未来世界的自行车是这样?|设计日历2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器(庆祝广州疫情防控取得阶段性胜利)

未来世界的自行车是这样?|设计日历

「DESIGN365 设计日历」是设计癖推出的一个新栏目(庆祝广州疫情防控取得阶段性胜利),每天介绍一款好设计,帮你发现好设计,启发你的灵感。

在过去如果家里有一辆自行车

大家好,欢迎大家收看新一期的单车基械匠。

那可算得上是大户人家

2021年环法第五赛段刚刚结束,正好我们今天就来聊聊赛场上的这些时间机器,看看这些顶级的时间机器上都暗藏了哪些秘密武器。

现在自行车已经遍地都是

已经不足为奇

2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器 车架几何

计时赛自行车的骑行角度,也就是车座位置一般会设置的比公路车更为陡峭,也就是说车座相对五通更为靠前,可以让车手具有更为激进的骑行姿态。

如果

2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

比如移动之星和欧倍青车队今年使用的Canyon Speedmax CFD碟刹计时赛的车座角度就达到了80.5°,而Canyon Ultimate CF SLX公路车的车座角度则约为73.8度(根据车架大小略有变化)。

街上突然出现一款科幻的自行车

我想一定会让你驻足观望

今年赛场上计时赛的另一个特点就是整合式的头管设计,让头管的高度更低。还以上边两辆车为例,计时赛高度仅为83mm,而公路车则为155mm。

2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

飞机把高度几乎是和头管齐平的,而气动把的位置则因人而异。今年赛场上已经没有早些年的独立车把的组合了,全部都是重新设计整合的一体头管和车把的组合。

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这就是产品设计师和 3D 可视化师 BaoPham Design

车架的管型

计时赛的另一大特点就是车架管型整体宽大,扁平,并且都有非常优异的气动外形。

最近公布的空气动力学电动自行车计划

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美利达 Time Warp TT管型就是典型代表,头管整合在车架内,并且向后延伸达到规则极限,水滴形剖面。座管和和车轮融合在一起,减少扰流,以最大限度地提高气动性能。

设计理念来自于网络世界

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电动自行车的车轮没有轮毂

细长的公路自行车轮胎

并且实心的

车架呈“Z”型

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上图可以看到下管和前轮的位置也做了包围设计,用来减少车轮和车架之间的扰流。前叉被设计的更薄,更宽,增加气动性同时,还减少正面的投影面积。

既减少了重车轮的惯性

车架的上大部分管型都采用了虚拟尾翼的技术,就像切掉后缘的机翼造型。既可以减轻重量,还可以比水滴造型具有更好的气动性能。

目前来说,几乎所有的计时赛都会进行风洞测试,或者是现场的,或者是计算机建模模拟的。

又消除了阻力

使自行车能够快速骑行

在自行车的后轮中安装电动机

只要踏板一移动

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Pinarello Bolide的下管除了有贴合前轮的造型以外,在侧面还有专门的凹陷设计,用来让气流可以更为平顺的从水壶上通过。

电动机就被激活启动

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甚至前叉的快拆固定位置都专门做了空气动力学的优化处理。

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自行车的Z型车架由金属或铝制成

全隐藏式的设计

包括车把和踏板在内的所有部件

为了让TT车的气动性能达到最大化,设计师无所不用其极地把一切都隐藏在车架内。把立目前已全部整合在头管上,和上管齐平,用以减少正面投影面积。

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美利达前叉上的内置式刹车,配合整流罩可以为车手节省3W的功率。

这款自行车使用 Shapr3D 进行 3D 建模

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Pinarello Bolide同样为刹车安装了整流罩,并且在下管专门做了一个shimano Di2集线器的安装位,提高了设计的一体性,减少空气扰流。

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在这辆车上,Di2集线器被安装在了气动车把的尾部内部。

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针对性的气动水壶,让水壶和车架融为一体。

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现在全内走线的设计已经相当成熟,并开始向各种车型上普及。而在像TT这种超级自行车上,整合设计更是做到了极致,在外观上你几乎看不到任何线头。

并在 KeyShot 应用程序中进行渲染

气动车把2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

气动车把可以让车手的骑行姿态更为气动,赛场上的车手都会在风洞中进行测试,以寻找一个既气动,又可以长时间舒适骑行的位置。

在UCI的规则下,从五通到车把的水平距离不得超过75cm,对于更高的190cm以上的车手则不得超过85cm。所以在环法上你不会看到曾经的“超人”骑行姿势。

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虽然这款自行车目前只是个概念

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今年赛场上大部分的气动车把都是传统的分体设计,并且可以根据需要进行前后,左右,上下的调整。但是也不乏有些车队为车手专门定制的一体计时赛车把。

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博拉车队的闪电SHIV上的碳纤维一体气动车把,其休息把的小臂位置有专门的整流设计,可以进一步提升气动性。但是像上图这样的超低设置并不是每个人都能适应。

不会马上出现在大街上

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比如像Kasper Asgree的SHIV就在休息把下方加了一堆垫片。

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同样的,不同的车手对于肘托的位置也有不同喜好,像上图的这种“排排坐”的肘托。

但是想象一下未来

街上飞驰的都是这种自行车

简直不要太酷

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但是有些车友就不喜欢过分地缩紧手臂和肩膀,这样虽然具有更好的气动性,但是也让呼吸不那么顺畅,所以上图就是一个比较正常的车把宽度。

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英力士车队的车把和上边闪电的SHIV有异曲同工之处,都在小臂位置做了气动优化。他们的车把是Pinarello旗下品牌Most为车队3D打印的钛合金车把。

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打印这样一个车把需要大约两天的时间,是不是听起来很长,但是这种技术可以一次性地把所有复杂的设计都制造出来,不用专门开发新的模具,可以根据车手的喜好和需要快速的制造出只适合他们的车把。

图片:yankodesign2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

2019年环法比赛期间,巴林美利达车队的Rohan Dennis所使用的Vision Metron TT车把,从肘托一直延伸到手掌,整个小臂都可以被支撑起来。

并且可以明显看到 Dennis的延伸把在末端有一个明显的上扬。UCI规定“车把加长件以及任何配件(包括控制器和变速拨杆或者其他相关配件)都必须在肘托和延伸把中心位置的±10cm范围以内。

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虽然没有办法测量,但是从图上不难看出,Dennis车上的配件位置已经接近极限。

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UCI规定肘托和水平面的最大夹角为15°。上图的红线夹角为15°,可以看到这辆车真的是把规则利用到了极致。

防滑贴2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

计时赛车上的一大特色,各种防滑贴。你可以在飞机把,气动车把上看到各种为了防滑和减重的防滑贴,而不是像大组车上的把带。

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这辆车上还在防滑贴下方增加了一点海绵,可以提供一点点的舒适性。

轮组2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

如果是平路赛段,绝大多数的车手都会选择封闭轮组。虽然封闭轮组比大组气动轮组更重,但是在稳定的输出和高速骑行状态下,可以带来更多的优势。上图的Rovla碟轮的重量刚好1kg。

前轮的选择相对会多样化一些,虽然多数车手都会选择较高的轮框,但是也会有一些车手会从侧风和操控考虑,不使用过高的前轮。

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除了传统结构的前轮,还有上图shimano PRO Textreme这样的碳纤维三幅车轮。

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两年前我们介绍过FFWD的这款命名为“猎鹰”的2辐轮组,只有两个支撑,轮辐采用机翼造型,高度也是从轮辐向后延伸,高度从90mm减少到48mm。

变速拨杆和牙盘

电子变速拨杆可以让车手实现任何位置上的变速需求,不用再像机械变速时代,只能通过气动车把末端进行变速。

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Thomas自行车上的shimano Di2按钮,左手可以切换牙盘,右手用来切换飞轮上下。

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气动车把上的按钮各有一个,只用来控制后拨的上下移动,并不用来控制前拨。

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Nicolas Roche使用的是shimano R9160 Di2铁三指拨,虽然设计上略有不同,但是工作方式都是一样的。

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美利达车队 Rohan Dennis的气动把末端使用了带有两个按钮的控制器,这可以让他在气动位置上同时控制前拨和后拨。

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Campagnolo的变速按钮比较特别,采用和传统机械拨杆类似的设计,具有自动居中的功能。变速方式也保留了机械把端变速的方式,通过上下拨动拨杆来控制后拨和前拨工作。

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万能电工胶布再次出现,通过把sram的无线变速按钮缠绕粘贴在刹把一侧,完成了卫星按钮的安装。

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昨天的个人计时赛,几乎所有车手都选择了更大的盘片,还有部分车手装备了单片的封闭式盘片。

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在平路计时赛上,车手都会选择更大的比如56或者58的齿盘来提高极速。比如上图装备的58-46的大盘片。

车座2021年环法TT赛车:解析地表最快自行车都有哪些秘密武器

并不是所有的车手都会在计时赛上安装专门的计时赛车座,只要他们喜欢,他们可以一直使用大组车座。比如上图的飞贼Arione,这和Thomas在2019年所使用的的是同款车座。

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不过,也有车手会专门在计时赛上使用专用车座。上图的Por Aerofuel就是目前的主流设计。

由于车手在车上的位置更向前,也更低,所以更短更宽的鼻头可以让车手有更舒适的骑乘感受

随便看看