Cyclisme aérodynamique - le secret et la science de la vitesse en cyclisme

Le cyclisme aérodynamique - le secret de la vitesse à vélo

Dans cet article, vous découvrirez comment l'aérodynamisme du vélo affecte les performances de conduite.

L'aérodynamisme d'un objet est la façon dont l'air circule autour de lui et sa résistance potentielle aux frottements de surface et à la traînée de pression. Par essence, la traînée est le pire ennemi du cycliste.

Dans le monde moderne du cyclisme, tout le monde s'efforce de devenir aérodynamique.

La plupart des nouvelles technologies et des discussions sur le cyclisme portent sur l'optimisation de nos vélos, de nos vélos ou de notre matériel. accessoires pour vélos électriqueset la position sur le vélo afin de minimiser la traînée aérodynamique, ce qui permet d'économiser de l'énergie.

En outre, l'impact de l'aérodynamique sur les tactiques du cyclisme professionnel ne peut être sous-estimé, et une grande partie du comportement des coureurs dans les grandes courses est attribuée à la minimisation de la traînée.

Mais qu'est-ce que la traînée ? Quelle est la différence entre l'aérodynamique et la traînée ?

Dans cet article, nous vous donnerons toutes les informations sur l'aérodynamisme à vélo.

Table des matières
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    Qu'est-ce que la résistance au cyclisme ?

    Résistance au cyclisme

    La résistance est la résistance au mouvement induite par l'air.

    Mais comment cela se produit-il ? Lorsque vous faites du vélo sans vent, vous vous déplacez à une vitesse constante par rapport à l'air.

    En fait, vous vous déplacez directement dans les molécules de l'air, ce qui fait qu'elles vous touchent et rebondissent, ou qu'elles vous contournent.

    Cela crée deux types de résistance à vos mouvements : la résistance à la pression et la résistance à la friction superficielle.

    Résistance à la pression

    Pour les cyclistes, il s'agit probablement de la principale forme de résistance. Prenons l'exemple d'un cycliste qui roule dans l'air calme.

    Lorsque leur corps, leur visage et leur vélo heurtent les molécules d'air, chaque molécule individuelle exerce une force dans la zone avant du système de vélo. Bien entendu, chacune de ces forces est minuscule.

    Cependant, si l'on additionne la contribution de chaque particule, cela n'a tout simplement pas d'importance. Il en résulte une pression d'air plus élevée devant la surface avant du cycliste, car la force par unité de surface est plus importante.

    Ces molécules se déplacent également autour du pilote et du vélo, les ralentissant, ce qui réduit le nombre de particules dans chaque zone située derrière le pilote. Il en résulte des zones de pression plus faibles.

    Par conséquent, lorsqu'il y a une différence de pression entre l'avant et l'arrière du cycliste, une résistance à la pression est créée.

    Qu'est-ce que la résistance au cyclisme ?

    Cette différence de pression crée une résistance au cycliste, qui agit dans la direction opposée à celle de son mouvement et est connue sous le nom de traînée de pression.

    La résistance à la pression peut être réduite de trois façons :

    • Réduction de la surface frontale à l'air
    • Réduire la vitesse du coureur
    • Fabrication de bicyclettes aux formes spécifiques

    Ces méthodes optimisent le flux d'air autour du vélo, en veillant à ce que les molécules ne le ralentissent pas de manière significative lorsqu'elles se déplacent autour de lui.

    Frottement de surface

    Lorsque les molécules se déplacent autour du cavalier, elles glissent le long de la surface.

    Cette action de glissement crée une friction parallèle aux côtés du coureur, c'est-à-dire opposée à la direction du mouvement.

    La résistance au frottement de la surface peut être minimisée en changeant l'angle d'inclinaison. matériaux du cadre de vélo utilisés dans la fabrication du vélo et la forme de la surface.

    C'est pourquoi, par exemple, les cyclistes portent du Lycra (qui est extrêmement élastique et ne se déforme pas facilement) : pour minimiser la résistance au frottement de la peau. C'est également la raison pour laquelle les balles de golf sont dotées de fossettes.

    Comment le cyclisme aérodynamique affecte-t-il les performances de conduite ?

    Comme nous l'avons dit plus haut, l'aérodynamique est la façon dont l'air circule autour du vélo et sa résistance potentielle aux frottements de surface et à la traînée de pression. Et la traînée est le pire ennemi du cycliste.

    À des vitesses aussi faibles que 15 km/h (9 mph), la traînée est devenue la principale résistance au mouvement du cycliste.

    À des vitesses supérieures à 40 km/h (25 mph), le pourcentage de résistance à la traînée passe à 90%.

    Même à 20 km/h, plus de la moitié de l'énergie est utilisée pour vaincre la traînée aérodynamique. Cela permet d'économiser beaucoup d'énergie !

    Comment le cyclisme aérodynamique affecte-t-il les performances de conduite ?

    C'est pourquoi nous avons assisté à un tel changement dans la philosophie de conception des vélos : tout le monde donne désormais la priorité à la performance aérodynamique de son vélo.

    Même dans le cas d'un poids léger cyclisme escalade nous avons constaté une évolution vers l'amélioration des qualités aérodynamiques des vélos.

    En général, ils offrent des avantages bien plus importants que la réduction du poids ou la modification du mécanisme du vélo.

    Comment obtenir un cyclisme aérodynamique ?

    En tant que cycliste, il est évident que la réduction de la traînée est extrêmement importante.

    Mais comment s'y prendre ?

    L'amélioration de la puissance aérodynamique du vélo se compose essentiellement de deux parties : la réduction de la traînée aérodynamique du vélo et la réduction de la traînée aérodynamique du cycliste lui-même.

    Vélos aérodynamiques

    À quoi ressemble un vélo aérodynamique ? Les vélos de route aérodynamiques sont construits avec une seule idée en tête : minimiser la traînée.

    Les vélos de route aérodynamiques sont généralement fabriqués en fibre de carbone. Cela s'explique en partie par le fait que vélo en fibre de carbone est plus facile à former que d'autres matériaux tels que l'aluminium et l'acier, qui doivent être tirés en tubes.

    Pour minimiser la traînée de pression, un vélo de route aérodynamique sera aussi fin que possible, réduisant ainsi sa surface frontale.

    Vélos aérodynamiques

    Ces tubes ont souvent la forme d'ailes (ailes d'avion) afin de réduire la décélération des molécules d'air lorsqu'elles se déplacent le long de la surface du vélo, ce qui réduit la différence de pression entre l'avant et l'arrière.

    Afin de minimiser la résistance au frottement de surface, les vélos de route aérodynamiques sont souvent texturés à l'échelle microscopique, de sorte qu'ils ont moins de surface pour appliquer le frottement à l'air (comme une balle de golf avec des fossettes, mais dans une moindre mesure).

    Les vélos de route aérodynamiques sont si efficaces pour réduire la traînée de pression que la principale traînée est en fait une traînée de frottement de surface, un peu comme la traînée d'une aile.

    Obtenir un cyclisme aérodynamique

    Comment minimiser la résistance des cavaliers à l'égard d'eux-mêmes ?

    Les qualités aérodynamiques du pilote jouent de loin le rôle le plus important dans la réduction de la traînée sur le vélo.

    En fait, environ 80% de la traînée d'un vélo provient du corps du cycliste.

    Il est généralement possible de minimiser ce phénomène de deux manières :

    • Réduire le frottement de la peau grâce au Lycra, utiliser des chaussures et des casques aérodynamiques et se raser les jambes (bien que la différence dans ce dernier cas soit très faible).
    • La réduction de la résistance à la pression par votre position sur le vélo est de loin l'aspect le plus important de l'amélioration de l'aérodynamisme.

    En fait, votre performance peut s'améliorer de 20% rien qu'en changeant de position. C'est pourquoi il est si important de trouver la meilleure position de conduite.

    Obtenir un cyclisme aérodynamique

    Lors d'un contre-la-montre ou d'une course, par exemple, c'est énorme. Pour adopter une position aérodynamique sur le vélo, vous devez minimiser votre surface frontale.

    La première étape consiste à déplacer la position de vos mains des barres ou du capot vers l'affaissement. Cela modifiera la position de votre corps, qui passera d'une position essentiellement verticale à une position plus repliée.

    Vous pouvez alors essayer de garder votre dos aussi droit que possible. De plus, si vous voulez être vraiment aérodynamique, vous devez baisser légèrement la tête.

    Cependant, selon l'UCI, c'est le maximum que l'on puisse faire en toute sécurité.

    Comment le cyclisme aérodynamique affecte-t-il la stratégie de conduite ?

    De nombreuses stratégies utilisées dans le cyclisme professionnel sont liées à l'aérodynamique.

    Si vous êtes dans le sillage d'un autre cycliste, vous ressentirez une traînée aérodynamique relativement moindre pendant que vous roulez.

    Cette méthode est efficace car lorsque le premier coureur se déplace dans l'air, il est soumis à une pression qui lui résiste.

    Cela signifie que la pression derrière eux sera nettement plus faible, ce que l'on appelle le souffle.

    Par conséquent, la résistance à la pression de ce dernier sera plus faible car la pression devant lui est nettement plus faible.

    En fait, vous pouvez réduire la traînée aérodynamique de 50% en ne remorquant qu'un seul cycliste.

    Le remorquage derrière le peloton principal permet d'obtenir des gains encore plus spectaculaires, avec des réductions de traînée allant jusqu'à 94% !

    On le voit souvent dans le cyclisme professionnel, où certains coureurs principaux roulent derrière les concurrents de leur équipe pour économiser de l'énergie.

    Comment le cyclisme aérodynamique affecte-t-il la stratégie de conduite ?

    Les coéquipiers à l'avant se relaient fréquemment pour maintenir le cycliste de tête à une vitesse élevée.

    Un autre exemple est celui de la fin d'un sprint. Les départs de sprint sont essentiellement des cas où le coureur prend le plus gros de la résistance afin de permettre au coureur derrière de conserver de l'énergie pour une puissante accélération au cours du sprint.

    En outre, les jours où les vents latéraux sont forts, on voit souvent les coureurs former des "échelons".

    Ici, le groupe se positionne parallèlement au vent (c'est-à-dire en travers de la route) pour protéger le chef de groupe des vents latéraux les plus forts.

    L'une des principales situations où l'aérodynamisme affecte l'équipement cycliste est celle des contre-la-montre.

    Ici, les coureurs utilisent souvent des vélos de contre-la-montre plutôt que des vélos de route afin de minimiser la traînée sur le vélo.

    Il s'agit de vélos de route extrêmement aérodynamiques, souvent équipés de roues à disque qui réduisent les frottements de surface sur les roues.

    En outre, l'un des principaux facteurs qui séparent les meilleurs cyclistes de contre-la-montre du reste des cyclistes professionnels est leur capacité à adopter et à maintenir une position extrêmement aérodynamique, ce qui a un impact considérable sur leurs performances.

    Le cyclisme aérodynamique en vaut-il la peine ?

    Le cyclisme aérodynamique en vaut-il la peine ?
    Faut-il choisir le cyclisme aérodynamique ?

    Si vous voulez être plus rapide : oui !

    Une grande partie du cyclisme moderne est liée à l'aérodynamisme, et la quête de l'aérodynamisme ne s'arrête jamais.

    Au fur et à mesure que la technologie s'améliore, les médicaments seront encore réduits et les avantages potentiels sont énormes.

    Par conséquent, quel que soit votre niveau de pratique du cyclisme, cela vaut la peine de s'équiper d'un vélo aérodynamique ! Vous roulerez plus vite pour le même effort. Qui n'en voudrait pas ?

    Chocolatezhu
    Chocolatezhu
    Bonjour, je suis un rédacteur expérimenté en mécanique et un expert en technologie du vélo et du vélo électrique qui apprécie les objets pratiques et bien conçus. Et bien sûr, j'aime le cyclisme.
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