一個下午測出 31 瓦的差距，接下來整個賽季呢？｜巴斯的風洞測試，與不進風洞也能算出 CdA 的方法

上一篇談空力的文章〈空力帽把你的頭變大顆了，為什麼還會更快？〉最後，我提到正在開發一個從功率檔回推 CdA 的工具，等它穩了，會用實際的案例再寫一篇。

這篇就是那個案例。

主角是巴斯（李鵬程）。今年一月，他在香港科技大學的風洞待了一整個下午，把手上的比賽器材一組一組換著測。半年後，我拿他 IRONMAN 漢堡的比賽檔，讓工具在完全沒看過風洞結果的情況下自己算 CdA。

風洞量出來的數字，跟比賽檔算出來的，對得上嗎？

一、一個下午，12 組配置

1 月 14 日，巴斯在香港科技大學的空氣動力與聲學實驗室（Aerodynamics and Acoustics Facility）待了一整個下午，車架、空力帽、輪組、連身衣、小腿套、號碼布輪流換上去，一共測了 12 組配置。風速固定在時速 45 公里，每一組都從幾個不同的偏航角（yaw angle）吹，模擬風從正前方、左前方、右前方吹過來的情況。

最快跟最慢差了 31 瓦。同樣是時速 45 公里、風從正前方來，最慢跟最快的配置，推開空氣要花的功率差了 31 瓦，CdA 差了一成多。

最便宜的一項，省最多。光是把水壺換個位置，就省了大約 10 瓦。一毛錢都不用花。

帽子不能只看正前方。幾頂空力帽在風從正前方來的時候差距最大，可以差到 10 瓦上下；風一偏過來，差距就縮到只剩一兩瓦。最後選的那頂，在正前方明顯領先，風從側面來時就跟其他幾頂差不多。

這是整份報告裡我覺得最有價值的發現。廠商跟網路上的測試，很多只報 0° 的數字，但比賽時風不會一直從正前方來。只看 0° 選帽子，會高估它在比賽裡能省的瓦數。

車架也要看風向。兩台車架誰快誰慢，跟風從哪一邊來有關，幾個角度平均下來幾乎打平。

其他的，一件一件加起來。連身衣、號碼布、輪組、小腿套，每一項的差距都只有幾瓦，有的甚至量不出差別。

把這些攤開來看，「先調姿勢、再買器材」那句話還有後半句：器材也要測過才知道。同樣叫「空力帽」，正面迎風時能差到 10 瓦；水壺擺錯位置，這 10 瓦就差不多全部吐回去了。

二、這一年的四場騎車段

風洞之後，巴斯這一年比了四場：

依比賽先後排列。均速由騎車分段與標準距離換算。

橫琴那天風很大，他的騎車分段是分齡最快。漢堡的 8:17:22，比去年他在法蘭克福拿下 M30-34 冠軍的 8:33:26 快了 16 分鐘，是他目前的全程個人最佳。大理是他第一次騎進 2 小時。

這四個數字不能全部算在風洞頭上。

大理的賽道接近海拔 2,000 公尺，空氣密度比海平面低大約 18%，平路賽道騎車本來就會變快（這部分我在〈在海拔 2,000 公尺比賽，自行車變快、跑步變慢〉寫過）。漢堡是平坦的折返賽道，速度本來就快。這一年的訓練也一直在推進。

但同一個人、同一年，從大風、平路騎到高原，騎車段每一場都交出不錯的成績，器材配置在裡面出了一份力。

接下來，騎車還是他最有空間的地方。

三、功率會到頂，CdA 還有空間

為什麼我把重點放在 CdA，不是繼續把 FTP 往上推？

先看騎車的功率花到哪裡去。平路、穩定速度時，你踩下去的功率大部分拿去推空氣，剩下的才是滾動阻力。推空氣要花的功率，跟 CdA 成正比，跟速度的三次方成正比。

拿巴斯在漢堡的平均速度 41.6 km/h 粗估（假設平路無風、人車 80 公斤、滾動阻力係數（coefficient of rolling resistance，Crr）0.004、空氣密度 1.2 kg/m³，CdA 用後面算出來的 0.214），空氣阻力大約占了 85% 的功率。

注意，這個 85% 講的是功率花在哪裡。上一篇講的「八成在人身上」，是空氣阻力裡面人跟車怎麼分，兩個數字量的是兩件事。

照這個比例：

• CdA 降 3%：同樣的速度可以少踩 2.5% 的功率；同樣的功率，180 公里大約快 2.5 分鐘
• CdA 降 5%：同樣的速度可以少踩 4.2% 的功率；同樣的功率，180 公里大約快 4 分鐘

這是估算，實際比賽有風、有爬坡、有轉彎，但量級大致是這樣。對照風洞那天，光是水壺換個位置，就落在這個量級。

再看功率那一邊。巴斯從 2018 年開始跟我練，練到現在，FTP 每再往上推一點，要花的力氣都比前幾年多。練得越久，每年能再擠出來的瓦數只會越來越少。

CdA 還有很多地方可以動：姿勢、帽子、輪組、連身衣、水壺，連號碼布都算。帽子、水壺、連身衣這些，換了也不會讓他多累一點。

姿勢就不一樣了。姿勢壓得越低，能踩出來的功率可能也跟著掉，上一篇提到髖角壓到 12° 時閾值功率掉了 16 瓦，就是這個道理。要找的是面積跟功率相除之後最划算的那個點，這需要一次又一次的實際數據去對。

上一篇也算過，時速 30 公里以下，空力能省的瓦數很有限，爬升多的山路賽也一樣。你的比賽如果是這一類，先處理功率跟體重比較實際。

四、不進風洞，怎麼知道自己的 CdA？

風洞要排時間、要花錢，多數業餘選手一輩子都吹不到一次。

上一篇預告的那個工具，現在叫 AeroPacer。它的做法，是把騎車的功率公式倒過來解。正著算，是知道你的 CdA，算出要多少瓦才能騎某個速度；倒過來，是知道你踩了幾瓦、騎了多快，回推你的 CdA。

公式本身不難，難在真實的路上有四件事會把它弄髒：

1. 風。決定阻力的是你迎面碰到的空氣。氣象站的風是在 10 公尺高量的，要換算到騎車的高度。
2. 坡度。以巴斯在漢堡的速度，坡度差 1%，功率就差了將近 90 瓦，差不多是推空氣那部分的一半。
3. 姿勢。騎了四個小時的人，不會一直維持風洞裡那個姿勢。
4. 跟車和煞車。跟在別人後面，阻力會變小；煞車會把速度直接消耗掉。這兩樣，公式都看不到。

處理方式是把整趟騎車切成很多段固定長度的小窗口，只留下速度穩定、功率正常、沒有轉彎、側風不大的段落。漢堡那個檔案，留下了上千段可用的窗口。

接著是最關鍵的一步。漢堡的自行車賽道是折返的，同一段路，去程跟回程各騎一次。把方向相反的兩段配成一對取平均，坡度高估的那一邊會被低估的那一邊抵掉，順風算出來偏低的，會被逆風那一邊拉回來。配對完之後取中間值，算出來的 CdA 是 0.214。

另外還有一個完全獨立的算法：整圈騎回起點，爬上去的高度等於下來的高度，重力做的功就互相抵掉，踩下去的總功等於空氣阻力加滾動阻力，一次解出 CdA。這個方法算出來的數字，比配對的結果高一些。偏高在預料之內，四個多小時裡每一次煞車，都會被它算成空氣阻力。

那跟風洞對得上嗎？

風洞那天測的，就是巴斯在漢堡比賽用的同一套裝備，量出來的 CdA 是 0.212。

比賽檔算出的 0.214，跟風洞只差不到 1%。

風洞量的是一個姿勢、一個偏航角、一個速度；比賽檔涵蓋的是四個多小時，姿勢換了幾百次、側風一直在變、路面是真實的柏油、人也會累。兩邊本來就是不同的量，能對到這麼近，代表從比賽檔回推的方法沒有一面倒地偏高或偏低，也代表巴斯比賽時的平均姿勢，跟他在風洞裡擺的姿勢很接近。

這個對照有四個限制，要一起看：

• 這只是一個人。一位選手的對照只是抽查，算不上驗證。
• 比賽檔本身也有誤差範圍。每一對算出來的結果有高有低，散開的範圍不小，0.214 是取中間值。
• 滾動阻力跟體重是假設的。這次用的是人車 80 公斤、滾動阻力係數 0.004。滾動阻力係數差 0.0005，CdA 就會跟著動 0.005，跟比賽檔和風洞之間的差距差不多大。
• 漢堡是一個很友善的檔案。平坦、折返、長時間穩定輸出，幾乎是這個方法最理想的情況。爬升多的賽道、可以跟車的比賽，或整天坐直騎的選手，算出來都會比較差，AeroPacer 會把這種檔案標出來。

整體準不準，我看的是另一份更大的資料：好幾位選手、幾十場比賽的功率檔回測。每一場都只用該選手其他場比賽算出來的 CdA 去預測，不偷看那一場自己的答案。預估的騎車時間跟實際比起來，大部分比賽的誤差都在 ±5% 以內。

五、知道 CdA 之後，可以做哪三件事？

第一件，排比賽計畫。把賽道、當天每小時的風向風速、你的 FTP、體重跟 CdA 放進同一個算式，它會算出每一段該騎幾瓦、整段大概會騎出什麼時間。逆風路段就像爬坡，該多推一點；順風就像下坡，可以收一點。賽前就把功率排好，到了賽道上照著騎。

第二件，追蹤趨勢。每一場比賽、每一趟條件夠好的長騎，都可以回推一次 CdA。今年調過的姿勢、移過的水壺、換過的帽子，到底有沒有比去年省，看曲線就知道。上一篇提過，姿勢改了之後，器材要重新驗一次；也別只看 CdA，要把長騎後段的功率一起拉出來對。

第三件，預估比賽時間。有了自己的 CdA，預估出來的騎車時間是建立在你自己的數字上，配速、補給、下車後的跑步計畫，都能排得更合理。

它也有分辨不出來的差距。帽子之間、輪組之間那種只差幾瓦的量級，單靠一個比賽檔看不出來，還是要靠風洞，或條件控制得很嚴格的實地測試。

想自己試的話，條件很簡單：有功率計、有一場比賽或長騎的 FIT 檔。平坦、風小、沒有跟車、穩定巡航的檔案算得最準。AeroPacer 的免費帳號可以排比賽計畫；從比賽檔回推 CdA 是付費功能。

風洞那天找到的 31 瓦，是一個下午能量到的全部差距。比賽檔做不到這麼細，但每一場比賽都會留下一個，不用排時間，也不用進風洞。我更在意的是接下來每一場：巴斯的 CdA，會不會繼續往下走。

下一個值得拿來對的，是你的比賽檔。