An aerial view of a Trek-Segafredo racer riding down a one-way paved road with another rider approaching behind him.

Co je Kammtail Virtual Foil?

KVF (Kammtail Virtual Foil) je netradiční aerodynamický tvar, který využívá výhod profilu křídla v cyklistickém rámu, který je lehký, tuhý a dosahuje dobrého výkonu i při bočním větru. KVF je výsledkem devítiměsíčního inženýrského projektu zaměřeného na vývoj nízkorychlostní technologie profilu křídla.

Profil rámu je navržen tak, aby snižoval odpor pociťovaný jezdcem zapojením aerodynamického tvaru do rámu a komponentů. Ve srovnání s tradiční aero tvarem slzy KVF využívá jedinečný design zkrácené zadní části. Tento design podstatně zlepšuje nejen aerodynamický odpor, ale zvyšuje i boční tuhost, snižuje hmotnost, zlepšuje stabilitu v bočním větru a nabízí pohodlnější jízdu s přidaným vertikálním pohodlím

Jaký je přínos?

Navrhování profilu rámu pro kola vyžaduje velký stupeň tvořivosti, jelikož tradiční designy používané pro letadla a automobily neberou v úvahu jedinečné vlastnosti cyklistické aerodynamiky. Díky relativně nízké rychlosti pohybu vpřed jsou kola mnohem náchylnější na okolní faktory jako např. boční vítr, a vyžadují technologii, která se soustředí nejen na zlepšování aerodynamiky protivětru. Tvary cyklistických trubek vykazují velké množství zahnutí a vzájemného působení proudění, což proces vytváření vskutku aerodynamického tvaru rámu dále komplikuje.

Zatímco běžný aerodynamický tvar ústí do špičatého konce slzy, Kammtail využívá zkrácený a rovný konec, což zvyšuje tuhost a napodobuje mnohem delší profil ve tvaru křídla.

Aeroprofily se navrhují na základě poměru stran nebo relativní plochy mezi celkovou šířkou a profilem rámu nebo komponentu. S vyšším poměrem stran se odpor snižuje. Jak už to však bývá, vysoké poměry stran mají i své nevýhody. Stabilita, hmotnost a tuhost jsou úměrně horší s vyšším poměrem stran. Světová cyklistická federace, Union Cycliste Internationale (UCI), podstatným způsobem omezuje tento poměr minimálních a maximálních příčných rozměrů na 3:1.

Jak inženýři Trek vyřešili tento problém

Inženýři Trek se rozhodli dosáhnout aerodynamického výkonu velkého poměru v rámci kompaktního a lehkého profilu, který by byl tuhý, stabilní a vyhovoval by nařízením UCI. Zkušený inženýr Doug Cusack spojil své síly s novým technikem Paulem Harderem, aby vyzkoušeli platformy pro aeroprofil vhodný pro cyklistiku. Jak Paul vysvětluje, tehdy se cyklistické aero rámy v celém odvětví navrhovaly na základě starého systému pro křídla letadel. Viděl jsem v tom zásadní nevýhodu a rozhodl jsem se v rámci osobního výzkumného a vývojového projektu studovat aeroprofily tak, aby vyhovovaly kolům. S cílem otestovat maximum designů vytvořil tým nový přístup k počítačové dynamice kapalin (CFD), která funguje jako virtuální větrný tunel schopný testování 3D nákresů. Tento efektivnější přístup umožnil společnosti Trek otestovat více než 80 různých tvarů, což by nikdy nešlo provést ve větrném tunelu. Douga napadlo, že zkrácením aeroprofilu by mohl dosáhnout průlomu v aerodynamické účinnosti a CFD prokázal, že takovéto designy dosahovaly mimořádných výsledků. A tak vznikl KVF.

Nový design vyřešil zásadní problém dřívějších platforem. Aerodynamické rámy kol mají velmi vysoké zakřivení oproti protaženému tvaru křídla letadla nebo stabilizátoru. Kola mají rovněž mnohem větší směrové vybočení nebo větší úhel mezi protivětrem (často nestálým a přicházejícím z boku) a směrem pohybu kola. Čím je tento úhel větší, tím více nechtěného pohybu bude kolo pociťovat. Vzduch tak nemůže ulpět na stěně lopatky a začne se oddělovat, což vede k velkému odporu a nižší stabilitě. Zkrácený design KVF odstraňuje tento problém zakřivení využitím části vysokého poměru stran, kterého je nejvíce zapotřebí (v přední části) a eliminuje zašpičatělý konec, který v cyklistice tak důležitý není. Vítr proudí kolem přední části našeho aerorámu jako v případě tradičního designu a zůstává ve stejné dráze, protože zkrácený tvar snižuje zakřivení. A jak se zvyšuje směrové vybočení a boční vítr, zvyšuje se i výkon KVF.

V čelním větru KVF dosahuje výkonu lopatky s poměrem stran 8:1, ale vyhovuje nařízení UCI 3:1. Tento tvar lze aplikovat téměř na každou větší plochu kola, včetně nohou vidlice, spodní rámové trubky, sedlové trubky, sedlové vzpěry i řídítka. Aero tvar KVF je dále širší než tradiční lopatka ve tvaru slzy a nabízí lepší ovladatelnost kola a vyšší boční tuhost.

KVF je stále lepší

Profil KVF byl původně vyvinut jako součást většího projektu na sestavení nejrychlejšího kola na světě. Když byl výkon zkráceného designu KVF prokázán na CFD, naši inženýři zhotovili prototyp, který vzali otestovat do větrných tunelů A2 v Mooresville v Severní Karolíně a v kalifornském San Diegu. Výsledky na ně zapůsobily a nástupcem tohoto kolo se brzy stal náš Speed Concept, nesmírně úspěšná triatlonová rámová platformy Trek. Přínosy tohoto kola pro sportovce byly okamžitě patrné. Proto inženýrský tým začal brzy použití KVF rozšiřovat na tradiční designy silničních závodních kol.

KVF lze snáze zapojit do menších povrchů tradičních silničních rámů než tradiční aero designy, což umožňuje vznik nových konceptů aerodynamických silničních kol. Madone, velmi výkonné aerodynamické závodní kolo Trek, bylo představeno s technologií KVF v roce 2013. Speed Concept prošel od té doby úpravami a je nyní ještě rychlejší. Z velké části díky přepracované KVF s menší přední plochou a nižším odporem v bočních úhlech. Kolo 2016 Madone je rovněž vybaveno vylepšeným designem, v němž KFV hraje podstatnou roli. Inženýři Trek pokračují v hledání dalších použití této mimořádné technologie a úspěšně se jim podařilo využít ji například na řídítkách.

Je to nějak prokázáno?

Od doby, kdy inženýři Trek design KVF představili, dochází k jeho širokému kopírování. Přestože nám lichotí, že velká část našeho odvětví přijala design KVF, nepřestáváme posunovat hranice toho, co nám rafinovaná technologie KVF může pomoct jezdci dosáhnout. Paul říká, že design KVF musí být špičkově zkonstruovaný a běžné znalosti o výrobě rámu ve stylu Kamm a teorie nestačí k navržení vysoce výkonného KVF. Ten mají v rukou pouze ti, kdo ho vynalezli a zdokonalili.

Porovnání výrobků na stojanu

Začít s porovnáním
Česká republika / Čeština
You’re looking at the Česká republika / Čeština Trek Bicycle website. Don’t worry. We’ve all taken a wrong turn before. View your country’s Trek Bicycle website here.