Les avantages de l’aérodynamique sont réels, mais ils ne sont pas toujours réalistes

Avant de sortir votre carte de crédit pour acheter les dernières roues aérodynamiques dans le but de prendre la tête d’un segment Strava local, considérez ceci : ces numéros d’économies aérodynamiques qui accompagnent les vélos et l’équipement que vous achetez sont déterminés pour les coureurs d’élite, pas vous et moi.

Les avantages aérodynamiques sont réels, mais les questions que nous devons tous nous poser avant de faire un achat sont « Pour qui ? » et “Dans quelle mesure?” Les marques présentent souvent les économies aérodynamiques d’un produit dans un format « X watts économisés à 40 à 50 km/h (25 à 31 mph) ». C’est vraiment rapide.

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Pour comprendre pourquoi les marques utilisent ces vitesses et non des chiffres plus pertinents pour les cyclistes moyens parmi nous, j’ai demandé à certains des principaux experts de l’industrie en recherche aérodynamique de m’expliquer. La raison la plus évidente pour laquelle les marques testent à ces vitesses est peut-être que l’équipement aérodynamique est principalement conçu pour aider les coureurs professionnels qui peuvent rouler aussi vite.

“[Racing] était et est toujours l’un des principaux moteurs de la recherche et du développement en aérodynamique », déclare Damon Rinard, ingénieur chez Cannondale. Le directeur technique de Cervélo, Scott Roy, est d’accord : « Trente milles à l’heure était la vitesse typique atteinte par les athlètes professionnels, dans une configuration contre la montre. Dès le début, notre développement aérodynamique s’est concentré sur la rapidité des pilotes de haut niveau.

Cela ne veut pas dire que les cyclistes plus lents ne bénéficient pas de l’équipement aérodynamique – après tout, si vous vous déplacez, vous combattez la résistance de l’air – cela signifie simplement que les marques sont plus intéressées à mesurer la traînée aérodynamique d’un produit à des vitesses professionnelles.

Une autre raison de tester aussi rapidement est que les données collectées sont plus précises à des vitesses de test plus élevées. Cependant, les tunnels couramment utilisés par les marques de vélos ont été conçus pour les voitures et les avions, des véhicules qui se déplacent évidemment beaucoup plus vite qu’un vélo.

Selon le président de Silca, Joshua Poertner, expert en aérodynamique et ancien directeur technique de Zipp, de toutes les souffleries aux États-Unis utilisées pour tester les équipements de cyclisme, la soufflerie à basse vitesse de San Diego (LSWT) et l’Auto Research Center (ARC) d’Indianapolis sont les plus précis et précis. Si un test est effectué à 50 km/h dans ces tunnels, les incertitudes, selon Poertner, sont “+/-0,4 % de vitesse et +/- 3 % de traînée”. Mais si un test est exécuté à 20 km/h, les incertitudes passent à “+/-1 % en vitesse et +/-20 % en traînée”.

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Ces changements de précision liés à la vitesse affectent les tests dans toutes les souffleries, pas seulement celles de San Diego et d’Indy. Lors de l’utilisation de ces tunnels conçus pour d’autres industries, la vitesse d’essai de 40 à 50 km/h est suffisamment lente pour être du domaine du possible pour les cyclistes (même si ce n’est que dans les descentes ou lors d’un fort vent de face), mais suffisamment rapide pour réduire ces incertitudes à un niveau acceptable.

Alors pourquoi ne pas simplement construire un tunnel conçu pour les vitesses de cyclisme qui, en utilisant les données fournies par Strava et Garmin Connect, sont probablement en moyenne d’environ 25 km/h (15,5 mph) ? Spécialisé l’a fait. Il teste l’équipement de cyclisme jusqu’à 12,5 mph dans son Win Tunnel (oui, Win). Cependant, certains experts ne sont pas convaincus que le tunnel de Specialized est aussi précis que le LSWT et l’ARC. Pour en construire un qui coûterait une somme d’argent « choquante », dit Poertner.

Maintenant, il est possible d’estimer les économies de traînée à vitesse plus lente à partir des données de soufflerie disponibles, mais cela nécessite quelques calculs – des calculs qui “ne sont vrais que si le flux d’air à 30 mph suit le même schéma qu’à 20 mph”, dit Gerard Vrooman, cofondateur de Cervélo et, plus récemment, concepteur des vélos aérodynamiques Strada et Exploro de 3T. “Si tout d’un coup le flux commence à trébucher ou à coller mieux ou moins bien à la forme, ou si des effets complètement différents commencent à se produire, alors cela ne fonctionne pas du tout.”

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Le vice-président de la production et de l’expérience client d’Enve, Jack Pantone, en donne un exemple : “Certaines roues sont, littéralement, conçues pour des performances de 30 mph. Nous avons constaté que les fossettes ne faisaient une différence qu’à 48 km/h. A 32km/h [20mph]les fossettes semblaient n’avoir [aerodynamic] bénéficier à.”

Bien que Poertner soit d’accord avec Vrooman sur le fait que, dans certains cas, le débit d’air peut être différent à des vitesses inférieures à des vitesses supérieures, sur la base de sa propre expérience, il a découvert que les calculs fonctionnent “exactement” lors de la mise à l’échelle des données collectées à 48 km/h à 32 km/h. . Tout ce qui est en dessous, admet-il, il n’est pas certain de l’exactitude des données.

Mais en supposant que les calculs fonctionnent, la puissance et la traînée ne sont pas linéaires – il faut huit fois la puissance pour aller deux fois plus vite. Cela signifie également que les économies d’énergie potentielles diminuent rapidement à mesure que la vitesse diminue. Une économie significative de 15 watts à 50 km/h se traduit par une maigre économie de 1 watt à 20 km/h, ce qui est à peine assez substantiel pour construire une campagne de marketing autour. Cela dit, lorsque l’on considère les économies du point de vue du temps, les coureurs plus lents en économisent davantage parce qu’ils sont sur le parcours plus longtemps. Exemple : le même avantage aérodynamique qui permet à un passager de voyager à 30 mph une minute tous les 30 miles permet au passager de parcourir 15 mph deux minutes tous les 30 miles.

[Want to fly up hills? Climb! gives you the workouts and mental strategies to conquer your nearest peak.]

Lorsque j’ai décidé d’écrire ce regard sur l’aérodynamique, mon objectif était de clarifier les raisons pour lesquelles les données sont présentées à des vitesses aussi élevées, mais aussi de suggérer que les marques fournissent des informations sur les économies aérodynamiques à la vitesse moyenne d’un cycliste. J’ai appris qu’il y a de bonnes raisons pour les premiers et des difficultés à rassembler les seconds. Pourtant, nous méritons de savoir à quel point – ou si – un produit aérodynamique nous profite. Après tout, nous achetons ce matériel et finançons son développement.

Je ne dis pas que nous devrions abandonner les revendications de 40 à 50 km/h ; Je dis simplement que beaucoup d’entre nous bénéficieraient d’une deuxième série de chiffres. Ou, mieux encore, un graphique qui montre les économies – watts, temps ou les deux – à différentes vitesses afin que nous puissions déterminer si un produit nous profite vraiment et, si oui, dans quelle mesure.

Être armé des informations relatives au cycliste moyen pourrait faire la différence entre effectuer la transaction sur cet ensemble de roues aérodynamiques ou décider de dépenser votre argent sur des roues plus légères.

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