Pinarello schafft „unmögliches“ 3D

Der Ineos-Fahrer hofft, noch in diesem Monat den aktuellen Rekord auf einem von der Natur inspirierten Fahrrad zu brechen

Was haben Buckelwale, Dan Bigham und 3D-Druckmaschinen gemeinsam?

Die Antwort ist, dass sie alle an der Gestaltung und Entwicklung von Filippo Gannas neuem Bahnrad für seinen bevorstehenden UCI-Stundenrekordversuch in diesem Monat beteiligt waren.

Pinarello scheint bei seinem Bestreben, das schnellstmögliche Fahrrad für seine Fahrt gegen die Zeit am 8. Oktober im Velodrom Grenchen in der Schweiz zu entwickeln, einiges unversucht gelassen zu haben.

Die italienische Marke, die die Fahrräder für Gannas Ineos Grenadiers-Team liefert, ist sowohl bekannte als auch unbekannte Wege gegangen, um das hoffentlich schnellste Verfolgungsrad aller Zeiten zu erschaffen: das Bolide F HR 3D.

Der offensichtlichste Schlagzeilenmacher ist der Herstellungsprozess, der bei der Herstellung von Gannas neuem Bolide zum Einsatz kommt. Der 3D-Druck ermöglichte laut Pinarello die Einführung „neuer Formen und Merkmale, die mit bestehenden Kohlefasertechniken nicht reproduziert werden können“. Das Ergebnis ist das erste – und Pinarello hofft, das schnellste – leistungsstarke 3D-gedruckte Fahrrad, das jemals gebaut wurde.

Aerodynamische Leistung, Kraftübertragung und Komfort, die alle auf Gannas „einzigartige Anatomie“ ausgelegt waren, waren die Hauptziele. Möglich wurde all das, glaubt Pinarello, nicht zuletzt durch die Möglichkeiten des 3D-Drucks, der eine zusätzliche Innenverstärkung und neue Rohrformen ermöglichte.

Entscheidend sei auch, dass dadurch die Entwicklungszeit „drastisch verkürzt“ werde, da Pinarello nicht mehr durch die Zeitbeschränkungen eines traditionellen und weitaus langsameren Kohlefaser-Formprozesses „ausgebremst“ werde.

In Zusammenarbeit mit dem in Großbritannien ansässigen Unternehmen Metron AE unter der Leitung von Dimitris Katsanis, der das legendäre UKSI-Bahnrad entworfen hat, wurde der Bolide HR auf der Grundlage von Scalmalloy entwickelt, einer hochfesten Scandium-Aluminium-Magnesium-Legierung, die speziell für eine 3D-Druckanwendung entwickelt wurde wird bereits zur Herstellung kommerziell verfügbarer Komponenten wie des 3D-gedruckten Mythos Elix-Vorbaus verwendet.

Der neue Rahmen besteht aus fünf Teilen – das vordere Dreieck besteht aus drei Teilen, der Sitz und die Kettenstreben aus zwei weiteren. Anschließend werden sie mit einem für die Luft- und Raumfahrt geeigneten Epoxidharz miteinander verbunden. Die oben erwähnte Verstärkung besteht aus Titan, das sowohl am Gabelkopf als auch an den Lenkerverlängerungen verwendet wird – zwei stark beanspruchten Bereichen des Fahrrads.

Um die Festigkeit des Fahrrads zu messen, wurde eine Kopie des Rahmens zur unabhängigen Prüfung nach Deutschland geschickt. Der Bolide hat die Prüfung mit Bravour bestanden und war das erste vollständig fahrbare UCI-konforme Aero-Bike, das die ISO4210 bestanden hat.

Der HR hat sich in einer markenlosen Prototypform bereits in der realen Welt als erfolgreich erwiesen und verhalf dem Ineos-Leistungsingenieur Dan Bigham im August zu einem neuen Stundenrekord. Bigham half bei der Entwicklung des Bolide F HR 3D-Rahmensatzes sowie anderer Komponenten, die an Gannas Maschine verwendet werden, einschließlich der Kurbelgarnitur.

Was sind also einige der wichtigsten Entwicklungen, von denen Pinarello hofft, dass sie Ganna dabei helfen werden, einen der berühmtesten Radsportrekorde zu brechen?

Eine Analyse der Luftwiderstandsverteilung ergab, dass das Sitzrohr und die Sattelstütze zusammen fast 40 % des gesamten Luftwiderstands von Rahmen und Gabel ausmachen. Der Luftstrom in diesem Bereich ist besonders turbulent, da die Beine des Fahrers die sie umgebende Luft ständig und abwechselnd ablenken. Anstatt mit dem Sitzrohr verbunden zu bleiben, wird der Luftstrom ständig von ihm getrennt, wodurch ein Bereich mit niedrigem Druck und damit Luftwiderstand entsteht.

Um dem entgegenzuwirken, wandte sich Pinarello an die Natur. Buckelwale, um genau zu sein.

Umfangreiche Studien der Universität Adelaide haben gezeigt, dass die Manövrierfähigkeit des Wals im Meer, einschließlich enger Kurven, die seine Größe widerlegen, durch Vorsprünge an seinen Vorderflossen unterstützt wird. Die Forscher übertrugen ihre Daten sowohl auf Flugzeuge als auch auf Fahrräder und meldeten 2016 sogar ein Patent für das Rahmendesign an. Ein wesentlicher Teil ihrer Forschung zeigte, dass durch die Nachahmung der Vorsprünge am Sitzrohr eines Fahrrads in Form von Graten die Trennung des Luftstroms erreicht werden konnte minimiert werden, was wiederum den Luftwiderstand verringert.

Pinarello nutzte diese Forschung und wandte sie auf den neuen Bolide an. Gemeinsam mit dem Forschungs- und Entwicklungspartner NablaFlow führte das Unternehmen zahlreiche Simulationen auf AeroCloud durch, um das effektivste Designmuster zu finden. Nach weiteren CFD- und Windkanaltests mit echten Fahrern war die AirStream-Technologie geboren. AirStream verwendet das, was Pinarello als „ein einzigartiges Muster von AirNodes auf dem Rahmen bezeichnet, das die bahnbrechende Forschung der University of Adelaide voll ausnutzt“.

Das Bolide-Rahmendesign nutzt auch die Aufhebung der 3:1-Regel der UCI, die besagte, dass „das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite der Ausrüstung 3:1 nicht überschreiten darf“. Die Abschnitte der Tragflächenrohre wurden tiefer und schlanker, mit Verhältnissen von 6:1 und sogar 8:1. Dies macht sich besonders am Steuerrohr, Unterrohr und Sitzrohr des Bolide bemerkbar.

Pinarello hat außerdem das Tretlager von 70 mm auf 54 mm und die Radnaben von 120 mm auf 89 mm hinten und von 100 mm auf 69 mm vorne verkleinert, was dazu beiträgt, die Frontfläche des Fahrrads zu reduzieren. Bei den Gabel- und Sitzstreben des Bolide wurde jedoch die Tradition beibehalten, wobei eine von Pinarello als „bewährte Methode“ bezeichnete Verwendung schmaler Gabeln und Streben verwendet wurde, die eng an den Scheibenrädern des Fahrrads anliegen.

Die italienische Marke leistete bereits 2015 Pionierarbeit beim Metall-3D-Druck im Radsport, als sie den Lenker für Bradley Wiggins‘ erfolgreichen Stundenversuch lieferte. Wieder einmal stand der Lenker im Mittelpunkt, wobei Pinarello ein Set mit dem Ziel entwarf, den Luftwiderstand von Fahrrad und Fahrer zusammen zu reduzieren, anstatt sich nur auf das Fahrrad zu konzentrieren, ein häufiger „Fehler“ bei vielen früheren Versuchen, einen aerodynamischeren Rahmen zu schaffen effiziente Maschine

Während die ungewöhnliche Form des Lenkers einen „Widerstandsnachteil“ mit sich bringt, verringert sie auch den Luftwiderstand von Ganna um ein Vielfaches. Die 3D-gedruckten Stäbe, die durch mehrere Runden der CFD-Optimierung erstellt wurden, wurden von Metron außerdem strengen Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass ihre Form keine strukturellen Probleme verursachte.

Bemerkenswert ist, dass der Pinarello Bolide F HR 3D für die breite Masse erhältlich sein wird, indem er über die offiziellen Pinarello-Händler bestellt und dann auf Anfrage gebaut wird.

Weitere Informationen finden Sie unter pinarello.com

Vielen Dank, dass Sie diesen Monat 10 Artikel gelesen haben* Melden Sie sich jetzt an, um uneingeschränkten Zugriff zu erhalten

Genießen Sie Ihren ersten Monat für nur 1 £ / 1 $ / 1 €

*Lesen Sie 5 kostenlose Artikel pro Monat ohne Abonnement

Melden Sie sich jetzt an, um unbegrenzten Zugang zu erhalten

Versuchen Sie es im ersten Monat für nur1 £ / 1 $ / 1 €

Luke Friend arbeitet seit 25 Jahren als Autor, Redakteur und Texter. In Büchern, Magazinen und Websites hat er ein breites Themenspektrum für eine Reihe von Kunden abgedeckt, darunter Major League Baseball, den National Trust und den NHS. Er hat einen MA in professionellem Schreiben von der Falmouth University und ist ausgebildeter Fahrradmechaniker. Schon in jungen Jahren begeisterte er sich für den Radsport, auch weil er die Tour de France im Fernsehen verfolgte. Er ist bis heute ein begeisterter Anhänger des Radrennsports und ein regelmäßiger Straßen- und Schotterfahrer.

Kürzungen der Forderungen von Kampagnengruppen stehen im Widerspruch zu „rechtsverbindlichen“ Netto-Null-Zusagen

Von Tom Davidson•Veröffentlicht am 5. Juni 23

Das in South Yorkshire ansässige Unternehmen baut seit über 30 Jahren Fahrräder

Von Adam Becket•Veröffentlicht am 5. Juni 23