zaterdag 27 oktober 2012

VeloTilt update 2. Veiligheid, instap, aerodynamica

Veiligheid
Het ontwerp van de body van de VeloTilt begint nu in een definitief stadium te komen. Hierna volgt nog het ontwerp van de top met racekap. Belangrijke discussie is de veiligheid van ons ontwerp. De body van de fiets zal uit twee lagen carbon bestaan. Daartussen een laag schuim bestaande uit zeskantige cellen. Langs deze zeskantjes kan epoxy zich verbinden met de beide lagen carbon. Op deze wijze ontstaat een extreem sterke huid. Het grootste risico loopt een inzittende in een velomobiel bij een zijdelingse aanrijding. De huidige velomobielen zijn daar in de regel onvoldoende op berekend en deuken makkelijk in.
Een romp die vrijwel niet te vervormen is biedt meer veiligheid.

De veiligheid in een velomobiel, hoe sterk deze ook is, is niet te vergelijken met die van een auto. Een auto heeft kreukelzones, airbags en veiligheidsgordels. Een vierpunts gordel in de VeloTilt is makkelijk te realiseren. Velox2 is bij 120 km/u gecrasht en mede dankzij de vierpunts gordel stapte Sebastiaan Bowier ongedeerd uit de Velox2. Bij een frontale botsing is er een behoorlijke kreukelzone bij de VeloTilt. Bij een zijdelingse aanrijding is de acceleratie/deceleratie van het hoofd vaak toch erg groot. Mogelijk kan een airbag voor het hoofd een bruikbare bescherming geven. De sterke constructie van de achterwielophanging in combinatie met een sterke romp biedt voor het lichaam wel een goede bescherming.

Instap
Een bezwaar van vrijwel alle huidige velomobielen is dat je er in en uit moet klimmen. Heb je geen sterke armen of heb je daar een blessure, dan is fietsen uitgesloten.
Het is veel makkelijker om, net als de Orca van Flevobike, zo in de fiets te kunnen stappen. Daarvoor moet de voorkant wel open kunnen schuiven of klappen. Eerst dachten we aan een rail systeem. Het kan evenwel veel eenvoudiger. Drie steuntjes op een slimme plaats aangebracht doen de job.

aerodynamica
Na het basisontwerp is de afgelopen periode veel tijd besteed aan de aero-dynamische optimalisering. Dat ziet er nu heel fraai uit. Bijgaande computer simulatie toont dit mooi. Groen is de laminaire grenslaag en rood is turbulent. Hoe langer de romp omstroomd wordt in het groen, hoe beter het is.

17 opmerkingen:

Willem zei

Goed idee...alleen is de zijdelinkse impact bij elk ongeval altijd cruciaal, zelfs bij een VOLVO met SIPS.
Wat basaal is, de massa van het voertuig en de mogelijkheid van vervormen of energie opnemen (impact) tijdens een aanrijding aan stuur- of bakboordzijde gezien de massa van onze velomobielen+massa lichaam berijder zie ik geen grotere overlevingskans in de Velotilt in de geschetste vorm.
Ik ben met deze materie beroepshalve vrij ervaren.
Zijdelinkse impact vanaf 30 km/uur is in elke auto, > 850 kg. altijd hoog energetisch trauma en hoe zwaarder de auto des te meer overlevingskans, dus pas hiermee op Wim.

Wim Schermer zei

Willem,
Zijdelingse aanrijdingen, ik schreef het al, blijven een groot probleem. Het is niet mogelijk een velomobiel vol te hangen met airbags.
Wel kan het helpen dat een auto niet direct dwars door een velomobiel heel rijdt. Krachten die over een groter oppervlak worden verdeeld zijn zeker gunstiger als het op overleven aan komt.
Groeten,
Wim

Willem zei

Ook al hang je hem vol airbags, de massa (en dwarse wrijving op de weg) bepalen de impact op ons lichaam en dus de overlevingskans, nek/schedelletsel en/of inwendig letsel door bijv.het met grof geweld heen en weer slaan van organen zijn vaak de oorzaak van inwendige bloedingen waar een so. uiteindelijk aan overlijd.
Zelfs gerenommeerde automerken geven aan research miljoenen uit, en dan nog gaat men voor compromissen. Ik ben in de "keuken" bij VOLVO en SAAB geweest, en zelfs daar waren de technici altijd bescheiden over de overlevingskansen bij zijdelinkse impact > 30 km/uur.

Karel zei

Misschien heb ik het gemist. Maar wanneer plannen jullie dat de fiets gekocht kan worden door consumenten? Hebben jullie een richtprijs in gedachten?

Wim Schermer zei

Dag Karel,
We gaan eerst 1, mogelijk 2 VeloTilts maken. Dan zal moeten blijken of de ontwerp doelen worden gehaald. Als dit zo is, zal de fiets beschikbaar komen voor consumenten. Wij hebben nog geen flauw idee van de prijs.
Groeten,
Wim

Mick zei

Hoi Wim,
Iets waar ik me ivm practische bruikbaarheid toch wel zorgen om maak is het achteruitrijden...
Je had het eerder over "een knopje in de toekomst". Ik denk niet dat iemand een Rohloff gaat openmaken voor dat doel (zoals ik de Sachs 3X7 tbv een vrijloop). Niet alleen is 'ie daar wat duur voor maar bij achteruitrijden wordt het kettingspanmechanisme uitgerekt dat
tot aflopers moet leiden...
Zou het misschien een idee zijn een
sleuf in de voorste wielkast open te laten voor dit doel?
Mvg Mick

Wim Schermer zei

Dag Mick,
De Rohloff hoeft niet opengemaakt te worden. Hoe we het precies gaan doen, nog even afwachten.
Groeten,
Wim

De bobslee-Strada 119 zei

Twee carbonlagen, Rohloff naaf, het geheel gaat er zeer smakelijk uitzien, maar ik denk niet dat de prijs in de klasse "aanbiedingen" gaat vallen. Voor de prijs die dit moois gaat kosten kan iemand waarschijnlijk ook een leuk "boodschappenwagentje" aanschaffen. Ongetwijfeld zullen een deel velomobielrijders gelijk willen overstappen, maar of dit ontwerp veel nieuwe klanten trekt is maar de vraag. Het zal er ook vanaf hangen of het in massaproduktie te maken is, om zo de prijs wat te drukken. Toch een mooi initiatief, en leuk om mee te volgen.
Groeten, Adriaan.

Wim Schermer zei

Hi Bobslee,
Het is nog niet zeker of er een verkoopbaar product ontstaat. De ontwerp doelen moeten wel gehaald worden.
Het zal inderdaad geen koopje worden. De constructie moet zeker sterker worden dan de huidige velomobielen. Dat bereik je in ieder geval met een sandwich constructie. Het kan in de toekomst mogelijk ook wel met een enkel laminaat.
De toekomst gaat ons alles leren.
Groeten,
Wim

Ful zei

Hallo Wim,

De Velox 2 had net zo'n soort stevige monocoque body, als het eerste monocoque-vliegtuig uit 1912
http://en.wikipedia.org/wiki/Deperdussin_Monocoque

maar is qua bouw/stevigheid niet te vergelijken met concept VeloTilt. Door het maken van een grote comfortabele instap-openeing verdwijnt namelijk het verband van de monocoque van de VeloTilt grotendeels, de eventueel stevig sluitende kap kan dit niet compenseren.

Ter compensatie kan je stevige 'dozen' in vooral de zijkanten bouwen zoals gedaan is bij de eerste monocoque raceauto, Lotus 25 1962, maar dat kost binnenruimte
en geeft extra gewicht.
http://www.ddavid.com/formula1/images/lotus25c.jpg

Kortom, een grote instap-opening past wel bij een comfort-VM maar helaas niet in het concept van een, per definitie lichte en stijve, sport- of high-performance-VM als de Velo-tilt.

Misschien is een medium-afmeting instap-opening a la Milan zelfs al te groot om een stevige monocoque te verkrijgen.

Overigens, buiten het veiligheids aspect om, is stijfheid bij elk sportvoertuig prioriteit nummer 1, pas daarna en meestal daardoor, ga je het concept lichter, meer aero etc maken.

Groeten,
Ful

Wijnandt zei

Qua veiligheid zit er niet veel anders op dan tevreden te zijn met, c.q. de acceptatie van het huidige gebruikelijke veiligheidsniveau van de velomobiel. Mensen hebben natuurlijk de neiging om dergelijke zaken onder het vergrootglas te leggen wanneer daaraan meer aandacht wordt gegeven.

Je latere posting over de vele prut op de plattelandswegen trok wel mijn aandacht naar de afwezigheid van afscherming van het aangedreven voorwiel van de Velo Tilt. In de huidige velomobielen Quest en Strada zijn alle wielen volledig afgeschermd van de binnenruimte.

'k Moet er niet aan denken wat je allemaal zou hebben opgeschreven na een rit met de Velotilt op de modderwegen v/h platteland...

Wim Schermer zei

Dag Wijnandt,
Het voorwiel krijgt uiteraard een wielkap. Er komen er zelfs twee, één voor een wiel met brede band tot rond 50 mm, en één voor smallere banden.
Tot nu toe is dit niet getekend in de fiets om details van de aandrijving te laten zien.
Groeten,
Wim

Klaas zei

Dag Wim,

Ooit heb ik eens een moeder met kind uit een auto moeten helpen nadat ze een aanrijding hadden gehad. In die auto waren de plofzakken afgegaan.
De vrouw had hele serieuze brandwonden op haar armen (de vellen hingen erbij).
Ik moet er niet aan denken, wat die plofzakken met je hoofd kunnen uitrichten...

Wim Schermer zei

Hi Klaas,
Plofzakken voorkomen ernstige verwondingen als hersenletsel e.d. Dat er behoorlijk ernstige neveneffecten zijn, is bekend en geaccepteerd.
De hoofdplofzak die in Zweden is ontwikkeld is van een heel andere orde en zeker onvergelijkbaar met plofzakken in een auto.
Groeten,
Wim

Klaas zei

Hallo Wim,

Hier een heel leuk filmpje van een leaning trike.
Qua technologie het andere uiterste van het spectrum...

http://www.youtube.com/watch?v=0XUXBtgQ9KQ&feature=related

Walter Gollinger zei

Ich versuche es in meiner Sprache:
Ich finde das VeloTilt-Projekt ganz toll. Mit Bram sprach darüber auf der Spezi in Germerheim vor 2 Jahren. Jetzt wird es vielleicht doch wahr! Eine Anmerkung möchte ich doch machen: Macht das ganze höher! Dann habt ihr nicht da Problem mit der Kettenführung. Am Minq braucht man keine Umlenkung. Für den Alltagsgebrauch ist eine variable Höhe, die an die Sitzhöhe von Autofahrern herankommt, ein großer Sicherheitsfaktor. Ein Piaggio MP3 ist noch höher! Und fährt sich auch wie ein Zweirad! Ihr kennt doch sicher das Novelo-Designkonzept oder den fliegenden Tragschrauber Pal-V.
http://www.youcar.tv/2012/news/flying-car-the-pal-v-one/
http://urbantimes.co/2010/07/novelo-human-powered-vehicle/

Viel Glück mit dem Velotilt!

Walter.Gollinger@arcor.de

Wim Schermer zei

Hi Walter,
VeloTilt is schon höher wie alle andere Velomobile.
Mit 105 cm is er schon 18 cm höher wie zum Beispiel ein Quest.
Noch höher meint mehr Luftwiederstand und wir wollen - auch - mehr Geschwindigkeit.
Novelo habe ich kurz her gefunden. Viel ist dasselbe, sie haben gut der Munzo von Bram angeschaut. Wir denken an eine höhere Höchstgeschwindigkeit wie 50 km/h.
Grüss,
Wim