Nova bike para recordes de velocidade com casco em forma de ovo: guia de construção para 90 mph

Por que o formato de ovo ainda domina a velocidade com propulsão humana

Todo recorde sério de velocidade com propulsão humana da última década foi conquistado dentro de uma cápsula. O casco em forma de gota — uma carenagem longa, lisa e semelhante a um ovo que engole tanto o piloto quanto o quadro — é o maior motivo isolado pelo qual um veículo movido a pedal consegue se aproximar de velocidades de rodovia. É por isso que qualquer conversa sobre uma nova bike para corridas aerodinâmicas com formato de ovo começa pelo casco, não pelo sistema de transmissão.

Se você está planejando tentativas de recorde de velocidade com uma nova bike de casco em forma de ovo, as escolhas que fizer na primeira semana de projeto importarão mais do que qualquer coisa que parafusar depois. O ar é o adversário. A 30 mph, a maior parte do esforço do piloto vai para empurrar o ar para o lado; a 60 mph, a potência necessária para vencer o arrasto cresce aproximadamente com o cubo da velocidade. Um casco bem moldado ataca essa curva diretamente.

A máquina de referência aqui é a Eta, o streamliner canadense construído pela Aerovelo. Em setembro de 2016, o piloto Todd Reichert pedalou até 89,59 mph, quebrando o próprio recorde de velocidade em terra com propulsão humana da equipe. A construção não foi mágica exótica — foi engenharia disciplinada: um monocoque de fibra de carbono, uma posição reclinada de recumbente, visão da estrada por câmeras e um head-up display a bordo que dizia ao piloto exatamente quando dar o sprint.

Escolhendo o casco: três níveis de bikes com formato de ovo

Nem toda máquina em forma de ovo é candidata a recorde. A categoria se divide em três níveis práticos, e saber qual deles você está realmente construindo economiza meses de trabalho desperdiçado.

Quando você especifica uma nova bike com casco em forma de ovo, a primeira pergunta honesta é: para quem é isso? Um piloto de velomóvel quer uma máquina que possa ser usada para ir ao trabalho na chuva. Um caçador de recordes quer uma máquina que só precisa ser rápida por alguns minutos em um circuito fechado, com pessoas por perto para ajudá-lo a sair dela.

O nível intermediário é onde a maioria dos construtores caseiros se encaixa, e também onde está o melhor custo-benefício. Uma carenagem que suaviza o fluxo de ar sobre uma recumbente pode transformar uma bike que você já tem em algo drasticamente mais rápido, sem um monocoque personalizado completo.

Transmissão, relação de marchas e transferência de potência

A velocidade dentro de um ovo é limitada por duas coisas: quão pouco arrasto o casco tem e quanto da potência do piloto realmente chega ao pneu. A Aerovelo resolveu o segundo problema com uma coroa gigante de 93 dentes e uma transmissão de dois estágios, com o segundo estágio usando uma multiplicação de 39:18. Isso não é truque — é aritmética.

Uma roda 700c rola cerca de 2,1 metros por revolução. A 60 mph (cerca de 26,8 m/s), essa roda gira perto de 766 rpm. Se sua relação total de transmissão for de apenas 5:1, suas pernas terão de girar cerca de 153 rpm para manter essa velocidade, o que está além da cadência sustentável da maioria dos pilotos. A solução é uma multiplicação total maior, que é exatamente o que coroas gigantes e transmissões de vários estágios proporcionam.

A relação de marchas em um programa de velocidade com uma nova bike para casco de ovo deve ser ajustada ao percurso, não a um catálogo. Um percurso curto de sprint recompensa uma marcha alta e única que você consegue embalar. Uma prova mais longa pode precisar de uma faixa de marchas para o piloto acelerar na largada sem morrer.

A transferência de potência também depende de rigidez. Cada milímetro que o movimento central flexiona sob carga é energia que nunca chega ao solo. Construtores que testam seus quadros em uma bancada estática antes de aplicar a carenagem costumam encontrar a flexão que depois eliminam.

Posição do piloto, visibilidade e controle de calor

O piloto é o motor e o maior problema de acomodação. Dentro de um casco apertado, tudo é um compromisso entre área frontal e a capacidade do piloto de respirar, enxergar e dirigir.

O piloto da Eta olhava para fora por câmeras, e não por um para-brisa, o que libertou o formato da ponta das exigências da visão direta. Isso funciona para uma corrida de recorde em circuito fechado com observadores. Não funciona no trânsito, e é a linha divisória mais clara entre uma máquina de recorde e uma máquina de estrada.

Relatos da comunidade de construtores de velomóveis e HPV repetem a mesma lição: o resfriamento é subestimado todas as vezes. Um piloto que superaquece perde potência muito antes de perder aerodinâmica. Planeje o caminho do fluxo de ar antes de colar o primeiro painel e dê a si mesmo uma forma de testá-lo em um dia quente.

Construir, testar e iterar: um plano passo a passo

Um projeto de nova bike para casco em forma de ovo vive ou morre pela disciplina de testes. O caminho mais rápido para uma máquina veloz não é um orçamento maior — é uma mudança por rodada de teste e um registro escrito.

O teste de desaceleração livre é a ferramenta mais barata disponível. Encontre um trecho de pavimento tranquilo e fechado, role a partir de uma velocidade definida e registre até onde a máquina vai antes de parar. Repita após cada mudança no casco. Se a distância não melhorar, a mudança não funcionou, por melhor que pareça.

Pressão dos pneus, alinhamento das rodas e atrito da linha da corrente valem uma manhã de testes. Construtores costumam encontrar mais velocidade no acerto do que no formato.

Segurança, regras e expectativas realistas

Um streamliner de nova bike para casco em forma de ovo não é uma bike de estrada, e tratá-lo como uma é o caminho mais rápido para se machucar. O casco que o torna rápido também o torna quase invisível para motoristas, difícil de frear com força e difícil de abandonar rapidamente.

Corridas de recorde acontecem em circuitos fechados com veículos de apoio, observadores e um plano médico. Se você está testando uma recumbente com carenagem em estradas abertas, mantenha velocidades modestas, ande com um observador e verifique as regulamentações locais antes de pilotar qualquer coisa com uma cúpula completa. O desempenho de frenagem, não a velocidade máxima, é o número que mantém você vivo.

O conjunto de regras também importa. Órgãos reguladores de veículos de propulsão humana definem classes por cobertura do casco e posição do piloto, então uma máquina construída para uma classe pode ser inelegível para outra. Leia o regulamento antes de cortar carbono.

Para um relato verificado do próprio recorde, veja a reportagem da Popular Mechanics sobre a bike em forma de ovo da Aerovelo, de 89,59 mph. É uma checagem útil da realidade: a máquina do recorde foi produto de anos de iteração, não de uma única construção inspirada.

Perguntas frequentes

Quão rápido uma bike em forma de ovo pode realmente ir? A referência atual é a corrida de propulsão humana da Eta, de 89,59 mph, em 2016. Velomóveis de produção são bem mais lentos na prática, mas ainda oferecem uma vantagem de velocidade significativa sobre uma bike sem carenagem para o mesmo esforço, especialmente contra o vento.

Uma nova bike com casco em forma de ovo é prática para uso diário? Um velomóvel pode ser, se tiver luzes, espelhos, freios de verdade e uma cúpula que você consiga abrir rapidamente. Um streamliner completo não pode. Decida se você está construindo transporte ou uma máquina de recorde antes de comprar materiais.

Qual é o maior erro em uma construção de nova bike para velocidade com casco de ovo? Construir o casco antes de ajustar o piloto. Uma carenagem bonita em volta de um piloto que não consegue gerar potência ou ver a estrada é mais lenta e mais perigosa do que uma recumbente simples com um cone frontal bem ajustado.

Preciso de um monocoque de carbono sob medida para ir rápido? Não. Carenagens de Coroplast, fibra de vidro e termoplástico podem entregar a maior parte do benefício aerodinâmico por uma fração do custo. O carbono faz sentido quando rigidez e peso são os fatores limitantes, não antes.

O formato de ovo perdura porque funciona: área frontal baixa, fluxo de ar aderido e um piloto acomodado bem atrás de uma ponta lisa. Acerte o casco, a relação de marchas e o cockpit nessa ordem, e uma construção no estilo nova bike para casco em forma de ovo vai recompensar você com velocidade que dá para medir.