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"人人都去那里":银石风洞如何成为自行车创新的世界领先者

银石是著名的英国赛车运动之乡。自1948年其郊外的赛道举办英国大奖赛以来,这个村庄就一直被引擎的轰鸣声所萦绕,并且自1987年以来,它一直是F1赛历上的常驻站点。而距离赛道不到半英里处,坐落着银石体育工程中心(Silverstone Sports Engineering Hub ),它正在彻底改变自行车性能的世界。

银石体育工程中心成立于2019年,已成为自行车测试设施的黄金标准。这个尖端工程空间是一个以性能为中心的一站式测试中心,为客户提供行业领先的生物力学分析、用于测试滚动阻力和链条效率等项目的组件测试台,以及用于优化自行车设置的踩踏效率工具。

然而,它最大的吸引力在于其运动性能风洞。

它也已被证明极受欢迎。阅读近年来任何一款新空气动力学自行车的营销材料,很有可能它会提到在该设施进行的测试。

一级方程式基础

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银石中心的成功并非一蹴而就。这个研究中心背后有数十年的空气动力学专业知识和20年的自行车专项创新积淀。

拥有银石中心的TotalSim集团董事总经理罗伯·刘易斯说"我的背景是CFD空气动力学,2004年,我在当时的BAR本田车队负责CFD团队。"

刘易斯曾应英国自行车队和英国体育局之邀提供空气动力学方面的帮助,他为2008年和2012年奥运会以及2016年奥运会的备战提供了支持。

"2012年后,我和克里斯·博德曼坐下来谈,说'这有点傻。你们每年要让少数几名运动员大老远飞到南安普顿去做几次风洞测试。你们真正需要的是一个嵌入曼彻斯特训练体系中的自行车专用风洞。'"刘易斯说。

南安普顿大学的设施是一个航空航天风洞,被改造成了一个带有移动地板的赛车运动风洞。

"要在那里进行自行车测试,南安普顿的人会把移动地板降下来移开,然后放入一个可以让骑行者坐上去的测量平台。那完全是个临时装置,并不完美,"刘易斯补充道。

于是,他提议建造一个专门为自行车运动设计的小型风洞,以适应这项运动相对较低的速度、来自不同角度的侧风影响,以及骑车人并非保持固定姿势骑行。

虽然英国自行车队决定不接受刘易斯的提议,但博德曼自行车(Boardman Bikes ,隶属于Halfords)和Halfords(英国领先的零售商,销售汽车、骑行和休闲产品)接受了,并在该自行车品牌位于埃弗舍姆的总部于2018年开设了一个面向零售和业余爱好者的风洞。曲折的是,当博德曼性能中心于2020年被Halfords关闭时,英国自行车队最终买下了这个风洞并将其搬迁至曼彻斯特,但刘易斯当时已经建成了另一个设施并投入运行。

"我们想,我们真正需要的是一个用于研发的风洞,配备各种技巧、工具和激光设备,所以我们开始为自己建造一个,"他回忆道。

尽管最初计划为了降低成本而建在一个农夫的棚子里,但银石当地的一项增长基金拨款使他们能够升级计划,建成一个向所有人开放的创新中心。

当它首次开门营业时,主要用于"奥运项目",但随着时间的推移,它的名声传开了。现在,该设施被职业队和国家队、产品制造商以及业余爱好者使用。

空气动力学验证

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银石体育工程中心的出现恰逢空气动力学在公路自行车领域占据主导地位的革命性时期,各大品牌利用碳纤维真正的破风潜力,使自行车越来越快。对气流、阻力和湍流的持续关注已扩展到这项运动的各个领域,从连体骑行服到鞋套,掀起了一场军备竞赛,旨在找到任何能为竞争对手提供优势的边际空气动力学效益。

如果没有风洞,这种升级是不可能实现的。作为研发过程中必不可少的一步,风洞测试用于验证CFD模拟(可以模拟虚拟风洞的软件),同时也用于指出现有CFD程序无法计算的待改进区域。

为此,总部位于蒙特利尔的Argon 18自2024年起开始使用银石体育工程中心的设施。Argon 18的性能工程师阿德里克·赫尼解释道"CFD通常是一个很好的工具,能提供一个非常好的基础,但存在很多局限性,很多情况下,有些湍流区域是难以计算的。"

骑车人移动的双腿是软件无法破解的一个领域,而赫尼补充说,关于车轮旋转或者气流如何与前叉相互作用,目前仍然存在不准确性。

"我们希望尽可能接近地再现现实,这就是为什么我们必须在风洞中验证一切。但这也是反馈循环的一部分——我们在风洞中进行与CFD中相同的测试,这让我们能够检视我们的CFD模拟是否准确。如果不准确,我们必须找出原因,并努力改进我们的方法,"他说。

专业针对性

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银石体育工程中心的风洞之所以脱颖而出,是因为它是专门为自行车设计的。与其他为航空航天、汽车或建筑建造的设施不同,银石体育工程中心能够模拟自行车运动中遇到的较低速度,这理论上意味着其结果会更加准确和可重复。

不过,银石体育工程中心并非世界上唯一的自行车专用风洞。Specialized于2013年在其加州总部揭幕了"Win Tunnel",还有比利时贝林根的Aero Performance Lab、美国圣地亚哥的低速风洞等等。然而,近年来银石体育工程中心已成为首选之地。

Argon 18的研发副总裁文森特·勒梅说:"我们测试和尝试了很多不同的风洞,因为我们不想对某个特定设施或结果产生偏好,但自从我们发现银石体育工程中心非常准确和可重复后,它就不再是一种偏好了。"

"有时,如果我们的CFD和风洞结果之间存在差异,我们需要考虑一个相关性系数,用于之后所有的数据分析。在银石,通常来说,这是相当准确的,"他补充道。

更广泛的配套服务

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除了准确性,银石体育工程中心还有其他有利因素。银石距离伦敦众多机场车程相对较短,这方便来自世界各地的用户使用。与其他风洞相比,它的价格也相对便宜:两小时测试起价为686英镑。

但真正让银石体育工程中心与众不同的是其母公司TotalSim及其自身提供的更广泛服务。Wilier新款Filante是与TotalSim旗下的Catesby Projects合作设计的,后者在整个研发阶段提供CFD分析并提供指导和建议。

"Filante的诞生得益于与Catesby Project的合作。找到能够为计算优化设备的人非常重要,我们很快就取得了良好成果,"杰诺韦塞说。

TotalSim的另一家子公司是Bramble,一个基于云的CFD模拟器,有助于分析风洞中的测试过程。可以通过一个单一、易于管理的界面,在一个地方回顾之前所有的测试,而无需使用复杂的Excel公式来可视化数据。

完整配套

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空气动力学对公路自行车运动的影响不断扩张,这意味着对自行车专用风洞的需求只会增长。

作为推动这些尖端创新的场所,银石体育工程中心已处于有利位置并备受信赖,能够满足这一需求。它也在不断发展壮大,银石体育工程中心持续投资于新功能,例如最近推出的红外边界层相机,可通过热力图可视化气流。

责任编辑:Ting

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  • 麻辣车手李二狗 2026-03-05 16:55

    不吹个风洞都不好意思打招呼

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