ალუმინის შენადნობის არდენის ბორბლები, რეკომენდაცია მისცა შეწყვილებულიყო 25 მმ-იანი საბურავებით, ვიდრე ყველგან გავრცელებული 23 მმ-ით, ბევრმა გამოთქვა ურწმუნოება, რომ ეს შეიძლება იყოს უფრო სწრაფი დაყენება. იმ დროს ტექნიკური დეტალები ესკიზური იყო. როგორც ჩანს, ჰედი ცდილობდა საბურავების უკეთეს სტაბილურობას უფრო მეტი მოსახვევის კონტროლისთვის, უხეში რელიეფის დაქვეითების შანსების შემცირებასთან ერთად, მაგრამ 80-იანების თავდაპირველმა კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ ფართო დისკები შეიძლება იყოს უფრო სწრაფი აეროდინამიკურად. შემდეგ, როდესაც ჰედის პატენტი 2009 წელს გამოჩნდა, კარი გაიღო ინოვაციების ტალღისთვის.
მაიკლ ჰოლი, მოწინავე განვითარების დირექტორი ბორბლების მწარმოებელ Zipp-ში, ამბობს: „წლების განმავლობაში ინდუსტრია მისდევდა საერთო წევის ეფექტურობას [ქარის გვირაბის ტესტირებაში ყველაზე სწრაფად შედეგებს] იმის გათვალისწინებით, თუ რამდენად კარგად მუშაობდნენ ეს კომპონენტები ქვე-ზე. ოპტიმალური, რეალური დღეები.რეალურ სამყაროში მხედრებს უწევთ გაუმკლავდეთ ყველაფერს, რაც მათ გარემო აყენებს. ჩვენი Firecrest ბორბლებისთვის, რომელიც გამოვიდა 2010 წელს, ჩვენ გადავიტანეთ ჩვენი ყურადღება და შედეგად მიღებული პროდუქტები ცდილობდნენ ყოფილიყო უფრო სტაბილური და პროგნოზირებადი ქარის ნებისმიერი მიმართულებით, ვიდრე ჩვენი წინა თაობები.'.
კევინ კუანი, Knight Composites-ის საინჟინრო განყოფილების დირექტორი, უფრო დეტალურად განიხილავს: „ჩვენი დიზაინი არის გვერდითი კიდედან, რაც ნიშნავს ბორბლის უკანა ნახევარს.“ეს შეიძლება არაინტუიციურად ჟღერდეს იმის გათვალისწინებით, რომ ის არის საბურავი და წამყვანი. რგოლის კიდე, რომელიც პირველი ეცემა ქარს, მაგრამ კუანი ამბობს: „ჩვენი კვლევა აჩვენებს, რომ როდესაც ქარი საბურავს ეჯახება დახრის კუთხით [ნებისმიერი კუთხით, გარდა სწორისა], ის იშლება [დაკარგავს თავის გლუვ დინებას რგოლზე] ასე რომ, ბორბლის წინა აეროდინამიკური ფორმა ბევრს არ აკეთებს - ის თითქმის ყოველთვის ჩერდება.' სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, აზრი არ აქვს აეროდინამიკური ფორმის პრიორიტეტს წინა მხარეს.
აერო სარგებელი
იმისათვის, რომ გავიგოთ, თუ როგორ შეუძლია უფრო ფართო რგოლს გააუმჯობესოს აეროდინამიკა, ვიდრე გაზარდოს წინააღმდეგობის გაწევა, უნდა გავითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ ჰაერი, რომელშიც მივდივართ, არ იქცევა თანმიმდევრულად.მშვიდ დღესაც კი, ჰაერი მბრუნავი, რთული არეულობაა. რაც აეროდინამიკურმა მეცნიერებამ გააცნობიერა არის ის, რომ ოპტიმალური სითხის დინამიკა - ჰაერის ურთიერთქმედება ფორმებთან და ზედაპირულ ტექსტურებთან, რომლებთანაც კონტაქტში შედის - ხახუნის შემცირებამდე მიდის.
რაც შეეხება ჰაერის ნაკადს, არსებობს სამი ფართო კატეგორია. პირველი კატეგორია არის "ლამინარული" ჰაერის ნაკადი. ეს არის ყველაზე სასურველი მდგომარეობა დაბალი ხახუნის დანაკარგებისთვის და ეს ეხება ჰაერს, რომელიც მოძრაობს გლუვი, სწორი ან მრუდი ხაზებით. როდესაც ის მოძრავ ობიექტს ხვდება, ლამინარული ჰაერის ნაკადი გამოიყოფა, სრიალებს ობიექტის გარშემო და შემდეგ განაახლებს თავის დინებას მეორე მხარეს მინიმალური აურზაურით.
მეორე მდგომარეობა არის "ტურბულენტური". როგორც სახელწოდება გვთავაზობს, ეს ეხება დაბინძურებულ ჰაერს, რომელიც შორს არის გლუვი დინებისგან, თუმცა მასში შეიძლება იყოს როგორც „ლამინარული“და „გაჩერებული“ჰაერის ელემენტები. ტურბულენტობის მიზეზები შეიძლება ბევრი იყოს: შესაძლოა, ქარიანი დღეა, ან თქვენ ყურადღებით ადევნებთ თვალს სხვა მხედარს, ან იქ გადიან მანქანები და სატვირთო მანქანები.ამ არაოპტიმალურ პირობებს ზოგჯერ უწოდებენ "ბინძურ" ჰაერს და ეს არის ყველაზე გავრცელებული მდგომარეობა, რომელშიც ვსეირნობთ.
მესამე პირობა არის "შეჩერებული". ეს ის შემთხვევაა, როცა ჰაერი აღარ მიედინება, მაგრამ ერთდროულად ერევა სხვადასხვა მიმართულებით. ეს მდგომარეობა იწვევს უდიდეს ხახუნს და, როგორც ასეთი, ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს მხედრის შენელებაზე.
რას ნიშნავს ეს ყველაფერი არის ის, რომ მიუხედავად იმისა, რომ შესანიშნავია გქონდეთ ბორბლისა და საბურავების კომბინაცია, რომელიც კარგად მუშაობს ლამინირებულ ნაკადში, როცა ქარის გვირაბში მოხვდებით, რაც უფრო დიდი სარგებელია რეალურ სამყაროში. არის ბორბლები და საბურავები, რომლებიც კარგად მუშაობენ ტურბულენტურ ჰაერში. ყველაზე წარმატებული თანამედროვე დიზაინები რეალურად მიზნად ისახავს ტურბულენტური ჰაერის მიღებას და მის წინააღმდეგობის შემცირებას - ბინძური ჰაერის გაწმენდას. ეს არის ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რის გამოც ბორბლების თხელი, მკვეთრი რგოლები უფრო ფართო, მომრგვალო რგოლებით იცვლება – ახალი დიზაინები უბრალოდ უფრო სწრაფად ჭრიან ბინძურ ჰაერს, რომელსაც მხედრები აწყდებიან რეალურ სამყაროში მოგზაურობის უმეტესობაში. მაგრამ არის კიდევ ერთი ძირითადი მიზეზი, რის გამოც დისკები ფართოვდება, ეს არის მოძრავი წინააღმდეგობა.
დაუკავშირდით სპორტს
გაფართოებულ დისკებზე გადასვლა ნაწილობრივ უფრო ფართო საბურავებისკენ ერთდროული სვლის შედეგია. იქ, სადაც 23 მმ-იანი საბურავები იყო ნორმა, უფრო მეტი მხედარი და მწარმოებელი ირჩევს 25 მმ-ს და ზოგჯერ უფრო განიერსაც.
„Continental-ის კვლევამ აჩვენა, რომ 25c საბურავს აქვს 10-15%-ით ნაკლები მოძრავი წინააღმდეგობა, ვიდრე 23c საბურავებს“, ამბობს კუანი. „კონტინენტალმა აჩვენა, რომ თუ თქვენ გაქვთ უფრო დიდი საბურავი, კონტაქტის ნაჭერი, გახანგრძლივების ნაცვლად, უფრო მოკლე, მაგრამ ფართო ხდება, ამიტომ გზის ზედაპირის რეალური ფართობი იგივე ზეწოლის დროს რჩება.“.
ეს გამყარებულია საბურავების მწარმოებლის Schwalbe-ის დასკვნებით. პროდუქტის მენეჯერი მარკუს ჰაჩმეიერი ამბობს: „თუ შეადარებთ საბურავებს სხვადასხვა სიგანეებით, მაგრამ იდენტური სპეციფიკაციებით - იგივე ნაერთი, პროფილი და ზეწოლა - მოძრავი წინააღმდეგობის თვალსაზრისით უფრო სწრაფია. თუ წარმოგიდგენიათ თქვენი ველოსიპედი და მხედარი გაჩერებული შუშის ფურცელზე და რომ ქვემოდან უყურებთ იქ, სადაც საბურავი ხვდება მინას, დაინახავთ ორ მკაფიოდ განსხვავებულ ფორმას.ვიწრო საბურავზე ფორმა იქნება გრძელი და თხელი, ოვალური. უფრო განიერ საბურავზე, ეს საკონტაქტო ნაჭერი იქნება უფრო მოკლე და მსუქანი, მეტი წრე, და ამ გზით ნაკლები ძაფები, რომლებიც ქმნიან გვერდით კედელს და ხელს უწყობენ მოძრავი წინააღმდეგობის შექმნას, გამოყენებული იქნება მოცემულ მომენტში და ხახუნი ნაკლებია.'
ეს ყველაფერი ძალიან კარგია, მაგრამ რატომ არ დააყენოთ უფრო ფართო საბურავები ვიწრო დისკებზე? როდესაც რგოლი ვიწროა, საბურავი აყალიბებს "ნათურის" ფორმას პროფილში ნახვისას - მიწებებული იქ, სადაც ის რგოლში ეკვრება და ბოლქვიანი რგოლისგან მოშორებით. უფრო განიერი შიდა რგოლით, საბურავი უფრო მეტად აყალიბებს ინვერსიულ "U" ფორმას, რაც ხელს უწყობს გზასთან უფრო მომრგვალებული კონტაქტური ლაქის შექმნას და, შესაბამისად, ნაკლები მოძრავის წინააღმდეგობას.
გზის ბორბლების შიდა სიგანე - მანძილი საბურავების მძივზე დამაგრებულ ორ მილტუჩს შორის - ბოლო დრომდე იყო დაახლოებით 14 მმ. უფრო ფართო რგოლების პირველ მოსავალზე, ეს სივრცე გაიზარდა 16 მმ-მდე და ახლა მწარმოებლები კვლავ აფარებენ მათ. Bontrager-ის უახლესი Aeolus TLR D3 დიაპაზონი, რომელიც გამოვიდა ამ წლის დასაწყისში, გააფართოვა ეს სიგანე წინა D3-დან 17-მდე.5 მმ მასიურ 19.5 მმ-მდე, პროცენტული თვალსაზრისით მნიშვნელოვანი ზრდა. თუმცა, გაფრთხილების სიტყვა მოდის ბორბლების მწარმოებელი Mavic-ის მიშელ ლეთენეტისგან. „ორივე ელემენტი [საბურავი და რგოლი] იდეალურად უნდა იყოს დაპროექტებული ისე, რომ იდეალურად შეესაბამებოდეს სისტემას. თუ არა, აზრი არ აქვს მზარდი ინერციით, მბრუნავი წონისა და აერო წევით უბრალოდ უფრო ფართო საბურავის გამოყენებას. გარდა ამისა, არსებობს უსაფრთხოების ასპექტი, რომელიც უნდა იფიქროთ, თუ საპირისპირო სცენარს განიხილავთ - ვიწრო საბურავი, რომელიც გამოიყენება ზედმეტად განიერ რგოლზე. ეს შეიძლება იყოს მაღალი რისკი იმისა, რომ საბურავი სწორად არ დაიჯდეს და პოტენციურად გაიფუჭოს.“
უსაფრთხოება ისეთი სასიცოცხლო მნიშვნელობით, როგორიც საბურავებია, უმთავრესია, და კუანი დასძენს: „ამჟამად 17-18 მმ [პირის შიდა ფენის სიგანე], როგორც ჩანს, კარგია, მაგრამ უფრო ფართო, ვთქვათ 20 მმ-მდე, და ჩვენ შევდივართ გამოუცნობი ტერიტორია. ამ დროისთვის ჩვენ არ გვინახავს რაიმე გვერდითი ეფექტები, მაგრამ ეს ჯერ კიდევ არ არის ნაპოვნი მეინსტრიმში.'
Handle's Messiah
მხოლოდ იმის დასამტკიცებლად, რომ ბორბლები, ალბათ, ყველაზე რთული პრობლემებია ინჟინრებისთვის, რომლებზეც უნდა დაძლიონ, დიზაინის ბრიფინგში კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი საკითხია: მართვა.
"ეს ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორია", - ამბობს საიმონ სმარტი, Smart Aero Technology-ის ტექნიკური დირექტორი და Enve Composites-ის აერობორბლის სისტემის დიზაინერი (Enve SES). თუ შვიდი წლის უკან დავბრუნდებით, სპორტსმენები მოდიოდნენ ქარის გვირაბში და ჩვენ გამოვარჩევდით მათთვის ყველაზე სწრაფ ბორბალს. მაგრამ ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ხშირად რეალურ სამყაროში ბორბლები უფრო ნელი იყო. ეს იმიტომ კი არ იყო, რომ ქარის გვირაბი არასწორი იყო, უბრალოდ, მხედრები ვერ იცავდნენ სწორ ხაზს რბოლისას, რადგან ბორბლებს არ ჰქონდათ სტაბილურობა.'.
სწრაფი სიარულის ნაწილია კონტროლის შენარჩუნება, ასე რომ, თუ ბორბალს არ აქვს სტაბილურობა კრუნჩხვითი ქარის ან ტურბულენტური ჰაერის დროს, შედეგი არის სწრაფი სვლის თავდაჯერებულობის დაკარგვა და შესრულება გარდაუვალია.”ჩემთვის, ტარების სტაბილურობა იყო ყველაზე მნიშვნელოვანი რამ, რაც აკლდა ბორბლების მუშაობას და ვიცოდი, რომ თუ ჩვენ შეგვეძლო უფრო სტაბილური წინა ბორბლის შექმნა, მაშინაც კი, თუ ის ოდნავ ნელი იქნებოდა ქარის გვირაბში, ვიცოდი, რომ ის უფრო სწრაფი იქნებოდა რეალურ სამყაროში., - ამბობს სმარტი.„ამიტომ დავიწყე განვითარების პროგრამა Enve-თან ერთად, რომლის მართვა ნომერ პირველი პრიორიტეტია.“
ყველაფერი მიუთითებს იმაზე, რომ ბორბალი და საბურავი ერთად უნდა მუშაობდნენ, როგორც სრული პაკეტი ოპტიმალური გადაწყვეტისთვის, არა მხოლოდ აეროდინამიკის, არამედ სიჩქარის სტაბილურობის, პროგნოზირებადი მართვისა და დაბალი მოძრავის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით. ამის გათვალისწინებით, ვიხილავთ თუ არა ბორბლების მწარმოებლებს, რომლებიც უფრო მჭიდროდ მუშაობენ საბურავების მწარმოებლებთან მომავალში?
ბონტრაგერის შემთხვევაში ისინი უკვე ერთი და იგივეა. რეი ჰანსტეინი, Bontrager-ის ბორბლების პროდუქტის მენეჯერი, ამბობს: „ჩვენი ბორბლების და საბურავების ინჟინრები ერთნაირად ითვლებიან. ბორბლები და საბურავები ისეა გადაჯაჭვული, რომ თქვენ ვერ განავითარებთ ერთს მის პოტენციალს მეორის ინტიმური გაგების გარეშე. ეს ბიჭები ერთ ოთახში მუშაობენ, ერთად მიდიან, ერთად მიირთმევენ ლანჩს. მსგავსი ამბავია Mavic-სა და Zipp-ში, რომლებიც ამზადებენ როგორც საკუთარ საბურავებს, ასევე ბორბლებს, ასე რომ შეუძლიათ შექმნან ზუსტად დაწყვილებული პროდუქტები. პასუხის გასაცემად რჩება დიდი კითხვა: მივაღწიეთ თუ არა მწვერვალს? სმარტი ამბობს: „დისკების დიზაინი საკმაოდ გამოწვევაა, მაგრამ საინტერესო.ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში ჩარჩოს დიზაინი ოდნავ შეიცვალა და ეს არის ისეთი რამ, როგორიცაა უფრო ფართო საბურავების დაშვება, რამაც მოგვცა თავისუფლება უფრო ფართო დისკების შესწავლისთვის. როგორც ბევრ რამეში, არის შემოსავლის შემცირების წერტილი, მაგრამ არ მგონია, რომ პიკს მივაღწიეთ.'
საბოლოოდ, უფრო ფართო საბურავები და შესაბამისად ფართო ბორბლების პროფილები არის ის გზა, რომლითაც ინდუსტრია მიდის და სწორი არჩევანია მხედრებისთვის, თუ გსურთ მაქსიმალური მოგება იმ პირობებში, რასაც ჩვენ ყველა ყოველდღიურად განვიცდით, პროგნოზირებადი მართვა ჩატვირთვისას.. მეცნიერება მხარს უჭერს ამას, ამიტომ შეიძლება დროა უარვყოთ ვიწრო ხედვა და ფართოდ წავიდეთ.
