どのように翼の周囲を動くかが制御されます。気流を制御することで、翼の下に高い気圧の部分を、そして翼の上に低い気圧の部分を作り出すことができます。物体の反対側に気圧の差が存在する場合はいつでも、風船のように、気圧の高い側が物体を気圧の低い側へと押していきます。風船の中に吹き込めば吹き込むほど、その風船は大きくなります。これは、高い気圧が風船の内部を外部へと押していくためです。フライトを行うには、翼の下に十分に高い気圧を作り出すことで飛行機を地面から持ち上げる必要があります。迎角とは、翼が空気中を進む角度です。これは、ホイールのヨー角と同じです。迎角が増加するほど、臨界迎角に到達するまで揚力が増加していきます。臨界迎角とは、最大の揚力を生み出す角度です。動いている車の窓から手を出した時のことを考えてみて下さい。ことで、手を上または下に移動させることができます。いずれの方向でも手が遠くに移動しすぎると、上または下に移動しなくなり、代わりにまっすぐ戻ってきます。最後に、翼が空気中を進む速度について。ここではその答えはシンプルで、速ければ速いほど、生み出す揚力は大きくなります。空気力学的に効果的なレースホイールを設計する際、考慮すべき非常に重要なポイントが2つあると私たちは考えます。1つ目のポイントは、抵抗の低減です。速くするには、ホイールは空気抵抗を可能な限り減らさなければなりません。2つ目のポイントは、ホイールの乗り心地と安定性です。強い横風の中でリムの深いホイールに乗ったことのある方なら誰でも、ホイールの制御が難しいことを知っています。そのため、横風での安定性の優れたホイールを設計することが重要です。抵抗サイクリングの世界では、揚力は横力と呼ばれています。図Fは、0度のヨー角のホイールを示しています。この場合、ホイールが受けるのは抵抗のみです。風はホイールの両側の周囲に均等に吹いているため、横力は0に等しくなります。図F図Gは、20度のヨー角のホイールを示しています。飛行機の例を再び考えると、仰角が増加したことになります。これにより、風に直面している側により高い横力が発生し、揚力が生み出されます。図Gここで標準的なトレーニングホイールが受ける横力を考慮してみましょう。標準的なトレーニングホイールはリムの深さがほとんどないため、それによって生み出させる横力は非常に小さいです。議論のために説明すると、抵抗は多かれ少なかれ横力と等しくなっています。空気力学的なホイールは、リムの形状がずっと深く、表面積が増えています。フェアリングの形状が効率的だと横力が増加します。重要なのは、抵抗と比較してより高い割合の横力を生み出すフェアリングの形状を設計することです。力ベクトルの説明から始めましょう。力がある角度で表面を押す時、その力の一部がその物体をX方向に押し、またその力の一部がその物体をY方向に押します。図H横力のベクトル成分とホイールに作用する抵抗を見てみましょう。図Iは、横力のY成分が実際に抵抗のY成分の反対になっていることを示しています。理論的には、抵抗と比較して十分に高い横力を生み出すことができれば、横力のY成分は抵抗のY成分よりも大きくなります。このようになると、ホイールは実際に自転車走者を前方に押していきます。これは、負性抵抗として知られています。図Iこちらに数値上の例を2つ示します。12.95g横風での安定性またはヨートルク遊び場のシーソーを想像して下さい。体重50ポンドの子供を片方に配置し、体重70ポンドの子供を反対側に配置します。体重50ポンドの子供がすぐに空中に上がることは誰でも分かります。理論的には、自転車の前輪も同じです。ホイールの前半分、ホイールの後ろ半分、そしてステアリング軸があります。ホイールの前半分を押して後ろ半分のみをそのままにすると、ホイールはステアリング軸を中心にして押した方向に回転します。図J横風の中で安定するホイールを作ろうとする場合、ホイールの前半分にかかる横力がホイールの後ろ半分にかかる横力と等しくなることが望まれます。これは、シーソーの両側に50ポンドの子供を配置するのと同じようなものです。することでホイールのいかなる回転も防ぎます。ホイールの前部にかかる横力がホイールの後部にかかる横力よりも大きい場合、何らかの突風が吹けばすぐに1つの方向に回転しまいます。このチュートリアルがサイクリングホイールの空気抵抗の基本を理解するのに役立てば幸いです。素晴らしい内容をもっとご覧になりたい方は、右の欄の一番上で当社の無料の月刊ニュースレターに登録して下さい。その月に私たちが投稿する全ての記事へのリンクをお送りします。何か質問があれば遠慮なくお尋ね下さい!よろしくお願いします。