I 2022, Filippo Ganna skrev en ny side av «Timerekord» i Grenchen, Sveits, sykler for 56.792 kilometer i seksti minutter nøyaktig. Det er en av sykkelsportens reneste og råeste tester: en time med å dekke så mye terreng som mulig, alene, på en perfekt jevn bane. Men det var ikke bare han som oppnådde rekorden: under seg hadde han en sykkel designet som et vitenskapelig eksperiment, en konsentrasjon av aerodynamikk, biomimik og 3D-printing.
Er kalt Pinarello Bolide F HR 3Dog det er den første metalllegeringssykkelen (Scalmalloy) 3D-printet for å ha bestått testene UCI (International Cycling Union) og oppnådde verdensrekord. Den har ekstreme aerodynamiske geometrier, inspirert av finnene til knølhvalsom gjorde det til en ingeniørbragd verdig et NASA-laboratorium, som er i stand til å forvandle luften – den usynlige fienden til hver syklist – til en alliert.
Sjarmen med timerekorden i sykling
Timerekorden er en av de mest ikoniske begivenhetene innen sykkelsport. Ingen stier, ingen teamtaktikk: bare syklisten, banen og stoppeklokken. Det er en utfordring som måler hvor langt du kan komme ved å trykke på pedalene i seksti minutter. Gjennom årene har legender som f.eks Eddy MerckxMiguel Indurain og Bradley Wiggins. Men hver gang sykkelen endres, endres også måten å takle utfordringen på. Fordi her luftfysikk det betyr like mye som benstyrken. Da Ganna bestemte seg for å prøve, Pinarello – historisk italiensk selskap – benyttet anledningen til å eksperimentere med noe helt nytt: et prosjekt bygget fra bunnen av, utnytte teknikker og materialer som aldri tidligere er brukt i en sykkel. Den italienske syklisten har timerekorden med en distanse på 56.792 kilometer ruter inn seksti minutter nøyaktig. Her er videoen av den fortsatt ubeseirede bragden:
3D-printing og «space»-legering
Der Bolide F HR 3D ble født fra et enkelt, men ambisiøst spørsmål: hvordan bygge best presterende banesykkel stadig? Svaret ligger i måten det ble laget på.
Rammen er ikke i karbonfiber, som i tradisjonelle racersykler, men i Scalmalloyen liga av aluminium, magnesium og scandium avledet fra romfartssektoren. Dette materialet avsettes lag for lag med en 3D-printer industrielle, og skaper former som ville være umulig å oppnå med klassiske former. Hver del av rammen – topprør, bakstag, gaffel – er støpt separat og deretter sammenføyd epoksyharpikser for romfart. Det er som å bygge et tredimensjonalt puslespill av ultralett metall, der hvert ledd er kalibrert til en tiendedels millimeter. Dette lar deg forme rammen rundt syklistens kropp: Ganna og sykkelen blir ett, som om sykkelen var en naturlig forlengelse av bena og skuldrene hans.
Naturen som inspirasjon: knølhvalens tuberkler
Formen på rammen er ikke bare et resultat av datamaskinberegninger, men også av observasjon av naturen. Pinarello hentet inspirasjon fra et av de mest elegante og effektive dyrene i å bevege seg i væsker: den knølhval. På finnene er det små ujevnheter kalt tuberklersom bidrar til å skape ordnede mikrostrømmer som er i stand til å holde vannet «limt» til overflaten, redusere friksjonen og forbedre flyten av bevegelse.
Det samme prinsippet har blitt brukt på seterøret til Bolide F HR 3D med AirStream-teknologi: små rygger på overflaten som «temmer» luftstrømmen. Når Gannas ben beveger seg, har luften en tendens til å skille seg fra rammen og skape turbulens. Disse mikrostrukturene styrer i stedet strømmen og holder den vedheftende, og reduserer den totale motstanden. Disse løsningene var mulige kun takket være 3D-utskriften «muliggjørende» teknologi som lar deg lage former og detaljer som er umulige å få tak i med tradisjonelle metoder.
Ekstrem geometri og omskrevne UCI-regler
Bolide F HR 3D er også et resultat av en endring i reglene. Inntil for noen år sidenUCI pålagt 3:1 forhold: hvert rammerør kunne ikke være lengre enn tre ganger bredden. Dette begrenset sterkt de aerodynamiske formene. Da regelen ble avskaffet, ble designerne Pinarello de var i stand til å gå lenger: mye mer avsmalnende seksjoner, smalere bunnbrakett (fra 70 mm til 54 mm), og frontnav redusert til 69 mm. Alt dette for å redusere frontflatealtså den delen som «skjærer» luften. Hver millimeter lagret i bredden er en liten hastighetsøkning, og på disse nivåene teller hver eneste watt.
Men aerodynamikk alene er ikke nok: Hvis rammen bøyer seg, selv bare litt, går en del av syklistens kraft tapt. Dette er grunnen til at Bolide F HR 3D ble designet med en svært høy vridningsstivhetsom gjør at kraften kan overføres nesten utelukkende til pedalene.
Til slutt, blant tall, materialer og ekstreme valg, er det noen kuriositeter som fortjener å bli fortalt:
- Ganna brukte et forhold 64/14for en metrisk utvikling på ca. 10 m hvert pedalslag. I praksis presset hver hel omdreining av sveiven ham mer enn ti meter fremover.
- Alle komponenter er testet ISO 4210de samme som brukes til å verifisere sikkerheten til standardrammer. Det er den første 3D-printede sykkelen i verden som har bestått disse testene og blir det godkjent avUCI.
- Den veier 9,3 kgmer enn en tradisjonell landeveissykkel. Men i Hour-rekorden tråkker du med konstant hastighetså vekten er ikke særlig relevant: den eneste virkelige motstanderen er luften.
- De styre er gjennomført 3D-trykt titanhelt tilpasset til Gannas armer og holdning.
- Kostnaden? Han vandrer rundt 75.000 euro. Et tall som gjenspeiler forskningen og den svært høye tilpasningen som er nødvendig for en verdensrekord.
