Colnago 研发负责人谈 Y1Rs 的诞生过程

摘要：它来了它来了，Colnago Y1Rs 向我们走来了。你在店里目前还见不到这款车，但前几天 Colnago Y1Rs 已经正式发布。之前的小道消息是准确无误的，首批产品将由阿联酋航空车队使用。这是一款市场上独一无二的自行车， Colnago 的研发负责人 Da

它来了它来了，Colnago Y1Rs 向我们走来了。你在店里目前还见不到这款车，但前几天 Colnago Y1Rs 已经正式发布。之前的小道消息是准确无误的，首批产品将由阿联酋航空车队使用。这是一款市场上独一无二的自行车， Colnago 的研发负责人 Davide Fumagalli 介绍了这台车的研发过程。

一、一切为了流体力学模型

Colnago 声称，品牌从未制造过这样的自行车，因为以前的性能公式未能令人满意，后来，国际自行车联盟 (UCI) 改变了规则。

Colnago Y1Rs 利用了 UCI 最近对管形和宽度规则放宽的机会。然而，这种试探仅仅是一个起点。通常，品牌会利用设计师的经验来在 CAD 中创建形状，然后通过 CFD（计算流体动力学）进行测试。在经过改进后，物理样品会送入风洞进行测试。

测试的过程免不了协调多方面的因素，早期的设计需要依赖团队成员的经验和想象能力，因此很难直接设计出一个能得到最佳数据的模型。因为研发周期通常很长，所以等到进入风洞测试的时候，团队还来得及对模型进行进一步修改。

根据Colnago的说法，现在这版建模还有很大的改进空间，尤其是设计CFD的设计部分。

CFD本身就存在处理能力和输入创意的限制，Colnago 还声称现有的模型存在缺陷。根据该品牌的说法，“CFD 产生的数据与风洞实验中测得的真实数据平均相差可达 30%。”对于 Colnago Y1Rs，开发过程中最重要的部分就是解决这个问题。为此，Colnago 与米兰理工大学和阿布扎比哈里发大学合作。这种方法在过去也被其他较小品牌如 Festka 采用。当然，Festka 和 Colnago 在这个过程中的目标截然不同，Colnago 侧重于 CFD 模型的改进和气动性能，而 Festka 更关注圆管和铺层性能，尽管他们的研发过程相似。

Festka 和 Colnago 都制作了全尺寸模型，并为其配备了传感器。在 Colnago 的案例中，车架使用 3D 打印进行快速原型制作，原型的前表面上装有多达 70 个压力传感器。

即使在 Festka 之外，Colnago 也不认为在风洞中进行风阻测试是新颖的事情。创新之处在于将压力传感器放置在自行车的前缘，并将其与自行车后方的压力进行比较。

还有一个新的方面是将整个过程作为一个跳板，Colnago 不是简单地从 CFD 中得出一个形状，然后在风洞中最终确定设计，而是进行了反复的交互。CFD 的结果指导了设计，风洞的结果又修正了 CFD 的结果，整个过程经历了多轮迭代。Colnago 声称最终结果是一个准确性提高了两倍的 CFD 模型，误差从 30% 降低到 15%。

二、结果数据

你现在看到了这个激进的造型，但这可能更多是品牌形象和风格，而不仅仅与性能相关。

Colnago 以大胆的声明回应这一点，称 Y1Rs 是“世界巡回赛中最具气动性能的符合 UCI 规范的公路自行车”，这一说法是基于 Colnago 拥有的数据。为了给这个声明提供一些背景，Colnago 关注的是 WAD（加权平均阻力）。这意味着分析会考虑所有相关的偏航角度，然后根据概率分配一个加权的重要性。这些数字将原始数据转化为“在不同条件下的平均值（或节省值）”。

在原始数据方面，Colnago 声称采纳了 0 到 7.5 度的偏航角度，该数据是基于一辆带有人形模型的自行车，并展示了涵盖这些范围的图表。在这些图表中，你可以看到 Y1Rs 与 V4Rs 以及某款市面上气动自行车的比较。在这两种情况下，Y1Rs 的速度更快。不过，在 7.5 度以上的数据也有显示，但 Fumagalli 解释说，超过这个角度后，气流开始分离并与风洞的墙壁相互作用，因此数据的可靠性降低。同时，单独对自行车的数值也有展示，你需要自行判断这些数据的相关性。

说到重点，在 0 度偏航角下，Colnago Y1Rs 比 V4Rs 快 20 瓦，比友商快 1 瓦。比较 WAD 数值时，Y1Rs 的领先优势扩展到与 V4Rs 相比快 25 瓦，与友商相比快 10 瓦。如预期所示，这些数据是在50公里/小时的速度下。在与Fumagalli交谈时，他解释说50公里/小时是阿联酋航空车队所要求的速度的下限......

我询问了35公里/小时的数据，这更接近车友们的实际情况。与V4Rs相比，Y1Rs在35公里/小时的情况下比V4Rs快6瓦，比竞争对手快2瓦。在WAD数据中，Y1Rs比V4Rs在35公里/小时时快7瓦，比友商快1瓦。

三、更轻的V4Rs并不会被淘汰

Colnago V4Rs是一款经过空气动力学优化的全能竞赛自行车。它并不是最轻的，也不是最具空气动力学性能的，但仍将继续为那些喜欢它的骑行者提供选择。Colnago报告称，一些骑手会在V4Rs和Y1Rs之间切换，而另一些人则会选择其中之一。正如读者所知，重量通常是牺牲空气动力学性能的代价，在这里依然应验。V4Rs的未上漆车架和前叉的重量为1173克，而Colnago Y1Rs的重量为1415克。这意味着为了获得6到20瓦的增益，你需要在重量上牺牲242克。Colnago声称，其他品牌也表示，虽然242克听起来相对较大，但对于空气动力学性能来说，它的影响太小，无法显著改变表现。显然，许多骑手对此有不同看法，但这是你需要做出的选择。

四、骑行感受和实用性怎么样

Colnago Y1Rs的最终设计包括了多项激进的变化。迎风面积比V4Rs小了19%，这是通过新的CC.Y1弯把和“刺刀式前叉”结合实现的。CC.Y1弯把的设计与现有的CC.01弯把大致相同，但从平坦部分向外扩了一些。

中间部分几乎呈现出“海鸥翼”的结构。横向部分被抬高，并与中间的车头部分分离，前叉和车把的上部消失了。这种形状在空气动力学上并不新鲜，已经在多个领域中使用过——从F1赛车到航空领域。设计的目的是将“翅膀”移离低矮、湍流的中央部分。

尽管形状激进，Colnago承诺其实用性得到了改善。该设计的刚性声称比参考竞争对手提高了16%，并将提供10种不同尺寸，从377/400毫米（弯把/下把）和95毫米的把立，到397/420毫米和135毫米的把立。Fumagalli向我保证，他们还会提供一个高质量的码表架。

唯一的牺牲似乎是垫圈的兼容性。Colnago将这种情况描述为“在UCI规定范围内对弯把和垫圈的完全整合。”然而，进一步询问后发现最多可以使用25毫米的垫圈。在车把下方，你会发现新的前叉和车头设计。正如前面提到的，Colnago称之为“刺刀式前叉”，它在两端夹住了头管，同时也包括了前缘部分。

Fumagalli解释说，在这一部分并不是完全使用碳纤维，而是将一个全长的合金段融入到车头管中，连接了车头管上下的两个支撑架。他还解释，车头轴承使用的是专为Colnago制造的Ceramic Speed SLT轴承，尺寸为下41/30毫米（外径/内径），上30/19毫米。这与Colnago的计时赛自行车采用的是相同的设计，并且是市场上最小的标准尺寸轴承。车头中有一个止动器，防止弯把在完全转向时碰到上管。

继续往下看，你会发现更多赛车专用的细节，但这次对所有骑行者来说都将是一个好消息。像许多近期的空气动力学自行车一样，Colnago Y1Rs的水壶架采用了专门的空气动力学设计。你无法使用自己的水壶架，因为“定制水壶架完美匹配车架的形状，最大限度地减少水壶带来的空气阻力。”不过，适合的水壶形状是标准的。下管的水壶架同时也是Di2电池的固定架，只需两个螺丝即可固定。

接下来是下管的弯曲设计。Colnago在谈论这一特性时强调其空气动力学性能，声称它使下管兼具两种设计的优点，即既能紧贴前轮又不影响整体形状。虽然没有讨论这如何影响骑行感受，但它确实导致了更短的轴距。当然，如果你向后推移部件，Di2电池的需求就显而易见了。在主三角架的后部，是座杆与后叉的连接点，这是这款自行车上最激进的设计。Colnago将这种新布局称为“Defy形状”，并形容它为“两种倒置的‘Y’形的结合”。

仔细想一想，实际情况是，座杆的位置从座管上移到了一个新的支柱上，这个支柱延伸着后叉直到上管。这种设计让实际的座杆紧贴后轮，直到与传统的座管交界处结束。这是为了“在气流的关键区域追求更好的空气动力学性能”。

此外，这种设计还有一个附带的好处，就是使得座杆的角度与自行车的结构无关。座杆不再影响骑行者的舒适性，也不再增强车架的强度，而是仅仅影响骑行的感觉。

Colnago在最终设计之前对这个细节进行了多次迭代。独特的碳纤维模具制造出了完整的、可骑行的原型，以微调合适的角度和垂直顺应性。与座杆设计一样，骑行者需要切一部分座杆以达到所需的坐姿，仅保留1.5厘米的调节余地。

五、价格与几何尺寸

除了把弯把和座椅的调节范围缩小外，Colnago Y1Rs的尺码选择也更少。Colnago对此决定采取了科学的方法。首先，他们从阿联酋航空车队收集了过去三年间的“X-Y（坐垫到车把）数据”。设计团队还从全球客户那里收集了112个数据点，以及Colnago员工的合身数据。

从这200多个数据点中，最终确定了五种尺寸，覆盖了97%的骑行者需求。Colnago还将提供一个工具，帮助骑行者找到合适的尺寸，因为这种车架设计使得不同尺码之间的比较变得困难。由于这款自行车与众不同，Colnago分享了一些关于Y1Rs的几何细节。他们表示，与V4Rs相比，新款自行车的“头管和座管的角度稍微陡峭，以适应更向前的骑行姿势和蜷缩的体位，从而优化空气动力学和动力传递。”此外，Y1Rs还具有“增大的前伸/堆叠比例（在前伸-堆叠图中曲线向右移动），以适应更具攻击性和延展性的骑行姿势。”每种尺寸还配有特定的前叉，“以保持各个尺寸之间的最佳恒定后倾角。”