Un tunnel abandonné et un laser pour améliorer l'aérodynamique de l'équipe Red Bull

En utilisant une technologie jusqu'à récemment uniquement disponible dans le domaine de la Formule 1, l'équipe Red Bull-BORA-hansgrohe, en collaboration avec Specialized et le spécialiste de la mesure optique LaVision, a testé la technique de Velocimétrie par Images de Particules ou PIV, qui leur permettra d'avoir une meilleure compréhension de l'aérodynamique du cycliste afin de rechercher encore plus d'améliorations.

Red Bull parvient à rendre le vent visible grâce à un laser

Un tunnel ferroviaire abandonné à Catesby, une petite localité anglaise située au sud-est de Birmingham, un laser et de l'hélium sont les ingrédients avec lesquels Red Bull-BORA-hansgrohe et Specialized cherchent à révolutionner la science de l'aérodynamique appliquée au cyclisme grâce à une technique, jusqu'à présent uniquement utilisée en Formule 1, qui permet de visualiser en détail le flux d'air sur le vélo et le cycliste, permettant ainsi d'obtenir une vision instantanée de la manière dont l'air interagit, où se forment des turbulences, etc.

Actuellement, dans l'optimisation de l'aérodynamique du cycliste et du vélo, plusieurs étapes étaient suivies. La première d'entre elles, normalement réservée uniquement à la conception de vélos et de composants, est la simulation par ordinateur à l'aide de CFD ou de logiciels de dynamique des fluides. Les conceptions obtenues par CFD sont validées dans le tunnel à vent ou, en cas de non-correspondance avec les données simulées, les données obtenues dans le tunnel sont utilisées pour rétroalimenter le logiciel CFD et affiner la conception.

 

 

 

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Une fois le design validé, l'étape finale consiste à optimiser l'aérodynamique de l'ensemble vélo/cycliste, ce qui implique de longues et inconfortables sessions pour l'athlète dans le tunnel à vent ou des tests sur vélodrome par un système d'essai/erreur, c'est-à-dire qu'une configuration est testée, ses performances mesurées. Une modification est apportée, on vérifie si cela améliore les résultats, et ainsi de suite jusqu'à affiner au maximum la position. Une procédure lente et fastidieuse.

Maintenant, Red Bull-BORA-hansgrohe cherche à aller beaucoup plus loin dans l'optimisation aérodynamique grâce à l'utilisation de la technique de Velocimétrie par Images de Particules qui permet de rendre totalement visible le flux d'air circulant autour du cycliste, quelque chose qui jusqu'à présent n'était possible que de manière très limitée dans le tunnel à vent à l'aide d'un jet de vapeur dirigé vers une partie de l'ensemble vélo/cycliste.

De cette manière, les ingénieurs de performance de l'équipe autrichienne sont capables de vérifier instantanément où se forment les turbulences, comment le flux d'air interagit en traversant les différents éléments ou quelle est la taille du vide qui reste après le passage du cycliste et qui génère de la résistance.

Pour pouvoir appliquer cette technique dans des conditions totalement contrôlées, Red Bull-BORA-hansgrohe s'est rendu dans un ancien tunnel ferroviaire dans la localité anglaise de Catesby. Un tunnel avec un sol approprié pour pédaler. Dans celui-ci, le cycliste passe en pédalant là où un jet de microbulles d'hélium a été injecté. De l'autre extrémité du tunnel, un faisceau de laser est projeté, rendant ces microbulles visibles qui, avec le passage du cycliste à travers elles, sont déplacées avec le flux d'air, offrant instantanément des images réelles de l'interaction entre l'air et le cycliste similaires à celles générées normalement par le CFD.

Bien qu'il s'agisse pour le moment uniquement d'un test pour vérifier le potentiel de la technique PIV, l'ingénieur de performance de Red Bull-BORA-hansgrohe, Dan Bigham, se montrait enthousiaste : « Nous voulons comprendre ce qui se passe réellement, pas seulement si quelque chose est plus rapide ou plus lent. Avec ce test PIV, nous approfondissons enfin l'aérodynamique, rendant visible ce qui était auparavant invisible dans le cyclisme. Nous transférons la technologie de la Formule 1 aux deux roues et générons des connaissances qui transformeront ce sport. »