Tubes de Pitot aéronautiques et polymères issus de sondes martiennes: voici la science invisible qui pousse les coureurs du Giro d’Italia au-delà des 55 km/h.
Depuis des années, au Giro d’Italia, les étapes contre-la-montre ne se gagnent plus seulement avec les jambes ou avec des cadres en carbone ultraléger. Dans une étape plane et ultra-rapide comme Viareggio-Massa, où les cyclistes frôlent des moyennes monstrueuses d’environ 55 km/h, la physique appliquée joue désormais un rôle décisif.
Aujourd’hui, les équipes les plus avancées du World Tour (le circuit qui regroupe les meilleures équipes mondiales) cachent, parfois littéralement!, de véritables technologies issues de l’ingénierie aérospatiale conçues dans un seul but: réduire au minimum la résistance de l’air et les frottements avec l’asphalte.
La « signature aérodynamique » mesurée par les capteurs dérivés de l’aéronautique
Quand on pédale à cinquante kilomètres à l’heure, le pire ennemi est l’air: jusqu’à 80-90% de l’effort d’un cycliste peut servir uniquement à vaincre la résistance aérodynamique. Les ingénieurs quantifient cet obstacle par une abréviation: CdA (le coefficient de résistance aérodynamique multiplié par la surface frontale). Plus le CdA est bas, mieux le cycliste parvient à « tailler » à travers l’air.
Jusqu’à présent, la position idéale était surtout recherchée lors des coûteuses sessions en soufflerie. Aujourd’hui, une partie de ce travail s’est déplacée directement sur le vélo. Pendant les essais chronométrés (et les entraînements sur ce type d’épreuve), sur le guidon de nombreux champions sont montés des micro-capteurs aérodynamiques qui exploient des principes similaires à ceux des tubes de Pitot, les instruments utilisés sur les avions pour mesurer la vitesse et les pressions du flux d’air.
Ces capteurs sont de petits tubulins (voir photo ci-dessus) qui enregistrent la pression, la direction du vent et la densité de l’air, croisant les données avec la puissance exprimée par le cycliste. Le résultat est un ensemble de données très précis qui permet aux techniciens d’évaluer comment de petits changements dans la position de la tête, des épaules ou des bras influencent l’“efficacité aérodynamique” du coureur. Dans de nombreux cas, ces informations servent ensuite à affiner l’assise et la posture lors des étapes suivantes de la préparation.
Des rovers martiens à l’asphalte: les polymères à cristaux liquides
Si l’aérodynamique combat l’air, il existe une autre bataille silencieuse qui se joue dans les quelques millimètres de gomme qui touchent l’asphalte. Dans les contre-la-montre modernes, les vieux pneus ont laissé la place à des systèmes tubeless qui utilisent des matériaux avancés développés pour réduire la résistance au roulement sans compromettre la fiabilité.
La nouveauté chimique s’appelle Vectran, un fil tissé de polymères à cristaux liquides spun-melt (fondus et filés). Il s’agit d’une fibre synthétique initialement développée par l’industrie aérospatiale: c’est, pour tout dire, le même matériau utilisé par la NASA dans les systèmes de airbags qui ont protégé l’atterrissage des rovers Spirit et Opportunity sur Mars.
Inséré dans la structure de protection des pneumatiques de chronomètre, le Vectran conjugue une extrême résistance mécanique et un poids très faible. Cela permet aux fabricants de réaliser des pneus plus minces et flexibles, réduisant l’hystérésis du pneu, c’est-à-dire l’énergie dissipée sous forme de chaleur lorsque le caoutchouc se déforme sur l’asphalte. En pratique, cela diminue la résistance au roulement sans sacrifier la protection contre les crevaisons et les débris.
