Comment les coureurs cyclistes peuvent-ils atteindre des vitesses si vertigineuses?

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Depuis l’invention du vélo équipé de roues à rayons et de pneus gonflables en 1880, le modèle de base est resté plus ou moins inchangé, mais on est parvenu à atteindre des vitesses d’un niveau sans précédent. Ainsi, il y a quelques années, on a battu le record de vitesse de 55 km/h pendant toute la durée d’une course contre la montre du Tour de France.

On peut rouler plus vite en manipulant un de ces deux facteurs fondamentaux:

1. La force qui propulse le cycliste en avant, ce qui est un facteur essentiel de physiologie et de biomécanique (bien qu’ il y ait encore des facteurs supplémentaires)

2. La résistance qui retient le cycliste. Essentielles sont la résistance de l’air, la masse totale et les pertes dues aux frottements. Une fois que les 40km/h sont dépassés, 90% des pertes sont dues à la résistance de l’air. La résistance de l’air est une des priorités principales des concepteurs de vélos.

Les scientifiques spécialisés dans le domaine sportif utilisent depuis longtemps des tunnels à vent pour faire rouler face à une résistance et mesurer les athlètes et concevoir des équipements et des vélos de qualité optimale pour les cyclistes individuels. C’est une affaire coûteuse, mais heureusement pour les concepteurs de bicyclettes et les équipes moins riches, on a introduit ces dernières années, un software spécialisé qui simule des courants d’air dans des tunnels virtuels.

David Brailsford qui faisait partie du « Team GB » lors des Jeux Olympiques de Londres de 2012, appelle ce progrès technique récent en matière de technique cycliste (qui revient surtout à l’introduction de casques, vélos et vêtements aérodynamiques et de nombreuses autres petites innovations) une « accumulation de gains marginaux ».

Quelques innovations spécifiques:

✔. Les systèmes de freinage et les câbles de vitesse sont déplacés pour rendre le vélo plus aérodynamique.

✔. Les roues sont optimalisées pour un meilleur aérodynamisme et une meilleure stabilité par grand vent.

✔. Les nouveaux cadres pèsent parfois moins de 800 grammes et sont cependant solides et confortables.

✔. Les changements de vitesse les plus à la pointe sont maintenant mus électroniquement. Ils fonctionnent avec des câbles très fins et une petite batterie.

Tout marginal que soit le gain en vitesse, chaque avantage face à la concurrence fournit les quelques millimètres supplémentaires qui finalement peuvent donner la victoire à une équipe. Ainsi, en 2011, Mark Cavendish a gagné quelques étapes du Tour de France et le championnat mondial avec un équipement aérodynamique qui juste dans les derniers 200 mètres avant la ligne d’arrivée lui a fourni un avantage (le reste du temps, il est d’ailleurs resté dans le peloton).

Dans les courses de haut niveau, les vélos doivent être strictement réglementaires et sont obligés de satisfaire à toutes sortes de conditions. Cela signifie que dans le sport de premier plan, les progrès se feront de manière sans doute progressive. Les amateurs de vélos n’ont pas à se préoccuper de règles et ont entre-temps déjà atteint des vitesses records de plus de 130 km/h avec leurs nouveaux modèles révolutionnaires. (via: Phys.org)

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