Nous testons deux théories sur les casques de route aérodynamiques dans une soufflerie
Pouvez-vous ruiner un casque de route aérodynamique en le portant mal ? Et pouvez-vous rendre un casque de route ordinaire aérodynamique en couvrant les évents ? Je suis allé dans la soufflerie GST à Immenstaad, en Allemagne, avec la société de roues parvenue Swiss Side pour le savoir.
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Swiss Side est une entreprise de roues destinée aux consommateurs fondée par d’anciens experts en aéro de Formule 1, et a récemment aidé Cube à créer ce que le fabricant de vélos appelle le vélo de contre-la-montre le plus rapide au monde, le C: 68.
J’ai apporté trois casques au tunnel GST et j’ai demandé à Swiss Side de répondre à mes questions avec des tests.
Oui, vous pouvez facilement compromettre un casque aérodynamique
Le directeur technique de Bell Helmets, Ben Penner, m’a récemment dit que vous pouvez économiser 7 à 9 watts uniquement avec des sangles de casque plates par rapport à des sangles qui dépassent et claquent au vent. J’ai demandé à Swiss Side de tester un casque aérodynamique (un Specialized S-Works Evade moyen) porté normalement avec des sangles correctement serrées portées sous les bras des lunettes de soleil, puis avec des sangles lâches portées sur les bras des lunettes de soleil.
En faisant la moyenne des résultats de plusieurs tests à 45 km/h et en pondérant les nombres de traînée frontale légèrement au-dessus des nombres de lacet de 10 degrés, Swiss Side a trouvé que les sangles amples coûtaient 4,4 watts.
Pour le contexte, nous avons testé un casque de route standard (un Specialized S-Works Prevail moyen) et avons constaté qu’il était 11 watts plus lent que le casque aérodynamique Evade en utilisant le même protocole. Un Giro Cinder moyen (pensez à une version plus abordable et moins ventilée du Synthe) mesurait la même chose que le Prevail.
J’ai également emmené une tête en mousse en Allemagne pour des tests, pensant que supprimer la variable humaine serait une bonne chose. Mais l’équipe Swiss Side a fait valoir que les casques étaient conçus pour fonctionner sur une personne à vélo, et non sur une tête en mousse de manière isolée, nous devrions donc les tester en conséquence.
En tant que tels, les casques ont été testés par le chef de l’équipe d’aérodynamique de Swiss Side, Christian Kleiner, qui a maintenu sa position sur le vélo en attachant sa manivelle à son vélo, en maintenant le haut de son corps immobile et – c’était nouveau pour moi – en gardant son visage immobile avec une projection vidéo en temps réel au sol devant lui et un contour tracé au feutre au sol. Swiss Side avait également une ligne laser sur le côté de sa tête pour référence.
La puissance totale (requise pour maintenir 45 km/h) pour Kleiner sur son équipe Cervélo S3 avec Swiss Side 625 Ultimates en position de course et le casque Evade était de 339 watts. Les sangles saggy ont ajouté 4,4 watts et le passage aux casques standard Prevail et Cinder a ajouté environ 11 watts.
Une fois de retour chez moi dans le Colorado, j’ai analysé ces résultats par les experts pertinents de Specialized et de Giro, qui ont déclaré que les chiffres correspondaient généralement à leurs conclusions.
En ce qui concerne la séparation de base entre un Evade et un Prevail, le responsable des technologies appliquées de Specialized, Chris Yu, a déclaré : « C’est presque exactement ce que nous avons vu en moyenne au cours des années de tests accumulés avec les athlètes. Nous citons une différence de 46 secondes économisées sur 40 km, ce qui correspond très étroitement à vos 11 watts à 45 km/h.
Il a poursuivi en disant que « Un ajustement bâclé avec des sangles amples et / ou un angle extrêmement incliné entraînera une assez grande variation de traînée aérodynamique dans la plupart des casques. »
En bout de ligne : Serrez les sangles de votre casque et mettez vos lunettes de soleil après vous bouclez votre casque. Il n’est pas nécessaire de s’étouffer, il suffit de ne pas laisser les sangles claquer au vent.
Non, vous ne pouvez pas facilement fabriquer un casque aéro classique avec une housse
Un dicton souvent répété pour les casques aérodynamiques est que plus vite est généralement plus chaud, ce qui signifie que la ventilation et le flux d’air rapide sont souvent en contradiction. Donc, si vous bouchez simplement les trous d’un casque normal, cela le rendra-t-il plus rapide ?
Il y a environ un an, en testant diverses positions avec le logiciel Alphamantis Aero Track avec ERO Sports, j’ai testé un casque Lazer avec et sans coque à encliqueter. En utilisant le logiciel aérodynamique en temps réel sur le vélodrome de Los Angeles, nous n’avons pas pu déterminer de différence significative en tenant compte de la marge d’erreur du protocole de test.
Au tunnel GST, je voulais tester cela à nouveau, alors nous avons utilisé le Prevail avec et sans housse de pluie VeloToz, qui s’étend facilement sur les casques pour empêcher les éléments d’entrer. La différence? Moins de 0,4 watt.
Encore une fois, j’ai interrogé Yu de Specialized à ce sujet. « Je n’ai pas encore vu un casque de route standard bénéficier d’une simple housse », a-t-il déclaré. « La majorité de la résistance aérodynamique de ces casques provient de la forme, ce qu’une housse n’aide pas nécessairement. En fait, dans certains cas, la housse rend le casque plus lent en bloquant une partie du flux.
Yu a déclaré que la séparation de base du côté suisse trouvée entre le casque aérodynamique et le casque de route avait du sens.
« Un casque aérodynamique bien conçu par rapport à un casque de route typique sera dans les 30 à 45 secondes économisées sur 40 km », a déclaré Yu, ajoutant qu’une telle répartition se traduit par 7 à 10 W à 45 km/h. « Cependant, nous avons également vu des casques étiquetés comme aérodynamiques qui fonctionnent essentiellement de la même manière qu’un casque de route traditionnel. Les détails comptent un peu. »
Le directeur principal de la R&D pour les casques de Giro, Rob Wesson, a déclaré que les chiffres de la TPS pour les différences entre les casques aérodynamiques et standard et la bonne et la mauvaise gestion des sangles étaient de 10 à 15 % de ce que Giro a vu dans ses études.
« Nous avons testé un Lazer avec et sans sa housse en plastique ainsi qu’un Giro Aeon avec et sans housse en tissu dans la soufflerie en 2012 et avons trouvé une légère amélioration de 1,5 à 2 watts », a déclaré Wesson. « Bien que les deux casques avec housses soient encore plus lents que les autres casques de route ventilés, c’est donc plus qu’une simple surface sans ventilation qui compte ; la forme générale et la zone frontale sont plus importantes.
En bout de ligne : Oui, les bons casques aérodynamiques fonctionnent réellement. La forme générale et la conception du casque déterminent la façon dont l’air circule autour de lui (ou à travers lui) plus que la simple présence ou l’absence d’aérations. Certes, tous les casques aérodynamiques ne sont pas créés égaux, pas plus que tous les casques de route standard. Mais un casque rapide est plus qu’un simple casque avec une ventilation minimale. Les housses de casque sont parfaites pour se protéger de la pluie, mais non, elles ne vous transformeront pas en Tony Martin.
Contexte : Vous êtes le plus gros frein
Dans l’ensemble, vous, le cycliste, représentez environ 80% de la traînée aérodynamique totale du vélo / cycliste, donc la façon dont vous tenez votre tête est sans doute plus importante que ce que vous mettez dessus.
Comment rouler plus vite instantanément sans aller plus fort
Plus largement, la façon dont vous tenez votre corps contribue grandement à la puissance que vous devez produire pour rouler à la même vitesse. Changer la position du corps, de la position assise haute à la position basse, peut faire plus de 100 W de différence pour un cycliste moyen qui roule à 40 km/h.
Le directeur technique de Swiss Side, Jean-Paul Ballard, a déclaré que sa jeune entreprise envisageait les composants de vélo comme elle le faisait avec les pièces automobiles lorsqu’elle travaillait dans des courses de voitures d’élite. « En tant que marque de roues, nous adoptons définitivement une approche de Formule 1. Le but est juste de faire le tour le plus rapide possible. Peu importe que vous le fassiez en changeant l’appui, la traînée mécanique ou quoi que ce soit », a-t-il déclaré. « Il ne s’agit pas d’un paramètre en particulier. Il s’agit du package complet.
Lors de la conception des roues, les ingénieurs de Swiss Side ont examiné de manière approfondie l’aérodynamique de la jante, mais également les caractéristiques de stabilisation afin que les cyclistes puissent rester à l’aise. Avoir une paire de roues ou un cadre rapide dans une soufflerie est une chose, mais si les rafales de vent font que le cycliste se serre et arrête de pédaler, ou même s’assoit, alors vous avez perdu la bataille.
« La façon dont le pilote réagit à l’entrée du vent est primordiale », a déclaré Ballard.
Conclusion
De retour aux casques, les plats à emporter des tests du côté suisse étaient assez clairs. Un, mettez d’abord votre casque, puis vos lunettes de soleil, et gardez ces sangles de casque à plat. Et deuxièmement, si vous avez un casque de route standard et que vous voulez le rendre plus rapide, la solution la plus efficace consiste simplement à acheter un casque aérodynamique et à conserver la housse de pluie pour les jours de pluie.
