Pinarello crea 3D 'imposible'

El ciclista de Ineos espera romper el récord actual a finales de este mes en una bicicleta inspirada en la naturaleza

¿Qué tienen en común las ballenas jorobadas, Dan Bigham y las máquinas de impresión 3D?

La respuesta es que todos han jugado un papel en el diseño y desarrollo de la nueva bicicleta de pista de Filippo Ganna para su próximo intento de UCI Hour Record este mes.

Pinarello parece haber dejado pocas piedras sin remover en su búsqueda de crear la bicicleta más rápida posible para su carrera contrarreloj el 8 de octubre en el velódromo de Grenchen en Suiza.

La marca italiana, que proporciona las bicicletas para el equipo Ineos Grenadiers de Ganna, ha tomado rutas familiares y desconocidas hacia lo que espera sea la bicicleta de persecución más rápida jamás construida, la Bolide F HR 3D.

El acaparador de titulares obvio es el proceso de fabricación utilizado para crear el nuevo Bolide de Ganna. La impresión 3D, dice Pinarello, permitió la introducción de "nuevas formas y características que son imposibles de replicar con las técnicas existentes de fibra de carbono". El resultado es la primera, y Pinarello espera que sea la más rápida, una bicicleta impresa en 3D de alto rendimiento jamás construida.

El rendimiento aerodinámico, la transmisión de potencia y la comodidad, todo diseñado en torno a la "anatomía única" de Ganna, fueron los objetivos principales. Todo fue posible, cree Pinarello, en gran parte gracias a los poderes de la impresión 3D, que permitió un refuerzo interno adicional y nuevas formas de tubos.

De manera crucial, también "redujo drásticamente el tiempo de desarrollo", con Pinarello ya no "retenido" por las limitaciones de tiempo de un proceso de molde de fibra de carbono tradicional y mucho más lento.

En colaboración con Metron AE, con sede en el Reino Unido, dirigida por Dimitris Katsanis, quien diseñó la icónica bicicleta de pista UKSI, la Bolide HR se diseñó en torno a Scalmalloy, una aleación de escandio, aluminio y magnesio de alta resistencia que se creó específicamente para una aplicación de impresión 3D y ya se está utilizando para fabricar componentes disponibles en el mercado, como la potencia Mythos Elix impresa en 3D.

El nuevo cuadro consta de cinco partes: el triángulo delantero se compone de tres partes, con el asiento y las vainas dos más. Luego se unen entre sí usando un epoxi de grado aeroespacial. El refuerzo antes mencionado viene en forma de titanio utilizado tanto en la cabeza de la horquilla como en las extensiones del manillar, dos áreas de alta tensión de la bicicleta.

Para medir la resistencia de la bicicleta, se envió una copia del cuadro a Alemania para realizar pruebas independientes. La Bolide pasó con gran éxito, convirtiéndose en la primera bicicleta aerodinámica compatible con UCI totalmente manejable en pasar el ISO4210.

El HR, en forma de prototipo sin marca, ya ha demostrado su éxito en el mundo real, ayudando al ingeniero de rendimiento de Ineos, Dan Bigham, a lograr un nuevo récord de horas en agosto. Bigham ayudó a desarrollar el cuadro Bolide F HR 3D, así como otros componentes que se usarán en la máquina de Ganna, incluido el juego de bielas.

Entonces, ¿cuáles son algunos de los desarrollos clave que Pinarello espera que ayuden a Ganna a romper uno de los récords más famosos del ciclismo?

Un análisis de la distribución de la resistencia mostró que el tubo del sillín y la tija del sillín combinados aportan casi el 40 % de la resistencia total del cuadro y la horquilla. El flujo de aire alrededor de esta área es especialmente turbulento dado que las piernas del ciclista desvían constantemente el aire que las rodea y de manera alterna. En lugar de permanecer adherido al tubo del asiento, el flujo de aire se separa constantemente de él, creando un área de baja presión y, como resultado, resistencia.

Para combatir esto, Pinarello recurrió a la naturaleza. Ballenas jorobadas para ser precisos.

Amplios estudios realizados por la Universidad de Adelaide han demostrado que la capacidad de la ballena para maniobrar en el océano, incluidos los giros cerrados que ocultan su gran tamaño, se ve favorecida por las protuberancias en sus aletas delanteras. Los investigadores llevaron sus datos tanto a aviones como a bicicletas, e incluso presentaron una patente para el diseño del cuadro en 2016. Una parte integral de su investigación mostró que al imitar las protuberancias en el tubo del asiento de una bicicleta, en forma de crestas, la separación del flujo de aire podría minimizarse, reduciendo a su vez la resistencia.

Pinarello tomó esta investigación y la aplicó al nuevo Bolide. Junto con el socio de I+D NablaFlow, ejecutó numerosas simulaciones en AeroCloud para encontrar el patrón de diseño más efectivo. Después de más pruebas de túnel de viento y CFD con ciclistas reales, nació la tecnología AirStream. AirStream utiliza lo que Pinarello llama "un patrón único de AirNodes en el marco que aprovecha al máximo la investigación pionera de la Universidad de Adelaida".

El diseño del cuadro Bolide también aprovecha la eliminación de la regla 3:1 de la UCI, que establecía que "la relación entre el largo y el ancho del equipo no puede exceder 3:1". Las secciones de los tubos aerodinámicos se volvieron más profundas y delgadas, con proporciones de 6:1 y hasta 8:1. Esto se nota especialmente en el tubo de dirección, el tubo inferior y el tubo del sillín del Bolide.

Pinarello también ha reducido el soporte inferior de 70 mm a 54 mm y los cubos de las ruedas de 120 mm a 89 mm en la parte trasera y de 100 m a 69 mm en la parte delantera, lo que ayuda a reducir el área frontal de la bicicleta. Sin embargo, se ha mantenido la tradición en la horquilla y los tirantes de la Bolide, usando lo que Pinarello llama el "método probado" de usar horquillas y tirantes estrechos, que se asientan cerca de las ruedas de disco de la bicicleta.

La marca italiana ayudó a ser pionera en la impresión 3D de metal en el ciclismo en 2015, cuando suministró el manillar para el intento exitoso de Bradley Wiggins por una hora. Una vez más, las barras fueron un área de enfoque, con Pinarello diseñando un conjunto con el objetivo de reducir la resistencia de la bicicleta y el ciclista combinados, en lugar de centrarse solo en la bicicleta, un "error" común de muchos intentos anteriores de producir una más aerodinámica. máquina eficiente

Mientras que la forma inusual del manubrio crea una 'penalización por arrastre', también reducen la resistencia del Ganna en una cantidad mayor. Las barras impresas en 3D, creadas a través de varias rondas de optimización CFD, también se sometieron a pruebas rigurosas por parte de Metron para garantizar que su forma no creara ningún problema estructural.

Sorprendentemente, el Pinarello Bolide F HR 3D estará disponible para las masas, con pedidos a través de los minoristas oficiales de Pinarello y luego construido a pedido.

Para más información visita pinarello.com

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Luke Friend ha trabajado como escritor, editor y redactor durante veinticinco años. A través de libros, revistas y sitios web, ha cubierto una amplia gama de temas para una variedad de clientes, incluidos Major League Baseball, National Trust y NHS. Tiene una Maestría en Redacción Profesional de la Universidad de Falmouth y es un mecánico de bicicletas calificado. Ha sido un entusiasta del ciclismo desde una edad temprana, en parte debido a que veía el Tour de Francia en la televisión. Es un gran seguidor de las carreras de bicicletas hasta el día de hoy, así como un ciclista habitual de carretera y grava.

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