Велосипедная рама. Больше жесткость = выше скорость?

Вы всё еще верите производителю, что жесткость рамы определяет вашу скорость?
Тогда у меня для вас плохие новости.

Но давайте, для начала, разберемся, что такое жесткость, какие виды бывают, как она формируется и на что это в итоге влияет?!

Виды жесткости:

Самые известные виды жесткости, в которых соревнуются производители рам:

(картинки с сайта winwithgiant.com)

• Вертикальная податливость:

И порою кажется, что чем выше жесткость, тем больше передача энергии, тем выше скорость. Но, как минимум не в этом случае. Зачастую, производители вам будут вешать много информации на уши про жесткость каретки, соотношение жесткости к весу. Кто-то, умело жонглируя цифрами, заявит, что его рама легче (Giant в своих тестах указал вес подседельной трубы 250 грамм для рам, не имеющих интегрированный подседел). Кто-то, сравнит в соотношении жесткости свою 52, с чужой 58 и забудет об этом указать. Но мало кто уделит внимание "vertical compliant".

• Торсионная жесткость или жесткость на скручивание frameset-a. 

Все просто. Вы тяжеловесный спринтер, который давит на спринте с мощностью мопеда "Карпаты" под 1.5 квт, и не удивительно что два колеса находятся в разных плоскостях. Сохранять баланс нужно, и это действительно важно.

• Торсионная жесткость или жесткость на скручивание каретки. 

Кручение                         

Пожалуй, это самый важный показатель жесткости. О нем чаще всего вспоминают маркетологи, те же, что и ставят задний переключатель уровнем выше остального оборудования, потому что он заметнее, а не потому, что им чаще пользуются.  Ведь именно от скручивания зависит какое количество энергии перейдет к колесу.

- Ведь так?
- Безусловно! Подумаете вы, и возможно ошибетесь.
- Вася не гони...

Влияние различных факторов на жесткость

Инженеры Specialized Tarmac 3 не подозревали, что попадут в просак. К слову, я думаю на этом попадались абсолютно все производители, у которых есть собственное бюро разработок. 

Вес и показатели жесткости, которые представляют широкой публике, принято брать от ростовки 54, а чаще 56. Это самый продаваемый размер, и что-то среднее между самой огромной и самой маленькой рамой. Даже на фотографиях на сайтах, публикуют именно их, ну видимо потому, что гармоничнее смотрятся. 

Дизайнеры и инженеры за основу берут именно этот размер рамы. Вот и на этот раз, прийдя к отличным показателям жесткости и веса, разработчики просто масштабировали 56 размер рамы, попутно уменьшали либо увеличивали толщину труб на меньших и больших размерах соответственно. Но, как оказалось уже в реальности, маленькие размеры рам, несмотря на утоньшение, имели заметно большую жесткость, а вместе с ней, и меньшую вертикальную податливость, в особенности переднего треугольника. Такой велосипед был настолько дискомфортен на спусках, больших скоростях и в поворотах, что инженеры согласились с этим и исправили в следующих моделях. 

Оказалось, что уменьшение толщины материала имеет куда меньшее значение для жесткости, чем уменьшение длины труб. Именно поэтому, меньшие ростовки имеют большую жесткость при меньшем весе. Это является одной из причин использования длинного выноса.


Следуя логике, что высокие ребята, как правило, не только тяжелее, вырабатывают большую мощность, но и используют большие рычаги, производители со временем пришли к выводу, что большие размеры рам должны не только быть аналогичной жесткости, на что конечно же потребуется дополнительный материал, но и еще жестче. Поэтому, разница в весе различных рам может быть, по велосипедным карбоновым меркам, космическая.

Феномены и Парадоксы.

Представьте, что вы атлет по прыжкам с шестом или занимаетесь опорными прыжками. Но, при этом, вы еще разбираетесь в велосипеде, поэтому понимаете, что чем легче и жестче будет шест, тем более высокую планку вы возьмете. И чем жестче будет пол, в идеале бетон, тем выше вы оттолкнетесь. Логично?

Jan Heine  рассматривает совсем иначе показатели жесткости, и он утверждает, что жесткая рама, не всегда самая быстрая, и даже придумал название этому парадоксу "Феномен планирования" "(phenomenon “planing”). И вот на чем основываются его теория:

Круговая диаграмма вырабатываемой мощности

• Аккумуляция энергии.

Пружинный гимнастический мостик, или стеклопластиковый шест способны забросить вас дальше, накапливая кинетическую энергию, а затем выдавая ее. Точно так же, велосипед способен аккумулировать в нужный момент (при максимальной мощности) вашу энергию и затем выдавать ее обратно, когда ваша мощность начинает падать. Ведь вырабатываем мы энергию во время оборота шатуна не одинаково.




Т.о. рама обладающая не самыми лучшими показателями деформации , в теории может сделать вас быстрее. Точность проведенных опытов по принципу "двойной-слепой метод" хоть и вызывают сомнения, но подтверждают ее.


Также был проведен опыт, с двумя Powermeter. Один устанавливался в качестве паука, другой на заднее колесо. Практически никакой разницы определить не получилось. Нам остается только верить в чистоту эксперимента.

• Комфорт или Жесткость?

Я думаю, все понимают, что чем лучше амортизация, тем быстрее ехать велосипед будет по неровной дороге, тем комфортнее будет гонщику, а вместе с тем велосипед будет более управляем. В принципе, за этим соотношением и гоняются производители. И мы понимаем, что вертикальная податливость крайне необходима.

Многие производители это поняли давно, и придумали технологии SAVE, Countervail, Zertz, IsoSpeed, чаще их используют в endurance велосипедах, но некоторые продолжают идти в неверном направлении, продолжая повышать жесткость рамы, что практически всегда делает ее менее вертикально податливой, а значит менее удобней, и как мы выяснили, менее "быстрой".

Вывод:

Слишком гибкая рама может выкидывать вас из под велосипеда и не способна будет накапливать вашу мощность. Это схоже будет на использование слишком гибкого шеста, которые к слову, подбирают также по жесткости , в зависимости от веса.

В то же время, слишком жесткая рама не сможет никак накапливать энергию при педалировании, и в то же время будет плохо амортизировать, что негативно скажется на управлении и комфорте.