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カーボンコンポジットのホイールと空気抵抗の関係について
- ツールなどのタイムトライアルでは、前輪にカーボンコンポジットのホイールを使うことが多いですが、エアロスポーク（金属）のディープリムホイールの方が空気抵抗は少ないと思われます。しかしながら、カーボンコンポジットのホイールは横風には弱いです。
- カーボンコンポジットのホイールには重量もあるため、ホイール自体の慣性モーメントを目的にしていると考えられます。また、カーボンコンポジットのホイールの太い横幅が実は空気抵抗を減らす効果がある可能性もあります。
- カーボンコンポジットのホイールの設計にはNASAの翼状断面理論などが関係している可能性があります。そのため、カーボンコンポジットのホイールの形状は空気抵抗の最小化を目指していると言えます。
- cosmicmavic
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- 自転車・マウンテンバイク
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空力の専門家ではありませんが、オーソドックスな理論として聞き流してください。 確かにバトンホイールなどは横風に弱いです。その点ではスポークホイールのほうが優秀でしょう。また、ごく一部の者を除き、バトンホイールやディスクホイールはコンプレッション構造といって、振動吸収性能もあまり高くありません。 ではなぜＴＴなど、ここ一発の場面で使用されるのでしょうか？ それはひとえに空気抵抗の低さです。 細いスポークのほうが空気抵抗が少なそうに見える気持ちは分かります（笑）。しかし、水の中でクリームの泡だて器を動かすことと、ナイフを動かすことでは、後者のほうが楽に動かせることが分かるはずです。 水や空気などの流体の抵抗にはいくつかありますが、バトンホイールの軽減させようとする抵抗は、物体が通ったあとに残るボルテックス（渦巻き）がメインだと思います。ボルテックスは物質が通ったあとに負圧（ひきつける力）として働きます。それは物質を引き止める役割や、時として（方向、形状による）浮かせるという力も生み出します。 負圧を三つや四つ生み出すか、10～20生み出し、さらにほかのスポークにあたり、さらに多くの制御されていない負圧を生み出すか。どちらの抵抗が高いかはお分かりいただけると思います。 さらに板状の断面より、翼断面や雫状断面のほうが空気抵抗が低いのはボルテックスを上手に制御しているからです。 プラスでコンプレッション構造は力の効率的な伝達にも一役買っています。 自転車は空気抵抗の戦いと思っていただいても間違いありません。ただ前面投影面積の軽減だけが空気抵抗の削減につながるのではありません。ボルテックスの制御も非常に重要な空気抵抗の削減につながります。 より専門的なことは後者（いるかな？）に譲ります。 それでは。
お礼
大変分かりやすい説明ありがとうございました。 見た目では分からないことが多いですね。気をつけます。