Hiệu suất khí động học trên xe đạp đã đạt đến đỉnh cao?

Chúng ta đã đi đến hồi kết của cuộc đua khí động học chưa? Nếu như rồi, vậy những lợi thế trong tương lai sẽ đi về đâu?

Khí động học là gì ?

Khí động lực học là quá trình nghiên cứu các đặc tính và yếu tố của không khí khi chuyển động, cũng như sự tương tác giữa không khí và các chất rắn di chuyển qua nó. Lĩnh vực này liên quan đến CFD (computational fluid dynamics), tức là tính toán động lực học chất lưu, và bao gồm các vấn đề khí động học trong kỹ thuật cùng với việc mô phỏng tác động của dòng chảy nhiệt trong các quá trình.

Sự phát triển của khí động học

Không có gì đáng ngạc nhiên khi sự phát triển của khí động học đã có những bước nhảy vọt trong ngành công nghiệp xe đạp từ khoảng 15 năm về trước. Nhưng cũng giống như tất cả những thứ khác, dù có tuyệt vời đến đâu cũng phải có hồi kết.

Hơn 10 năm qua, thuật ngữ “khí động học” đã trở thành một từ thông dụng của những người thiết kế và chế tạo xe đạp đua. Nhưng sau những bất đồng ban đầu, chúng tôi thấy các nhà sản xuất ngoài việc cung cấp xe đạp đua khí động học ra, họ còn cung cấp xe đạp đua leo dốc. Bây giờ chúng ta đang chứng kiến một sự chuyển biến khéo léo, một vòng lặp, với việc nhiều nhà sản xuất trở lại con đường của những chiếc xe đạp đua “toàn năng”. Vừa cần duy trì sự mượt mà trong không khí, vừa cần giữ trọng lượng ở mức nhẹ nhất mà không làm ảnh hưởng tới cảm giác lái xe. Điều này đặt ra câu hỏi, cuộc đua khí động học liệu đã đi đến hồi kết chưa?

Ví dụ: Lightning Specialized Tarmac SL8 là một chiếc xe đạp đua “tất cả trong một”, trong phiên bản SL7, Tarmac đã thay thế cho Venge.

Chuyên gia khí động học nổi tiếng Simon Smart nói với chúng tôi, ông ấy khẳng định rằng cuộc đua khí động học đã kết thúc. Sau một thời gian dài làm việc trong ngành F1, năm 2007, Smart nhận thấy lỗ hổng của thị trường xe đạp, nên đã thành lập Drag 2 Zero. Công ty của ông chủ yếu hướng đến những tay đua tính giờ, tập trung vào việc lắp đặt khí động học trong các đường hầm gió, đồng thời cũng phát triển phần cứng.

Khi mới bắt đầu, gây dựng thị trường không phải là một quá trình dễ dàng. Smart nói với chúng tôi rằng: “Thời điểm đó mọi người phản đối khí động học vì chúng có giá thành đắt đỏ.”

“Bạn không những phải khiến cho mọi người tin rằng khí động học đóng vai trò rất quan trọng, mà hơn nữa, bạn còn phải thuyết phục họ lựa chọn giữa khí động học và việc nhẹ hóa trọng lượng.”

Trong 15 năm qua, dưới sự dẫn dắt của kiến thức chuyên môn về khí động học của Anh, nhiều mục tiêu dễ thực hiện đã đạt được, với dây cáp được giấu kín, ghi đông được thu hẹp và khung xe được thiết kế để tối ưu hóa tốc độ.

Smart thừa nhận rằng, sau khi Scott Foil RC (chiếc xe đạp đua mà ông tích cực tham gia phát triển) được ra mắt, ông ấy đã “dành ra rất nhiều thời gian để suy nghĩ về những điều mới chúng tôi sẽ thực hiện sau đó.”

Những chiếc xe đạp đua khí động học ngày nay, ngay cả hình dáng bên ngoài cũng không giống công nghệ của cách đây 5 năm trước, tiêu chuẩn hiện nay là dây cáp giấu trong và các bộ phận tích hợp. Nhưng thông qua việc tập trung nghiên cứu khí động học, những thay đổi rõ ràng, mượt mà này hiện đã được áp dụng trên tất cả những xe đạp đua cao cấp, chẳng hạn như ống cắt, ghi đông hẹp và gióng sên chìm. Thậm chí trong hầu hết các trường hợp, sự chênh lệch trọng lượng giữa xe đạp đua khí động học và xe đạp đua trọng lượng nhẹ cũng chưa đến 200g. Khung xe khí động Ostro VAM của Factor chỉ nặng hơn 80gram so với khung TCR không khí động của Giant.

Trong khi Trek, Cervelo, Scott và các thương hiệu khác vẫn sử dụng khung xe khí động học của họ trong World Tour, thì Specialized đã ngừng sản xuất Venge vào năm 2020. Còn chiếc Tarmac (nay là SL8) có kích thước khung 56cm, trọng lượng 6,6 kg, được cho là có hiệu suất khí động học tương tự như Venge. Liệu chúng ta có thể thấy các thương hiệu khác noi theo, bắt đầu tìm kiếm tính hiệu quả trên các phương diện khác hay không?

Giám đốc điều hành (CEO) của Factor Bicycles, Rob Gitelis, cho biết, mặc dù ông tin rằng vẫn có thể đạt được những độ khuếch đại về mặt khí động học, nhưng họ đang chuyển sang sử dụng những phần mềm mạnh mẽ hơn.

Điện toán động lực học chất lưu (CFD) đã đạt được những tiến bộ công nghệ to lớn trong 10 năm qua, và việc không ngừng thúc đẩy hiệu năng điện toán mạnh mẽ hơn đồng nghĩa với việc trong tương lai ngành công nghiệp này sẽ ngày càng phụ thuộc vào nó. Thay vì đưa các mẫu hoặc mô hình sản xuất vào đường hầm gió để tái tạo sau khi xem kết quả, các kỹ sư có thể thực hiện những mô phỏng thực tế tiên tiến hơn mà trước đây không có.

Phân tích CFD của Factor có thể quan sát luồng không khí ở khung xe, đồng thời có thể cân nhắc ảnh hưởng của sự dịch chuyển chân và bánh xe, điều mà vài năm về trước không thể thực hiện được.

Gitelis giải thích: “Giờ đây bạn có thể thuê hiệu năng điện toán bên ngoài với chi phí thấp hơn rất nhiều. Ví dụ, tôi biết năm ngoái công ty Cervelo đã chi khoảng 1,5 triệu USD cho thời gian điện toán, nhưng chỉ 5-6 năm sau thôi, cũng công việc ấy, bạn sẽ chỉ cần bỏ ra 12.000 USD.”

“Tôi nghĩ chúng ta cần tách đàn ông và con trai ra, xem ai có kỹ thuật, ai có khả năng vượt qua giới hạn.”

Smart coi sự phát triển công nghệ là một yếu tố quyết định. Sau khi công nghệ tiến bộ, ngành công nghiệp bắt buộc phải theo kịp, điều này dẫn đến việc phát triển sản phẩm bị chậm lại. “F1 cũng vậy.” Gitelis cho biết. “Trên phương diện khí động học, bạn luôn tập trung đầu tư vào công cụ, nhưng lại không đầu tư vào cải tiến.” Vì vậy, khi ngành công nghiệp xe đạp ngày càng tiếp cận gần hơn đến những thiết kế tiên tiến, các thương hiệu bắt buộc phải tìm những công nghệ hàng đầu mới để đón đầu xu hướng, thay vì chỉ sử dụng những công nghệ hiện có. Phần mềm càng tốt có thể khiến giá thành càng rẻ, nhưng liệu nó có mang lại nhiều lợi ích và giúp xe đạp di chuyển nhanh hơn không?

Không có gì đáng ngạc nhiên khi Gitelis tràn đầy tự tin vào tương lai, ông ấy nói với chúng tôi rằng: “So với chiếc xe đạp đua khí động học Ostro VAM, chiếc xe mà chúng tôi sắp cho ra mắt sẽ có những cải tiến đáng kể.” Ông có giải thích, lý do chính thúc đẩy mục tiêu này là “Hiện tại chúng tôi có đủ khả năng đảm nhiệm công việc này, hơn nữa chúng tôi biết phải làm như thế nào và có nhân công chuyên nghiệp”.

Không có gì lạ khi một thương hiệu xe đạp rất hào hứng với sản phẩm mới tiếp theo của họ. Nhưng như mọi khi, việc tiếp thị và quảng bá những cải tiến này cần phải được xem xét trong bối cảnh cụ thể. Smart cho biết, chỉ riêng khung xe đã chiếm “1/3 đến 1/4 lực cản khí động học” của toàn bộ hệ thống. Do đó, việc tăng thêm 3% độ khuếch đại vào bộ khung sẽ trở thành 1% thực thu hệ thống. Bạn có thể giành chiến thắng ở đỉnh cao của môn thể thao này, nhưng nếu mặc một bộ thể thao size to, bạn sẽ bị tụt lại phía sau.

Giám đốc điều hành của Pinarello, Maurizio Bellin, nói với chúng tôi rằng, trong số những mẫu xe đạp đua hàng đầu của ngành, “không có khoảng cách quá lớn về mặt khí động học”. Trong 10 năm qua, khung xe Dogma của Pinarello gần như không có gì thay đổi. Ngược lại, ông ấy còn ám chỉ, trọng tâm của ngành là sự dịch chuyển, và chia sẻ với chúng tôi rằng “điều này đưa chúng tôi lên vị trí dẫn đầu, bước cuối cùng của sự đổi mới cũng chính là độ cứng”.

Điều này giống với những gì chúng tôi được nghe từ các kỹ sư của Specialized. Rõ ràng rằng ngoài việc thiết kế một chiếc khung xe nhẹ hơn cho Tarmac SL8 mới, điều làm họ tự hào nhất là tìm ra cách tăng độ cứng cho khung.

Vậy “cuộc đua khí động học” đã kết thúc chưa?

Liệu tất cả những điều này có đồng nghĩa với việc tính khí động học của xe đạp đua sẽ bị lơ là? Không hẳn, nhưng nó chắc chắn đã thay đổi cách nhìn của chúng ta về khí động học. Quay trở lại quan điểm ban đầu, dù xét từ góc độ ngành hay người tiêu dùng, thì “cuộc đua khí động học đã kết thúc”. Tất nhiên, điều này không có nghĩa là xe đạp sẽ không nhận được hiệu suất khí động học.

Do đó, mặc dù công cuộc cải thiện hiệu suất khí động học vẫn đang tiếp tục, nhưng chắc chắn phần cong nhất trên đồ thị đã qua đi. Không còn nghi ngờ gì nữa, các thương hiệu xe đạp sẽ phải tiếp tục sử dụng công nghệ tiên tiến để luôn dẫn đầu ngành, nhưng những chiến thắng dễ dàng từ lâu đã không còn tồn tại.

Những tay đua chuyên nghiệp không phải lúc nào cũng sử dụng những công nghệ nhanh nhất.

Ở đỉnh cao của môn thể thao này, mỗi giây đều có giá trị và mỗi watt tiết kiệm được cũng có thể quyết định thắng thua. Tuy nhiên, như Alex Dowsett đã nói, mặc dù các thương hiệu đầu tư hàng triệu bảng Anh để thu được lợi nhuận cận biên, nhưng một số chuyên gia vẫn cố chấp lựa chọn bộ truyền động mà họ thích. Ông ấy nói: “Chúng tôi biết rằng chúng tôi hiểu về đua tính giờ, nhưng tất cả những lợi ích sẽ bị lãng quên ngay khi bạn ngồi lên chiếc xe đạp đua.”

Người giữ kỷ lục một giờ trước giải thích rằng, cuộc trò chuyện của ông ấy với một đồng đội cũ trong đội đua nước rút cự ly ngắn rất ngắn gọn: “Tôi đã nói thẳng với anh ấy, ‘Nếu bạn không có ý định sử dụng thiết bị này, tôi sẽ không cho bạn ra ngoài.’.” Dowsett nói.

“Nếu bạn không mặc đồ bó sát, đồng nghĩa với việc bạn không muốn thắng cuộc thi này.”

Điều thú vị là Dowsett nói với chúng tôi rằng, ông ấy cũng không biết bất cứ thử nghiệm khí động học nào trên xe đạp đua tại World Tour. “Tôi nghĩ các đội như Jumbo-Visma và Ineos đã thực hiện thử nghiệm, nhưng nếu họ chưa làm, tôi cũng không có gì ngạc nhiên.”

Xét thấy cơ thể của người lái có tác động đến cơ học chất lưu lớn hơn nhiều so với xe đạp, việc thiếu những thử nghiệm rộng rãi là điều đáng ngạc nhiên, đặc biệt là khi bạn xem xét tới những lợi ích to lớn đạt được trong các cuộc đua tính giờ. Cuối cùng, Dowsett đã tự tay thử nghiệm áo đấu, quần đùi và quần áo bó sát trong đường hầm gió. Ông kết luận rằng, quần áo bó có thể rút ngắn khoảng cách 1,5 mét khi chạy nước rút 200 mét với tốc độ 70 km/h. “Sau đó, bạn sẽ thấy mắt họ sáng lên,” ông ấy nói, “bởi vì xe đạp là cuộc đua giành giật từng giây từng phút.”

👉 Đặt hàng Online tại: https://hellobike.vn/

Hoặc đến trải nghiệm trực tiếp tại cửa hàng!

————————————

HELLO BIKE – Xe đạp thể thao chính hãng!

☎ Điện Thoại:

– Miền Bắc: 0917.470.986

🌐 Facebook: HELLO BIKE – Xe Đạp Thể Thao Chính Hãng

🌐 Website: hellobike.vn

🎞 Youtube: Xe Đạp Thể Thao Hello Bike ️

🎶 Tiktok: hellobike336

🏡 Địa chỉ:

– Miền Bắc: D04 L04 An Phú Shop Villa, Dương Nội Hà Đông, Hà Nội