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Colnago 研发负责人谈 Y1Rs 的诞生过程
它来了它来了,Colnago Y1Rs 向我们走来了。你在店里目前还见不到这款车,但前几天 Colnago Y1Rs 已经正式发布。之前的小道消息是准确无误的,首批产品将由阿联酋航空车队使用。这是一款市场上独一无二的自行车, Colnago 的研发负责人 Davide Fumagalli 介绍了这台车的研发过程。
一、一切为了流体力学模型
Colnago 声称,品牌从未制造过这样的自行车,因为以前的性能公式未能令人满意,后来,国际自行车联盟 (UCI) 改变了规则。
Colnago Y1Rs 利用了 UCI 最近对管形和宽度规则放宽的机会。然而,这种试探仅仅是一个起点。通常,品牌会利用设计师的经验来在 CAD 中创建形状,然后通过 CFD(计算流体动力学)进行测试。在经过改进后,物理样品会送入风洞进行测试。
测试的过程免不了协调多方面的因素,早期的设计需要依赖团队成员的经验和想象能力,因此很难直接设计出一个能得到最佳数据的模型。因为研发周期通常很长,所以等到进入风洞测试的时候,团队还来得及对模型进行进一步修改。
根据Colnago的说法,现在这版建模还有很大的改进空间,尤其是设计CFD的设计部分。
CFD本身就存在处理能力和输入创意的限制,Colnago 还声称现有的模型存在缺陷。根据该品牌的说法,“CFD 产生的数据与风洞实验中测得的真实数据平均相差可达 30%。”对于 Colnago Y1Rs,开发过程中最重要的部分就是解决这个问题。为此,Colnago 与米兰理工大学和阿布扎比哈里发大学合作。这种方法在过去也被其他较小品牌如 Festka 采用。当然,Festka 和 Colnago 在这个过程中的目标截然不同,Colnago 侧重于 CFD 模型的改进和气动性能,而 Festka 更关注圆管和铺层性能,尽管他们的研发过程相似。
Festka 和 Colnago 都制作了全尺寸模型,并为其配备了传感器。在 Colnago 的案例中,车架使用 3D 打印进行快速原型制作,原型的前表面上装有多达 70 个压力传感器。
即使在 Festka 之外,Colnago 也不认为在风洞中进行风阻测试是新颖的事情。创新之处在于将压力传感器放置在自行车的前缘,并将其与自行车后方的压力进行比较。
还有一个新的方面是将整个过程作为一个跳板,Colnago 不是简单地从 CFD 中得出一个形状,然后在风洞中最终确定设计,而是进行了反复的交互。CFD 的结果指导了设计,风洞的结果又修正了 CFD 的结果,整个过程经历了多轮迭代。Colnago 声称最终结果是一个准确性提高了两倍的 CFD 模型,误差从 30% 降低到 15%。
二、结果数据
你现在看到了这个激进的造型,但这可能更多是品牌形象和风格,而不仅仅与性能相关。
Colnago 以大胆的声明回应这一点,称 Y1Rs 是“世界巡回赛中最具气动性能的符合 UCI 规范的公路自行车”,这一说法是基于 Colnago 拥有的数据。为了给这个声明提供一些背景,Colnago 关注的是 WAD(加权平均阻力)。这意味着分析会考虑所有相关的偏航角度,然后根据概率分配一个加权的重要性。这些数字将原始数据转化为“在不同条件下的平均值(或节省值)”。
在原始数据方面,Colnago 声称采纳了 0 到 7.5 度的偏航角度,该数据是基于一辆带有人形模型的自行车,并展示了涵盖这些范围的图表。在这些图表中,你可以看到 Y1Rs 与 V4Rs 以及某款市面上气动自行车的比较。在这两种情况下,Y1Rs 的速度更快。不过,在 7.5 度以上的数据也有显示,但 Fumagalli 解释说,超过这个角度后,气流开始分离并与风洞的墙壁相互作用,因此数据的可靠性降低。同时,单独对自行车的数值也有展示,你需要自行判断这些数据的相关性。
说到重点,在 0 度偏航角下,Colnago Y1Rs 比 V4Rs 快 20 瓦,比友商快 1 瓦。比较 WAD 数值时,Y1Rs 的领先优势扩展到与 V4Rs 相比快 25 瓦,与友商相比快 10 瓦。如预期所示,这些数据是在50公里/小时的速度下。在与Fumagalli交谈时,他解释说50公里/小时是阿联酋航空车队所要求的速度的下限......
我询问了35公里/小时的数据,这更接近车友们的实际情况。与V4Rs相比,Y1Rs在35公里/小时的情况下比V4Rs快6瓦,比竞争对手快2瓦。在WAD数据中,Y1Rs比V4Rs在35公里/小时时快7瓦,比友商快1瓦。