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安全帽對於空力表現的影響 測量成本難以估計


發布時間:Dec 07,2023 12:00 作者: Roark

目前的自行車,即使是較為便宜的車款,也都有做空力化設計,不過,即使在高階車款的互相比較中,最多也就差了35W(據2021年4月的數據),而且對於時速還有一定的要求。

這可能也代表著一件事,目前在UCI的規定限制下,車體本身可做的空力優化已出現瓶頸,剩下的只能從人身部品與騎姿上下手。

而針對安全帽這個小小配件,空力優化的過程有多困難?

空氣阻力示意圖

人體對於風阻影響有多大?

關於車輛與人體的風阻比例,涉及很多複雜的情況,不過,人體絕對佔了50%以上。

之前網路上有瘋傳一部影片,內容是在一個長下坡,一群騎士仍保持著高迴旋數加速,而一名騎士則不踩踏板,將髖部朝下固定在坐墊上,呈現「超人」的飛行姿勢,將人體的空氣阻力降至最低,快速超越所有選手。

然而這個姿勢很快就被各賽事主辦方禁止,不過也可以看出,猛力踩踏加下坡的速度,是遠小於大幅降低空氣阻力加下坡的速度,間接證明了人體的空氣阻力有多大。

計時賽中的情況

室內計時賽是少數可將空力優化做到極致的環境,其中,就包含安全帽中的部分,它獨特的造型不單純是展現風格,而是專家們為了達到空力有優化而設計的巧思。

使用「計時帽」有一點特別重要,就是姿勢。這樣的造型只有在特定姿勢下可以達到最小的阻力。

而這在計時賽中,是可以實現的,畢竟場地就長那樣,也不太需要考慮安全因素,只要奮力地往前衝就好。

公路上的情況

然後,在公路上就不一樣了,選手們需要根據各種不同的路況,調整自身的騎姿,即使他有辦法耐著悶熱戴著計時帽騎100公里,也無法發揮它的價值。

而這也是在設計空力帽的難處,小明在A姿勢下戴A帽有最佳表現,但在B姿勢下戴B帽會有最佳表現,假設今天有五種帽型,那至少要測試10次,才能知道小明最適合的帽型。

此外,經歷千辛萬苦,好不容易找出小明最適合的帽型,並不代表這是最好的帽型,因為每個人的身形與騎姿都會有差異,有的人比較高;有的人腳比較長;有的人能趴比較低,這些通通都有影響。

結論

以現今的技術,要做出6KG又安全的車款,應該不是難事。但依照目前的規範,各大車廠與人身部品也只能朝空力優化去努力。

而空力從理論到現實層面時,計算量呈現幾何式增長,還要考慮各種排列組合,在沒有時間與鈔能力的情況下,幾乎是難以優化。

以小編的觀點認為,UCI可以再適度放寬一些關於車體和人身部品上的限制,在盡可能維持競技公平性的情況下,讓比賽更有看點。

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