我们近期获机会深入了解英国自行车队在今年夏天奥运会上使用的极具创新性的场地自行车——。
它是英国运动员2020年奥运会所用Hope/的升级版，乍看之下，与旧款相比变化相对小。
例如，依旧采用宽间距的前叉和后上叉，2019年10月亮相时曾震撼自行车界。然而在精英体育领域，万物皆处于变化中。
2023年7月英国自行车队公布这款更新车型时，诸多新的未详细说明的细节，让技术爱好者兴奋不已。
如前叉前缘经重新设计，带有锯齿状轮廓，车把部分也进行了打磨优化。
车尾处有一根引人注目的由雷尼绍（Renishaw）制造的3D打印分体式座管（及其他现有的3D打印部件），雷尼绍是南威尔士加的夫附近的一家增材制造专家企业。
借工厂参观活动，我们有幸与英国队两位金牌得主——艾玛·菲纽肯（EmmaFinucane）和索菲·凯普韦尔（SophieCapewell）一起，近距离接触这款自行车。
我们还有机会向凯普韦尔询问自行车性能表现，并与雷尼绍的首席增材制造应用工程师本·柯林斯（BenCollins）探讨3D打印技术在顶级自行车赛事中的影响力，以及普通骑行者何时能看到该技术对自身自行车及骑行产生实质性影响。
永不止步
我们看到的安装的是追逐把
在加的夫看到的这辆自行车配置为追逐赛设定，即配备牛角把基座和破风延伸把，取代传统弯把。
车轮是常规圆形，车架前三角由熟悉的翼型碳纤维管材组成，不过其余部分与传统设计理念差异大。
Hope在其位于巴诺尔德威克（Barnoldswick）的工厂制造车架组碳纤维部件
其前叉和后上叉间距很宽，目的是扰乱自行车前部骑手腿部周围气流，让气流在后轮处顺着骑手身后尾流通过，设计理念是有骑手时整车速度比无骑手时更快。
毕竟，这些自行车价格高昂（根据国际自行车联盟（UCI）2024年奥运会最终装备清单，——含车架、前叉、座管、把立和车把——售价高达29,188欧元），需骑手骑行才能发挥作用。
从后方看，独特外形最明显
如前文所述，前叉腿后缘带有锯齿状轮廓。英国自行车队未明确其确切功能，但基本可确定其有空气动力学方面作用，比如在气流冲击骑手腿部前扰乱气流，增强前叉宽间距设计效果。
虽实现方式不同，但在概念上与菲利波·甘纳（FilippoGanna）的3D打印小时纪录自行车上凹凸不平的座管类似。
前叉腿后缘带有锯齿状轮廓
我们看到的这辆自行车是XXL1尺码，将“长且低”的自行车几何结构提升到新高度，Reach（前伸量）达516毫米，Stack（堆高）仅486毫米。
对比来看，像捷安特（Giant）TCRAdvancedPro这样的现代公路竞赛自行车，最大尺码（XL）的Reach仅412毫米，Stack为596毫米。
增材制造应用越发广泛
3D打印部件尺寸有所增大
的前叉腿和后上叉通过3D打印连接件与车架相连，连接件设计初衷是尽可能坚固、轻巧且符合空气动力学。
与最初那款自行车相比，这些连接件在上有更新。
例如，后上叉连接件现采用更大的3D打印部分，前叉腿、车把和头管之间连接部位也经显著优化。
后叉钩不再采用3D打印
需注意，虽3D打印的后叉钩保留，但前叉钩似乎直接模制在碳纤维叉片上。
车头部分，破风延伸把和一体式立管也更新了，采用更深、更符合人体工程学的翼型设计，有助于减小骑手前臂与延伸把间隙，降低风阻。
和之前一样，这些部件都是3D打印的，且为英国队每位队员定制的每组延伸把，都是依队员个人身体比例及自行车适配情况量身打造的。
每一套车把设置都是按每位骑手要求定制的
车上最引人注目的新部件或许是3D打印分体式座管。亲眼看到实物，其设计更令人印象深刻，上部翼型部分后缘处逐渐收窄，薄如刀刃。
据雷尼绍介绍，向后倾斜的形状及中间大孔洞能让“气流穿过自行车中部”。
分体式座管是车上又一创新性配置
它在概念上与崔克（Trek）的IsoFlow类似——2023年第七代Madone车型首次在座管上采用风筝形状孔洞设计。
崔克表示，IsoFlow有助于加速气流通过孔洞，减小骑手和自行车骑行中身后的低压尾流区域。
座管采用3D打印，以便按不同骑手定制
英国自行车队的首席项目工程师奥利弗·卡迪（OliverCaddy）博士称，虽用“传统方法”及碳纤维等材料制造该部件可行，但增材制造技术能让英国自行车队高效为每位骑手定制座管和曲柄组。
考虑到2021年东京奥运会延期后到2024年巴黎奥运会间准备时间比往常短，这一点尤为重要。
短跑选手的梦想曲柄
乍看曲柄相对普通，实则大有文章
3D打印曲柄乍看与标准碳纤维曲柄区别不大，当被问及她和其他英国队骑手使用新的、据说性能更好的装备能否感觉到差异时，凯普韦尔指出，这些曲柄是“我用过的最好的曲柄”。
对多数骑手而言，曲柄组就是曲柄组，即便热衷谈论不同部件微小性能差异的品牌，也不会花太多时间讨论曲柄刚性。
但作为奥运金牌得主的短跑选手（凯普韦尔、菲纽肯以及队友凯蒂·马钱特（KatyMarchant）在2024年巴黎奥运会女子团体追逐赛中夺金并打破世界纪录），这些因素显然重要。
一体式车把为自行车前端性能带来切实提升
凯普韦尔表示，她觉得3D打印的一体式弯把（由莲花（Lotus）制造，与前叉一样）比标准非一体式车把明显更具刚性，尤其使用长把立实现伸展、符合空气动力学的骑行姿势时。
她说，这有助于自行车操控性更好，大力踩踏时感觉更“直接”。
说到这，柯林斯表示，雷尼绍的曲柄是市面上最轻且最符合空气动力学的曲柄之一，因其复杂内部晶格结构，每个曲柄臂能承受350公斤的力。
3D打印部件内部晶格结构可优化，在需处减轻重量并提高强度
为实现这点，柯林斯称雷尼绍使用“拓扑优化软件”增加内部晶格厚度并强化应力点，同时在其他部位减少晶格厚度减轻重量。
此外，其轴心与公路自行车和山地自行车曲柄组常用的24毫米或30毫米轴心相比，尺寸大得多。
这些曲柄组只能适配大型场地车链轮，且使用巨大加粗轴心
奥运技术能否惠及普通骑手？
被问及这种技术何时（若有可能）应用到普通骑手能负担得起的自行车上时，柯林斯指出，某种程度上，这情况已在发生。
例如，3D打印座垫越来越普遍，像皮纳瑞罗（Pinarello）这样的主流品牌，正将增材制造技术应用于高端、特别版自行车（如甘纳的小时纪录自行车）及DogmaF公路自行车的座垫夹等小部件上。
皮纳瑞罗的DogmaF使用了3D打印的座垫夹硬件
同样，阿瑟顿自行车（AthertonBikes）在制造如最新的这样的林道自行车，采用由雷尼绍机器制造的3D打印钛合金管套，并搭配碳纤维管材。
目前，这项技术几乎完全局限于高端自行车及零部件领域，由相对小品牌应用。
要使3D打印技术成为主流，需自行车行业内外大品牌支持以降成本。
3D打印较大部件目前仍局限于高端和小众品牌
在自行车行业，像捷安特和禧玛诺（Shimano）这样的大品牌分别在碳纤维和锻造铝等其他制造技术上投入大。
若它们中任何一家开始大规模生产3D打印自行车或零部件，设备更新成本会相当高昂。
柯林斯表示，雷尼绍的“入门级”增材制造机器（其成型空间为250×250×350毫米）目前售价约35万至40万英镑，“最高产”的机器售价约70万英镑。
购置机器、材料及学习相关技能开展增材制造，成本可能非常高昂
且需注意，机器成本不包括生产产品所需材料（如钛、铝、塑料或其他复合材料）成本。
除机器和材料成本外，柯林斯提到，还需考虑对员工进行新设计和生产技术再培训成本。
若与现有技术生产零部件相比，潜在性能提升不显著，许多品牌可能认为增加成本不值得。
各国自行车协会为追逐奥运奖牌，有理由使用昂贵定制部件，但普通骑手可能对此不感兴趣
毕竟，各国自行车协会可能愿意为每位参加奥运会的骑手在自行车上投入数十万英镑或美元，这并非多数骑手能或愿意做的事（不过，若愿意，按管理机构规定，及其他奥运场地自行车如今在技术上可向普通公众出售，只是不太可能在当地自行车店看到）。
尽管存在这些挑战，但柯林斯认为，随着增材制造技术在医疗、航空航天和消费电子等大型行业应用日益广泛，这应有助于逐渐降低3D打印产品的“单件成本”。
这或许代表当下场地自行车设计的前沿水平，我们已迫不及待想看看各国在2028年洛杉矶奥运会上的新设计了
值得一提的是，碳纤维曾是极其昂贵的神奇材料，如今最便宜的优质公路自行车通常也会配备碳纤维前叉了。
所以，虽你下一辆自行车可能不是3D打印的，但也许10年或20年后购买的自行车会是。
规格|英国队
车架组：
传动系统：雷尼绍3D打印合金曲柄组搭配碳纤维链轮
轮组：Hope三辐条和场地碟刹轮组，管胎
轮胎：维多利亚（Vittoria）Pistaspeed管胎
车把：莲花3D打印
座管：雷尼绍3D打印
座垫：ProStealth
重量：未知
