スコット FOIL　メルセデスベンツF1チームと開発したエアロロード

2011/07/16(土) - 14:34

カーボンロードバイクのトレンドを作り出してきたSCOTT（スコット）が、また新しい観点からロードバイクを作り出した。次なるテーマは空力性能の追求。メルセデスベンツF1チームの協力のもと開発された、次世代のエアロロードバイクだ。

スコット FOIL TeamIssue

軽量化のためのカーボンから次のステップへ

スコットはこれまで、2004年にフレーム重量880gという驚異の軽さを実現したCR-1を発表。そしてさらに高剛性と軽量化を追求。2007年にはCR-1の発展型として、フレーム重量790gとなったADDICTを発表した。得意の最先端カーボン技術を用いることで、軽量で高剛性のロードバイクを次々に発表し、超軽量カーボンロードバイクという分野を牽引する存在となった。

FOILは次世代エアロロードとして誕生した 一方でレースバイクの最低重量は、完成車で6.8kgと定めるUCIのルールがある。フレーム同様にパーツの軽量化も進む昨今においては、特別なことをしなくとも、このUCIで定められる最低重量6.8kgを下回るバイクが簡単に仕上がってしまう。そのため規定重量を下回るバイクは、重量合わせのためにわざわざ重りを装着するという時代にすらなっている。

もはやこれ以上の軽量化を推し進めたところで、UCIルールが変更されない限り、それらは無駄となってしまう。
そこでスコットは「軽量化」というテーマから、次のステップに開発のテーマをシフトしていくのである。

「エアロダイナミクス」という古くて新しいテーマ

スコットが新たなるテーマとしたのが「エアロダイナミクスの追求」だ。“空気抵抗”というスピードを追求するもの全てに関わると言っても過言ではないこの課題。もちろん自転車競技においても古くから研究されてきたテーマだ。
かつては前輪を小径にして極端な前傾姿勢としたファニーバイクや、空気抵抗を減らそうと奇抜なフレーム形状のバイクやパーツなど多くが存在した。しかし先人たちの偉大な発明ともいえる、これらの画期的なアイデアの多くは、UCIによりことごとく禁止された。

そのため現状のルールに沿った、いわゆる三角形の組み合わされたオーソドックスなフレーム形状をベースとして、空気抵抗の低減を目指すことは、むしろ難しいテーマだといえるだろう。しかしスコットはあえてそこに着目し、ブランニューモデル FOILを作り上げたのである。

スコット FOILは空力性能に着目して開発された

自転車用に特化したエアロダイナミクス

もう一度FOILのフォルムを見てほしい。確かに全体にスムーズなフレーム形状や、幅広なダウンチューブをしているが、我々が一般的に思い描く“エアロロード”と呼ぶには、いささか控えめなスタイルに見えるだろう。じつはそこにこのFOILの秘密がある。

フレーム全体の空力特性も考慮される

リアブレーキは空気の流れを乱さない

多くのTTバイクやエアロロードと呼ばれるバイクで見られるような平たい翼断面形状のフレームは、航空機の理論に基づいて設定されたものだという。確かに前方からの空力性能には優れているものの、薄くて幅広のフレームは重量が重くなり横風にも弱い。それに剛性面でのバランスも決してベストといえるモノではない。そこでスコットでは、自転車の速度域と想定される風向きなどから、空気がバイクに及ぼす影響を研究。プロジェクトF01と呼ばれるその研究から、新たなフレームの断面形状にたどり着いた。

プロジェクトF01により新たに導き出された、特徴的なチューブの断面形状を簡単に言い表すと、従来の翼断面形状の後ろ側2/3をカットし、前側1/3を残した形状とでもいうのだろうか。正面からの空力性能だけではなく、全方位的なアプローチから導き出された、独自のフレーム断面形状だ。
結果として従来の翼断面と比較しても、同様の空力特性を維持し、理想的な剛性を確保して、なおかつ軽量なフレームを実現できたのである。

左からADDICT、PLAZMA、そしてFOILとのフレーム断面形状の比較

ADDICT、PLAZMAとの比較

メルセデスベンツF1チームが空力に協力

ベストな空力性能を得るには、確実な設計と検証が欠かせない。そこでスコットがパートナーに選んだのは、メルセデスベンツ・グランプリ。自動車レースの最高峰、フォーミュラ1（F1）のチームだ。今やF1の世界では、空力性能は最重要課題といってもいいだろう。たとえ前年のチャンピオンチームでさえ、空力性能の開発に遅れが出れば、瞬く間にトップ争いから脱落してしまう。究極の空力性能を追求しているスペシャリストがチームに加わり、FOILの開発が行なわれていった。

メルセデスベンツ・グランプリの風洞施設Drag2Zeroで行なわれた、空力性能に関する実験は100時間以上に及び、60種類以上のチューブ形状がテストされ、ベストな形状を設定していった。もちろんチューブ単体だけではなく、フレーム全体での空気の流れを研究、そしてライダーが乗車した状態でも繰り返しテストされ、FOILのフォルムが決定されたわけだ。

メルセデスベンツF1チームの協力を得て実現した

45km/hで走行するエネルギーが15W低減

これらの結果、空力による数値的なメリットは次のように達成された。
従来の丸形のチューブに比べると抵抗が20％減少。45km/hでライダーが乗車した状態では、平均して4〜5％の抵抗が減少する。これらの減少した空気抵抗から算出すると、45km/hで走行するエネルギーが15W軽減されるという実験結果が得られている。
また現実の走行では風が一定方向から吹くことはない。FOILは0〜15度のヨー角での空力特性が良好になるように設定される。

一体型のシートクランプとエアローシートポスト

ヘッドは内蔵ケーブル、下側に1-1/4サイズを採用したテーパーヘッドを採用するなど、最新トレンドを搭載する

このように、更なるステップに進化したスコットFOIL。フレームにHFXカーボンを採用した上位モデルと、HFMカーボンを採用した2種類が用意され、組み合わされるコンポにより7モデルがデビューする。
空力特性、そして剛性と重量という現代のロードバイクに求められる要素を、バランスよく最適化したFOILは、多くのライダーにメリットをもたらし、山岳や平地のステージレースでも威力を発揮するバイクに仕上がっている。2012シーズンは、オーストラリア期待のプロチーム GreenEDGEが採用し、実戦に投入される。

カーボンロードバイクのトレンドは、またさらに次のシーンに足を踏み入れたと言っても過言ではない。