fbpx

Kerékpár a szélcsatornában: Beszélgetés Mark Cote aerodinamikai szakértővel – első rész

Mark Cote az aerodinamika megszállottja. A lehető legkisebb légellenállásra való törekvés manapság egyre fontosabb szerepet kap a kerékpársportban. Cote a Specialized fejlesztőmérnöke, és bő egy éve lehetőséget kapott, hogy kollégájával, Chris Yu-val közösen szélcsatornát építsen a Morgan Hill-en található fejlesztőközpontban, lehetővé téve, hogy házon belül teszteljék a legújabb technikai megoldásokat, a kerékpárosok számára is elérhetővé téve egyes eredményeket.

Az amerikai cég lehetővé tette az aerodinamikai specialista páros számára, hogy a szélcsatorna szabad kapacitását a kerékpározásban dogmaként kezelt tények ellenőrzésére fordítsák, így először vizsgálva olyan sokakat foglalkoztató, mindennapi kérdéseket, mint a kormány alsó és felső fogása közti aerodinamikai előnyt, vagy mondjuk a láb szőrtelenítésének szükségességét. Az eredmények igencsak meglepőek, reméljük az olvasók számára is hasznos információkkal szolgál eme kétrészes, magyar nyelven megszerkesztett beszélgetés! Köszönet a Time Trial Podcastnak az eredeti anyagért!

mark_cote_specialized_1

Mark az aerodinamika “Öveges professzora”!

TTP: Hogyan kerültél a Specializedhoz, és miért éppen ezt a szakterületet választottad?

M.C.: Az MIT-re jártam [a legnevesebb műszaki egyetem a tengerentúlon – szerk.], sportom pedig tinédzser korom óta a triatlon. Ott a bolyban hajtás nem [mindig] megengedett, így sokat töprengtem a kerékpáron elérhető teljesítménynövelésen. Az egyetemi tanulmányok mellett nagy szerencsémre egy szélcsatorna-laborban kaptam asszisztensi állást, ahol a Cervélo kerékpárok tesztelését is végezték. A CSC csapat versenyzői, így Basso és Sastre is megfordult a laborban, 20 évesen az ő pozíciójuk fejlesztésén dolgozhattam a laborvezető szakemberekkel. A kérdésed második felére a válasz egyértelmű: a légellenállás a legjelentősebb tényező a kerékpározásban, ehhez kétség sem fér. Sokan gondolják, hogy az aerodinamika csak a versenytempó mellett történő bicajozáskor fontos, de ez távolról sem igaz. […] Továbbá a kerékpáros testhelyzetének legapróbb változtatása is rendkívül nagy hatással van a légellenállásra, illetve az adott tempóhoz felhasznált energiára, így az aerodinamikában óriási kiaknázatlan lehetőségek rejlenek. Az amatőr kerékpárosok számára is rendkívül fontos az előnyök kiaknázása, hisz bár nem hajtanak olyan tempóban, mint a profi versenyzők, de a rendelkezésre álló teljesítmény is arányosan szerényebb, tehát célszerű vele takarékoskodni, minél többet kihozva belőle. A nyereség a „profi” és az „amatőr” tempó között többé-kevésbé arányos, ezt vizsgálatokkal is ellenőriztük. […]

TTP: Mit szóltak a tanárok az MIT-n, amikor diplomamunkádban kerékpárfejvédők aerodinamikai tulajdonságait vizsgáltad?

M.C.: Ebben a tekintetben is rendkívül nagy szerencsém volt, mivel a témavezető professzorom lelkes kerékpárosként rendkívül sokat segített a kísérletek elvégzésében, így a diplomamunka valóban értékes lett, amely utakat nyitott egy kiváló álláslehetőség megszerzéséhez. […]

Mark Cote a MIT szélcsatornában, ahol Iven Basso is megfordult...

Mark Cote a MIT szélcsatornában, ahol Iven Basso is megfordult…

TTP: Rögtön a Specializedhoz „igazoltál”?

M.C.: Igen, és immár 10 éve dolgozom ott. […] Első fejlesztésem például a TT2 időfutamsisak volt. […] Akkoriban még csak egy tucatnyi fejlesztőmérnök dolgozott Morgan Hill-en, ma ez a szám már 70 felett van, tehát pont egy jelentős átalakulás, vagy inkább stratégiaváltás küszöbén kerültem a céghez. Rengeteg új lehetőség nyílt meg előttünk. Az aerodinamika a fejlesztések eleinte kisebb, ma már egész jelentős részét képezi. Mivel ez a szakterületem, szerencsés helyzetben találtam magam, hogy egyre komolyabb feladatokat kaptam, a szélcsatorna-kísérleteket pedig korábbi tapasztalataim alapján már a kezdetektől én vezethettem. Ismét a dinamikus fejlődést szemléltetve egy érdekes adat: az Specializednál töltött első évemben 20 órát töltöttünk szélcsatorna-kísérletekkel, míg tavaly 1200 órát fordítottunk ugyanerre!

TTP: Mik voltak a legjelentősebb fejlesztések az utóbbi 10 évben?

M.C.: Nem 10 évvel ezelőtt kezdődött a folyamat, hisz Oscar Egg az egyórás rekordkísérleteihez már az 1930-as években használt burkolati elemeket, […] a 70-es években pedig jelentős fejlesztések folytak a rekumbenskerékpárok aerodinamikai fejlesztése terén. A fő problémát az eredmények sorozatgyártásban készült kerékpárokra és alkatrészeire történő alkalmazása jelentette. A kérdést végül a karbonkompozit technológia elterjedése oldotta meg, így ma már hátrányok nélkül fejleszthető a kerékpárok és tartozékaik légellenállási mutatója […] ez nem megy sem a tömeg, sem a kényelem, sem a biztonság rovására. Már nem kell kompromisszumot kötni, szabad az út a legmerészebb fejlesztések irányába. […]

mark_cote_specialized_6
TTP: Mely kerékpáros szakágakban lehet a legnagyobb eredményeket elérni?

M.C.: Természetesen az országúti időfutam, a triatlon, illetve a pályasport a leghálásabb terület, hisz ott a leglazább a szabályzás, illetve a legnagyobb a sebesség. De még a cyclocrossban vagy MTB downhill szakágban is vannak jelentős kiaknázatlan lehetőségek. Az országúti mezőnyversenyek terén a konzervatív nézet sokáig fékezte az új fejlesztések elterjedését, de mára ez a folyamat is egyértelműen felgyorsult. […] Mindazonáltal akkor mondhatjuk csak, hogy a lehetőségeket már többé-kevésbé kiaknázottak, amikor a mindennap kerékpáron közlekedők aerodinamikailag optimalizált sisakot viselnek, illetve az E-bike-ok is ilyen szempontok szerint készülnek, ezzel növelve a hatósugarukat, illetve csökkentve a energiafogyasztást! Ez lenne az aerodinamikai kutatások igazi sikere!

TTP: Ma már a profi mezőnyben ritka a szélben lobogó mez vagy széldzseki…

M.C.: …és kevesebb a Hummer terepjáró az utakon! Az aerodinamika nemcsak a kerékpározásban mutat jelentős fejlődést, hanem a közlekedés minden terén – köszönhetően az egyre emelkedő üzemanyagáraknak, a fosszilis energiaforrások kiapadásának.

mark_cote_specialized_2

Mark ma is aktív triatlonista, a kísérletek az amartőr mezőnyben folytatódnak!

TTP: Térjünk a lényegre! A Specializednak ma már saját szélcsatornája van. Mikor készült, mi volt benne a szereped és mi célt szolgál?

M.C.: 2012 októberében kezdtük el az építést, 6 hónap múlva már tesztelhettük, illetve már bő egy éve dolgozunk benne. Kialakítása kerékpár-specifikus, tehát céljainkra minden szempontból optimális. […] Arra is lehetőség nyílik, hogy egy-egy apróbb fejlesztésrészletet is ellenőrizzünk, korábban a feladatokat össze kellett gyűjteni, hogy a kibérelt légcsatornában egymás után tesztelhessük. A fejlesztés folyamata felgyorsult, tökéletesebb lett, mindenképpen elégedett vagyok az eredménnyel, és látszólag a cég vezetése is hasonlóképp gondolja. Nem egy-két éven belül térül meg a tetemes befektetés, de az összes előnyt figyelembe véve nem is kell hozzá több évtized. […]

M.C.: Milyen kompromisszumokat kell kötni egy gépjárművekhez vagy űrkutatási feladatokhoz tervezett szélcsatorna használata esetén?

TTP: Nemcsak a túl nagy mérettel van gond, hanem a túl kicsivel is. Gyakran vettük igénybe az egyik kaliforniai egyetem szélcsatornáját, amelyben sajnos nem tudtunk egy kerékpáron ülő embert rendesen elhelyezni, azaz nem tudta valós körülmények közt hajtani a bicajt. A nagy belső térben pedig légterelőket kellett alkalmazni, hatásait pedig folyamatosan a számításokhoz kellett adni. A mi légcsatornánk 10 méter hosszú, 3 méter magas és közel 4 méter széles, így ideális a legtöbb felmerülő feladathoz, a kerékpáros elfordítható benne, amellyel a váltózó irányú menetszelet is szimulálhatjuk. A műszerek elég érzékenyek a legkisebb alkatrészek mérésére is, mint például arra, hogy az Ironman-bajnok Craig Alexander viseljen-e karórát vagy se. Emellett elég robusztus ahhoz, hogy Mark Cavendish 1500 watt teljesítményt produkálva rángatja a benne elhelyezett bicajt. Ráadásul több szemlélő is kényelmesen megfigyelheti a kísérletet, meghívhatunk forgalmazókat, értékesítőket, csapatvezetőket, hogy részt vegyenek a fejlesztési folyamatban.

TTP: Mennyibe került régebben a szélcsatornabérlés?

M.C.: A nagyobb kereskedelmi létesítményekben napi 22.000 dollárt fizettünk, tehát kétségtelenül nyomás alatt dolgoztunk, hogy a feladatot minél hamarabb elvégezzük. Továbbá sok esetben nem teszteltünk minden eshetőséget, variációt, hanem a várt eredmény szempontjából leszűkítettük a tesztelés területét. Ma már nincs rohanás, a teljesség igényével végezhetjük a munkát, ráadásul nem is kell utazni, ezzel is jelentős erőforrást megtakarítva. Ma már ritka az éjszakai műszak, pontosabban ebben a napszakban a saját – nem a fejlesztőmunka részét képező – elképzeléseket lehet ellenőrizni. El se hinnéd el, hogy milyen dolgok folynak ott bent az „üres” órákban! A legvadabb ötleteket is kipróbáljuk, és ezek már számos esetben lendítettek a fejlesztésen. […]

TTP: Biztos, hogy nem publikus, hogy mennyibe „fájt” a saját légcsatorna létrehozása, de fejben a napi 22 ezerből és az évi 1200 órából gondolom minden hallgató elkezdett számolni…

M.C.: Igen, költséges volt a létesítés, továbbá hét fejlesztőmérnök munkáját fél évre el kellett felejteni, mivel kizárólag ezen a projekten dolgoztak a terítéken lévő feladatok helyett. És egészen biztosan nem napi 8 órát naponta! Talán még nem említettem a számomra egyik legfontosabb előnyt: végre a versenyzők, a szakvezetők és saját vezetőink számára is szemléltethetők az aerodinamika által biztosított előnyök. Mindenki tanul az ott látottakból, tapasztaltakból, a kétkedők is meggyőzhetők, a helyszín tehát ma már mondhatni „oktatóbázisként” is szolgál. […] Több profi versenyzőnek leesett az álla, amikor meglátta az eredményeket, úgy hogy személyesen ő ült a kerékpáron. Igen, tényleg kevesebb energiára van szükség, és jelentős sebességnövelés volt elérhető a legapróbb változtatásokkal.

TTP: Látszik rajtad a lelkesedés! Az előbb említett PR-szempont már a tervezés során szerepelt a kalkulációkban?

M.C.: Nem, számomra is csak a beüzemelés után vált a projekt egyik leghasznosabb oldalává. Hab a tortán, amely jelentős szerepet kap a jövőben. Jó, hogy minden kísérlet bemutatható, ezeket áltakában videón rögzítjük, és ha érdekes lehet a kerékpárosok számára, akkor a videofájl-megosztókon elérhetővé tesszük. […] A légellenállás láthatatlan, míg például a kerékpár tömege empirikusan tapasztalható. Amikor valaki kerékpárt vásárol, a bicajt megemeli, ellenben nem látja, nem tudja, hogy mennyit előnyhöz jut az aerodinamikai szempontból kialakított vázelemekkel, alkatrészekkel. Ezt praktikusan a laborban készült felvételekkel tudjuk igazolni és szemléltetni. […]

mark_cote_specialized_3

A szemléltető sorozatban minap megjelent epizód https://www.youtube.com/watch?v=HXQuSnKkS-I a hagyományos patkófék és a tárcsafék egymáshoz viszonyított légellenállási mutatójával foglalkozik. A korábban közzétett kísérletekre könnyen rákereshetünk a legnépszerűbb fájlmegosztó oldalon. Az interjú második részében Mark Cote számos érdekes kísérlet eredményéről is beszámol, lesznek köztük meglepőek is!

.

Hozzászólások

Írd ide a hozzászólásod:

Leave a reply

Kerékpár magazin - Bikemag.hu - Hírek, tesztek, versenyek
Logo
Oldalainkon HTTP-sütiket használunk a jobb működésért, tovább lépve elfogadod a cookie-k használatát. Adatvédelmi tájékoztatónkban megtalálod, hogyan gondoskodunk adataid védelméről.
Oldalainkon HTTP-sütiket használunk a jobb működésért, tovább lépve elfogadod a cookie-k használatát. Adatvédelmi tájékoztatónkban megtalálod, hogyan gondoskodunk adataid védelméről.