Las bicicletas modernas están diseñadas para funcionar mejor con ángulos de viento específicos, pero ¿cómo saben los fabricantes de dónde vendrá el viento?
Los cuadros y ruedas Aero están diseñados para optimizar el deslizamiento de su bicicleta en el aire. El problema es que el aire no lo sabe. Sigue cambiando en velocidad y dirección con respecto a ti en tu bicicleta, lo que significa que un factor importante de la aerodinámica rara vez es estable por mucho tiempo: el ángulo de guiñada.
Sin embargo, los fabricantes dicen que han optimizado sus productos para rangos específicos de ángulos de guiñada, y algunos incluso afirman haber creado formas de llantas y tubos que actúan como velas, impulsando la bicicleta hacia adelante cuando el viento golpea desde el ángulo correcto. Pero dado que la velocidad y la dirección tanto del viento como del ciclista son infinitamente variables, ¿cómo puede haber un ángulo de guiñada "óptimo" y, lo que es más importante, cuál es?
Primero, entendamos la guiñada. Imagina atar un hilo de seda a tu tija de sillín y luego dar un paseo virtual, hacia el norte. Suponiendo que sea un día perfectamente tranquilo y sin viento, el hilo se extenderá directamente detrás de usted, apuntando hacia el sur, en línea con su rueda trasera.
Pero imagina que el clima cambia repentinamente y soplan ráfagas de viento del oeste. Esta nueva fuerza actuará sobre el hilo de seda, empujándolo hacia el este y abriendo un ángulo entre el hilo y la línea de la rueda trasera que mira hacia el sur.
Este es el ángulo de guiñada. Es el resultado de la combinación de la fuerza del viento natural con la fuerza del viento de frente que creas para ti al avanzar.
Reducir los ángulos
A partir de esto, ahora puedes ver que incluso si el viento viene hacia ti en ángulo recto, la idea de un viento cruzado puro es meramente aire caliente.
Su movimiento hacia adelante siempre creará una corriente de aire y esa fuerza, en mayor o menor medida dependiendo de la velocidad a la que viaje, contrarrestará la dirección del viento, empujando el hilo y cerrando efectivamente el ángulo de guiñada del hipotético ángulo recto a algo significativamente más pequeño.
Es por eso que los equipos profesionales nunca tienen que andar uno al lado del otro para protegerse cuando hay fuertes vientos laterales. En su lugar, forman un escalón diagonal de refugio.
Por supuesto, el viento, tu velocidad y la dirección relativa de uno a otro cambian constantemente a lo largo de un viaje. Por ejemplo, unas pocas millas por la carretera en su viaje hipotético, el viento del oeste podría azotar repentinamente y empujar aún más hacia el este para abrir más el ángulo de guiñada.
Pero eso no es todo. Imagina que comienzas un descenso empinado, donde tu mayor velocidad también aumenta el viento en contra efectivo que estás creando para ti mismo. Esta fuerza, ahora más fuerte, empuja la rosca más cerca de la línea sur de la rueda trasera y hace que el ángulo de guiñada sea más pequeño. Así que la velocidad también afecta el ángulo de guiñada: vaya más rápido y el ángulo de guiñada se hace más pequeño.
Así que ahora nuestro viaje ficticio ha terminado, pero aún queda esa pregunta sobre la fuerza del vendaval: dado que la velocidad y la dirección de los ciclistas y los vientos que encuentran son infinitamente variables, ¿cómo pueden los fabricantes decir el barrido de los ángulos de guiñada que han elegido para optimizar la forma aerodinámica de sus cuadros y ruedas es el correcto? Es hora de disparar la brisa con los expertos.
Trabajando los ángulos
'Hemos pasado mucho tiempo probando diferentes atletas, desde el ciclista casual hasta el profesional, en diferentes disciplinas y es interesante lo diversa que es la gama', dice Chris Yu, líder del grupo de Tecnología Aplicada de Specialized.
‘Si observas a un velocista de WorldTour que se sale de una rueda en los últimos 200 m de una carrera, la guiñada efectiva es extraordinariamente baja, cercana a 0°. Esto se debe a que van muy rápido, a más de 60 km/h, y las rectas finales suelen estar bien protegidas por barreras y multitudes, que sirven para bloquear cualquier viento cruzado.
'Por otro lado, si vas al Campeonato Mundial de Ironman de Kona, cabalgan por la costa de Hawái, con el viento soplando a través del agua, por lo que para un grupo de edad en Kona, los ángulos de guiñada efectivos golpean hasta el rango de 15° si hay ráfagas. Los profesionales irán un poco más rápido, por lo que verán ángulos de guiñada de hasta 10° más o menos, tal vez adolescentes bajos”, dice Yu.
En el camino
Esas cifras no son solo conjeturas, son el resultado de adaptar instrumentos a bicicletas reales y hacer que los ciclistas reales hagan lo que mejor saben hacer: recorrer las carreteras.
Mio Suzuki de Trek dice: 'Montamos una sonda de presión en una bicicleta, que sobresale mucho para evitar cualquier aire "sucio" de la bicicleta o del ciclista. Hemos tomado muestras de aire alrededor de nuestra sede en Wisconsin y el equipo también ha ido a Arizona y a Kona para el Ironman.'
Estos esfuerzos de recopilación de datos permiten a los fabricantes calcular la probabilidad de que un ciclista encuentre ángulos de guiñada específicos, lo que luego informa el proceso de diseño mediante el uso de software de dinámica de fluidos computacional y pruebas en túnel de viento.
‘Tratamos de reducirlo a través de la experimentación y la medición. Para este ángulo de guiñada razonable, el rango es de 5° a 15°”, dice Leonard Wong, aerodinámico de Giant.
Suzuki cuenta una historia similar: "En el mundo real, entre 2,5° y 12,5° son los ángulos de guiñada más frecuentes que encuentran los ciclistas".
Yu en Specialized agrega: "Para un ciclista promedio, a menos que estés manejando en condiciones de mucho viento, los ángulos típicos son menos de 10°".
Esta ligera diferencia en los resultados es la razón por la cual una bicicleta aerodinámica no se ve idéntica a otra. Specialized diseñó el Venge ViAS basándose en su visión del rango perfecto de guiñada, mientras que Trek diseñó el Madone para adaptarse a un rango diferente.
Así que parece que si eres Peter Sagan, conduciendo el pelotón a 50 kmh, quieres una bicicleta optimizada para lidiar con ángulos de guiñada de alrededor de 3°-7°, mientras que el resto de nosotros queremos una bicicleta diseñada para hacer frente a guiñadas de hasta 10°-12°.
Mejora del rendimiento
¿Y qué hay de esta idea de que algunos diseños pueden aprovechar los vientos laterales para generar empuje hacia adelante, como un yate virando contra el viento? Jason Fowler de Zipp Wheels es categórico: "No lo creemos", dice.
Xavier Disley, cuya consultoría AeroCoach mide la aerodinámica de la pista para los equipos y fabricantes de WorldTour, es igualmente desdeñoso: “Siempre que la gente ha encontrado impulso en el pasado, tiende a ser a través de componentes como ruedas de disco. Pero como parte del sistema completo de bicicleta y ciclista, cualquier efecto sería mínimo”.
Ciclismo de Max Glaskin ya está disponible en edición de bolsillo. Cubre todos los ángulos en Twitter como @cyclingscience1
