Så let er det at snyde med aerodynamisk data

Aerodynamikken er mere i fokus i både triatlon og cykling end nogensinde før. Producenterne kæmper alle en kamp om at ‘spare’ flest watt og tager i vindtunnelen eller på cykelbanen for at vise, at netop deres produkt er det bedste. 

Men bag de polerede grafer og imponerende tal gemmer sig en sandhed, der sjældent når ud til dig: Det er utroligt nemt at manipulere med den data, man får i en vindtunnel. 

I dette blog-post skal vi dykke lidt mere ned i hvordan man kan snyde - og hvordan du ser igennem det. Dertil kan du bagefter læse dette blog-post, hvor vi viser vi også et af de produkter vi har testet i Tempo! Wind Tunnel og forklarer, hvorfor aerodynamisk optimering ikke altid kan reduceres til smarte slogans og simple marketingsfloskler. 

Yaw-vinklen er det første værktøj, man kan bruge, hvis man gerne vil have ens produkter til at se bedre ud, end de er. Yaw dækker over den retning vinden har på cyklen. I en vindtunnel kan man dreje rytteren, så han eller hun rammes af forskellige yaw vinkler. Nogle produkter er hurtigst, når de rammes af vind forfra - andre er hurtigere, når de rammes af en smule sidevind. En producent kan i sit datasæt sagtens vælge kun at offentliggøre data fra sit produkt i dén vinkel, hvor produktet er bedre end konkurrenterne - og ignorere de vinkler, hvor produktet ikke er det bedste. Problemet her er, at den data, du præsenteres for, ikke er lig med den data, du vil se i virkeligheden. Du vil langt hellere have et produkt, der stabilt placerer sig godt på tværs af alle vinkler frem for et produkt, der excellerer i én vinkel. Der er ikke noget odiøst i at testen i en vindvinkel,  der repræsenterer, hvad du vil møde på landevejen. Problemet opstår nærmere, når man vælger en urealistisk høj eller lav vinkel, der i den rigtige verden er urealistisk. 

Hjul eller cykler uden en rytter er en nem måde at manipulere på. Det kan være et godt værktøj i udviklingen, men det væsentligste er naturligvis at hjul fungerer i samspil med cykel og at cykel fungerer i samspil med en rytter. Når du sidder på cyklen udgør din position for rundt regnet 80 procent af det aerodynamiske drag. Dine arme, krop og ben påvirker på hver sin måde hvordan flowet bevæger sig rundt om udstyret og derfor er det meningsløst kun at se på udstyret uden en rytter in mente. I stedet bør man teste udstyret med ryttere, der har forskellig kropssammensætning og størrelse, så man får en bred repræsentation af, om udstyret fungerer i de forhold, hvor de skal bruges.

Det er også derfor, at det ikke giver mening kun at udvikle sine produkter på baggrund af CFD-analyse. En CFD-analyse er computeranimation over hvordan vinden bevæger sig. Det kan give gode og væsentlige antydninger, men kan aldrig stå alene. For eksempel kan man oftest ikke få rytteren til at bevæge benene i analysen, hvilket skaber en stor usikkerhed, da det ændrer luftstrømmen over rytteren markant. Derfor er man altid nødt til at validere produkterne med reel test for at sikre, at de også fungerer i mere virkelige forhold. 

En måde at validere en CFD-test er at teste i en vindtunnel. Men selv her kan man relativt nemt maniupulere dataen med det, vi kalder en stråmandstest. Det er når en producent bevidst vælger en svag sammenligning for at få sine produkter til at se bedre ud. 

Et eksempel: En producent lancerer et nyt hjulsæt og sammenligner dem med et par billige aluminiumshjul med lave fælge i stedet for at teste mod markedets nuværende topmodeller. Forbrugeren ser en imponerende graf, men ved ikke, at det nye produkt måske faktisk er langsommere end konkurrenternes. Der er som sådan ikke noget forkert i de tal, der præsenteres. Problemet er bare at det ikke er en reel sammenligning mellem to sammenlignelige produkter. 

Det samme kan opnås ved at vælge en bestemt hastighed at teste med. Særligt for tøj er der stor forskel på hvordan metervarer præsterer ved forskellige hastigheder. 

Man skulle tro, at hvis noget er godt ved én hastighed, så er det også godt ved andre. Svaret er dog markant mere komplekst. En dragt, der er suveræn ved lave hastigheder, kan være den dårligste ved høje - eller omvendt. Årsagen til det findes i det, man i fysikken kalder for grænselaget - eller boundary layer på engelsk. 

Når luften strømmer over en overflade dannes der et helt tyndt lag luft helt tæt på stoffet. Ved lavere hastigheder er denne strømning ofte laminær, mens den ved højere hastigheder bliver mere turbulent. Når du tager en dragt på, der har tekstur på ærmerne, har denne tekstur til formål at gøre luften mere turbulent. Det lyder modstridende, men ideen bag dette er, at den mere turbulente luft faktisk klæber bedre til armen og hjælper med at mindske det undertryk, der skabes bag armen. 

Dette er en fin balance. Grovheden i strukturen afgører ved hvilke hastigheder, den fungerer godt. Det skyldes, at det ved lavere hastigheder primært afhænger af formmodstand, der også dækker over det sug, der opstår bag dig som ryttere. Som hastigheden stiger, kan samme struktur blive for grov og skabe for meget overflademodstand, da dette til stigende grad får indvirkning som hastigheden stiger. 

Med andre ord og lidt mere simpelt sagt: De ærmer, der hjælper med at bryde vinden perfekt ved 30 km/t er ikke nødvendigvis dem, der fungerer bedst ved 60 km/t. 

Derfor taler man om drag crisis når man ser på metervarer. Det dækker over præcist det punkt, hvor strukturen i metervaren hjælper med at skabe forandringen fra laminar til turbulent flow og dermed hjælper med at bryde vinden bedst muligt.  Denne drag crisis kan afhængigt af metervaren enten dække over et meget smal anvendelsesspektrum eller over mange hastigheder. I valget af dragt er det derfor ekstremt afgørende, at man vælger den metervare, der performer til de hastigheder, man konkurrerer ved. 

Den sidste ting, du skal være særligt opmærksom på, er opgivelsen af testresultater i absolutte watt. For det første er det meget forsimplet, men det er også ekstremt nemt at manipulere med. 

Hvis en producent opgiver en besparelse på 10 watt kan det lyde imponerende - men det er vigtigt at vide under hvilke forhold og hvilke hastigheder det er opgivet. 

Er det for en landevejsrytter ved 60 km/t svarer 10 watt besparelse til en 1,42 procent reduktion i det samlede aerodrag. For en landevejsrytter i samme scenarie vil en besparelse 10 watt ved 30 km/t svare til en reduktion på 11,42 procent i samlet aerodrag. 

Med andre ord er det altså meget afgørende, at den watt-reduktion, der præsenteres, også ses i relation til de hastigheder og de scenarier, der præsenteres. 

For at gøre dette endnu mere konkret har vi testet flere af vores landevejsprodukter mod hinanden. Den test kan du læse her.