Hier, dans le contre-la-montre entre Passy et Combloux, les coureurs cyclistes se sont battus pour chaque seconde. Pour grappiller ces secondes, des études pointues ont été menées sur divers aspects tels que les vêtements, les vélos, les roues ainsi que la position des coureurs sur leur vélo. Étonnamment, les vélos empilés sur le toit des voitures suiveuses pourraient induire une poussée favorable aux cyclistes ! Une étude menée par l'Université catholique de Louvain en partenariat avec Ansys a révélé l'avantage aérodynamique que procurent ces vélos selon leur configuration sur le toit des voitures.


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    Alors que les leaders du Tour de France sont au coude à coude, l'épreuve du contre-la-montre s'est jouée à quelques précieuses secondes près pour les places derrière les trois premiers. Les coureurs ont tout mis en œuvre pour grappiller des secondes à chaque instant du parcours, en utilisant des équipements spécifiques tels que des tenues aérodynamiques, des casques profilésprofilés, des vélos et des roues spécifiquement conçues pour cette course. Certains ont même adopté une stratégie particulière en utilisant des voituresvoitures suiveuses équipées de plusieurs vélos sur le toittoit qui vise à anticiper d'éventuels problèmes techniques et crevaison des vélos. Mais pas seulement. Il se peut que certaines équipes aient souhaité utiliser leur voiture suiveuse pour optimiser l'aérodynamique en créant une poussée plus importante derrière le cycliste, ce qui réduit la résistancerésistance à l'air et accroît la vitesse du coureur. Un gain de temps qui peut faire toute la différence !

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    Si certains d'entre vous sont sceptiques, il faut savoir que cette idée n'est pas aussi déroutante qu'elle n'y parait. En effet, des études précédentes ont déjà démontré que la présence d'une voiture derrière un cycliste offre un avantage aérodynamique. L'effet est lié à la masse d'airmasse d'air poussée vers l'avant par la carrosserie du véhicule, créant une bulle de surpression devant la voiture qui, à son tour, exerce une poussée significative sur le cycliste, lui permettant de rouler plus vite avec le même effort.

    Coefficient de pression statique dans un plan médian vertical et un plan horizontal à 1 mètre de hauteur pour différentes configurations : (a,b) voiture sans vélo sur le toit et cycliste à distance d = 1 mètre de la voiture ; (c,d) idem pour d= 5 mètres ; (e,f) voiture avec 2 vélos placés perpendiculairement sur le toit et cycliste à distance d = 1 mètre de la voiture ; (g,h) idem pour d = 5 mètres. Le rouge est une surpression, le bleu est une aspiration. La voiture génère devant elle une grosse bulle de surpression qui donne une « poussée » au cycliste qui peut alors, à puissance constante, rouler plus vite. © Université catholique de Louvain, Ansys
    Coefficient de pression statique dans un plan médian vertical et un plan horizontal à 1 mètre de hauteur pour différentes configurations : (a,b) voiture sans vélo sur le toit et cycliste à distance d = 1 mètre de la voiture ; (c,d) idem pour d= 5 mètres ; (e,f) voiture avec 2 vélos placés perpendiculairement sur le toit et cycliste à distance d = 1 mètre de la voiture ; (g,h) idem pour d = 5 mètres. Le rouge est une surpression, le bleu est une aspiration. La voiture génère devant elle une grosse bulle de surpression qui donne une « poussée » au cycliste qui peut alors, à puissance constante, rouler plus vite. © Université catholique de Louvain, Ansys

    Mais ces études ne tenaient pas compte des vélos chargés sur les galeries et aucune n'a donc évalué en détail la réduction de la traînée causée par différents nombres et configurations de vélos de toit. C'est aujourd'hui chose faite avec une nouvelle étude (rendue publique hier), menée par le Pr Bert Blocken de l'Université catholique de Louvain et Ansys (spécialiste des logicielslogiciels de simulation numériquesimulation numérique), a approfondi cette question en prenant en compte les vélos chargés sur les galeries des voitures suiveuses. Grâce à des simulations numériques et des essais en soufflerie, cette étude a évalué les gains de temps potentiels selon la distance entre les véhicules, le nombre de vélos sur la galerie et leur disposition. Les résultats sont surprenants et révélateurs sur la réduction de la traînée aérodynamique et le gain de temps potentiel pour les coureurs.

    Des gains potentiels de quelques secondes

    Ainsi, à une vitesse de 36 km/h, un coureur suivi par une voiture chargée de cinq vélos disposés parallèlement au sens de circulation peut gagner 0,07 seconde/km à 25 mètres de distance, 0,16 seconde/km à 10 mètres et 5,55 secondes/km à seulement 1 mètre (comparé à un coureur non suivi par une voiture). Sur le parcours du contre-la-montre du 18 juillet (22,4 kilomètres), cela représente un gain potentiel allant de 1,56 seconde à plus de deux minutes (124,32 secondes) !

    Selon la position des vélos sur les toits des voitures suiveuses et leur distance aux coureurs cyclistes, il est possible d’optimiser l’aérodynamique en créant une poussée plus importante derrière le cycliste, ce qui réduit sa résistance à l’air et augmente sa vitesse. © Université catholique de Louvain, Ansys
    Selon la position des vélos sur les toits des voitures suiveuses et leur distance aux coureurs cyclistes, il est possible d’optimiser l’aérodynamique en créant une poussée plus importante derrière le cycliste, ce qui réduit sa résistance à l’air et augmente sa vitesse. © Université catholique de Louvain, Ansys

    Des avantages encore plus importants sont observés lorsque les vélos sont disposés perpendiculairement au sens de circulation. À une vitesse de 36 km/h, un cycliste suivi par un véhicule avec deux vélos perpendiculaires à la route peut gagner entre 0,11 seconde/km (à 25 m de distance) et 1,06 seconde/km (à 1 m), soit un gain de temps allant de 2,55 à 23,79 secondes sur un parcours similaire (comparé à un coureur suivi par un véhicule chargé d'un vélo disposé parallèlement). Mieux encore, si un véhicule transporte un vélo dans une bâche plastique, disposé perpendiculairement à la route, cela permettrait un gain de 4,63 secondes à 25 m de distance, de 7,08 secondes à 10 m et de 13,65 secondes à 5 m sur le même parcours.

    L'Union cycliste internationale tient compte de l'étude dans ses règlements

    Ces résultats pourraient influencer les stratégies d'équipe lors de grand Tour, incitant peut-être certaines équipes à exploiter l'effet de poussée en empilant de nombreux vélos sur le toit ou en adoptant notre idée d'empiler deux vélos avec des roues à disque perpendiculaires au sens de conduite. Face à ces constatations, l'Union cycliste internationale (UCI) a pris des mesures en augmentant dès 2023 la distance minimale autorisée entre les coureurs et les véhicules, passant de 10 à 25 mètres, afin de garantir une meilleure équité et sécurité. Cependant, l'absence de moyens de mesures efficaces complique la mise en application de ces règles dans la réalité.

    Coefficient de pression sur la surface du cycliste et du vélo pour un cycliste roulant seul (a,c,e) et un cycliste suivi d'une voiture sans vélo sur le toit à une distance de un mètre (b,d,f). © Université catholique de Louvain, Ansys
    Coefficient de pression sur la surface du cycliste et du vélo pour un cycliste roulant seul (a,c,e) et un cycliste suivi d'une voiture sans vélo sur le toit à une distance de un mètre (b,d,f). © Université catholique de Louvain, Ansys