Les fabricants se donnent beaucoup de mal pour fabriquer des kits aérodynamiques, mais cela vous rendra-t-il vraiment plus rapide ? Le cycliste le découvre
Si vous faites du vélo, vous savez tout sur les effets de la résistance au vent. Lorsque vous roulez à grande vitesse sur le plat, la traînée aérodynamique contribue jusqu'à 90 % de la résistance globale au mouvement vers l'avant. En effet, la forme émoussée et irrégulière d'un vélo et d'un cycliste est intrinsèquement mauvaise pour passer en douceur dans l'air, ce qui signifie que toute amélioration de l'aérodynamisme peut faire une grande différence pour économiser une énergie précieuse et augmenter la vitesse.
En conséquence, les fabricants consacrent énormément de temps et d'argent aux tests aérodynamiques, affirmant par exemple qu'un kit 10 % plus efficace pourrait vous faire gagner 20 secondes sur une distance donnée ou vous donner un avantage équivalent à cinq watt. Cyclist voulait voir si ces affirmations pouvaient être étayées dans le monde réel, et pas seulement dans une soufflerie.
Pour mener notre propre enquête, nous sommes venus sur le circuit cyclable de Hillingdon dans l'ouest de Londres. Le plan est que le testeur de vélo résident James effectue cinq sessions de trois tours à un effort mesuré et constant de 300 watts en utilisant un kit aérodynamique différent à chaque fois.
Nous prenons le temps de chaque session pour déterminer l'efficacité aérodynamique de chaque élément, puis nous les assemblons tous pour déterminer l'effet cumulatif.
Les composants que nous remplaçons sont les roues, le guidon, le casque et la combinaison. En d'autres termes, ceux qui sont les plus susceptibles d'être modifiés par un cycliste moyen à la recherche d'un meilleur aérodynamisme. Bien qu'il existe certaines variables qui signifient que nos tests ne sont pas entièrement scientifiques, notre plan plaît certainement au directeur de la technologie et de l'innovation de Reynolds, Paul Lew.
« Ce type de test ne se produit pas assez », dit-il. C'est un excellent moyen de tester l'aérodynamique - le problème est qu'il est tout simplement trop coûteux de contrôler les variables dans le monde réel dans la même mesure que vous pouvez contrôler le nombre plus limité de variables dans une soufflerie.
'Il serait trop difficile d'atteindre le niveau de fiabilité auquel la plupart des ingénieurs seraient à l'aise de mettre leur nom. Vous n'êtes pas des ingénieurs, alors ne vous inquiétez pas, et je vois de la valeur dans ce type de test. '
Donc, avec la validation de l'un des noms les plus respectés de l'aérodynamique du cyclisme, on craque.
Roues
Les trois premiers tours de James sont effectués sur des roues Mavic R-Sys SLR, des barres Giant Contact SL, un maillot Sportful's Pro Race et un cuissard Super Total Comfort et un casque Giro Aeon - le tout sans aucune prétention aérodynamique.
Ces trois tours font en moyenne 2m 33s, que nous utilisons comme temps de contrôle auquel comparer les tours avec nos ajustements aérodynamiques.
La première modification consiste à passer aux roues à section profonde Bontrager Aeolus 5 TLR. Les roues à section profonde ont des rayons plus courts qui perturbent moins le flux d'air que les roues standard, et les jantes plus profondes encouragent également un flux d'air laminaire (lisse) sur leur surface.
Lew explique qu'à certains angles de lacet, de bonnes jantes aérodynamiques peuvent utiliser le vent comme une voile sur un bateau, créant une poussée vers l'avant qui s'oppose à la traînée. Le temps moyen de James pour les trois tours est 5s plus rapide par tour (2m 28s) que le temps de contrôle - une amélioration de 3,3%.
Cela ne semble pas aussi gros que prévu, mais Lew n'est pas surpris.
'L'effet de voile des jantes profondes fonctionne mieux avec des vents latéraux constants, par exemple sur un parcours TT aller-retour. Sur un circuit de course court, les virages changent trop l'angle du vent pour qu'ils aient un effet aussi spectaculaire.'
Barres aérodynamiques
La prochaine étape consiste à remplacer les barres traditionnelles par des barres de route aérodynamiques Enve SES à dessus plat. La forme Kamm-tail des sommets présente une zone frontale minimale au vent, ce qui a pour effet de séparer soigneusement l'air pour réduire le différentiel de pression qui provoque la traînée de pression - un facteur clé de la traînée aérodynamique totale.
Le temps au tour moyen avec les barres Enve est de 6 s sur la commande à 2 m 27 s, soit une économie de 3,9 %. Cela nous surprend, car nous ne nous attendions pas à ce que la petite différence de forme de barre ait un tel effet sur la traînée aérodynamique, mais l'amélioration de la vitesse n'était pas entièrement due à la section transversale aérodynamique des barres.
Ils sont étroits le long des sommets et s'évasent au niveau des gouttes, donc bien que la largeur totale soit la même, les sommets présentent une zone frontale plus petite. De plus, la forme des gouttes encourage le cycliste à adopter une position plus étroite et plus aérodynamique.
Simon Smart, fondateur de la société d'aérodynamique Drag2zero, a aidé à développer les barres. "Passer d'une position plus droite à une position plus basse donne la plus grande réduction de traînée", dit-il.
‘Les watts supplémentaires économisés grâce à un bon aérodynamisme sont facilement supérieurs aux gains que vous obtiendriez du meilleur entraînement hivernal que vous pourriez faire.’
Casque
Comme la tête du cycliste est l'une des zones les plus exposées au flux d'air, les fabricants produisent des casques aéro-route conçus pour diriger efficacement le flux d'air afin de minimiser les turbulences tout en ayant quelques évents de refroidissement.
Cela a conduit à des revendications récentes de gains aérodynamiques impressionnants, Giro affirmant que son Air Attack est 17 secondes plus rapide sur 40 km que son casque Aeon. Avec Specialized's Evade sur la tête, James réalise des tours moyens de 2m 31s - une différence de 2s par rapport à notre temps de contrôle. Une fois extrapolé, cela pourrait entraîner une économie d'environ 26 secondes sur un trajet de 40 km.
Lew explique que ce gain de temps impressionnant est probablement dû à la vitesse relativement élevée de James. Pour maintenir une puissance de 300 watts, il roulait à environ 38 km/h, et les avantages de l'amélioration de l'aérodynamisme augmentent de façon exponentielle avec la vitesse.
« Si vous deviez tracer un graphique avec une traînée sur l'axe vertical et une vitesse sur l'axe horizontal, vous ne verriez pas de ligne droite - vous verriez une courbe exponentielle vers le haut », explique Lew. "La traînée commence à augmenter de manière significative au-delà de 30 km/h, donc au-dessus de cette vitesse, les gains aérodynamiques se voient vraiment."
Combinaison
Notre dernière pièce de kit aérodynamique est une combinaison Santini Speed Shell. Lew et Smart conviennent que parce que le corps est la plus grande masse singulière, il contribue à la plus grande proportion de la traînée.
Une combinaison élimine les ondulations de surface causées par les coutures et les chevauchements de vêtements, nous nous attendons donc à un effet assez important sur l'aérodynamisme. Pourtant, nous ne constatons qu'un gain de temps de 0,8 %, James réalisant des tours moyens de 2 min 32 s.
Bien qu'il s'agisse d'une économie décente lorsqu'elle est extrapolée à une distance plus longue, elle est moins bénéfique que les autres éléments de ce test. Cela pourrait être dû au fait que le maillot et le cuissard standard de James avaient une coupe assez racée avec un excès de tissu minimal.
D'autres avantages des combinaisons, comme la compression qu'elles exercent sur les muscles, se sont avérés efficaces pour réduire la fatigue, mais seulement après des distances plus longues que celles que nous avons parcourues ici.
Un dernier point qui mérite d'être mentionné est que, contrairement aux autres composants qui peuvent être remodelés pour minimiser la traînée, une combinaison ne peut fonctionner que pour réduire ce que l'on appelle le "frottement direct" et ne modifie pas la forme du corps du cycliste. Le frottement direct est une composante secondaire de la traînée aérodynamique et est beaucoup moins important que la zone frontale et le profil.
L'aéro complète
James termine ses trois derniers tours équipé de tout l'équipement aérodynamique. Ensemble, ils lui permettent de cliver 10s de sa moyenne de tour de contrôle à la même puissance de sortie, tournant à une moyenne de 2m 23s.
Cette économie totale de 6,5 % vaudrait 2 m 27 s sur 40 km. Comme on pouvait s'y attendre, ce résultat est légèrement inférieur à la somme des gains individuels en raison de l'augmentation exponentielle de la traînée avec la vitesse, ainsi que de la manière complexe dont plusieurs éléments aérodynamiques interagissent.
L'ensemble du cycliste et du vélo fonctionne comme un système et il ne s'agit pas simplement d'ajouter un élément au suivant et de s'attendre à ce qu'ils se comportent tous comme s'ils étaient isolés. De nombreux experts dans le domaine affirment que l'intégration des composants est l'endroit où se trouvent les grands gains futurs.
Même si notre test n'a pas été contrôlé aussi rigoureusement qu'une expérience en laboratoire, il a révélé des tendances cohérentes soutenant l'efficacité du kit aérodynamique dans un environnement réel, et a montré que l'obsession des gains aérodynamiques est bien fondée. Smart est d'accord: "Une fois que vous avez entraîné votre corps à un bon niveau, il est difficile d'en trouver beaucoup plus, mais le kit aérodynamique est un moyen viable d'aller plus vite."
Bien que Smart et Lew préviennent que le manque de répétabilité de notre test devrait nous inciter à la prudence avant de tirer des conclusions concrètes sur les mérites comparatifs des différents équipements aérodynamiques, tous deux conviennent que le kit serait bénéfique.
'Que votre test contrôle suffisamment de variables ou ait un ensemble de données suffisamment grand pour prendre une décision d'achat basée sur les résultats est une décision pour vos lecteurs, mais je prédis que les tendances globales affichées changeraient peu si l'ensemble de données a été augmentée.» Une soufflerie, dites-vous? Qui en a besoin ?
