Bag kulissen i FUSIONs vindtunnel: Sådan tester vi aerodynamisk performance videnskabeligt

Af Sebastian Ryttersgaard, Wind Tunnel Operator hos Fusion

Et videnskabeligt fundament

’Videnskabelighed’ er nøgleordet i tilgangen til test og udvikling af produkter i TEMPO! Wind Tunnel.

Vi stræber efter perfektion. Dette afspejles tydeligt i den daglige arbejdsgang i FUSION Performance Center.

Siden vores første pilottest i september 2024 har vi løbende forfinet protokollen. Målet er at finde selv de mindste decimaler og muliggøre præcise sammenligninger af minimale variationer.

Vi ønsker at bevæge os væk fra idéen om en ”færdig” vindtunnel. Jagten på marginal gains kræver en kontinuerlig indsats for at forbedre og optimere vindtunnelen.

Dette omfatter både kort- og langsigtede opdateringer af hard- og software, samt det løbende arbejde med at optimere testprotokoller og metoder.

Aerodynamik handler om mere end blot tøj

Vi udvikler high performance sportstøj, og dette gennemsyrer vores daglige arbejde i vindtunnelen. 

Men for at skabe det ultimative cykeltøj er det nødvendigt at have en dyb forståelse og nysgerrighed for hele den aerodynamiske sfære omkring tøjet. Det er nemlig afgørende for, at cykeltøjets egenskaber kommer optimalt til udtryk.

Eftersom vi har fuld kontrol over aktiviteterne i vindtunnelen, kan vi grundigt undersøge, hvordan alle materialer og strukturers karakteristika influeres af de omstændigheder, de benyttes i. 

Vi kan studere, hvordan biomekaniske forandringer påvirker orienteringen og behandlingen af specifikke metervarer for at opnå maksimal effekt.

Samtidig har vi mulighed for at teste forskellige prototyper under realistiske forhold, herunder ved forskellige hastigheder og yaw-vinkler, som tøjet vil blive udsat for i praksis.

Gentagelser skaber pålidelige resultater

Vigtigst af alt har vi mulighed for at gentage tests igen og igen.

Enkeltstående tests får aldrig lov at definere hele produktudviklingen. Samspillet mellem produkt, menneske og anvendelsesområde skaber en lang række variabler, som hver især påvirker, hvor meget energi der kræves for at bevæge sig gennem vinden.

Den eneste måde at forstå disse variablers betydning på er ved at isolere dem enkeltvis og gentage testene systematisk.

Det er en omstændig proces, som tydeligt afspejler vores videnskabelige tilgang. Dette sikrer, at vi udvikler produkter, vi med sikkerhed ved fungerer – og præcis til hvem og under hvilke forhold.

Sådan skaber vi de bedst mulige produkter til dig!

Det hele starter med cylinder test

Cylindertesten er måske ikke den mest spektakulære og visuelt appellerende testform. Men det er her, produktudviklingen starter – og det er netop her, vi differentierer os mest fra konkurrenterne.

Dagligt tester og kortlægger vi forskellige materialers karakteristika. Vi undersøger både eksisterende materialer og vores egne prototyper af metervarer grundigt, inden de benyttes i praktiske applikationer på ryttere.

Denne grundige tilgang giver optimale betingelser for målrettet produktudvikling, hvor produkterne passer perfekt til det tiltænkte anvendelsesområde.

Med ønsket om at fastholde en stærk videnskabelig tilgang til udvikling af cykel- og tri-tøj er cylindertesten ideel, fordi den indeholder færrest mulige variabler. Det giver os en præcis forståelse af, hvordan forskellige materialer og strukturer bryder og separerer luftstrømmen mest effektivt.

Virkelighedstro simulering med forskellige cylindre

Når vi udfører cylindertests af forskellige materialer, benytter vi cylindre med varierende størrelser. Disse størrelser matcher typisk omkredsen af eksempelvis en arm eller et ben.

Udover disse klassiske cylindre anvender vi også specialformede cylindre, som replikerer specifikke albue- og knævinkler. Det giver unik indsigt i materialernes aerodynamiske egenskaber under realistiske forhold.

Når vinden bevæger sig omkring et materiale, er det essentielt at forstå, hvornår transitionen fra laminar (jævn) til turbulent (urolig) luftstrøm sker. Laminar luftstrøm skaber tidlig separation mellem luftstrøm og materiale, mens turbulent luftstrøm, forsinker separationen. Når et materiale mødes af luftstrømmen, defineres modstanden mellem disse som ‘friktionsmodstand’. Friktionsmodstanden øges eller mindskes alt efter materialets overflade. 

Denne viden kan bruges aktivt til at manipulere luftstrømmen. Ved eksempelvis at skabe struktur på et materiales overflade og dermed øge friktionsmodstanden, kan man forsinke punktet for, hvor luftstrømmen separerer sig fra objektet, da materialets evne til at ”gribe” luftstrømmen forbedres. Selvom friktionsmodstanden øges kan den forskudte separation lede til, at den samlede vindmodstand mindskes.

Ved hvilken hastighed transitionen mellem laminar (jævn) luftstrøm og turbulent (urolig) luftstrøm indtræder, og dertil, hvor luftstrømmen separerer sig fra eksempelvis en metervare, varierer derfor betydeligt alt efter materialets karakteristika. Alt dette har stor betydning for, hvordan vi vælger at arbejde med en metervare.

Gennem cylindertests undersøger vi netop denne transition for forskellige materialer ved hastigheder mellem 20-75 km/t. Resultaterne giver os vigtig viden om, hvordan materialerne opfører sig aerodynamisk både før og efter transitionen.

Denne viden danner grundlaget for, hvordan vi bedst behandler og anvender materialerne i næste fase af produktudviklingen.

Fra materiale til prototype

De data, vi opnår fra cylindertests, danner grundlaget for næste skridt – udviklingen af konkrete prototyper.

Først definerer vi et scenarie for, hvem det kommende produkt er rettet mod. Vi udvikler ikke det samme produkt til en atlet, der kører 45 km/t på et Ironman bike-split, som vi gør til en, der samme dag kører med 35 km/t.

På samme måde kan vi fastsætte parametre som morfologi, rute og specifikke vejrforhold. Dermed sikrer vi, at produktet præcist opfylder de krav, der er relevante for brugeren.

Vi ønsker at komme væk fra generiske floskler om, at et nyt produkt er ”så og så mange watt bedre” eller ”det hurtigste produkt”.

I stedet fokuserer vi på at udvikle produkter, der gør lige præcis dig hurtigere – ideelt set hurtigere end rytteren ved siden af, der cykler under samme forhold og med samme udgangspunkt.

Hvis du vil læse mere om, hvordan du selv kan vinde lette watt med dit tøjvalg, anbefaler vi vores artikel: 3 aero-tips: Sådan vinder du lette watt med dit cykeltøj.

Fra testresultater til finjustering

Når vi har fastsat omstændighederne for det produkt, vi ønsker at udvikle, kan vi på baggrund af cylinderdata skabe en række prototyper, hvor eksempelvis ærmematerialet varierer.

Nu har vi mulighed for at teste disse prototyper og opnå en forståelse for, hvordan materialernes egenskaber kommer til udtryk under de definerede forhold.

I nogle tilfælde ser vi, at resultaterne fra rytterspecifikke tests følger de tendenser, vi fandt i cylindertestene. I andre tilfælde vil testforholdene påvirke materialernes egenskaber anderledes end forventet.

Dette kan føre til yderligere cylindertests, hvor materialet bearbejdes på en ny måde. Det kan også føre til en udvidelse af testprotokollen for at isolere de afgørende variabler, der påvirker materialets opførsel.

Samtidig kan resultaterne betyde, at vi vælger at undersøge andre relevante anvendelsesområder for produktet.

Processen er iterativ – vi udforsker alle muligheder grundigt for til sidst at kunne lancere det absolut bedste produkt til dine behov.

Dermed sikrer vi, at produkterne, vi sender ud i verden, er veldefinerede og målrettet præcist til deres formål.

En naturlig videreførelse af FUSIONs DNA

FUSION TEMPO! Wind Tunnel er en naturlig videreførelse af den videnskabelige og tekniske tilgang til udvikling vi altid har forfulgt. Det er Almost Unfair!