Tecnologia usada em barcos a vela pode revolucionar o design aerodinâmico das bicicletas
O universo da bicicleta, assim como tantos outros, é feito de revoluções. Agora, a tecnologia dos barcos a vela pode levar a modernizações nos testes aerodinâmicos do ciclismo. O fundador da marca britânica de rodas da Parcours, Dov Tate, e o cientista esportivo Dr. Steve Faulkner, estão por trás disso.
Medir os ângulos do vento usando sensores ultrassônicos colocados em diferentes pontos de uma bicicleta e usar os dados para projetar rodas, quadros e componentes é o próximo passo no design aerodinâmico de bicicletas, de acordo com Dov Tate.
Existem três ferramentas principais usadas para testar o desempenho aerodinâmico: Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), teste de velódromo e teste de túnel de vento. Nesses ambientes controlados, a precisão é alta, mas não representa as condições de ciclismo do mundo real, nas quais o ângulo de guinada muda constantemente conforme o vento e a direção do ciclista variam. Portanto, traduzir os dados obtidos em um túnel de vento para o mundo real é um desafio – mas até agora, ninguém apareceu com uma maneira de medir as mudanças nas condições do vento em passeios externos que forneça detalhes suficientes para melhorar a aerodinâmica significativamente.
Agora, Tate e o Dr. Faulkner trabalham no Departamento de Engenharia Esportiva da Nottingham Trent University para conduzir um estudo sobre isso.
O Parcours Strade foi lançado no ano passado, e apresenta perfis diferentes para o aro dianteiro e traseiro. Usando anemômetros marinhos (que medem a velocidade e direção do vento) localizados nos eixos dianteiro e traseiro, a equipe descobriu que o ângulo médio de guinada na roda dianteira era consistentemente maior do que na traseira: o fluxo de ar na parte traseira foi afetado pela frente da bicicleta e pernas, pés e pedais do piloto.
Agora Faulkner está se preparando para publicar um artigo independente revisado sobre a pesquisa, que ele e Tate dizem que pode revolucionar a maneira como os produtos de ciclismo são projetados e selecionados para condições específicas.
“No momento, toda a indústria do ciclismo está trabalhando […] para mapear desde testes em túnel de vento até o desempenho no mundo real. Mas o que estamos dizendo é que é necessário pensar mais na localização da bicicleta e em como o fluxo de ar dela é afetado” – diz Tate.
Tate explica que os engenheiros estão constantemente tentando descobrir como otimizar o design dos produtos para o ângulo de guinada correto, que ele define como a soma de vento cruzado – que vem da lateral da bicicleta em uma curva – e o vento que vem da frente da bicicleta, resultado da sua velocidade de avanço.
Precisão ultrassônica
“Há uma nova gama de instrumentos que foram desenvolvidos para o mundo dos barcos a vela, sensores ultrassônicos de vento”, continua Tate. “Eles são muito menores, do tamanho de um punho. Ao redor da borda, eles têm quatro feixes ultrassônicos que emitem ondas sonoras através de uma pequena abertura. Essas ondas sonoras são perturbadas pelo fluxo de ar. Como resultado, o sensor pode descobrir a velocidade do fluxo de ar e a direção. Portanto, ele fornece informações sobre o vento aparente – a partir dele, você pode saber o ângulo de guinada da bicicleta e a velocidade do vento. O bom desses sensores é que você pode colocá-los em pontos diferentes da bicicleta. É aqui que ficou realmente interessante.”
Dois anemômetros marítimos Calypso foram montados em suportes impressos em 3D nos eixos dianteiro e traseiro para testes de campo (Foto: Parcours).
“No momento em que o fluxo de ar atinge a parte de trás da bicicleta, seu corpo, o quadro e o equipamento já terão causado interferência sobre ele. Então você tem uma soma de duas forças: o fluxo de ar que está atingindo a parte de trás da bicicleta – que durante uma curva está vindo da lateral – e o fluxo de ar já afetado vindo da frente que passa reto para trás por toda a bicicleta. Se você somar esses dois vetores, o ângulo de guinada da parte traseira da bicicleta deve ser teoricamente menor. Portanto, a alma do projeto é testar essa hipótese.”
Faulkner concluiu: “Pegamos uma tecnologia que vem da vela e isso nos permitiu fazer essas medições – e ninguém fez isso antes. Portanto, a questão é desenvolver uma metodologia que seja realmente inovadora, um modelo, e essa é grande jogada. Procuramos e encontramos algo que nos fornecerá as informações de que precisamos.”
