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RESERVE -TURBULENT AERO-

速さと安定性を求めて:
タービュレントエアロがもたらすスピード

2022年にタービュレント・エアロ・テクノロジーを発表したとき、私たちはリザーブロードホイールへの大きな可能性に希望を抱いていた。コンセプトは非常にシンプルかつ直感的である。
実世界の風の条件を把握し、それを風洞で再現することで、より速く、より安定したホイールを作るというものだ。それは簡単そうだろう?難題を除けば、それは簡単なことだ。

その話をする前に、私たちがタービュレント・エアロに取り組む以前の風洞実験の様子を少し紹介しよう。
風洞実験といえば、自転車のパーツを風洞に突っ込み、前方から風を当てるのが一般的だった。色のついた煙がライダーを包み込むような、見栄えのする写真を見たことがあるだろう。このようなテストはもちろん有効だが、現実の世界(あらゆる方向からあらゆる速度で風が吹いてくる)で自転車に乗ったときに体感できることを100%再現できる訳ではなかった。

空力という観点から考えると、より多くの要素を取り入れる必要があると確信したことで、このプロジェクトが目指す方向ははっきりしていた。

より速く、より安定したホイールを開発する鍵は、ライダーが実際に経験している風の条件を正確に分析することにあると私たちは確信していた。

次の段階は、データを収集するために、どのような装置を設計・製造すべきかを決定することだった。驚くなかれ、実世界の風況をとらえるというアイデアを最初に思いついたのは我々ではなかった。しかし、これまでの試みの致命的な欠陥は、データ収集装置を自転車に取り付けていたことだった。

このような方法では、機器の重量と複雑さが、ライダーが実際にバイクに乗ることを邪魔してしまうのだ。一言で言えば、データの重要な部分を捉える機能が備わっていなかったのだ。

最終的に私たちは、ヨーロッパで購入しアメリカに輸入した3輪スクーターにマウントした、比較的ワイルドな(少なくともカリフォルニア・ハイウェイ・パトロールにとっては)データ収集装置を完成させた。風を感知するセンサーは、民間航空業界で一般的に使用されているものなので、センサー1つあたり4万5000ドルというコストを除けば、次のステップとして簡単なものだった。

センサーは気温、気圧、風速、風向などさまざまな情報を収集した。データの精度は比較的高いものだった。加えて、米国とヨーロッパを横断して1,500マイル以上を記録したため、取得したデータ量も比較的大きかった。

このプロセスで最も困難だったことのひとつは、後に風洞で風の条件を再現するためにデータを読み取るためのソフトウェアを開発することだった。

当初はオープンソースのプログラムを探したが、私たちの要望にぴったり合うものがなかった。結局、社内のエンジニアが必要なソフトウェアを一から開発してくれました。

プロセスの第3段階は、収集したデータを使って、現実世界で発生する乱流を再現するために、風洞を設計することだった。私たちは、カナダのゲルフに本社を置くエンジニアリング会社RWDI社が開発した、自転車業界では初めて導入された風洞を使用した。RWDI社は、高層ビルやランドマークの風工学の権威である。

RWDIに関する特筆すべきエピソードのひとつに、ゴールデンゲートブリッジの共鳴音を除去するプロジェクトがある。この特殊なプロジェクトでは、同社は橋自体の実際の風況を測定し、同じスケールシフト模型を作成し、それを使ってトンネル内の風の状況を再現した。

我々は基本的に彼らと同じことを行ったが、フルスケールで行った。
私たちはさまざまな形状のリムを3Dプリントし、さまざまなデザインを素早く反復してテストした。リムの金型製作を開始する前に、仮説を提案し、テストし、証明/反証する。目標はもちろん、全体的な空気抵抗を減らすことだったが、同時に安定性を向上させることにも重点を置いた。

すべての初期作業は、リザーブ初のタービュレント・エアロホイールセット5263に結実した。52|63の主な特徴のひとつは、ミックスプロファイルだ。
一般的に、背の高いプロファイルのリムは空気抵抗が少ないため、空気抵抗を減らすことができる。そのため、背の高いプロファイルは常に(効率を向上させるために)理にかなっていると思うかもしれない。

フロントホイールにかかる横風は、ステアリングに直接影響することがテストを通じてわかった。そのため、低ドラッグと横風の安定性のバランスを見つけることが重要だった。
フロントホイールのプロフィールをわずかに短く、広く、丸くすることで、ハンドルバーでの横風の影響を軽減し、あらゆる風の状況下でフロントエンドの安定性を高めることができる。

一方、リアホイールは、フロントホイールとは設計パラメータが大きく異なる。
まず、後輪ではステアリング入力は問題にならない。後輪はフレームとライダーによって部分的に遮蔽されているため、空気は自転車とライダーの上に流れ、風圧を低減することができる。前後のホイールで、必要とする空気力学的条件が完全に変わるのだ。

その結果、リアホイールはフロントホイールよりも背が高く、幅が狭くなっている。
しかし、リムの高さが高いということは、それだけ材料が多くなるということである。
そのため、ここでも焦点となるのは、使用目的に応じて不必要な重量を避けることができる高さのバランスを見つけることである。

その結果として、この場合の63は、カセットからオフセットされた非対称のプロフィールを持ち、より強く、硬く、耐久性に優れたホイールとなっている。
とはいえ、エンジニアたちはまだ乱気流の研究に勝利したとは言っていない。まだまだ、さまざまなライディング・コンディションでデータを収集し、さらに多くの(より多くの)リム・プロファイルをテストする必要がある。

とはいえ、エンジニアたちはまだ乱気流の研究に勝利したとは言っていない。まだまだ、さまざまなライディング・コンディションでデータを収集し、さらに多くの(より多くの)リム・プロファイルをテストする必要がある。

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