Innovation Aethos

Il y a trois ans, alors que nos chefs produits Route de Morgan Hill \(Californie\) se concentraient sur une intégration accrue au nom de l'aérodynamique, optimisant chaque watt par kilo et réduisant chaque gramme de traînée, ils ont commencé à rêver d'une nouvelle plateforme. Y avait-t-il un espace pour un vélo classique avec des lignes raffinées, un passage de câble simple, un collier de selle, une potence traditionnelle et un boîtier de pédalier fileté, le tout construit autour d'un cadre avec un accent particulier mis sur un comportement routier transcendant ?

Pendant ce temps, à Specialized Fribourg, nos gourous du carbone ont eu un moment « Eureka » – une nouvelle théorie sur la façon dont les forces se déplaçaient au travers d’un cadre. Cette théorie a proposé que la forme était de loin la variable la plus importante – une force plus puissante pour offrir un comportement routier comme on ne l'imaginait pas auparavant. L'équipe savait que la mise en pratique de cette théorie nécessiterait le projet de simulation le plus ambitieux et le plus complet de notre histoire. Y avait-il un projet qui pouvait servir de base à ce travail ?

Aethos est né dans le laboratoire d'essais de Fribourg. Peter Denk, responsable ingénierie de cette plateforme, a médité sur un cadre sur le banc de test de pédalage, regardant le carbone fléchir et vivre sous la charge. Il observa chaque fibre emmagasiner la charge et la distribuer à la suivante. Un concept, une notion, ont commencé à faire surface.

"« Nous pensions savoir comment les forces circulent au travers d’un cadre, mais après l’avoir regardé, je me suis dit : « Hmm… » Toute l’industrie pense que nous avons besoin d’un gros tube diagonal qui maintient le boîtier de pédalier. Nous pensions connaître les bonnes proportions. Mais en voyant comment celui-ci fléchissait, je me suis dit : « Peut-être qu'il se passe autre chose ? »"

Déterminer exactement ce qui se passait nécessiterait le plus grand projet de simulation jamais réalisé par Specialized. L'équipe a créé plus de 100 000 cadres virtuels à travers le spectre de la conception. Sur ce banc d'essai virtuel, nous avons testé la rigidité du boîtier de pédalier, la rigidité de la colonne de direction et la rigidité globale – trois mesures clés qui nous permettent de prédire comment un cadre roulera. Les données dérivées de ces tests étaient si massives que la seule façon de les traiter était sur des superordinateurs. Bien sûr, les ordinateurs ne vous disent pas laquelle des 100 000 images est la meilleure, ils ne fournissent qu’une analyse superficielle des données.

« Nous avons essentiellement obtenu un gros nuage de données ». « Tel cadre était un peu meilleur en termes de rigidité au niveau du boîtier de pédalier, un tel un peu mieux sur l'avant, un autre un peu plus léger. C'était un cauchemar." − Peter Denk, Aethos Engineering Lead

Nous avons expérimenté des moyens de filtrer ces données et de leur donner un sens, s’appuyant sur un système permettant de faire ressortir des tendances à travers les données. En suivant ces tendances avec un logiciel personnalisé, nous avons pu découvrir quelle combinaison unique offrait les meilleures performances globales pour un cadre.

"« Le cadre virtuel était si solide et si léger que nous nous sommes dit : « Si nous construisons cela en fibre de carbone, ce sera fou ! ». Mais le résultat le plus significatif est qu’en suivant ces formes, nous avons éliminé toutes les couches de rigidité rajoutées en temps normal. Nous avons économisé 150 grammes de poids sur le composite. »"

— Peter Denk

Lorsque nous avons construit le premier cadre brut, il ne pesait que 545 grammes. Il a si bien fonctionné sur le banc de test qu'il n'a fallu que 10 grammes de plus pour être validé pour un test terrain. À ce stade, l'équipe savait qu'elle avait découvert quelque chose de monumental. L'intuition de Peter était juste. La pensée conventionnelle sur les formes de cadre était erronée.

Les formes trompeusement simples de l’Aethos offrent une rigidité plus homogène que n'importe quel autre cadre de ce type auparavant réalisé. Les tubes de petit diamètre au niveau du boîtier de pédalier et de sa jonction avec le tube de selle offrent les meilleurs résultats, mais nous avions également besoin d'un tube supérieur et d’un tube diagonal de grand diamètre pour s’associer à la douille de direction plus grande. La conicité du tube supérieur et du tube diagonal vers le boîtier de pédalier et le tube de selle est aussi d’une grande importance.

La forme de ces jonctions a un effet massif sur la rigidité et la stabilité sous l’effet du pédalage. Le changement de courbure le plus subtil crée d'énormes différences de performances. Étonnamment, un gros tube diagonal accouplé à un boîtier de pédalier tout aussi surdimensionné est moins important qu'on ne le pensait auparavant.

L'Aethos n'est pas léger du fait d’une réduction de l’épaisseur des tubes, il est léger car la forme des tubes supporte la charge et permet d’éliminer le rajout de couches de carbone spécifique à la rigidité. Le cadre se déforme en douceur, magnifiquement sous la charge, passant tous les tests avec facilité. Mais ces formes offrent plus qu'un poids réduit. La stabilité, la précision et la durabilité se traduisent par un comportement routier exceptionnel.

"« En tant que cycliste, vous avez un parfait ressenti de ce qui se passe ; il taille des courbes dans chaque virage ; cela vous donne beaucoup de confiance. Vous vous sentez plus en sécurité et avec un meilleur retour d’information de ce que votre pneu fait en contact avec l’asphalte ; cela vous donne cette sensation de pouvoir passer encore plus vite ! »"

Le résultat final est la réponse à nos questions – un vélo classique aux lignes épurées et élégantes qui se trouve être le cadre de Route à freinage disque produit en grande série le plus léger jamais conçu. C’est un cadre qui n’est pas léger parce que nous avons poursuivi la quête ultime du gramme, mais parce que nous avons réinventé la conception des vélos en carbone. Et nous avons tout fait pour le cycliste, à la recherche du meilleur comportement routier.