Influencia de la postura y la utilización del casco en la resistencia aerodinámica del ciclista

Abstract

La resistencia más importante que impide el avance de un ciclista en una contrarreloj individual (CRI) es la fuerza aerodinámica de arrastre ó FA (un 90% a 50Km/h) que puede minimizarse (2-15%) con la utilización de diferentes implementos permitidos por la U.C.I. (manillares, cascos, etc.). La única técnica directa para medir FA es el túnel de viento, siendo escasos los estudios referenciados, y siempre analizando a un solo corredor. En este trabajo se pretende estudiar la resistencia aerodinámica de tres ciclistas profesionales en el túnel de viento e introducir una serie de modificaciones en la postura y en el uso de materiales que permitan aumentar el rendimiento en competiciones CRI. Participaron 3 ciclistas del equipo Kelme-Costa Blanca competidores en el Tour-2001 y Vuelta-2001. Se utilizó un túnel de viento subsónico de circuito cerrado (ITER, Tenerife). Se estudiaron 4 posiciones sobre la bicicleta de CRI (1-Estática, 2-Dinámica a ritmo competición durante 10min, 3-Idem, con modifiaciones en el apoyo de antebrazos, 4-Idem, sin casco) y 1 sobre la de carretera (5-Agarrados de las manetas sin casco), calculándose FA y las medidas derivadas (FA/Kg, SCx y SCx/Kg). Se minimizó FA al modificar el apoyo de antebrazos, pero no todos los ciclistas se vieron favorecidos por el uso del casco. FA fue mayor en las posiciones de pedaleo (2-3-4) que en la posición estática (1). Los valores de SCx para CRI (1-4) oscilaron entre 0.2368-0.3658m2 y para bicicleta de carretera entre 0.4284-0.5209m2 existiendo una serie de factores que dificultan su comparación con los obtenidos en otros estudios. En conclusión, las modificaciones en la posición posiblemente hallan incrementado su rendimiento en competiciones CRI, no así la utilización del casco. Para comparar valores de resistencia aerodinámica de diferentes ciclistas es necesario considerar algunas fuentes de error (técnica de medición, valores de FA y Scx relativizados, valoración estática o dinámica, etc.). El túnel de viento es la única técnica útil en la valoración de la resistencia aerodinámica para el incremento del rendimiento ciclista en competiciones CRI.

The most important resistive force that prevents a cyclist from advancing during an individual time trial (ITT) is aerodynamic drag force or FA (about 90% riding at 50 Km/h). This force can be minimized (2-15%) using different pieces of equipment allowed by the U.C.I. (handlebars, helmets, etc). The wind tunnel is the only direct method to assess FA, however, there are very few published studies and these always analyse just one rider. The aim of this study was to study the aerodynamic resistance of three professional cyclists in a wind tunnel as well as to introduce some modifications in body position and equipment use, which result in an improvement in ITT performance. Three cyclists from the Kelme-Costa Blanca team, who took part in Tour-2001 and Vuelta-2001, participated in this study. A subsonic closed loop wind tunnel (ITER, Tenerife) was used. Four ITT bike riding postures (1-Static posture, 2-Dynamic posture, riding at competition pace for 10 min, 3-idem but with some modifications in handlebar support, 4- idem but without helmet) and one riding position on the racing bike (5- holding the brake levers and without helmet) were studied and FA and some derived parameters (FA/Kg, SCx and SCx/Kg) were obtained. FA was minimized when the handlebar support was modified, however, using the helmet did not benefit all cyclists. FA was higher in dynamic postures (2-3-4) than in the static one (1). SCx values were in the 0.2368-0.3658m2 range for the ITT bike and 0.4284-0.5209 m2 for the racing bike. Several factors that impeded making comparisons with the values obtained in other studies were observed. In conclusion, posture modifications are likely to improve ITT performance, this was not shown for the helmet. It is necessary to take some sources of error into account when comparing the aerodynamic resistance values of different cyclists (measurement method, FA and Scx values corrected for body mass, static versus dynamic valuation, etc.). The wind tunnel is the most useful method when assessing aerodynamic resistance in order to increase cyclists’ performance in ITT.