Aérodynamisme et contre-la-montre

Une contre-la-montre est : « Épreuve sportive chronométrée, notamment en cyclisme, qui consiste à parcourir une distance en un minimum de temps. » (https://www.lalanguefrancaise.com/).
Le cycliste utilise un vélo différent de celui des courses en peloton, sa position est aussi différente. L’objectif est d’être le plus « aérodynamique » possible pour rouler plus vite.

Photo Nicolas Vaucouleur

Lorsque le cycliste pédale il doit faire face à plusieurs contraintes (Martin et al., 1998) : 

  • La résistance aérodynamique 
  • La résistance des roulements entre les pneus et la route
  • La résistance des frictions : chaines, plateaux, …
  • La gravité (principalement lorsque le cycliste monte)

D’autres études (Kyle, 1979) ont montrées que la résistance aérodynamique est la résistance la plus importante à laquelle le cycliste doit faire face . En effet, 80 à 90% de la puissance produite par le coureur sert à vaincre cette résistance. On comprend donc tout l’intérêt d’être le plus aérodynamique possible ! 

Cette résistance aérodynamique peut être découpée (Oggiano et al., 2009) en deux parties : 

  • Le cycliste et sa position représente 70%
  • Le vélo représente 30%

Il est donc important d’avoir une position dite aero, ainsi que l’ensemble du matériel.
Il existe plusieurs méthodes pour évaluer l’aérodynamisme : 

  1. La soufflerie

Comme pour l’aéronautique ou l’automobile la soufflerie est très utilisée par les cyclistes professionnels ! Cet outil permet d’enchainer les mesures avec une précision déconcertante ! Mais cette précision a un coût important, et petite contrainte : le cycliste ne pédale pas… 

2. L’évaluation sur vélodrome

Cette méthode (Bouillod et al., 2016) permet d’évaluer le SCx du cycliste en condition réelle. Le coureur réalise plusieurs tours de piste à certaines vitesses, la puissance ainsi que d’autres paramètres sont enregistrées (poids, température, humidité, masse volumique de l’air …) pour ensuite calculer le fameux SCx. 
L’enchaînement des enregistrements peut engendrer un petit peu de fatigue qui peut ensuite influencer la position. 

3. Les outils embarqués

Différents capteurs ont vu le jour comme le Notio Konect. Ces appareils embarqués permettent d’évaluer le SCx sur le terrain. 
Le Notio est validé scientifiquement(Kordi et al., 2021) pour les mesures sur vélodrome. En revanche sur le terrain sa précision n’est pas optimale. Une société française, Aeroscale, développe actuellement un outil quasi similaire pour évaluer le SCx et le coefficient de roulement directement sur le terrain.

Outil Aeroscale

Ces méthodes et outils permettent de travailler la position pour être le plus aérodynamique tout en respectant le règlement de l’UCI. En effet la fédération internationale impose différents points : 

  • Une selle avec un recul de 5cm minimum
  • Des prolongateurs à 75cm maximum
Règlement UCI

Les grosses équipes ou nations mettent énormément de moyens en place pour évaluer le SCx des coureurs visant les classements généraux ou spécialiste du CLM. Ils travaillent en collaboration avec les marques pour ajuster les composants comme le poste de pilotage, le casque, le textile. Des partenariats sont aussi mis en place avec des universités, avec des scientifiques spécialisés dans l’aérodynamisme comme Bert Blocken.

Évaluation de 15 positions par Bert Blocken

Chaque choix est donc murement réfléchi, avec comme objectif d’améliorer la performance ou au contraire ne pas dégrader la performance … À ce jeu-là, certains coureurs / équipes sont avantagés par rapports aux autres : meilleurs composants, roues, moyens mis à disposition, … 
Plus le SCx est bas, plus le coureur peut rouler vitesse pour une puissance donnée ! Ce n’est donc pas négligeable !

Pour résumé, pour les épreuves du type contre-la-montre, il faut : 

  • Un gros moteur 
  • Une position aérodynamique +++
  • Des choix matériels

Bibliographie

Bouillod, A., Oggiano, L., Soto-Romero, G., Brunet, E., & Grappe, F. (2016). Preliminary Study: A New Method to Assess the Effective Frontal Area of Cyclists. Proceedings of the 4th International Congress on Sport Sciences Research and Technology SupportNovember, 67–71. https://doi.org/10.5220/0006104400670071

Kordi, M., Galis, G., Erp, T. van, & Terra, W. (2021). Reliability and sensitivity of the Notio Konect to quantify coefficient of drag area in elite track cyclists. European Journal of Sport Science0, 1–15. https://doi.org/10.1080/17461391.2021.1891296

Kyle, C. R. (1979). Reduction of wind resistance and power output of racing cyclists and runners travelling in groups. Ergonomics22(4), 387–397. https://doi.org/10.1080/00140137908924623

Martin, J. C., Milliken, D. L., Cobb, J. E., McFadden, K. L., & Coggan, A. R. (1998). Validation of a mathematical model for road cycling power. In Journal of Applied Biomechanics (Vol. 14, Issue 3, pp. 276–291). https://doi.org/10.1123/jab.14.3.276

Oggiano, L., Leirdal, S., Saetran, L., & Ettema, G. (2009). Aerodynamic Optimization and Energy Sawing of Cycling Postures for International Elite Lewel Cyclists (P114). The Engineering of Sport 7fig 1, 597–604. https://doi.org/10.1007/978-2-287-99054-0_70

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