Het einde van het triathlonseizoen nadert: tijd voor beschouwing en evaluatie. Maar evalueren leidt automatisch tot vooruitblikken naar volgend seizoen. Je wilt een snellere fietssplit, maar hoe doe je dat? Harder trappen is een optie, maar ook op aerodynamisch vlak kun je veel bereiken om volgend jaar verder te reiken als triatleet.

Stel, je hebt inmiddels een aantal korte triathlons tot een goed einde gebracht en je denkt als volgende stap aan de halve of zelfs de hele afstand. Of je rijdt op dit moment op een prima racefiets met opzetstuur en je overweegt toch eens te gaan for the real thing, te weten een echte tijdritfiets. En wat als je plant om ‘gratis’ seconden te winnen door nu eens serieus werk te maken van die perfecte tijdrithouding. Wat kun je dan doen?

Het antwoord schuilt bij al die vragen in een geoptimaliseerde aerodynamica. Niet moeilijk in te zien als het gaat om de overstap van een fiets met opzetstuur naar een dedicated tijdritfiets met geprofileerde buizen en geïntegreerde kabelvoering, maar ook wanneer je bijvoorbeeld naar een langere afstand overschakelt, is de aerodynamica van grote invloed op je prestatievermogen. Op de sprint of olympische afstand valt een agressieve superaero-houding voor een dik half uur of een ruim uur nog wel vol te houden, maar zit je vijf of zes uur in het zadel op de hele afstand, dan gaat comfort veel zwaarder wegen en moet er ander aerodynamisch optimum gezocht worden.

Natuurkunde voor fietsers

Of aerodynamica van cruciaal belang is, blijkt uit eenvoudige natuurkunde: van het totale vermogen dat nodig is om atleet+fiets voort te bewegen, komt 16% voor rekening van het gewicht van de combinatie en is 15% nodig om de rolweerstand te overwinnen. De rest – maar liefst 69% – dient om de luchtweerstand het hoofd te bieden! Oftewel: voor de meeste prestatiewinst loont het dus om de luchtweerstand tot een minimum te beperken.

 

Nogal wiedes dus dat je eerst en vooral op zoek moet gaan naar een zo aerodynamisch mogelijke zithouding op je fiets en dat een dure investering in supersonisch tijdritmateriaal gerust altijd later nog kan.

 

Ga je de component luchtweerstand verder ontleden, dan wijzen metingen uit dat de berijder verantwoordelijk is voor driekwart van de total drag en dat (slechts) een kwart komt van de fiets als geheel. Nogal wiedes dus dat je eerst en vooral op zoek moet gaan naar een zo aerodynamisch mogelijke zithouding op je fiets en dat een dure investering in supersonisch tijdritmateriaal gerust altijd later nog kan. Sterker nog, zonder de optimale zitpositie haal je nooit het maximale uit je aeromateriaal.

Zitpositie

De meest aerodynamische fietshouding is die waarbij je frontale oppervlak zo klein mogelijk is. Een klein oppervlak krijg je door diep voorovergebogen te zitten, met de armen zo dicht mogelijk bij elkaar. Compact ineengedoken dus. Het is een houding die als vanzelf leidt naar een ligstuur, waarbij het rompgewicht via de ellebogen rust op stuursteunen met kussentjes terwijl de handen stuurverlengers vastgrijpen en zo voor tegenkracht zorgen bij de trapbeweging.

Een ligstuur is snel, maar het biedt ook minder stuurcontrole dan een gewoon stuur. Verder is een aerohouding niet de meest comfortabele positie op een fiets en hangt het van de lenigheid van onder andere je rug af hoe diep (dus hoe aero) je kunt gaan zitten. Begin je pas met een ligstuur, dan zal je lichaam moeten wennen aan de nieuwe zit. Het vergt daarnaast enige oefening om vlot te switchen tussen de aeropositie en de houding waarin je de zijkanten van het stuur gebruikt, te weten in scherpe bochten en bij het remmen.

Bikefit en vermogensmeter

Je ideale tijdrithouding is op kortere afstanden wellicht anders dan bij lange wedstrijden. Op een olympische afstand is een minder comfortabele maar snellere houding nog wel vol te houden, maar bij een fietssplit van vele uren weegt het rijcomfort zwaarder. Dan moet je stuur wellicht een stukje hoger komen te staan, zodat je rug meer ontlast wordt. Sta je aan het begin van het traject dan is een wedstrijdgerichte bikefit de goede start om de balans te vinden tussen de beste mogelijke aerodynamische houding en voldoende rijcomfort. Zelf experimenteren op het fietspad langs het kanaal kan, maar in een testopstelling waar de variabelen perfect gecontroleerd worden, gaat meten en weten sneller en nauwkeuriger. Op een pasfiets kun je direct achter elkaar verschillende posities evalueren en een ervaren bikefitter kan op basis van je lenigheid en andere fysieke parameters inschatten tot waar jouw ideale aerohouding reikt.


Hoe hoger je al staat op de prestatieladder, hoe moeilijker het wordt om tijdwinst te sprokkelen. Ervaren triatleten op zoek naar marginale verbeteringen zouden idealiter in een windtunnel moeten meten, maar dat kost zoveel geld dat het enkel loont voor gesponsorde (wereld)toppers, voor wie de fietssponsor betaalt. Testen doen op een (overdekte) wielerbaan is al een haalbaarder alternatief en geeft ook real world feedback, maar zelfs die optie is vooral voorbehouden aan gefortuneerden dan wel aan gesponsorde atleten omdat de baan er doorgaans voor afgehuurd moet worden.

Een mogelijkheid die wel binnen bereik ligt, en resultaten kan opleveren, is de aanschaf van een vermogensmeter. Met het real-time vermogen in een bepaalde fietshouding bij de hand, is gemakkelijk na te gaan welk effect een verandering van houding heeft op dat vermogen. Ga je van de handen boven op het stuur naar een diepe aeropositie, dan trap je bij gelijkblijvend vermogen al direct met een hogere snelheid. Of zit je in aerohouding en til je je hoofd omhoog de luchtstroom in, dan valt meteen het (storende) effect daarvan af te lezen op het vermogensdisplay.

Snelle fiets

Eerder in dit artikel is al vermeld welk aandeel de verschillende weerstandscomponenten (luchtweerstand, rolweerstand, gewicht) hebben in het geheel. In de combinatie atleet + fiets zorgt de complete fiets voor een kwart van de luchtweerstand. Deel je dat kwart verder op in ‘frame + onderdelen’ versus ‘wielen’ dan wordt de som 17% + 8% van de totale weerstand. Met andere woorden: 17% van de totale luchtweerstand komt voor rekening van het frame + toebehoren. Dat is een flink stuk, waar dus flinke snelheidswinst te behalen valt.

Fietsfabrikanten buitelen over elkaar heen om de snelste bike te bouwen, en het moet gezegd dat ze daar prima in slagen. Door framebuizen te gebruiken met aeroprofielen (uit de luchtvaart- of auto-industrie), door het frontale oppervlak zo klein mogelijk te maken en de laatste jaren door een vergaande integratie van kabels, remmen en andere uitstekende onderdelen door te voeren, zijn moderne tijdritfietsen van hoogstaand technologisch niveau.

 

Sta je nog aan het begin van je aero-onderneming dan is de logische eerste stap om je huidige racefiets een aerodynamische boost te geven, door het zadel verder naar voren te zetten, het stuur te doen zakken en een opzetstuur te monteren.

 

Wie komt van een standaard racefiets met opzetstuur kan met een tijdritfiets serieuze tijdwinst boeken, enkel en alleen door het materiaal. In het hogere segment vind je zelfs echte triathlonfietsen: frames die niet aan de (beperkende) eisen hoeven te voldoen van de internationale wielerunie UCI, maar die door triatlon-orgaan ITU wel worden toegestaan. Ze hebben onorthodoxe vormen en voorzieningen, allemaal om echt die laatste milliseconde voordeel uit het object fiets te peuren. Als geld geen rol speelt, ga dan voor zo’n dedicated tri-bike.

Sta je nog aan het begin van je aero-onderneming dan is de logische eerste stap om je huidige racefiets een aerodynamische boost te geven, door het zadel verder naar voren te zetten, het stuur te doen zakken en een opzetstuur te monteren. Ben je in het bezit van een racer met elektronisch schakelen (Di2, eTap of EPS) dan kan het een nuttige investering zijn om satellietschakelaars te installeren op je opzetstuur: op die manier kun je schakelen terwijl je in aeropositie blijft liggen. Scheelt weer een paar seconden. Ook hier geldt: een goede bikefitter kan je op weg helpen!

Snelle wielen

Wielen zijn verantwoordelijk voor 8% van de totale luchtweerstand van de combinatie atleet+fiets. Een aanzienlijk aandeel voor wie echt de puntjes op de i wil zetten. Wielen blijken nog belangrijker wanneer je rekening houdt met het zogenaamde coandă-effect of plafond-effect. Dat is de neiging van een vloeistof- of gasstroom om een gebogen oppervlak te blijven volgen. Deze natuurkundige wetmatigheid kan ervoor zorgen dat er een extra voortstuwende kracht (bij vliegtuigen heet die kracht ‘lift’) wordt gegeneerd op een bewegend object; in dit geval de combinatie van atleet met zijn fiets. Uit windtunnelonderzoek is gebleken dat de wielen voor 65% bijdragen aan de kracht die voortkomt uit het coandă-effect. De fiets draagt voor 24% bij, de renner voor 11%.

Vandaar dat er altijd veel te doen is rond dichte wielen of wielen met hoge velgen. Gratis een duwtje in de rug krijgen, wie wil dat nu niet? Een keerzijde is er echter ook, want de wind waait niet elk moment vanuit dezelfde richting en dus is het effect niet altijd even groot of constant. Hoge velgen hebben daarnaast de eigenschap dat ze moeilijker te besturen worden naarmate er meer zijwind op inbeukt. Twee dichte wielen zie je daarom nooit in een tijdrit op de weg of in een triathlon. Enkel bij baanwedstrijden wordt die combinatie nog gebruikt.

Snelle kleding

Een snel aeroframe en vooruitstuwende hoge velgen zetten geen zoden aan de dijk als je met een flapperend T-shirt gaat tijdrijden. Ook met kleding valt er tijdwinst te boeken. Toch blijven de ontwikkelingen daarin behoorlijk achter op die van de fietsen. Eigenaardig, als we nog eens in herinnering roepen dat 75% van de totale luchtweerstand (van fiets + berijder) voor rekening komt van de fietser. Een fabrikant die hierin al een decennium pioniert, is het Belgische Bioracer. Daar is inmiddels veel kennis verzameld over snelle fietskleding, onder andere dankzij projecten voor baanwielrenners die naar de Olympische Spelen van Peking (2008), Londen (2012) en Rio (2016) gingen.

Volgens Bioracer komt 90% van de luchtweerstand van een fietser voort uit zijn (frontale) vorm en 10% uit diens oppervlaktestructuur (huid/kleding). Om die laatste component (in aerodynamicatermen: de Cx-waarde van de renner) te reduceren, is Bioracer gaan testen met verschillende stoffen en verschillende texturen voor die stoffen (cirkelvormig, ellipsvormig, langwerpig), in het snelheidsbereik van 35-73 km/u (topsnelheid baansprinters). En daar wist men een snelpak uit te ontwikkelen dat een opzienbarend voordeel oplevert voor de renner (een vermogensbesparing van 55 Watt bij 59,5 km/u, wat op de 4 km achtervolging 7 seconden tijdswinst betekent). Natuurlijk zijn de verschillen bij lagere snelheden (exponentieel) lager, maar voor budgetvriendelijke snelheidswinst is kleding een niet te missen optie. Een dagje metingen laten doen en twee snelpakken op maat kost de helft van een snelle wielset.

Snelle helm

De druppelhelmen van weleer zijn niet meer te zien in de tijdritten van de Tour de Franc, nog altijd de maatstaf voor ‘state of the art’ als het op nieuw materiaal aankomt. Met zo’n lange punt aan je helm verstoort de stroomlijn teveel wanneer je eventjes je hoofd niet in de nek houdt tijdens het tijdrijden. Ga er maar vanuit dat de helmen waarmee Chris Froome de Tour en Vuelta wint of Tom Dumoulin het WK tijdrijden, de beste opties zijn voor wie aerodynamischer wil worden. Het zijn ook relatief goedkope seconden die je ermee wint, getuige het lijstje van alle elementen waarmee je de luchtweerstand te slim af kunt zijn.

Hoeveel scheelt het nu echt?
De winst die elk van de onderdelen uit het artikel oplevert, verschilt behoorlijk. Hoeveel sneller jij van een bikefit wordt, hangt bijvoorbeeld af van je huidige positie en getraindheid. We kunnen het in elk geval aanraden als investering. Oordeel zelf over een aantal andere opties. Er is geen meetdata beschikbaar voor tijdritten bij 30 kilometer per uur, maar de verhoudingen zijn duidelijk genoeg. Betaal jij liever anderhalve euro per seconde, of ben je toe aan het honderdvoud?
Tijdwinst in seconden op een tijdrit van 40 km bij een snelheid van 50 km/u:

ItemPrijs (€)Winst (sec.)Prijs/seconde (€)
Aerohelm250-350673,00
Aeropak200-2501341,50
Windtunnelmeting1.5005626,00
Ligstuur200-7001221,60
Aeroframe2.500-4.00017147,00
Schoenovertrekjes30501,60
Dicht wiel1.200-1.7002941,60

Dit artikel verscheen in Transition Magazine #12

Tekst: Roel van Schalen
Beeld: Specialized

Laat een antwoord achter

Je e-mail adres wordt niet gepubliceerd.