KVF (Kammtail Virtual Foil)

At konstruere vingeprofiler til cykler kræver stor opfindsomhed, fordi de traditionelle design, der anvendes til fly og biler, ikke tager højde for den særlige aerodynamik, der karakteriserer cykling. Den relativt lave hastighed og fremdrift på cykler gør dem langt mere sårbare over for omgivende faktorer, som f.eks. sidevind, og det kræver teknologi, der ikke blot forbedrer aerodynamikken i modvind. Cykelrørs former indebærer uvægerligt mange kurver, bøjninger og sammenspil af luftstrømme, der gør processen yderligere vanskelig ved udvikling af et ægte aerodynamisk design.
<'br>Traditionelle vingeprofiler spidser typisk til i en dråbeform, hvorimod Kammtail har en afkortet, kantet ende, der øger stivheden og simulerer funktionaliteten af en betydeligt længere vingeprofil.
<'br>Vingeprofiler defineres ud fra længdeforhold, dvs. det relative overfladeareal mellem den samlede bredde og profilen af et stel eller en komponent. Jo større længdeforhold, desto mindre luftmodstand. Men som for alt andet her i livet kræver det kompromiser at opnå store længdeforhold. Det går proportionalt ud over stabiliteten, vægten og stivheden, i takt med at længdeforholdet øges. Union Cycliste Internationale (UCI), den administrerende sammenslutning inden for professionel cykling, sætter store begrænsninger for, hvor stort dette længdeforhold må være ved at begrænse det maksimale/minimale tværdimensionsforhold til højst 3:1.

Treks ingeniører gik først efter at opnå aerodynamikken ved hjælp af et stort længdeforhold med en let og kompakt profil, der skulle være stiv, stabil og overholde UCI's regler. Den erfarne ingeniør Doug Cusack gik sammen med en ny mand i teamet Paul Harder om at forske i platforme til en vingeprofil specielt til cykler. Paul Harder: “På det tidspunkt blev vingeprofiler til cykler (i hele branchen) konstrueret ved hjælp af et gammelt system til definering af flyvingeprofiler. Det mente jeg var en stor fejl, og jeg begyndte at undersøge vingeprofiler, fordi de i høj grad har betydning for cykler, som mit første “personlige” forsknings- og udviklingsprojekt.” For at teste så mange konstruktioner som muligt udviklede teamet en ny tilgang til CFD (Computational Fluid Dynamics), der fungerer som en virtuel vindtunnel til at teste 3D-tegninger. Med denne mere effektive tilgang kunne Trek teste mere end 80 forskellige former, hvilket ikke ville have været muligt i vindtunnelen. Doug Cusack havde en ide om, at en afkortet vingeprofil kunne give en afgørende aerodynamisk fordel, og CFD-dataene, som teamet fik ved hjælp af disse konstruktioner, gav nogle hidtil usete resultater. Sådan kom KVF til verden.

Den nye konstruktion løste et grundlæggende problem i forhold til tidligere platforme. Vingeprofiler til cykler har bøjninger i en markant højere grad end mere udstrakte flyvinger eller stabiliseringsvinger, og cykler udsættes desuden for meget større drejningsgrader, dvs. en større vinkel mellem tilsyneladende vind (ofte ustadig og fra siden) og cyklens bevægelsesretning. Jo større vinklen er, desto mere uønsket sideværts bevægelse udsættes cyklen for. Det resulterer i, at luften har meget svært ved at hæfte til vingefladen og tendere til at frigøre sig, så der opstår stor luftmodstand og lavere stabilitet. Det afkortede design af KVF løser problemet med de mange bøjninger ved at bruge den del af et stort længdeforhold, der virker bedst (forrest), og ved at fjerne den spidse bagende, der har mindre betydning på en cykel. Vinden passerer rundt om vingeprofilens forkant som på en traditionelt designet vinge og fortsætter i denne bane, fordi den afkortede form reducerer dens krumning. I takt med at drejningsgrader og sidevind øges, øges samtidig den funktionelle fordel ved KVF.

KVF blev oprindeligt udviklet som led i et større projekt, der havde som mål at bygge verdens hurtigste cykel. Da det afkortede design af KVF var klar til konceptafprøvning i CFD-analyse, byggede vores ingeniører en komplet prototype og udsatte den for omfattende tests i A2-vindtunnelen i Mooresville i North Carolina, og efterfølgende i San Diego vindtunnelen i Californien. Resultaterne var imponerende, og denne cykel stod hurtigt klar som den første Speed Concept; Treks utroligt populære triathlonmodel. Fordelene ved denne cykel for triatleter var så oplagte, at udviklingsteamet snart begyndte at anvende KVF også til traditionelle landevejscykler.

KVF var nemmere at integrere i et mindre overfladeareal på traditionelle landevejsstel end tidligere vingeprofildesign, så nye koncepter af aerodynamiske landevejscykler begyndte at komme til verden. Madone, Treks toppræsterende aerodynamiske landevejscykel, kom med på KVF teknologien i 2013. Siden da er Speed Concept blevet opfrisket og hurtigere end nogensinde, for en stor dels vedkommende takket være en ændret KVF med en mindre forkantflade og lavere luftmodstand i alle drejningsvinkler. 2016 Madone er også i et forbedret design med KFV som et integreret element. Treks ingeniører fortsætter deres utrættelige søgen efter flere måder at anvende denne fantastiske teknologi på, og de har opnået rigtig gode resultater ved at anvende den til flere komponenter, som f.eks. styr