Motorrijders voor, naast of achter wielrenners: altijd ongewenste aerodynamische effecten

DOOR BERT BLOCKEN. De Internationale Wielerunie, UCI, vertikt het om de aerodynamische invloed van motorrijders op wielrenners te erkennen. Dat druist in tegen de wetenschappelijke bewijzen: of de motor nu voor, achter of naast de renner rijdt, een effect is er altijd.

Geschreven door Bert Blocken, hoogleraar bouwfysica, KU Leuven en TU Eindhoven. Zijn expertises zijn stedenbouwfysica, wind engineering en sportaerodynamica. Hij tweet via @BertBlocken.
bert-blocken

Bert Blocken

In een wielerwedstrijd rijden veel wedstrijdmotoren. Het is bekend dat achter een motor rijden je veel aerodynamisch voordeel oplevert. Dit is dan ook niet toegelaten door de Internationale Wielerunie (UCI). Maar wat met motoren die achter of naast een renner rijden? Dat mag wel. Nochtans toont wetenschappelijk onderzoek aan dat een motorrijder naast of achter de renner ook een invloed heeft.

Toch neemt de UCI vooralsnog geen maatregelen om deze ongewenste aerodynamische effecten aan banden leggen. Integendeel, de UCI erkent het probleem zelfs niet. Dat bleek klaar en duidelijk uit een passage in de toonaangevende Franse sportkrant L’Équipe in 2017. Daarin stelde een technisch adviseur van de UCI dat er géén aerodynamisch effect is wanneer een motorrijder achter een wielrenner rijdt en daarmee was de kous zogezegd af. Blijkbaar handelt de UCI nog steeds liever op intuïtie dan te vertrouwen op zorgvuldig vergaarde wetenschappelijke kennis. Daarom lijst ik even op welke drie effecten er al wetenschappelijk bewezen zijn.

Motorrijders die voor een wielrenner rijden

Het is algemeen bekend dat een wielrenner die dicht achter een motorfiets rijdt veel minder luchtweerstand ondervindt. Hij/zij bevindt zich dan immers in het windluwe zog achter de motor. Dit is dan ook niet toegelaten, en wanneer een wielrenner zich comfortabel in het zog van de motor nestelt, moet deze laatste versnellen om de wielrenner te ‘lossen’. Zelfs al is het niet toegelaten, ook als het maar eventjes kan, is dat mooi meegenomen, niet? Wielrenners weten dit maar al te goed en willen al eens wegspringen van de rest in het zog van een voorbijrijdende motorfiets.

Blijkbaar handelt de UCI nog steeds liever op intuïtie dan te vertrouwen op zorgvuldig vergaarde wetenschappelijke kennis.

Onze windtunneltesten en computersimulaties tonen aan dat een renner die op een afstand van 1 meter achter een motorfiets rijdt, tot 4 keer minder luchtweerstand ondervindt. En dus met dezelfde inspanning, plots dubbel zo snel kan rijden. Zelfs rijden op grotere afstand achter de motorrijder, 10 meter, 20 meter of 30 meter, levert nog significant voordeel op. Op 30 meter heb je als wielrenner nog steeds 2 tot 3 procent minder luchtweerstand. In een wedstrijd waarin uiteindelijk soms millimeters van tel zijn, kan je die percentages maar beter benutten.

Motorrijders die achter een wielrenner rijden

In een vorige blog beschreven we onze windtunneltesten en computersimulaties die aantoonden dat de aanwezigheid van een motorfiets achter een renner op een afstand van 0.25 meter, 0.5 meter of 1 meter de luchtweerstand van de renner doet afnemen met respectievelijk 8.7%, 6.4% en 3.8%. Waardoor deze renner sneller kan rijden. Dit aerodynamisch effect was onbekend, maar niet nieuw.

Het zit ingebakken in de natuurwetten, met name in het zogenaamde elliptische wiskundige karakter van de stromingsvergelijkingen of Navier-Stokesvergelijkingen voor subsone stroming. Eenvoudig uitgedrukt, betekent dit dat elk object dat zich beweegt in stilstaande lucht, niet alleen de lucht achter zich, maar ook voor zich verstoort. Wanneer de motorrijder dicht achter de renner rijdt, heeft deze dus ook een aerodynamisch effect op die renner. Meer bepaald neemt door de aanwezigheid van de motor de zuigkracht achter de renner af.

Een mogelijke oplossing is grote(re) afstanden afdwingen tussen wielrenners en motorrijders. Dat zal ook leiden tot minder ongevallen, een ander pijnpunt.

Laurent Fignon (zie onderstaande video) wist dit vast niet in 1989, maar het effect van de zes motorrijders, zeven volgwagens en twee ambulances die achter hem reden was er wel. Toch bleek het niet genoeg en verloor hij de Ronde van Frankrijk dat jaar van Greg Lemond met slechts 8 seconden. Overigens had ook winnaar Greg Lemond veel ‘volgers’.

Motorrijders die naast een wielrenner rijden

Naast een wielrenner rijden komt frequenter voor dan ervoor of erachter rijden. In het geval van TV-motoren is dit typisch het moment waarop de renner in beeld komt, waarbij vaak wordt ingezoomd op het gezicht van de zwoegende renner of het kamwiel. Mooie beelden, de sponsors meestal ook goed in beeld, maar wat is het aerodynamische effect voor de wielrenner?

motor_naast_renner.jpgOpnieuw hebben we windtunneltesten en computersimulaties uitgevoerd, en daaruit blijkt een sterke aerodynamische interactie, zeker bij de typische afstand van 1 tot 1,5 meter tussen wielrenner en motorrijder. De luchtstroom voor de motorrijder buigt af langs de zijden van deze motorrijder, en versterkt zo de luchtstroom die de wielrenner te verwerken krijgt. Die laatste krijgt dus een grotere luchtweerstand, tot 16 procent meer. Waardoor de wielrenner plots 8.3 procent trager gaat rijden. Maar ook met een grote tussenafstand van 3 meter is er nog 5 procent toename in luchtweerstand. De les uit deze studie: motorrijders, geef wielrenners tv-aandacht, maar met mate. Niet te vaak en niet lang, toch niet in dezelfde wedstrijd, want jullie hypothekeren hiermee hun kansen op de overwinning.

U_top_smallLogos

Bovenaanzicht van (links) wielrenner alleen, (rechts) motorrijder naast wielrenner. Kleuren tonen luchtsnelheid rond beiden bij een fietssnelheid van 54 km/h of 15 meter per seconde. Door de aanwezigheid van de motorrijder neemt de windsterkte voor de wielrenner toe (meer rode kleuren op de afbeelding rechts) en dus ook zijn/haar luchtweerstand.

Respect voor motorrijders, beterschap bij de UCI?

Dit onderzoek is niet gericht op het bekritiseren van motorrijders, integendeel. De motorrijders leveren uitstekend werk in soms zeer moeilijke omstandigheden, net als de renners. Dat verdient veel respect. Het is de taak van de UCI om richtlijnen uit te vaardigen om de ongewenste aerodynamische effecten van motorrijders naast of achter wielrenners te vermijden. Maar voorlopig weigert de UCI actie te ondernemen. Sterker nog, de UCI blijft de feiten vlakaf ontkennen.

Nochtans zijn oplossingen mogelijk: grote(re) afstanden afdwingen tussen wielrenners en motorrijders. Dat zal ook leiden tot minder ongevallen, een ander pijnpunt. Daardoor krijgen we in de huiskamer misschien iets minder mooie beelden, maar wel een eerlijk en veiliger koersverloop. Dat veronderstelt wel dat de UCI het probleem erkent. Het ontkennen van wetenschappelijke feiten die volgen uit de vrij onwrikbare natuurwetten gebeurt wel vaker tegenwoordig, maar hoort niet thuis in de 21ste eeuw.

Meer lezen over dit onderwerp?

Referenties
1 Blocken B, Defraeye T, Koninckx E, Carmeliet J, Hespel P. 2013. CFD simulations of the aerodynamic drag of two drafting cyclists. Computers & Fluids 71: 435-445.
2 Blocken B, Toparlar Y. 2015. A following car influences cyclist drag: CFD simulations and wind tunnel measurements. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 145: 178-186.
3 Blocken B, Toparlar Y, Andrianne T. 2016. Aerodynamic benefit for a cyclist by a following motorcycle. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 155: 1-10.
4 UCI-richtlijnen februari 2017

 


Reageer

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s