当自行车骑士在空气中运动的时候 ， 空气支对骑士施加一股力量 ， 称为空气阻力 ， 又称风阻（Drag） 。 研究这种物体民气体作相对运动情况下的受力特性 ， 即为空气动力学（Aerodynamics）,科学家对此已有相当程度的研究 。 虽然一般人看不见它 ， 对它的感受也只限于骑快的时候会有呼呼的风从脸旁吹过 ， 但它对于骑士的踩踏能量损耗 ， 可不亚于传动系统的摩擦阻力 ， 所以千万别小看它！
空气阻力实际上与有效迎风面积（EffectiveFrontalArea）、前进速度（Veloity）的平方以及阻力系数（DragCoefficent）成正比 。 当有效迎风面积增加1倍时 ， 阻力会增加一倍；而阻力系数增加一倍 ， 阻力也会增加一倍；但是速度增加一倍时 ， 阻力则会增加三倍 ， 变成原先的四倍 。 因为空气阻力的影响如此之大 ， 在1970、1980年代 ， 科学家们进行广泛而深入的研究不论是从理论分析、数值仿真或利用风洞测试等 ， 所获得的结论都成为后来骑乘姿势、比赛战术与自行车设计等的重要参考依据 。
?? 骑乘姿势V.S.风阻
在骑乘姿势方面 ， 根据实验结果 ， 假设采正姿骑乘（一般骑淑女车的姿势） ， 以时速20km/h前进 ， 所受的空气阻力约为10牛顿 。 而如果将身体弯下来 ， 像场地赛选手那样地骑乘 ， 大约可减少55%的空气阻力 ， 因此一般跑车选手会尽量压低自己的身体 。 如果是采用轮车的方式 ， 弯姿骑乘的领骑选手空气阻力仍是减少 55% ， 但在其后的选手可以较正姿骑乘减少86%的阻力 ， 等于只要花原先1/7的力量就可以克服空气阻力 。
各姿势对风阻的影响 ， 你该换姿势了！
?? 比赛战术V.S.风阻
【阻力|你该换姿势了！专业分析风阻与骑行的关系】在整个车队前进的情况下 ， 领骑选手较其后选手约多3倍的空气阻力 ， 因此允许自行车的团队比赛中（目前UCI多数的画队赛都允许） ， 战术如何的运用就显得格外重要 。
一般而言 ， 各队都会有副将骑在主将前面 ， 帮他挡风 ， 让主将保留体力至最后冲刺 ， 因此也衍生出各种战术应用 ， 如领先集团、主集团、领骑、掩护、攻击、追赶等 ， 都是各种战术中所用的专用名词 。 而自行车比赛战术之复杂技巧之细腻 ， 也由此可见一斑 。
而在整个自行车运动中 ， 人体所占的有效迎风面积比例最高 ， 风阻系数也较高 ， 产生之空气阻力约 占整体阻力的60% ， 所以采用低风阻的骑乘姿势对于减小阻力非常有帮助 。 其次是轮组 ， 因为轮组除了本身在空气中运动的阻力外 ， 钢丝在旋转时亦会产生阻力 ，整体轮组约占了整个阻力8% ， 因此采用低风阻的轮组亦会有相当助益 ， 各家轮组厂也无不挖空心思进行改良 ， 希望能有效减少风阻 。 至于车架的影响约与轮组相 当 ， 也在8%左右 ， 所以车架设计如何在轻量化、高刚性与低风阻间取得较佳平衡点 ， 一直是各车厂不停努力研究的焦点 。
?? 轮组v.s风阻
改用低风阻轮组可以发现 ， 前轮之影响后轮大 ， 这是因为前轮为整辆车最先接触到空气的部分 ， 所以在前轮下功夫是较具经济效应 。 至于后轮 ， 由于空气经过人体 ， 已产生扰流 ， 如以同样的方式改进后轮 ， 其效果没有前轮显著 。
最先出现的低风阻设计是碟轮（Disc Wheel） ， 因完全没有钢丝 ， 正向风阻最小 ， 结构刚性也最佳 ， 并提供了最高的转动惯量 ， 常见于场地赛或计时赛 。 不过侧风时 ， 由于轮组所受的风力过大 ， 会影响骑乘操控性与稳定性 ， 使用上仍有其安全顾虑 ， 不适合一般道路骑乘 。
再来则是采用低风阻辐条取代钢丝 ， 风阻的确降低了 ， 不适由于辐条体积较钢线大 ， 在重量上失去优势 。 为了轻量化 ， 碳织维成为该型轮组的主流材料 ， 但其价格与制 造难度偏高 ， 使得这种低风阻轮组仍属于贵族产品 。 最后一种是现在市面上最常见到的方式 ， 直接减少钢丝数量 ， 利用高强度的钢丝（或钛丝）取代旧有钢丝 ， 并搭 配高强度设计的多层轮圈 ， 可同时达到降低风阻以及重量的双重理想目标 。 目前主要的轮组厂商都有推出这类轮组 ， 钢丝数从传统的32条减少到24~16条 ， 钢丝编法之设计理论各不相同 ， 车友可作多方比较 ， 选择适合自己的轮组 。
?? 车架&前叉v.s.风阻
至于车架以及前叉 ， 由于各家设计差异极大 ， 所能减少之风阻系数与有效迎风面积也相去甚远 ， 对于侧风阻力减少的效果也各异 。
自行车行进过程中 ， 车架&前叉与风阻关系甚大▲
以1984年洛杉矶奥运美国队所采用的低风阻车架（Huffy制造）为例 ， 无风时大约可减少5%的阻力 ， 而10度侧风时竟能减少12%的阻力 ， 让美国队在1984、1988两届奥运因而大放异彩 ， 在场地赛共拿下两金、两银及一铜 。
至于前叉方面 ， 理论上目前常见的登山车圆柱型避震前叉 ， 如果改为相同直径的流线型 ， 空气阻力约可以减少90% ， 不过体积与重量也会相对增加（为了配合避震机 构） 。 当然 ， 适当的低风阻设计可在减少阻力与增加重量寻找出平衡点 ， 但其成本的增加则是无可避免 ， 再加上一般的登山车骑乘速度较慢 ， 强调的是Off- road的舒适性与操控性 ， 所以低风阻设计仍不常见 。 至于公路车因为不需考虑避震机构 ， 前叉直径较小 ， 且时速较快（别忘了 ， 阻力与速度的平方成正比） ， 所 以现在的跑车前叉有越来越多各式低风阻设计的出现 。
事实上 ， 自行车风阻的问题相当复杂 ， 但对于爱好骑车而非科学家的一般车友 ， 能在选购低风阻设计零组件时 ， 有概念知道该如何选择适合自己的产品就足够了 。 而车友们下次骑车的时候 ， 除了享受追风的乐趣外 ， 也可以亲身体验一下空气动力学奥妙！
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