行业预测:世巡赛车队技术在未来五年会发展成什么样子?

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当每次谈到预测时,都不免要去看一下目前世界顶级的比赛赛场上都在发生什么。凭借多年的从业经验,可以猜测到目前可能才刚刚兴起的技术,可能会在未来今年变为职业赛场或者是身边司空见惯的东西。那么未来5年呢?也许这并不遥远,而且也不会那么科幻。也许还能在我的们的推测能力内……

Aero(空气动力学)自行车将成为世巡赛的主流赛车

当说起世巡赛中发展最快的技术,恐怕非气动技术莫属。自行车上的各种阻力一直以来都是车手所需克服的最大力量,而空气阻力则是最大的那个。无论通过何种方式减少阻力,都可以提供给车手的更快的骑行速度。

在世巡赛赛场上,有很多的高空气阻力自行车。但是这种情况多数是由于车手的骑行位置所导致。不过这并不是说自行车的阻力就变得不那么重要了。因为在很多比赛中,车手可以采用的唯一降低阻力的办法就是自行车,比如就像传统综合车架和佳能戴尔SYSTEM SIX这样车架之间的区别。

就目前而言,虽然使用空气动力学自行车的车手越来越多,但是仍然有很多车手没有选择使用它们。这种情况通常是有些车手依然对重量过于敏感,而重量又是衡量和对比自行车最简单的一个指标。在气动自行车刚刚开始蓬勃发展的时候,技术导致了重量和气动性能之间的矛盾。不过目前来看,重量和气动正在慢慢的靠近一个可以双赢的平衡点。虽然气动自行车和超轻自行车之间依然会存在明显的差异,但是两者也正在慢慢的融合。比如那些最好的超轻自行车也开始增加一些空气动力性能在其中,而气动自行车,也在通过迭代让重量越来越轻。从某一种角度来看,纯粹的超轻自行车已经开始在慢慢消失了。

轻量化自行车也会使用高框轮组提升气动性能

气动自行车往往会具有更大的表面积。所以在相同结构的情况下,结构更加简洁的轻量级自行车往往会更轻。不过,如果气动性能足够优秀的话,这些重量差距也是可以弥补的,所以,更重的气动自行车不会比更轻的轻量级自行车更慢。显然,现在很多的轻量自行车也已经配备了碟刹和更高框的碳纤维轮组,这已经很明确的告诉了我们,更轻不是更快的关键所在。

通过不断的试验和改进,空气动力学自行车上的一些冗余重量已经在不断地被优化改进。这同样也是一条气动自行车的“瘦身”之路。这些举措也正在不断的改变气动自行车的外观,也让气动自行车更加的接近轻量自行车的外观。如果UCI不对钻石型车架做出限制,我们应该可以看到更多不同的自行车造型。

在五到六年内,所有的世巡赛车队将全部使用碟刹

当谈到碟刹制动的公路车时,我们已经从几年前的极度保守,开始慢慢重新了解这一趋势。单就世巡赛而言,如果你得到了赞助商的许可,你当然可以选择碟刹或者是传统的轮框刹车。但是对于某些团队来说,他们认为碟刹必将是未来的趋势,他们也很热衷于提前去学习和了解这种新的设计。这样一来,当所有的世巡赛车队的自行车开始转向碟刹时,他们就会具有更多的经验和优势。比如,一些车队会在比赛中更换整辆碟刹公路车,而有些则可以快速的更换碟刹车轮,这也从侧面体现了对系统的熟悉和对技术的信心。从这一角度来看,专注于一个制动器平台,是确保团队后勤可以更快速,简单处理问题的有效手段。

不过,就像上边提到的气动和轻量自行车那样。重量是很多车队选择推迟大面积更换碟刹制动的一个主要障碍。比如天空车队,他们认为在比赛中碟刹的额外重量会成为山地赛段的劣势,所以团队可能会继续在比赛中使用轮框制动的赛车,直到碟刹重量可以达到他们的标准。

从轮组的角度来说,目前碟刹公路车轮组已经和轮框制动的轮组产品一样多。无论是对于专业团队还是业余爱好者,在轮组的选择上,都不会像早些年遇到障碍。

无内胎系统将会出现“井喷”式的普及

关于无内胎的使用,在山地车上的普及比在公路车上要快很多。单就公路车而言,已经有数据显示少数的高端无内胎或者带有乳胶内胎的开口胎已经比管胎更快。而且现在99%的研发资金都已经被投入到了无内胎系统的领域,所以未来的发展方向已经非常明确。这可能会是今年,或者是一年以后,所有的无内胎系统都将会比管胎的使用效果来的更好。而五年后,95%的世巡赛团队将会转向无内胎系统。

目前无内胎系统在公路车上普及的障碍包括安全性,重量,以及后勤保障。

其中在安全性上主要和轮胎爆胎后的场景有关,这也是管胎一直被专业团队所青睐的关键点。当你的管胎爆胎后,管胎会让你瞬间得到一个平坦的轮胎平面,这给了车手可以控制自行车和停下来的操控性。相较而言,无内胎系统和开口轮胎都需要依靠气压固定在轮圈上,如果想要在爆胎后轮胎不脱落(像管胎一样变平),那么这将需要严格的公差来保持。虽然无内胎系统在这一技术上正在快速提升,但是仍然有很长的路要走。

就像前边提到的气动车架和碟刹一样,重量仍然是无内胎系统普及的障碍。在专业车手的眼中,这会增加更多的重量,而重量也是最容易测量的特征,因此在专业车手和团队中,重量仍然会是一个重要指标。而在某些情况下,团队对重量的追求也是合理的。

除了速度,安全和重量之外,后勤保障也是重要环节。目前,大量的团队都在使用管胎系统,这会需要大量的后勤储备。无内胎系统可以大量减少轮组的后勤储备,并且可以简化赛后的后勤保障流程,不过这也将是逐渐发展的过程。无内胎系统相较于胶水+管胎的安装过程会更加节省时间,但是这两者具有不同的维护(密封剂)和操作流程,需要机械师去适应新的习惯。

虽然无内胎还需要继续发展才能达到这些团队的要求,但是它也还是有其目前的优势的。和管胎轮框相比,无内胎系统和开口胎轮框对于坑洼的抗冲击能力更强。轮组将更坚固,无内胎的安装将更简单,公差也将更加严格(安全性上的指标)。这些优点都需要时间让机械师和团队来感受。

公路车上的无内胎系统普及还在很缓慢的增长,毕竟在如此古老的运动中每一次普及新标准都是需要经历一些阵痛的。但是一旦技术缓慢地成熟起来,就可能会非常快速的普及。也许,亚历山大·克里斯托弗在2019年根特韦弗尔海姆(Gent-Wevelgem)上使用无内胎的胜利就是一个可能的催化剂。

更加关注动力传动系统的摩擦力损失

说到动力传动系统,很容就会想到最近的SRAM 12速 eTap AXS和campagnolo的多款12速套件。即使我们不会遇见未来,也可以猜测到shimano下一代Dura-Ace的发展方向。当然还有Rotor的1X13速,不过这需要大量的资金投入才有可能会在世巡赛车队上看到。

但是无论如何,无论是你哪个品牌或者是速别的传动系统,在踏板的功率和后轮轮胎接收的功率之间都还是有更多的效率改善的空间的。

CeramicSpeed的首席技术史密斯是传动系统效率方面的世界权威。他表示“毫无疑问,现在这些功率损失开始被放到桌面来讲。对于250W的功率输出时,专业车手会在传动系统中损失3-8W之间,并且这一数字还会随着功率的增加而逐渐增加。”

现在越来越多的团队开始考虑为他们的动力传动系统进行效率测试。测试设备的准确性,灵活性和研究不同领域的边际效应让车队的注意力开始转向传动效率上的微小差异。

传动系统的效率提高有时候是显而易见的,但是有些地方却不是。例如后拨挡板和导轮是否适用了原装或者超大导轮,又或者是使用了原厂润滑脂或者UFO DRIP润滑剂这种专门针对链条的润滑油。不过有时候就不会那么明显,比如使用的轴承型号,或者安装上的密封类型以及轴承润滑剂的填充类型或者填充率(使用的润滑脂的量)只会在整体自行车的摩擦力水平中有所显现。

对于顶级车队来说,如果他们使用了赞助商提供的未做优化的传动系统,则有可能会造成6W的功率损失。但是只要做一些优化,比如更换到超大导轮则可以节省出来3-4W的功率。而这也是在过去很长一段时间里真实存在的情况。传动系统通常由赞助商直接提供,并且这些传动系统被禁止修改。不过最近,这种趋势开始转向团队通过其他实体(通常为自行车品牌)进行自行车采购。这也为车队使用更优化的传动系统开辟了一条新路子。

简单提一下世巡赛以外的情况。对于世巡赛车队来说,尽管在数据上,传动效率提升是真实存在的,但是对于车队来说,由于有众多的决策决定者,所以在采用上来说会缺乏一些灵活性。这一点对比铁三运动是就会看到明显得差异,运动员往往会是技术决策的决定者,所以在新技术的采用上也会更快。而对于普通玩家来说,除了真实的数据优势外,价格也会成为发展缓慢地主要因素。

而目前最让人感到困惑的趋势就是在传动系统上使用更小的10T飞轮。就像目前SRAM和shimanoM9100上出现的情况,这是和传动效率提高背道而驰的,因为更小的齿轮会对摩擦力带来指数级的增加,并且会给链条带来更多的抖动。当使用10T飞轮时,链条被迫弯曲36°。这其中的目的可能很多,这个我们之前的文章也有讨论过。而且这完全可以通过保留11T并增加更大的飞轮片来保持同样的齿比范围或者让牙盘变得稍微大一些来解决。简单来说,这一设计对边际摩擦力效应来说是一种倒退。

UCI对重量的限制将继续

UCI的6.8公斤限制近几年一直饱受争议,但是随着气动公路车以及碟刹公路车的出现,使得自行车行业是否还要继续努力解除UCI对重量的限制成为疑问。毫无疑问,目前碟刹制动,无内胎系统和空气动力自行车等技术的采用,依然在广泛的采取UCI的重量限制。

虽然这是UCI的规定,但是世界体育用品联合会(WFSGI)依然在积极的对降低重量限制做努力。据一位匿名人士透漏,“WFSGI每年都在要求降低最低限重,但目前UCI并没有对这一要求采取任何举措。”

实际上,对于降低限重也可以看作是WFSGI的一种态度,也是推广自行车发展的一种手段。而目前最快的赛车重量也都基本超过了7kg。事实上,对于自行车设计师而言,他们都在努力追求更轻的重量,因此规则的改变,并不会在短时期内对自行车行业和比赛带来太大的影响。但是无论UCI有没有打算对此限重规则做出改变,除了少数的迷信重量的车手之外,也很少有车手去使用特别轻量的自行车。

聪明的车手应该选择更快的自行车,而不是更轻的自行车。大多数的车队目前还是依赖于赞助的装备,具有讽刺意味的是,业余爱好者中的某一部分人反倒会对自行车的重量更加着迷。如果UCI确实降低了重量限制的话,我相信我们会在世巡赛上看到类别更加多的自行车。GC车手,爬坡型,冲刺型,兔子和后勤保障车手等的自行车区别将会更加的大。

但是,无论未来自行车的限重会不会发生改变,我都希望未来的自行车材料可以提供更佳的安全性和抗撞击能力,比如目前的一些新型复合材料。当然除了安全,还要能保持目前的性能没有损失。

就目前而言,我们还没有看到任何一个主要的自行车品牌把这些技术整合到它们的车架中,但是相信未来它们离我们并不会太遥远。四种新材料,随便一种都将可以带领自行车行业起飞

车手会更加的重视和器材之间的配合

车手和自行车之间的良好配合以及使用可以减少不必要的伤害,提高效率,降低空气阻力。并且在几乎所有的车手和自行车之间,都还有改进的余地。一般来说,专业车手普遍会希望在任何器材的配合上找到改变,而且赢得比赛的车手也是这样做到的。有时候这种改变是一种改进,而有时候一些改变在背后并没有科学依据。

一般情况下,车门最常见的改变是调整曲柄长度,车座到车把的距离,车座的前后位置以及高度,以及车把太宽或者太窄。

对于大多数的教练或者是车队医务人员来说,他们都十分热衷于采用新的测量技术,通过更优的骑行姿势或者更有效的踩踏效率来提高成绩。但是当涉及到自行车和车手之间的实际测量和设置时,车队的发展变得缓慢了。他们通常还在使用卷尺,铅垂来调整车座和车把(我也是其中之一)。而相比之下,使用激光工具则可以实现更快、更准确以及可重复性的测量方式。

具体到目前实际的趋势:越来越多的车手采用更长的把立,更靠前的车座的话。从任何角度来看,这都是一种无意义的改变。从生物力学的角度来看,这样的一个前进位置,会让你无法在脚踏上正确的发力。从人体工程学的角度出发的话,上肢和臀部后部的肌肉将会处于很大的张力之下。而手,背部,颈部,肩部以及肘部则会带来更大的负荷。而从空气动力学角度来看得话,过于前置的位置也比较差。对于大多数的车手而言,手臂锁定在这个位置会让他们看起来像一个捕风者,并且增加了脊柱上部的张力,这会让头部保持直立,并成为第二个增加风阻的位置。最后,过分的把重量分布在前轮,还会让自行车重量分布不平衡,增加操控难度。

相反,和上边这种激进的骑行姿势相对的,很多车手都已经意识到更高的车把位置实际上可以让你整体更快,更舒适。许多车手也通过不同类型的把立来改变这种骑行姿势,比如不再是直的,而是向上翘起的把立。

从技术角度来看这种人机交互时,通过3D运动分析以及踩踏效率的数据分析现在已经越来越普遍。但是对于空气动力学方面的测试难度就比较大了,比如风洞。要么这种测试就会比较粗略比如基于正面阻力的计算。其实在外出骑行或者比赛中,注意搜集数据的话,也可以得到有价值得数据。

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对于自行车装备的趋势来说说,更硬,更轻,更薄的碳纤维锁鞋,可以降低落差,并提高踩踏效率。而更短的车座,更紧凑的弯把等都是在朝着更加舒适,长时间和高效的踩踏上的方向发展。

最后,更加重视人和装备之间的关系,经常的做出调整一适应自身新的变化或者装备的变化,是避免受伤和提高效率最有效的方法。

大数据将产生更多的影响

除了自行车以外,大数据可能也是未来几年世巡赛上的重大技术变革,这也是将会成为对比赛结果影响最大一个因素。

通过软件分析获得车手以及比赛数据,可以优化以及预测骑手在团队中的角色以及装备选择。通过风洞和现场测试以及不同的骑行场景来建模可以调整战术,轮胎胎压优化等。其中有一些已经在10年前就进入到了最顶级的车队,在未来这一技术也将会有越来越多的车队选择。

总结

写到这里,我觉得作为新的技术,车手很少成为第一推动者。通过车手来开启一个新纪元真的很难,而作为一名痴迷于这项运动的参与者,当自己的自行车设置的更加适合自己时,是比参照任何一个世界顶级车手的设置都要更加有意义的。

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