Credito:Università della tecnologia di Eindhoven
I partecipanti alle gare di paraciclismo – ciclismo con disabilità – farebbero bene a studiare il dottorato di ricerca di Paul Mannion. ricerca. Alla Eindhoven University of Technology e alla National University of Ireland Galway ha studiato la resistenza aerodinamica dei tandem e dei ciclisti a mano. La postura ottimale sembra dare ai ciclisti in tandem un vantaggio di 8,1 secondi per 10 chilometri, mentre la corretta scelta delle ruote può dare ai ciclisti a mano un guadagno di 1,6 secondi per chilometro. Questo potrebbe fare la differenza tra vincere o perdere.
Il progetto di ricerca è stato condotto dalla National University of Ireland Galway e dalla Eindhoven University of Technology (TU/e) in collaborazione con KU Leuven in Belgio e la società di software ANSYS. Il lavoro sperimentale è stato condotto nelle gallerie del vento di TU/e e dell'Università di Liegi ed è stato guidato dal Professor Bert Blocken di ingegneria civile di TU/e e KU Leuven e dal Dr. Eoghan Clifford di NUI Galway. Clifford è un 4 volte campione del mondo e attuale campione di paraciclismo e ha avviato la ricerca con Blocken. Blocken:"L'aerodinamica del paraciclismo non è mai stata studiata in modo approfondito e scientifico utilizzando test in galleria del vento e simulazioni al computer. Poiché i ciclisti possono raggiungere velocità fino a 54 chilometri all'ora e oltre, la resistenza all'aria è un fattore chiave delle prestazioni. Quindi c'è molto da guadagnare dalla ricerca aerodinamica".
Fino a 8,1 secondi di vantaggio per i ciclisti in tandem
Alcuni dei risultati sono stati inaspettati, soprattutto quelli per il ciclismo in tandem. Qui, un pilota vedente – il pilota – siede davanti, mentre il pilota posteriore, il fuochista, ha una disabilità visiva. "Ti aspetteresti che gli atleti sperimentino la minima resistenza in una gara quando si piegano il più possibile sulla bici. Ma la nostra ricerca mostra che l'aerodinamica è migliore se il pilota adotta una posizione più eretta. Questo aiuta a proteggere il fuochista dal vento , riducendo la resistenza totale dei due piloti, " spiega Paul Mannion.
I migliori atleti irlandesi Martin Gordon ed Eamonn Byrne nella galleria del vento. Hanno vinto l'argento nella volata in tandem ai Mondiali di Londra 2018. Credito:Bart van Overbeeke
Delle 23 combinazioni di posizioni di gara che sono state studiate, l'angolo ottimale del busto – l'angolo tra l'asta orizzontale e il busto dal coccige alla testa – è risultato essere di 25 gradi per il pilota e di 20 gradi per il fuochista. Blocken:"Ciò si traduce in un tempo più veloce di 6,5 secondi su una distanza di 10 chilometri, rispetto alla postura in cui entrambi gli atleti si piegano il più in basso possibile sul manubrio".
C'è ancora di più da guadagnare nelle prove a tempo. La maggior parte dei ciclisti in tandem adotta la cosiddetta posizione a cronometro, mentre i ricercatori mostrano che la postura del telaio serrato, in cui il fuochista afferra il reggisella del pilota, è più veloce. "Rispetto a questa posizione standard, c'è un guadagno di tempo di non meno di 8,1 secondi su una distanza di dieci chilometri, " spiega Blocken.
Il miglior atleta olandese Jetze Plat nella galleria del vento. A Rio ha vinto medaglie d'oro e di bronzo, e a marzo ha stabilito il record mondiale dell'ora. Credito:Bart van Overbeeke
Un guadagno di 1,6 secondi per chilometro per i ciclisti a mano
I ricercatori hanno anche testato i ciclisti a mano, utilizzando sia gallerie del vento che simulazioni al computer. Qui, il tipo di ruota ha avuto un impatto molto grande sulla resistenza aerodinamica, soprattutto con vento di traverso. I para-handcycles hanno tre ruote; uno nella parte anteriore e due nella parte posteriore del ciclo. Mannion:"I ciclisti tendono a scegliere tre ruote a disco, ma abbiamo dimostrato che questo aumenta la resistenza complessiva. Una ruota a disco nella parte anteriore e due ruote a raggi nella parte posteriore del ciclo determinano una resistenza molto inferiore. Questo effetto è più evidente nei venti trasversali, ma vale anche per i venti da altre angolazioni. Blocken:"Con 10 gradi di vento al traverso, si può ottenere un vantaggio fino a 1,6 secondi oltre i 1000 metri."
Guadagni aerodinamici ancora maggiori sono possibili durante le discese in salita, quando i ciclisti non pedalano e raggiungono velocità fino a 60 chilometri orari. Qui, la posizione delle braccia si è rivelata il fattore decisivo. Mannion ha visto che la maggior parte dei ciclisti premeva le braccia contro il corpo durante la discesa - la cosiddetta posizione delle 6 - supponendo che ciò riducesse maggiormente la resistenza aerodinamica. Ma la galleria del vento e le simulazioni al computer hanno mostrato il contrario:una posizione con le braccia estese – la posizione delle 9 – si è rivelata molto più efficace. Mannion:"Questa postura ottimale porta al 4,3 percento in meno di resistenza rispetto alla posizione delle 6".