World Human-Powered Speed Herausforderung
Auf der diesjährigen World Human-Powered Speed Challenge, die in dieser Woche stattfindet, nehmen mehr als ein Dutzend Gruppen von Torino, Toronto, Liverpool, Delft und anderswo auf der ganzen Welt teil. Niemand weiß, wer die Frauen- und Herren-Rennen gewinnen wird oder welche Art von Design am besten für die Reduzierung von Luftwiderstand und Drag. Die Fahrräder kommen in einer Vielzahl von Formen und Größen, aber alles wird schneller gehen als jedes traditionelle Fahrradrennen auf flachem Boden. Die Zuschauer können erwarten, dass die besten Teams 90 Meilen pro Stunde erreichen - schneller als gewagt Tour de France Reiter erreichen bei Bergabfahrten."Es ist brennender Mann für Fahrrad-Aussenseiter", sagte Jun Nogami, ein Materialwissenschaftler an der Universität von Toronto und Dozentenberater für ihr Team.
Wie jedes Jahr die Konkurrenzansätze, die Teilnehmer retool ihre Fahrräder oder bauen neue, mit technologischen Fortschritten und das Ausprobieren neuer Ideen. Anstatt die aufrechte Haltung eines traditionellen Rennrades zu übernehmen, sind alle Fahrräder Liegeräder, um den Fahrer auf den Boden zu legen und die Aerodynamik zu verbessern. Ingenieure bauen eine externe Struktur namens Verkleidung, um das Fahrrad und Reiter zu verkapseln, wodurch ein schlankes, abgerundetes Fahrzeug, das einem vollständig geschlossenen Bob aussieht. Fast niemand nutzt eine Windschutzscheibe mehr, mit einer Kamera, die aus der Verkleidung herausbricht, um dem Reiter einen Blick auf die Außenwelt zu geben, der durch - wenn auch ohne Tiefenwahrnehmung -
Die Reiter reisen eine 8 Kilometer lange Strecke (5,0 Meilen), müssen aber für den Testbereich Strom halten, die letzten 200 Meter der Strecke, wo sie die Geschwindigkeit der Fahrer messen. Fahrräder dürfen nicht nur eingeschlossen werden, um den Luftwiderstand zu reduzieren, sondern auch leicht und schnell beschleunigen zu können. Die Belüftung stellt auch ein Problem dar, da der Luftstrom benötigt wird, um neuen Sauerstoff in die Verkleidung zu bringen, damit der Fahrer beim Fahren des Fahrrades atmen kann und Kohlendioxid ausspülen kann, um jeglichen Aufbau zu vermeiden.
Die Designer und Ingenieure glauben, dass es Raum zu verbessern gibt. "Wir sind an der blutenden Kante dessen, was möglich ist", sagte Nogami.
Die kleinen Unterschiede sind wichtig. Während ein paar Fahrradschalen in den vergangenen Jahren von einem Bildhauer entworfen wurden, verwenden sie jetzt Computer und die Prinzipien der Strömungsdynamik, um die beste Aerodynamik zu bestimmen. Das Ziel ist es, "laminare Strömung" zu produzieren, die glatte Oberflächen überall benötigt, damit die Luft effizient gleiten kann. Zum Beispiel bemerkte Todd Reichert, der derzeitige Männerrekordhalter, in einer früheren Konkurrenz, dass ein winziges Insekt, das auf der Vorderseite der Verkleidung festhielt, den Fluss entlang der Länge des Fahrrades gestört hatte, was wahrscheinlich seine Geschwindigkeit um ein paar Prozent reduzierte.
"Es ist mehr ein Wettkampf gegen ihre Aufzeichnung und nicht gegeneinander", sagte Paolo Baldissera, ein Maschinenbauingenieur an der Polytechnischen Universität von Torino in Italien und Berater für die Studenten der Studierenden.
In diesem Jahr hat das Team von Baldissera ein neues Bike mit einem neuen Getriebe und einer überarbeiteten internen Struktur. Er und ein Kollege veröffentlichten gerade neue Erkenntnisse in der Zeitschrift Sports Engineering, wo sie Computermodelle benutzten, um den Luftstrom im Fahrzeug zu studieren.
Dieser Teil des Luftstroms kann eine große Wirkung haben, da einige Luft durchläuft, nicht um die Verkleidung. Sie finden, dass Radabdeckungen die größten Einsparungen bei der Luftwiderstandsfähigkeit erzeugen, und die Position einer Entlüftungsöffnung im Rücken wirkt sich auch auf den Luftwiderstand aus. Mit all diesen Verbesserungen zielen sie darauf ab, ihre bisherige hohe Geschwindigkeit von 79 Meilen pro Stunde zu überholen, sowie die europäische Rekord von 83 Meilen pro Stunde.
Ingenieure versuchen, die schnellsten Fahrräder der Welt zu erschaffen.
© Mit freundlicher Genehmigung von Jun Nogami / Inside Science Engineers versuchen, die schnellsten Fahrräder der Welt zu kreieren.
Viele Mannschaften konzentrieren sich auf den Frauenwettbewerb in diesem Jahr und streben an, den Rekord von fast 76 Meilen pro Stunde zu schlagen. Das ist von Barbara Buatois, einem französischen Radfahrer, der in diesem Jahr wieder in Konkurrenz gekommen ist.
"Der Weltrekord der Frauen steht seit 2010, und wir sagen, es ist Zeit, es wieder zu brechen", sagte Emiel de Boer vom Delft / Amsterdam-Team, bei dem zwei Frauen konkurrieren.
Ein Weltrekord war bereits gebrochen, als der Para-Athlet John Mumme 28,9 Meilen pro Stunde mit nur Armmacht erreichte, am 12. September.
Für die Athleten, Studenten und Ingenieure beteiligt ist es eine spannende (und stressige) Lernerfahrung.
"Während es ein Wettbewerb ist, ist es ein Gruppenprojekt. Wir sind alle zusammen gekommen, um an diesem Problem zu arbeiten, wie wir mit menschlicher Macht schneller gehen können ", sagte Alan Krause, einer der Wettkampforganisatoren. "Wir haben sehr hart gearbeitet, um eine Familie oder eine Gruppe für die Veranstaltung zu fühlen."
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