風洞とレースファイル、その差 0.8%

CdA という数字は、公表するのは安上がりで、検証するのは高くつきます。市場にあるエアロ製品はどれも数字を出していますが、それが何と照らし合わせて測られたのかを教えてくれるものはほとんどありません。

なので、こちらが私の数字です。議論に決着をつけられる唯一の装置と照らし合わせてあります。

2026 年 1 月、フルディスタンス 8 時間 17 分の選手である Pengcheng Li が、レース機材を持って香港科技大学の風洞に入りました。その半年後、彼は IRONMAN Hamburg を走りました。私はそのレースのパワーファイルを AeroPacer に渡し、風洞の結果を一切見せないまま、エンジンに彼の前面投影面積を逆算させました。

2 ワット。これが見出しで、この記事の残りはすべて、その見出しを額面どおりに受け取るべきではない理由です。

機材が合っているかどうかが、すべてを決めます

風洞が測っているのは選手ではありません。特定の機材構成における選手であって、どれかひとつを入れ替えれば答えは変わります。つまりこの比較は、風洞の構成が実際にレースで使った構成と同じである場合にだけ、誠実なものになります。

風洞の当日、彼はいくつかの構成を走らせています。レース当日に対応するのは、Trek のフレーム、Van Rysel のヘルメット、前 108 と後ろディスクのホイール、リブ入りのレッグカバー、新しいワンピース、そして重要な点として標準のゼッケンです。この対応づけは、彼がハンブルクで身につけていたものによって決まっており、どの数値がいちばん近かったかによって決めたのではありません。

これが重要なのは、別の構成がエアロゼッケンである以外はまったく同じで、そちらは 0.2105 だったからです。その構成と比べれば、レースファイルの差は 0.8% ではなく 1.7% になります。どちらを引用することもできました。レース当日の機材で対応づけるのが唯一筋の通ったルールであり、今回はたまたまそれで損をしていませんが、両方の数字が存在することは知っておいてください。

風洞が測ったもの

単点の計測です。ヨー角 0°、45 km/h、フォースバランス、固定ポジション。2 回走らせて、どちらも 0.2123 でした。この再現性こそが、風洞が基準たりうる理由です。

そして、これから述べるとおり、それはまさに風洞が真実のすべてにはなれない理由でもあります。

レースファイルが測ったもの

エンジンが解いているのは、誰もが使っているのと同じパワー方程式を逆向きに回したものです。順方向なら、走者の空気抵抗がわかっていて、ある速度を保つのに必要なパワーを求めます。逆方向なら、パワーと速度がわかっていて、空気抵抗を求めます。難しいのは方程式ではありません。難しいのは、実際の道路では 4 つのものがそれを汚染することです。

1. 風。 意味を持つのは走者が受ける空気であって、対地速度ではありません。気象観測の風は 10 m の高さで測られており、走行高さまで換算する必要があります。
2. 勾配。 耐久走行の速度域では、勾配が 1 ポイントずれるだけで空気抵抗の項は飲み込まれてしまいます。
3. ポジション。 レースを 4 時間走った選手は、風洞で取っていた形を保ってはいません。
4. ドラフティングとブレーキ。 どちらも、方程式には見えないパワーを静かに紛れ込ませます。

これに対してエンジンがしていることは次のとおりです。

まず走行全体を固定長の短い区間に切り分け、ファイルがきちんとしている区間だけを残します。速度が安定していて、パワーが有効で、実際に動いている区間です。途中に進行方向の変化がある区間は除外します。コーナーはポジションの変化とブレーキを同時に意味するからです。ヨー角がしきい値を超える区間も除外します。CdA はヨー角の関数であり、ヨー角の小さいサンプルだけが同じプールに属するからです。区間の前後で速度が変わっている場合は、その運動エネルギーの差を力の釣り合いに戻し、空気抵抗の項を汚染させないようにします。

ハンブルクのファイルでは、こうして 1058 個の使用可能な区間が残りました。

往復ペアリング

そしてここからが、実際に効いてくる部分です。ハンブルクのバイクコースは同じ道路を両方向に通るので、ほとんどの区間には鏡像があります。同じアスファルト、逆向きです。この 2 つをペアにして平均すると、最大の誤差源 2 つが互いに打ち消し合います。片方向でわずかに急に読まれた勾配は、逆方向ではわずかに緩く読まれます。片方向で推定値をよく見せる追い風は、逆方向では推定値を厳しくします。どちらも完璧に測る必要はありません。ペアリングが気にするのは絶対値ではなく、誤差の符号が反転することだけだからです。

1058 個の区間は 283 組の往復ペアに凝縮されました。公表している推定値は、生の区間ではなくこのペアから組み立てられています。

エネルギー収支によるクロス検証

まったく別系統の、2 つめの方法です。ルートが出発点に戻って閉じている区間では、登った 1 メートルはすべて下ってもいるので、その閉ループ全体では重力の寄与がゼロになります。選手がペダリングとして入れた仕事は、空気抵抗と転がり抵抗として出ていくしかなく、ループ全体のエネルギー収支を一度に CdA について解くことができます。上で述べた区間切り出しのロジックはまったく使いません。

この方法が返した値は 0.234 で、ペアリングによる推定より約 9% 高い値でした。これは予想どおりの向きです。4 時間のあいだのブレーキ操作は、そのたびにエネルギーを捨てており、収支はそれを空気のせいにするからです。私はこれを符号と桁の確認のためのクロス検証として報告しているのであって、競合する推定値としてではありません。もしこれがペアリングより低く出ていたら、そちらのほうが心配です。

ばらつき

ペアリングによる推定値は中央値です。そして誠実な読み方は、ばらつきとセットで読むことです。ペアの中央半分は 0.200 から 0.233 のあいだに収まっています。

このファイルに固有の細かい話をひとつ。エンジンは各ファイルを 2 回解きます。1 回はその日の実測の風を使い、もう 1 回は風がないものとして解き、ばらつきの小さいほうを採用します。ハンブルクで採用されたのは無風のほうでした。実測の風を入れるとばらつきがかえって大きくなったからです。往復コースではこれは想定どおりの結果で、ペアリングの時点で風はすでにほとんど打ち消されているためです。

この 2 つは、もともと一致するはずがありません

ここはエアロ系のマーケティングがたいてい飛ばす部分であり、そして 0.8% という数字に意味があるかどうかを決める部分です。

風洞が測ったのは、ひとつのポジション、ひとつのヨー角、ひとつの速度、支持架の上、1 回の走行時間ぶんです。レースファイルが覆うのは 4.3 時間で、そのあいだ彼は何百回もポジションを変え、その日が与えたあらゆるヨー角を受け、本物のアスファルトの上を走り、そして疲れました。これは同じ計測を 2 回試みたものではありません。密接に関係してはいるものの、そもそも別々の量です。

もし 2 つがぴったり一致していたなら、正しい反応は祝福ではなく疑いです。風洞のポジションを 4 時間完璧に保てる人間は存在しません。

では 0.8% は何を買えたのでしょうか。それが示しているのは、レースファイルから逆算する方法が、問題になるほど大きな系統誤差を抱えていないこと、そして彼のレース中の平均ポジションが、風洞に持ち込んだポジションに近いということです。これは本物の、そして役に立つ結果です。「AeroPacer は 0.8% の精度がある」という意味ではありませんし、その一文を私は書きません。

これが運であるためには、何が成り立っていればよいか

これほど近い数字が偶然生まれる筋道は 4 つあります。そのすべてを結果に突きつけてみてください。

選手ひとりは、あくまで選手ひとりです。 これは n = 1 です。検証研究ではなく、ひとつの確認にすぎません。検証研究のほうは60 レースのバックテストであり、このサイトの精度に関する主張は実際にはそちらから来ています。

点推定は、それ自身のばらつきより細かい。 ペアの中央半分は 0.200 から 0.233 まで、中央値のおよそ 15% の幅があります。点推定が風洞値の 0.8% 以内に着地したことには運の成分があり、データが本当に支えているのは、より弱く、より役に立つほうの主張です。つまり、風洞値は推定のばらつきの内側に、しかも中央寄りに余裕をもって収まっている、ということです。

転がり抵抗と重量は仮定であり、空気抵抗とトレードオフの関係にあります。 今回の逆算では、人と機材の合計 80 kg、Crr 0.0040 を使っています。彼のレース速度では、Crr が 0.0005 ずれるだけで（未知の路面のタイヤについてこれはごく普通の不確かさです）、CdA の推定値は約 0.005 動きます。今回祝っている差の 3 倍です。システム重量が 2 kg ずれれば約 0.001 動きます。この一致は、その下にある仮定よりも細かいのです。1% を切るエアロの結果を、転がり抵抗について何を仮定したかを言わずに公表する人は、必要なことを話し切っていません。

ハンブルクは、扱いやすいファイルです。 平坦、往復、長く安定した出力。この方法にとってはほぼベストケースに近い条件です。起伏のあるコース、ドラフティングが許されるレース、あるいは一日じゅう上体を起こして走った選手なら、いずれも推定はもっと悪くなります。そしてエンジンは、そういうファイルを何事もないふりをせずに印をつけます。

もうひとつの独立した視点

彼の 2024 年の Kona を、より古く粗いレース全体のエネルギー法で計算すると 0.205 でした。コースも年も計算方法も違い、風洞より 3.4% 低い値です。

同じ選手の前面投影面積に至る独立した 3 つの経路が、3 大陸ぶんの道路とひとつの実験室から、いずれも 0.205 から 0.214 のあいだに収まりました。どの 2 つも正確には一致していません。そしてどれもが、彼がどういうタイプの走者かについては一致しています。

あなたが Pengcheng Li でない場合、これが意味すること

言えることは狭いので、できるだけ狭いまま書きます。

まともなレースファイルから CdA を逆算すれば、風洞の計測値との差が、あなたがそもそも把握しきれていないもの（タイヤや本当のシステム重量）よりも小さくなる程度には近づけます。ペース目標を決める用途なら、それで十分です。あるヘルメットが別のヘルメットより 3 W 速いかを判断する用途には足りませんし、単発のレースファイルが足りることは今後もありません。誰が何を売り込んでこようと同じです。

風洞にはお金と予約枠が要ります。パワーファイルはタダです。もともと持っているのですから。

信頼性についての注記

• ここに出てくる数字はすべて、風洞のレポートと、そのファイルに対してエンジンが保存している推定値から取っています。自分に有利な方向に丸めたものはひとつもありません。0.8% は 0.2123 に対する 0.0017 であり、0.0017 は風洞の空気中、45 km/h で約 2 W です。
• 風洞の構成は、比較を走らせる前にレース当日の機材と対応づけてあり、別構成の結果も上に公表しています。
• このレースファイルを使って何かを調整したことは一度もありません。0.214 を出したエンジンのバージョンは、このサイトが動かしているものと同じです。
• 区間の正確な長さ、進行方向とヨー角の除外しきい値はエンジンの内部であり、公開していません。結果を変える数字のほうはすべて公開しています。1058 区間、283 ペア、80 kg、Crr 0.0040、中央値 0.214、中央半分 0.200 から 0.233、エネルギー収支 0.234。
• Pengcheng Li の実名は本人の同意を得て記載しています。彼のレースファイルは公開しません。