文章 /

一次風洞、一個比賽檔,差 0.8%

2026-09-21・羅譽寅

CdA 這個數字,寫出來很便宜,要驗證很貴。市面上每一件空力產品都報一個,幾乎沒有人告訴你那是拿什麼量出來的。

所以這裡是我的,而且拿唯一能把話講死的儀器對過。

2026 年 1 月,226 完賽 8 小時 17 分的選手李鵬程,帶著他的比賽裝備進香港科技大學的風洞。半年後他比 IRONMAN 漢堡。我拿那場比賽的功率檔餵進 AeroPacer,讓引擎在完全沒看過風洞結果的狀況下反解他的風阻面積。

方法 CdA 條件
HKUST AAF 風洞 0.2123 m² 0° 偏航、45 km/h、力天平量測、兩次重複
AeroPacer 反解比賽檔 0.214 m² IRONMAN 漢堡 180 公里、4.3 小時
差距 +0.0017 m²,+0.8% 45 km/h 下約 2 瓦

兩瓦。這是標題,而這篇文章剩下的部分,就是在講你為什麼不該只看標題。

裝備對不對得上,決定這場比較成不成立

風洞量的不是一個人,是一個人加上一組特定的裝備,換掉任何一樣,答案就變。所以這場比較只有在「風洞那一組配置就是他比賽那天穿的那一組」的前提下才誠實。

風洞那天他跑了好幾組配置。對得上比賽日的那一組是:Trek 車架、Van Rysel 安全帽、108 前輪配碟輪、直紋腿套、新的連身衣,以及——這一項很關鍵——標準號碼布。這組配對是由他在漢堡穿了什麼決定的,不是由哪一組量出來最接近決定的。

為什麼要特別講:另一組配置除了換成 aero 號碼布之外完全一樣,量到 0.2105。拿那一組來比,比賽檔就不是差 0.8%,是差 1.7%。兩個數字我都可以引用。按比賽日裝備去配是唯一站得住腳的規則,這次剛好沒讓我付出代價,但你應該知道另一個數字也存在。

風洞量到了什麼

單點:0° 偏航、45 km/h、力天平、固定姿勢。跑了兩次,兩次都是 0.2123。這種重複性,就是風洞之所以能當基準的原因。

而這也正好是——待會會講到——它不可能是全部真相的原因。

比賽檔算出了什麼

引擎用的是大家都在用的那條功率方程式,只是倒過來跑。正著算,你知道一個人的風阻,去求他維持某個速度要幾瓦;倒著算,你知道功率和速度,去求風阻。方程式本身不難,難的是在真實道路上,有四件事會把它污染掉:

  1. 風。 有意義的是騎士實際迎到的空氣,不是對地速度。氣象站的風量在 10 公尺高,得換算到騎乘高度。
  2. 坡度。 在耐力速度下,坡度差一個百分點,就足以把整個風阻項淹掉。
  3. 姿勢。 一個騎了四小時的人,不會維持他在風洞裡擺出來的那個形狀。
  4. 跟車與煞車。 這兩件事都會偷偷灌進方程式看不見的功。

引擎對這四件事的處理是這樣。

它把整趟騎乘切成固定長度的短視窗,只留下檔案表現正常的那些:速度穩、功率有效、人確實在動。視窗中間有航向轉折的丟掉,因為過彎同時代表姿勢變了、也代表煞了車。偏航角超過門檻的丟掉,因為 CdA 本來就是偏航角的函數,只有低偏航的樣本才該放進同一個池子。視窗頭尾速度有變的,那段動能差會被放回力平衡裡,而不是留在那裡污染風阻項。

漢堡這個檔,這樣篩完剩下 1058 個可用視窗

往返配對

接下來才是真正做事的那一步。漢堡的自行車道會讓你在同一段路上來回各騎一次,所以大部分視窗都找得到一個鏡像:同一段柏油路,反方向。把這兩個配成一對取平均,兩個最大的誤差來源就互相抵消掉了。同一段坡,某個方向讀得偏陡,反方向就會讀得偏緩;某個方向順風讓風阻估得漂亮,反方向就會讓它難看。兩者都不需要量得多準,因為配對法不在乎絕對值,只在乎誤差會換號。

1058 個視窗濃縮成 283 組往返配對。最後報出來的估算值,是從這些配對來的,不是從原始視窗來的。

能量閉合交叉驗證

第二種方法,跟上面完全無關。路線只要繞回起點形成一個閉合圈,那麼爬升的每一公尺也都下降回來了,重力在整圈上淨值為零。選手踩進去的功,必須全部從風阻和滾阻出去,於是你可以直接用整圈的能量帳一步解出 CdA,完全不用到上面那套視窗邏輯。

這個方法給出 0.234,比配對值高約 9%。方向完全符合預期:四小時裡的每一次煞車,都會倒掉一些能量,而能量帳會把它算到空氣頭上。我把它當成對「正負號與數量級」的交叉驗證,不是當成一個競爭的估算值;如果它回來的數字比配對值低,我才要擔心。

分布

配對出來的是中位數,而誠實的讀法要連著它的分布一起看:283 組配對的中間一半落在 0.200 到 0.233 之間。

關於這個檔還有一個細節。引擎會把每個檔算兩次,一次用當天實測的風、一次當作沒有風,然後留下比較收斂的那個答案。漢堡留下的是無風那次:把實測的風加進去反而讓分布變散。在來回賽道上這是意料中的結果,因為往返配對本身已經把大部分的風抵消掉了。

0.2000.2100.2200.2300.240比賽檔中位數 0.214能量閉合 0.234風洞・比賽裝備 0.2123風洞・aero 號碼布 0.2105Kona 2024 能量帳 0.205CdA(m²)・青色帶=比賽檔估算的中間一半(IQR)
這篇文章裡的每一個量測,攤在同一條數線上。青色帶是比賽檔 283 組配對估算的中間一半,風洞在比賽裝備下的 0.2123 落在帶子裡面,而且靠近中位數。

這兩個數字本來就不該相等

這是大部分空力行銷會跳過的一段,也是決定那 0.8% 到底有沒有意義的一段。

風洞量的是一個姿勢、一個偏航角、一個速度、在架台上、一趟的時間。比賽檔涵蓋的是 4.3 小時:他變換姿勢幾百次、迎到那天給他的各種偏航角、騎在真實的柏油路上,而且會累。這不是同一個量測做兩次,這是兩個關係密切但本來就不同的量。

如果它們完全相等,正確的反應是懷疑,不是慶祝。能把風洞姿勢完美維持四小時的人並不存在。

那 0.8% 到底買到了什麼?它說明這套反解方法沒有帶著大到有影響的系統性偏差,而且他比賽時的平均姿勢,跟他帶進風洞的那個姿勢很接近。這是個真實而且有用的結果。它不等於「AeroPacer 準到 0.8%」,這句話我不會寫。

要多巧,這個吻合才會只是運氣

有四件事可能讓這個數字湊巧這麼接近,你應該把它們一起拿來對照這個結果。

一位選手就只是一位選手。 這是 n = 1,是一次查核,不是驗證研究。驗證研究是60 場實騎檔回測,這個站上的準度宣稱其實是從那裡來的。

點估計比它自己的分布還精細。 配對的中間一半從 0.200 到 0.233,大約是中位數的 15%。一個點估計落在風洞值的 0.8% 以內,有運氣成分;資料真正撐得起的是比較弱、但比較有用的那句話:風洞值舒舒服服地落在估算分布裡面,而且靠中間。

滾阻和體重是假設,而且它們會跟風阻互換。 這次反解用的是連人帶車 80 公斤、Crr 0.0040。在他的比賽速度下,Crr 差 0.0005——對一條在未知路面上的輪胎來說,這是很平常的不確定度——CdA 的估算值就會跑掉約 0.005,是這次在慶祝的那個差距的三倍。系統重量差 2 公斤,會跑掉約 0.001。這個吻合的精細程度,超過了它底下那些假設的精細程度;任何人報一個 1% 以內的空力結果卻不說他對滾阻做了什麼假設,就是沒把話講完。

漢堡是個好相處的檔案。 平路、來回、長時間穩定輸出,這已經很接近這套方法的最佳狀況。換成多坡賽道、可跟車的比賽,或是一個整天坐起來騎的人,估出來都會更差——而引擎會把那種檔案標記出來,不會假裝沒事。

再一個獨立的角度

他 2024 年的 Kona,用一套更早、更粗糙的整場能量法跑出來是 0.205。不同賽道、不同年份、不同算法,比風洞低 3.4%。

三條互相獨立的路徑,去量同一位選手的風阻面積,素材橫跨三個洲的道路和一座實驗室,全部落在 0.205 到 0.214 之間。沒有任何兩條完全同意彼此,但它們對「這是一位什麼樣的騎士」這件事的看法一致。

如果你不是李鵬程,這代表什麼

能成立的宣稱很窄,所以我盡量把它講得窄一點。

用一個品質還可以的比賽檔反解 CdA,你會落在離風洞量測夠近的地方——近到那個差距,比你本來就搞不清楚的東西(你的輪胎、你真正的系統重量)還小。拿來決定配速目標,這樣就夠了。拿來判斷某頂安全帽是不是比另一頂好 3 瓦,就不夠,而且任何單一比賽檔都永遠不會夠,不管別人怎麼賣。

風洞要錢,也要排得到時段。功率檔不用,因為你本來就有。

可信度說明

  • 這篇的每個數字都來自風洞報告與引擎對那個檔案留存的估算紀錄。沒有一個是往對我有利的方向湊:0.8% 是 0.2123 上的 0.0017,而 0.0017 在風洞的空氣裡、45 km/h 下大約是 2 瓦。
  • 風洞配置是在跑這場比較之前就按比賽日裝備配好的,另一組配置的結果也一併公布在上面。
  • 這個比賽檔沒有拿來調校過任何東西。算出 0.214 的引擎版本,就是這個站正在跑的版本。
  • 視窗長度、航向與偏航的剔除門檻屬於引擎內部,不公開。會影響結果的數字則全部在這裡:1058 個視窗、283 組配對、80 公斤、Crr 0.0040、中位數 0.214、中間一半 0.200 到 0.233、能量閉合 0.234。
  • 李鵬程的名字經本人同意具名。他的比賽檔不公開。

← 全部文章