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英国研发出高科技自行车将用于东京奥运会

中国体育用品业联合会时间:2020-01-14点击:
        来源:英国自行车协会官网等  汪颖 编译
 
        英国自行车协会于2019年10月30日公开宣布,已研发出新型高科技自行车,供英国场地自行车队在2020年东京奥运会赛场上使用。
 
        一、新型自行车概况

        位于曼彻斯特的汇丰英国国家自行车中心是英国自行车队的训练基地,这个基地的运动员们近期已开始使用新型自行车。
 
图1    英国自行车协会官方发布的新型自行车图片
 
        这款自行车(见图1)由三家公司共同研发:
        ——零件制造商:霍普科技公司(Hope Technology);
        ——赛车生产商和研发机构:路特斯工程技术公司(Lotus Engineering);
        ——金属3D打印制造商:雷尼绍公司(Renishaw)。
        此外,来自剑桥大学的数位专家也参与了研发过程。
 
        在公开推出之前,新款自行车在英国各地进行了多项试验和测试,包括在南安普敦进行风洞测试后,又在格洛斯特郡对车型进行了进一步优化并投入生产。
 
        二、英国一直走在自行车研发的科技前沿

        本次新型自行车的研发标志着英国国家自行车管理机构与路特斯工程技术公司在奥运专用场地自行车研发上的第二次成功合作。其第一次成功合作便推出了自行车史上传奇的“Lotus Type 108”车型,采用先进的机翼横截面和一体式碳纤维车架,以使重量最小化而空气动力学性能达到最大化。
        ——1992 年巴塞罗那奥运会,英国选手博德曼(Chris Boardman)骑着“Lotus Type 108”在个人追逐赛决赛赛场上以巨大优势赶超对手,打破了世界纪录,赢得了奥运金牌。
        ——2012年伦敦奥运会,英国队使用秘密制造的、没有商标的黑色自行车取得佳绩。
        ——2016年里约奥运会后,英国队开始使用Cervélo自行车。
        ——2019年10月,宣布新型自行车。
 
        三、新型自行车的优点

        目前,英国自行车协会对于这款新型自行车的细节和性能优势仍守口如瓶,但某些媒体和自行车迷却根据公布的照片、视频等并通过现场观摩等方式对新车进行了细致的分析。

        车身更轻

        路特斯公司执行总裁弗拉戈索(Miguel Fragoso)说:“路特斯一直处在轻量级汽车制造的最前沿。”路特斯设计制作前叉和车把,霍普科技公司负责制造车架,霍普公司声称应用了“革命性的制造工序”,制造出了一种新的盘式车轮,极大地提高了车轮的刚度/重量比。通过风洞测试确保以最小重
量获得最佳性能。
 
        3D打印更快捷
.
        尽管整辆车大部分由碳纤维制造,但有很多坚硬部件,如后上叉顶部延伸处、前叉顶端和后勾爪,似乎是由3D打印钛合金制造的。最新的科技进步让这成为可行的选择,从性能角度看,这比传统工艺更容易定制尺寸。雷尼绍RenAM 500M激光粉末床熔融增材制造系统进行3D打印,比传统制造方法更快,节省下来的周转时间使研发团队可以进行更多的风洞测试。
 
        空气动力学优势
        
        这款新车最明显的特点是其独特的宽口前叉(fork)和后上叉 (seat stay)(见图2),并最大化地利用和遵循了国际自盟(UCI)的新设计规则。与传统自行车相比,新车型在空气动力学方面具有明显优势。

        翼型轮廓和整体的三角形布局看起来很简单,但前叉和后上叉的设计思路较为新颖。长期以来,空气动力学专家都试图弄清楚如何处理快速旋转的车轮与其附近的静态结构之间的相互作用关系。如今,路特斯公司似乎认为最好的解决方案是使它们尽可能远离彼此,以减少涡流影响。

        前叉腿非常深,间距非常宽,貌似近20厘米。车架采用双肩盖(Crown)结构,其中一个固定点直接位于碳纤维杆上,而另一个传统的肩盖位置则被大大简化。到了下方位置,它们则突然大幅度向内转向花鼓(hub)。花鼓的间距看上去与传统自行车差别不大。

        如前叉一样,后上叉的间距也非常宽,造型既深且窄。后上叉顶部连接着一个延伸部分,这个延伸部分悬挂在立管(seat tube)后部,并沿几乎垂直的方向向下延伸至后勾爪(dropout)。 
 
图2    英国队新型自行车不同角度细节
 
        四、赛场使用情况

        英国自行车队运动表现总监帕克(Stephen Park)表示:“这款新型场地自行车的研发表现出我们希求在空气动力学创新领域成为世界领导者的愿望。目前为止,来自自行车运动员和教练的测试反馈都是积极的,未来还将开展进一步的评估和优化。我们现在的工作重心已放在了东京奥运会备战上,对于每个奥运分项,我们都尽可能为运动员提供世界一流的支持。”

        11月初在白俄罗斯明斯克举行的UCI场地自行车世界杯比赛上,这款新型自行车在大赛中首次亮相,并成功通过了UCI的审查。虽然新车立管上已贴有UCI标签,但在比赛时仍然接受了一次全面检查(见图3),因为UCI要确保这种新型自行车的所有关键尺寸都没有违反其严格规定。

图3    英国新型自行车正接受UCI检查
 
        在明斯克世界杯比赛上,弗农(Ethan Vernon)和伊马迪(Kian Emadi)两位运动员使用了新自行车,其他选手虽然依旧在使用旧款Cervélo自行车,但英国自行车协会回应说:“新型自行车尚处于测试与评估阶段,将逐步引入国家队,这次并不是选手们主动选择不骑新自行车比赛的。”

        曾两次获得奥运冠军的英国老将克兰西(Ed Clancy)表示,在看到新自行车成品的第一眼起,他就坚信英国队能在2020年东京奥运会上获得更大的成功。
 


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